高速公路沥青路面检测与评定研究

刘雄， 唐斌峰

(湖南联智科技股份有限公司， 湖南 长沙 410219 )

近年来，中国高速公路早期损害严重，使高速公路路面养护周期缩短，养护成本提高，通行能力减弱。目前对高速公路沥青路面检测与评定的研究颇多，如吴限以实际工程为依托，指出符合高速公路快速检测要求的路面状况检测方法，并就测试数据进行整理分析，综合评定路面的技术状况；徐立俊详细阐述了沥青路面试验检测的主要内容，并就实施过程中出现的问题提出了应对措施；林森等依据高速公路定期检测报告，对路面检测数据规范化分析方法进行研究，以满足各层次对数据的不同需求；薛佳悦分析了高速公路沥青路面主要存在的问题，经过筛选论证，提出在养护管理层面上的检测应用手段。该文结合实体工程，从路面破损程度、平整度和抗滑性能等方面对路面结构状况进行分析与评价。

1 路况检测的主要内容及研究手段

对湖南某高速公路K315+990—K445+750路段进行路况调查，主要检测项目及设备见表1。

表1 路况调查检测项目及设备

2 沥青路面检测与评定

2.1 行车道路面病害统计

参照JTG H20-2007《公路技术状况评定标准》中沥青路面病害面积统计方法，对该路段行车道路面病害进行统计，结果见表2。由表2可知：该路段路面病害主要表现为沉陷、松散、块裂、拥包等，辅以横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、坑槽。

表2 行车道路面病害统计

各段落上行行车道、超车道，下行行车道、超车道路面病害分布见图1～5。由图1～5可知：上行行车道K340+000—K360+000路段病害种类偏多，且路面破坏较严重；上行超车道K350+000路段范围内存在沉陷病害且数量较多；下行行车道K340+000—K360+000、K410+000—K430+000路段存在较多裂缝、沉陷及坑槽；下行超车道K350+000路段存在较多沉陷和裂缝。

图1 上行行车道路面病害分布

图2 上行超车道路面病害分布

图3 下行行车道路面病害分布

图4 下行超车道路面病害分布

图5 行车道PCI值公里分布

2.2 行车道路面平整度分析

根据JTG H20-2007《公路技术状况评定标准》，以百米作为一个评定单元，计算路面国际平整度指数IRI，分析评定路面行驶质量，计算结果见图6。由图6可知：上行、下行行车道IRI值主要为0.61～1.85 mm/km，RQI综合评定得分分别为94.2、94.6，均超过标准值，综合评定等级为优。

图6 行车道IRI值百米分布

为进一步了解路面平整度状况，以百米为一个评定单元，统计IRI<1.7、1.7～1.9、1.9～2.1、2.1～2.3、>2.3 m/km的分布情况，结果见表3。

表3 行车道路面平整度指数不同等级分布

由表3可知：IRI>2.3 m/km的路段总里程为6 km，占比2.33%，其中上行2.3 km、占比1.78%，下行3.7 km、占比2.87%。IRI>2.3 m/km对应的RQI评分为90，为保证行车舒适，需对这些路段进行处治。

2.3 路面抗滑性能评价

依据JTG H20-2007《公路技术状况评定标准》，以百米作为一个评定单元，计算路面抗滑性能指数SRI，结果见表4。由表4可知：上行、下行行车道SRI值主要为48～55，SRI综合得分分别为92.2、92.4，综合评定等级为优。

2.4 路面结构强度分析与评价

采用激光弯沉检测仪对行车道部分段落进行抽检，抽检长度149.635 km，检测结果见表5和图7。

表4 行车道路面抗滑性能指数SRI不同等级分布

表5 路面结构强度指数PSSI评定等级分布

图7 行车道代表弯沉值公里分布

由表5、图7可知：上行、下行PSSI综合得分分别为92.52、93.29，全线PSSI综合得分为92.91，综合评定等级为优，该路段路面结构强度总体表现良好。

3 路面病害成因及养护方案设计原则

3.1 路面病害成因

(1) 横向裂缝主要为贯穿上面层或上中面层的温缩裂缝和贯穿上、中、下面层的反射裂缝。

(2) 纵向裂缝主要是贯穿上面层或上、中面层的自上而下的疲劳裂缝。

(3) 沉陷病害主要由路基强度不足所引起。

(4) 坑槽病害主要受路面级配、车辆荷载及降雨的影响。

(5) 车辙大体上属于压密型车辙。

3.2 养护方案设计原则

公路养护具有周期性及时间长的特点，需对高速公路路况不断进行跟踪检测和评定，并选取科学合理的养护方法确保路面的高服务水平。该段高速公路沥青路面养护方案设计时需遵循以下原则：

(1) 病害主导原则。基于交通和环境因素，结合病害成因、程度、分布及养护历史等，在病害分布和比选独立病害处治方案的基础上，科学合并方案，综合提出技术、经济最优的养护方案。

(2) 绿色环保原则。绿色环保主要包含循环利用、轻量化资源利用及零废弃资源。循环利用是指旧料再生技术优先应用；轻量化资源利用是指在不影响性能的前提下，优先应用薄厚度技术；零废弃资源是指对水泥稳定碎石病害进行充分检测和评估，在满足其所在结构层性能要求的前提下，优先采用注浆、土工材料等技术预处理，尽量少开挖和避免废弃水泥稳定碎石材料。

(3) 一致性原则。综合考虑方案的针对性、有效性、经济性、交通维护、施工安全等，方案类型、混合料类型尽量保证一致。

(4) 平衡性原则。考虑使用寿命与经济相对平衡，全寿命周期内保持一定的性能和服务要求下的费用最低。全寿命周期内一般优先确保结构层的长期耐久性，表面层考虑多次置换以保证其服务功能。

(5) 动态性原则。养护检测难以做到全面覆盖，设计中应充分预估可能存在的变化范围，预先提出动态调整的适用条件和处治方案，以便施工过程中根据现场检测与经验合理调整。

(6) 统一性原则。综合施工空间、作业特性、工艺流程、安全布控、交通转换等因素，保障施工机械有效而稳定地作业，减少施工转换、施工占道作业时间及安全布控与质量控制的冲突，提高施工质量，保障施工安全。

4 结论

(1) 该段高速公路路面病害主要以沉陷、松散、块裂为主，辅以横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、坑槽。上行、下行行车道PCI综合评定分数为96.6，评定等级为优。

(2) 上行、下行行车道RDI计算值分别为92.2、91.0，综合评定为优。考虑到检测时间近1年，为保障施工后总体车辙评定控制在10 mm以内，建议车辙病害处治范围为8 mm以上车辙路段。

(3) 上行、下行行车道IRI值主要为0.6～1.8 m/km，上行、 下行车道RQI综合得分均为94.5，评定等级为优。按百米单元统计，IRI>2.3 m/km的路段总里程为6 km、占比2.33%，其中上行2.3 km、占比1.78%，下行3.7 km、占比2.87%。IRI>2.3 m/km对应的RQI评分为90，需对这些路段进行处治。

(4) 上行、下行行车道SRI值主要为48～55，SRI综合评定得分分别为92.2、92.4，综合评定等级为优。按百米单元统计，SFC小于42的路段总里程为2.2 km，占比为0.85%，其中上行2.0 km、占比为0.69%，下行0.2 km、占比为0.16%；上行11 km评定单元SFC代表值在40以下，下行9 km评定单元的SFC代表值在40以下，上行线综合评定等级为优，下行线综合评定等级为良，总体抗滑性能良好，局部路段抗滑不足。根据路面养护标准，对抗滑性能SFC<40的路段需进行处治。考虑到检测时间近1年，为保证路面抗滑性能具有一定的弹性，建议对SFC<42的路段进行处治。

(5)PSSI综合评定等级为优，所检测路段结构强度处于优良水平，路面结构强度良好。