某道路混凝土路面路况病害调查分析

许金峰

（1.安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230031；2.安徽省建筑工程质量第二监督检测站，安徽 合肥 230031）

0 前言

随着城市建设的不断发展，以往较多使用的混凝土路面面临不小的交通压力，一些路面已开始出现病害，同时人们对出行时车辆行驶的安全舒适性要求逐渐提高，混凝土路面进行“白改黑”已成发展趋势。通过对道路混凝土路面质量现状的检测调查，掌握路面实体质量状况，为项目的改造设计、施工以及养护工作提供必要的基础资料和依据。

本文以某道路为例，对其进行路面路况病害调查分析，综合检测结果及目前使用状况，对该工程的路面破损状况、路面结构承载能力、道路路面结构层厚度和强度进行评定，并提出工程建议。

1 工程概况

该道路工程长约0.7km，道路K0+000～K0+700段为双向四车道设计，路面现状为水泥混凝土路面，每车道由一块混凝土面板布置。随着城市建设的不断发展，本道路的交通压力也与日俱增，目前水泥混凝土路面已出现了一些病害。拟对水泥混凝土路面进行“白改黑”设计。

2 检测目的

通过对该道路工程的路面质量现状的检测，掌握路面实体质量的状况，为本项目的改造设计与施工提供必要的基础资料和依据。

3 检测方法、内容及评定标准

3.1 路面破损状况

逐板调查水泥混凝土路面的各种病害现象，如：唧泥、各类裂缝、角隅断裂、断裂板、错台等病害现象。路面调查采用全程步走，采用目测、结合相关仪器量测对路面破损状况的病害具体类型：断裂类（纵向、横向或斜向裂缝和角隅断裂、交叉裂缝和断裂板病害）、竖向位移类（沉降和胀起病害）、接缝类（填缝料损坏、纵向接缝张开、唧泥和板底脱空、错台、接缝碎裂、拱起）、表层类病害（磨损和露骨、活性集料反应、集料冻融裂纹、坑洞、修补损坏）严重程度进行轻微、中等、严重三个等级分类分级进行统计，同时采集相关影像资料。从而通过对路面破损状况的具体类型及严重程度的调查，分析路面损坏状况，计算路面DBL、错台量等指标。

路面破损状况采用路面状况指数（PCI）和断板率（DBL）两项指标进行评定。路面破损状况分为五个等级，各个等级的路面状况指数和断板率的评定标准见表1。

状况等级评定标准 表1

3.2 路面结构承载能力

水泥混凝土面板承载能力检测：采用标准车、贝克曼梁逐板检测方法对原机动车道水泥混凝土路面结构承载能力进行板块弯沉试验；判断板块脱空情况、路面破损状况等级和接缝传荷能力等级，并提出各板块满足改造工程指标所需要的建设处理措施。

3.3 路面结构层板块厚度及弯拉强度

采用HZ-20型钻机对水泥混凝土路面进行钻孔取芯，了解面层的厚度、材料类型情况；采用挖坑法对基层材料进行凿挖取样，了解基层的厚度、材料类型情况；室内对混凝土路面面层芯样进行劈裂强度试验，计算旧混凝土弯拉强度及弹性模量标准值。

4 混凝土板块编号、路面病害调查项目代表编号

4.1 混凝土板块编号方法

路面左右幅以路面中线为基准，路中线左侧的命名为左幅，路中线右侧的命名为右幅；路面板块编号按照车道进行区分，各车道板块按照自然板块以1#板、2#板…流水编号，如图1所示。

图1 混凝土板号编定

4.2 路面病害调查项目代表编号

路面板调查中横向裂缝用HF表示；纵向裂缝为ZF；斜向裂缝为XF（进行断板率评定时统称为“LF”）；交叉裂缝破碎板为PS；角隅断裂为JD；错台为CT；接缝填料损坏为TS；接缝碎裂为JS；唧泥为JN；坑洞为KD；修补损坏为XB；沉陷为CX；胀起为ZQ，纹裂和网裂为WL；磨损为MS；露骨为LG；纵缝胀开为ZZ。

数字“1”代表程度“轻”；数字“2”代表程度“中”；数字“3”代表程度“重”；错台CT后面的数字表示错台量，错台量单位为mm。

5 调查检测结果

5.1 路面破损状况评定结果

检测路段混凝土板块损坏类型包括横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝、露骨、接缝碎裂、角隅断裂、坑洞、网裂起皮、错台等现象。典型损坏类型见图2所示。

图2 典型损坏类型

该检测路段共608块混凝土板块，对该路段混凝土面板情况进行破损状况调查：横向裂缝（轻微23块、中等6块）、纵向裂缝（轻微3块、中等3块、严重3块）、角隅断裂（轻微15块、中等3块、严重5块）、交叉裂缝、断裂板（中等2块、严重2块）、接缝碎裂（轻微32块）、错台（轻微23块、中等4块、严重2块）、填缝料损坏（轻微16块）、磨损和露骨（轻微27块）、纹裂或网裂和起皮（中等13块）坑洞（2块，不分等级）。

根据现场检测路段混凝土破损状况，计算出该路段的路面状况指数（PCI）=83.0，评定等级为良；断板率（DBL）=4.72%，评定等级为良。依据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）中关于路面状况评定的有关规定：“若路面状况指数或断板率等级不一致，取较低等级。”故该检测路段路面破损状况评定等级为良。

5.2 路面结构承载力检测结果

该检测路段共608块混凝土板块，弯沉检测点共1216点，其中主点和副点各608个；主点弯沉平均值为13.92（0.01mm）。

5.2.1 混凝土板底脱空状况

严重脱空（主点弯沉＞40）共24块混凝土板，占总检测板块百分比为3.9%；脱空（40≥主点弯沉＞20）共18块混凝土板，占总检测板块百分比为3.0%；未脱空（主点弯沉≤20）共566块混凝土板，占总检测板块百分比为93.1%。

5.2.2 混凝土板块传荷能力等级

板块接缝传荷能力等级评为“优良”共4块板，占总检测板块百分比为0.7%；等级评为“中”共204块板，占总检测板块百分比为33.6%；等级评为“次”共322块板，占总检测板块百分比为54.6%；等级评为“差”共68块板，占总检测板块百分比为11.2%。

5.2.3 混凝土板块破损状况等级

混凝土板块破损状况等级评定如表2所示。

混凝土板块破损状况评定表 表2

5.3 路面混凝土板块厚度检测结果

对检测路段抽取混凝土板块处钻取混凝土面层及水泥稳定碎石上基层芯样，量测混凝土板块芯样厚度及水泥稳定碎石上基层芯样厚度，并检测其芯样强度（混凝土面层板块芯样检测抗劈裂弯拉强度，水泥稳定碎石上基层芯样检测无侧限抗压强度），结果及评定如表3所示。

评定路段路面结构层检测评定汇总表 表3

6 有关说明与建议

①对主副点平均弯沉值在20～45(0.01mm)之间的板块，建议更换破碎板、修补开裂板块、脱空板灌浆，使处治后的路段代表弯沉值低于20（0.01mm）；平均弯沉值＞45(0.01mm)的板块采取打裂或各种破碎技术将混凝土板打碎、压实，然后加铺补强层；

②对于主副点弯沉差≥6接缝传荷能力不足的板块采取压浆填封，或增加传力杆，或采取打裂工艺消除垂直、水平方向变形；

③对于板角主点弯沉≥40(0.01mm)严重脱空的板块需要换板；板角主点弯沉40～20(0.01mm)之间脱空的板块的需要压浆；20～14(0.01mm)之间未脱空的板块，根据具体情况决定措施，通常如果加铺层包括基层，则可不压浆；如果仅加铺面层，则需要压浆；

④随着交通量的进一步增长，本检测期至施工阶段路面承载能力的弱化及板块各类病害的持续恶化有可能呈上升趋势；

⑤检测位置的描述以现场实地编号（流水号）为准，施工阶段应加强对板块编号（用红色油漆编写在行车道外边缘）的保护；

⑥改造施工之前，建议加强路面的日常养护，对病害严重板块及时处理，保证通车安全性。

7 结语

道路混凝土路面板经过长时间的使用及重荷载车辆的碾压以及交通量的增长，导致路面承载能力的弱化及板块脱空、断裂等各类病害，通过对道路混凝土面板的路况调查检测为后期道路进行改造设计及施工提供了技术依据。同时为保持道路交通的畅通，应加强道路管控与日常养护，减少混凝土路面板的各类病害。