路面检测评价与养护决策
2015-04-14
1.前言
为提高路面服务水平，2008年11月对辽宁境内某段国道路面进行自动化检测。对检测数据进行整理分析，并通过技术和经济比较最终提出切合实际的养护方案，通过养护方案实施力争营造更加安全、舒适、快捷的道路交通环境。
2.工程概况
该段国道（K1383+800～K1460+715）均为二级以上公路，路面宽度12-42米，2005年经交通部验收被评为国家级样板路。该路段原路面结构设计厚度为50cm。路面设计横坡1.5%，路面结构组成如图1所示。
图1辽宁境内某段国道路面典型结构图
该路段2007年出、入口各车型总计交通量为4683315辆，平均日交通量为12831辆/日。
2004年，对该路段局部路面龟裂、沉陷等病害进行处治并进行了路面中修养护。其他路段则通车运营以来未进行大面积维修，除了正常养护外，每年的主要养护工作是裂缝的修补，其他的则是对沉陷、坑槽等部位进行局部处理。
3.路面检测结果
2008年6月，应用路面自动化检测车等检测设备对该路段进行路面检测。
路面自动化检测车综合应用激光、线扫描技术、高分辨率CCD相机、计算机、GPS定位等技术，可以对路面车辙、平整度、路面损坏状况、路面沿线设施等指标进行综合检测。其各检测模块通过交通部公路质量检测机构标定测试。
（1）路面破损状况检测结果
该检测路段路面病害以龟裂、沉陷、波浪拥包为主。其中龟裂病害分布较广，轻度、重度病害共计3261.5㎡；沉陷面积为311.6㎡；波浪拥包面积为2339㎡，沉陷及波浪拥包的存在严重影响行车安全。
通过病害统计，得到路段路面破损率，根据《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007）计算得出路面损坏状况指数PCI评价结果如表2。其中，次差路段为3.689㎞。
（2）路面平整度状况检测结果
通过检测路段路面平整度检测结果，根据《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007）计算方法统计得到路面行驶质量指数RQI结果如下表所示：其中RQI次差路段为8.2㎞。
（3）路面使用性能检测结果
综合路面损坏状况指数及行驶质量指数计算检测路段路面使用性能指数结果，统计结果见下表：
（4）路面强度调查结果
路面强度的调查指标为路面弯沉值。采用贝克曼梁对该路段进行抽样调查。调查结果为：该路段的弯沉值检测平均值为53.00（0.01mm）。
4.检测数据分析
（1）K1383+800-K1393+800段路面使用性能指数PQI均值为69.71；路面损坏状况指数均值为63.16，路段以龟裂病害为主，并伴有少量沉陷；路面行驶质量指数均值为79.53。
（2）K1393+800-K1450+000路段路面使用性能指数PQI均值为89.68；路面损坏状况指数均值为83.25，路段以龟裂病害为主；路面行驶质量指数均值为92.01。
（3）K1450+000-K1460+715路段路面使用性能指数PQI均值为65.33；路面损坏状况指数均值为58.42，路段以龟裂、波浪拥包病害为主；路面行驶质量指数均值为75.69。
通过对该段路面使用性能状况及其他指标的检测结果可知，其性能满足相关规定要求。但由于交通量的不断增加，路面承受车辆特别是重载车辆的反复作用，加之路面结构内积水，致使在一些路段上，路面出现龟裂、沉陷、波浪拥包等病害。对现场踏勘并结合路面弯沉检测。通过路面龟裂与波浪拥包处取样可以看出:基层出现不同程度损坏（基层松散、与面层间分离）。
5.养护决策
该国道路段部分路面虽然经过维修，但由于设计、施工及超载等方面的原因，部分路段路面仍然出现了许多病害，影响了路面使用质量。
根据路面使用性能评价结果及路面主要病害的检测结果，初步选定K1383+800-K1393+800段及K1450+000-K1460+715段为大中修候选路段。结合大中修候选路段的基层情况及路面结构强度检测指标结果，确定对该部分路段实行中修处治措施。
所有病害处治完成后，对中修路段提出以下几种拟定方案。
对上述几种中修方案进行经济技术比较，稀浆封层技术要求路面表面平整，无严重病害，适用于中、轻交通量且路面有轻微病害道路面层上封层施工，造价为7～8元/㎡；当路面破损、平整度指标都在中等以下，又要求恢复到优、良等级时，应采用较厚的罩面厚度。4cm普通热拌沥青砼罩面造价为30～40元/㎡；就地冷再生要求路面的沥青材料具有足够的沥青层。沥青就地冷再生技术造价在40.5元/㎡。
可以看出，虽然稀浆封层技术比较成熟，但它是一种单层摊铺厚度仅为3.2～11mm的薄层结构，更适用于路面预防性养护。黑大线鞍山段存在较多的沉陷及波浪拥包病害，不建议使用该技术进行路面养护。中修罩面措施及沥青路面就地冷再生技术在辽宁省辽阳市小小线（K128+250-K133+250）段曾经应用，小小线维修路段与黑大线鞍山段结构类似，因此，通过经济技术比较，最后推荐如下维修方案：
（1）K1383+800-K1393+800段，路面损坏状况指数符合养护标准值，基层强度较好但下面层强度较差，采用铣刨面层后下面层4公分贯入、上面层3公分沥青混凝土摊铺的工艺进行处理；
（2）K1450+000-K1460+715段，PCI值低于沥青路面破损分级标准的中等路况，采用铣刨面层就地冷再生工艺进行处理。
6.结论
（1）通过路面自动化检测车对辽宁境内某国道路段段进行检测，路面使用性能PQI优、良、中路段为60.373公里，次、差路段为5.127公里。
（2）根据公路沥青路面养护技术规范（JTJ073.2-2001）及《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007）等相关规范要求，K1393+000-K1450+000路段结构强度满足要求，并且路面损坏状况指数PCI评价为优良水平，以日常养护为主，对路段内局部路面破损进行小修处理。
（3）对K1383+800-K1393+800段采用铣刨面层后下面层4公分贯入、上面层3公分沥青混凝土摊铺的工艺进行处理；K1450+000-K1460+715段采用铣刨面层就地冷再生工艺进行处理。
