市政道路維修養(yǎng)護(hù)前技術(shù)狀況調(diào)查及評(píng)價(jià)方法探討

王 文 全

(忻州市工程質(zhì)量服務(wù)站，山西 忻州 034000)

1 工程概況

依托忻州市某市政道路，工程現(xiàn)狀為二級(jí)公路，車行道寬約11 m，全長約8.648 km。因交通量增加，需對(duì)該路段擴(kuò)建，為科學(xué)、合理利用已有公路，保證工程質(zhì)量的同時(shí)降低工程造價(jià)，需對(duì)原有公路進(jìn)行檢測(cè)后分段判斷老路路面結(jié)構(gòu)層可利用情況。

因提供設(shè)計(jì)資料與現(xiàn)場樁號(hào)不對(duì)應(yīng)，為保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，在檢測(cè)前對(duì)路面樁號(hào)進(jìn)行位置確定，將禹王洞方向定義為右幅、忻州方向定義為左幅，按100 m為間隔在路上標(biāo)記，方向定義及位置標(biāo)記見圖1，圖2，“5”表示k5+000，“7-5”表示k7+500。

2 檢測(cè)指標(biāo)的確定

為全面了解該公路的實(shí)際路況，為后期養(yǎng)護(hù)決策服務(wù)，參照J(rèn)TG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程、JTG/T E61—2014公路路面技術(shù)狀況自動(dòng)化檢測(cè)規(guī)程、JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、CJJ 36—2006城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范、DG/TJ 08—92—2013城市道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程、JTJ 5142—2019公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范、國家及交通運(yùn)輸部頒布的相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、辦法等。結(jié)合多年市政檢測(cè)工作經(jīng)驗(yàn)，確定檢測(cè)指標(biāo)為彎沉、平整度、破損、橫向力系數(shù)、取芯。瀝青路面彎沉、平整度、破損、橫向力系數(shù)逐車道連續(xù)檢測(cè)，根據(jù)上述指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果在典型路段確定取芯位置及數(shù)量分析病害發(fā)展程度及層間粘結(jié)情況。

3 主要檢測(cè)設(shè)備及評(píng)價(jià)方法

3.1 主要檢測(cè)設(shè)備

本次檢測(cè)使用的大型檢測(cè)設(shè)備主要有：激光自動(dòng)彎沉儀、多功能道路檢測(cè)車、橫向力系數(shù)測(cè)定儀等。現(xiàn)場檢測(cè)圖見圖3～圖5。

激光自動(dòng)彎沉儀采用全自動(dòng)操作方式，按自然步距連續(xù)檢測(cè)，采樣間隔為8 m～10 m，檢測(cè)速度為3.5 km/h。對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行溫度及濕度修正后得出路面彎沉值。

瀝青路面平整度采用多功能道路檢測(cè)車按80 km/h～100 km/h的速度連續(xù)檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果通過隨車軟件輸出，國際平整度指數(shù)(IRI，m/km)每100 m輸出一次結(jié)果。

瀝青路面破損包含龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、泛油、波浪壅包、修補(bǔ)等，采用多功能道路檢測(cè)車路面攝像系統(tǒng)結(jié)合前方攝像對(duì)路面破損完成檢測(cè)。

橫向力系數(shù)采用橫向力系數(shù)測(cè)試儀逐車道連續(xù)檢測(cè)。

3.2 評(píng)價(jià)方法

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程對(duì)國際平整度指數(shù)(IRI，m/km)、路面破損、橫向力系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，路面破損采用破損率(DR，%)表征。依據(jù)JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)破損率(DR，%)采用路面損壞狀況指數(shù)(PCI)評(píng)定；國際平整度指數(shù)(IRI，m/km)采用行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)評(píng)定；橫向力系數(shù)(SFC)采用路面抗滑性能指數(shù)(SRI)評(píng)定；瀝青路面彎沉因無設(shè)計(jì)值，只提供每300 m的代表彎沉值。

各檢測(cè)指標(biāo)和評(píng)定指數(shù)進(jìn)行等級(jí)劃分見表1。

4 檢測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)定

表1 檢測(cè)指標(biāo)及評(píng)定指數(shù)等級(jí)劃分

本次共檢測(cè)彎沉3 877個(gè)點(diǎn)，平整度166段，收集病害圖片16 150張，橫向力系數(shù)3 320個(gè)點(diǎn)，典型病害路段取芯20個(gè)，充足的數(shù)據(jù)保證了檢測(cè)結(jié)果的可靠性，能夠客觀反映路面目前的實(shí)際使用狀況。

以300 m為基本單元計(jì)算瀝青路面各段落彎沉代表值，以100 m為評(píng)定單元對(duì)路面平整度、破損、橫向力系數(shù)進(jìn)行評(píng)定。

瀝青路面彎沉代表值分布在9.77(0.01 mm)～24.06(0.01 mm)之間。

路面技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果見統(tǒng)計(jì)表2。

表2 路面技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果 %

4.1 瀝青路面彎沉

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程對(duì)該路段路面彎沉進(jìn)行檢測(cè)，以300 m為基本單元計(jì)算各段落代表值，路面彎沉代表值分布曲線見圖6，路面彎沉代表值分布在9.77(0.01 mm)～24.06(0.01 mm)之間。

4.2 路面平整度評(píng)價(jià)

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程對(duì)路面平整度進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，利用國際平整度指數(shù)(IRI)計(jì)算路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)，路面國際平整度指數(shù)(IRI)分布曲線見圖7、等級(jí)評(píng)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖8。路面國際平整度指數(shù)IRI主要分布在1.05 m/km～5.83 m/km之間，評(píng)價(jià)等級(jí)為“優(yōu)良”占98.2%、“中”占1.2%、“次”占0.0%、“差”占0.6%。

4.3 路面損壞狀況評(píng)價(jià)

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程對(duì)路面破損狀況進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)JTG 5210—2018公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，利用路面破損率(DR)計(jì)算路面損壞狀況指數(shù)(PCI)，路面損壞狀況指數(shù)(PCI)分布曲線見圖9，評(píng)定結(jié)果等級(jí)統(tǒng)計(jì)見圖10。

路面損壞狀況主要以橫向、縱向裂縫為主，伴有少量坑槽、龜裂等病害，典型病害圖見圖11～圖14。

忻州市城東片區(qū)X204縣道PCI主要分布在53.4～92.3之間，評(píng)價(jià)等級(jí)為“優(yōu)良”占63.7%、“中”占33.9%、“次”占1.8%、“差”占0.6%。

4.4 路面橫向力系數(shù)狀況評(píng)價(jià)

依據(jù)JTG 3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程對(duì)橫向力系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，利用橫向力系數(shù)(SFC)計(jì)算路面抗滑性能指數(shù)(SRI)。橫向力系數(shù)百米統(tǒng)計(jì)結(jié)果分布曲線見圖15，橫向力系數(shù)SFC評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)統(tǒng)計(jì)見圖16。

橫向力系數(shù)SFC主要分布在21.0～39.5之間，評(píng)價(jià)等級(jí)“優(yōu)良”占0.0%、“中”占13.8%、“次”占28.1%、“差”占58.1%。

4.5 取芯結(jié)果

分別采用直徑為100 mm，150 mm的鉆頭在瀝青路面共取芯20個(gè)(100 mm取芯17個(gè)，150 mm取芯3個(gè))，其中路面完好路段取芯6個(gè)(含彎沉數(shù)值較大路段2個(gè))，橫向裂縫處取芯10個(gè)(含彎沉數(shù)值較大路段2個(gè))，縱向裂縫處取芯4個(gè)(含彎沉數(shù)值較大路段1個(gè))。通過取芯結(jié)果分析得出如下結(jié)果：

原路面完好路段，芯樣完好，其中1個(gè)芯樣層間粘結(jié)良好，其余路段層間粘結(jié)不良，基層基本完好。

原路面存在橫向裂縫的路段，其中1個(gè)芯樣完整，其余芯樣裂縫貫穿面層，層間粘結(jié)不良，基層上部存在一定層度松散。

原路面存在縱向裂縫的路段，1個(gè)芯樣完整，裂縫為從上向下發(fā)展的裂縫，其余路段裂縫貫穿面層，層間粘結(jié)不良，基層上部存在一定層度松散。

5 結(jié)語

通過對(duì)忻州市某市政路改造前進(jìn)行路面彎沉、平整度、破損、橫向力系數(shù)逐車道連續(xù)檢測(cè)，結(jié)合路況檢測(cè)結(jié)果確定取芯位置，得出如下主要結(jié)論：

1)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基本滿足要求，根據(jù)交通量調(diào)查結(jié)果確定設(shè)計(jì)彎沉，對(duì)局部路段補(bǔ)強(qiáng)處理；

2)對(duì)原有路面橫向、縱向裂縫等病害開槽灌縫，裂縫發(fā)展到基層的需封縫處理；

3)對(duì)國際平整度指數(shù)評(píng)定等級(jí)為“差”的路段，通過銑刨加鋪方式改善行駛質(zhì)量；

4)對(duì)PCI評(píng)定等級(jí)為“次差”路段，通過銑刨加鋪瀝青混凝土改善路面性能；

5)抗滑性能評(píng)定等級(jí)為“中”“次差”占100%，在利用原有路面路段需通過罩面改善抗滑性能。