高速公路改擴建工程舊路檢測與評價

蔣婷婷 范巧娟

摘 要：針對擬改擴建項目，借助自動化檢測車、探地雷達、混合料抽提實驗等實驗檢測手段，全面分析現(xiàn)有道路路面結構服務水平，為改擴建工程施工圖設計提供準確、可靠的基礎數(shù)據(jù)支撐。

關鍵詞：高速公路;改擴建;舊路;檢測;評價

中圖分類號：U418.8 文獻標識碼：A

0 引言

目前，我國高速公路改擴建工程越來越多，對于改擴建工程而言，首先需要解決的問題是舊路的檢測和評價，針對該問題，本文結合工程實例進行了分析和研究。

1 項目概況

項目長度合計120 km，為雙向四車道高速公路，路基寬26米，已通車運營15年，該路段自通車以來交通量一直保持著較高的增長速度，目前累計軸載已接近設計年限，部分路段病害已顯現(xiàn)。隨著近年來國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通量劇增，目前的四車道難以適應未來交通發(fā)展的需求[1]。為了提高道路服務水平，促進經(jīng)濟平穩(wěn)增長，擬對該項目進行改擴建設計。

2 檢測結果及評價

2.1 破損、車轍檢測

項目行車道PCI“優(yōu)”等路面占比67.5%，“良”等路面32.5%;超車道PCI“優(yōu)”等路面占比96.7%，“良”等路面3.3%;通過路面損壞狀況檢測結果可以看出：項目無論行車道還是超車道路面破損狀況指數(shù)PCI全部都在良以上，超車道路面狀況好于行車道，且超車道90%以上的評定路段PCI為優(yōu)。

項目行車道RDI“優(yōu)”等路面占比0.8%，“良”等路面44.2%，“中”等路面44.2%“次”等路面1.7%，“差”等路面1.7%;超車道RDI“優(yōu)”等路面占比5.8%，“良”等路面90.8%，“中”等路面3.3%;通過路面車轍檢測結果可以看出：項目無論行車道還是超車道車轍RDI優(yōu)良中等路面占比均在90%以上，且超車道指數(shù)優(yōu)于行車道。

2.2 承載力檢測

通過落錘式彎沉儀對代表性路段進行檢測，全線無論行車道、超車道或硬路肩，各代表彎沉值大部分在10～25（0.01 mm）之間，說明路面在近10余年的運營當中，路基已趨于穩(wěn)定，路面承載能力良好。此結論也通過路面鉆芯及鉆探結果得到了佐證;因從鉆芯檢測結果可以看出，大多數(shù)芯樣基層完整并且較密實，室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度為12 MPa左右，路床標貫次數(shù)為25以上。

2.3 路面雷達檢測

采用LTD-2000型地質(zhì)雷達，天線頻率500 MHz。測線沿左、北半幅行車道的中心線布置，檢測時沿各測線連續(xù)檢測，每公里儲存數(shù)據(jù)一次，典型病害雷達剖面圖如圖1和圖2所示：

結合現(xiàn)場檢測得到的地質(zhì)雷達剖面圖，細致分析雷達圖像顯示異常（包括幅度和相位的變化），發(fā)現(xiàn)本次檢測的基層缺陷主要表現(xiàn)為基層松散、破碎，基層疏松與上下接觸面沉陷等。

2.4 鉆探檢測

為了解沉陷路段路基狀況及全線橋臺處土質(zhì)狀況，為舊路改擴建路基拼寬開挖臺階提供基礎數(shù)據(jù)，本次采用鉆機對典型沉陷路段路基承載能力及橋臺填土土質(zhì)狀況進行了鉆探檢測。

檢測結果表明：路床標貫次數(shù)為25次以上，含水量為10%～15%，說明路床土質(zhì)較密實，無過濕現(xiàn)象，路基狀況良好。通過對臺背填土土質(zhì)野外鑒別及室內(nèi)檢測可以看出，路基填土土質(zhì)絕大多數(shù)為粉土和粉質(zhì)粘土。

2.5 路面材料性能分析

全線選取6個較為典型的路段（路段A：上行（K445+

000～K445+100）、路段B：下行（K419+000～K419+100）、路段C：上行（K385+050～K385+150）、路段D：上行（K364+

100～K364+200）、路段E：下行（K433+000～K433+100）、路段F：上行（K426+900～K427+000）），每個路段分別選取4～5個瀝青芯樣[2]，檢測結果如下表1和圖3所示：

分析各典型路段上面層瀝青混合料抽提可以看出：各路段礦質(zhì)混合料級配無明顯偏差;對比研究新規(guī)范中交通常用級配AC-13C級配范圍，可以發(fā)現(xiàn)，各礦質(zhì)混合料級配曲線4.75 mm以下各篩孔均靠近級配上限，說明目前瀝青路面上面層礦質(zhì)混合料級配偏細，分析原因：一方面為原路面上面層瀝青混合料級配設計時，2004版瀝青混合料施工技術規(guī)范尚未頒布，上面層級配設計采用原AC-13I，AC-13I型級配本身細料較多，另一方面上面層在運營中骨料有碎化的現(xiàn)象，導致4.75 mm以下各篩孔通過率偏大，整體礦料偏細。

從回收的瀝青性能檢測指標與我省上面層常用的SBS（I-D）聚合物改性瀝青技術指標相比可以看出，瀝青針入度及軟化點都在規(guī)范范圍之內(nèi)，延度小于規(guī)范值。

綜合上面層回收瀝青的性能檢測結果，說明瀝青在使用過程中瀝青稠度增大，存在老化現(xiàn)象，但根據(jù)針入度及軟化點與規(guī)范值比較，可以看出瀝青老化程度不是太高（本次未收集到原施工時瀝青性能指標，不能對其老化狀況進行定量分析）。

3 處治建議

路面加鋪前應對路面病害進行徹底處治，結合本次檢測，病害處治建議：

（1）對于統(tǒng)計的裂縫密集路段加鋪前建議銑刨上面層。（2）對于統(tǒng)計的車轍路段，車轍深度較輕（10 mm～15 mm）的加鋪前建議用精銑刨1 cm;車轍深度在15 mm～25 mm的路段，建議銑刨上面層或就地熱再生;車轍深度>25 mm的車轍路段，建議銑刨上、中面層，銑刨料再生利用。（3）對于目前有薄層罩面的路段，如罩過微表處的路段，建議加鋪前對薄層罩面進行銑刨，不留薄弱夾層。（4）對于通過雷達檢測，基層有松散、脫空等缺陷路段建議采用高聚物或發(fā)泡水泥進行注漿。（5）由于項目改擴建施工具有一定的滯后性，期間病害會進一步發(fā)展，建議施工期間對路面病害進行現(xiàn)場確認及檢測。

4 小結

（1）無論行車道還是超車道，路面破損及車轍RDI優(yōu)良中等路面占比均在90%以上，且超車道整體指數(shù)優(yōu)于行車道。（2）項目各代表彎沉值大部分在10～25（0.01 mm）之間，說明路面在近10余年的運營當中，路基已趨于穩(wěn)定，路面承載能力良好。（3）經(jīng)過對雷達圖像顯示異常（包括幅度和相位的變化）的細致分析，發(fā)現(xiàn)本次檢測的基層缺陷主要表現(xiàn)為基層松散、破碎，基層疏松與上下接觸面沉陷等。（4）路床標貫次數(shù)為25次以上，含水量為10%～15%，說明路床土質(zhì)較密實，無過濕現(xiàn)象，路基狀況良好，路基填土土質(zhì)絕大多數(shù)為粉土和粉質(zhì)粘土。（5）原路面經(jīng)過多次大中修養(yǎng)護，路面級配較多，各項瀝青指標老化程度較低。（6）項目整體承載力較好，建議針對局部路基病害采用高聚物注漿技術進行處治，對于破損嚴重及車轍嚴重路段采用銑刨重鋪或熱再生技術進行處治。

參考文獻：

[1]聶俊麗，李法濱，張磊，等.路基病害及檢測技術研究綜述[J].公路交通科技（應用技術版），2019，15（02）：35-38.

[2]鄒桂蓮，秦歡，吳欣.阿布森回收SBS改性瀝青的試驗研究[J].中外公路，2020，40（02）：229-233.