水泥混凝土加铺沥青层路面损害调查及评价

葛百阳

（苏交科集团股份有限公司 210019）

水泥混凝土加铺沥青层路面损害调查及评价

葛百阳

（苏交科集团股份有限公司 210019）

研究对水泥混凝土加铺沥青层路段损害进行了调查，选取四川省某公路进行路面弯沉、结构层病害缺陷、钻芯取样以及基础病害调查，检测结果以及评价均表明该路段弯沉等指标均不满足现有规范要求，检测结果可为沥青加铺层的界面处理、层间粘结状况和反射裂缝的防治等研究提供现实的依据。

0 绪论

与国内相比，发达国家使用水泥混凝土路面较早，水泥混凝土路面养护维修的技术经验相对来说较为成熟。近年来，随着社会经济的突飞猛进，道路交通量的日益增长，路面的结构性破坏和功能性缺陷问题不断出现，因此对水泥混凝土路面维修的研究也在不断发展。

旧水泥混凝土路面处理直接影响到旧水泥混凝土路面沥青加铺工程的最终成败，将直接影响沥青加铺工程的使用寿命[1]。

为充分分析就水泥混凝土路段病害情况，研究选取四川省某公路为研究对象，该公路承担了大量的地方短途运输任务，道路路面出现了较多表层病害，本次研究将对其进行病害调查及评价分析。

1 旧水泥混凝土路面检测路段选择

本次检测路段为云南境内某试验公路 K60+414～K66+275及 K46+014～K48+281段。两段道路原路面结构为：25cm厚水泥混凝土板（设计弯拉强度5.0MPa）+水泥稳定砂砾基层+天然级配砂砾调平层+早期沥青路面结构。水泥稳定砂砾基层厚度根据早期沥青路面结构顶面回弹模量情况确定，早期沥青路面结构顶面回弹模量分别为40MPa、30MPa、25MPa时，对应的水泥稳定砂砾基层厚度分别为16cm、21cm、25cm。该路面按设计文件要求在彻底修补原路面水泥混凝土面板病害加铺6cm中粒式沥青混凝土下面层+4cm细粒式改性沥青混凝土上面层。

根据2010年4月四川省交通厅公路规划勘察设计研究院编制的《省道103线（试验调查公路眉山段）路面改造工程可行性研究报告》，以2011年为通车初年，计算通车初年平均混合交通量为6854辆/日，交通量年均增长率2011～2015年为5.45%。道路停止收费后交通量大幅增长。

试验路段目前由于多方面原因，沥青路面损坏严重。为了全面了解和掌握该公路 K60+414～K66+275、K46+014～K48+281段的路面缺陷情况，研究对K60+414～K66+275、K46+014～K48+281段路面状况进行了检测，并根据行业相关标准规范对该公路路面技术状况进行评价。调查与评价依据：

①《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60－2008）；

②《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）；

③《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）；

④《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007）。

2 旧水泥混凝土路面病害调查内容

①路面弯沉

弯沉是路面结构强度指标，用于路面承载能力的客观评价，也是路面维修设计的重要依据[2-4]。本次检测根据路面损坏情况，采用贝克曼梁抽查路面弯沉。左右轮迹带同时检测，重点检测左幅（乐山至成都方向）重载交通车道，右幅车道抽测严重损坏路段。限于道路交通条件，现场检测弯沉的频率要求如下：左幅重交通车道时路表损坏中等路段每100m测1处，损坏轻微路段每200m测1处，损坏严重典型路段每10m测1处，其它严重非典型路段每50m测1处；右幅车道主要检测损坏严重路段。

②结构层病害缺陷

常规的检测只能对路面外表特征进行有效的检测，对于不可见结构层的健康状况却不能实施全面的有效检测和分析，这对于设计者来说存在很大的风险，很多公路的养护维修设计由于调查不充分而未能对特殊病害路段进行特殊设计，导致病害在养护维修后不久再度发生，没能达到预期的养护目标，不仅给后期养护增加了工作量，同时也加重了公路管理部门的养护维修资金负担。

雷达检测作为路面常规检测项目的辅助手段其结果可以作为常规检测的补充，随着预防性养护理念的深入，雷达检测技术正受到公路行业的重视。本次检测的目的是为养护维修设计做准备，因此把雷达测线布置在轮迹带处进行检测，以探查路面和浅层路基的整体结构情况，为设计提供具有特殊价值的建议。

本次雷达检测采用美国GSSI公司生产的SIR10H主机，搭配400MHz地面耦合天线，探测深度近似2m；同时根据400MHz探测结果，搭配900MHz地面耦合天线，探测深度近似0.8m。

通过对全线的路面外观调查，以及检测路段投资建设及施工单位工作人员的咨询，确定雷达检测位置为：①400MHz天线，左幅重载交通车道（乐山至成都方向）在内侧和外侧车行轮迹带处均布置测线，右幅轻载交通车道在外侧轮迹带处布置1条测线；②900MHz天线，左幅和右幅车道仅在外侧轮迹带处布置测线。

③钻芯取样调查

选取典型损坏路段、轻微、中等损坏路段以及不同路面状况具有代表性的地点进行钻芯取样，观察道路结构层的实际状况；同时综合弯沉测试结果、取芯结果及雷达探测结果选取代表性的地点进行开挖，观察和了解道路结构层现状。

④路面损害及路基状况调查

鉴于试验调查公路K60+414～K66+275段、K46+014～K48+281段路面损坏已非常严重的实际情况，本次调查采取徒步调查的方式，旨在了解路面损坏的主要类型以及路基情况等。

3 水泥混凝土沥青加铺层路面病害评价

路面弯沉值分布于15～226.7（0.01mm）间，K60+414～K66+275段左幅和右幅路面结构强度指数PSSI均值分别为41.20和15.94，K46+014～K48+281段左幅和右幅路面结构强度指数PSSI均值分别为14.60、26.01，评价均为差。

破损较为严重路段的弯沉检测结果均超过了设计弯沉，道路整体结构强度较差，已不能满足道路使用要求；探地雷达缺陷检测发现该路段混凝土板以下结构层均存在水泥混凝土板多处存在断裂、破碎、板底脱空，且有不同程度水稳层厚度不均、不密实的情况；路面破损及钻芯调查表明原水泥混凝土路面接缝及破碎裂缝均反射至路面，导致沥青路面表面出现很多横向裂缝及纵向裂缝，裂缝处路面破损较为严重，新旧路面由于层间粘结问题，存在很多分离想象，导致较多的纵向推移，且推移处伴随有很多其他的病害。

可以看出，试验测试路段存在较大问题，路面弯沉等指标均不满足要求，需进行加固处理。

4 研究结论

通过此次对山区公路路面破损的调查，实地掌握了山区公路水泥混凝土路面和山区公路水泥混凝土沥青加铺层路面的典型的破坏状况，为其他水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层提供借鉴，为沥青加铺层的界面处理、层间粘结状况和反射裂缝的防治等研究提供现实的依据。

[1]周德云,姚祖康.旧水泥混凝土路面上沥青加铺层结构的三维有限元分析[J].中国公路学报，1990，3（3）

[2]倪明,姚祖康.水泥混凝土路面上沥青加铺层的半解析分析[D].同济大学学报，1994，3

[3]倪明,姚祖康.旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的应力分析[D].同济大学学报，1989，17(1)：33-42

[4] 于宝明.反射裂缝研究与旧水泥混凝土道面上沥青混凝土加铺层的设计[D].上海：同济大学，1991

[5] 郑键龙,张起森.半刚性基层沥青路面反射裂缝的扩展规律及应力吸收膜的止裂作用.半刚性基层沥青路面[M].北京：人民交通出版社，1991.202～219

[6] 周富杰.防治反射裂缝的措施及其分析[D].上海：同济大学，1998

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1007-6344（2016）03-0280-01

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