试论沥青路面大中修设计

王红英

青海省海西公路总段

试论沥青路面大中修设计

王红英

青海省海西公路总段

由于频繁的路面行车使用率，导致沥青路面病害频发，遗留较大的行车安全隐患。为及时发现、解决沥青路面病害问题，快速进行路面修整工程，提高工作效率，需要科学分析各个路段的修整方案。不同的路段情况可以采用不同的修改方案，以此达到最佳的路面修整效果。

沥青路面；大中修；设计

1 沥青路面大中修评价体系

1.1 评价依据

我国现行道路路面修正评价标准是JTGH20-2007《公路技术状况评定标准》。该《标准》中的MQI指数(公路技术状况指数)包含了沿线设施、桥隧构造物、路面、路基等。MQI指数评价的是路面的使用性能，评价内容包括路面车辙深度、路面结构强度、路面损坏状况、路面抗滑性以及路面行驶质量五项指标。其中，PCI(路面损坏状况指数)指数反映路面破损状况，RQI(路面形式质量指数)指数反映路面平整度和行驶稳定性，SRI(路面抗滑性能指数)指数反映路面抗滑性能，PSSI(路面结构强度指数指数)指数反映路面结构强度。

1.2 评价方式

1.2.1 模糊数学法。模糊数学评价法由“测值、评价因素、分级标准”组成物元，是根据给定评价因素的等级标准及评价因素测值来判断评价目标的综合状况，利用模糊物元分析方法建立道路多指标性能参数的路况评定模型。通过确定各评价因素对于评价等级隶属度、关联系数，得到两者间关联度，结合评价因素权重，借由计算机评价路段对于评价等级的隶属关系。

1.2.2  GTM法。美国工程兵团采用应力应变原理进行设计美国工程兵旋转压实剪切试验机(GTM)，在一定的压力下采用试验时对试件揉搓旋转成型，使其对试件的作用和汽车轮胎与路面的作用力十分相似，并且在旋转成型过程中减少骨料的破碎。利用GTM设计沥青混凝土时，根据每条公路的情况在设计沥青混凝土时选择不同的设计压强，使设计的沥青混合料的抗剪强度大于其所受的剪应力，提出了解决目前汽车触地压强不断上升的途径，可以减少沥青路面在重载交通下出现车辙、推移、拥包等剪切破坏。

1.3.3 自动化检测法。自动化检测法是指通过路面自动化检测车、弯沉仪等多项路面检测设备，通过各类传感器、同步控制及定位设备实现路面图像、车辙以及破损情况等数据采集和存储。检测的内容包括路面破损状况、前方图像、路面弯沉、路面平整度以及路面抗滑等。本检测法通过五个等级划分路面情况，分别是优、良、中、次和差，根据五个指标进行大中修路段的区分。

2 沥青路面大中修设计方案探讨

2.1 路况调查

通过某市的高速公路工程改造项目，运用自动化检测法、GTM法等技术，探讨沥青路面的大中修设计方案。需要调查的路况情况包括：路面设计厚度、上层厚度、下面层厚度、骨料材料以及油石比例。除此之外，还需要调查路况的破损情况，包括车辙、裂缝、翻浆等；结构状况包括路表弯沉、层底拉应力、路基强度以及结构病害等。

2.2 指标分析

2.2.1  PCI指数分析。PCI指数是指路面损坏状况指数。分析得：左右幅破损存在明显差异，其中左幅行车道破损严重，评定该路段为次路段和差路段；右幅行车道局部路段破损较为严重，大部分路段破损相对轻微，认定该路段为中路段和良路段。经路段病害检测，现检测路段病害主要是龟裂和块状开裂，其中以左幅行车道开裂较为集中，破损较为严重，右幅行车道相对症状较轻。

2.2.2  RQI指数分析。RQI指数是指路面行驶质量指数。分析得：整个路段行驶质量较差，左右幅存在较大差距。左幅行驶质量不加，认定路段评价等级为次和差，右幅平整度高于左幅，评价等级为良。

2.2.3  RDI指数分析。RDI指数是指路面车辙深度指数。分析得：右幅行车道车辙较轻，左幅行车车辙较深。车辙主要存在于K231+500-K233+400路段。

2.3 方案设计

2.3.1 油石混合比例。经GTM法可知，GTM法设计的沥青混凝土随着密度增强会增强路面抗剪强度。并且，GTM法设计的油石比例可以使沥青表面具有更高的抗车辙性。其中级配在AC-16型中，油石比例为3.8-4.6%，AC-20型在3.6-4.1%。GTM法更适用于重载路段的大中修设计。

2.3.2 大中修方案设计。根据PSSI指数，优、良、中、次和差路段进行大中修整改方案不同，应区别对待。其中，差和次路段需要新建路面结构，修补方案是橡胶沥青混凝土4cm+水稳碎石基层20cm+水稳碎石底基层20cm+20cm天然砂砾构成。次路段需要提高路面结构强度，采用橡胶沥青混凝土4cm+中粒式沥青混凝土6cm+应力吸收层±1cm+水稳碎石基层20cm；中路段以改善路面现有状况为主，方案为橡胶沥青混凝土4cm+中粒式沥青混凝土6cm±应力吸收层1cm+泡沫沥青冷再生1cm；良以上路段也是以提高路面性能为主，可以采用罩面设计，方案是橡胶沥青混凝土4cm±应力吸收层1cm。

结束语

综上所述，应该根据不同的路面状况进行不同的修整方案设计。通过分析PCI指数、RQI指数分析以及RDI指数，采用GTM法和自动检测法结合，得到最佳油石比例，级配在AC-16型中，油石比例为3.8-4.6%，AC-20型在3.6-4.1%。GTM法更适用于重载路段的大中修设计。根据PSSI指数，优、良、中、次和差路段进行大中修整改方案不同，应区别对待。

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