京港澳高速公路驻信段改扩建工程沥青路面旧路病害调查分析

刘韡堃

摘 要：文章依据京港澳高速公路河南境内驻马店至信阳（豫鄂省界）段改扩建工程沥青路面旧路病害调查结果，从路基状况、路面破损状况、路面平整度、车辙损坏情况、弯沉检测、路面取芯芯样、路面雷达无损检测、室内试验等方面进行了简单介绍，并对车辙、裂缝、坑槽、疲劳开裂、PCI、RQI进行了重点分析，对国内其它高速公路改扩建工程设计、施工提供了一定的参考意义。

关键词：京港澳；高速公路；改扩建工程；病害；车辙；裂缝；坑槽；疲劳开裂；PCI；RQI

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：2095-2945（2018）22-0077-02

Abstract： Based on the investigation results of the old asphalt pavement diseases of the reconstruction and extension project from Zhumadian to Xinyang（the boundary of Henan and Hubei provinces） of Beijing-Hongkong-Macao Expressway in Henan Province， The roadbed condition， pavement damage condition， pavement smoothness， rut damage， deflection detection， core sample of pavement， radar nondestructive test of road surface， indoor test and so on are briefly introduced in this paper. And the rut， crack， pit， fatigue cracking， PCI， RQI were analyzed emphatically， which provides some reference for the design and construction of other expressway reconstruction and expansion projects in China.

Keywords： Beijing-Hongkong-Macao； expressway； reconstruction and extension project； disease； rut； crack； pit； fatigue cracking； PCI； RQI

京港澳高速公路河南境內驻马店至信阳（豫鄂省界）段改扩建工程，2012年12月21日开工建设，2015年12月15日建成通车。该改扩建工程是在既有老路双向四车道的基础上扩建为双向八车道，有三种扩建方式：双侧拼宽、单侧拼宽和新建分离式路基。其沥青路面旧路改造的范围包括双向左侧路缘带（2×0.75m）+超车道（2×3.75m）+行车道（2×3.75m）+改扩建挖除后剩余硬路肩部分（2×2.6m或2.1m）=2×10.85m或10.35m。

1 沥青路面旧路路基状况

1.1 路基填土含水量检测结果

路线自北向南方向，路基填土层含水量表现为：河南境内驻马店至信阳段（以下简称“驻信段”），从驻马店至信阳方向有逐渐增大的趋势；自路表向下看，总体表现为自上而下含水量逐渐增大；含水量检测均值在20%左右，最大值为23.6%。信九段，从信阳至九里关方向有逐渐减小的趋势（部分路段填料为碎石土或石料）；从纵向看，总体表现为自路面而下含水量逐渐增大；含水量检测均值在20%左右，最大值为21.88%。粉质粘土的最佳含水量为12%～15%，而本项目采用注水钻芯取样，造成了土样试验的含水量偏大，显示出路基过湿的的假相，根据路基弯沉、平整度检测结果来判断，路基已经基本稳定，比较密实。

1.2 路基填料检测结果

驻信段土性全段均表现为粉质粘土；信九段前15公里表现为粉质粘土，中部13公里表现为碎石土，终点段为岩石路段及部分粉质粘土段。

2 沥青路面旧路路面破损状况

2.1 驻信段路面PCI

评价结果显示：驻信段东半幅超车道、行车道及硬路肩路面PCI为优的百分率为42.27%、0%、51.04%，PCI为良的路段百分率为46.39%、86.69%和38.54%，PCI为中的路段百分率为9.28%、9.28%、8.33%，PCI为次的路段百分率为2.06%、1.03%和2.08%，没有PCI为差的路段。西半幅超车道、行车道及硬路肩路面PCI为优的百分率为2.08%、0%、64.58%，PCI为良的路段百分率为92.71%、76.04%和34.38%，PCI为中的路段百分率为5.21%、22.92%和1.04%，PCI为次的路段百分率为0%、1.04%和1.04%，没有PCI为差的路段。东、西半幅各车道的PCI评价大多为优良，也有部分路段较差。其中行车道破损最为严重，超车道次之，硬路肩相对较好；西半幅的行车道和超车道较东半幅路况较差，硬路肩却优于东半幅。

2.2 信九段路面PCI

评价结果显示：信九段东半幅超车道、行车道及硬路肩路面PCI为优的百分率为42.11%、0%、89.74%，PCI为良的路段百分率为57.89%、68.42%和7.69%，PCI为中的路段百分率为0%、28.95%、2.56%，PCI为次的路段百分率为0%、2.63%和0%，没有PCI为差的路段：西半幅超车道、行车道及硬路肩路面PCI为优的百分率为25.64%、0%、84.62%，PCI为良的路段百分率为74.36%、79.49%和18.82%，PCI为中的路段百分率为0%、20.51%和2.56%，没有PCI为次和差的路段。东、西半幅各车道的PCI评价大多为优良，也有部分路段较差。其中行车道破损最为严重，超车道次之，硬路肩相对较好；西半幅的行车道和超车道较东半幅路况较差，行车道略好于东半幅，硬路肩损坏程度与东半幅相差无几。

3 沥青路面旧路路面平整度

3.1 驻信段路面RQI评价

驻信段东半幅超车道、行车道及硬路肩路面RQI为优的百分率为98.96%、64.21%、83.16%，RQI为良的路段百分率为1.04%、35.79%和16.64%；RQI为中、次、差的路段百分率均为0%，优良率为100%。总体来看，东半幅超车道平整度最好，硬路肩次之，行车道最差，行车道行驶车辆有颠簸感，4.1%的路段颠簸感明显。

驻信段西半幅超车道、行车道及硬路肩路面RQI为优的百分率为100%、56.84%和100%；RQI为良的路段百分率为0%、43.16%和0%；RQI为中、次、差的路段百分率为0%，优良率为100%。总体来看，西半幅超车道和硬路肩无颠簸感；行车道较差，行驶车辆有颠簸感，5.4%的路段颠簸感明显。西半幅的超车道和硬路肩路面平整度较东半幅对应车道好，西半幅行车道路面平整度较东半幅行车道差。

3.2 信九段路面RQI评价

信九段东半幅超车道、行车道及硬路肩路面RQI为优的百分率为100%、97.50%和92.50%；RQI为良的路段百分率为0%、2.50%和7.50%；RQI为中、次、差的路段百分率均为0%，优良率为100%。总体来看，东半幅超车道平整度较好，行车道、硬路肩较差，行车道5.5%的路段行駛车辆有轻微颠簸感。

信九段西半幅超车道、行车道及硬路肩路面RQI为优的百分率为97.44%、82.50%和97.50%：RQI为良的路段百分率为2.56%、17.50%和2.50%；RQI为中、次、差的路段百分率均为0%，优良率为100%。总体来看，西半幅超车道和硬路肩平整度较好；行车道较差，2.1%的路段行驶车辆有颠簸感。西半幅的超车道和行车道路面平整度较东半幅对应车道差，西半幅硬路肩路面平整度较东半幅行车道好。

4 沥青路面旧路路面车辙损坏情况

车辙深度作为判断路面状况的重要指标，其深度达到一定程度时，会对行车安全造成严重隐患。调查结果显示：（1）驻信段东半幅超车道平均车辙深度小于行车道；西半幅前半段超车道平均车辙深度小于行车道，后半段超车道平均车辙深度大于行车道。（2）信九段超车道平均车辙深度小于行车道；东半幅行车道前半段平均车辙深度大于西半幅，后半段小于西半幅；东半幅超车道平均车辙深度略小于西半幅。（3）信九段平均车辙深度小于驻信段。

5 沥青路面旧路路面弯沉检测

从弯沉检测结果可以看出：（1）驻信段硬路肩平均弯沉值小于超车道，超车道平均弯沉值小于行车道；西半幅弯沉值大于东半幅。（2）信九段东半幅硬路肩平均弯沉值小于行车道，行车道平均弯沉值小于超车道；西半幅各车道平均弯沉值在0.14mm左右，个别硬路肩段弯沉值较大；西半幅弯沉值大于东半幅。（3）信九段弯沉值总体上小于驻信段弯沉值。

总体来看绝大部分路段代表弯沉值较小（弯沉值小于0.18mm），表明其路基沉降已经大体稳定，该路段路面结构具有了较强承载能力。个别路段代表弯沉值较大（大于0.25mm），从检测过程中发现，其主要是因该段个别检测点落在病害出所致。

6 沥青路面旧路路面取芯分析

从取芯情况来看，大部分芯样存在着不用程度的中下面层粘结力不足、局部下面层松散等，在病害位置取出的芯样绝大部分不完整。具体表现为：

横向裂缝位置取芯结果表明，横向裂缝较多为反射裂缝（芯样基层开裂），个别为表层温缩裂缝（基层未开裂，裂缝仅存于沥青层）。纵向裂缝位置取芯结果表明，裂缝大多在表层，未向下贯通至基层。通过取芯发现，大部分龟裂发生在沥青上面层，也有部分影响到了沥青中面层，少量下面层松散。

针对车辙处钻芯分析，无论波峰或是波谷芯样基层基本完整且密实，说明车辙非结构性车辙，车辙主要源于沥青面层，属于流动性车辙。表面层厚度变化的不明显，可以认为车辙病害发生层位主要为中、下面层，其中中面层尤甚。

7 沥青路面旧路路面雷达无损检测分析

根据对旧路检测现场地质雷达剖面图的图像显示异常（含异常幅度和相位变化）分析发现，该路段旧路基层主要出现了局部破碎、沉陷和脱空的现象，并且基层疏松、松散也较常见，且行车道基层病害路段较超车道长。

8 沥青路面旧路室内试验分析

室内试验分析采用完整性较好的芯样，从力学强度试验结果看，沥青混凝土力学性能差异较大。面层病害较多，在超重车辆的反复作用和冲击下，路面破坏严重。

在病害密集路段，由于路面有大量的横裂缝，大部分裂缝从路表贯通至水稳碎石层。雨水沿缝隙渗透各结构层间，在高速行车尤其是超重车辆的反复作用下，产生高压的水作用力，在结合面处的水稳碎石开始疏松、破碎，部分脱空。

参考文献：

[1]孙丽萍，马旭升.基于高速公路改扩建的旧路改造方案浅析[J].西南公路，2016，3（9）：241-244.

[2]张广浩.全面精细化管理在高速公路建设中的应用[J].科技与企业，2010，31（6）：26-27.

[3]赵焕军.高速公路沥青路面养护工作的方法探究[J].科技创新与应用，2015（06）：159.