夏 漾

瀝青路面大中修設(shè)計探討

夏 漾

對瀝青路面大中修設(shè)計進行了詳細探討,指出瀝青路面大中修設(shè)計必須在詳細的路況調(diào)查基礎(chǔ)上,根據(jù)路面使用品質(zhì)評價結(jié)果,并結(jié)合以往成功經(jīng)驗,采用合理的路面大中修方案。

道路工程,瀝青路面,大中修設(shè)計

瀝青路面已成為我國高等級公路的主要路面形式之一,由于我國貨運交通運輸車輛載重量的特殊性,瀝青混凝土路面出現(xiàn)的早期損害較為嚴重,與發(fā)達國家相比,我國路面損壞速度普遍過快,路面平均使用壽命僅為國外的 35%～50%,大量路段因路面或路基的損壞而提前進入維修期。

我國現(xiàn)行路面大中修養(yǎng)護設(shè)計是借用 JTG D50-2006公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[1]的方法,缺少獨立的瀝青路面大中修養(yǎng)護設(shè)計技術(shù)和規(guī)范,針對該情況,本文詳細探討瀝青路面大中修設(shè)計。

1 瀝青路面大中修設(shè)計

瀝青路面大中修設(shè)計主要包括三個步驟：路況調(diào)查;既有道路路面技術(shù)狀況評價;路面改造及加鋪補強方案的確定。

1.1 路面調(diào)查

路面調(diào)查主要包括路面破損狀況、路面結(jié)構(gòu)強度、路面平整度、路面抗滑能力四項內(nèi)容[2,3]。路面破損調(diào)查主要指對路面裂縫類(龜裂、不規(guī)則裂縫、縱裂、橫裂)、松散類(坑槽、麻面、脫皮、啃邊、松散)、變形類(沉陷、車轍、搓板、波浪、壅包)及其他類型路面破損(泛油、磨光、修補破損面積、凍脹、翻漿)等病害的調(diào)查,其調(diào)查指標為綜合破損率 DR[2,3]。路面結(jié)構(gòu)強度調(diào)查主要指對路面彎沉值的調(diào)查,其調(diào)查指標為路面彎沉值Ls[3]。路面平整度調(diào)查可采用車載式檢測設(shè)備快速檢測,小范圍的抽樣調(diào)查可采用連續(xù)式平整度儀或 3m直尺檢測,其調(diào)查指標為國際平整度指數(shù)IRI[2]。路面抗滑能力調(diào)查可采用橫向力系數(shù)測定車或擺式儀,其調(diào)查指標為橫向力系數(shù)SFC或擺值BPN[3]。

1.2 路面使用品質(zhì)評價

獲得路面調(diào)查資料后,根據(jù)調(diào)查資料對路面使用品質(zhì)進行評價。路面現(xiàn)有使用質(zhì)量評價的內(nèi)容包括：路面破損狀況、路面行駛質(zhì)量、路面強度及抗滑性能。

1.2.1 路面破損狀況評價

路面破損狀況采用路面狀況指數(shù)PCI進行評價,PCI由瀝青路面破損率 DR計算得出[2]。

其中,D為調(diào)查路段內(nèi)的折合破損面積,m2;A為調(diào)查路段的路面總面積,m2;Dij為第 i類損壞、j類嚴重程度的實際破損面積,m2;Kij為第 i類損壞、第 j類嚴重程度的換算系數(shù)。

根據(jù)計算的 PCI,評價路面狀況,其值越大,路況越好,路面破損狀況評價標準請參考JTJ 073.2-2001公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范。

1.2.2 路面強度評價瀝青路面強度評價采用強度指數(shù)SSI作為評價指標。

SSI=路面設(shè)計彎沉值/路段代表彎沉值 (3)路段代表彎沉值可依據(jù)現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》[1]的有關(guān)規(guī)定計算。

根據(jù)計算的 SSI值評價既有路面的強度,路面強度評價標準請參考 JTJ 073.2-2001公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范。

1.2.3 行駛質(zhì)量評價

路面的行駛質(zhì)量采用行駛質(zhì)量指數(shù) RQI作為評價指標,行駛質(zhì)量指數(shù)由國際平整度指數(shù) IRI計算[3]。

其中,BI為平整度測試設(shè)備的測試結(jié)果;a,b均為標定系數(shù)。

其中,RQI為行駛質(zhì)量指數(shù),數(shù)值范圍為 0～10。如果出現(xiàn)負值,則 RQI值取 0;如果計算結(jié)果大于 10,RQI值取 10。

根據(jù)計算的 RQI,評價路面行駛質(zhì)量,路面行駛質(zhì)量評價標準請參考 JTJ 073.2-2001公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范。

1.2.4 路面抗滑性能

路面抗滑性能采用抗滑系數(shù)作為評價指標,抗滑系數(shù)以橫向力系數(shù) SFC或擺值 BPN表示。路面抗滑性能評價標準請參考JTJ 073.2-2001公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范。

1.2.5 路面的綜合評價

路面的綜合評價采用PQI作為評價指標,PQI用分項指標加權(quán)計算得出。PQI的數(shù)值范圍為 0～100。其值越大,路況越好[3]。

其中,P1,P2,P3,P4為相應(yīng)指標的權(quán)重,按PCI,RQI,SSI,SFC(或BPN)重要性確定,取值見《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》[3]。

根據(jù)計算的 PQI進行路面綜合評價,路面綜合評價標準請參考 JTJ 073.2-2001公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范。

1.3 路面大中修方案設(shè)計

1.3.1 瀝青路面大中修評判標準

《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》規(guī)定[3]：1)瀝青路面在滿足強度要求的前提下(路面的結(jié)構(gòu)強度系數(shù)SSI為中等以上時),若高速公路及一級公路的 PCI評價為中及中以下,或者二級或二級以下公路的 PCI評價為次及次以下,應(yīng)采取中修罩面措施;2)瀝青路面在不滿足強度要求的前提下(路面的結(jié)構(gòu)強度系數(shù) SSI為中等以下時),應(yīng)采取大修補強措施以提高其承載能力;3)若高速公路及一級公路的 RQI評價為中及中以下,或者二級及二級以下公路的 RQI評價為次及次以下時,應(yīng)采取罩面等措施改善路面的平整度;4)高速公路及一級公路的抗滑能力不足(SFC＜40)的路段,或二級及二級以下公路抗滑能力不足(SFC＜30或BPN＜32)的路段,應(yīng)采取加鋪罩面層等措施提高路表面的抗滑能力。

1.3.2 罩面設(shè)計

罩面主要適用于消除破損、完全或部分恢復(fù)原有路面平整度、改善路面性能的恢復(fù)工作。罩面厚度應(yīng)根據(jù)所在路段的交通量、公路等級、路面狀況、使用功能等綜合確定。1)當路面狀況指數(shù)、行駛質(zhì)量指數(shù)在中、良等級,路面僅有輕度網(wǎng)裂時,可采用較薄的罩面層(1.0 cm～3.0 cm);2)當路面破損、平整度、抗滑性能三項指標都在中等以下,又要求恢復(fù)到優(yōu)、良等級時,應(yīng)采用較厚的罩面層(3.0 cm～5.0 cm);3)高速公路、一級公路罩面宜采用4.0 cm～5.0 cm的厚度;其他公路可采用較薄的罩面層(1.0 cm～4.0 cm)。

1.3.3 補強設(shè)計

在現(xiàn)有的公路等級不變的情況下,瀝青路面因損壞嚴重、強度系數(shù)不符合要求時,應(yīng)進行路面補強。加鋪補強層的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)原路面綜合評價,公路等級、交通量,考慮與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),結(jié)合縱、橫斷面調(diào)坡設(shè)計等因素,選用直接加鋪,或開挖原路至某一結(jié)構(gòu)層,或采取加鋪一層或多層瀝青補強層,或加鋪半剛性基層、貧混凝土基層等結(jié)構(gòu)層設(shè)計方案。加鋪補強層設(shè)計步驟如下：

1)按照《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》[1]中方法,計算原路面的當量回彈模量。

2)擬定幾種可行的結(jié)構(gòu)組合與結(jié)構(gòu)層厚度,并通過試驗或參照當?shù)爻墒旖?jīng)驗確定各補強層的材料參數(shù)。對于高速、一級和二級公路的補強,宜采用半剛性基層加瀝青混合料面層的結(jié)構(gòu)形式。對于三級公路的補強,在不提高公路等級的情況下,可采用單層或多層補強結(jié)構(gòu);對于提高公路等級的情況,宜采用半剛性基層加瀝青混合料面層的補強結(jié)構(gòu)形式。對于四級公路的補強,可采用單層或多層的補強形式。

3)根據(jù)加鋪層的類型確定設(shè)計指標,當以路表回彈彎沉為設(shè)計指標時,彎沉綜合修正系數(shù)按如下公式計算[1,3],當以層底拉應(yīng)力為控制指標時,仍按新建路面設(shè)計方法進行計算。

其中,Et為原路面的當量回彈模量;ls為路表計算彎沉值,取0.01mm。

4)進行技術(shù)經(jīng)濟比較,確定補強設(shè)計方案。

2 結(jié)語

今后我國有越來越多的路面將進入大中修階段,本文詳細地討論了瀝青路面大中修設(shè)計方法,總結(jié)如下：1)瀝青路面大中修設(shè)計方法基本與新建瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法相同;2)瀝青路面大中修設(shè)計,必須經(jīng)過詳細的路況調(diào)查,依據(jù)路況調(diào)查結(jié)果,進行路面使用品質(zhì)評價,然后根據(jù)評價結(jié)果,并結(jié)合以往路面大中修工程成功的經(jīng)驗,得出合理的路面大中修方案;3)路面大中修過程中既有瀝青混合料的再生利用有待更深入的研究。

[1]JTG D 60-2006,公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].

[2]陳 林.干線公路瀝青路面養(yǎng)護大中修工程方案設(shè)計探討[J].公路工程與運輸,2008(9)：60-64.

[3]JTJ 073.2-2001,公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范[S].

[4]CJJ 36-2006,城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范[S].

[5]JTG E60-2008,公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程[S].

Research on large and m idd le repair design of asphalt pavement

XIA Yang

Large and middle repair design ofasphaltpavement was discussed,the study shows that road conditionsmust be investigated in detail,according to the pavement quality evaluation results and combining past successful experiences,taking the reasonab le road during the large andmedium repair of asphalt pavement design.

road engineering,asphalt pavement,large and middle repair design

U 416.217

A

1009-6825(2011)03-0149-02

2010-10-13

夏 漾(1984-),男,助理工程師,廣東省冶金建筑設(shè)計研究院,廣東廣州 510080