張豐狀
(山西潤(rùn)途路橋有限公司,山西 太原 030012)
霍州至侯馬一級(jí)公路(以下簡(jiǎn)稱“霍侯一級(jí)公路”)是國(guó)道108在山西境內(nèi)的重要一段,于1999年12月在原二級(jí)公路上拓寬改建而成。經(jīng)過(guò)10余年的運(yùn)營(yíng),瀝青路面已出現(xiàn)大面積橫裂、縱裂、龜裂、車轍、坑槽等多種病害[1],急需改造。設(shè)計(jì)過(guò)程中,受地方規(guī)劃、城市建設(shè)等因素的影響,局部路段的標(biāo)高不允許抬高或者僅允許少量抬高,因此,銑刨原瀝青面層后重鋪(加鋪)路面結(jié)構(gòu)層成為標(biāo)高限制條件下一種可行的路面改造方案。但銑刨后的路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、模量衰減程度尚未可知,這為路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)及驗(yàn)算帶來(lái)困擾。基于此,筆者以霍侯一級(jí)公路襄汾城區(qū)段瀝青路面為試驗(yàn)路段,以彎沉檢測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù),分析了在瀝青路面壽命后期瀝青面層對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。
襄汾城區(qū)段瀝青路面為雙向四車道一級(jí)公路,于1999年建成,經(jīng)過(guò)13年的重載疲勞破壞作用,瀝青面層出現(xiàn)大面積橫裂、縱裂、龜裂、車轍、坑槽等病害,路面狀況指數(shù)(PCI)僅為34.9,評(píng)定等級(jí)為差。選取試驗(yàn)路段樁號(hào)為 K911+100—K911+420,共320 m,路面結(jié)構(gòu)為8 cm瀝青混凝土+20 cm水穩(wěn)砂礫+20 cm石灰土。
瀝青面層銑刨前,依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》(JTG E60—2008)[2],采用FWD落錘式彎沉儀對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行彎沉檢測(cè),檢測(cè)頻率為每20 m一處。檢測(cè)結(jié)果見表1,路面彎沉平均值為40.1(0.01 mm),代表值為 58.0(0.01 mm)。
表1 瀝青面層銑刨前路面彎沉數(shù)據(jù)匯總表 0.01 mm
待8 cm瀝青面層銑刨后,再次對(duì)同一試驗(yàn)路段進(jìn)行彎沉檢測(cè),檢測(cè)頻率仍為每20 m一處。檢測(cè)結(jié)果見表2,路面彎沉平均值為42.5(0.01 mm),代表值為 60.7(0.01 mm)。
表2 瀝青面層銑刨后路面彎沉數(shù)據(jù)匯總表 0.01 mm
將瀝青面層銑刨前后的彎沉特征值列入表3,瀝青面層銑刨后的彎沉平均值較銑刨前大6.0%,彎沉代表值較銑刨前大4.7%,銑刨前后彎沉非常接近,路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基本相同,可認(rèn)為該試驗(yàn)路段瀝青面層對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)基本為零,甚至起負(fù)面作用。
以典型瀝青路面壽命后期的試驗(yàn)路段為平臺(tái),對(duì)瀝青面層銑刨前后的路面強(qiáng)度進(jìn)行了檢測(cè),并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)理統(tǒng)計(jì)和對(duì)比分析,研究結(jié)果表明,在瀝青路面壽命后期,瀝青面層對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)非常微弱,路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度幾乎全部由基層和底基層承擔(dān),路面改造設(shè)計(jì)過(guò)程中可忽略銑刨瀝青面層對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。