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        某二級公路改建項(xiàng)目舊路評價(jià)及處治措施

        2018-11-16 09:55:52楊彥昌李紅濤
        山西建筑 2018年29期
        關(guān)鍵詞:瀝青路面公路評價(jià)

        楊彥昌 李紅濤 李 良

        (1.漯河市公路管理局,河南 漯河 462000;2.漯河市公路工程建設(shè)總公司,河南 漯河 462000; 3.長沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院,湖南 長沙 410004)

        0 引言

        隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,早期建設(shè)的公路已不能滿足日益增長的交通需求,嚴(yán)重的影響了公路運(yùn)營效率[1]。另一方面,長期的超限超載導(dǎo)致早期修建的公路出現(xiàn)嚴(yán)重破損,嚴(yán)重危及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全[2]。因此,亟需對部分公路進(jìn)行改擴(kuò)建。在公路改擴(kuò)建工程中,舊路檢測與評價(jià)為公路改擴(kuò)建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供了所必需的數(shù)據(jù)和資料,為改擴(kuò)建工程的規(guī)劃奠定基礎(chǔ)[3]。

        1 項(xiàng)目概況

        G240保臺線北舞渡至舞鋼交界段改擴(kuò)建工程項(xiàng)目起點(diǎn)位于G240保臺線(原S220七蟻線)與S241時(shí)南線交叉處,樁號為K119+470,三里河橋北漯河舞陽縣與平頂山舞鋼市交界處即為終點(diǎn),樁號為K146+930,路線全長27.453 km。

        2 舊路檢測情況

        2.1 路面破損狀況檢測

        本次對路面破損情況采用人工調(diào)查法對路面進(jìn)行了全面的調(diào)查。路面破損狀況采用路面狀況指數(shù)(PCI)進(jìn)行評價(jià),路面狀況指數(shù)由瀝青路面綜合破損率(DR)計(jì)算得出。路面狀況指數(shù)(PCI)是用來衡量路面破損狀態(tài)的數(shù)據(jù),PCI的計(jì)算公式為:

        DR=D/A×100=∑∑DijKij/A×100

        (1)

        其中,DR為路面綜合破損率,以百分?jǐn)?shù)計(jì);D為調(diào)查段內(nèi)的折合破損面積,m2,D=∑∑DijKij;A為調(diào)查路段的路面總面積,m2;Dij為第i類破損、j類嚴(yán)重程度的實(shí)際破損面積,m2;Kij為第i類破損、j類嚴(yán)重程度的換算系數(shù)。

        PCI=100-15DR0.412

        (2)

        路面狀況指數(shù)PCI的數(shù)值范圍為0~100,其值越大,路況越好。

        根據(jù)路面破損情況,可將路面質(zhì)量分為優(yōu)、良、中、次、差5個(gè)等級[4]。按照《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》給出的路面破損狀況的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),PCI≥85,評價(jià)等級為優(yōu);70≤PCI≤85,評價(jià)等級為良;55≤PCI≤70,評價(jià)等級為中;40≤PCI≤55,評價(jià)等級為次;PCI<40,評價(jià)等級為差。

        北舞渡至舞鋼交界段K119+470~K146+923.4瀝青路面PCI檢測結(jié)果總評表如表1所示。

        路面病害調(diào)查起點(diǎn)為該二級公路K119+470,終點(diǎn)為K146+923.4,全長27.453 km。從人工表面病害調(diào)查情況看,該路段表面路況條件極其不好,路面狀況指數(shù)整體評價(jià)等級為差。該路段的病害主要形式為沉陷、車轍、縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂交織在一起連續(xù)分布,局部有坑槽、壅包。

        2.2 路面平整度檢測

        根據(jù)公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,路面行駛質(zhì)量的評價(jià)指標(biāo)是路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)。本次調(diào)查使用車載激光斷面儀,對該檢測段進(jìn)行測試,統(tǒng)計(jì)出每千米的IRI結(jié)果,根據(jù)公式確定各檢測段的RQI,計(jì)算公式[5]為:

        IRI=a+b×BI

        (3)

        其中,BI為平整度測試設(shè)備的測試結(jié)果;a,b均為標(biāo)定系數(shù);IRI為國際平整度指數(shù),m/km。

        RQI=11.5-0.75×IRI

        (4)

        按照《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》給出的路面行駛質(zhì)量的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),RQI≥8.5,評價(jià)等級為優(yōu);7.0≤RQI<8.5,評價(jià)等級為良;5.5≤RQI<7.0,評價(jià)等級為中;4.0≤RQI<5.5,評價(jià)等級為次;RQI<4.0,評價(jià)等級為差。該段路面行駛質(zhì)量指數(shù)總評表如表2所示。

        表2 路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI總評表

        由表2的路面行駛質(zhì)量指數(shù)總評表統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看,該檢測路段的路面平整度較差,路面行駛質(zhì)量較差,優(yōu)良率僅為43.6%,嚴(yán)重影響行車舒適性,并存在安全隱患。

        2.3 路面抗滑性能檢測

        路面抗滑性能是舊路檢測與評價(jià)的重要指標(biāo)之一,關(guān)系著道路安全性能,通常用抗滑性能指數(shù)(SRI)來表征。本次采用擺式儀測定路面抗滑系數(shù)。

        按照《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》給出的路面抗滑性能的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),BPN≥42,評價(jià)等級為優(yōu);37≤BPN<42,評價(jià)等級為良;32≤BPN<37,評價(jià)等級為中;27≤BPN<32,評價(jià)等級為次;BPN<27,評價(jià)等級為差。該檢測段路面抗滑性能指數(shù)總評表如表3所示。

        表3 路面抗滑性能指數(shù)SRI總評表

        從表3可以看出,該檢測路段抗滑性能不好,影響行車的安全。

        2.4 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測

        目前我國將回彈彎沉作為高等級公路瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的控制指標(biāo)。本次路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測采用落錘式彎沉儀進(jìn)行檢測,分別對檢測路段上下行車道進(jìn)行檢測,檢測間距為1點(diǎn)/25 m。每個(gè)檢測點(diǎn)重復(fù)落錘檢測兩次,取兩次平均值作為該點(diǎn)彎沉檢測結(jié)果。通過設(shè)計(jì)彎沉值與實(shí)測彎沉值,計(jì)算路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)(SSI),對原公路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行評價(jià)。SSI的計(jì)算公式為:

        (5)

        其中,ld為路面設(shè)計(jì)彎沉;l0為路面實(shí)測代表彎沉。

        對于二級公路,按照《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》給出路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),SSI≥0.83,評價(jià)等級為優(yōu);0.66≤SSI<0.83,評價(jià)等級為良;0.5≤SSI<0.66,評價(jià)等級為中;0.3≤SSI<0.5,評價(jià)等級為次;SSI<0.3,評價(jià)等級為差。該檢測段路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)總評表如表4所示。

        表4 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)SSI總評表

        3 道路現(xiàn)狀病害分析

        本路段破壞最為嚴(yán)重的是路面病害,從總體來看路面損壞主要以裂縫、龜裂、塊狀裂縫、松散、坑槽、局部沉陷最為普遍。造成道路病害的原因主要有以下幾點(diǎn)。

        3.1 設(shè)計(jì)的影響

        近年來國道240保臺線北舞渡至舞鋼交界段沿線經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,交通量增長速度超過項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)對遠(yuǎn)景交通量的評估。交通量的驟然增長超過瀝青混凝土路面的承載能力,導(dǎo)致病害的出現(xiàn),縮短了公路的使用壽命。

        3.2 施工階段的質(zhì)量控制

        路基施工時(shí)最佳含水率的影響、碾壓遍數(shù)和路基壓實(shí)度都會影響工程的質(zhì)量,導(dǎo)致路面病害的產(chǎn)生。材料質(zhì)量是瀝青路面質(zhì)量的保證,施工前以及施工過程中未對材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,也會導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生病害。瀝青混合料的拌和、運(yùn)輸過程如果對質(zhì)量的控制不嚴(yán)格,可能導(dǎo)致瀝青老化;瀝青混合料攤鋪、碾壓施工時(shí)未達(dá)到施工要求,這些因素都會導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生病害。

        3.3 后期養(yǎng)護(hù)和管理

        養(yǎng)護(hù)工作的滯后使得路面在出現(xiàn)裂縫時(shí)不能得到及時(shí)的處理,在車輛荷載的作用下又加劇了路面病害的發(fā)展??v向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)格裂縫不斷延伸發(fā)展,導(dǎo)致局部路面網(wǎng)裂、沉陷、出現(xiàn)坑槽。養(yǎng)護(hù)工作中,對坑槽、裂縫的處理方式不恰當(dāng),使得修補(bǔ)后的路面仍有網(wǎng)裂、沉陷出現(xiàn)。

        3.4 超限超載破壞瀝青路面

        根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果,到遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)2035年,全線特征年交通量預(yù)測為15 868輛/d。伴隨著沿線經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,車輛荷載明顯增大,大型超載車輛日益增多,使得路面出現(xiàn)疲勞破壞。

        4 原有公路的綜合治理方案

        1)對于底基層破損,彎沉值大于100×0.01 mm的路段,銑刨舊面層、舊基層和舊底基層,挖除舊路床下40 cm,先對路床進(jìn)行填前碾壓(20 cm厚,摻8%石灰),再用40 cm石灰土(摻8%石灰處理)回填至路床頂,再采用2層水泥石灰綜合穩(wěn)定土(37 cm厚)+1層18 cm厚水泥穩(wěn)定碎石(建議摻入銑刨料不多于30%)回填至舊路面平。

        2)對于嚴(yán)重龜裂且分裂成小塊、沉陷、基層破損且病害連續(xù),彎沉值介于50×0.01 mm~100×0.01 mm之間的路段,先將原瀝青混凝土面層+18 cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層銑刨,然后對原上底基層加6%水泥(建議值)進(jìn)行就地冷再生處理,然后用水泥穩(wěn)定碎石(建議摻入銑刨料不多于30%)回填至原路面平。

        3)剩余路段直接將瀝青混凝土面層和水泥穩(wěn)定碎石基層加6%水泥(建議值)進(jìn)行冷再生處理,壓實(shí)后與原路面平。在妥善處理舊路病害后,然后全幅統(tǒng)一鋪筑18 cm厚(20 cm厚)水泥穩(wěn)定碎石基層+瀝青透層+稀漿封層+5 cm中粒式瀝青混凝土下面層+瀝青粘層+4 cm細(xì)粒式瀝青混凝土表面層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

        5 結(jié)語

        根據(jù)檢測結(jié)果,結(jié)合評價(jià)指標(biāo),提出合理的處置方案,對原有道路進(jìn)行最大程度的利用,實(shí)現(xiàn)了改擴(kuò)建工程的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

        通過對舊路面病害的處理,該道路通行能力得到了極大的提升,該治理方案效果良好。

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