（鄭州市公路管理局，河南 鄭州 450000）

一、項(xiàng)目概況

隨著交通量的日益增大，尤其是超載和超限車輛通行等方面的原因，造成公路水泥路面的損壞，依靠日常的養(yǎng)護(hù)措施很難恢復(fù)，需要通過(guò)大修或改造措施來(lái)解決，舊水泥路面的檢測(cè)評(píng)定及修復(fù)技術(shù)問(wèn)題，具有十分重要的理論與實(shí)踐意義。

河南某國(guó)道在A市境內(nèi)全長(zhǎng)27.8km，二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度60km/h，路基寬度12m和15m兩種斷面，現(xiàn)狀為水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。1996年進(jìn)行改擴(kuò)建，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)及加寬處理，2005年以來(lái)多次養(yǎng)護(hù)，2013年又大修，對(duì)部分病害嚴(yán)重路段挖補(bǔ)處理后進(jìn)行罩面處理，主要路面結(jié)構(gòu)為：26cm水泥面板+18cm水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石（6%水泥）+舊瀝青路面。建成通車很短時(shí)間就出現(xiàn)單幅大面積病害，嚴(yán)重影響行車舒適性及安全性，損害了干線公路的形象，因此對(duì)舊水泥路面進(jìn)行專項(xiàng)改造已成當(dāng)務(wù)之急。

二、舊路面調(diào)查、檢測(cè)、評(píng)價(jià)分析

（一）交通量調(diào)查與分析

在項(xiàng)目的外業(yè)踏勘與調(diào)查中，通過(guò)分時(shí)段的調(diào)查通行車輛的運(yùn)輸特性和查閱項(xiàng)目歷史交通量資料，大貨車最多，占到46.75%，其次是特大貨車占17.77%。

維修前交通量統(tǒng)計(jì)為：計(jì)一個(gè)車道上大客車及中型以上的各種貨車日平均交通量Nh=6303萬(wàn)，屬特重交通等級(jí)。

（二）舊水泥路面斷板率

舊水泥路面斷板呂如表1所示。按照斷板率評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)為“次”。

（三）舊水泥路面彎沉值

采用FWD進(jìn)行彎沉值檢測(cè)，把每公里路段作為一個(gè)評(píng)定單元，全線彎沉值較小，均值為5.9（0.01mm），代表值為8.3，最大值為11.4。

（四）接縫傳荷能力和板底脫空狀況

采用FWD進(jìn)行彎沉差檢測(cè)，從面板接縫處彎沉差檢測(cè)看出：各典型路段彎沉差值均較小，平均值為1.08（0.01mm），最大值為3.6（0.01mm）。按現(xiàn)行規(guī)范對(duì)傳荷狀況進(jìn)行評(píng)定，傳荷系數(shù)評(píng)價(jià)為優(yōu)良的占74%，中等及以上的達(dá)到99%。這說(shuō)明面板間傳荷能力良好，面板底部支撐較好，無(wú)明顯脫空現(xiàn)象。

（五）路面行駛質(zhì)量

根據(jù)IRI與RQI的關(guān)系式計(jì)算出行駛質(zhì)量指數(shù)RQI值為3.60，評(píng)定等級(jí)屬于“次級(jí)”。

表1 面板破碎統(tǒng)計(jì)

表2 路面結(jié)構(gòu)厚度評(píng)價(jià)

表3 芯樣無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)評(píng)價(jià)

表4 舊水泥路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分類統(tǒng)計(jì)值

（六）舊水泥路面面層厚度

從厚度取芯檢測(cè)結(jié)果可以看出：路面結(jié)構(gòu)層厚度與設(shè)計(jì)值偏差不大，其中水泥混凝土板略小于設(shè)計(jì)值，偏薄0.08cm。水泥穩(wěn)定碎石略大于設(shè)計(jì)值，偏厚0.60cm，厚度基本符合原設(shè)計(jì)要求。

（七）取芯芯樣室內(nèi)抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

舊水泥面板取芯抗壓強(qiáng)度檢測(cè)如表3所示，其抗壓強(qiáng)度平均值33.95MPa，小于設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度42MPa，變異性強(qiáng)，這說(shuō)明造成路面損壞原因一方面是施工質(zhì)量不均勻，交通量增長(zhǎng)迅速，另一方面重載車輛對(duì)路面造成嚴(yán)重的影響。

表5 實(shí)施設(shè)計(jì)方案比選

表6 實(shí)施“白加黑”方案A

（八）水泥混凝土面層劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)

針對(duì)不同的病害類型，在對(duì)全線的踏勘基礎(chǔ)上，選取10個(gè)典型斷面，每個(gè)典型斷面選取4個(gè)典型病害位置，現(xiàn)場(chǎng)取芯封存帶回室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)水泥混凝土面層芯樣測(cè)定其劈裂強(qiáng)度，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示。

三、舊水泥路面加鋪方案及設(shè)計(jì)

（一）舊水泥路面加鋪方案的比選

根據(jù)以上檢測(cè)、試驗(yàn)及評(píng)定結(jié)果，結(jié)合檢測(cè)結(jié)果及交通量分析，重點(diǎn)考慮路面破損狀況等級(jí)為“次”因素。為提高行駛車輛的舒適性，施工方便，對(duì)行車干擾小，故選擇在舊水泥路面上加鋪瀝青混凝土層設(shè)計(jì)方案（“白加黑”）。

（二）舊水泥路面加鋪瀝青混凝土設(shè)計(jì)方案

1.初步擬定設(shè)計(jì)加鋪方案

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、檢測(cè)、試驗(yàn)及評(píng)定結(jié)果，考慮減緩反射裂縫的措施和分析研究，根據(jù)國(guó)內(nèi)外在舊水泥路面加鋪瀝青層的設(shè)計(jì)理論及經(jīng)驗(yàn)，共擬定了3個(gè)加鋪方案進(jìn)行研究。

方案A：7cm厚中粒式改性瀝青混凝土+18cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石+26cm舊水泥路面（病害處理+注漿穩(wěn)板）；

方案B：4cm厚細(xì)粒式改性瀝青混凝土+6cm橡膠瀝青+1cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+26cm舊水泥路面（打裂壓穩(wěn)）；

方案C：4cm厚細(xì)粒式改性瀝青混凝土+6cm改性瀝青+玻纖格柵+26cm舊水泥路面（病害處理+注漿穩(wěn)板）。

從工程造價(jià)、施工組織、工期、施工工藝、施工質(zhì)量控制等方面對(duì)3個(gè)方案進(jìn)行分析研究，確定A方案作為本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案。

2.減緩反射裂縫措施

全線采用了統(tǒng)一的加鋪設(shè)計(jì)方案A，在損壞相對(duì)輕的下行車道（左半幅）不采用減緩反射裂縫的措施，重點(diǎn)提高半剛性基層的抗裂性能，嚴(yán)格控制其施工質(zhì)量；在損壞嚴(yán)重的上行車道（右半幅）路面采用減緩反射裂縫的措施：

在水泥路面接縫處鋪設(shè)玻纖格柵，水泥路面下行方向路況較好，平整度較好，大部分路段板角彎沉和彎沉差均較小，且返城的重載車交通量少，使用玻纖格柵起到了較好的防反射裂縫效果，通車運(yùn)營(yíng)24個(gè)月，試驗(yàn)段僅出現(xiàn)極少量的反射裂縫；舊路面斷板率較高，平整度不高，板底脫空現(xiàn)象較多，重載車多，超載十分嚴(yán)重，運(yùn)營(yíng)一年后，上坡路段出現(xiàn)了一些反射裂縫病害。

其他路段分別采用聚酯玻纖布、玻纖格柵和開槽后回填瀝青混合料3種防反射裂縫措施進(jìn)行了試驗(yàn)路鋪設(shè)，并與下行車道（左半幅）對(duì)比，對(duì)其工程應(yīng)用效果進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

四、結(jié)語(yǔ)

對(duì)全線舊水泥路面狀況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查、檢測(cè)與評(píng)價(jià)，為維修方案的選擇提供決策依據(jù)。

舊路破損狀況評(píng)定為“次”，接縫傳荷能力評(píng)定為良，在其評(píng)定不一致情況下，結(jié)合項(xiàng)目的特點(diǎn)和交通量，以路破損狀況評(píng)定等級(jí)為準(zhǔn)。綜合研究對(duì)比分析，得出可行瀝青加鋪層設(shè)計(jì)方案。

在詳細(xì)處理各種路面病害的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同病害路段分別采取了4種防裂措施，選取典型路面病害嚴(yán)重路段進(jìn)行試驗(yàn)，并與下行車道未采取防裂措施的路段進(jìn)行對(duì)比，對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

項(xiàng)目改造完成并通車運(yùn)行近3年，僅出現(xiàn)了70m至80m橫向裂縫（傳統(tǒng)半剛性基層橫向裂縫30m至40m），路況較好。