蔣婷婷 范巧娟
摘 要:針對擬改擴(kuò)建項目,借助自動化檢測車、探地雷達(dá)、混合料抽提實驗等實驗檢測手段,全面分析現(xiàn)有道路路面結(jié)構(gòu)服務(wù)水平,為改擴(kuò)建工程施工圖設(shè)計提供準(zhǔn)確、可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
關(guān)鍵詞:高速公路;改擴(kuò)建;舊路;檢測;評價
中圖分類號:U418.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0 引言
目前,我國高速公路改擴(kuò)建工程越來越多,對于改擴(kuò)建工程而言,首先需要解決的問題是舊路的檢測和評價,針對該問題,本文結(jié)合工程實例進(jìn)行了分析和研究。
1 項目概況
項目長度合計120 km,為雙向四車道高速公路,路基寬26米,已通車運營15年,該路段自通車以來交通量一直保持著較高的增長速度,目前累計軸載已接近設(shè)計年限,部分路段病害已顯現(xiàn)。隨著近年來國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通量劇增,目前的四車道難以適應(yīng)未來交通發(fā)展的需求[1]。為了提高道路服務(wù)水平,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長,擬對該項目進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計。
2 檢測結(jié)果及評價
2.1 破損、車轍檢測
項目行車道PCI“優(yōu)”等路面占比67.5%,“良”等路面32.5%;超車道PCI“優(yōu)”等路面占比96.7%,“良”等路面3.3%;通過路面損壞狀況檢測結(jié)果可以看出:項目無論行車道還是超車道路面破損狀況指數(shù)PCI全部都在良以上,超車道路面狀況好于行車道,且超車道90%以上的評定路段PCI為優(yōu)。
項目行車道RDI“優(yōu)”等路面占比0.8%,“良”等路面44.2%,“中”等路面44.2%“次”等路面1.7%,“差”等路面1.7%;超車道RDI“優(yōu)”等路面占比5.8%,“良”等路面90.8%,“中”等路面3.3%;通過路面車轍檢測結(jié)果可以看出:項目無論行車道還是超車道車轍RDI優(yōu)良中等路面占比均在90%以上,且超車道指數(shù)優(yōu)于行車道。
2.2 承載力檢測
通過落錘式彎沉儀對代表性路段進(jìn)行檢測,全線無論行車道、超車道或硬路肩,各代表彎沉值大部分在10~25(0.01 mm)之間,說明路面在近10余年的運營當(dāng)中,路基已趨于穩(wěn)定,路面承載能力良好。此結(jié)論也通過路面鉆芯及鉆探結(jié)果得到了佐證;因從鉆芯檢測結(jié)果可以看出,大多數(shù)芯樣基層完整并且較密實,室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為12 MPa左右,路床標(biāo)貫次數(shù)為25以上。
2.3 路面雷達(dá)檢測
采用LTD-2000型地質(zhì)雷達(dá),天線頻率500 MHz。測線沿左、北半幅行車道的中心線布置,檢測時沿各測線連續(xù)檢測,每公里儲存數(shù)據(jù)一次,典型病害雷達(dá)剖面圖如圖1和圖2所示:
結(jié)合現(xiàn)場檢測得到的地質(zhì)雷達(dá)剖面圖,細(xì)致分析雷達(dá)圖像顯示異常(包括幅度和相位的變化),發(fā)現(xiàn)本次檢測的基層缺陷主要表現(xiàn)為基層松散、破碎,基層疏松與上下接觸面沉陷等。
2.4 鉆探檢測
為了解沉陷路段路基狀況及全線橋臺處土質(zhì)狀況,為舊路改擴(kuò)建路基拼寬開挖臺階提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),本次采用鉆機(jī)對典型沉陷路段路基承載能力及橋臺填土土質(zhì)狀況進(jìn)行了鉆探檢測。
檢測結(jié)果表明:路床標(biāo)貫次數(shù)為25次以上,含水量為10%~15%,說明路床土質(zhì)較密實,無過濕現(xiàn)象,路基狀況良好。通過對臺背填土土質(zhì)野外鑒別及室內(nèi)檢測可以看出,路基填土土質(zhì)絕大多數(shù)為粉土和粉質(zhì)粘土。
2.5 路面材料性能分析
全線選取6個較為典型的路段(路段A:上行(K445+
000~K445+100)、路段B:下行(K419+000~K419+100)、路段C:上行(K385+050~K385+150)、路段D:上行(K364+
100~K364+200)、路段E:下行(K433+000~K433+100)、路段F:上行(K426+900~K427+000)),每個路段分別選取4~5個瀝青芯樣[2],檢測結(jié)果如下表1和圖3所示:
分析各典型路段上面層瀝青混合料抽提可以看出:各路段礦質(zhì)混合料級配無明顯偏差;對比研究新規(guī)范中交通常用級配AC-13C級配范圍,可以發(fā)現(xiàn),各礦質(zhì)混合料級配曲線4.75 mm以下各篩孔均靠近級配上限,說明目前瀝青路面上面層礦質(zhì)混合料級配偏細(xì),分析原因:一方面為原路面上面層瀝青混合料級配設(shè)計時,2004版瀝青混合料施工技術(shù)規(guī)范尚未頒布,上面層級配設(shè)計采用原AC-13I,AC-13I型級配本身細(xì)料較多,另一方面上面層在運營中骨料有碎化的現(xiàn)象,導(dǎo)致4.75 mm以下各篩孔通過率偏大,整體礦料偏細(xì)。
從回收的瀝青性能檢測指標(biāo)與我省上面層常用的SBS(I-D)聚合物改性瀝青技術(shù)指標(biāo)相比可以看出,瀝青針入度及軟化點都在規(guī)范范圍之內(nèi),延度小于規(guī)范值。
綜合上面層回收瀝青的性能檢測結(jié)果,說明瀝青在使用過程中瀝青稠度增大,存在老化現(xiàn)象,但根據(jù)針入度及軟化點與規(guī)范值比較,可以看出瀝青老化程度不是太高(本次未收集到原施工時瀝青性能指標(biāo),不能對其老化狀況進(jìn)行定量分析)。
3 處治建議
路面加鋪前應(yīng)對路面病害進(jìn)行徹底處治,結(jié)合本次檢測,病害處治建議:
(1)對于統(tǒng)計的裂縫密集路段加鋪前建議銑刨上面層。(2)對于統(tǒng)計的車轍路段,車轍深度較輕(10 mm~15 mm)的加鋪前建議用精銑刨1 cm;車轍深度在15 mm~25 mm的路段,建議銑刨上面層或就地?zé)嵩偕?車轍深度>25 mm的車轍路段,建議銑刨上、中面層,銑刨料再生利用。(3)對于目前有薄層罩面的路段,如罩過微表處的路段,建議加鋪前對薄層罩面進(jìn)行銑刨,不留薄弱夾層。(4)對于通過雷達(dá)檢測,基層有松散、脫空等缺陷路段建議采用高聚物或發(fā)泡水泥進(jìn)行注漿。(5)由于項目改擴(kuò)建施工具有一定的滯后性,期間病害會進(jìn)一步發(fā)展,建議施工期間對路面病害進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)及檢測。
4 小結(jié)
(1)無論行車道還是超車道,路面破損及車轍RDI優(yōu)良中等路面占比均在90%以上,且超車道整體指數(shù)優(yōu)于行車道。(2)項目各代表彎沉值大部分在10~25(0.01 mm)之間,說明路面在近10余年的運營當(dāng)中,路基已趨于穩(wěn)定,路面承載能力良好。(3)經(jīng)過對雷達(dá)圖像顯示異常(包括幅度和相位的變化)的細(xì)致分析,發(fā)現(xiàn)本次檢測的基層缺陷主要表現(xiàn)為基層松散、破碎,基層疏松與上下接觸面沉陷等。(4)路床標(biāo)貫次數(shù)為25次以上,含水量為10%~15%,說明路床土質(zhì)較密實,無過濕現(xiàn)象,路基狀況良好,路基填土土質(zhì)絕大多數(shù)為粉土和粉質(zhì)粘土。(5)原路面經(jīng)過多次大中修養(yǎng)護(hù),路面級配較多,各項瀝青指標(biāo)老化程度較低。(6)項目整體承載力較好,建議針對局部路基病害采用高聚物注漿技術(shù)進(jìn)行處治,對于破損嚴(yán)重及車轍嚴(yán)重路段采用銑刨重鋪或熱再生技術(shù)進(jìn)行處治。
參考文獻(xiàn):
[1]聶俊麗,李法濱,張磊,等.路基病害及檢測技術(shù)研究綜述[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2019,15(02):35-38.
[2]鄒桂蓮,秦歡,吳欣.阿布森回收SBS改性瀝青的試驗研究[J].中外公路,2020,40(02):229-233.