張俊

（湖南省交通科學(xué)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

近年來(lái)，隨高速公路車流荷載持續(xù)增加等因素影響，公路病害問(wèn)題頻發(fā)，不僅極大的增加了道路養(yǎng)護(hù)壓力和養(yǎng)護(hù)成本，更進(jìn)一步減弱了道路通行能力。為保障高速公路通行能力，降低道路養(yǎng)護(hù)壓力和養(yǎng)護(hù)成本，應(yīng)建立完善的路面檢測(cè)與評(píng)定體系，指導(dǎo)公路養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)。目前，針對(duì)國(guó)內(nèi)高速公路質(zhì)量檢測(cè)和評(píng)定，相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行了多方面的研究，取得了較為豐碩的研究成果。如吳限以某高速公路為依托，通過(guò)對(duì)該公路病害信息進(jìn)行收集和分析整理，對(duì)路面技術(shù)狀況進(jìn)行了全面的綜合評(píng)定；徐力俊則重點(diǎn)對(duì)瀝青路面質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容展開(kāi)研究，并針對(duì)具體實(shí)施檢測(cè)中存在的問(wèn)題，展開(kāi)了針對(duì)性研究，給出了較為完整的應(yīng)對(duì)措施；薛佳悅通過(guò)大量梳理高速瀝青路面質(zhì)量病害數(shù)據(jù)，提出了針對(duì)公路高發(fā)病害的檢測(cè)方法。本文依托具體工程，立足高速公路養(yǎng)護(hù)、行車需求，從路面平整度、抗滑性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度三個(gè)方面著手，探討了湖南某高速公路路面結(jié)構(gòu)狀況的質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)定策略。

1 路況檢測(cè)

湖南某高速公路k315+990-k445+750 路況調(diào)查檢測(cè)內(nèi)容與設(shè)備結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 路況調(diào)查檢測(cè)內(nèi)容及設(shè)備

2 瀝青路面檢測(cè)與評(píng)定

2.1 行車道路面病害統(tǒng)計(jì)

參考JTGH20-2007《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)該路段病害類型、分布、面積進(jìn)行調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表2。

根據(jù)表2 數(shù)據(jù)，繪制各行車道病害分布圖，見(jiàn)圖1～5。

圖1 上行行車道路面病害分布

表2 行車道路面病害統(tǒng)計(jì)

圖2 上行超車道路面病害分布

圖3 下行行車道路面病害分布

圖4 下行超車道路面病害分布

圖5 行車道PCI 值公里分布

由圖1～5 可知：上行行車道K340+000-K360+000段，路面存在多種病害而且破損程度嚴(yán)重；上行超車道K350+000 路段存在的病害種類比較單一，病害形式主要表現(xiàn)為沉陷病害，但病害發(fā)生次數(shù)較大；下行行車道K340+000-K360+000、K410+000-K430+000 路段病害較為嚴(yán)重，開(kāi)裂和沉陷發(fā)育集中，有部分沉陷已發(fā)育為坑槽病害；下行超車道K350+000 路段主要病害為沉陷和開(kāi)裂病害。

2.2 行車道路面平整度分析

依據(jù)現(xiàn)行《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》，將調(diào)查路段劃分為若干個(gè)評(píng)定單元，計(jì)算IRI 指數(shù)，進(jìn)行調(diào)查路段的行車道路面平整度分析，結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 行車道IRI 值百米分布

從圖6 可以看出，上、下車道IRI 值主要分布在0.61-1.85 mm/km 范圍內(nèi)，綜合RQI 評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)分別為94.2 和94.6，數(shù)值均在優(yōu)秀的范圍。

為更加準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)該路段平整度分布情況，將0.2m/km 為梯度，劃分為IRI＜1.7、1.7～1.9、1.9～2.1、2.1～2.3、＞2.3m/km 5 個(gè)指數(shù)范圍，以一百米為標(biāo)準(zhǔn)，劃分為一個(gè)評(píng)定單元，各個(gè)IRI 指數(shù)范圍內(nèi)的分布情況，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 行車道路面平整度指數(shù)不同等級(jí)分布

從表3 可以看出：

（1）上、下段IRI＞2.3m/km 段總長(zhǎng)6km，占該段的2.33%；

（2）IRI＞2.3m/km 的上行路段總長(zhǎng)度為2.3km，比率為1.78%；

（3）IRI＞2.3m/km 的下行路段總長(zhǎng)度為3.7km，占下行路段的2.87%；

（4）IRI＞2.3m/km 對(duì)應(yīng)的RQI 得分為90，為進(jìn)一步保證高速行駛質(zhì)量，應(yīng)采取一定的措施。

2.3 路面抗滑性能評(píng)價(jià)

依據(jù)現(xiàn)行《評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》，將調(diào)查路段以百米為單位劃分為若干個(gè)評(píng)定單元，計(jì)算路段SRI 指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 行車道路面抗滑性能指數(shù)SRI 不同等級(jí)分布

由表4 可知：調(diào)查路段上行、下行行車道SRI 值主要分布在48～55 的范圍內(nèi)，SRI 綜合得分上行分為92.2，下行分為92.4，數(shù)值均在優(yōu)等值范圍以內(nèi)。

2.4 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析與評(píng)價(jià)

路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度采用激光彎沉檢測(cè)儀測(cè)定，本次抽檢長(zhǎng)度149.635km，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI 評(píng)定等級(jí)分布

由表5 可知：PSSI 綜合得分上行得分92.51，下行得分93.28，全線得分92.90，上下行和全線得分均在優(yōu)等范圍內(nèi)，表明該路段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較為優(yōu)良。

3 路面病害成因及養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)原則

3.1 路面病害成因

3.1.1 橫向裂縫主要分為兩種，一種是受車輛荷載作用，路基局部拉應(yīng)力過(guò)大，引起的反射裂縫；另一種是受溫度應(yīng)力作用，產(chǎn)生的溫縮裂縫。

3.1.2 縱向開(kāi)裂多因路面強(qiáng)度不足引起，在長(zhǎng)期車輛荷載作用下，結(jié)構(gòu)低層反復(fù)受拉，引起疲勞性破壞。

3.1.3 沉陷病害多因路基強(qiáng)度不足導(dǎo)致。

3.1.4 坑槽病害產(chǎn)生成因較多，路面級(jí)配不合理、長(zhǎng)期車輛荷載、環(huán)境水害侵蝕等引起。

3.1.5 車轍大體上屬于壓密型車轍。

3.2 養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)原則

公路養(yǎng)護(hù)具有周期性長(zhǎng)、治理難度大等特點(diǎn)，在養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：

3.2.1 病害主導(dǎo)原則

公路養(yǎng)護(hù)的目的，是為了治理公路病害，改善路用性能，延長(zhǎng)服役周期，因此，應(yīng)遵循病害主導(dǎo)的原則，根據(jù)作業(yè)路面病害特點(diǎn)，病害分布等，分析病害產(chǎn)生成因，制定更加針對(duì)性的治理和養(yǎng)護(hù)方案。

3.2.2 綠色環(huán)保原則

養(yǎng)護(hù)方案制定應(yīng)遵循綠色環(huán)保材料，在技術(shù)方案可行的前提下，舊料應(yīng)充分加以利用，避免造成物料浪費(fèi)；在性能可以保證的前提下，應(yīng)盡量采用薄厚度技術(shù)，提高公路養(yǎng)護(hù)的輕量化資源利用能力；針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石病害，治理結(jié)構(gòu)層性能要求滿足時(shí)，可優(yōu)先選取注漿、土工材料養(yǎng)護(hù)方案，做到零廢棄資源。

3.2.3 一致性原則

綜合評(píng)估方案合理性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等，保證方案類型、混合料類型一致性。

3.2.4 平衡性原則

在保證公路全壽命周期保持一定性能的基礎(chǔ)上，盡量降低養(yǎng)護(hù)成本。

3.2.5 動(dòng)態(tài)性原則

公路病害發(fā)育是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)無(wú)法做到全面覆蓋，因此，應(yīng)根據(jù)病害類型、病害產(chǎn)生成因等，合理預(yù)測(cè)病害發(fā)展趨勢(shì)和變化范圍，以制定更加靈活的養(yǎng)護(hù)方案。

3.2.6 統(tǒng)一性原則

綜合現(xiàn)場(chǎng)工況、作業(yè)特性、安全布防等多種因素，保障養(yǎng)護(hù)機(jī)具作業(yè)穩(wěn)定，減少施工占道時(shí)長(zhǎng)，保證施工質(zhì)量和施工安全。

4 結(jié)論

本文依托湖南某高速具體路段，研究了高速公路項(xiàng)目瀝青路面質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)定策略，結(jié)論如下：

4.1 該路段上行、下行行車道RQI 綜合評(píng)定分值分別為94.2、94.6，數(shù)值均在優(yōu)等范圍內(nèi)；但其中部分路段IRI＞2.3m/km，總長(zhǎng)6km，占比為2.33%，對(duì)應(yīng)的RQI 評(píng)分為90，應(yīng)采取一定治理措施，保障路用質(zhì)量。

4.2 調(diào)查路段上行、下行行車道SRI 值主要分布在48～55 的范圍內(nèi)，SRI 綜合得分上行分為92.2，下行分為92.4，數(shù)值均在優(yōu)等值范圍以內(nèi)。

4.3 PSSI 綜合得分上行得分92.51，下行得分93.28，全線得分92.90，上下行和全線得分均在優(yōu)等范圍內(nèi)，表明該路段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較為優(yōu)良。