試論瀝青路面大中修設(shè)計(jì)

王紅英

青海省海西公路總段

試論瀝青路面大中修設(shè)計(jì)

王紅英

青海省海西公路總段

由于頻繁的路面行車使用率，導(dǎo)致瀝青路面病害頻發(fā)，遺留較大的行車安全隱患。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決瀝青路面病害問題，快速進(jìn)行路面修整工程，提高工作效率，需要科學(xué)分析各個(gè)路段的修整方案。不同的路段情況可以采用不同的修改方案，以此達(dá)到最佳的路面修整效果。

瀝青路面；大中修；設(shè)計(jì)

1 瀝青路面大中修評(píng)價(jià)體系

1.1 評(píng)價(jià)依據(jù)

我國(guó)現(xiàn)行道路路面修正評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是JTGH20-2007《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。該《標(biāo)準(zhǔn)》中的MQI指數(shù)(公路技術(shù)狀況指數(shù))包含了沿線設(shè)施、橋隧構(gòu)造物、路面、路基等。MQI指數(shù)評(píng)價(jià)的是路面的使用性能，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括路面車轍深度、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、路面損壞狀況、路面抗滑性以及路面行駛質(zhì)量五項(xiàng)指標(biāo)。其中，PCI(路面損壞狀況指數(shù))指數(shù)反映路面破損狀況，RQI(路面形式質(zhì)量指數(shù))指數(shù)反映路面平整度和行駛穩(wěn)定性，SRI(路面抗滑性能指數(shù))指數(shù)反映路面抗滑性能，PSSI(路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)指數(shù))指數(shù)反映路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

1.2 評(píng)價(jià)方式

1.2.1 模糊數(shù)學(xué)法。模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法由“測(cè)值、評(píng)價(jià)因素、分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”組成物元，是根據(jù)給定評(píng)價(jià)因素的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)因素測(cè)值來判斷評(píng)價(jià)目標(biāo)的綜合狀況，利用模糊物元分析方法建立道路多指標(biāo)性能參數(shù)的路況評(píng)定模型。通過確定各評(píng)價(jià)因素對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)隸屬度、關(guān)聯(lián)系數(shù)，得到兩者間關(guān)聯(lián)度，結(jié)合評(píng)價(jià)因素權(quán)重，借由計(jì)算機(jī)評(píng)價(jià)路段對(duì)于評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬關(guān)系。

1.2.2 ?GTM法。美國(guó)工程兵團(tuán)采用應(yīng)力應(yīng)變?cè)磉M(jìn)行設(shè)計(jì)美國(guó)工程兵旋轉(zhuǎn)壓實(shí)剪切試驗(yàn)機(jī)(GTM)，在一定的壓力下采用試驗(yàn)時(shí)對(duì)試件揉搓旋轉(zhuǎn)成型，使其對(duì)試件的作用和汽車輪胎與路面的作用力十分相似，并且在旋轉(zhuǎn)成型過程中減少骨料的破碎。利用GTM設(shè)計(jì)瀝青混凝土?xí)r，根據(jù)每條公路的情況在設(shè)計(jì)瀝青混凝土?xí)r選擇不同的設(shè)計(jì)壓強(qiáng)，使設(shè)計(jì)的瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度大于其所受的剪應(yīng)力，提出了解決目前汽車觸地壓強(qiáng)不斷上升的途徑，可以減少瀝青路面在重載交通下出現(xiàn)車轍、推移、擁包等剪切破壞。

1.3.3 自動(dòng)化檢測(cè)法。自動(dòng)化檢測(cè)法是指通過路面自動(dòng)化檢測(cè)車、彎沉儀等多項(xiàng)路面檢測(cè)設(shè)備，通過各類傳感器、同步控制及定位設(shè)備實(shí)現(xiàn)路面圖像、車轍以及破損情況等數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)。檢測(cè)的內(nèi)容包括路面破損狀況、前方圖像、路面彎沉、路面平整度以及路面抗滑等。本檢測(cè)法通過五個(gè)等級(jí)劃分路面情況，分別是優(yōu)、良、中、次和差，根據(jù)五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行大中修路段的區(qū)分。

2 瀝青路面大中修設(shè)計(jì)方案探討

2.1 路況調(diào)查

通過某市的高速公路工程改造項(xiàng)目，運(yùn)用自動(dòng)化檢測(cè)法、GTM法等技術(shù)，探討瀝青路面的大中修設(shè)計(jì)方案。需要調(diào)查的路況情況包括：路面設(shè)計(jì)厚度、上層厚度、下面層厚度、骨料材料以及油石比例。除此之外，還需要調(diào)查路況的破損情況，包括車轍、裂縫、翻漿等；結(jié)構(gòu)狀況包括路表彎沉、層底拉應(yīng)力、路基強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)病害等。

2.2 指標(biāo)分析

2.2.1 ?PCI指數(shù)分析。PCI指數(shù)是指路面損壞狀況指數(shù)。分析得：左右幅破損存在明顯差異，其中左幅行車道破損嚴(yán)重，評(píng)定該路段為次路段和差路段；右幅行車道局部路段破損較為嚴(yán)重，大部分路段破損相對(duì)輕微，認(rèn)定該路段為中路段和良路段。經(jīng)路段病害檢測(cè)，現(xiàn)檢測(cè)路段病害主要是龜裂和塊狀開裂，其中以左幅行車道開裂較為集中，破損較為嚴(yán)重，右幅行車道相對(duì)癥狀較輕。

2.2.2 ?RQI指數(shù)分析。RQI指數(shù)是指路面行駛質(zhì)量指數(shù)。分析得：整個(gè)路段行駛質(zhì)量較差，左右幅存在較大差距。左幅行駛質(zhì)量不加，認(rèn)定路段評(píng)價(jià)等級(jí)為次和差，右幅平整度高于左幅，評(píng)價(jià)等級(jí)為良。

2.2.3 ?RDI指數(shù)分析。RDI指數(shù)是指路面車轍深度指數(shù)。分析得：右幅行車道車轍較輕，左幅行車車轍較深。車轍主要存在于K231+500-K233+400路段。

2.3 方案設(shè)計(jì)

2.3.1 油石混合比例。經(jīng)GTM法可知，GTM法設(shè)計(jì)的瀝青混凝土隨著密度增強(qiáng)會(huì)增強(qiáng)路面抗剪強(qiáng)度。并且，GTM法設(shè)計(jì)的油石比例可以使瀝青表面具有更高的抗車轍性。其中級(jí)配在AC-16型中，油石比例為3.8-4.6%，AC-20型在3.6-4.1%。GTM法更適用于重載路段的大中修設(shè)計(jì)。

2.3.2 大中修方案設(shè)計(jì)。根據(jù)PSSI指數(shù)，優(yōu)、良、中、次和差路段進(jìn)行大中修整改方案不同，應(yīng)區(qū)別對(duì)待。其中，差和次路段需要新建路面結(jié)構(gòu)，修補(bǔ)方案是橡膠瀝青混凝土4cm+水穩(wěn)碎石基層20cm+水穩(wěn)碎石底基層20cm+20cm天然砂礫構(gòu)成。次路段需要提高路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，采用橡膠瀝青混凝土4cm+中粒式瀝青混凝土6cm+應(yīng)力吸收層±1cm+水穩(wěn)碎石基層20cm；中路段以改善路面現(xiàn)有狀況為主，方案為橡膠瀝青混凝土4cm+中粒式瀝青混凝土6cm±應(yīng)力吸收層1cm+泡沫瀝青冷再生1cm；良以上路段也是以提高路面性能為主，可以采用罩面設(shè)計(jì)，方案是橡膠瀝青混凝土4cm±應(yīng)力吸收層1cm。

結(jié)束語

綜上所述，應(yīng)該根據(jù)不同的路面狀況進(jìn)行不同的修整方案設(shè)計(jì)。通過分析PCI指數(shù)、RQI指數(shù)分析以及RDI指數(shù)，采用GTM法和自動(dòng)檢測(cè)法結(jié)合，得到最佳油石比例，級(jí)配在AC-16型中，油石比例為3.8-4.6%，AC-20型在3.6-4.1%。GTM法更適用于重載路段的大中修設(shè)計(jì)。根據(jù)PSSI指數(shù)，優(yōu)、良、中、次和差路段進(jìn)行大中修整改方案不同，應(yīng)區(qū)別對(duì)待。

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