市政道路維修養護前技術狀況調查及評價方法探討

王 文 全

(忻州市工程質量服務站，山西 忻州 034000)

1 工程概況

依托忻州市某市政道路，工程現狀為二級公路，車行道寬約11 m，全長約8.648 km。因交通量增加，需對該路段擴建，為科學、合理利用已有公路，保證工程質量的同時降低工程造價，需對原有公路進行檢測后分段判斷老路路面結構層可利用情況。

因提供設計資料與現場樁號不對應，為保證檢測結果準確，在檢測前對路面樁號進行位置確定，將禹王洞方向定義為右幅、忻州方向定義為左幅，按100 m為間隔在路上標記，方向定義及位置標記見圖1，圖2，“5”表示k5+000，“7-5”表示k7+500。

2 檢測指標的確定

為全面了解該公路的實際路況，為后期養護決策服務，參照JTG 3450—2019公路路基路面現場測試規程、JTG/T E61—2014公路路面技術狀況自動化檢測規程、JTG 5210—2018公路技術狀況評定標準、CJJ 36—2006城鎮道路養護技術規范、DG/TJ 08—92—2013城市道路養護技術規程、JTJ 5142—2019公路瀝青路面養護技術規范、國家及交通運輸部頒布的相關規范、規程、辦法等。結合多年市政檢測工作經驗，確定檢測指標為彎沉、平整度、破損、橫向力系數、取芯。瀝青路面彎沉、平整度、破損、橫向力系數逐車道連續檢測，根據上述指標檢測結果在典型路段確定取芯位置及數量分析病害發展程度及層間粘結情況。

3 主要檢測設備及評價方法

3.1 主要檢測設備

本次檢測使用的大型檢測設備主要有：激光自動彎沉儀、多功能道路檢測車、橫向力系數測定儀等?，F場檢測圖見圖3～圖5。

激光自動彎沉儀采用全自動操作方式，按自然步距連續檢測，采樣間隔為8 m～10 m，檢測速度為3.5 km/h。對檢測結果進行溫度及濕度修正后得出路面彎沉值。

瀝青路面平整度采用多功能道路檢測車按80 km/h～100 km/h的速度連續檢測。檢測結果通過隨車軟件輸出，國際平整度指數(IRI，m/km)每100 m輸出一次結果。

瀝青路面破損包含龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、松散、沉陷、泛油、波浪壅包、修補等，采用多功能道路檢測車路面攝像系統結合前方攝像對路面破損完成檢測。

橫向力系數采用橫向力系數測試儀逐車道連續檢測。

3.2 評價方法

依據JTG 3450—2019公路路基路面現場測試規程對國際平整度指數(IRI，m/km)、路面破損、橫向力系數進行檢測，路面破損采用破損率(DR，%)表征。依據JTG 5210—2018公路技術狀況評定標準對破損率(DR，%)采用路面損壞狀況指數(PCI)評定；國際平整度指數(IRI，m/km)采用行駛質量指數(RQI)評定；橫向力系數(SFC)采用路面抗滑性能指數(SRI)評定；瀝青路面彎沉因無設計值，只提供每300 m的代表彎沉值。

各檢測指標和評定指數進行等級劃分見表1。

4 檢測數據評定

表1 檢測指標及評定指數等級劃分

本次共檢測彎沉3 877個點，平整度166段，收集病害圖片16 150張，橫向力系數3 320個點，典型病害路段取芯20個，充足的數據保證了檢測結果的可靠性，能夠客觀反映路面目前的實際使用狀況。

以300 m為基本單元計算瀝青路面各段落彎沉代表值，以100 m為評定單元對路面平整度、破損、橫向力系數進行評定。

瀝青路面彎沉代表值分布在9.77(0.01 mm)～24.06(0.01 mm)之間。

路面技術狀況檢測評價結果見統計表2。

表2 路面技術狀況檢測評價結果 %

4.1 瀝青路面彎沉

依據JTG 3450—2019公路路基路面現場測試規程對該路段路面彎沉進行檢測，以300 m為基本單元計算各段落代表值，路面彎沉代表值分布曲線見圖6，路面彎沉代表值分布在9.77(0.01 mm)～24.06(0.01 mm)之間。

4.2 路面平整度評價

依據JTG 3450—2019公路路基路面現場測試規程對路面平整度進行檢測，依據JTG 5210—2018公路技術狀況評定標準，利用國際平整度指數(IRI)計算路面行駛質量指數(RQI)，路面國際平整度指數(IRI)分布曲線見圖7、等級評定統計結果見圖8。路面國際平整度指數IRI主要分布在1.05 m/km～5.83 m/km之間，評價等級為“優良”占98.2%、“中”占1.2%、“次”占0.0%、“差”占0.6%。

4.3 路面損壞狀況評價

依據JTG 3450—2019公路路基路面現場測試規程對路面破損狀況進行檢測，依據JTG 5210—2018公路技術狀況評定標準，利用路面破損率(DR)計算路面損壞狀況指數(PCI)，路面損壞狀況指數(PCI)分布曲線見圖9，評定結果等級統計見圖10。

路面損壞狀況主要以橫向、縱向裂縫為主，伴有少量坑槽、龜裂等病害，典型病害圖見圖11～圖14。

忻州市城東片區X204縣道PCI主要分布在53.4～92.3之間，評價等級為“優良”占63.7%、“中”占33.9%、“次”占1.8%、“差”占0.6%。

4.4 路面橫向力系數狀況評價

依據JTG 3450—2019公路路基路面現場測試規程對橫向力系數進行檢測，利用橫向力系數(SFC)計算路面抗滑性能指數(SRI)。橫向力系數百米統計結果分布曲線見圖15，橫向力系數SFC評價結果等級統計見圖16。

橫向力系數SFC主要分布在21.0～39.5之間，評價等級“優良”占0.0%、“中”占13.8%、“次”占28.1%、“差”占58.1%。

4.5 取芯結果

分別采用直徑為100 mm，150 mm的鉆頭在瀝青路面共取芯20個(100 mm取芯17個，150 mm取芯3個)，其中路面完好路段取芯6個(含彎沉數值較大路段2個)，橫向裂縫處取芯10個(含彎沉數值較大路段2個)，縱向裂縫處取芯4個(含彎沉數值較大路段1個)。通過取芯結果分析得出如下結果：

原路面完好路段，芯樣完好，其中1個芯樣層間粘結良好，其余路段層間粘結不良，基層基本完好。

原路面存在橫向裂縫的路段，其中1個芯樣完整，其余芯樣裂縫貫穿面層，層間粘結不良，基層上部存在一定層度松散。

原路面存在縱向裂縫的路段，1個芯樣完整，裂縫為從上向下發展的裂縫，其余路段裂縫貫穿面層，層間粘結不良，基層上部存在一定層度松散。

5 結語

通過對忻州市某市政路改造前進行路面彎沉、平整度、破損、橫向力系數逐車道連續檢測，結合路況檢測結果確定取芯位置，得出如下主要結論：

1)路面結構強度基本滿足要求，根據交通量調查結果確定設計彎沉，對局部路段補強處理；

2)對原有路面橫向、縱向裂縫等病害開槽灌縫，裂縫發展到基層的需封縫處理；

3)對國際平整度指數評定等級為“差”的路段，通過銑刨加鋪方式改善行駛質量；

4)對PCI評定等級為“次差”路段，通過銑刨加鋪瀝青混凝土改善路面性能；

5)抗滑性能評定等級為“中”“次差”占100%，在利用原有路面路段需通過罩面改善抗滑性能。