水泥路面板加鋪瀝青面層后板底脫空檢測技術

聶璐林

（中交四航局第二工程有限公司，廣東廣州 510230）

在對舊路改造措施方法中，最常用的方法就是加鋪瀝青面層法，其優勢在于效率高、工期短、操作簡便，但劣勢在于面板底會有脫空情況發生，雨水滲透量大或行車荷載過大時，對路面的安全性有一定影響，導致坑槽、唧泥和壓裂的情況時有發生，甚至導致整塊板體出現斷裂的情況。在實踐中的檢測方法最常用的是多種板底脫空檢測評價方法，加鋪瀝青面層法剛性體與彈性體結合以后，其工作原理對原有受力模式發生質的變化，使現有的技術已經無法滿足原水泥板的脫空評價方法，急待研究出一種適合加鋪瀝青面層法的客觀評價方法。

1 項目概況

該項目位于香洲區主城區，起點位于香洲區人民醫院附近，與完成改造的蘭埔路西段進行對接，沿線貫穿白石路、桂花北路，終點與迎賓南路相連接，道路設計全長約1.788km，道路等級為城市次干路，設計時速為30km/h，道路紅線的規劃寬度為24m，本次改造后道路寬度16～27.5m。具體施工建設的內容為：部分路段改建、交通設施改造、照明設施改造、安監設施改造、管線（含給水、雨污水等）改造、行車道瀝青罩面、人行道及附屬設施提升改造、交叉口改造、圓明新園正門前廣場景觀工程及停車場改造、部分商鋪前區鋪裝升級改造、拆除工程、綠化工程等。該項目位于香洲區主城區，起點位于香洲區人民醫院附近，對接已經完成改造的蘭埔路西段，沿線經過白石路、桂花北路，終點接迎賓南路，道路設計全長約1.788km。根據對本區出露的地層、地質構造資料分析及實地踏勘，本區應定為區域地質穩定性較好的地區。孔隙水是主要的地下水形式，埋深非常深，地基條件較好，適宜于各類建筑。

2 檢測指標分析

日常實踐運用中，及時監測對比加鋪瀝青面層板底脫空的實際情況，實時監測反射裂縫嚴重程度、彎沉、滲水、斜率、FWD 荷載—彎沉線性回歸曲線截距和唧泥等數據變化信息，較早發現干擾板底脫空的因素。通過抽取樣勘測獲取加鋪瀝青面層路面板角存在118 處鉆芯，其中有34 處已有脫空現象，對這118 處所對應的各項指標進行綜合對比分析。為減少溫度因素對分析結果造成干擾，在控制地面溫度值時，使用的主要方法為規范的落錘式彎沉儀（FWD）測試控制法，其最佳的溫度范圍為20~25℃之間。

2.1 彎沉

通常情況下，加鋪瀝青面層的表面附著較薄一層瀝青，水泥板底是彎沉支撐物質的主要形式，在縱向受力下，錘擊力的力度被瀝青面層分散開來，減輕加載到水泥板上的錘擊力度，在同樣的荷載下，彎沉值也會跟著出現下降的情況。

對比118 個鉆芯位置樣本分析數據，彎沉超過18（0.01mm）的有34 處，而且其中已有27 處鉆芯檢測出現脫空情況，占彎沉總比超標點數的79.4%；并且34 處脫空板角位置中，有27 處彎沉值都超出18（0.01mm），占脫空總數79.4%。由此可以證明彎沉判斷脫空情況的精準度79.4%，脫空位置彎沉比18（0.01mm）大可能性為79.4%。

2.2 荷載一彎沉線性回歸曲線截距

國內外工程實踐數據總結驗證：假如荷載一彎沉線性回歸曲線多級加載后的截距比50μm 大時，脫空現象出現頻繁。因此暫可將截距50μm 作為衡量加鋪瀝青面層路面脫空現象的判別依據，用測出數據值來判定脫空現象發生的概率。

對比118 個鉆芯位置樣本分析數據，截距比50μm 大的為33 處，其中經過鉆芯檢測出的脫空情況就有28 處，達到截距超標點數的84.8%；脫空在板角位置的有33 處，截距值比50μm 大的有27 處，占總脫空數的79.4%。由此可見截距判定脫空情況準確率達到84.8%，脫空位置截距比50μm 大的可能性為79.4%。

表1 正確率分析下的權重分配

表2 可能性分析下的權重分配

2.3 荷載一彎沉線性回歸曲線斜率

國內外工程實踐數據總結驗證：在荷載—彎沉線性回歸曲線多級加載以后，斜率大于4 時，脫空現象出現更頻繁。因此有效控制斜率在4 以內是加鋪瀝青面層路面脫空判斷的主要依據，有利于研究斜率值的變化值對脫空的影響。

對比118 個鉆芯位置樣本分析數據，有21 處斜率大于4 的，通過鉆芯檢測以后，發現有16 處存在脫空問題，達到斜率超標點數的76.2%；脫空在板角位置的有34 處，斜率值大于4 的有16 處，占總脫空數的47.1%。由此可見用斜率判定脫空情況準確率達到76.2%，斜率超出4 導致脫空情況的可能性為47.1%。

2.4 判別反射裂縫嚴重程度

依據瀝青路面規范規定，裂縫寬度大約3mm 以后，即可判定是嚴重裂縫，再將水泥板縫反射影響列入干擾因素，加鋪瀝青面層路面的嚴重裂縫值設置為5mm，裂縫值大于5mm 以后，板底脫空的現象就會出現。

對比118 個鉆芯位置樣本展開分析數據，有34 處存在著嚴重裂縫的情況，使用鉆芯監測以后，有29 處存在著脫空的情況，占斜率超標點數的85.3%；脫空在板角位置的有34 處，裂縫寬度大于5mm 的有29 處，達到脫空總數的85.3%。由此可見用裂縫判定脫空情況準確率達到85.3%，出現脫空情況是斜率超出4 的可能性為47.1%。

2.5 滲水

實施滲水試驗目的是利用加鋪瀝青面層路面反射裂縫位置來對滲水率進行測試，發現其滲水速率要比正常瀝青路面高，板底空洞情況相應嚴重，滲水系數也隨之變大。因此把滲水系數大小變化與板底脫空情況關聯起來，可以進行多次大水量的滲水系數測試，把滲水系數值達到4L/min 判定為嚴重滲水情況，同時判定板底已出現脫空。

對比118 個鉆芯位置樣本開展分析數據，有34 處存在著嚴重滲水的情況，使用鉆芯監測以后，有32 處存在著脫空的情況，占滲水系數超標點數的94.1%。脫空在板角位置的有34 處，滲水系數過大的有32 處，達到脫空總數的94.1%。由此可見用裂縫判定脫空情況準確率達到94.1%，因出現脫空情況而導致滲水的可能性為94.1%。

2.6 唧泥

通過規定時間的病害情況調查，又多次測試反射裂縫位置的實際滲水情況，加之車輪荷載量不確定性的影響，導致基層泥漿從反射里翻出涌出，專業角度稱之為唧泥。

在分析相關數據的過程中，對118 個鉆芯位置進行詳細的分析，有34 處存在著唧泥的情況，而且有32 處通過鉆芯檢測出脫空情況發生，達到唧泥總數的94.1%；脫空在板角位置的有34處，有32 處出現嚴重唧泥情況，占總脫空數的94.1%。由此可見用唧泥情況判定脫空情況準確率達到94.1%，唧泥現象導致脫空情況的可能性為94.1%。

3 分配各項指標權重

實踐通過對反射裂縫嚴重程度、彎沉、截距、斜率、滲水、唧泥等各項指標進行數據匯總，發現各項指標對脫空判斷準確率沒有達到預期100%，因此考慮多樣性，應選擇多個恰當的指標綜合考量參數，從而提高準確率，然后再配以對應的權值，能夠使脫空情況得以有效的綜合判定。

綜合比對試驗，采用斜率判斷脫空情況的準確率是六項指標中準確率最低的，僅占正確率的一半，完全可以證明斜率對脫空情況判斷準確率差，可以不作為在實踐中的衡量指標。正確率分析下的權重分配和可能性分析下的權重分配的詳細信息見表1和表2 所示。

4 結語

綜上所述，現階段被廣泛運用的對板底無損壞檢測技術是效果較好的，綜合對比分析加鋪瀝青面層路面的脫空病害特點、力學響應、滲水卿泥等情況，及時分析誘導脫空因素的起因，對各項指標影響因素的權重實施量化管理，最終確定的判別標準為滲水、反射裂縫嚴重程度、卿泥、截距和關聯性比較理想的彎沉值等因素，并通過準確率確定其權重。