舊水泥路質量狀況檢測及大中修結構方案探討

程進

摘要 為有效解決舊水泥路面質量問題，提高道路承載性能與運營能力，文章依托某公路工程實際情況，針對舊水泥路面質量狀況檢測及大中修結構方案展開綜合探究，提出了路網舊水泥路面路況檢測評價建議，并通過路況調查及承載力試驗檢測，確定了舊水泥路面大中修結構方案，旨在為后續同類工程設計和施工提供理論依據。

關鍵詞 公路工程項目；舊水泥路面；質量狀況檢測；路況評價；大中修結構

中圖分類號 U418.8文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）12-0030-03

0 引言

近年來，隨著科技水平的不斷提升，公路工程建設取得顯著發展。水泥路面憑借承載力強、剛度大、穩定性好、能見度高等優點，在公路工程建設中得到了大規模應用[1]。而隨著道路服役年限的不斷延長，許多水泥路面產生了不同形式的結構病害，嚴重影響道路承載能力和使用壽命，亟須實施維修加固處理。但由于水泥路面破壞形式多樣、嚴重程度不一，在確定維修加固方案時應充分進行路況調查，并借助相關試驗檢測確定道路具體質量狀況，從而制定科學有效的大中修結構方案[2]。為此，該文基于工程實踐經驗，分析服役路面質量檢測和比選大中修結構方案，供行業參考。

1 路網舊水泥路面路況檢測評價

當前，現役水泥路面普遍存在斷裂、破損等質量問題，嚴重影響道路運營安全和使用性能，亟須進行改造處理。在確定具體改造方案時，應綜合經濟、技術、環境等各方面因素進行綜合考量，根據水泥路面實際質量狀況，采取針對性大中修方案，而非“一刀切式”地拆除重建[3]。為提高大中修道路施工質量，保證使用性能，需對道路質量狀況實施全面檢測，并對設計方案實施優化，確保穩定舊路結構及殘余強度得到充分利用。因此，對舊水泥路面質量狀況實施綜合評價極為關鍵。

1.1 路況調查

某現役水泥路面工程，服役年限至今已達10年之久，對公路質量狀況實施全面調查的結果顯示：道路整體質量狀況良好，結構穩定性優良，路面無大規模斷裂和錯臺，部分路段存在板角破損和開裂現象，局部位置因排水不暢導致路面病害加重，影響正常使用性能[4]。

1.2 結構承載力檢測

為確定舊水泥路面承載能力，對該道路每間隔20 m實施貝克曼梁彎沉檢測。檢測結果見表1。

通過表1可以看出：該公路路面整體彎沉狀況良好，擬大維修路段彎沉超過30（0.01 mm），與人工調查情況基本一致；擬中維修路段彎沉小于20（0.01 mm）。

1.3 脫空檢測

1.3.1 動態彎沉法

為了解水泥道路脫空情況，確定是否需要實施注漿加固，該研究選擇具有代表性的大面積斷角和斷板路段實施FWD脫空試驗。

通過FWD動態彎沉車對存在大面積斷板路段實施邊角彎沉檢測，以確定路面脫空情況。其主要判定方式如下：按照0.7 MPa、0.9 MPa、1.1 MPa荷載等級對路面實施逐級加載，測出路面彎沉值大小，并通過理論計算求出彎沉截距b，并以|b|>20 μm為標準判定板底脫空。

水泥路面是否需要采取注漿加固的判定標準如下：①存在脫空問題的水泥面板均需進行注漿處理；②相鄰板塊彎沉差值超過0.08 mm時，需采取注漿處理；③單點彎沉超過200 μm的板塊需要實施注漿處理。結合檢測數據確定水泥路面脫空情況，并判定是否進行注漿處理[5]。具體檢測結果見表2。

1.3.2 貝克曼梁法（板邊彎沉）

根據FWD動態彎沉檢測數據及板底脫空判定結果，采用貝克曼梁法對代表性路段水泥路面脫空情況實施進一步調查，對水泥路面板邊彎沉實施檢測，以彎沉>20 μm為標準判定板底脫空，并確定是否實施注漿處理[6]。按照檢測結果得出典型路段脫空情況表，具體見表3。

2 大中修結構方案

為滿足當前日益繁重的交通運輸需求，根據水泥路面質量狀況調查及承載力檢測結果，并結合水泥路面大中修施工實踐經驗，在有效利用原始水泥路面殘余強度的基礎上，確定該工程路面大中修結構方案[7]。具體方案見表4。

2.1 中修路段結構方案分析

路段1總長度2.1 km。道路質量狀況良好，局部路面存在輕微破損，無裂縫和錯臺狀況。采用2 cm瀝青薄層罩面方式進行維修，能有效地降低交通荷載對水泥路面的沖擊作用，完善路面力學特性，提高路面路用性能。同時，穩定可靠的舊路面及下承層結構為道路提供了優良的承載性能，罩面施工完成后能有效提升路面的行車安全性，延長使用壽命，因此確定該路段水泥路面維修結構方案：2 cm厚ARAC-10瀝青混凝土表面層+乳化瀝青黏層+瀝青灌縫+局部舊路面換板[8]。

路段2總長度17.45 km。道路質量狀況良好，基本無裂縫和錯臺狀況。計劃保護現狀水泥路面力學性能，以有效地減輕交通荷載對水泥路面的沖擊作用，延長路面運營年限，并兼顧經濟性、可靠性、耐久性等原則，確定該路段水泥路面維修結構方案：4 cm厚ARAC-13瀝青混凝土表面層+乳化瀝青黏層+瀝青灌縫+局部舊路面換板。

2.2 大修路段結構方案分析

路段3總長度3.1 km。道路質量狀況較差，存在大量貫穿裂縫、錯臺等病害。為最大限度地利用原始水泥路面殘余強度，通過碎石化技術對水泥路面實施破碎化處理，并在表面鋪設級配碎石層，有效地提升道路整體穩定性和承載能力，保證結構受力均勻。

傳統“白加黑”鋪設技術可以有效地解決路面裂縫、破損等質量問題，但持續時間較短，無法從根本上消除反射裂縫。共振碎石化技術能有效地消除舊路面內部應力作用，防止路面反射裂縫，提高工程整體效益。該技術基本原理如下：水泥路面在持續性高頻低幅振動作用下產生整體均勻碎裂，且碎水泥塊在振動作用下逐漸擠密形成致密穩定結構[9]。采用該技術進行破碎處理后，碎石塊粒徑均勻、性能優良，且不會對道路基礎造成破壞，有效地確保了基層、路基、管線及相關設施的完整性。該施工技術實現了對舊水泥路面材料的循環利用，有效地避免了資源浪費，減少了耕地占用，降低了材料成本，具有顯著的經濟、社會和環保效益[10]。

該路段水泥路面維修結構方案如下：6 cm厚ARAC-13瀝青混凝土表面層+1.5 cm厚熱瀝青同步碎石封層+18 cm級配碎石基層+碎石化舊水泥路面。

3 結論

綜上所述，為有效解決水泥路面破損及承載力差問題，該文依托某公路工程實際情況，針對舊水泥路面質量狀況檢測及大中修結構方案展開綜合探究，通過路況調查、承載力試驗檢測、板底脫空檢測等方式，對水泥路面脫空情況實施判定，確定了舊水泥路面大中修結構方案。具體結論如下：

（1）通過路況調查、承載力試驗檢測、板底脫空檢測等方式，對水泥路面脫空情況實施判定。結果表明了人工調查結果與彎沉試驗檢測結果較為接近。實際檢測評價時，要重視人工調查的經驗性判定和儀器檢測評估的科學性和一致性。貝克曼梁法與動態彎沉法的聯合運用，能更加科學、高效地判定水泥路面脫空情況及是否進行注漿加固。

（2）對舊水泥路面質量狀況實施檢測評價時，應對道路排水設施完整性及有效性實施全面調查。道路工程建設與運營過程中，水是導致道路結構破壞的關鍵因素，特別對于路面結構層較薄的道路，其破壞能力尤為突出，因此，舊水泥路面大中修施工時，優化和完善道路排水體系極為關鍵。

（3）根據水泥路面質量狀況檢測評定及大中修結構分析，確定路面維修加固方案。針對道路質量狀況較差，存在大量貫穿裂縫和錯臺，且彎沉檢測數據較大的路段，推薦采用大修處理方案；針對道路質量狀況良好，局部路面存在輕微破損，無裂縫和錯臺狀況，推薦采用大修預防性養護處治方案；針對道路質量狀況良好，基本無裂縫和錯臺狀況，推薦采用中修罩面處理方案。

參考文獻

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