馮秋琴

（廣東全科工程檢測有限公司，廣東 廣州 511453）

0 引言

根據(jù)《國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013年—2030年）》的總體規(guī)劃，國家高速公路網(wǎng)總規(guī)模約13.6 萬km，普通國道網(wǎng)總規(guī)模26.5 萬km。截至2021年底，我國已建成高速公路超過12 萬km，國道通車?yán)锍坛^25 萬km，覆蓋縣級及以上行政區(qū)域和邊境口岸。但早期規(guī)劃建設(shè)與現(xiàn)今狀態(tài)存在一些問題，如區(qū)域間道路分布亟待優(yōu)化、城市群及都市圈網(wǎng)絡(luò)化有待提高、路網(wǎng)韌性不夠及安全應(yīng)急能力不強(qiáng)、公路通道能力有待提升、技術(shù)等級結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步優(yōu)化等。目前我國高等級公路路面結(jié)構(gòu)由單一剛性路面結(jié)構(gòu)網(wǎng)向多元化路面結(jié)構(gòu)演變、交通量增大、重荷載多，造成早期損壞較多、安全性和舒適性面臨嚴(yán)重考驗(yàn)，預(yù)計(jì)近年約有14萬km 道路須擴(kuò)容改造，為保證道路工程改造的順利推進(jìn)，必須對舊路面改造的工程質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。

1 工程概況

該項(xiàng)目始建于1994年，等級為一級公路兼城市次干道，2005年進(jìn)行了擴(kuò)建，加鋪瀝青混凝土路面，路基寬度54m，長度約3km，雙向6 車道。由于交通量大，沿線工業(yè)園重載車輛較多，現(xiàn)狀路面存在一定的病害，影響行車安全性和舒適性，同時(shí)運(yùn)輸能力下降嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用癯鲂屑爸苓叺貐^(qū)交通網(wǎng)的暢通。設(shè)計(jì)單位委托檢測單位使用檢測手段對路面損壞狀況（PCI）進(jìn)行檢測和評價(jià)、路面結(jié)構(gòu)層幾何參數(shù)及力學(xué)參數(shù)調(diào)查及評價(jià)，分析路面病害產(chǎn)生的主要原因，作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

1.1 路面損壞狀況

1.1.1 此次勘察采用人工記錄、儀器儀表測量的方式進(jìn)行，同時(shí)使用數(shù)碼相機(jī)攝像、拍照，全面調(diào)查路面破損數(shù)量、程度及分布情況，并進(jìn)行定性定量地分析。根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG 5210—2018）和《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG H10—2009）的有關(guān)規(guī)定。依據(jù)路段破損狀況得到病害類型、輕重程度和面積等信息，計(jì)算檢測路段的路面損壞狀況指數(shù)（PCI）和路面破損率（DR），以此來確定路面損壞狀況等級（見表1），并按照路面損壞等級進(jìn)行路段劃分。以左車道為例，分路段統(tǒng)計(jì)路面破損狀況調(diào)查與評定結(jié)果（見表2）。

表1 路面破損狀況等級評定標(biāo)準(zhǔn)

表2 舊瀝青混凝土路面破損狀況統(tǒng)計(jì)表（左幅）

1.1.2 評價(jià)結(jié)果分析

由此可見，在左幅主路的三個(gè)車道中，第二車道的破損率最大，評定為“次”等級；第三車道次之，評定為“中”等級；第一車道的破損率最小，評定為“良”等級。造成第二車道病害最嚴(yán)重的原因是多方面的，主要原因如下。

第一，渠化交通致使第二車道承擔(dān)了更多的重載和超載車輛，瀝青罩面層在荷載作用下，板底失穩(wěn)，形成大量的反射裂縫，部分反射裂縫引起瀝青罩面層剝落，在荷載的反復(fù)作用下，輪跡帶處產(chǎn)生車轍。

第二，道路橫坡不平整引起排水不暢，自路表滲入瀝青面層底的雨水從道路內(nèi)側(cè)滲流至外側(cè)，但由于缺乏路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)的排水系統(tǒng)，使層間水沒有排水通道，無法及時(shí)排出，最終匯集于第二車道和第三車道之間，而第二車道又以重載交通為主，路面在水和車輛荷載的共同作用下，出現(xiàn)小面積松散或裂縫等病害，細(xì)小裂縫在雨水及行車荷載的作用下產(chǎn)生龜裂，由于未能及時(shí)修補(bǔ)或修補(bǔ)效果不佳，發(fā)展為坑槽、塊狀裂縫等嚴(yán)重病害。

1.2 路面結(jié)構(gòu)層幾何參數(shù)和力學(xué)參數(shù)調(diào)查與評價(jià)

路面結(jié)構(gòu)層幾何參數(shù)和力學(xué)參數(shù)主要包括路面厚度、混凝土芯樣強(qiáng)度、路面承載力彎沉等。路面厚度檢測一般采用路面現(xiàn)場鉆取芯樣并量測總厚度的方法進(jìn)行，對芯樣各結(jié)構(gòu)層的混凝土類型進(jìn)行分析，結(jié)合原設(shè)計(jì)、建設(shè)資料，分析判斷不同路段的結(jié)構(gòu)組合形式，為道路維修設(shè)計(jì)提供依據(jù)（見圖1-圖3）。

混凝土芯樣按《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTG 3420—2020）規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，計(jì)算芯樣劈裂強(qiáng)度變異系數(shù)和劈裂強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)道路等級、相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和交通量等級規(guī)定，確定水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是否符合最低標(biāo)準(zhǔn)要求，判斷強(qiáng)度的符合性。

路面承載力彎沉檢測與評價(jià)使用貝克曼梁對主線舊瀝青混凝土路面進(jìn)行彎沉檢測，計(jì)算彎沉代表值和彎沉變異系數(shù)，彎沉值越大則路面抵抗垂直變形的能力越弱，越容易引起破壞，使用壽命越短。

2 材料檢測的質(zhì)量控制

2.1 加鋪瀝青混凝土面層質(zhì)量控制要點(diǎn)

根據(jù)該項(xiàng)目交通量軸載、公路性質(zhì)、使用要求、路面破損狀況和路面結(jié)構(gòu)形式差異情況，遵循因地制宜，合理選材，方便施工，滿足路面強(qiáng)度、剛度、耐久性、水穩(wěn)性的原則進(jìn)行路面設(shè)計(jì)，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為舊路面上加鋪結(jié)構(gòu)層，主線路行車道段采用常規(guī)的修復(fù)處治后加鋪瀝青混凝土面層(見表3）。

表3 加鋪瀝青混凝土面層路面結(jié)構(gòu)

2.2 常用原材料技術(shù)指標(biāo)對工程質(zhì)量的影響

施工前，應(yīng)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。主要試驗(yàn)內(nèi)容是現(xiàn)場各種原材料的質(zhì)量檢測，包括瀝青、石料、礦料等。根據(jù)現(xiàn)場混凝土的級配情況和設(shè)計(jì)級配的要求進(jìn)行摻配，驗(yàn)證級配的可行性。以瀝青路面用粗集料、瀝青和礦粉作為重點(diǎn)分析對象，闡述關(guān)鍵性檢測技術(shù)指標(biāo)與工程質(zhì)量之間的聯(lián)系。

2.2.1 粗集料在瀝青混凝土中起到骨架和支撐的作用，常規(guī)混凝土用石材檢測指標(biāo)見表4。

表4 瀝青混凝土用粗集料常規(guī)檢測指標(biāo)

表4（續(xù)）

2.2.2 瀝青原材的選擇主要從路用性能考慮，根據(jù)不同的性能指標(biāo)對瀝青原材檢測參數(shù)及試驗(yàn)過程中檢測控制要素的影響進(jìn)行分析（見表5）。

表5 瀝青原材常規(guī)性能指標(biāo)

2.2.3 由于瀝青混凝土的空隙較大，在瀝青混凝土中加入礦粉可以填充空隙，因此礦粉也稱為填料。礦粉和瀝青在一定條件下，可以共同形成瀝青膠漿，使瀝青混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性大幅提高。礦粉含量的多少，常用粉膠比表示，粉膠比大，瀝青混凝土的高溫抗車轍能力較強(qiáng)，粉膠比小，有利于提高瀝青混凝土的低溫抗裂性（見表6）。

表6 瀝青混凝土用礦粉檢測指標(biāo)

3 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行路面改造工程建設(shè)的過程中，應(yīng)充分應(yīng)用檢測技術(shù)，為道路工程設(shè)計(jì)和道路施工質(zhì)量提供有力的依據(jù)，為工程舒適性、安全性、適用性提供保障。試驗(yàn)檢測是工程建設(shè)中不可缺少的重要步驟，從原材料、半成品、成品的質(zhì)量驗(yàn)收到后期道路使用功能分析和評價(jià)，都是通過檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量跟蹤和施工質(zhì)量控制，保證工程的使用效果和壽命，試驗(yàn)檢測工作能夠及時(shí)反映工程質(zhì)量問題，在工程質(zhì)量出現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)對檢測結(jié)果進(jìn)行分析、找出問題成因，必要時(shí)進(jìn)行評價(jià)，并對工程質(zhì)量控制提出改進(jìn)意見，為公路改建、設(shè)計(jì)和施工提供更有價(jià)值的信息。