江西昌泰高速公路路面使用状况评价分析

【摘 要】近年来，随着我国高速公路的建设速度的加快、用户使用要求的提高、施工机械化程度的增强，已建和在建的高速公路普遍采用沥青路面结构形式，但沥青路面精细化施工控制是保证路面使用性能的关键，各省修建的沥青路面或多或少都产生了早期损坏。本文结合昌泰高速公路维修工程，对现有路面的使用性能进行了详细的检测和评价，为工程维修方案的制订提供依据。

【关键词】沥青路面；使用性能；检测；评价

随着全国高速公路的飞速发展，江西省高速公路建设取得了突出成就，在 “十一五”期间，江西高速公路将达3000km。在多年的理论研究与施工实践中，取得了诸多成就，积累了极其宝贵的经验。但仍存在很多问题，如高速公路沥青路面早期病害现象比较严重，典型的病害类型以车辙、水损害、疲劳开裂、反射裂缝为主。

昌泰高速公路是国家“十五”规划和江西省交通重点工程，是赣粤高速公路的重要组成部分，路线始于樟树市昌傅镇，途经新余市、峡江县、吉水县、吉安市吉州区、吉安县等5个县（市区），止于泰和县马市，全长147.73km。全线按高速公路双向四车道设计，设计行车速度100km/h，路基设计宽度26m，全线采用沥青砼路面结构[1]，2003年6月28日建成通车。经过六年运营，昌泰高速出现了不同程度的病害，对行车安全和使用性能造成一定影响，为给后续的养护维修提供依据，在2009年4月，对昌泰高速公路全线进行了路面使用性能的检测与评价。

1 旧沥青路面的典型破坏形式

昌泰高速公路旧路的主要损害类型有：（1）横向裂缝、唧浆；（2）脱落、坑洞；（3）车辙；（4）纵向裂缝。

2 检测内容

1）通过路面破损状况检测，分析路面破损状况评价等级，统计路面破损类型及破损数量；

2）通过沥青路面车辙检测，分析沥青路面车辙评价等级，量化公里平均车辙深度和车辙深度指数；

3）通过路面平整度检测，分析路面平整度评价等级，量化公里平均国际平整度指数；

4）通过路面抗滑检测，分析路面抗滑能力评价等级，量化公里平均抗滑性能指数。

本次检测、评价是严格按照《公路技术状况评定标准》（JTJ H20-2007）的规定和要求进行的（文中相关的参数间指标换算公式未示出）。

3 检测结果

1）沥青路面损坏状况调查及评价

沥青路面损坏类型通常可分为四大类：裂缝类、坑槽松散类、变形类和翻浆唧泥类。调查结果分析汇总如表1所示（仅列出左幅的检测结果），评价结果如表2所示。

表1 左幅路面病害数量统计表

注：“各项病害占总数比例”已将裂缝数量按0.2m的影响宽度折算为面积后进行计算.

表2 左幅行、超车道路面破损状况（PCI）评定结果

从表格中可以看出昌泰高速公路在其工作年限中路面损坏严重，其中行车道比超车道的损害更为严重，从PCI的结果中可以看出左侧行车道的优良指数为46.26%左侧超车道的优良指数为72.11%，这说明了行车道承担了主要的路面行驶功能，同时各项病害中，裂缝类的损坏指数达到了44.18%，说了明了裂缝类病害是昌泰高速公路长期以来的主要病害。

2）车辙检测及评价

车辙深度达到一定程度不仅影响行车舒适性，还严重威胁行车安全，车辙是我国沥青路面的主要病害之一。车辙现象主要产生在行车道，昌泰路车辙检测及评价结果如表3所示（仅列出其中的10km的测定、评价结果）。

表3 左幅行车道公里平均车辙深度报表

从昌泰高速公路的车辙结果中判定，其路面的车辙还是相当严重的，对其中10公里的路段进行判定，评定等级为差的达到了50%，说明原有沥青混合料的高温稳定性已经严重不足，其路面应进行必要的维修，建议采用罩面进行维护。

3）路面承载能力测试及评价

路面承载能力测试采用的是丹麦DYNATEST公司开发的落锤式弯沉仪（FWD）进行的，系统包括七个弯沉传感器和一个荷载传感器，弯沉传感器的精度为2%±2μm。高速公路沥青路面承载能力采用路面结构强度指数（PSSI）进行评价[2]。行车道单点弯沉的变化如图1所示，统计结果如图2所示。

图1 左幅行车道单点弯沉随里程的变化

图2 左幅行车道单点弯沉值统计

表4 高速公路左幅行车道PQI公里平均为中的路段汇总

弯沉值就是从整体上反映了路面各层次的整体强度，路基的强度一般用回弹模量来反映。如果弯沉值过大，其变形也就越大，路面各层也就容易破裂。弯沉值不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度，而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此工程竣工前，弯沉值作为一项重要的检测指标，反映了路面的整体强度质量。从弯沉值的数据上可以看出，其弯沉值过大，此项指标说明了其路面的承载力已经出现不足，这也是导致路面裂缝产生的主要原因。

4 结论

高速公路沥青路面使用性能指数（PQI）按按下式计算[1]：

PQI=w■PCI+w■RQI+w■RDI+w■SRI

式中：WPCI――路面破损状况（PCI）在PQI中的权重；WRQI――路面平整度（RQI）在PQI中的权重；WRDI――路面车辙（RDI）在PQI中的权重；WSRI――路面抗滑（SRI）在PQI中的权重。

权重系数见《公路技术状况评定标准》（JTJ H20-2007）的规定。根据检测数据，PQI评价结果为中的路段汇总如表4所示。

PQI值是综合了路面的破损状况、路面的抗滑性、弯沉值、平整度等一系列因素对路面的使用状况进行了总体的评价，对于昌泰高速公路的路面的使用性能，可以针对其PQI的值与个分项指标相结合来进行判定及给出具体的维修建议，对于PQI总体评价为良以上，PCI为中及以下的路段（其它指标在良以上的路段），建议采用中修罩面措施；对于PQI总体评价为良以上，RDI在中及以下的路段（其它指标在良以上的路段），建议采用铣刨维修措施。通过对昌泰高速公路路面使用性能调查可以看出，在多雨地带及夏季高温地带的沥青路面，建议采用高温稳定性相对较好的高标号沥青，或者使用复合沥青，例如橡胶沥青混凝土来提高沥青路面的高温稳定性。

【参考文献】

[1]JTJ H20-2007 公路技术状况评定标准[S].人民交通出版社，2007.

[2]Yunmin He. Asphalt Pavement Maintenance comprehensive evaluation of the freeway[D]. Dalian University of Technology master’s thesis， 2003： 8-18.

[3]Changbing Hu etc.. The research of Shenyang-Dalian freeway pavement performance maintenance comprehensive evaluation model[J]. Highway， 2002（2）： 1-7.

[4]Ling Yu etc.. The establishment of maintenance costs model of the freeway asphalt pavement and the maintenance sort[J]. Liaoning Traffic Technology， 2004（2）： 5-7.

[5]Tuanjie Chen. The research of freeway asphalt pavement performance evaluation techniques and reinforcement design method[D]. Chang’an University master’s thesis， 2003： 20-33.