摘 要:随着国民经济的快速发展,公路运输也出现了“重载、大流量和渠化交通”的特点,使沥青路面在未达到使用寿命时开始出现裂缝、车辙、沉陷等各种破坏,降低路面的使用性能,需进行大修。文章以安康大桥路为例,介绍了路面的破坏状况、破坏机理,并根据其破坏机理和路况评价结果提出相应的维修方法。
关键词:沥青路面;路面结构;路面破损;大修
1 工程概况
大桥路是连接安康中心城市江南和江北的主要道路,北起汉江一桥桥头,南至巴山路,全长1065m。该路为城市主干路I级路,行车道宽度22.4-23.0m,为双向4车道。沿线与本项目相交的道路有西大街、培新街、兴安中路、兴安西路、苗圃巷、金桥路、天龙巷、巴山中路、巴山西路。大桥路原路面为8cm厚的沥青混凝土。建成通车于2003年,由于交通运输车辆较多且年久失修,开始出现裂缝、车辙、沉陷[1]等各种破坏,降低了路面功能和行驶质量,需进行路面大修。
2 路面病害调查及成因分析
沥青路面病害较多,且各种病害的成因又较复杂。文章通过对大桥路路面破损状况调查分析,并在典型路段进行钻孔取样,得出路面主要病害如下:
2.1 裂缝
通过调查分析,大桥路出现大量横向、纵向裂缝及大面积的龟裂。全路段每7~10m左右就有严重横向裂缝一条,平均缝宽10mm,最宽裂缝宽度可达2cm,缝壁散落严重,支缝较多,损害程度严重;对于纵向裂缝,大部分路段每半幅有一条主裂缝,严重路段每半幅路面有两条纵缝;路面出现大范围龟裂破坏,其块度小于20cm,属于重度龟裂。
2.2 沉陷
通过实际路况调查,大桥路出现部分沉陷,深度>25mm,属于重度沉陷。对该路段进行钻心取样,从取芯试件可知,上面层虽然完好,但下面层破碎,基层破碎,碎石含量少,取出的试件基本破碎。
2.3 松散、坑槽
由于大桥路使用时间较长,沥青混凝土中沥青老化严重,且受水损害严重,导致沥青与集料的粘结力下降,在车辆荷载作用下面层成松散状态,面层中的集料颗粒严重脱落,粗细集料分离,路表粗麻,多出微坑,路面外观质量差,行车不适,并慢慢从路表面向下发展,形成坑槽。
2.4 车辙
大桥路作为城市主干道,随着交通量的日益增长和轴载增加,路面车辙破坏也较为严重。根据调查结果,主要以结构性车辙和失稳性车辙为主,每公里车辙面积约100m2,车辙深度在10mm左右。
根据路面现场调查以及钻芯、检测和试验结果,对该路路面病害原因[2]主要为四点:(1)交通量增大;(2)气候条件复杂;(3)水损害严重;(4)路面材料质量较差。
3 路况调查与分析
3.1 强度调查
强度调查[3]的方法是采用贝克曼梁测定调查路段的回弹弯沉,测试频率为每10m测试一点。经过计算,将超过L±3S的弯沉特异值舍弃,再经过温度、季节影响系数的修正,采用保证率系数Za=2.0,计算出路段大桥路弯沉代表值,见图1。
图1 大桥路实测弯沉值
从图1可以看出,大桥路实测代表弯沉值为34.56(0.01mm),弯沉值整体变化比较均匀,局部路段变化较大,弯沉值已超过50(0.01mm),部分路段最大弯沉达到54(0.01mm),比弯沉平均值高出100%左右,说明大桥路局部路段在裂缝、沉陷、水损害等严重破坏下,路面强度降低,结构承载力不足,与实际调查路面损坏状况相符合。
3.2 路段破损调查
依据我国现行规范,对沥青路面路况评价采用PQI模型,调查结果见表1。
表1 调查结果
通过表1可以看出,大桥路路面经过多年使用,路面各性能整体下滑,路面裂缝、车辙等破损严重;路面平整度较差;抗滑性能也降低。因此需要采取相应修补措施,保证路面正常的使用性能。
4 路面大修方案设计
根据上述调查结果,路面强度指数(SSI)为0.78.路面的结构强度系数为中等,根据《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001)应采取大修补强措施,加铺沥青混凝土层。在路面加铺前,应对裂缝、松散等做必要的修补,并对局部破损严重路段进行面层、基层开挖填补,保证路面结构整体性好,对路面病害严重的路段进行翻修加铺,该路段主要修补见表2。
表2 破损严重路段修补方法
对于加铺层,选择细粒式SBS改性沥青混凝土(AC-13C),加铺层厚度根据设计弯沉和容许拉应力进行计算确定为4cm。
5 结束语
文章依托安康市大桥路大修工程,通过原路面实际调查,对路面破损程度进行分段、分类评价,并分析了路面病害造成原因,根据病害原因,采取相应的维修方法及补强设计。通过铺筑结果验证,该设计方法合理有效,既降低了工程造价,又取得了良好的效果,在以后的沥青路面大修中可广泛应用。
参考文献
[1]王艳丽,王秉纲.高等级公路沥青路面养护标准研究[J].重庆交通学院学报,2000(4).
[2]JTG E60-2008.公路路基路面现场测试规程[S].
[3]JTJ 073.2-2001.公路沥青路面养护技术规范[S].