城市道路路面维修浅析

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摘要：近年来，随着我国经济社会的发展和城市规模的扩大，交通出行不断增加，早期修建或改建的城市道路出现了不同程度的病害，影响了城市道路的使用性能甚至带来安全隐患。为充分利用既有道路资源，节省工程投资，在旧路改造中如何根据道路现状确定合理的路面维修方案显得尤为重要。本文以迎宾路路面维修方案为例，通过对现有道路病害调查、检测和分析论证，提出可行的改造方案。

关键词：城市道路；路面维修；路面强度评价；路面损坏状况评价；

中图分类号：TU997文献标识码： A

1项目概况

迎宾大道作为博山区的一条城市主干道，北起珑山路，南至人民路，全长1.54km，设计速度40Km/h，行车道路面宽21～24m。该路于1980年建成通车，原有行车道路面结构为：6.5cm贯入式沥青路面+23cm二灰碎石。2000年对该路又进行了改建，其中白虎桥以北路段为路面补强，补强部分的路面结构为：3 cm沥青混凝土+5cm沥青混凝土+23cm二灰碎石，补强总厚度31cm。白虎桥至世纪广场段（长340m）改建路面结构为：3 cm沥青混凝土+5cm沥青混凝土+16cm二灰碎石+23cm二灰碎石+20cm石灰土，改建总厚度67cm。世纪广场以南路段（长460m）改建路面结构为：3 cm沥青混凝土+5cm沥青混凝土+23cm二灰碎石+17cm二灰碎石，总厚度48cm。人行道路面结构为5cm花砖+10cm C15混凝土+15cm石灰土。该路经过12年的运营，道路出现了不同程度的病害，亟需进行维修改造。

2现状调查与检测

1.路面病害调查

随着该路使用年限的增长、交通量的增加和沥青的老化，路面破损严重，出现了龟裂、沉陷、坑槽、纵缝及横缝等病害。采用人工方法调查道路病害类型、病害位置、病害严重程度以及病害范围，绘制原有道路病害分布图。如图2所示。东半幅破损较西半幅严重，主要是由于东半幅运输建材的重车较多造成的。

图1路面病害图

2.人工挖探

为了解各路面结构层使用状况、结构厚度、结构材料、上下层粘结状态以及病害发展深度，采用人工对路面进行挖探，包括病害处挖探和无病害处挖探，探坑尺寸一般为1.0×1.0m。全线共设置探坑4处，其中龟裂病害3处挖探均呈现上基层松散、湿度大、开挖容易，下基层强度高、干燥、开挖困难，见图2；另外1处无病害处挖探其面层和基层状况均良好。

图2挖 探图3钻芯取样

3.钻芯取样

采用路面钻芯取样机，通过对芯样分析，了解各个路面结构层厚度、使用材料、上下层粘结状态以及病害情况，操作简单，方便易行，一般间距200m/处。迎宾路钻芯取样结果：无病害处面层和基层芯样完整，但面层与基层无粘结力、呈分离状态。龟裂处芯样面层和基层均破碎，基层不成形，见图3。裂缝处芯样裂缝贯通面层和基层，面层与基层无粘结力、呈分离状态。

4.弯沉检测

采用丹麦Dynatest公司的落锤式弯沉仪—FWD，对上、下行行车道外侧轮迹带弯沉进行检测，测点间距50m/点。经检测，最小值4.8（0.01mm），最大值56.8（0.01mm），平均值20.7（0.01mm），无病害处检测的弯沉值较小，一般在20（0.01mm）以下，病害处检测的弯沉值较大，一般在30（0.01mm）以上。

3路面病害原因分析

1.龟裂较多，并伴随沉陷，多出现在行车道上。产生原因：沥青经过多年使用沥青出现老化，雨水滞留在下面层，在车辆荷载反复作用下，沥青结合料与集料表面的粘结力丧失而导致集料松散剥离面层出现了裂缝。另外，在水和车轮荷载的作用下，石灰、粉煤灰流失，基层长期处于潮湿状态，强度逐渐减小，严重部位出现破损、局部沉陷、坑槽等病害，这与龟裂病害处挖探结果一致。

2.纵缝：与行车方向基本平行的裂缝。一般出现在行车道轮迹带附近，部分出现在路中心。产生原因：路中心纵缝是施工接缝处理不当所致，其他纵缝为路基不均匀沉降造成的。

3.横缝：与行车道方向基本垂直的裂缝，裂缝宽度在3mm以内为轻度，大于3mm为重度。产生原因：沥青面层收缩或基层收缩反射至沥青面层引起。

4.坑槽：在行车作用下，路面骨料局部脱落而产生的坑洼。产生原因：轻微病害没有得到及时处理，造成局部发生网裂，松散，在交通荷载、雨水等作用下形成坑槽。

4路面强度和损坏状况评价

4.1路面强度

1.评价方法

按照《公路技术状况评定标准》（JTG_H20-2007），路面结构强度采用路面结构强度指数（PSSI）评价，计算公式如下：

式中：SSI —路面结构强度系数，为路面设计弯沉与实测代表弯沉之比；

ld—路面设计弯沉（mm），根据交通量以及交通组成计算该路设计弯沉为25.3(0.01mm)；

l0—实测代表弯沉（mm）；

a0—模型参数，采用15.71；

a1—模型参数，采用-5.19。

2.强度等级分类

按照《公路技术状况评定标准》（JTG_H20-2007），道路技术状况分为优、良、中、次、差五个等级。

表3公路技术状况评定标准

3.路面强度计算以及结果应用

通过计算迎宾路各路段的强度等级为次和差，按照《公路养护技术规范》（JTG H10-2009），当强度不能满足要求时，应采取大修补强措施以提高其承载能力。

4.2沥青路面损坏状况

1.评价方法

按照《公路技术状况评定标准》（JTG_H20-2007），计算路面损坏状况指数PCI。

式中：DR —路面破损率，为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比（%）；

Ai—第 i 类路面损坏的面积（m2）；

A—调查的路面面积（调查长度与有效路面宽度之积，m2）；

wi—第 i 类路面损坏的权重，沥青路面、水泥混凝土路面、砂石路面按表取值；

a0—沥青路面采用15.00；

a1—沥青路面采用0.412；

i—考虑损坏程度（轻、中、重）的第i 项路面损坏类型；

i0—包含损坏程度（轻、中、重）的损坏类型总数，沥青路面取21。

2.各路段路面损坏状况指数PCI及路面技术状况等级

经计算各路段路面PCI＜80，路面技术状况等级中以下。根据《公路养护技术规范》（JTG H10-2009）4.2.8条，在现有公路等级不变的情况下，沥青路面因损坏严重、路面结构强度指数PSSI不符合要求时，应进行路面补强。

5路面维修方案

结合老路强度和破损状况综合分析认为，该路虽然路面结构强度偏小，路面破损较严重，但路面总体平整度、路面下基层及路基状况良好，路面强度偏低的主要原因在于面层和上基层出现大量破损所致，故路面维修的方案确定为以恢复面层和上基层结构功能为主。即铣刨原路面面层和上基层（铣刨材料用于其他道路的底基层），对下基层出现的个别病害进行局部维修后，铺筑17～20cm水泥稳定碎石，沥青面层采用4cm细粒式SBS改性沥青玛蹄脂SMA-13+6cm中粒式SBS改性沥青混凝土AC-20C。该方案总投资1769.8万元，较挖除整个路面结构新建方案（总投资2235.6万元）节省了26%。

6结语

随着社会自然资源和环保的重视，在城市道路路面维修如何充分利用旧路资源、减少城市环境污染、节省工程投资显得越来越重要。在迎宾路路面维修中，通过对路面结构、路面病害、路面强度、挖探、钻芯等多方面进行详细调查和研究，最后采取了恢复面层和上基层结构功能为主的维修方案。该路通车两年来使用效果良好，这一工程实例对如何根据道路现状确定路面维修方案有一定借鉴性。

参考文献：

[1] 中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范[S].北京：人民交通出版社，2006.

[2] 中华人民共和国交通部.公路技术状况评定标准[S].北京：人民交通出版社，2008.

[3] 中华人民共和国交通运输部.公路养护技术规范[S].北京：人民交通出版社，2009.