陕西省西咸新区沣东新城市政园林配套中心 西安 710100
摘要：陕西省西咸新区被批准成为国家级开发区以来，各类开发建设项目的迅速发展，沣东新城作为西咸新区的重要组团，城市道路建设增长较快，由于处在开发建设高峰期，各类重型施工车辆交通量很大，加之治污减霾的过度道路洒水，造成通车仅两三年的市政道路出现了不同程度的路面病害。市政道路建设的行车舒适度直接关系着市民的日常出行，也影响到开发区的整体形象，工程建设质量备受各方重视，本文就关于市政工程道路病害调查的方法、成因分析和处理方法进行研究，解决市政道路病害处理的科学性和经济性。
关键词：市政道路 路面病害 弯沉检测 试验
引言
城市道路沥青路面病害类型形式多样，路面的交通状况、气候环境、地质条件、路面材料与路面结构、施工质量及交通量等都可能是引起路面病害的因素。目前正是沣东新城开发建设的高峰期，各类重型施工车辆交通量很大，加之治污减霾的原因对路面进行过度清洁洒水，沣东新城区内新建道路又未实施路面上面层，路面防水较差。综合原因造成了通车仅两三年的市政道路出现了不同程度的路面病害。准确把握路面病害成因，是制定合理、科学、可靠的维修设计方案的重要依据。因此，有必要针对现有路面进行全面、客观、系统的调查和分析，从根本上认识病害类型，总结成功经验，找出病害成因，在以后的路面建设中扬长避短，提升工程质量和管理水平，为沣东新城的基础设施养护建设提供服务。
1 工程概况
经综合考虑。选取了科源一路、科源二路、科源东路、广场西侧路、广场北侧路、科源路、热源路共7条道路开展病害调查，分析原因和处理方法研究。
2 检测内容及方案
2.1路况调查：包括道路病害和缺陷的类型、具体位置、损坏面积、严重程度。采用武汉大学ZOYON-RTM智能道路检测车，在车辆正常行驶状态下自动完成道路路面图像、路面形状、沿线道路设施立体图像、平整度及道路几何参数的数据的采集。
2.2路面检测：包括路面平整度、路面车辙、结构强度检测，选择典型路段进行钻芯取样和材料试验。
2.3路面结构层情况及室内试验检测：用取芯机对路面典型病害处及路面外观完好处分别取样对比分析，对路面结构层厚度、芯样完整性、芯样劈裂强度、沥青含量及矿料级配等试验检测。
2.4通过对路面损坏状况评价、路面行驶质量评价、路面使用性能综合评价、路面结构强度评价得出道路评价等级。结合路面结构层检测结果及分析、路面典型病害检测结果及分析得出结论并提出经济合理的处置方案。
3 路面技术状况评价
3.1路面损坏状况评价
路面破损状况采用路面指数PCI作为评价指标。其值越大表示路面状况越好。PCI计算公式如下：
式中 PCI——路面状况指数，数值范围为0～100。如出现负值，则PCI取为0；
按照《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36-2006）沥青路面破损共分为：裂缝类(线裂、网裂、碎裂)、变形类(车辙、沉陷、拥包)、松散类(坑槽、啃边、剥落)和其它类(路框差、修补损坏)四大类。详见CJJ 36-2006规范附录C。
按照CJJ 36-2006规范表4.5.3-1的评价标准，对各条路评价结果为：
科源一路主干路：B级（PCI：76.0）、科源二路主干路：B级（PCI：76.0）、科源东路主干路：A级（PCI：85.6）、广场西侧路次干路：A级（PCI：88.4）、广场北侧路次干路：A级（PCI：89.0）、科源路主干路：A级（PCI：90.7）、热源路次干路：B级（PCI：83.6）。
所检道路路面损坏状况评价等级为B级以上，说明路面损坏状况总体较好，尤其是科源路损坏情况较轻，广场西侧路及广场北侧路除过个别路框差基本未损坏。
3.2路面行驶质量评价
路面行驶质量采用行驶质量指数RQI和人行道状况指数FQI为评价指标，各行驶质量指标RQI可由国际平整度指数IRI计算得出：RQI或FQI＝4.98－0.34×IRI
式中 IRI——国际平整度指数。RQI或FQI的数值范围为0～5。如果计算值为负值，则RQI或FQI取为0。
按照CJJ 36-2006规范表4.5.2-1的评价标准，对各条路评价结果为：
科源一路主干路：A级（RQI：3.5）、科源二路主干路：A级（RQI：3.7）、科源东路主干路：A级（RQI：4.0）、广场西侧路次干路：A级（RQI：4.0）、广场北侧路次干路：A级（RQI：4.3）、科源路主干路：A级（RQI：4.3）、热源路次干路：A级（RQI：3.7）。
所检道路路面行驶质量等级为A级，说明路面行驶质量较好，尤其是科源路行驶质量最好。
3.3路面使用性能综合评价
沥青路面使用性能综合评价指标采用PQI作为评价指标。
按照路面使用性能综合评价指标及路面综合评价标准中主次干道的评价标准，得出机动车道路面使用性能综合评价结果为：
科源一路主干路：B级（PQI：72.7）、科源二路主干路：B级（PQI：74.6）、科源东路主干路：A级（PQI：82.0）、广场西侧路次干路：A级（PQI：85.3）、广场北侧路次干路：A级（PQI：87.7）、科源路主干路：A级（PQI：87.3）、热源路次干路：A级（PQI：80.1）。
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所检道路路面综合评价等级均为B级以上，说明路面综合使用性能总体较好，尤其是广场北侧路综合使用性能最好，其次为科源路。
3.4路面结构强度评价
沥青路面强度指标为沥青路面路表回弹弯沉值。根据路面结构性能在重复荷载作用下的衰变规律，将路面结构强度划分为足够、临界和不足三个等级。
按照CJJ 36-2006规范表4.5.4-1的评价标准，对各条路评价结果为：
科源一路主干路：东外道临界（弯沉：55.5）、东中内道不足（弯沉：75.7、62.9）、西外道足够（弯沉：55.5）、西中内道临界（弯沉：49.2、51.1）；科源二路主干路：东内道临界（弯沉：58.9）、东外及西内外道不足（弯沉：68.9、69.3、82.9）；科源东路主干路：东外道足够（弯沉：40.1）、其余五车道为临界（弯沉：42.9、48.9、51.5、54.2、42.6）；广场西侧路次干路：东道临界（弯沉：61.4）、西道足够（弯沉：48.8）；广场北侧路、科源路、热源路各车道均强度足够，弯沉值8.2~37.7。
根据弯沉检测结果可以看出，科源一路及科源二路路面结构强度评价总体较差，科源东路及广场西侧路路面结构强度评价总体较好。
4 路面结构层检测结果及分析
现场所取芯样情况可以看出，所检道路路面面层厚度大部分满足施工设计图纸要求，但科源一路、科源二路及科源路面层厚度偏差较大，均匀性较差，科源一路面层厚度在55~75mm之间波动，科源二路面层厚度在55~72mm之间波动，科源路在面层厚度在52~75mm之间波动。科源东路及广场西侧路基层板结厚度偏差较大，科源东路基层板结厚度在40~300mm之间，广场西侧路基层板结厚度在100~255mm之间。从所取芯样基层情况来看，科源一路、科源二路及科源东路基层板结率一般，完整性较差。广场西侧路、科源路及热源路基层板结较好。广场北侧路基层板结最好，完整性好。在路面病害处所取基层芯样大部分松散或局部松散，在路面完好处所取基层芯样大部板结或局部松散。由此可以看出，路面结构层厚度及板结好坏与路面病害有着直接的关系，路面病害的产生大部分与结构层厚度不足或基层板结不好有关。
由试验结果可以看出，面层沥青含量和矿料级配均符合设计要求。科源一路及科源二路路面劈裂抗拉强度较低，尤其是科源二路劈裂抗拉强度最低为0.782MPa，科源东路、广场西侧路、广场北侧路路面劈裂抗拉强度较高，尤其是广场北侧路劈裂抗拉强度最高为2.470 MPa。从路面现场可以看出科源一路和科源二路明显比科源东路裂缝病害要多，而广场西侧路、广场北侧路路面几乎无裂缝病害。
因此，沥青混合料矿料级配是否合理直接影响着沥青路面的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能等路用性能，所以级配是沥青混合料设计的重要组成部分，也是路面病害原因分析的重点。道路面层劈裂抗拉强度较低是导致路面裂缝的重要原因之一。
5 路面典型病害检测结果及分析
科源一路典型病害为线裂及碎裂，科源二路典型病害为线裂及车辙，科源东路典型病害为线裂。科源一路损坏总面积占检测总面积的11.0%，科源二路损坏总面积占检测总面积的3.9%，科源东路损坏总面积占检测总面积的1.7%，广场西侧路（检测总面积为3129.0m2）及广场北侧路（检测总面积为3311.0m2）表面基本无病害。科源路损坏总面积占检测总面积的0.9%，热源路损坏总面积占检测总面积的1.5%。从病害面积所占比例可以看出，科源一路表面损坏程度较严重，整个科源东路及热源路表面损坏程度较轻，广场西侧路及广场北侧路表面基本无病害。
6 路面病害处理方法
对于所检道路路面由于面层材料或自然环境原因产生的功能性裂缝，采用灌缝、填缝方式进行维修，缝宽在10mm以内的，应采用热沥青灌缝，缝内潮湿时应采用乳化沥青灌缝；缝宽在10mm以上时，应采用细粒式热拌沥青混合料或乳化沥青混合料填缝。
局部网裂及碎裂，可先把破损的沥青面层进行铣刨，再用乳化沥青稀浆封层进行下封， 封层厚度宜为3~6mm，然后用AC-20和AC-13沥青混合料分两层进行修补处理。
部分路段出现的车辙，应分情况进行维修处理。当车辙在15mm以上时，可采用铣刨机械清除；当联结层损坏，应将损坏部位全部挖除，重新修补；因基层局部下沉而造成的车辙，应先修补基层。
局部路段出现的沉陷，应分情况进行处理。当土基和基层已经密实稳定，可只修补面层；当土基或基层被破坏时，应先修补基层，再重铺面层。
部分路段出现的坑槽，应分情况维修处理。修补的坑槽应为顺路方向的矩形，坑槽四壁不得松动且必须涂刷粘层油，槽深大于50mm时必须分层摊铺压实。因基层强度不足等使基层破坏而形成的坑槽，应先处治基层，再修复面层。
局部出现的剥落，也应分情况进行处理。若面层松散的，应将松散部分全部挖除后，重做面层；由于基层或土基软化变形而造成的路面松散剥落，应先处理好基层后，再重做面层。
对于所检道路路面局部已发生土基、基层及面层的结构性破坏，需要进行大修或改建才能从根本上解决问题。具体施工注意事项参照《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）进行实施。
7 结语
总体而言，对于所检道路路面弯沉值处于足够状态的功能性破坏的病害处理按照以上养护维修处理建议并结合《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36-2006）进行日常养护、维修。对于路面结构性破坏病害处理：局部路面损坏较严重且弯沉值处于临界状态的路段应进行旧面层铣刨，再加铺新面层进行面层补强；局部路面损坏严重且弯沉值处于不足状态的路段应对基层或底基层进行基础补强，再进行面层铺筑。通过对7条市政道路的调查、检测和分析，针对不同道路病害采取了不同的处理方法，能够合理、科学、可靠、经济的处理道路病害，上述道路病害处理完毕后进行了沥青上面层施工，经最终弯沉检测，均满足设计要求。该道路病害处理方法研究结果对市政道路病害的处理有一定的指导和借鉴作用。
参考文献
[1]《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）. 建设部行业标准.2008(09).
[2]《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36-2006）.建设部行业标准.2006(10).
论文作者:曹黎明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/11
标签：路面论文; 病害论文; 科源论文; 面层论文; 道路论文; 广场论文; 东路论文; 《防护工程》2017年第19期论文;