路面性能評價是對路面狀況進行調(diào)查并測量其性能指標數(shù)據(jù)，根據(jù)調(diào)查情況和實測數(shù)據(jù)對路面性能滿足使用要求的程度做出判斷。能否對路面性能做出正確評價直接影響到路面養(yǎng)護維修計劃的制定和投資決策，是路面養(yǎng)護系統(tǒng)中最為重要的一環(huán)，對分析瀝青路面病害的成因，改進道路建設(shè)質(zhì)量有重要指導(dǎo)意義。

湖南長沙縣開元東路東延線為二級公路，設(shè)計速度60km/h，路基寬15.0m，路面寬13.5m，雙向兩車道，瀝青混凝土路面。路線全長4.475km，于2010年12月下旬開放交通。

項目在進行路面施工時溫度較低，為了能在規(guī)定時間通車，路面水穩(wěn)基層在攤鋪養(yǎng)生方面沒有做到位，再加上通車后交通量較大，道路通車不到1年即出現(xiàn)大面積路面破損。經(jīng)委托，長沙理工大公路工程試驗檢測中心對該項目路面進行了試驗、檢測。初次檢測內(nèi)容包括：路況調(diào)查、彎沉測試、承載板試驗、路面滲水檢測、鉆芯取樣檢測等，結(jié)論如下：

(1)通過對調(diào)查、檢測資料的分析，目前該路段主要病害為：龜裂、沉陷、車轍和修補等，其他病害數(shù)量較少，但各個調(diào)查單元路面損壞情況不一。

(2)該路面設(shè)計彎沉為31，而根據(jù)彎沉檢測結(jié)果，全線5個調(diào)查單元的彎沉代表值均大于設(shè)計容許彎沉，說明路面結(jié)構(gòu)整體承載能力已經(jīng)不能滿足設(shè)計要求。

(3)根據(jù)承載板試驗結(jié)果，所抽查的位置上基層頂面的綜合回彈模量全部比面層頂面大，瀝青面層產(chǎn)生了橫向蠕變以及向下的不能恢復(fù)的變形，說明瀝青面層空隙率較大，不密實。

(4)滲水系數(shù)合格率低，說明瀝青路面空隙率大，施工過程中壓實度不夠和瀝青混合料不均勻。

(5)根據(jù)鉆芯檢測結(jié)果得知：瀝青路面上面層厚度和總厚度的合格率均相對偏低。并且K1+156~K1+856段上面層厚度和總厚度評定均不合格。

路面基層厚度均滿足設(shè)計要求，但部分路段，基層芯樣松散，松散顆粒中存在超粒徑碎石，取不出完整鉆件(芯樣)。說明這些路段路面結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞，基層整體強度不足，難以對瀝青面層形成較好的支撐。

(6)油石比實測值普遍較低，大部分段落的油石比均超出規(guī)范允許偏差。

綜上所述：長沙縣開元東路東延線原瀝青路面部分路段厚度達不到規(guī)范要求，且瀝青路面實測油石比偏低、壓實度不足，材料不均勻，空隙率大，部分路段下面層級配偏粗，細料較少，導(dǎo)致路面滲水嚴重，以致出現(xiàn)各種病害甚至造成了部分路段路面結(jié)構(gòu)破壞。

施工方根據(jù)該分析結(jié)果對路面出現(xiàn)的各種病害均進行了修復(fù)，但是路面依然存在少量沉陷、車轍等病害。2011年8月中旬，湖南中大設(shè)計院有限公司接受委托再次對該段路面進行中樁高程測量及路況進行調(diào)查，并由中南大學(xué)土木工程試驗檢測中心進行二次路面彎沉檢測。

此次共布置1632個彎沉檢測點。檢測結(jié)果表明：較上一次檢測結(jié)果，彎沉代表值有所降低，但大部分路段仍達不到設(shè)計彎沉要求。

路面災(zāi)害原因調(diào)查

油石比偏低、級配不良

長沙縣開元東路東延線瀝青路面面層設(shè)計為4cm厚細粒式瀝青混凝土(AC-13C)+6cm厚中粒式瀝青混凝土。但根據(jù)檢測試驗結(jié)果，施工單位在施工過程中，未進行生產(chǎn)配合比設(shè)計和生產(chǎn)配合比驗證，也未完全按照目標配合比進行拌和生產(chǎn)，油石比偏低，且部分段落的下面層級配偏粗，細料較少，膠結(jié)差，甚至取不出完整的芯樣。

瀝青路面厚度不足

部分路段如Kl+156~Kl+856段，瀝青路面上面層厚度和面層總厚度的偏差超過規(guī)范要求，面層厚度不足，導(dǎo)致瀝青面層不能滿足設(shè)計的軸載作用要求，抵抗交通荷載作用能力明顯不足，從而導(dǎo)致路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。

壓實度不足，瀝青路面空隙率大

壓實度不足，瀝青路面空隙率大，導(dǎo)致路面水分不斷下滲，而瀝青結(jié)構(gòu)層內(nèi)水分無法盡快蒸發(fā)出來，導(dǎo)致整個路面結(jié)構(gòu)層長期處于富水狀態(tài)，隨著交通量的增大和軸重的增加，經(jīng)受交通荷載和溫度脹縮的反復(fù)作用，一方面水分逐步侵入瀝青與集料的界面上；另一方面由于動水壓力不斷沖刷作用，瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，導(dǎo)致集料間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。

無有效的下封層，基層與面層之間有軟弱夾層

瀝青面層在車輛的豎向荷載和橫向沖擊力作用下，面層將產(chǎn)生相對于基層的位移趨勢。如果面層本身的內(nèi)部摩阻力和粘結(jié)力以及面層底部彎拉應(yīng)力抵抗不了這種應(yīng)力時，面層將出現(xiàn)波浪擁包、車轍甚至松散、剝落等病害，必須有一個力來阻止這種層間的移動。采用下封層后，層間就產(chǎn)生了阻止移動的摩阻力與粘結(jié)力，承擔(dān)了與半剛性基層之間的粘結(jié)、過渡任務(wù)，使面層與基層、墊層和土基一起抵抗荷載作用，從而達到提高路面整體強度的目的，并且還可以防止路面水下滲造成基層頂面的軟化進而引起瀝青路面的開裂和坑槽。

按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》，基層施工完成后應(yīng)及時進行養(yǎng)生。通常應(yīng)養(yǎng)生7d，待其達到一定強度后再開始下一道工序。在進行下封層施工前，應(yīng)掃除基層表面的松散顆粒和塵土然后按照施工圖設(shè)計，設(shè)置0.6cm厚乳化瀝青稀漿封層。但從鉆芯檢測結(jié)果以及開挖、修補的坑槽來看，基層與面層之間有軟弱夾層(泥砂甚至還有基層養(yǎng)護使用的土工布)，未發(fā)現(xiàn)下封層或有效的下封層。經(jīng)分析，原因如下：①基層施工后未及時進行封閉養(yǎng)護，未實施有效的交通管制，致使基層特別是基層頂面初步形成的強度徹底破壞，無法形成板體，從而導(dǎo)致基層頂面松散，形成一層泥砂層；②因為早期開放了交通，運輸車輛帶來了大量的塵土與基層頂面松散層形成一層泥砂層。在進行面層施工前，施工單位未對基層頂面的泥砂層進行清理掃除，也未對基層整體強度不足處予以補強，致使基層與面層之間形成軟弱夾層，導(dǎo)致路面破壞。

部分基層級配

超標通過鉆芯檢測發(fā)現(xiàn)，部分路段基層中存在著大量的超粒徑碎石，難以形成集料嵌擠，對基層整體強度及板體性均不利。同時由于瀝青路面壓實度不足，空隙率大，路面水下滲并長期積聚，造成基層頂面軟化，加速了這些路段基層的破壞，直接導(dǎo)致瀝青面層缺乏有效的支撐，從而導(dǎo)致彎沉測試時路表彎沉值普遍偏大，說明這些路段路面結(jié)構(gòu)己經(jīng)產(chǎn)生破壞，承載能力下降。

瀝青混合料攤鋪溫度過低

施工溫度是瀝青路面施工的重要參數(shù)。通過路況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分路段上面層松散，嚴重的己經(jīng)形成坑槽，說明瀝青混合料攤鋪施工溫度控制不嚴，未進行熱拌瀝青混合料最低施工溫度控制。致使碾壓時混合料溫度過低，無法壓實，從而導(dǎo)致路面細集料散失、脫皮、剝落等松散現(xiàn)象，甚至形成坑槽。

在檢測過程中，通過走訪調(diào)查得知熱拌瀝青混合料最低施工溫度過低除了施工控制不嚴外，還有另外兩個原因：①冬季施工，外界氣溫很低，碾壓未及時跟上，導(dǎo)致瀝青混合料溫度下降太快；②運距太遠，導(dǎo)致攤鋪溫度無法控制。

由于路基、基層、面層厚度及抗壓模量均達不到設(shè)計要求等原因，導(dǎo)致路表實際彎沉值大于設(shè)計值。

路面處治方案

完善排水設(shè)施，疏干路面內(nèi)部積水

原設(shè)計全斷面鋪設(shè)15cm厚未篩分碎石墊層。路堤地段，路面內(nèi)部積水通過墊層直接排出路基，路塹地段，一般在兩側(cè)邊溝下設(shè)置0.6m×0.6m的碎石盲溝，與墊層共同作用排除路面內(nèi)部積水，減少車輛荷載作用下的動水壓力。由于公路兩側(cè)新建民居及接線較多，部分地段可能堵塞了盲溝出口，路堤坡面修整不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致墊層、盲溝排水不暢。應(yīng)結(jié)合此次處治工作，進一步完善路基、路面排水設(shè)施，確保排水通暢。加鋪瀝青混合料

由于路基、基層、面層厚度及抗壓模量均達不到設(shè)計要求等原因，導(dǎo)致路表實際彎沉值大于設(shè)計值，經(jīng)測算，當(dāng)路表計算彎沉值分別為28、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200時。

對于實測彎沉值大于設(shè)計彎沉值的路段，考慮采取在原瀝青路面加鋪細粒式~中粒式瀝青混合料的措施，經(jīng)測算，在滿足設(shè)計彎沉的前提下。

結(jié)果表明：為了滿足設(shè)計彎沉，當(dāng)實測路表彎沉為40時，加鋪層厚度為8.3cm，當(dāng)實測路表彎沉為50時，加鋪層厚度為16.0cm，當(dāng)實測路表彎沉為60時，加鋪層厚度為20.2cm。因此，僅僅依靠加鋪瀝青層不能解決全部問題。

當(dāng)加鋪時，擬采取在加鋪的中粒式瀝青混凝土上加鋪一層MACCAFERRI路面加筋網(wǎng)時。

經(jīng)類比分析，當(dāng)實測彎沉值為50時，加筋后中粒式瀝青混凝土計算模量由1200MPa，調(diào)整為4000MPa，加鋪層為4cm厚細粒式瀝青混凝土+7cm厚中粒式瀝青混凝土或者4cm厚細粒式瀝青混凝土+12cm厚中粒式瀝青混凝土，經(jīng)過經(jīng)濟比較，加筋方案比不加筋方案可節(jié)省造價約30元/m2，所以推薦采用加筋方案。

根據(jù)計算結(jié)果，對于實測彎沉值小于50的路段，擬采取加鋪兩層瀝青層的方法處治。其中，實測彎沉值為31~40的路段，采用加鋪5cm厚中粒式瀝青混凝土及4cm厚細粒式瀝青混凝土的措施進行處治，實測彎沉值為40~50的路段，采用加鋪7cm厚中粒式瀝青混凝土及4cm厚細粒式瀝青混凝土的措施進行處治，且在中粒式瀝青混凝土中加鋪MACCAFERRI路面加筋網(wǎng)。MACCAFERRI路面加筋網(wǎng)是一種鋪設(shè)于路面結(jié)構(gòu)層中的三維結(jié)構(gòu)，它通過連續(xù)的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)使路面結(jié)為整體，可大幅度地提高路面結(jié)構(gòu)的承載能力。

挖除重建

對于實測彎沉值大于5的路段，表明既有路面過于軟弱，不宜采用加鋪措施。擬全部采用挖除既有路面面層及基層，重新鋪筑路面結(jié)構(gòu)的方案。在鋪筑路面前，應(yīng)檢測底基層是否滿足設(shè)計要求，如底基層已損壞，則挖除基底層，必要時，應(yīng)對路床進行換填處理。換填后具體的重鋪厚度，根據(jù)實測彎沉值的不同，分別采用不同的底基層厚度。

硬路肩的處理

此次對硬路肩也進行了彎沉檢測，根據(jù)彎沉檢測結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場路面表觀狀況，分別采取不同的處理方式。當(dāng)硬路肩彎沉值大于31或表觀有裂紋及沉陷等病害的路段，采取挖除重鋪的方案，且重鋪的結(jié)構(gòu)層厚度，與行車道保持一致，其余不挖除重鋪路段，統(tǒng)一在原瀝青路面上再加鋪一層4cm厚細粒式瀝青混凝土。

施工注意事項

(1)施工過程中，縱斷面的控制，挖除重鋪路段，基本與原設(shè)計路面保持一致，加鋪路段，在路段兩端往外延伸20m，使加鋪的9~11cm瀝青面層高差消除在這20m距離范圍內(nèi)，相對縱坡0.5%左右。

(2)在進行重鋪的過程中，為使行車道標高與硬路肩標高保持一致，需通過重鋪路面結(jié)構(gòu)層厚度，來反算開挖深度，使路面標高比原來高出4cm，保證與加鋪后的硬路肩高程一致。

(3)開挖后的基層水泥穩(wěn)定碎石及底基層水泥穩(wěn)定砂礫，搗碎后，回填到路基上路床，級配比較好的，還可以在清理干凈后，利用摻入規(guī)定比例水泥后，作為新鋪路段的底基層。

(4)挖除重鋪路段，每開挖完一層，必須檢測下一層的壓實度、彎沉等指標，如不滿足設(shè)計要求，需繼續(xù)挖除，直到下鋪層滿足要求。如果路基壓實度、彎沉達不到設(shè)計及規(guī)范要求的，應(yīng)對路基采用粗粒土換填，重新壓實處理，直至滿足要求。

(5)加鋪路段，在進行加鋪施工前，必須對原路面清理干凈，應(yīng)對原路面表觀病害按規(guī)范事先進行處理，澆灑粘層瀝青，然后再加鋪瀝青層。加鋪路段路面加筋網(wǎng)的規(guī)格，鋼絲材料，必須符合設(shè)計圖紙要求，施工過程中，必要時須請專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)。

(6)瀝青混合料均采用密級配瀝青混合料，粗型級配。　

(7)瀝青混合料必須進行目標配合比和生產(chǎn)配合比設(shè)計，嚴格按照設(shè)計的油石比、礦料級配進行拌和施工，嚴格控制拌和溫度和路面壓實溫度，鋪筑厚度必須滿足設(shè)計要求。

(8)其他施工過程中的質(zhì)量控制及材料要求，按原設(shè)計文件執(zhí)行。

施工完成后，應(yīng)對處治后的路面進行全面檢測。對于加鋪瀝青混合料及挖除重建的路段，則按新鋪路面進行質(zhì)量檢驗與評定。

路面治理結(jié)論

施工完成后，應(yīng)對處治后的路面進行全面檢測。對于加鋪瀝青混合料及挖除重建的路段，則按新鋪路面進行質(zhì)量檢驗與評定。經(jīng)過嚴密的質(zhì)量監(jiān)測，認為開元東路東延線采用加鋪MACCAFERRI路面加筋網(wǎng)治理之后可以達到通車要求，并得出以下結(jié)論：

(1)對既有瀝青路面進行病害處治之前，應(yīng)對既有道路的路基路面情況進行細致的系統(tǒng)調(diào)查，同時對既有路的各項指標進行綜合檢測及分析。

(2)路面實測彎沉數(shù)據(jù)是確定路面改造方案的重要依據(jù)，應(yīng)根據(jù)實測數(shù)據(jù)的不同制定不同的路面處治措施。

(3)通過項目實踐，對既有瀝青路面采用加鋪MACCAFERRI路面加筋網(wǎng)治理的方法進行了驗證，能以較少的投資滿足路面承載能力要求。

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