基于上海市标准的共悦路沥青路面性能评价及防治分析

基于上海市标准的共悦路沥青路面性能评价及防治分析

杨华杰

中国二十冶集团有限公司； 上海宝山区 201900

摘要：为了科学合理的确定公路沥青路面的防治措施，本文以上海市共悦路为例详细介绍了以上海市公路大中修工程设计规范为基础的沥青路面性能评价分级以及根据评价等级确定沥青路面的防治措施。为公路沥青路面选择最佳养护时机和最佳治理方案等提供了参考。

关键词：上海市标准；沥青路面；性能评价；质量通病；防治

0 引言

我国交通运输行业发展统计公告显示：截止2019年底，我国公路全长501.25万公里，其中二级及以上公路67.20万公里，公路总里程年增长率为2.29%，二级及以上公路年增长率为3.38%。上海市公路总里程将达到1.35万公里，其中包括高速公路972公里，国省干线公路1812公里。由此可知，我国公路里程和二级及以上公路里程基数大，且每年以几万公里的速度逐年上涨，而二级及以上公路基本为沥青路面。

沥青路面的使用寿命一般为15年，每10年需要进行一次大修或中修。沥青路面具有行车舒适、维护方便，表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低，施工期短、养护维修简便等优点。同时，沥青路面也会由于行车荷载，外界环境以及设计、施工中存在的不足，导致沥青路面逐步出现车辙、坑槽、破损、拥包等路面病害。一旦出现路面病害，应及时分析病害成因，采取有效措施进行处治，否则不仅会降低道路的使用性能，影响行车的安全、舒适、快捷、畅通，而且会因处理不及时或措施不当导致道路结构性破坏。因此，科学合理的评价沥青路面性能对于确定沥青路面最佳养护治理时机和选择最佳养护治理措施至关重要。沥青路面的合理养护和病害治理有利于延长沥青路面的使用寿命和提高沥青路面的使用性能。

1 共悦路项目概况

共悦路道路等级为二级公路，既有断面为双向四车道，路面为沥青砼结构，道路路幅宽度20.0m，道路全长1856m。经过多年的运营，道路路面出现了不同程度的损坏，沥青路面主要表现为裂缝、坑槽、破损、沉陷等多种病害。以上病害既影响了公路路面的外观及行车的安全和舒适，又影响了交通速度，降低了道路的通行能力。

本次根据道路实际状况将其分为四个评定段，其中第1评定段桩号为K0+020～K0+560，第2评定段桩号为K0+560～K1+270，第3评定段桩号为K1+270～K1+600，第4评定段桩号为K1+600～K1+870。

2 公路沥青路面性能评价

公路沥青路面技术状况评价内容主要有路面行驶质量、路面损坏状况、路面结构强度、路面抗滑能力和综合评价，对应的评价指标分别是路面状况指数（PCI）、路面综合评价指数（RQI）、路面车辙深度指数（RDI）、抗滑性能指数(SRI)、结构强度指数(PSSI) ^[1~2]。

2.1 路面损坏状况指数（PCI）

路面损坏状况指数是反映公路路面破损状况的指标，它主要通过对路面进行实地调查，对病害按照沥青路面、水泥混凝土路面分别进行分析统计，计算出调查区域内路面破损比例，最后按照规定的公式计算出PCI值。

根据《公路路面养护技术规范》（DB31/T489-2010），沥青路面损坏状况指数PCI分级评价标准如表2.1-1。其中，各检查段的路面损坏状况指数PCI按式（1）和式（2）计算，值域为0~100。

(1)

(2)

式中：DR——路面破损率（%）； ——第i类路面损坏的面积（m²）；A——调查的路面面积（m²）； ——第i类路面损坏的权重； ——沥青路面二级道路取值15.00； ——沥青路面二级道路取值0.412；i——考虑损坏程度（轻、中、重）的第i项路面损坏类型； ——考虑损坏程度（轻、中、重）的路面损坏类型总数，沥青路面取23。

表2.1-1 沥青路面PCI评价标准

根据《公路路面养护技术规范》（DB31/T489-2010），沥青混凝土路面的PCI养护规定值如表2.1-2。

表2.1-2 沥青路面PCI养护规定值

本次设计阶段，对全线车行道沥青路面的病害类型进行了调查统计。对老路的PCI进行了计算分析，结果如表2.1-3。

表2.1-3 共悦路PCI汇总表

第1评定段、第2评定段和第3评定段路段PCI指数等级为“次”、“差”， 路面状况差；第4评定段路段PCI指数等级为“良”，路面状况较好。

2.2 路面行驶质量指数（RQI）

路面的行驶质量指数是衡量车辆在道路上行驶的舒适程度。由于车辆性能的不断进步，公路上车辆行驶的速度越来越快，对道路平整度就提出了较高的要求。

根据《公路路面养护技术规范》（DB31/T489-2010），路面行驶质量用路面行驶质量指数RQI评价，评价标准如表2.2-1。各检查段的RQI按式（3）计算。

(3)

式中：IRI——国际平整度指数（m/km）； ——二级公路采用0.0185； ——二级公路采用0.58。

表2.2-1 沥青路面RQI评价标准

根据《公路路面养护技术规范》（DB31/T489-2010），沥青砼路面的路面行驶质量养护规定值如表2.2-2。

表2.2-2 沥青路面RQI养护规定值

表2.2-3 共悦路RQI汇总表

由表2.2-3可知，第1评定段RQI指数等级为“差”，低于二级公路养护规定值；第2评定段RQI指数等级为“次”，低于二级公路养护规定值；第3评定段RQI指数等级为“中”，路面状况满足二级公路养护规定值；第4评定段RQI指数为“良“，满足二级公路养护规定值。

2.3 路面抗滑性能指数（SRI）

随着公路建设事业的发展，交通量随之迅速增长，同时公路运输速度增长快。因此在现代高速行车的条件下，不仅对路面的平整度提出了较高要求，同时对路面的粗糙度也提出了更高的要求，用以保证高速行驶车辆的舒适性和安全性。

根据《公路路面养护技术规范》（DB31/T489-2010），路面抗滑性能用路面抗滑性能指数SRI作为评价指标。评价标准如下表2.3-1。各检查段的抗滑性能指数SRI按式（4）计算。

(4)

式中：SFC——横向力系数，按实测值计； ——标定参数，采用35.0； ——模型参数，采用28.6； ——模型参数，采用-0.105。

2.3-1 沥青路面SRI评价标准

根据《公路路面养护技术规范》（DB31/T489-2010）沥青砼路面的路面抗滑性能养护规定值如表2.3-2。

表2.3-2 沥青路面SRI养护规定值

表2.3-3 共悦路SRI汇总表

由表2.3-3可知，第1评定段SRI指数等级为“差”，低于二级公路养护规定值；第2评定段SRI指数等级为“次”，低于二级公路养护规定值；第3评定段SRI指数等级为“次”，路面状况满足二级公路养护规定值；第4评定段SRI指数为“良“，满足二级公路养护规定值。

2.4 路面强度指数（PSSI）

根据《公路路面养护技术规范》（DB31/T489-2010），路面结构强度用路面强度指数（PSSI）作为评价指标。评价标准如下表2.4-1：

表2.4-1 沥青路面PSSI评价标准

根据《公路路面养护技术规范》（DB31/T489-2010）沥青混凝土路面的路面结构强度指数养护规定值如表2.4-2。

表2.4-2 沥青砼路面PSSI养护规定值

PSSI按下式计算：

（5）

（6）

式中：SSI——路面结构强度系数，为路面设计弯沉与实测弯沉的比值； ——设计弯沉值（0.01mm）； ——实测代表弯沉值（0.01mm）； ——模型参数； ——模型参数。

设计弯沉的计算公式如下：

式中： ——设计弯沉值（0.01mm）；

——设计年限内一个车道累计当量轴次（次/车道）； ——公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2； ——面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；热拌和冷拌沥青碎石、沥青贯入式路面（含上拌下贯式路面）、沥青表面处治为1.1； ——基层类型系数，对半刚性基层 =1.0，柔性基层 =1.6。

参照《上海市城市道路与公路设计指导意见》，交通流量年平均增长率采用3%，车道系数取0.7，考虑到本次道路已使用8年左右，本次参与评价的设计弯沉值年限取5年，计算得5年内一个车道上的累计当量轴次为9.01×10⁵次，进而推算出共悦路的弯沉值为0.41mm。

根据代表弯沉计算值和路面设计弯沉值计算得各路段路面强度系数（PSSI）如下表2.4-3。

表2.4-3 共悦路路面强度系数（PSSI）

由表2.4-3可知，第1评定段PSSI指数等级综合评定为“次”，低于二级公路养护规定值；第2评定段PSSI指数等级为“差”，低于二级公路养护规定值；第3评定段SRI指数等级少部分为“优”和“良”，大部分为“差”；第4评定段SRI指数为“优”，满足二级公路养护规定值。

3 公路沥青路面预防及治理措施

3.1 共悦路沥青路面性能评价及防治措施

根据共悦路路面性能评价结果参照《公路大中型修工程设计规范》（DG/TJ 08-2191-2015）确定了共悦路沥青路面的预防及治理措施。

表3.1-1 公路沥青路面维修对策决策树

表3.1-2 共悦路性能评价结果及防治措施

由表3-1可知，第1评定段和第2评定段的路面损坏严重，路面结构遭到破坏，导致路面结构承载能力等无法满足运行需要，推荐预防及治理措施为全面补强、翻修；第3评定段路面损坏严重，但除小部分路段路面强度不满足运行需要，其余部分路面强度仍能满足运行需要，因此推荐预防及治理措施为对路面强度不满足运行需要的部分做针对性局部补强后全部采用二层式罩面；第4评定段的各项检测指标均符合养护规定值，因此推荐预防及治理措施为日常保养，预养护。

4 小结

沥青路面质量通病的预防性养护及治理技术对于沥青路面使用寿命有着重要的影响。科学合理的选择沥青路面预防性技术及病害治理技术和养护治理时机有利于提高路面的使用寿命和路面使用性能，减少路面养护和维修的成本，为驾驶人员及乘客提供舒适快捷的行车服务

^[5]。本文根据对共悦路的研究分析结果得出如下几点结论：

（1）本文以共悦路为例评价了共悦路四个评定段沥青路面的路面状况、路面综合性能、抗滑性能、路面结构强度等，并根据评价结果确定了各评定段沥青路面的性能等级。

（2）根据共悦路四个评定段沥青路面的性能等级分别确定了四个评定段的沥青路面预防及治理措施，并提出了具体的施工技术方案。

（3）根据沥青路面性能评价结果确定沥青路面的预防治理方案能够确定沥青路面的最佳养护时机和最佳养护方案，并且能够最大限度的利用现有资源，减少资源浪费。

参考文献

1. CJJ 36——2016．城镇道路养护技术规范[S]．2016．

2. DG/TJ 08-2191——2015．公路大中修工程设计规范[S]．2016．

3. CJJ/T66——2011．路面稀浆罩面技术规程[S]．2011．

[4] CJJ1——2008．城镇道路工程施工与质量验收规范[S]．2008．

[5] 林江涛，樊亮，闫晨．半刚性及复合基层沥青路面破损指标演变规律研究[S] ．科学技术与工程，2020，20(21)：8772-8778．