路面性能評價是對路面狀況進(jìn)行調(diào)查并測量其性能指標(biāo)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(hù)維修計劃的制定和投資決策，是路面養(yǎng)護(hù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(bǔ)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(qiáng)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(dá)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(xì)料較少，導(dǎo)致路面滲水嚴(yán)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(jìn)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(jìn)行中樁高程測量及路況進(jìn)行調(diào)查，并由中南大學(xué)土木工程試驗檢測中心進(jìn)行二次路面彎沉檢測。

此次共布置1632個彎沉檢測點(diǎn)。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(dá)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(xì)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(jìn)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(biāo)配合比進(jìn)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(xì)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(dá)到提高路面整體強(qiáng)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(jìn)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(jìn)行養(yǎng)生。通常應(yīng)養(yǎng)生7d，待其達(dá)到一定強(qiáng)度后再開始下一道工序。在進(jìn)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(bǔ)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(hù)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(jìn)行封閉養(yǎng)護(hù)，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(qiáng)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(yùn)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(jìn)行面層施工前，施工單位未對基層頂面的泥砂層進(jìn)行清理掃除，也未對基層整體強(qiáng)度不足處予以補(bǔ)強(qiáng)，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(biāo)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(qiáng)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(yán)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(yán)，未進(jìn)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(xì)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(yán)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(yùn)距太遠(yuǎn)，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(dá)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(jìn)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(dá)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(xì)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(xì)粒式瀝青混凝土+7cm厚中粒式瀝青混凝土或者4cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土+12cm厚中粒式瀝青混凝土，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)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(xì)粒式瀝青混凝土的措施進(jìn)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(xì)粒式瀝青混凝土的措施進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xì)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(jìn)行重鋪的過程中，為使行車道標(biāo)高與硬路肩標(biāo)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(biāo)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(biāo)，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(dá)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(jìn)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(jìn)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?！?/span>

(7)瀝青混合料必須進(jìn)行目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比設(shè)計，嚴(yán)格按照設(shè)計的油石比、礦料級配進(jìn)行拌和施工，嚴(yán)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行質(zhì)量檢驗與評定。經(jīng)過嚴(yán)密的質(zhì)量監(jiān)測，認(rèn)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(dá)到通車要求，并得出以下結(jié)論：

(1)對既有瀝青路面進(jìn)行病害處治之前，應(yīng)對既有道路的路基路面情況進(jìn)行細(xì)致的系統(tǒng)調(diào)查，同時對既有路的各項指標(biāo)進(jìn)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(jìn)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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