东阳市东义路沥青路面改造项目原路面状况调查检测报告东阳市东义下载

道路总宽度其中快速行车道*双向车道。东义路经多次改造路面结构较为复杂第、车道为原水泥路面上加铺的沥青混凝土路面结构为：细粒式改性沥青混凝土、粗粒式沥青混凝土、旧水泥砼路面板第车道为原绿化带位置改建而成路面结构为：细粒式改性沥青混凝土、粗粒式沥青混凝土、水泥砼。部分路段在全幅范围内的水泥砼路面板上加铺了～的水稳碎石。本工程是多次改造工程路面结构层较为复杂特别是沥青面层旧水泥砼路面板结构的车道形成病害的主因是旧水泥砼路面板病害的反射。由于无法直观地发现水泥砼面板的破损程度也无法测定弯沉差来评定其横向接缝的传荷能力导致无法直观地表述出病害种类及其原因因此只能采用沥青面层病害调查结合探地雷达检测综合评定水泥砼路面板的病害。本次检测只限于机动车道。东义路是义乌至东阳的主干道路口交错车流量很大因此检测过程的安全压力很大。机动车道设水泥砼隔离墩非机动车道和机动车道间有绿化带隔离。本次检测工作总计历时天。为了加快进度弯沉与取芯分两组人员现场同时检测分别工作天（年月～年月日）雷达检测和路面破损状况调查也由两组检测人员平行展开工作用时天（年月～年月日）室内试验及报告编制天。检测目的和内容基于道路改造工程方案设计的需要须对原道路进行检测和评价为工程设计提供详细可靠的依据。根据《东义路东阳段沥青混凝土路面检测咨询》合同要求本次检测工作主要内容为：（）原有机动车道路面结构承载能力（即：弯沉）（）沥青路面取芯（）沥青路面探地雷达检测（）沥青路面病害调查检测依据（）《东义路改造工程设计图纸》（）《公路路基路面现场测试规程》（）（）《公路水泥及水泥混凝土试验规程》（）（）《公路沥青路面养护技术规范》（）（）《公路工程质量检验评定标准》（）（）《公路沥青路面设计规范》（）（）《公路技术状况评定标准》（）。检测方法和采用设备（）弯沉检测。采用贝克曼梁弯沉仪测定路面承载能力。主要设备有：测试工程车、百分表、贝克曼梁弯沉仪、路表温度计、对讲机、安全预警车及其它安全保护标志等。（）沥青路面取芯。采用取芯机钻取芯样测定各结构层的物理指标和力学性能。主要设备有：检测车、路面钻孔取芯机、安全预警和保护标志等。（）沥青路面探地雷达检测。采用探地雷达检测沥青路面的厚度和相关病害。主要设备有：猎豹检测车、探地雷达和安全预警车及其它安全保护标志等。（）沥青路面病害调查。采用目测、手工丈量的方法来完成路面破损调查。主要设备有：三角尺、方格记录纸、安全保护标志等。检测工作与评价方法路面结构承载能力检测准备工作、设备检测（）加载车：（按《公路路基路面现场测试规程》（）表中等级检测）、为后单轴四轮单侧轮间距大于各后轮胎气压按规定充气至、加载车装载集料经反复称重和调整位置最终确认后轴载为检测期间进行了载重核实经称重后轴载为符合规范规定的±要求、单轮接地面积测量：在平整水泥路面上用千斤顶抬起后轴铺好复印纸后缓缓放下在厘米方格纸上留下左右轮接地面积经计算机量取计算：左侧平均：单轮接地面积=当量圆直径=右侧平均：单轮接地面积=当量圆直径=满足《公路路基路面现场测试规程》（）规定的±。（）百分表：在校准实验室检定的有效期内测前检查灵敏状况良好。（）弯沉仪：外观良好支座及转轴灵活。（）预警车：车况良好显示器能正常显示警报装置一切正常。、现场测点布设在弯沉测试前对工程范围内的公里桩和百米桩进行了检查根据现场桩号和实际测量对沥青路面以的间隔布置弯沉测点测点位于路面行车道的轮迹带上并用粉笔做好标注同时观察不同时间段汽车流量的大小尽量避开车流太集中的时间段。现场检测沥青路面现场测试时先指挥测试车使后轮位于测点编号对应的车道注意避让沥青路面横裂等明显破损状况的位置（离开以上）然后将弯沉仪头部插入后轮轮隙中间测头应落在右后轮正下方投影前～安置百分表于贝克曼梁尾部待百分表稳定后再指挥车向前行驶记录最大回弹峰值或记录最大初读数及待路面回弹稳定后记录最小终读数。测试车速不大于。弯沉计算、换算系数确定=×=×=式中：梁长系数：=前臂÷后臂=荷载系数：根据《公路沥青路面设计规范》（）条文说明条目“不同荷载的弯沉值换算”公式：=(标准荷载÷实际荷载)=(÷)=、温度修正系数确定根据《公路路基路面现场测试规程》（）沥青路面面层厚度大于须进行温度修正。、弯沉值计算测点回弹弯沉=（初读数－终读数）××路段弯沉评定以公里整桩号为分界划分为个路段路段内按车道进行弯沉评定兰溪街交叉路口单独作为一个路段总共个评定段分别计算弯沉平均值、标准差、代表弯沉值并给出各评定段的测点弯沉值及弯沉曲线（详见《各评定路段成果汇总表》、《测点弯沉路段评定汇总图》）。、弯沉平均值计算弯沉平均值÷测试点数、弯沉标准差计算弯沉标准差、代表弯沉值计算代表弯沉值为弯沉测量的上波动界限用下式计算：式中：路段代表弯沉值（）实测弯沉的平均值（）标准差保证率系数根据《公路沥青路面设计规范》（）规定一级公路＝。沥青路面取芯检测准备工作、设备检测（）检测车：车况良好方便人员乘坐能装载取芯机及相关设备。（）路面钻孔取芯机：仪器运转正常运转并有两个备用钻头。（本次检测采用直径的钻头）（）准备了沥青冷料包*。（用于修补钻孔留下的坑洞）（）安全预警和保护标志已到位。、测点布设依据《公路路基路面现场测试规程》（）附录按点在全路段范围内随机选取取芯位置将取样位置清扫干净并用粉笔做好标记。现场检测、将取芯机在取样地点垂直对准路面放下钻头牢固安放取芯机保证在取芯过程中不会移动。、开放冷却水启动机器徐徐下放钻杆钻取芯样但不能使劲下压钻头待钻透全部层厚后上抬钻杆拔出钻头关闭机器停止运转。、轻敲钻头取出芯样注意整个过程保证芯样保持原样。、将芯样漂洗干净做好标识量取结构层厚度同时留下影像资料并对芯样外观做基本描述。、对钻孔留下的坑洞先将取芯留下的水份吸干待干燥后用沥青冷料分层填补分层夯实。填补结束时比原路面鼓出少许。计算与评定、沥青面层总厚度（）代表值允许偏差：－（）合格值允许偏差：－式中：路面厚度设计值本路面厚度设计值为（）厚度的评定式中：路段厚度代表值（）实测厚度的平均值（）标准差分布表中随测点和保证率而变的系数根据《公路工程质量检验评定标准》（）规定一级公路面层保证率为。、基层强度挑选原绿化带路面结构下（即北车道和南车道）相对完整的基层芯样各一组切割成高度为长径比为：的试件将表面有破损的试件用水泥砂浆补平进行无侧限抗压强度。依据《公路工程质量检验评定标准》（）附录评定：式中：设计抗压强度（）试验结果偏差系数标准正态分布表中随保证率而变的系数本次取修补前修补后、沥青下面层压实度采用蜡封法按试验件的理论最大密度进行压实度检测。本部分不作评定。沥青路面探地雷达检测设备检测、猎豹检测车：车况良好能牢固安装检测支架和探头。、探地雷达：意大利公司探地雷达,配置主频为的屏蔽天线仪器使用状况良好。、预警车：车况良好显示器能正常显示警报装置一切正常。检测方法及原理、检测方法本次检测采用意大利公司探地雷达,配置主频为的屏蔽天线可有效地屏蔽来自周边的干扰使纪录质量更加清晰可靠。测线布设于距中心线,天线沿路面连续扫描。、检测原理探地雷达检测混凝土路面厚度是利用高频电磁脉冲波的反射原理。通过发射天线向路面内部目的体发射高频宽带短脉冲电磁波经目的体反射后返回并由接收天线接收电磁波在介质中传播时其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性及几何形态的变化而变化。因此根据电磁波传播所携带的信息经过分析、处理与计算即可获得混凝土路面厚度及质量缺陷等信息。探地雷达接收到的信号通过模数转换处理后送到计算机经过滤波、增益恢复等一系列数据处理后形成雷达探测图像。探地雷达图像是资料解释的基础图件只要地下介质中存在电性差异就可在雷达图像剖面中反映出来通过同相轴追踪可以测定各介质反射层的反射波旅行时。根据地下介质的电磁波速和反射波旅行时由以下公式可计算目的层的深度：式中：为目的层的深度为发射天线和接收天线的间距值为介质中磁波速度混凝土的电磁波速度暂定为。探测时把雷达天线安装在检测车上以左右的速度沿测线方向移动。随着监测车的移动探地雷达连续地记录波形图像。通过分析波形图像检测混凝土路面厚度。其工作原理如下图：探地雷达工作原理图检测过程、采集过程现场数据采集时把雷达天线安装在检测车上以左右的速度沿测线方向移动。随着检测车的移动探地雷达连续地记录波形图像雷达时间剖面上各测点的位置与道路里程相联系。、室内资料分析处理由于高频雷达信号衰减很快现场采集的雷达资料不能直接进行分析与解释必须使用专用雷达软件经滤波、增益恢复等一系列处理后才能显现所需要的雷达图像信息。雷达记录经一系列处理后形成雷达图像综合分析雷达图像及提取的单道记录判读各探测目的层的雷达波形形态和图像特征则可确定目的层在图像中的位置。探地雷达检测混凝土路面主要反映检测混凝土路面厚度等。根据混凝土的界面反射、电磁波旅行时和混凝土的电磁波速度即可计算混凝土的厚度。检测结果分析将雷达原始图像进行增益恢复及各项数据处理后通过对雷达图像的分析判断形成厚度结果图。路面破损状况调查原有道路路面破损状况调查采用目测法、手工丈量法测定。测前准备好已经水泥划块的大比例尺地形白图、三角尺调查人员实地调查路面状况并记录于图纸相应位置。沥青路面按照裂缝类、松散类、变形类等分类分级。成果资料见《路面破损调查及板块处理建议示意图》。沥青路面破损状况的评价方法沥青路面破损状况采用路面状况指数（）进行评价路面状况指数由沥青路面破损率（）计算得出。计算公式如下：式中：路面破损率以百分数计第类破损面积（）调查的路面面积（）第类路面损坏的权重路面破损状况指数（）范围为～。其值越大路况越好。根据路面破损情况按《公路沥青路面养护技术规范》（）将路面质量分为优、良、中、次、差五个等级。评价标准如下表所示：沥青路面破损状况等级评定标准评定等级优良中次差路面状况指数≥～≥～≥～≥现有道路路面检测及评价路面结构承载能力第一评定段：~共×个评定车道“弯沉平均值”在～“路段代表弯沉”在～。第二评定段：~共×个评定车道“弯沉平均值”在～“路段代表弯沉”在～。第三评定段：~共×个评定车道“弯沉平均值”在～“路段代表弯沉”在～。第四评定段：~共×个评定车道“弯沉平均值”在～“路段代表弯沉”在～。本次弯沉评定中全部数据都参与统计计算成果中弯沉平均值和代表弯沉值反映了总体路段承载能力。各路段有关检测数据、计算、评定计算见《各评定路段成果汇总表》。路面取芯检测本次取芯在全路段范围内共钻取个芯样中间四个车道基层芯样基本完整。其中在北车道和南车道钻取了个芯样其中基层完全松散的有个部分松散的有个占两个车道所取芯样总数的。由于基层松散情况较为严重且取芯过程中有断裂现象故其厚度不具有代表性。影象资料见《芯样照片及描述》。路面层厚度第一评定段：左幅~厚度检测点平均值标准差代表值。第二评定段：左幅~厚度检测点平均值标准差代表值。第三评定段：左幅~厚度检测点平均值标准差代表值。第四评定段：左幅~厚度检测点平均值标准差代表值。第五评定段：右幅~厚度检测点平均值标准差代表值。第六评定段：右幅~厚度检测点平均值标准差代表值。第七评定段：右幅~厚度检测点平均值标准差代表值。第八评定段：右幅~厚度检测点平均值标准差代表值。详细检测数据见《沥青路面取芯厚度检测成果表》。路面基层无侧限抗压强度两边绿化带边上的行车道基层的无侧限抗压强度如下表：北车道：编号强度（）平均值标准差偏差系数南车道：编号强度（）平均值标准差偏差系数路面压实度检测根据沥青芯样显示：上面层沥青混合料级配较好表面基本无空隙下面层的表面空隙很多部分混合料还有离析情况。按《公路路基路面现场测试规程》（）对下面层进行了压实度检测数据如下表：桩号左左左左左左左左左压实度（）桩号右右右右右右右压实度（）平均值标准差注：《公路工程质量检验评定标准》（）中对压实度要求是最大理论密度的。路面雷达检测、分段厚度结果图红线处为沥青路面界面例如：、内部病害情况（）北号车道段沥青路面内部有空洞离析现象其余部位内部结构密实无病害现象。（）北号车道段沥青路面与下面水泥路面（水稳层）粘结处有脱空现象其余路段也有轻微的脱空现象粘结不够密实。、沥青路面厚度。《见雷达检测沥青路面厚度分布图》路面破损状况对全线主线车道各类破损调查进行路面综合破损率（）、路面状况指数（）的计算和评价计算结果汇总如下表：沥青路面破损评价汇总表路段桩号评定等级东义路左幅～％良东义路左幅～％良东义路左幅～％良东义路左幅～％良东义路右幅～％良东义路右幅～％良东义路右幅～％良东义路右幅～％良详细数据见《沥青路面损坏情况换算汇总表》。影象资料见《病害照片及说明》。检测结果评价本次弯沉检测结果表明：弯沉平均值较小标准差较大导致弯沉代表值偏高路面承载能力偏差过大。其中~路段代表值均超过原路面设计值（）。本次取芯检测结果表明：沥青混凝土的级配不佳空隙率偏大下面层压实度检测合格率为基层松散比较严重北车道和南车道的基层芯样较差松散的芯样数量占该两个车道所取芯样总数的乳化沥青喷洒的土工布粘结效果较好但根据路面病害调查显示抑制反射裂缝效果不理想。沥青面层厚度普遍偏小计算代表值全部低于《公路工程质量检验评定标准》（）中一级公路的规定值。。本次雷达检测结果表明：沥青面层厚度普遍偏小乳化沥青喷洒的土工布粘结效果较好。其中北号车道段沥青路面内部有空洞离析现象北号车道段沥青路面与下面水泥路面（水稳层）粘结处有脱空现象。本次路面病害调查结果表明：沥青路面破损评价为良但病害种类多为重型多数病害皆伴有翻浆现象为基层病害反射所致水损情况较为严重。道路改造方案通过对公路现状的调查研究我们在拟定改造方案时主要考虑了以下几点：①旧水泥混凝土路面病害的反射问题②路面承载能力偏差过大问题③如何有效解决水损害问题。现路面变形分析东义路主要结构层是沥青混凝土旧路水泥砼路面板（中间个车道）和沥青混凝土水泥砼（两边绿化带边上的行车道）根据调查部分路段在水泥砼路面板上加铺了～的水稳碎石调平层。这样一种特殊的路面结构应力应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别。未设水稳基层或水稳层过薄的路段由于路面板有接缝和病害的存在加上在汽车荷载的作用下沥青混凝土加铺层处于复杂的应力状态。车辆行驶经过不连续的板体时沥青混凝土加铺层中由于裂缝两侧相邻板块产生竖向位移差而出现较大的剪切应力这种剪切应力是沥青混凝土加铺层产生荷载型反射裂缝最主要的原因。温湿度变化带来的影响。当季节变换温湿度变化较大时沥青加铺层和旧路面板都会有缩胀从而在各结构这间产生内应力。由于旧水泥混凝土路面的应力在接缝处不连续,因此它上面的结构层承受了它本身以及旧路面所产生的温度应力,特别是冬季气温较低时,沥青的延度处在最低值沥青混凝土加铺层会因为与接缝对应处的应力过大而产生开裂,形成所谓的温度型反射裂缝。此时在重型汽车荷载的作用下对路面结构层可谓是内忧外患。路面结构设计思路现路面结构是水泥砼路面板上加铺沥青面层部分路段在水泥砼路面板上加铺了～的水稳碎石。由于水泥混凝土面板本身强度较高将其做为基层强度一般没问题关键是防止反射裂缝的产生。而防止反射裂缝的措施大致可分为三类：改善沥青罩面层性能、设置中间夹层和增设补强层。综合所有检测数据提出以下设计思路：、由于基层的病害比较严重直接加铺沥青面层或铣刨后重铺沥青面层效果都不会很理想。、处治原混凝土路面很重要特别是在传荷能力较差的接缝处、原路面板脱空与断裂处。、土工织物或网络防治水平位移比剪切位移更有效。不论是加筋还是应力消散措施,当应用于传荷能力差的路面时对于竖向位移任何沥青类罩面对防治反射裂缝都显得无能为力。、为了有效地改造旧水泥混凝土路面,改善路面使用品质,应从提高面层、夹层性能,处治好旧板块、基层等多方面考虑改造方案。路面结构改造方案建议方案一：将路面及基层凿除重新采用成熟的路面结构此为最理想的改造方案但造价过高。旧混凝土路面加铺改造仍处于研究、试验阶段虽建成项目不少但尚未有成熟的理论、方法。由于各种条件的差异相同的方法有时甚至得出相反的结论。因此最理想的改造方案就是将旧混凝土路面基层凿除重新采用成熟的路面结构。方案二：旧路面修补玻璃纤维隔栅应力吸收层细粒式沥青混凝土表层沥青混凝土中面层本方案推荐将沥青面层铣刨后对基层进行处理：、北车道和南车道下的基层松散情况较为严重建议全部凿除重新设置水泥砼基层。、北、车道和南、车道在沥青面层和水稳层铣刨后应重新进行地毯式病害调查,并重新测定弯沉值和弯沉差参照以下要求逐板把关控制进行修补。（）对主点、副点弯沉值大于或等于的水泥板块予以“注浆”处（）差异弯沉值大于或等于的水泥板接缝增加传力杆处理（）单点实测弯沉值＜≤,钻孔压浆处理（）单点实测弯沉值＞,则按脱空板处理整板破碎处理基层新浇素混凝土板块。（）参照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（）对于有程度严重的“纵横斜向裂缝”及“交叉裂断裂板”的水泥板块予以“换板”处理（）除此之外的所有裂缝类病害的水泥板块予以“修复”处理。由于～全幅路段基层质量较差建议挖除后重新浇筑质量合格的水泥砼。、原路面经过修补的路段其结构是沥表面层的水泥砼。针对这些路段建议将沥青面层铣刨后将水泥砼凿除将基底整平压实如基底为原地面且承载能力较差应至少换填宕渣然后重新浇筑水泥砼基层标高控制应保证应力吸收层和路面结构层的厚度。修补路段桩号及面积见下表：左幅（北侧行车道）：桩号修补面积（）桩号修补面积（）桩号修补面积（）桩号修补面积（）合计（）表中桩号可能略有误差使用时请结合现场地形情况。右幅（南侧行车道）：桩号修补面积（）桩号修补面积（）桩号修补面积（）桩号修补面积（）合计（）表中桩号可能略有误差使用时请结合现场地形情况。、根据现场的标高情况设置过渡层经现场检测和对旧路现场施工管理人员的回访证明在全线多数路段都铺设了厚度不同的水稳调平层。针对这个情况建议对厚度大于的路段仍旧采用水稳调平层对厚度小于的路段采用素水泥砼。对于采用水稳调平层的路段相当于是在刚性底基层上铺筑半刚性基层所以对半刚性基层的施工质量一定要有保证且强度宜采用高限。根据以往的使用经验采用厚的橡胶沥青应力吸收层和高弹性改性沥青应力吸收层都有较好的效果同时也可保证玻璃纤维格栅与下一层的贴合更紧密和方便施工。有研究表明在沥青加铺层中加入应力吸收夹层后对温度拉应力下降有非常明显的作用,同时加铺吸收层对减少接缝收缩引起的拉应力也有一定的效果。本方案延用原路面设计结构沥青路面分两层。下面层为抵抗车辙的主要持力层应采用掺抗车辙剂和模量剂或采用岩沥青以增加抗车辙能力。本方案上面层之所以采用中粒式沥青混凝土是考虑路面的抗车辙能力但缺点是行车的舒适性和路面渗水不够理想。在不考虑调平层的情况下此方案结构层厚度比原设计多出如对现场的限高、排水及路面美观等造成影响较大可考虑采用作为上面层并将厚度降为对路面渗水和行车的舒适性会有所改善。为增强上面层沥青混凝土的路用性能应采用高弹或高粘改性沥青有条件的也可以考虑面层。由于东义路路面较宽且未设中央绿化带导致路面排水比较困难建议采取有效措施改善排水系统。方案三：旧路面修补玻璃纤维隔栅细粒式沥青混凝土表层沥青混凝土中面层本方案然主要是在号方案基础上减少了的应力吸收层经济性较好但无法有效抵消竖向位移造成的剪应力对改善基层病害的反射问题效果不够理想。本方案旧路面修补可参考方案二实行。路面改造阶段实施方案建议、第一阶段制定路面改造施工顺序。为了保证基层病害处理的质量施工时宜采用左幅封闭施工右幅开放交通或右幅封闭施工左幅开放交通的模式。根据路面状况调查分析建议改造顺序：~→~→~→~。本建议按路面调查情况和评定单元制定除~左右幅路段应优先考虑改造外其余路段病害调查情况皆相差不多具体改造顺序（包括左右幅哪幅先施工）可按方便施工和保证车辆畅通情况现场制定。、第二阶段深度改造。深度改造即对沥青路面下的基层进行病害处理。将沥青面层铣刨后根据病害调查情况制定相应的处理方案对水泥砼路面板要求逐板把关控制进行修补。、第三阶段稳定阶段。对基层病害处理完成后先行开放交通。开放时间的长短可以根据沥青面层施工计划而调整。主要的目的是使修补好的基层有一个稳定期同时也可观察病害处理的效果。、第四阶段面层施工。根据基层病害处理情况制定面层的施工计划。为提高施工质量上下面层的施工时间应尽量接近。以上实施方案分四个阶段主要考虑的是项目年度改造资金的投入预算和改造队伍的施工水平。由于评定单元较长具体实施时可按交叉路口和交通状况划分施工路段并按各阶段实施。若各方面条件允许也可取消第三阶段将其余各阶段合并或交叉实施。以上方案依据相关检测数据和规范及经验完成仅供参考。结语各路段的道路性能综合评定建议由设计人员根据本项目的成果及路面调查等其他检测项目结果进行统一评定。本成果报告中提供《路面破损及测点编号示意图》并以光盘形式提交设计可作路面病害处理位置的定位参考。在使用本检测资料时应注意：（）本次检测桩号依据是道路两侧绿化带中的公里桩和百米桩因此本报告上提供的桩号也依据现场公里桩和百米桩推算故现场考察时也应以绿化带中的公里桩和百米桩为参照。（）本报告中车道的命名方式以路中（即左右车道分界处）向路边方向按车道分别定义为道、道……道车道前加注的方向表示该车道所在道路路幅的方向如“北道”则表示北侧路幅从路中向路边数第个车道。（）本报告中所指的“左右幅”以路线行进方向来划分（即义乌往东阳方向为前）。（）本方案中所指的“基层”即代表沥青路面的下承层。