高速公路瀝青路面使用性能評價(jià)

　　摘 要：瀝青路面具有多方面的使用性能，每一個(gè)性能可由一個(gè)或多個(gè)指標進(jìn)行評價(jià)，瀝青路面的性能評價(jià)指標就是按照一定的標準對這些性能進(jìn)行全面而合理的檢評。文章對比分析了我國現行的瀝青路面使用性能評價(jià)指標和標準，結合目前我國高速公路瀝青路面的現狀，提出了基于預防性養護的瀝青路面使用性能評價(jià)指標和標準。

　　關(guān)鍵詞：評價(jià)指標;路面養護;評價(jià)方法;瀝青路面

　　引言

　　我國《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)根據目前我國瀝青路面的實(shí)際情況建立了瀝青路面性能的評價(jià)體系。其中評價(jià)內容包括路面結構強度、路面狀況、行駛質(zhì)量、車(chē)轍和抗滑性能五個(gè)方面，路面性能的綜合評價(jià)采用路面使用性能PQI進(jìn)行評價(jià)[1]。文章對這些性能的具體要求和計算公式作具體講述，再結合目前我國高速公路瀝青路面的現狀，提出了基于預防性養護的瀝青路面使用性能評價(jià)指標和標準。

　　一、我國瀝青路面使用性能評價(jià)指標方法

　　1.1 路面結構強度評價(jià)

　　瀝青路面結構強度用結構強度指數PSSI作為評價(jià)指標，PSSI主要受SSI的影響。PSSI的計算公式如下：

　　路面結構強度指數(PSSI)，按式(1)計算。

　　1.2 路面破損評價(jià)

　　瀝青路面的表面損壞程度以路面狀況指數PCI作為評價(jià)指標，通過(guò)計算瀝青路面的破損率就可以進(jìn)一步求出PCI。PCI的計算公式為：

　　1.3 路面行駛質(zhì)量評價(jià)

　　瀝青路面的行駛質(zhì)量可以用行駛質(zhì)量指數RQI或者國際平整度指數IRI進(jìn)行評價(jià)。我國《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)規定用RQI評價(jià)行駛質(zhì)量，其計算公式如下：

　　路面行駛質(zhì)量指數(RQI)，按式(5)計算。

　　1.4 車(chē)轍評價(jià)

　　一般用車(chē)轍深度指數RDI作為路面車(chē)轍的評價(jià)指標，RDI的計算公式如下：

　　RDI=100-2RD (RD≤20mm)60-4×(RD-20) (20mm35mm)(6)

　　其中：RD為車(chē)轍深度，mm。

　　1.5 抗滑性能評價(jià)

　　瀝青路面的抗滑性能用SRI作為評價(jià)指標，SRI可以用橫向力系數SFC或者擺式儀BPN進(jìn)行表示，實(shí)際中常用SFC表示，SRI的計算公式如下：

　　二、我國瀝青路面使用性能指標評價(jià)方法分析

　　隨著(zhù)瀝青路面在我國的大規模應用和路面檢測技術(shù)不斷發(fā)展，瀝青路面使用性能評價(jià)研究工作也逐漸深入。目前，我國瀝青路面性能評價(jià)規范主要有《公路瀝青路面養護技術(shù)規范》

　　2.1 《公路瀝青路面養護技術(shù)規范》分析

　　《公路瀝青路面養護技術(shù)規范》(JTJ073.2-2001)中對瀝青路面使用性能評價(jià)的內容主要包括四個(gè)方面，即：功能性能、結構性能、承載性能和安全性能[2]。

　　各指標計算公式如下：

　　RQI=11.5-0.75IRI，其值范圍為0～10;

　　PCI=100-15CR0.412，其值范圍為0～100;

　　SSI=路面設計彎沉值/路段代表彎沉值，其數值范圍為0.1～1.5;

　　抗滑性能一般采用橫向力系數SFC作為指標，其取值范圍為0～75。

　　以上四個(gè)指標為分項指標。

　　《公路瀝青路面養護技術(shù)規范》以養護質(zhì)量指數PQI作為路面的綜合評價(jià)指標。PQI的值即是將上述四個(gè)分項評價(jià)指標分別乘以相應的權重后累加求和得到，其取值范圍為0～100。各分項指標和綜合指標的評價(jià)又都劃分為優(yōu)、良、中、次、差五個(gè)等級[2]。

　　2.2 《公路技術(shù)狀況評定標準》分析

　　《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)對高速公路瀝青路面技術(shù)狀況的檢測、評定、評價(jià)標準及各指標計算方法等作出了規定。

　　瀝青路面的使用性能的四個(gè)單項評價(jià)指標的計算式分別為：路面損壞PCI、平整度RQI、路面車(chē)轍RDI、抗滑性能SRI為分項評價(jià)指標，PQI為綜合評價(jià)指標，它們的取值范圍都是0～100。

　　對于路面狀況的影響程度把路面質(zhì)量指數PQI及各個(gè)分項指標分為優(yōu)(90～100)、良(80～90)、中(70～80)、次(60～70)、差(<60)[3]。隨著(zhù)公路檢測技術(shù)和預防性養護理念的不斷發(fā)展，為了充分體現預防性養護的特點(diǎn)，更好的發(fā)揮預防性養護的作用，有必要對瀝青路面使用性能評價(jià)方法和標準做出適當修正。

　　三、基于預防性養護的瀝青路面使用性能評價(jià)標準

　　目前國內外常用的預防性養護措施，都無(wú)法顯著(zhù)提高原有瀝青路面的結構強度，并且當路面結構強度不能滿(mǎn)足要求，只能通過(guò)矯正性養護措施對路面進(jìn)行維修。行駛質(zhì)量也可以作為瀝青路面使用性能評價(jià)的控制指標。

　　文章在對國內外路面性能指標評價(jià)規范和相關(guān)研究的基礎上，對瀝青路面使用性能評價(jià)標準中的評價(jià)指標標準進(jìn)行研究，最終提出體系中各性能指標的預防性養護評價(jià)的標準。

　　3.1 控制指標

　　基于預防性養護的瀝青路面使用性能評價(jià)標準的控制指標包括路面結構強度和行駛質(zhì)量。只有當控制指標滿(mǎn)足要求時(shí)，才可以采用預防性養護措施對路面進(jìn)行養護，當控制指標不滿(mǎn)足要求時(shí)，應采取其它方式進(jìn)行維修。

　　(1)路面結構強度

　　根據預防性養護的定義，預防性養護僅適用于路面出現裂縫、輕微車(chē)轍、松散(老化)、抗滑性能低下等表面功能性病害。因此當路面結構強度低下，出現結構性病害后，不適于進(jìn)行預防性養護。路面結構強度良好是進(jìn)行預防性養護的前提條件，只有路面的結構強度系數PSSI滿(mǎn)足評價(jià)標準，才能進(jìn)行預防性養護，否則應采用其它的維修方式。

　　(2)路面行駛質(zhì)量

　　路面行駛質(zhì)量是否滿(mǎn)足要求是進(jìn)行預防性養護的前提條件，其主要與平整度有關(guān)。并且預防性養護措施只對路面表面病害具有一定處治效果，不能大幅提高路面的行駛質(zhì)量。

　　采用行駛質(zhì)量指數RQI來(lái)評價(jià)路面行駛質(zhì)量。我國現行交通部頒布的《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTJ073-2007)中規定的對高速公路、一級公路行駛質(zhì)量分為優(yōu)、良、中、次、差五個(gè)質(zhì)量等級，參照規定，路面行駛質(zhì)量指標采用路面行駛質(zhì)量指數RQI進(jìn)行表示，當國際平整度指數IRI大于2.9，即路面行駛質(zhì)量指數RQI大于85時(shí)，才可以進(jìn)行預防性養護。

　　3.2 觸發(fā)指標

　　瀝青路面使用性能評價(jià)標準的觸發(fā)指標包括車(chē)轍深度、裂縫率、路面損壞和抗滑性能四個(gè)指標，當控制指標滿(mǎn)足要求的前提下，四個(gè)指標中的任一指標達到預防性養護評價(jià)標準的要求時(shí)，應該進(jìn)行預防性養護。

　　(1)車(chē)轍深度

　　《公路瀝青路面養護技術(shù)規范》將車(chē)轍評價(jià)計入路面損壞，即不管深度如何，均以長(cháng)度乘以0.4計入路面損壞面積，可以將車(chē)轍深度作為一個(gè)瀝青路面使用性能評價(jià)指標。

　　《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)規定，輪跡處深度大于10mm的縱向帶狀凹槽才稱(chēng)為車(chē)轍;車(chē)轍深度在10～15mm之間為輕度車(chē)轍，車(chē)轍深度大于15mm為重度車(chē)轍�？梢詫④�(chē)轍深度RD作為車(chē)轍評價(jià)指標，以15mm作為預防性養護的觸發(fā)值，即當車(chē)轍深度大于15mm時(shí)應進(jìn)行預防性養護[4]。

　　(2)裂縫率

　　瀝青路面早期極易出現裂縫，一旦出現裂縫，它會(huì )逐漸擴展，由微小的短裂縫發(fā)展成寬度較大的長(cháng)裂縫，甚至局部還會(huì )出現龜裂。對于路面整體而言，裂縫發(fā)展的密度也就是裂縫率可以更加直觀(guān)的顯示裂縫的發(fā)展情況，更加凸顯了裂縫對路面早期性能的影響。因此，將裂縫率即瀝青路面縱向裂縫、橫裂縫的面積(裂縫長(cháng)度×0.2m)與龜裂面積之和占所調查路面面積的百分比，作為瀝青路面性能評價(jià)的觸發(fā)指標。

　　(3)路面損壞

　　路面損壞就是指發(fā)生在道路表面的松散、坑槽、麻面、貧油和路面修補不良等非結構性病害(不包括縱縫、橫縫和網(wǎng)裂)。目前，我國許多高速公路通車(chē)后短時(shí)間內會(huì )發(fā)生不同程度的路面損壞。施工質(zhì)量控制不嚴是造成路面損壞的原因主要，另外養護不及時(shí)也會(huì )進(jìn)一步使得路面損壞程度惡化。介于此，必須準確調查路面損壞，針對損壞及時(shí)采取適當的預防性養護措施。

　　《高速公路瀝青路面預防性養護技術(shù)與應用》中結合我國實(shí)際情況，確定了CR′(除裂縫和車(chē)轍的破損面積)的預防性養護區間為0.056%～0.525%[5]。

　　文章以路面損壞率作為路面損壞的評價(jià)指標，將0.06%確定為預防性養護的觸發(fā)指標值，即當路面損壞率大于0.06%時(shí)應進(jìn)行預防性養護。

　　(4)抗滑性能

　　隨著(zhù)瀝青老化和行車(chē)荷載的反復作用，路表集料表面的瀝青膜逐漸脫落、散失，暴露的集料在車(chē)輛輪胎的長(cháng)期摩擦作用下逐漸失去棱角，造成瀝青路面抗滑能力下降。

　　我國《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG H20-2007)規定路面抗滑性能用路面抗滑性能指數SRI評價(jià)，SRI可以分為優(yōu)良中次差五個(gè)質(zhì)量等級。各評定等級對應的抗滑性能指數如表3.4所示，當抗滑性能指數評定值小于80，路面橫向力系數小于40，質(zhì)量等級評定為中及中以下時(shí)，應對路面進(jìn)行預防性養護。

　　四、結論

　　文章對比分析了我國現行的瀝青路面使用性能評價(jià)指標和標準，進(jìn)而指出了其在瀝青路面早期性能評價(jià)中的不足，而后在參考我國國瀝青路面使用評價(jià)體系的基礎上，結合目前我國高速公路瀝青路面的現狀，提出了基于預防性養護的瀝青路面使用性能評價(jià)指標和標準，以期能夠我國高速公路瀝青路面的預防性養護工作。

　　參考文獻：

　　[1]王麗君.瀝青路在同預防性養護時(shí)機與對策一體優(yōu)化研究[D].長(cháng)安大學(xué)，西安：長(cháng)安大學(xué)，2011.

　　[2]王浩.灰色系統理論在高速公路瀝青路面養護管理決策中的應用研究[D].重慶交通大學(xué)，重慶：重慶交通大學(xué)，2008.

　　[3]周存意.高速公路瀝青路面早期損壞及養護[J].城市建設理論研究(電子版)， 2013(36).

　　[4]李閩.瀝青混凝土路面車(chē)轍病害調查與原因分析[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2012(6).

　　[5]袁姝晨.淺談瀝青路面應用預防性養護技術(shù)[J].城市建設理論研究(電子版)，2013(17).

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