舊水泥混凝土路面檢測

1、 CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY題 目： 舊水泥路面檢測評價學生姓名： 學 號： 指導教師： 秦志斌2016 年 4 月摘要原有舊水泥混凝土路面大修、改建一般采用加鋪瀝青面層的方式，加鋪層設計是在對現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)性能作出正確評定的基礎上進行的。為此，需要對原有混凝土路面的損壞狀況進行調(diào)查和評價，對路面的結(jié)構(gòu)狀況、承載能力進行檢測和評定。根據(jù)評定結(jié)果，可以判斷路面是否需要加鋪或預估剩余使用壽命，分析路面損壞的原因及提出處理措施，由此提出具體的改建方案和對策。根據(jù)調(diào)查結(jié)果正確評定現(xiàn)有路面的使用狀況是舊路面維修的關鍵。一、舊水泥路面檢測及意義路面

2、檢測數(shù)據(jù)是路面使用性能評價和預測的前提，也是進行道路養(yǎng)護和改擴建的主要依據(jù)。準確詳實的檢測結(jié)果，是對原路面進行使用性能評價及制訂瀝青加鋪層設計方案的前提條件。通過對舊水泥路面的檢測與評定，了解路面的結(jié)構(gòu)現(xiàn)況，采取相應的修復措施，并為加鋪層結(jié)構(gòu)設計提供依據(jù)。在瀝青層加鋪前，掌握原水泥混凝土路面實際破壞、病害類型、破壞程度等情況，并對破損的水泥板進行處治，使水泥板處于穩(wěn)定的狀態(tài)，為道路改造設計提供依據(jù)，對保證瀝青加鋪層的穩(wěn)定、耐久性具有十分重要的意義。這也是解決反射裂縫和保證加鋪成功至關重要的一環(huán)。二、舊水泥路面檢測內(nèi)容舊水泥路面檢測分為路面損壞狀況檢測、原路面承載能力檢測、平整度及抗滑性能調(diào)查。

3、在舊水泥混凝土路面改造之前，需對舊水泥混凝土路面進行調(diào)查，舊水泥混凝土路面調(diào)查檢測內(nèi)容主要包括：（1）公路修建及養(yǎng)護技術資料：路面結(jié)構(gòu)及材料組成、接縫構(gòu)造及養(yǎng)護歷史等；（2）路面損壞狀況：損壞類型、輕重程度、范圍等；（3）路面結(jié)構(gòu)強度：路表彎沉、接縫傳荷能力、板厚等；對原水泥路面路況、路表彎沉、板厚、接縫傳荷能力、構(gòu)造深度進行檢測，主要針對水泥混凝土路面破損狀況、結(jié)構(gòu)層狀況等進行檢測1。檢測指標檢測內(nèi)容調(diào)查方法裂縫、短板縱向、橫向裂縫、板角斷裂、交叉裂縫（斷裂板）記錄裂縫的位置、長度、寬度、深度等目測后用皮尺丈量豎向位移沉陷、拱脹觀測汽車通過時，板是否活動，判斷面板滑移的方向、程度接縫類填縫料

4、損壞記錄接縫材料有無和側(cè)壁黏著情況，接縫材料溢出情況和脫落情況唧泥觀測判斷面板上是否有泥土、記錄所處位置目測錯臺測量錯臺高差、長度錯臺儀接縫擠碎記錄接縫兩側(cè)水泥板破碎情況目測表面病害磨損、露骨、坑洞路面處理后，舊水泥路面不作為表面層，可不調(diào)查目測后用皮尺丈量路面各種破損的損壞范圍按實測損壞面積計，不規(guī)則形狀的損壞面積按當量矩形面積估算。對于各種單條裂縫，其損壞面積按裂縫長度乘以02換算系數(shù)計算。同一板塊內(nèi)存在多種病害或輕重等級時，以最顯著的種類或最重要的程度計。調(diào)查結(jié)果應按破損類型、破損范圍及其嚴重程度。三、路面結(jié)構(gòu)承載能力的檢測路面結(jié)構(gòu)承載能力檢測指標為路面彎沉值。通常采用無破損測試的方法，

5、在路表面測定路面結(jié)構(gòu)的最大彎沉值或彎沉盆，通過分析判斷結(jié)構(gòu)的承載能力。彎沉和彎沉盆測定結(jié)果可以用于： 檢查舊水泥路面板的脫空情況； 分析舊水泥路面接縫的傳荷能力； 估算路基和路面結(jié)構(gòu)層的模量值； 評定路面結(jié)構(gòu)的承載能力或剩余壽命。對于板塊較完整的水泥路面，由于水泥路面板具有較高的回彈模量值，加鋪瀝青層時重點是分析水泥混凝土路面接縫的傳荷能力和檢查水泥路面板的脫空情況。由于水泥路面板接縫兩側(cè)相鄰板產(chǎn)生的豎向位移差，會造成瀝青加鋪層出現(xiàn)較大的剪應力，這是瀝青加鋪層產(chǎn)生荷載反射裂縫的最主要原因，因此采用貝克曼梁法檢測相鄰板的彎沉差來評價接縫傳荷能力效果更佳2。檢測水泥混凝土板板底脫空采用的方法主要有

6、：貝克曼梁法、FWD(落錘式彎沉儀)法、路面雷達檢測法和聲振法。注意事項：各種水泥混凝土板板底脫空檢測方法主要優(yōu)缺點，建議在有條件的情況下，可以考慮選用雷達檢測的基礎上另選一種方法(如FWD法)進行配合檢測，可以達到測試精度高、可信度高的效果，這樣就可以準確地對脫空部鉆孔壓漿進行補強，但是雷達檢測法是目前世界上正在推廣的先進技術，使用不廣泛。由于儀器方面的限制，本論文實體工程中的檢測方法均采用貝克曼梁法檢測板底脫空情況。確定了檢測設備為貝克曼梁，在檢測工作中，水泥路面板塊靜回彈彎沉測定應采用54m長桿彎沉儀，BZZ一100標準軸載檢測車。根據(jù)我國公路修建狀況和檢測儀器的實際情況，專家們推薦凡彎

7、沉值超過02mm的，應確定為板底脫空。承載能力檢測主要是檢查水泥路面板的脫空情況和分析水泥混凝土路面接縫的傳荷能力，所以彎沉測量應分兩批進行。第一批分別對每塊板的中部進行彎沉測量，第二批分別對每條接縫兩側(cè)的板邊進行彎沉測量。兩批彎沉值計入不同的表格中。板中的彎沉用以分析板下是否脫空和反算板的回彈模量；板邊的兩個彎沉值的平均值可用以分析板邊的支承情況，兩個彎沉值之比則用以評價接縫的傳荷能力。值得注意的是，水泥面板內(nèi)的溫度梯度會使板產(chǎn)生翹曲變形。正溫度梯度大時，板中部可能拱起而出現(xiàn)同基層頂面的脫空。這時，在板中進行彎沉測定的數(shù)值明顯大于正溫度梯度較小時或負溫度梯度時測定的結(jié)果。而在負溫度梯度大時，

8、板角隅會卷起而出現(xiàn)與基層頂面的脫空，使板角的彎沉測定值明顯大于正溫度梯度時的測定結(jié)果。因此，為了避免溫度梯度引起的板底脫空的影響，板中彎沉測定應選在出現(xiàn)負溫度梯度或者正溫度梯度小的夜間到清晨時段進行。而板邊的測定情況正好相反，應選在白天進行。四、路面行駛質(zhì)量和抗滑能力的測定對于路面行駛質(zhì)量的測定，宜采用車載式顛簸累計儀快速檢測。小范圍的抽樣調(diào)查，可采用連續(xù)式平整度儀或三米直尺檢測。各種方法的測定結(jié)果應建立其與國際平整度指數(shù)之間的關系。路面抗滑能力的調(diào)查指標為輪胎與路面的摩擦因數(shù)。調(diào)查設備可采用擺式摩擦因數(shù)(BPN)儀和橫向力系數(shù)(SFC)測定儀。高速公路和一級公路，宜采用橫向力系數(shù)測定儀。擺式

9、摩擦因數(shù)的調(diào)查應在每個評定路段選測5個測點，每個測點重復測定5次，取其均值作為該測點的測量值，5個測點的平均值作為該路段的測值3。五、舊水泥路面狀況技術評定在具體的道路狀況評價中我國通常采用公路路面狀況指數(shù)(PCI)作為衡量道路的損壞狀況的指標。根據(jù)公路技術狀況分為五個等級，評價等級優(yōu)良中次差PCI9080，9070，8060，7060公路路面狀況指數(shù)(PCI)的計算公式為：PCI=100-a0DRa1式中：PCI一道路路面狀況指數(shù)；a0一系數(shù)，水泥路面采用1066；a1，一系數(shù)，水泥路面采用0461；DR-路面破損率。脫空度(V)和板中彎沉值是路面結(jié)構(gòu)承載能力的評定指標，用來說明舊路面脫空的

10、嚴重程度。脫空是水泥路面常有的病害，脫空處理不好，會導致舊水泥板在荷載作用下斷裂、沉陷等嚴重的結(jié)構(gòu)性破壞，直接影響到舊水泥板上的瀝青加鋪層使用性能。在對水泥路面狀況進行評定時，必須對板下脫空給予高度重視。檢測板下脫空情況主要有四種方法：目測經(jīng)驗法、彎沉檢測法、聲振法檢測法和探地雷達檢測法。彎沉檢測法通過對混凝土板的實測彎沉值進行分析比較，結(jié)合路面實際破損狀況判斷板下是否存在脫空，這是一種近似的判斷方法，很難準確估計出脫空的范圍。運用超聲波和探地雷達法可以精確的檢測出板下脫空的高度和范圍4。接縫傳荷系數(shù)(Kj)也是路面結(jié)構(gòu)承載能力評定的一個重要指標。在車輪荷載的作用下，水泥路面接縫處相鄰板邊往往

11、會產(chǎn)生較大的豎向位移或豎向位移差，這是引起水泥路面上瀝青加鋪層出現(xiàn)反射裂縫的重要原因之一。正確評價接縫的使用性能對選擇合適的措施防止反射裂縫極為重要。目前我們主要采用接縫傳荷系數(shù)來評價接縫的使用性能。測定接縫傳荷能力的試驗荷載應接近于標準軸載的一側(cè)輪載(50KN)。將荷載施加在鄰近接縫的路面表面，實測接縫兩側(cè)邊緣的彎沉值。六、舊水泥路面使用性能及承載能力的檢測評價構(gòu)造深度檢測評定路面構(gòu)造深度，是指一定面積的路表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度。試驗方法：將已知體積的砂，攤鋪在所要測試路表的測點上，量取攤平覆蓋的面積。砂的體積與所覆蓋平均面積的比值，即為構(gòu)造深度。主要用于評定路面表面的宏觀粗糙度、

12、排水性能及抗滑性。路面損壞狀況是路面結(jié)構(gòu)的物理狀況和承載能力的反映表現(xiàn)。路面主要的損害形式為：面層斷裂、變形、接縫損壞、表層損壞和修補損壞5大類。面層斷裂損壞主要指縱向、橫向、斜向裂縫，也包括交叉裂縫和破碎板，以及板角斷裂；變形類損壞主要包括卿泥、錯臺、沉陷、隆起和拱起等破壞；接縫損壞主要包括接縫碎裂和填縫材料損壞；表層損壞主要包括紋裂或網(wǎng)裂和起皮、坑洞等5。路況調(diào)查主要采用人工沿全線徒步行走的方式進行，同時采用卷尺、鋼尺等工具進行測定。通過實際調(diào)查，列出各種破壞類型、破壞程度以及破壞范圍，將這些數(shù)據(jù)填入表中，按照調(diào)查的路段來匯總。不同等級的道路其路段長度不同。二級公路及以下等級的公路，一般選

13、取一公里為一個路段；在具體調(diào)查時路段選取應參考行政區(qū)劃、公路里程樁等以便調(diào)查。路面結(jié)構(gòu)的承載能力采用板中代表彎沉值來評價。路表面在荷載作用下的回彈彎沉值，可以反映路面的結(jié)構(gòu)承載能力。本工程中采用貝克曼梁測定靜彎沉，根據(jù)國內(nèi)外已有的工程實踐及專家經(jīng)驗總結(jié)出，在實際評定時，以彎沉值20(OOlmm)為標準判定是否存在板底脫空，同時結(jié)合雨后觀察唧泥現(xiàn)象、邊緣和角隅處錘擊聽音等經(jīng)驗方法加以綜合判斷。本次彎沉測量分機動車道、非機動車道兩部分進行。對全線機動車道按20米的間距，每車道測2個點進行彎沉檢測；對非機動車道抽取具有代表性的8公里按20米的間距，單側(cè)非機動車道測2個點進行彎沉檢測6。七、總結(jié)對舊水泥路面的檢測，應重視對路面路況進行全面的調(diào)查、評價，通過對舊水泥路面常用的檢測方法進行研究，總結(jié)出舊水泥路面檢測主要分為路面損壞狀況檢測、原路面承載能力檢測、平整度及抗滑性能調(diào)查。檢測工作完成后，要對檢測數(shù)據(jù)進行整理分析，來評價舊水泥路面的狀況。舊水泥路面的狀況評價指標有斷板率(DBL)和路面狀況指數(shù)(PCI)、板下脫空度(V)和板中彎沉值、接縫傳荷系數(shù)(K)、平整度(o)。最后根據(jù)路面損壞程度，以及參考未來路面的通過能力和預測的交通量和交通荷載等各方面，采取不同的改善措施，從而保證路面在設計年限內(nèi)不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)型破壞。參考文獻1 蔡舒嵐. 舊水泥路面檢測評價及加鋪