宁波市城市道路沥青路面病害分析及养护对策.pdf

第 3 期（总第 146 期）2023-09-25市政设施管理Shizheng Sheshi Guanli设施维护 沥青路面结构层受强降雨入渗后，沥青黏附性减少，易出现路面松散、裂缝、坑洞等病害。而宁波位于东部沿海地区，降雨频繁，会加重沥青路面的病害程度。同时，宁波是典型的软土地基，易出现地基不均匀沉降和桥头跳车等现象，严重影响了行车安全及舒适性。近年来，随着重载车流量的急剧增加，部分沥青路面产生了车辙、沉陷等病害，不仅影响了路面正常使用，也增加了道路养护的费用。本文对宁波地区城市道路进行检测，总结沥青路面主要病害，分析沥青路面病害原因，提出路面养护措施。为减少城市道路病害、治理相似城市道路病害提供经验。1 工程概况本文针对宁波市城市道路病害开展检测和研究，检测时间为 20202022 年，每年度进行一次检测，第一年度为2020年、第二年度为2021年、第三年度为2022年。检测具体范围为宁波市下辖的市管、市属区管-海曙、市属区管-鄞州、市属区管-江北、市属区管-镇海、市属区管-高新、市属区管-奉化、北仑区、慈溪市、大榭开发区、东钱湖区、奉化区、高新区、海曙区、杭州湾新区、江北区、象山县、鄞州区、余姚市、镇海区共计20个分区的城市道路。其中，常规检测里程合计1 998.354 km，检测面积699.424万m2；弯沉检测里程合计为21.788 km，检测面积7.63万m2。2 检测方法与评价指标本次检测，主要对路面破损状况指数、路面行驶质量指数、路面综合评价指数、路面结构强度和路面抗滑能力进行评价。沥青路面损坏检测采用视频图像检测方法，由电子摄像机对检测道路进行连续拍照，然后图像上传到处理系统，识别出龟裂、线裂等病害。沥青路面损坏检测结果，采用路面破损状况指数（Pavement Condition Index，PCI）进行评价，其综合了路面的损坏类型、损坏严重程度和损坏密度情况，计算出一个百分制数值，其值越高，代表路面的破坏越少。路面平整度通过高速激光传感器、加速度计来采集道路断面数据，并计算平整度。根据路面的平整度可计算得出路面行驶质量指数（Riding Quality Index，RQI），RQI 是表征路面行驶质量的指标，是一个 5 分制的数值，其值越高，代表路面的破坏越少。而路面综合评价指标（Pavement Quality Index，PQI），是综合评价城市道路路面技术状况的一个指标，是根据路面损坏指数（PCI）以及路面行驶质量指数（RQI）计算得到的一个百分制的数值，其值越高，代表路面的综合性能评价越高。道路弯沉采用激光动态弯沉测量系统检测，测试地面在荷载作用下的垂直下沉速度，通过系统实时记录传感器的振动、运行情况，以修正计算路面实际弯沉变化的速度。以其得到的路面回弹弯沉值来表示路面结构强度。构造深度（Texture Depth，TD），采用激光测距的原理，通过分析多功能路况快速检测设备获取，该值用来表示路面抗滑能力。3 检测结果与分析3.1 检测结果评价3.1 检测结果评价3.1.1 路面破损状况（PCI）第三年度宁波市检测的 149 条城市道路的平均宁波市城市道路沥青路面病害分析及养护对策 边文斌 肖 旻摘 要沥青路面在城市道路中广泛应用，但受各种因素影响，会产生一系列病害问题。对宁波地区城市道路开展病害检测，发现路面技术状况水平保持稳定，路面综合评价指数均评价为B，但逐年略有衰减，路面行驶质量指数均评价为A。分析道路检测病害结果，发现沥青路面的主要病害为网裂、龟裂、线裂和车辙，提出具体的对应养护措施。为道路病害处置、道路使用性能提升提供参考。关键词 城市道路 沥青路面病害 成因分析 路面养护 软土地基-19-第 3 期（总第 146 期）2023-09-25PCI 指数为 83.08 分，评价为 B；第二年度宁波市检测的156条城市道路的平均PCI为80.55分；相比第二年度，第三年度宁波市路面破损状况提升了2.53分。3.1.2 路面行驶质量（RQI）第三年度宁波市检测的 149 条城市道路的平均RQI指数为3.85分，评价为A；第二年度宁波市检测的 156 条城市道路的平均 RQI 为 3.95 分；相比第二年度，第三年度宁波市路面行驶质量基本保持稳定，略微下降 0.1 分。3.1.3 路面综合评价（PQI）第三年度宁波市检测的 149 条城市道路的平均PQI 指数为 79.63 分，评价为 B；第二年度宁波市检测的156条城市道路的平均PQI为79.66分；相比第二年度，第三年度宁波市 PQI 略微衰减了 0.03 分。3.1.4 路面结构强度第三年度宁波市检测的 2 条城市道路的平均弯沉值为 24.50，评价为足够。3.1.5 路面抗滑能力第三年度宁波市检测的137条城市主、次道路的平均构造深度（TD）为 0.84，评价为 A。3.2 不同年份数据对比3.2 不同年份数据对比 20202022 年宁波市城市道路技术状况见表 1所示，宁波市城市道路路面技术状况水平保持基本稳定。从第一年度至第三年度，路面综合评价指数（PQI）均评价为 B，逐年略有衰减；路面状况指数（PCI）第二年度降低了 4.25 分，第三年度提升了2.53 分；路面行驶质量指数（RQI）基本保持稳定，近三年均评价为“A”，分值保持在 3.9 分左右；路面结构强度由于近三年检测范围存在较大差异，历年弯沉代表值也存在差异：第二年度弯沉值减少0.06，第三年度弯沉值减少 3.22，但近三年结构评价均为“足够”。见图 1。图 1 第一年度至第三年度城市道路路面性能指标其中，第二年度和第三年度宁波“六纵六横”区域范围内的综合车行道完好优良路率及 PQI 评价分析结果对比图，如图 2、图 3 所示。分析道路各区属综合车行道完好率及养护状况等级，可知，第三年度“六纵六横”车行道完好率相比第二年度提升1.49%，养护状况等级由良提升至优，所有市属道路综合养护状况等级均为优；市属区管-高新所属道路车行道完好率显著提升，由合格提升至优；市属区管-江北所属道路小幅提升，由良提升至优；第二年度车行道完好率排名 1、2 位的市属区管-奉化与市管道路第三年度完好率略微下降，其余区属均提升。20%40%60%80%100%市管市属区管-海曙市属区管-鄞州市属区管-江北市属区管-镇海市属区管-高新市属区管-奉化两年度各区属车行道完好率优良路率对比图表第二年度优良路率第三年度优良路率-1.09%+8.92%-0.29%+38.99%+0.80%+11.78%+2.82%图 2 养护状况等级优良路率分析对比图80%85%90%95%100%市管市属区管-海曙市属区管-鄞州市属区管-江北市属区管-镇海市属区管-高新市属区管-奉化两年度各区属PQI评价等级A、B路率对比图表第二年度第三年度-0.91%+1.77%-0.11%+0.00%+11.71%+0.80%+0.70%图 3 PQI 评价分析结果分析对比图表 1 宁波市近三年（2020-2022 年）主要路面指标汇总年份202020212022检测条数161156149综合评价PQI 值80.5779.6679.63等级BBB破损状况PCI 值84.880.5583.08等级BBB行驶质量RQI 值3.843.953.85等级AAA结构强度弯沉值27.7827.7224.5等级足够足够足够市政设施管理Shizheng Sheshi Guanli边文斌 肖 旻：宁波市城市道路沥青路面病害分析及养护对策-20-第 3 期（总第 146 期）2023-09-253.3 检测病害分布3.3 检测病害分布宁波市第三年度城市道路沥青路面病害总面积为 14.48 万 m2，沥青路面病害面积占总检测面积的2.07%。宁波市第三年度城市道路沥青路面病害类型及病害面积见表 2，病害类型占比见图 4。主要病害类型为网裂、龟裂、线裂和车辙，分别占城市道路沥青路面总病害面积的 42.5%、25.6%、24.2%和 7.2%。表 2 第三年度城市道路沥青路面主要病害类型及面积病害类型面积/m2网裂60 845.70龟裂36 683.27线裂34 683.73车辙10 273.43路框差706剥落110.2842.5%25.6%24.2%7.2%0.5%0.1%第三年度宁波市城市道路沥青路面主要病害网裂龟裂线裂车辙路框差剥落图 4 第三年度城市道路沥青路面主要病害及占比4 养护对策不同路段的路面主导病害各异，根据检测结果分析，本次检测中沥青路面的主导病害为网裂、龟裂、线裂和车辙。4.1 网裂4.1 网裂路面材料在混合过程中配比不合理、沥青混合料质量欠佳，会导致路面松动，随着时间增加，易形成网状裂纹1。通过对本次宁波道路检测分析，发现沥青路面网裂的成因，还有宁波降雨较多，水分易从裂缝渗入造成基层松动，再承受车辆动荷载作用，沥青路面被反复碾压。对小面积的网裂可进行小修保养，采取沥青修补的措施。在易产生网裂的部位，进行预防性养护，采用含砂雾封层、微表处填补的措施。4.2 龟裂4.2 龟裂路面受交通荷载作用，会产生过大变形和挠度，且沥青路面的刚度较大、柔性较差，同时又承受重载车辆的反复碾压，造成路面材料的疲劳，导致路面形成龟裂裂缝2。前后两次检测的典型龟裂裂缝发展图像见图5，检测结果显示该裂缝可能是局部出现的，也可能是全面出现的，且多发于行车道。通过检测分析，发现雨水较多、路面水分会随着初期轻微裂缝渗入结构层，加速裂缝的扩展和龟裂面积的增大。对于大面积龟裂裂缝进行面层翻修，具体措施为磨耗层铣刨加罩、SMA 磨耗层铣刨加罩、铣刨 2 cm+2 cm 薄层罩面等。图 5 龟裂病害发展4.3 线裂4.3 线裂线裂一般包括横向裂缝和纵向裂缝3。前后两次检测典型线裂病害发展图像，见图6。宁波沥青路面裂缝的形成，是道路结构承载力不一致、地基压实度不均匀造成的，而横向裂缝是由于半刚性基层温缩裂缝反射至沥青路面层导致的。主要的养护措施是对线裂处进行沥青修补。图 6 线裂病害发展4.4 车辙4.4 车辙车辙病害较少出现在城市沥青道路路面，不属于城市沥青道路常发性的病害4。本次沥青路面车辙产生的原因是沥青路面承受重载车辆长时间碾压及高温作用。同时，温度降低后，进行路面混合料铺设作业，会降低沥青材料的密度，并增大材料间的空隙，水分极易流入材料空隙中，从而破坏路面材料的黏结性，引发车辙病害。具体养护措施有：微表处填补、铣刨重铺上面层、铣刨重铺上中面层、SMA铣刨重铺上中面层、SMA铣刨重铺上中面层+应力吸收层和 SMA 面层翻修+注浆补强的措施等。对于面积较大、较为严重的某一处病害，进行边文斌 肖 旻：宁波市城市道路沥青路面病害分析及养护对策市政设施管理Shizheng Sheshi Guanli-21-第 3 期（总第 146 期）2023-09-25基层翻修。4 结语本文对宁波市城市道路开展病害检测，评价检测结果，分析病害原因，提出具体的对应养护措施。（1）检测结果表明20202022年宁波市城市道路路面技术状况水平保持基本稳定，路面综合评价指数（PQI）均评价为 B，但逐年略有衰减；路面行驶质量指数（RQI）均评价为 A；弯沉值近三年结构评价均“足够”。对比第二年度和第三年度“六纵六横”道路各区属综合车行道指标，可知养护状况等级由良提升至优，养护效果较好。（2）宁波市第三年度城市道路沥青路面病害总面积为 14.48 万 m2，沥青路面病害面积占总检测面积的2.07%。沥青路面主要病害类型为网裂、龟裂、线裂和车辙，分别占城市道路沥青路面总病害面积的 42.5%、25.6%、24.2%和 7.2%。（3）针对不同病害提出具体的养护措施，对于小面积的线裂、网裂、龟裂，采用沥青修补的措施，面积较大的病害，采取磨耗层铣刨加罩、SMA磨耗层铣刨加罩、铣刨 2 cm+2 cm 薄层罩面等措施。参考文献1 1 郭强.城市道路沥青路面病害的成因分析及对策研究 J.中国新技术新产品,2013(04):51-52.2 康敬东.沥青路面裂缝和坑槽养护维修技术的研究 D.长安大学,2002.3 常勇杰.市政道路路面病害检测评价与维修处治研究D.长安大学,2021.4 王惠.城市道路沥青路面病害的成因分析及对策研究J.建筑技术开发,2020,47(08):138-139.（作者单位：宁波市市政设施中心，收稿日期：2023-08-03）重庆“桥都”之名由来已久，2005 年，经中国桥梁界权威的北京茅以升科技教育基金会桥梁委员会认定，重庆是中国的“桥都”。重庆作为一座山城，依山傍水，地势跌宕起伏，立体感十足，被网友称为是一座具有“3D 魔幻色彩”的城市。重庆人逢山开路遇水搭桥，目前已建成各类桥梁超15 000座，立交匝道桥的建设，是解决城市交通“堵点”的一剂良药。随着桥梁运营时间的增长，做好桥梁日常维护成为一项重要工作。桥梁伸缩缝设置在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上，要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸缩、牢固可靠，车辆行驶通过时应平顺、无突跳与噪声，要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞，安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在桥梁伸缩缝位置，防撞栏杆与桥面铺装都要断开以满足变形要求。桥梁伸缩缝具有伸缩、承重、防水、平整等功能，是桥梁结构中容易破坏又难以维修的部位，受交通量、荷载等级的不断提高及施工质量的影响，常常会产生各种病害，如不及时更换或采取措施处理，将对桥梁运营安全带来极大隐患。1 桥梁概况重庆市内环快速路新华立交位于大渡口区，共8匝道桥D160型模数式伸缩缝更换施工 邬 江 张本权摘 要桥梁伸缩缝的作用在于调节由车辆荷载和桥梁结构材料所引起的上部结构之间的位移和联结。由于设置在梁端构造薄弱部位，直接承受车辆荷载的反复作用，又暴露于大自然中，受到各种自然因素的影响，桥梁伸缩缝装置是易损坏、难修补的部位。伸缩缝装置一旦被破坏，将严重影响行车的速度、舒适性与安全，甚至造成行车安全事故。文章通过工程实例，介绍了立交匝道桥无螺栓悬臂预压式多向变位伸缩装置替换 D160 型模数式伸缩缝更换施工工艺及技术要点。关键词 内环快速路 匝道桥 模数式伸缩缝 更换施工市政设施管理Shizheng Sheshi Guanli设施维护-22-