沥青路面弯沉值交竣工验收标准研究

沥青路面弯沉值交竣工验收标准研究

高建军

山西远方路桥（集团）有限责任公司山西大同037006

摘要：本文以省内某高速公路沥青路面标段作为研究对象，分析了沥青路面不同弯沉控制指标的优劣，明确了弯沉控制指标的选用标准；并分析了基层厚度和回弹模量两因素对交竣工弯沉指标验收标准的影响，以期完善省内高速公路弯沉值交竣工验收标准。

关键词：沥青路面；弯沉值；交竣工验收

StudyonAcceptanceStandardofDeflectionValueofAsphaltPavement

Gaojianjun

（ShanxiYuanfangRoadandBridge（Group）Co.，LtdDatong037006）

Abstract：Takinghighwayasphaltpavementastheresearchobject，thispaperanalyzedthemeritsanddemeritsofdifferentdeflectioncontrolindexesofasphaltpavement，definedtheselectioncriteriaofdeflectioncontrolindexes，andanalyzedtheinfluenceofbasethicknessandresiliencemodulusontheacceptancecriteriaofdeflectionindexesforcompletionofExpresswayconstruction，inordertoimprovetheacceptancecriteriaofdeflectionvaluesforcompletionofexpresswayconstructioninHenanProvince.

Keywords：asphaltpavement；deflectionvalue；completionacceptance

引言

在高等级公路沥青路面施工过程中，沥青路面的弯沉指标直接决定了沥青路面的综合运营及服役能力，在省内高等级公路沥青路面施工过程中，将沥青路面的弯沉指标作为路面交竣工验收的关键标准；结合目前现行的最新《公路沥青路面设计规范（JTG-D50-2017）》相关要求，将沥青路面弯沉作为质量验收的核心指标，并以沥青路面的层厚和筑路材料的弹性模量作为路面弯沉的计算标准。为了提高省内高等级公路沥青路面交竣工后的沥青路面弯沉指标验收水平和能力，本文以省内高等级公路沥青路面的交竣工验收作为研究对象，分析了沥青路面的弯沉控制指标，并分别研究了不同控制条件下的沥青混凝土路面的弯沉值交竣工验收标准，拟指导后续的沥青路面交竣工弯沉现场验收标准化建设。

1沥青路面弯沉控制相关指标

1.1沥青路面弯沉容许值

根据最新的《公路沥青路面设计规范（JTG-D50-2017）》相关要求，选取在路面使用年限末期的最不利环境下的以设计标准轴载对路面的作用频次为标准换算出的弯沉指标作为容许弯沉值。本文对省内部分高速公路沥青路面从开始服役至服役末期的道路回弹弯沉值进行实测分析可知，在车辆长期荷载作用、沥青路面疲劳机理等因素的综合影响下，沥青路面的整体承载能力逐步削减，对应的不同节段的弯沉指标逐步增加。以省内中西部某运营五年的高速公路为例，采集到其每一年对应的弯沉指标如下图1.1所示。

图1.1省内某高速公路沥青路面弯沉值试验结果

分析上图1.1可知，在高速公路沥青路面竣工通车后的两年内，沥青路面弯沉指标和服役时间呈负相关关系，究其原因主要是由于在竣工通车前期，在车辆荷载的反复作用下，沥青混凝土集料和路基填筑料的沉降处于初步发展期，二者的密实度变化明显，反应出的路面回弹模量逐步增加，路面承载能力及抗变形刚度响应增加，对应的弯沉变化逐步降低，在服役后的第二年，沥青路面的弯沉指标达到最小值。在通车后的第二至五年中，沥青路面弯沉指标与检测时间呈现明显的正相关关系，且变化速率随着服役时间的延长而降低，在第二至五年的服役过程中，在车辆荷载、外部不良环境的耦合作用下，沥青路面出现不同类型和不同程度的病害，部分沥青混合料剥离严重，沥青路面的承载能力、抗变形刚度明显下降，沥青路面的回弹模量值应相应降低，弯沉值逐步增加，但在服役过程中出现的弯沉增长是一个长期过程，其变化速率明显小于服役初期的集料压缩沉降速率，因此，会表现出增长速率下降的情况。从服役第四年至服役期末为止，沥青路面的弯沉值依旧处于增长趋势中，但增长速率持续下降，最终趋向于平缓，主要是由于随着沥青路面破坏程度的加重，但单位面积内的破损面积占比逐步增长，由于沥青路面破坏导致的局部应力集中效应消失，小范围内的沥青路面破坏能量被释放，沥青路面整体的承载能力和抗变形刚度持续下降并接近于稳定，沥青路面表明的弯沉值变化也趋向于稳定。

1.2沥青路面弯沉设计及检测标准值

根据1.1中关于容许应力的弯沉值变化情况分析，沥青路面服役末期的容许弯沉值无法作为沥青路面交竣工验收的基本标准，因此，根据最新《公路沥青路面设计规范（JTG-D50-2017）》相关要求，基于服役年限内的累计标准轴载作用次数及沥青路面基层和面层的厚度等因素，提出了相应的路面设计弯沉准则，并将设计弯沉准则作为最终的交竣工弯沉指标验收标准，且将交竣工验收的时间节点确定在竣工通车后服役满两年。此外，根据《公路沥青路面设计规范（JTG-D50-2017）》相关要求，为了弥补设计弯沉指标单一标准的缺陷，结合最终的沥青路面厚度及沥青路面材料的弹性模量计算路面表层的弯沉检测标准值，在交竣工验收过程中应保证交竣工弯沉指标验收值同时小于设计弯沉标准和路面表层弯沉检测标准值。

2不同控制条件对应的沥青路面弯沉值交竣工验收标准分析

沥青混凝土路面参数差异对交竣工弯沉指标验收的影响也尤为显著，沥青路面基层的回弹模量指标对相应路段的表面弯沉指标影响较为明显，在公路基层厚度设计过程中，弯沉值设计选用半无限空间法，因此，在对使用不同类型材料施工的标段内进行弯沉标准值计算时，应着重从以下两方面切入，即：考虑基层材料的弹性模量值，分析沥青路面基层厚度与沥青路面弯沉值之间的关系；再者是，考虑基层厚度差异条件下，对应的基层弹性模量与沥青路面弯沉值之间的关系。

2.1沥青路面基层厚度差异对应的交竣工弯沉验收标准

选定省内某高速公路某试验标段为研究对象，查阅设计资料发现，标段内沥青路面厚度基本介于300mm-400mm范围内，根据设计资料对应的桩点现场测试相应厚度值下的回弹弯沉指标，试验统计结果如下表2.1所示。

分析上表2.2相关统计数据可知，沥青路面的路表层回弹弯沉指标与沥青路面的回弹模量之间呈明显的负相关关系，且变化幅度随着沥青路面

基层的回弹模量的增加而逐步稳定，三个变化节点对应的下降幅度分别为6.81%、4.95%、4%。综上可知，以上统计数据的下降趋势和沥青路面弯沉指标与土基模量之间的负相关关系基本一致。

3总结

在省内高速公路沥青路面交竣工验收实践中，沥青路面弯沉指标是交竣工验收过程中无法回避的重要指标之一，弯沉指标直接决定了沥青路面施工及交竣工后的可持续服役能力；本文以目前现行的最新《公路沥青路面设计规范（JTG-D50-2017）》为基准，分析了高速公路沥青路面的不同弯沉控制指标优劣，明确了沥青路面弯沉控制指标的选用标准；对影响交竣工弯沉指标验收标准的基层厚度及基层回弹模量两大因素进行定量分析，为后续的高速公路沥青路面弯沉指标交竣工验收标准建立奠定了基础。

参考文献

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