周堅

摘 要：隨著我國公路建設(shè)的日趨成熟和路網(wǎng)的完善，“大路網(wǎng)”格局初具規(guī)模，隨之而來的道路養(yǎng)護問題也漸漸凸顯，因此結(jié)合道路現(xiàn)狀情況、合理分析公路路面病害，針對性地對公路路面提出合理的養(yǎng)護方案及養(yǎng)護時間，能有效地延長路面的使用壽命周期，發(fā)揮道路的最大使用能效，也能對我國公路路面設(shè)計提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：瀝青路面養(yǎng)護 養(yǎng)護規(guī)劃 編制研究

有許多問題目前公路養(yǎng)護和合理的維修計劃改善我國公路瀝青路面養(yǎng)護資金的使用效率，節(jié)省維修基金，有效保證路面的使用品質(zhì)，延長路面的使用壽命，減少高速公路全壽命周期維護成本，提高道路服務水平和資源利用的效率，具有重要意義，并且可以實現(xiàn)路面性能目標和成本效益最大化。由于路面疾病的發(fā)展趨勢更加難以預測，所以路面養(yǎng)護技術(shù)的規(guī)劃還不夠成熟，與廣東米扎公路路面養(yǎng)護規(guī)劃相結(jié)合，對養(yǎng)護方法的規(guī)劃進行了探討。

例如，單位維護成本較高，從而導致有限的維護資金。維護工作效率低，維修人員維修工作強度比較大，早期預防性維修程度不足，道路養(yǎng)護不及時，經(jīng)常的維修保養(yǎng)道路條件差，導致建設(shè)規(guī)模較大，大量的維修基金，而且還縮短路面的使用壽命。

一、養(yǎng)護規(guī)劃的總體思路

在項目工程概況和原設(shè)計、施工情況的基礎(chǔ)上，通過現(xiàn)有路面歷年養(yǎng)護情況調(diào)查及評估、未來交通量的調(diào)查、分析與預測及路面使用狀況調(diào)查，評估路面條件下，預測路面性能，并確定維護措施的基礎(chǔ)上，綜合比較各種維修技術(shù)和示范；又在此基礎(chǔ)上提出了未來規(guī)劃期（一般3 - 5年）維修計劃，并通過一生的經(jīng)濟分析來確定最后的維護計劃，維護基金計算，維護計劃和實施提出的一些問題和建議。

二、養(yǎng)護的主要措施

路面養(yǎng)護的實質(zhì)是“適用的維修措施將在適當?shù)臅r候應用于適當?shù)穆访妗?。為保證養(yǎng)護規(guī)劃的科學性和合理性，是道路養(yǎng)護科學合理確定的三個基本要素：養(yǎng)護時機、養(yǎng)護措施以及養(yǎng)護路段。

目前，高速公路養(yǎng)護維修保養(yǎng)的是最常見的方式，是道路嚴重損壞時采取措施進行維護“被動的維護方式”，是一種被動的，后來的補救措施，維護費用高測量不僅是，和經(jīng)濟復蘇程度的道路是有限的。然而，在國外，預防性維護是公路養(yǎng)護的主題。究其根本，首先與我們的國情分不開，現(xiàn)階段在養(yǎng)護管理上理念的局限性，在實際工作中仍然面臨著大量的矯正性養(yǎng)護問題；其次是交通量增長迅速使得開展預防性養(yǎng)護的周期時間需要比國外提前很多，這使得對預防性養(yǎng)護開展的時間不好判定。因此在養(yǎng)護上應充分體現(xiàn)了“預防為主、防治結(jié)合”的養(yǎng)護理念，結(jié)合三要素開展養(yǎng)護工作。

1、預防性養(yǎng)護

a、路段選擇

預防性維修是一種基于道路狀況和現(xiàn)有道路系統(tǒng)的養(yǎng)護策略，是基于成本和效益的。預防性維修可以減少水進入路面結(jié)構(gòu)，損傷率減慢，正確的路面損壞的非負載如粗糙度、維持或改善現(xiàn)有的道路交通條件，延長使用壽命的原始道路推遲昂貴的維修保養(yǎng)，預防性維護措施幾乎沒有改善路面結(jié)構(gòu)的強度。

一般來說，在路面性能下降40%之前，預防性維修是很經(jīng)濟的。

b、養(yǎng)護時機的選擇：預防性維修只適用于良好的路面性能和路面損壞情況不太嚴重，當路面損壞和結(jié)構(gòu)強度不足時，我們需要銑削刨床，以覆蓋面或加固。如果在不同的路面性能上及時采取相應的維護措施，維修策略只能是經(jīng)濟有效的。

c、養(yǎng)護措施的選擇：瀝青路面預防性養(yǎng)護主要包括裂縫處治、表面處治兩大類，目前使用較多效果較好的有HAP 石屑封層、稀漿封層、微表處、NovaChip、OGFC 薄層、就地熱再生等。

2、矯正性養(yǎng)護

發(fā)生在道路上的嚴重破壞之后。雖然每個維護需要在人行道維護計劃中進行，但是重點應該放在路面養(yǎng)護上，防止表面損傷到需要進行糾正維修的需要，因為維修保養(yǎng)費用高。維修保養(yǎng)適合路況相對較差，不用于預防性維護，或采用簡單的預防性維護措施無法解決，包括使用銑削飛機回車間，完成加固兩種常用措施。

有兩種主要的方法來確定糾正性維護的時間。一是通過現(xiàn)有的道路狀況和疾病的發(fā)展趨勢來確定嚴重路段的修復時間。二是根據(jù)交通流量分析和剩余壽命計算，當?shù)缆穼嶋H行駛負荷超過設(shè)計負荷時，應采取糾正維修措施。添加層的厚度結(jié)合了原有路面結(jié)構(gòu)的承載能力和流量。

具體而言，罩面、銑刨等矯正性養(yǎng)護措施的確定應根據(jù)交通量情況、原路面承載能力情況、原路面病害情況綜合確定。以圖1為例，可以看出在路面使用壽命75%左右的時間，性能下降將40%；在隨后的12%的使用時間里，性能急劇下降40%，以高速公路為來說，15年為設(shè)計年限，有近10年的使用壽命時，已經(jīng)進入功能衰退曲線區(qū)域，需要采取大修的養(yǎng)護方案來延緩結(jié)構(gòu)強度的衰減，從而延長道路的使用壽命。

a、路段與方案的選擇

（1）銑刨路段的確定

銑削平面分段應結(jié)合主要的水平裂縫、裂縫、坑槽、修復不良、沉陷等的強度和平直度、發(fā)紅試驗結(jié)果，參照路面結(jié)構(gòu)的綜合強度，對基層水平進行全面確定。

基層出現(xiàn)下列情況之一者，要對基層進行維修：

（1）基層出現(xiàn)連續(xù)的疲勞裂縫（網(wǎng)裂、龜裂），并有多處唧漿；

（2）基層松散未結(jié)成板塊；

（3）基層雖然板結(jié)較好，但塊狀裂縫成片，或縱橫向裂縫密集（平均間距小于10m）。

（2）加鋪罩面路段的確定

根據(jù)交通狀況、原路面承載力、原路面路面進行綜合分析，確定層結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料設(shè)計，通常為路面的路面強度和反射裂縫考慮在表面上鋪設(shè)路面。添加層的厚度結(jié)合了原有路面結(jié)構(gòu)的承載力和交通量。

三、瀝青路面使用性能預測

1、影響路面性能的因素

公路瀝青路面性能的影響因素主要包括路面結(jié)構(gòu)類型、交通量和結(jié)構(gòu)、道路年齡、道路施工質(zhì)量和養(yǎng)護歷史、環(huán)境因素等。

（1）路面結(jié)構(gòu)類型

不同的路面結(jié)構(gòu)類型與不同路面結(jié)構(gòu)強度和路面性能，主要影響因素包括類型的表面，表層的厚度、層類型、基礎(chǔ)和路面結(jié)構(gòu)材料，厚度等瀝青表層具有高性能需求層次的結(jié)構(gòu)層，主要反映在瀝青和粗骨料的選擇和混合物的分級。高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)一般分為半剛性基和柔性基礎(chǔ)。半剛性基礎(chǔ)模型具有較大的模量、高剛度和小彎曲，具有一定的板體，具有很強的負載擴散能力和投資經(jīng)濟性；缺點是變形小，特別是半剛性堿的收縮開裂和瀝青路面的反射。摘要半剛性基層瀝青在重型卡車車軸荷載敏感性的情況下較大，對重載車半剛性基礎(chǔ)瀝青的影響大于柔性基礎(chǔ)瀝青路面的影響，更大程度上是對損傷的影響。柔性基材主要是熱混合瀝青混合料、瀝青穩(wěn)定礫石和分級礫石等粘彈性材料，具有良好的韌性，具有一定的自愈能力。然而，柔性基礎(chǔ)瀝青路面的變形量大、重，路面結(jié)構(gòu)的整體厚度相對較厚，投資成本相對較高。因此，對于路面性能預測項目水平，通常用于確定道路的工程設(shè)計，只需要分析路面結(jié)構(gòu)，通常選擇模型和路面結(jié)構(gòu)層的厚度的影響使用性能變量；路面性能預測和網(wǎng)絡(luò)水平的路面管理系統(tǒng)，主要用于路面長期維護方案的制定和優(yōu)化，需要采用的方法材料屬性和厚度分類，分析和研究了路面結(jié)構(gòu)對性能的影響。

（2）交通流量和構(gòu)圖

交通流量和負荷對路面性能有很大的影響，這是造成損失的最直接原因。交通流量的構(gòu)成主要是為了區(qū)分中軸和低車軸的交通擁擠。在同樣的條件下，交通流量越大，道路損壞越嚴重；負荷越重，特別是超過公路承載能力的超載車輛，道路損害的速度就會成倍增加。在道路表面的性能預測中，應充分考慮交通軸荷載的影響，并研究了在不同流量水平下使用公路的路面衰減規(guī)律。

（3）方法

公路老化程度越高，路面結(jié)構(gòu)材料的破壞程度越嚴重，老化速度加快，對道路的損傷和平坦性有直接影響。因此，公路的年齡因素應考慮到路面性能的預測。

（4）環(huán)境因素

影響路面性能的環(huán)境因素主要是指溫度和濕度。溫度直接影響瀝青混合料的蠕變變形能量，這也是路面車轍和單層裂縫的主要因素。主要影響路基的承載力和路面結(jié)構(gòu)強度，路面和路面的含水率太高，容易導致表面淤漿。施工質(zhì)量和維護質(zhì)量對路面的性能衰減有很大的影響，特別是在道路施工的早期階段。在相同條件下，初始施工質(zhì)量越好，性能就越慢。

2、路面使用性能預測模型

摘要高速公路瀝青路面有兩種主要類型的預測衰減模型。建立了一種模型來估計路面壽命或性能指標。另一種類型是概率模型，即預測路面性能的未來狀態(tài)分布。模型方程的選擇原則在使用過程中得到了應用，隨著時間的推移，隨著負載和環(huán)境因素的影響，模型的性能逐漸降低。本報告結(jié)合國內(nèi)外研究成果，結(jié)合實際情況變化的路面性能，在慢速前快速地進行路面性能衰減。為了建立一個標準的路面性能方程，應滿足以下條件：表面性能衰減的整個過程可以得到正確的反映；性能指標（包括PCI或RQI）隨著年數(shù)的增加或累積軸載荷的增加而單調(diào)遞減。為了滿足必要的邊界條件，方程簡單，參數(shù)清晰，可以為路面性能的深入研究奠定基礎(chǔ)。

三、全壽命周期養(yǎng)護理念

生命周期成本分析（LCCA）主要基于一個合理的基本經(jīng)濟指標，并比較兩個或更多的替代方案?？紤]選擇在使用年限（從開始到最后的使用，函數(shù)）的所有成本，包括建設(shè)成本、維護成本和用戶成本，并進行分析，可以選擇使用年限內(nèi)提供必要的性能和成本最低的解決方案，即最低的壽命周期成本。

養(yǎng)護規(guī)劃的編制應在對路面施工及養(yǎng)護歷史調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有交通量分析及未來交通量預測，重點對現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進行深入分析與鉆芯取樣情況，準確評價路況和分析病害原因，通過檢測匯總數(shù)據(jù)建立各項路面性能指標的預測模型，以此提出矯正性養(yǎng)護的控制指標和后期預防性養(yǎng)護的閥值，對各路段適合矯正性和預防性養(yǎng)護進行劃分，綜合各種養(yǎng)護措施和材料在本地區(qū)的適用性分析，并在交通量剩余壽命分析的基礎(chǔ)上，以全壽命周期理念和預防性養(yǎng)護理念提出了瀝青路面養(yǎng)護方案。

參考文獻

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