李 驍 飛
(襄汾縣交通運輸局,山西 臨汾 041500)
在以往的農(nóng)村低等級公路路用能力評價及預防性養(yǎng)護實踐中,普遍不被工程人員和專家學者關(guān)注;隨著城市主干路網(wǎng)的進一步完善和加密,注意力逐步轉(zhuǎn)向農(nóng)村低等級公路的路用能力評價和預防性養(yǎng)護技術(shù)上來??紤]到大部分既有農(nóng)村公路建設(shè)過程中,尚未形成統(tǒng)一的施工技術(shù)標準和方法,導致公路路用能力評價尚未發(fā)布統(tǒng)一標準和方法,這也給農(nóng)村公路預防性養(yǎng)護施工增加了難度。因此,為了體現(xiàn)公路路用綜合能力評價體系的科學性和理論性,保證養(yǎng)護技術(shù)的針對性和可靠性,必須提出滿足農(nóng)村低等級公路評價及養(yǎng)護的針對性標準。隨著農(nóng)村經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,農(nóng)村既有公路線的交通量和重載交通工況日益增長,農(nóng)村公路的早期破壞問題越發(fā)顯著,公路綜合服役能力快速下降,給農(nóng)村公路的預防性養(yǎng)護提出了新的要求。
以省內(nèi)某農(nóng)村公路為研究對象,就對應的綜合路用技術(shù)指標評價進行系統(tǒng)研究,同主干線城市道路路用性能評價相同,農(nóng)村公路綜合性能評定主要依照遴選到的基本參數(shù)和數(shù)據(jù)為例,對農(nóng)村公路性能進行綜合評價,并定量得出對應的技術(shù)判斷結(jié)果,目前的農(nóng)村公路路用性能評價指標和內(nèi)容主要包括:路面破損情況和路面結(jié)構(gòu)強度兩方面。
農(nóng)村公路路面破損情況指標主要是針對路面主要結(jié)構(gòu)層的完好程度,進行定量評定,路面破損情況指標是對路面綜合承載能力及損壞情況直接評價。對于不同損傷程度的路面破損情況及類型,一般選取路面綜合狀況指標PCI計算。具體計算公式如下:
PCI=100-15DR0.412,DR=∑∑DijKij/A。
其中,DR指標為路面綜合破損情況;Dij為第i種類破壞對應的j級損壞程度的實際破壞面積;A為路段位置的總面積;Kij為第i種損壞對應的j級損壞程度的對應換算系數(shù)。選取某一特定標段進行現(xiàn)場試驗,得到對應的瀝青路面破損換算系數(shù)如表1所示。
表1 瀝青路面破損換算系數(shù) m2
在農(nóng)村公路使用實踐中,除了破損情況綜合評價之外,路面結(jié)構(gòu)綜合承載能力也是考察農(nóng)村公路使用能力的重要指標之一。農(nóng)村公路承載能力指標主要是指路面層在長期外部荷載作用下,還能繼續(xù)承載的年限及次數(shù),通過借助路面綜合結(jié)構(gòu)強度指標能夠獲取定量的路面剩余壽命,進而為定量評價路面剩余壽命,路面改擴建及后期加鋪提供參考和借鑒。下式為農(nóng)村公路路面綜合結(jié)構(gòu)強度評價計算公式:
其中,SSI為農(nóng)村公路路綜合結(jié)構(gòu)強度指標;RPSI為農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)強度參數(shù),其取值介于0~100;IR為路面最大允許彎沉極限;I0為實際路面彎沉值;其余參數(shù)為模型參數(shù)值,選取標準見最新瀝青混凝土路面試驗標準規(guī)范。
為了體現(xiàn)農(nóng)村路面綜合評價能力和評價的客觀性,在具體的農(nóng)村公路綜合能力評定實踐中,應該選用上述提及的兩種基本評價指標進行綜合評定,以保證評價的客觀性和系統(tǒng)性。本文以省內(nèi)某路段為研究對象,就路段的綜合使用性能進行了系統(tǒng)評價,表2為路段各位置的評價結(jié)果分類情況。
表2 路段各位置綜合評價結(jié)果分類情況
為了進一步體現(xiàn)路面綜合評價性能指標的客觀性,為后續(xù)的評價及預防性養(yǎng)護提供參考和借鑒,本文根據(jù)路面行駛情況,將路面路用性能劃分為優(yōu)、良、中、次及差五個基本指標。其中,優(yōu)指標表示路面綜合服役能力滿足承載力基本條件,承載能力裕度指標滿足要求,路面表面沒有明顯的破損,均需要日?;攫B(yǎng)護。良好指標顯示路面情況整體較好,且尚未見明顯變形,僅有少量微裂縫出現(xiàn),必須落實日常養(yǎng)護及后期小型維護。中表示路面平整度較差,逐漸出現(xiàn)明顯的變形和破損問題,必須及時進行必要的中修及大型養(yǎng)護。次指標顯示路面不平整明顯,綜合承載能力不足,路面表面破損較多,必須進行大中修。差表示路面嚴重不平整,承載能力嚴重不足,必須進行大修或者必要的改擴建工程。
在農(nóng)村公路長期承載及服役過程中,瀝青混凝土路面很容易出現(xiàn)各種裂縫和開裂問題,裂縫出現(xiàn)的原因主要來自于路基層反射性裂縫和路面材料開裂兩種。路面裂縫出現(xiàn)后,將嚴重影響路面結(jié)構(gòu)層的整體性和綜合剛度;此外,由于裂縫出現(xiàn),路面積水將順著裂縫進入路面層及路基層,嚴重破壞路基路面結(jié)構(gòu)。為了保證路面結(jié)構(gòu)的密實性,可以采用路面裂縫填充技術(shù),提高路面的平整性,保證車輛的行車平順性和舒適度。農(nóng)村低等級公路裂縫填充技術(shù)主要采用高壓灌漿方式,將填充劑或者密封劑打入路面裂縫中,提高路面結(jié)構(gòu)的密實性和防滲效果,防止積水滲入裂縫中。
農(nóng)村公路瀝青路面表面封層處治方法主要有稀漿封層、路面微表處及同步碎石封層處治技術(shù)。
稀漿封層技術(shù)主要適用于瀝青混合料級配合理的碎石屑或者砂石材料、級配填筑料(水泥、石灰、礦粉、粉煤灰)等,將上述級配碎石或填筑料摻入一定比例的乳化瀝青、外加劑及水,按照一定的比例將上述材料充分均勻混合,拌合成流動態(tài)的瀝青混合料,將瀝青混合料均勻攤鋪在路面上,形成瀝青薄封層結(jié)構(gòu)??紤]到稀漿封層混合料的整體粘稠度較低,呈漿體狀,主要功能用于滿足路面密實及防水性能,以恢復路面的主體功能和作用。另外,微表處處治技術(shù)主要基于乳化瀝青稀漿封層技術(shù),微表處混合料主要由水、碾壓優(yōu)良級配碎石、高分子改性乳化瀝青及外加劑等。微表處混合料能夠充分發(fā)揮改性瀝青的粘結(jié)力,提高集料中的顆粒粘結(jié)性,進而提升瀝青混合料的整體性和綜合剛度。最后,同步碎石封層技術(shù)主要采用專業(yè)同步密封設(shè)備,將顆粒碎石與粘結(jié)材料撒布在原有破損路面結(jié)構(gòu)上,由于封層厚度較小,不需要專業(yè)碾壓,通過后期行車荷載自然碾壓封層,形成單層瀝青碎石磨損層。同步碎石封層的優(yōu)勢在于能夠?qū)崿F(xiàn)級配碎石與粘合材料的同步撒布,保證粘結(jié)材料在高溫狀態(tài)下能夠及時與碎石充分混合粘結(jié),突出同步碎石封層技術(shù)的優(yōu)勢和效率。