■張 超

(1.福建省高速技術咨詢有限公司， 福州 350001； 2.福建省高速公路工程企業(yè)研究中心， 福州 350001)

2019 年3 月1 日，交通運輸部頒布施行了《公路瀝青路面養(yǎng)護設計規(guī)范》(JTG 5421-2018)，相關要求基于全國各地區(qū)的瀝青路面養(yǎng)護設計工作而制定， 針對福建高速的高溫濕熱地理氣候環(huán)境及組合式結(jié)構(gòu)材料的不足， 亟需制定符合福建高速瀝青路面養(yǎng)護的可行性技術方法[1]。

1 背景概況

福建省地處祖國東南沿海，為典型的低海拔山區(qū)高濕熱地理氣候環(huán)境，已通車運營高速公路多種瀝青路面結(jié)構(gòu)形式并存，省內(nèi)不同地區(qū)路段的交通分布極不均勻。 一系列的內(nèi)外部情況差異造成福建省高速公路瀝青路面產(chǎn)生了不同于國內(nèi)其他地區(qū)的病害模式和損壞形式，無法借鑒其他地區(qū)的養(yǎng)護設計方案或質(zhì)量管理經(jīng)驗。

高速公路瀝青路面養(yǎng)護設計工作涉及舊路檢測、診斷評價、方案設計和施工圖設計等多個方面的技術應用與管理內(nèi)容[1]，在缺乏相關技術規(guī)定的情況下，項目承擔單位在檢測方法指標、評價內(nèi)容深度、 方案應用經(jīng)驗和圖紙要求構(gòu)成等方面無據(jù)可依， 往往按照各自既有的經(jīng)驗和思路完成檢評設計和文件編制。 筆者主持編制的《福建省高速公路瀝青路面養(yǎng)護工程設計技術指南》(以下簡稱“《指南》”)基于福建省氣候交通環(huán)境、結(jié)構(gòu)材料施工經(jīng)驗及技術管理程序等要求， 系統(tǒng)提出了流程與方法體系，能夠避免產(chǎn)生醫(yī)不對癥、適用性不強的普遍性、常規(guī)性錯誤或疏漏，減少各方對接、審查和管理等方面重復性工作量。

2 病害類型完善

瀝青路面預防性養(yǎng)護設計是設計工作的重要部分， 在瀝青路面形成長壽命良性發(fā)展趨勢時，將是路面養(yǎng)護的主要技術方式。 預防性養(yǎng)護設計對原路面病害模式和程度的要求與常規(guī)養(yǎng)護設計有顯著的不同[2]。

現(xiàn)行養(yǎng)護設計規(guī)范主要基于路面技術狀況指標來分類養(yǎng)護設計類型， 該技術路線與福建高速瀝青路面實際情況有所差異。 根據(jù)福建高速瀝青路面路表衰變特點，《指南》 在路面病害類型方面增加提出了針對預防性養(yǎng)護的兩類病害定義。

2.1 “泛白”與“起砂”定義

(1)泛白是指瀝青路面表面因磨蝕、老化、水損等原因出現(xiàn)的整體貧油、發(fā)白狀況，對瀝青路面的使用耐久性、性能衰變趨勢產(chǎn)生明顯的不利影響。

(2)起砂指因瀝青路面表面瀝青粘結(jié)料老化，粘性性能下降，出現(xiàn)路表細集料普遍脫落，但尚未衍生出現(xiàn)松散和坑槽等病害的狀況。

2.2 “泛白”與“起砂”的補充作用

當前路面病害技術狀況評價依據(jù)為《公路技術狀況評定標準》(JTG 5210-2018)， 其中對瀝青路面的損壞的定義主要包含變形類、 裂縫類和破損類，沒有涵蓋泛白、起砂兩類普遍性的內(nèi)在性能衰變情況，也即在瀝青路面技術狀況評分時，完全無法體現(xiàn)泛白、起砂的病害類型或程度。

“泛白”與“起砂”定義的增設補充，促進養(yǎng)護設計決策，尤其是預防性養(yǎng)護決策時，科學確定養(yǎng)護時機，及時適時進行預防性養(yǎng)護。

當前，泛白、起砂作為定性類病害類型，缺乏定量的判別指標， 需要借助路面回收瀝青老化指標、構(gòu)造深度指標、舊路瀝青混凝土粘結(jié)性能等綜合考慮判別，尚需提出能夠反映病害特點和程度的定量指標參數(shù)。

3 路段篩選改進

瀝青路面養(yǎng)護設計是一個“診斷+方案”的因果過程，病害診斷是養(yǎng)護方案合理與否的基礎。 現(xiàn)行標準中的路面技術狀況評價體系是一個不涉及路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部或材料性能的外觀性評價方法，以其表征的外觀狀態(tài)來決策分類路面養(yǎng)護類型會產(chǎn)生極大的誤判可能。

瀝青路面養(yǎng)護方案類型確定應該是一個基于多種數(shù)據(jù)資料、借助既有養(yǎng)護經(jīng)驗的動態(tài)過程。 《指南》在養(yǎng)護路段篩選(即養(yǎng)護類型分類)時，既考慮路面技術狀況情況，還充分參考前期養(yǎng)護歷史過程和養(yǎng)護效果數(shù)據(jù)，提出了“特殊路段”分類——在養(yǎng)護設計項目中唯一存在、 較為少見的特殊病害路段，或在近3～5 年期限內(nèi)進行了多次(不少于2 次)修復養(yǎng)護行為且病害損壞未被根治，其病害類型或損壞模式與項目中常見的類型或模式不一致，需要進行全面檢評診斷的路段。

上述“特殊路段”分類所包含的病害點位，多有深層、個別的病害原因，無法單純從表觀病害類型準確診斷，其所分布的路段也是規(guī)模性養(yǎng)護實施中的難點和重點，其方案措施的有效性決定了整個養(yǎng)護工程的成功與否。

4 檢評代表性與覆蓋性

4.1 路面病害分布特征

瀝青路面病害按照產(chǎn)生原因的常規(guī)性和產(chǎn)生數(shù)量的規(guī)模性，一般可分類為有規(guī)律可循的典型病害形式，以及單點、特殊原因造成的特殊病害形式。典型病害形式的原因通常包括材料缺陷、 結(jié)構(gòu)不足、環(huán)境老化、交通荷載等普遍作用因素[2]；而特殊病害形式的原因則五花八門， 具有局部與耦合特征，例如施工事故、機械事故、地下水源、結(jié)構(gòu)拼接、侵入損傷等方面。

4.2 檢評需求差異

對于典型病害形式的檢測診斷與評估，無需對病害分布的每個段落進行全面無差別的試驗檢測，只需進行代表性抽樣檢測，即僅選取典型代表單元進行試驗檢測，數(shù)據(jù)、結(jié)論可用于對同類路段進行評價和診斷。

對于特殊病害形式，其病害類型或損壞模式在整個養(yǎng)護路段中較少甚至罕見， 總體數(shù)量也不多，就需對其全部分布的路段進行試驗檢測， 全面檢評，以逐個確定病害或損壞的原因，對癥提出處治措施和養(yǎng)護方案。

5 福建高速特色方案

5.1 路面結(jié)構(gòu)與材料方面

自2006 年起，福建高速公路瀝青路面開始規(guī)模性采用組合式基層路面結(jié)構(gòu)， 通車總規(guī)模超過3000 km，在國內(nèi)瀝青路面結(jié)構(gòu)方面獨樹一幟。未來路面養(yǎng)護設計除了需要考慮國內(nèi)常規(guī)的半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)形式， 還需針對性提出符合組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)養(yǎng)護需求的方案措施。

《指南》基于組合式基層路面結(jié)構(gòu)特有的無粘結(jié)料粒料材料——級配碎石， 結(jié)合地方路面結(jié)構(gòu)使用經(jīng)驗，基于舊路材料循環(huán)利用，推薦了典型養(yǎng)護技術方案，在“結(jié)構(gòu)重建”方案類型中著重提出了“級配碎石轉(zhuǎn)換為水泥穩(wěn)定碎石”、“級配碎石轉(zhuǎn)換為瀝青穩(wěn)定材料”及“級配碎石就地冷再生”等可行技術方案。

5.2 排水設計完善方面

福建省有“梅雨季”和“臺風季”兩種不利季節(jié)因素，前者時間長，后者來勢猛，形成了瀝青路面損壞的典型劣勢環(huán)境。 在《指南》中針對防排水也提出了可行技術要求。

《指南》強化了排水設計的重要性，要求對路面結(jié)構(gòu)內(nèi)外部的防排水方案進行并列于路面方案的專門設計；要求防水與排水雙管齊下，基于水損源頭調(diào)查檢測的準確評估， 針對性進行防水與排水的側(cè)重設計；要求形成全面的排水系統(tǒng)，通過對防排水設施的恢復與完善，形成路表、中央分隔帶、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、邊溝、截水溝等組成的防排水體系。

另外，在排水系統(tǒng)完善和路面結(jié)構(gòu)保障方面，《指南》提出了側(cè)重原則，要求排水設施的增設不得對路面結(jié)構(gòu)的可靠性造成不利影響， 確保路面結(jié)構(gòu)內(nèi)縱向盲溝等實施的影響范圍不侵入車道輪跡帶部位。

6 養(yǎng)護設計工作流程

養(yǎng)護設計工作流程方面，《指南》提出了更具有可操作性的方案，按照調(diào)查評價、專項檢測、病害診斷、方案設計和施工圖設計的步驟，提出了瀝青路面養(yǎng)護設計流程(圖1)：

圖1 瀝青路面養(yǎng)護設計工作流程圖

7 結(jié)語

《福建省高速公路瀝青路面養(yǎng)護工程設計技術指南》 針對福建省高速公路半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)、 組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)及其高濕熱氣候條件與山區(qū)地理環(huán)境， 提出了適用于高速公路瀝青路面的專項養(yǎng)護、 修復養(yǎng)護和預防養(yǎng)護設計的整體檢評與決策實施體系， 有利于促進瀝青路面養(yǎng)護設計工作的科學化、規(guī)范化和制度化，提高福建省公路養(yǎng)護設計的針對性、科學性，保障路面養(yǎng)護的使用性能與經(jīng)濟效益，有助于提高養(yǎng)護工程的管理效果和效率。