關于高速公路典型病害與養護維修對策的研究

摘 要：從高速公路典型病害的診斷入手，對高速公路養護決策進行研究，得出在高速公路中需要采取“小”問題不“小”和“大”問題不“大”的養護策略。

關鍵詞：典型病害；養護；維修對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.067

0 前 言

改革開放以來，，隨著經濟的快速發展，我國高速公路事業也取得了長足的發展，截止目前，我國的高速公路通車總里程達15萬公里。隨著高速公路使用年限的增長，高速公路路面損壞和使用壽命與道路服務需求提高之間矛盾的日趨增長，如何在確保不影響高速公路運營的狀況下，對高速公路進行的預防性養護維修以保證良好的路面狀況，成為高速公路養護管理的重點。其中，準確的病害診斷和科學的養護決策是高速公路養護工作的關鍵。濟青高速公路是山東省第一條高速公路，1993年建成通車至今，保持著良好的運營狀況，其養護與管理具有良好的借鑒意義。

1 高速公路典型病害的診斷

在高速公路養護管理中，對公路病害的處置是進行養護工作的重中之重，為了確保在高速公路養護的施工工藝趨于合理化、經濟化和科學化，必須在公路養護的前期對路面病害進行診斷和分析。高速公路病害不僅表現為面層破壞的多樣性和潛伏性，還表現同根病源表現多樣性等特點，這些特點對高速公路病害診斷提出了新的難題，并為高速公路病害養護維修的施工組織設計增加困難。因此，在高速公路養護維修中進行科學、準確的病害診斷具有重要的現實意義。

1.1 高速公路典型病害的類型

高速公路瀝青路面的病害的類型主要是裂縫、車轍和沉陷。其中，裂縫以溫度+載荷+反射+水綜合因素作用下的疲勞剪拉型縱向裂縫及結構疲勞縱縫。沉陷、網裂的產生除局部基層碎裂外，主要是水損壞導致上、中面層層間結合不良而產生的疲勞性病害而非結構性網裂。車轍主要發生在中面層。

1.2 高速公路典型病害的診斷流程

在公路養護施工中，主要是采用“三次病害確認”的方法對現場公路病害進行甄別，并依據病害的確認過程及時對施工設計進行調整，具體的工作流程如下圖1所示：

第一次病害的調查確認是養護施工前，檢測、設計、科研和管理單位對公路典型病害的初步調查，并通過分析公路的技術狀況，共同制定公路養護方案。

第二次病害的調查，是施工路段封閉后，由病害調查小組對路面進行全部的測量調研，并與第一次病害調查數據進行一致性比較，若數據一致性較高，則按初步確定的高速公路維護方案進行施工。如果不一致，則需要重新調整施工方案，達到原路面的設計要求。

第三次病害的調查，是隨著路面養護工作的開展，通過確認二次病害調查中標注的重點部位的病害損壞狀況，對公路病害的發展程度進行重新校核，在現場提出調整設計方案的意見。

2 高速公路養護決策研究

高速公路養護的決策研究，是高速公路養護對策的關鍵步驟。為了減弱對養護工作的上層系統的重要影響，需要對高速公路的封閉維修時間，施工后的運營服務年限進行細致的考。截止目前，高速公路養護管理的核心是依據交通條件和氣候環境，綜合考慮現有的道路材料、結構和施工因素的基礎上，實施合理的路面養護維修技術，在不同時間、不同路段，針對不同的病害，以優良的路面功能養護達到保護延長道路服務年限的目的。

2.1 預防性高速公路養護理念

預防性養護是一種在路面基層狀況良好的情況下，對面層的細微破壞進行修復，可以在保持路面整體結構能力的情況下，延遲路面的損壞，提高道路服務年限。采用預防性養護手段對現有道路系統制定有計劃的、基于費用和效益的養護策略，是未來高速公路養護決策的一大板塊。采用預防性養護理念，對高速公路進行科學合理的預防性養護決策應充分考慮三個方面的內容：

（1）預防性養護的適用條件。通過全面的路況調查充分了解已損壞路面的損壞程度和平整度、抗滑性能、路面狀況、強度等各種服務性能指標，從而判斷該路面是否授予預防性養護。

（2）選擇合適的維護時間。經過大量的實踐數據分析可以得出如下結論，當路面質量下降40%，路面使用年限達到路面壽命的75%稱為預防性養護臨界狀態，高于上述數據不宜采用預防性養護。

（3）制定恰當的預防性養護措施。恰當的預防性養護措施是養護決策措施的重要組成部分。選擇正確的高速公路預防性措施包括：預防性養護措施初選方案、特定路段的試驗段的測試、預防性養護材料和施工方案的選擇。預防性養護措施較多，不同的路況、環境、資金條件下選擇的措施也不同，如何用最少的投入取得滿意的效果，即選擇經濟性、技術性良好的預防性養護措施，是有效進行路面預防性養護的關鍵環節。

2.2 重視路面小修保養

小修保養時指對公路及沿線設施經常進行維護保養并對輕微損壞部分進行修補的養護作業，是高速公路養護管理的基礎性工作，也是預防性養護的關鍵環節。以濟青線為例，其結構特點決定了其結構的穩定性與路面功能的變化特別依賴于及時、精細的小修保養，養護不及時將導致病害迅速發展。正是基于對濟青線的病害發生，發展機理的認識，在高速公路養護管理中要把小修保養作為高速公路養護管理的關鍵環節，注重小修保養的及時、精細與新材料及新技術的應用。

2.3 “局部挖補、整體罩面”的維修方案

“局部挖補、整體罩面”是只對局部發生坑槽等嚴重變形的部位進行挖補維修，避免對結構造成整體性破壞，挖補維修后采用整體罩面的施工方法對面層進行重新維護，從而確保罩面層下路面結構層的穩定性?！熬植客谘a、整體罩面”以不破壞和維持結構自身穩定狀態為最初的指導思想，在濟青線的養護過程中已經形成完善的“不輕易銑刨路面板剛性結構層”的養護決策理念，并將其實施。

3 高速公路養護實施建議

通常在路面養護時，一般只對面層進行勘測，對基層也只停留在目測上，這是產生錯誤的養護決策的主要原因，錯誤的決策使得養護后的路面達不到路面服務年限的要求，提高了道路維護周期成本，因此通過總結濟青線路面養護經驗，提出如下養護建議：

（1）通過對高速公路路面基層進疲勞強度試驗，從而對其路面服務壽命展開分析，從研究基層的疲勞開裂與養護對策對服務年限的影響出發，確定開裂板塊對整體路面結構穩定性的影響力，來確定合理的高速公路路面養護維修方案。

（2）在對高速公路進行病害養護維修時，必須從基層乃至土基開始綜合考慮路面病害的治理，要重點對路面的基層進行檢測，確保高速公路路面基層的疲勞破壞乃至損壞。通過大量的現場調研和實地勘察，路面基層破壞會導致路面產生大量的次生病害。

（3）對高速公路疲勞強度較弱的路面，養護策略應采用面層修復的辦法，以恢復路面的使用功能為主，保持路面基層結構不變，確保道路整體結構形式的穩定性；若路面出現較為嚴重的局部損壞的路段，也盡量不采用大修的方案，通過采取局部開挖的坑槽處理后對路面面層進行重新罩面的維修方案，以達到根治病害。

4 結論

近幾年來，隨著高速公路使用年限的增長，越來越多的高速公路進行大、中、小修的養護階段，如何對高速公路的使用過程中出現的病害類型進行分析，并對病害處理提出合理的養護方案是高速公路養護管理部門所面臨的問題。雖然，在濟青線上養護管理的過程中，積累了一下實際經驗，但對于養護決策的通用性還需要大量的工程實踐進行評價。這也需要我們進一步總結經驗，準確診斷高速公路病害的產生，進行科學的養護決策， 制定正確的養護策略，實施有效的養護維修方案，從而推動高速公路的養護管理向科學化方向發展。

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作者簡介：劉東美（1981-），女，山東濟南人，工學碩士，現從事瀝青路面再生養護技術的研究。