對瀝青路面養護規劃的編制與研究

周堅

摘 要：隨著我國公路建設的日趨成熟和路網的完善，“大路網”格局初具規模，隨之而來的道路養護問題也漸漸凸顯，因此結合道路現狀情況、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護方案及養護時間，能有效地延長路面的使用壽命周期，發揮道路的最大使用能效，也能對我國公路路面設計提供有價值的參考。

關鍵詞：瀝青路面養護 養護規劃 編制研究

有許多問題目前公路養護和合理的維修計劃改善我國公路瀝青路面養護資金的使用效率，節省維修基金，有效保證路面的使用品質，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，并且可以實現路面性能目標和成本效益最大化。由于路面疾病的發展趨勢更加難以預測，所以路面養護技術的規劃還不夠成熟，與廣東米扎公路路面養護規劃相結合，對養護方法的規劃進行了探討。

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，道路養護不及時，經常的維修保養道路條件差，導致建設規模較大，大量的維修基金，而且還縮短路面的使用壽命。

一、養護規劃的總體思路

在項目工程概況和原設計、施工情況的基礎上，通過現有路面歷年養護情況調查及評估、未來交通量的調查、分析與預測及路面使用狀況調查，評估路面條件下，預測路面性能，并確定維護措施的基礎上，綜合比較各種維修技術和示范；又在此基礎上提出了未來規劃期（一般3 - 5年）維修計劃，并通過一生的經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、養護的主要措施

路面養護的實質是“適用的維修措施將在適當的時候應用于適當的路面”。為保證養護規劃的科學性和合理性，是道路養護科學合理確定的三個基本要素：養護時機、養護措施以及養護路段。

目前，高速公路養護維修保養的是最常見的方式，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護的主題。究其根本，首先與我們的國情分不開，現階段在養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護問題；其次是交通量增長迅速使得開展預防性養護的周期時間需要比國外提前很多，這使得對預防性養護開展的時間不好判定。因此在養護上應充分體現了“預防為主、防治結合”的養護理念，結合三要素開展養護工作。

1、預防性養護

a、路段選擇

預防性維修是一種基于道路狀況和現有道路系統的養護策略，是基于成本和效益的。預防性維修可以減少水進入路面結構，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，預防性維護措施幾乎沒有改善路面結構的強度。

一般來說，在路面性能下降40%之前，預防性維修是很經濟的。

b、養護時機的選擇：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，當路面損壞和結構強度不足時，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，維修策略只能是經濟有效的。

c、養護措施的選擇：瀝青路面預防性養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、矯正性養護

發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，因為維修保養費用高。維修保養適合路況相對較差，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。一是通過現有的道路狀況和疾病的發展趨勢來確定嚴重路段的修復時間。二是根據交通流量分析和剩余壽命計算，當道路實際行駛負荷超過設計負荷時，應采取糾正維修措施。添加層的厚度結合了原有路面結構的承載能力和流量。

具體而言，罩面、銑刨等矯正性養護措施的確定應根據交通量情況、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年為設計年限，有近10年的使用壽命時，已經進入功能衰退曲線區域，需要采取大修的養護方案來延緩結構強度的衰減，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、發紅試驗結果，參照路面結構的綜合強度，對基層水平進行全面確定。

基層出現下列情況之一者，要對基層進行維修：

（1）基層出現連續的疲勞裂縫（網裂、龜裂），并有多處唧漿；

（2）基層松散未結成板塊；

（3）基層雖然板結較好，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，確定層結構設計和材料設計，通常為路面的路面強度和反射裂縫考慮在表面上鋪設路面。添加層的厚度結合了原有路面結構的承載力和交通量。

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構類型、交通量和結構、道路年齡、道路施工質量和養護歷史、環境因素等。

（1）路面結構類型

不同的路面結構類型與不同路面結構強度和路面性能，主要影響因素包括類型的表面，表層的厚度、層類型、基礎和路面結構材料，厚度等瀝青表層具有高性能需求層次的結構層，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構的基礎一般分為半剛性基和柔性基礎。半剛性基礎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瀝青的影響大于柔性基礎瀝青路面的影響，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，柔性基礎瀝青路面的變形量大、重，路面結構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計，只需要分析路面結構，通常選擇模型和路面結構層的厚度的影響使用性能變量；路面性能預測和網絡水平的路面管理系統，主要用于路面長期維護方案的制定和優化，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構對性能的影響。

（2）交通流量和構圖

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。交通流量的構成主要是為了區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律。

（3）方法

公路老化程度越高，路面結構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）環境因素

影響路面性能的環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構強度，路面和路面的含水率太高，容易導致表面淤漿。施工質量和維護質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，隨著負載和環境因素的影響，模型的性能逐漸降低。本報告結合國內外研究成果，結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）隨著年數的增加或累積軸載荷的增加而單調遞減。為了滿足必要的邊界條件，方程簡單，參數清晰，可以為路面性能的深入研究奠定基礎。

三、全壽命周期養護理念

生命周期成本分析（LCCA）主要基于一個合理的基本經濟指標，并比較兩個或更多的替代方案。考慮選擇在使用年限（從開始到最后的使用，函數）的所有成本，包括建設成本、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。

養護規劃的編制應在對路面施工及養護歷史調查的基礎上，結合現有交通量分析及未來交通量預測，重點對現場檢測數據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，通過檢測匯總數據建立各項路面性能指標的預測模型，以此提出矯正性養護的控制指標和后期預防性養護的閥值，對各路段適合矯正性和預防性養護進行劃分，綜合各種養護措施和材料在本地區的適用性分析，并在交通量剩余壽命分析的基礎上，以全壽命周期理念和預防性養護理念提出了瀝青路面養護方案。

參考文獻

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