高速公路路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)運(yùn)用

趙永軍

（甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

高速公路路面在長(zhǎng)期的運(yùn)行作用下，常會(huì)出現(xiàn)坑槽、塌陷、裂縫、車轍等現(xiàn)象，這些都是常見的危害。通過這些危害的表現(xiàn)，我們可以對(duì)路面損壞程度、抗滑能力以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來確定道路損壞的程度，確定路面綜合性能并提出相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)手段。

1 路面常見危害

1.1 坑槽、沉陷

隨著時(shí)間推移，路面溫度過高會(huì)導(dǎo)致路面瀝青老化，粘合力就會(huì)下降，當(dāng)車通過時(shí)形成的壓力就會(huì)導(dǎo)致路面形成坑槽。而當(dāng)路面瀝青下層結(jié)構(gòu)厚度不夠時(shí)也會(huì)形成坑槽，當(dāng)遇到雨天時(shí)，路面積水滲到公路基層，在行車壓力下，就會(huì)發(fā)生沉陷事故，長(zhǎng)期反復(fù)下去，路面會(huì)出現(xiàn)大面積沉陷，破壞瀝青路面。

1.2 車轍

路面結(jié)構(gòu)中的瀝青只有在結(jié)構(gòu)厚度有足夠的承載能力時(shí)才能保證路面的形狀，因此采用剛性和半剛性基層可以大大減少路基變形，從而減少整體車轍的形成。當(dāng)瀝青材料在達(dá)到彈性極限時(shí)就會(huì)產(chǎn)生塑性變形，最后形成車轍。而在重型車的大壓力作用下，更容易在車輪的多輪摩擦下形成車轍。

1.3 裂縫

路面裂縫可以分為龜裂、縱向裂縫、橫向裂縫。龜裂是由于路面平整度不夠、路基不穩(wěn)定造成的。縱向裂縫是在新舊路面交界處由于路面不均勻形成的裂縫，還可能在車壓力作用下車轍周邊也會(huì)形成裂縫。縱向裂縫是在溫度、濕度以及結(jié)構(gòu)伸縮變化下造成的路面變形。

2 路面養(yǎng)護(hù)種類

公路養(yǎng)護(hù)按照工程性質(zhì)可以分為小修保養(yǎng)、中修、大修和重整四類。小修針對(duì)工程設(shè)施預(yù)防保養(yǎng)和輕微損壞修補(bǔ)，從而恢復(fù)原始狀態(tài)，其中較常見的為預(yù)防性保養(yǎng)措施。中修是針對(duì)一般性磨損和局部損壞進(jìn)行修理加固，并恢復(fù)原狀。大修是對(duì)較多損壞進(jìn)行周期性綜合修理，也可能是從原技術(shù)等級(jí)上重新進(jìn)行改造。改善工程的工程量較大，需要對(duì)道路交通量、載重進(jìn)行提高才能達(dá)到滿足要求。常見的修護(hù)方法有以下幾種。

2.1 霧封層

霧封層是一項(xiàng)施工技術(shù)簡(jiǎn)單且成本較小的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，它包括兩方面技術(shù)，乳化瀝青和改性乳化瀝青，它不僅能補(bǔ)全路面的縫隙，還能有效防止空氣和水進(jìn)入道路深層，防止道路破壞，有效提高路面材料之間的粘合度，提高道路穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，瀝青路面在噴灑再生型霧封層之后，氧化的瀝青短時(shí)間內(nèi)便可全部復(fù)原，這樣就起到了改善路面質(zhì)量的作用，提升道路車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性，還能延長(zhǎng)公路使用期限，以最短時(shí)間恢復(fù)交通運(yùn)輸，不會(huì)對(duì)道路交通產(chǎn)生太大影響。在施工過程中需要注意的是：瀝青的類型可通過道路的裂縫情況選擇，瀝青的材料配合工作要在24h前完成，噴灑過程中一定要均勻，盡量保證能密封裂縫，避免污染周圍的設(shè)施。

2.2 微表處

這是一種運(yùn)用廣泛的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，這種方法使用年限較長(zhǎng)，且成本較低，它是將乳化瀝青、粗細(xì)集料、碎石填料、水按照比例調(diào)和，將調(diào)和好的漿液用攤鋪設(shè)備攤鋪到道路上，之后便可形成防水防滑的薄層。施工時(shí)要注意要嚴(yán)格控制漿液的配合比例，施工之前一定要在道路放樣測(cè)試完成才能施工，鋪設(shè)厚度要均勻，施工前后要保證道路清潔。

2.3 碎石封層和薄層罩面

碎石封層是主要將集料和粘結(jié)材料用來填充路面的微裂縫，避免水滲入道路基層，具體分為普通碎石層、同步碎石層、纖維碎石層。這種方法經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，適合在晝夜溫差較大且氣候干燥的地區(qū)，它要求作業(yè)時(shí)施工溫度在15度以上。薄層罩面是在公路瀝青路面上再進(jìn)行一次瀝青的鋪設(shè)，且要求厚度不超過2-5cm,主要是為了提升道路的抗滑性能，增加路面摩擦力，適用于道路交通量較大的路面，需要注意的是施工中不得使用壓路機(jī)，避免震動(dòng)破壞路面。

2.4 稀漿封層

稀漿封層與微表層的漿液成分以及作業(yè)模式類似，但是在配料中存在細(xì)微變化，一般將封層分為細(xì)、中、粗、特粗封層，施工時(shí)要注意攤鋪前要將集料處理干凈，作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格控制攤鋪溫度，確保晝夜溫度變化較小，在作業(yè)完成之后要養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間再運(yùn)行。

3 工程案例分析

3.1 工程概況

甘肅省位于我國(guó)西北部，地形呈狹長(zhǎng)狀，地貌復(fù)雜多樣，山地、高原、平川、河谷、沙漠、戈壁，地形多變。甘肅地處黃土高原、青藏高原和內(nèi)蒙古高原三大高原的交匯地帶，氣候類型從南向北包括亞熱帶季風(fēng)氣候、溫帶季風(fēng)氣候、溫帶大陸性干旱氣候和高原山地氣候四大類型。本文以甘肅省河西走廊高速公路為例進(jìn)行研究。河西走廊位于武威市，氣候干燥，晝夜溫差較大，其氣候平均溫差在15度左右，經(jīng)過溫度的常年作用下，高速公路路面危害較多，已出現(xiàn)裂縫、缺陷、車轍等現(xiàn)象。

3.2 路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

路面使用性能主要從五項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分別是路面破損、行駛質(zhì)量、車轍破損、抗滑性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，這五項(xiàng)性能主要是對(duì)路面單項(xiàng)使用品質(zhì)進(jìn)行分析，并根據(jù)給出的指標(biāo)做出相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)和改建措施，對(duì)應(yīng)的指標(biāo)分別為PCI、RQI、RDI、SRI、PSSI,這五項(xiàng)指標(biāo)中，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度采用抽樣檢查進(jìn)行指標(biāo)評(píng)定，評(píng)定范圍根據(jù)要求確定。

3.3 路面使用性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)公路技術(shù)狀況的分析，可將路面狀況分為五個(gè)等級(jí)，分別為優(yōu)、良、中、次、差，具體等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。該標(biāo)準(zhǔn)不區(qū)分公路類型，也不針對(duì)具體的公路交通量，是所有公路評(píng)價(jià)體系的通用體系。該指標(biāo)評(píng)價(jià)的缺點(diǎn)是歷時(shí)較長(zhǎng)，至少需要經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)10年的評(píng)價(jià)時(shí)間，才能確定一條公路的路面等級(jí)狀態(tài)。

表1 公路技術(shù)狀況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3.4 路面養(yǎng)護(hù)對(duì)策分析對(duì)策

1）路面養(yǎng)護(hù)確定原則

影響路面養(yǎng)護(hù)原則的因素較多，不僅需要根據(jù)給出的五項(xiàng)單項(xiàng)數(shù)據(jù)來決定，還需要根據(jù)不同公路等級(jí)、交通量、分項(xiàng)路況的評(píng)價(jià)結(jié)果以及養(yǎng)護(hù)資金的多少來決定養(yǎng)護(hù)方法。但公路路面的決策性指標(biāo)是RQI,直接反應(yīng)路面平整度的反應(yīng)指數(shù)為RQI和RDI,這兩者中任何一項(xiàng)不符合，另一項(xiàng)即為不合格，因此在考慮路面因素時(shí)將RQI和RDI視為同一個(gè)因素。而為了更好地體現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)決定采用的補(bǔ)救措施，現(xiàn)用決策樹的方式直觀體現(xiàn)各項(xiàng)指數(shù)區(qū)間要采用的養(yǎng)護(hù)方法。同時(shí)，為了更方便確定道路養(yǎng)護(hù)的類型，將各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試數(shù)值進(jìn)行等級(jí)劃分，即90～100為一等，80～90為二等，70～80為三等，低于70為四等。其中，A方式屬于小修保養(yǎng)，只需要對(duì)部分病害進(jìn)行處理即可，B、C、D方式屬于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，E、F、G、H屬于中修保養(yǎng)類型，I、J屬于大修保養(yǎng)，K、L屬于重建工程類型。

2）路面養(yǎng)護(hù)對(duì)策確定

通過分析可以看出，輕交通道路經(jīng)測(cè)試，PCI、RDI、SRI指標(biāo)均達(dá)到一級(jí)，道路只產(chǎn)生了細(xì)小裂縫，輕微老化、松散等現(xiàn)象，只需要在碎石封層進(jìn)行修護(hù)即可。在輕、中交通的情況下，會(huì)伴隨細(xì)小裂縫、輕微老化車轍、抗滑不足的現(xiàn)象，這時(shí)候各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到二級(jí)以上，只要進(jìn)行抗滑處理增加摩擦即可，采用稀漿封層即可養(yǎng)護(hù)。在中、重交通下，PCI達(dá)到一級(jí)、RDI達(dá)到二級(jí)、SRI等級(jí)為三時(shí)，常伴隨摩擦力降低、車轍較深，裂縫較多等現(xiàn)象，這樣的路段只是抗滑性能較差，適合采用微表處養(yǎng)護(hù)。當(dāng)路面伴隨著中等程度的破壞，車轍較多，且變形程度較大，路面滲水現(xiàn)象較多，這時(shí)所有指標(biāo)通常情況下處于二到三等，路面損壞就較大，需要進(jìn)行瀝青罩面養(yǎng)護(hù)措施。當(dāng)所有指標(biāo)處于三等，那么就需要道路大修，必要時(shí)候需要進(jìn)行道路重整。

3）其他措施

綜合考慮各類養(yǎng)護(hù)措施的適用條件和養(yǎng)護(hù)資金狀況等因素，擬定甘肅省河西走廊地區(qū)高速公路養(yǎng)護(hù)維修措施，其中變形類病害處理包括鏟平或填補(bǔ)或車轍處理，裂縫類病害通過灌縫、封縫等措施進(jìn)行處理。根據(jù)路面狀況組合情況，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)對(duì)策選擇，確定每種組合對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，居民收入增長(zhǎng)，道路交通的壓力也在不斷增長(zhǎng)，為了能延長(zhǎng)公路使用壽命，必要的養(yǎng)護(hù)措施不可或缺，而通過對(duì)各項(xiàng)指數(shù)的統(tǒng)計(jì)與分析，可以確定具體的道路養(yǎng)護(hù)方式，從而延長(zhǎng)公路使用壽命，保證公路在建設(shè)與養(yǎng)護(hù)并重的情況下穩(wěn)定發(fā)展。