普通干線公路路面預防性養護措施及其運用效果分析

■江建

(福建省交通科研院有限公司，福州 350004)

0 引言

截至2018 年底， 福建省公路通車總里程已達10.9萬km，其中國省道里程達到1.6 萬km。 隨著普通干線公路建成時間延長、交通量增大及超限超載車輛作用，公路路面出現不同程度的破壞。 公路養護部門開展了多種類型的養護維修， 但部分路段養護后路面各項性能指標并沒有明顯得到提升或在養護后的1～2 年內又恢復原狀，說明對應的養護措施并不適用。道路具有不同的等級、不同的結構形式、 不同的交通量， 所處的自然環境也不一樣，路面損壞的原因不同，采用的養護措施不同，對病害原因的分析不準確會造成養護措施選擇錯誤。 從而出現這種情況：在某段路段使用效果良好的養護措施，在相同損壞狀況的另一路段可能并不適用。 不同的養護措施由于采用的材料不同、施工工藝不同、設計要求不同，都有其特定的使用條件，如交通量、原始路面結構狀況、自然環境條件等。

因此有必要結合病害專項調查數據及道路基本建設運用條件資料， 結合各項養護措施的運用效果進行跟蹤分析，通過廣泛調研，總結公路養護常用的預防性養護方案，并收集各路段路面結構形式、交通量狀況、歷年路況檢測數據、養護工程計劃等，分析各類養護方案的使用條件及使用效果； 再結合當前國內外較為先進的或已得到驗證效果較好的預防性養護方案， 綜合構建普通干線公路預防性養護對策集明確各類路況及基礎條件下可采用的養護方案及其養護效果。

1 常用預防性養護措施調研

通過省內外廣泛調研， 總結公路養護常用預防性養護方案，并收集各路段路面結構形式、交通量狀況、歷年路況檢測數據、養護工程計劃等，分析各類養護方案的使用條件及使用效果。本文共收集到50 個預防性養護工程路段(共340km)及其連續5 年路況數據變化情況，其中，瀝青路面預防性養護工程33 個(274km)，水泥路面預防性養護工程14 個(共66km)。

2 水泥路面預防性養護措施運用效果

水泥路面預防性養護措施主要包括：超薄罩面，AC-10 薄層罩面，微表處，稀漿封層。 各種措施運用效果跟蹤觀測情況如下：

(1)超薄罩面

某省道(K85+100～K107+130)為25cm 水泥混凝土路面，2010 年加鋪2cm 改性超薄罩面。 超薄罩面后可以在長期內提高或維持水泥路面各項指標，5 年后路面PCI仍然保持在90； 相比于未進行超薄罩面的路段， 其PCI下降慢。 加鋪后路況變化情況如圖1 所示。

圖1 超薄磨耗層

(2)AC-10 薄層罩面

某國道(K2274+600～K2290+600)為26cm 水泥混凝土路面，主要病害是破損和裂縫。 于2012 年上行路幅進行AC-10 瀝青罩面。 AC-10 薄層罩面可以在長期內提高或維持水泥路面各項指標，3 年后路面PCI 任然保持在85。相比于未進行薄層罩面的路段，其PCI 下降慢。加鋪后路況變化規律如圖2 所示。

圖2 AC-10 瀝青罩面

(3)微表處

某國道(K2476+200～K2476+779)于2014 年整個路幅灌縫噴灑1cm 微表處，養護后路面PCI 變化如圖3 所示，可以看出1 年后PCI 下降嚴重， 在水泥路面上進行微表處效果不佳。

圖3 微表處

(4)稀漿封層

某國道(下行K2934+300～K2938+600、上行K2928+610～K2929+820) 于2011 年加鋪1cm 稀漿封層后，PCI、RQI 等指標繼續降低， 說明對水泥路面進行稀漿封層預防性養護并不能起到應有效果；此外，對PCI 小于85 的路段不宜采用預防性養護措施。 加鋪后路況變化規律如圖4 所示。

3 瀝青路面預防性養護措施使用效果

瀝青路面預防性養護措施主要有： 超薄罩面、 微表處、稀漿封層、含砂霧封層、薄層罩面。各種措施運用效果跟蹤觀測情況如下：

圖4 稀漿封層

(1)超薄罩面(1.2cm)

某省道(K0+000～K0+800) 及某國道(K2572+654～K2573+414)為瀝青路面，于2014 年整個路幅加鋪1.2cm復合改性瀝青超薄罩面。加鋪后各項路況指標均有提高，其長期使用效果仍待進一步觀察。 其PCI 變化規律如圖5 所示。

圖5 超薄罩面

(2)微表處

某國道(K95+700～K99+900)于2013 年全幅進行雙層微表處(1cmMS-3 型+0.5cmMS-2)。加鋪后路況指標值較低的路段有一定的恢復，相比于未進行微表處的相鄰路段，其PCI 下降速度較慢。 加鋪后路況變化規律如圖6 所示。

圖6 雙層微表處

(3)稀漿封層

某省道(K71+000～K72+000)于2011 年全幅進行稀漿封層處治試驗。 原路面PCI 小于60，稀漿封層不能長期使路面狀況保持在較高水平，1～2 年后PCI 降低到原來水平，路況變化規律如圖7 所示。

圖7 稀漿封層

(4)含砂霧封層

某國道(K74+000～K246+470)為瀝青路面，于2015 年噴灑含砂霧封層，隨后進行了路況檢測。對比養護前后的路況檢測數據， 可以發現進行含砂霧封層后路面的PCI都有提高。 養護效果見下圖8。

(5)3cm 薄層罩面

某國道(K2281+000～K2295+913)為瀝青路面，2012 年進行3cm 薄層罩面。 原路面PCI 小于60 的路段，薄層罩面不能長期使路面狀況保持在較高水平，1～2 年后PCI降低到原來水平；原路面PCI 大于80 的路段，路面狀況下降較慢，加鋪后路況變化規律如圖9 所示。

圖8 含砂霧封層

圖9 3cm 薄層罩面

4 預防性養護決策技術

綜合以上各類養護措施運用效果及運用條件， 本文總結出適合普通干線公路預防性養護措施及適用條件，見下表1～2。 普通公路預防性養護決策時，根據自身道路情況和預期目標，可作為選擇養護措施的參考。

表1 水泥路面預防性養護措施適用條件

表2 瀝青路面預防性養護措施適用條件

5 結語

開展公路水泥混凝土路面和瀝青路面預防性養護，就是要針對路面病害、 缺陷的類型和損害程度， 選擇正確、合理的路面養護維修措施。本文結合普通干線公路預防性養護措施使用情況， 研究了公路路面預防性養護決策技術，提出了適合預防性養護工程的養護決策方法。這對確保路面養護質量、延長養護壽命、節約養護費用、提高資金的投資效益具有十分重要的意義。