高速公路瀝青路面精準養護設計之我見

石麗芳 趙小良 吳偉民 陳堯三

摘 要：本文通過分析高速公路瀝青路面病害的特點，結合養護設計與路面檢測工作，闡述瀝青路面養護設計工作中的重點工作，做好路面養護的決策與精準養護設計工作。

關鍵詞：高速公路;瀝青路面;精準養護;設計

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A

隨著高速公路通車年限的增加，如何做好瀝青路面養護工程管理與設計，提高路面的使用性能和耐久性成為高速公路管理部門和設計單位的主要職責與工作。本文通過分析高速公路養護工作的特點，結合高速公路近十年瀝青路面養護設計工作，養護設計中做到定性、定量、科學地制定路面病害治理方案，提高瀝青路面養護質量，進行瀝青路面精準養護設計，延長路面使用壽命起到積極的作用。

1 認識高速公路瀝青路面結構病害

相關研究成果表明，我國高速公路瀝青路面早期損壞除了瀝青混合料材料、設計、施工管理等方面的原因外，還與瀝青路面的基層結構形式有重要關系，半剛性材料水泥穩定碎石基層與底基層是引起面層裂縫問題的主要原因之一。瀝青路面使用年限與運營期的合理養護措施、交通荷載以及自然環境作用有關。設計單位正確判斷路面病害產生原因，材料狀況需求，從性價成本、社會成本，提高服務水平出發，樹立全壽命周期成本理念，做到設計與施工控制相結合，做好精準設計尤為重要。

2 做好高速公路瀝青路面結構精準養護設計工作

養護設計工作開展需根據車輛荷載情況，氣候情況，材料情況等等，深入分析、嚴格計算，進行結構設計，正確理解規范有關指標的使用前提和適用條件，靈活運用規范，避免照搬照抄項目設計，積極改進路面結構、材料、排水等設計，加強舊路面材料利用，加大舊路面材料四新技術研究成果推廣，將成熟路面新材料、新技術、新結構、新方案用于我們的養護工程中。高速公路養護設計工作如何能做到精準化，我認為可以從以下工作進行：

2.1 瀝青路面病害調查精細化

設計工作首先從了解項目建設期里面結構方案開始，對通車以來的歷年路面養護工程、病害治理工程以及檢測評價報告等資料進行分析，對瀝青路面進行路面狀況調查包括：瀝青路面破損位置、范圍和程度調查;路面結構強度檢測;路面平整度檢測;路面車轍檢測;現場試驗和室內試驗等方面內容。設計對路面破損調查的原始記錄匯總整理，劃分典型病害路段，結合路面檢測報告綜合分析以及對全路段取芯試樣的瀝青混合料試驗，土樣物理力學指標，基層各種指標，針對車轍病害、縱縫病害、橫縫病害、水損壞病害以及網裂病害等進行綜合分析。為病害原因判定進行提供依據。在實際設計過程中，對于檢測技術的應用是全方面、綜合性的。如路面破損調查、鉆芯、雷達檢測、室內試驗，以及平整度、抗滑、車轍等檢測結果的數據處理，都使得我們的瀝青路面養護設計越來越更量化、更準確、更科學。

2.2 路面養護設計方案精準決策

路面養護設計方案決策需結合各個評定指標在養護決策過程中的影響權重來決定不同指標的養護方案決策等級。將路面結構強度作為一級決策指標，在滿足強度要求的前提下，以PCI或RQI作為制定養護措施的決策依據，在強度不滿足要求的條件下，采取大修補強措施以提高承載能力。在計算路面PQI時，路面結構強度不計入計算，其他各路面性能指標決策優先等級排序為路面破損（計PCI）、路面平整度（計PQI）、路面車轍（計RDI）、路面跳車指數（計PBI）、路面抗滑（計SRI）或者路面磨耗指數（PWI）選其一，權重系數分別為0.35、0.30、0.15、0.1、0.1。根據以上決策條件來構建決策樹，通過決策條件的判斷來決定決策樹分支的走向，從而進入下一級決策。由此形成的決策樹如下所示：

養護設計工作根據檢測指標進行合理決策，為制定精準有效的病害處治方案及罩面加鋪補強設計方案提供依據和支撐。

2.3 路面養護設計方案的方案精準化要有一定的職業素養

設計人員一方面在路面病害調查工作中應具有一定的“預見性”;另一方面，在進行治理方案的比選時，也應具有一定的“前瞻性”。在實際工作中，可以結合路面強度等性能指標的檢測數據進行綜合分析，對路面狀況的發展趨勢做出短期的預測，使治理方案更接近實際施工時的路面狀況。

（1）路面病害調查的“預見性”。鑒于設計階段和實際施工之間存在較長的時間差，高速公路路面病害一旦出現，其發展、惡化的速度是十分驚人的。以筆者管養、設計的甬金高速公路車轍病害為例，該路上重載貨車、集裝箱車站到自然交通量的40%以上，經過夏季連續高溫，行車道車轍深度可以增加10 mm～20 mm，甚至更多。其它病害，例如橫向裂縫、網裂、沉陷、松散、坑槽等等，其一旦出現，病害范圍便會迅速擴展，病害程度迅速加深。因此，在設計階段病害調查時的一處小面積輕微網狀裂縫，待到施工階段有可能就發展成面積較大的網狀裂縫并伴有唧漿和沉陷，甚至惡化成松散和坑槽。路面病害是發展的，這就要求我們在進行病害調查時注意觀察、善于分析、及時總結。一個冒漿點、一處灌縫膠的脫落、一片明顯的跑砂點、一段輕微的車轍，都是路面病害發展的預兆，都是我們應該發現并記錄的重要信息，這對今后病害治理方案的比選和工程數量的確定都有很重要的意義。

（2）路面病害治理方案須有一定的“前瞻性”、“可行性”。路面病害處治設計數量確定時，需考慮調查及治理方案的“時差問題”，路面病害治理方案的確定應本著“徹底根除、從重從嚴”的原則進行，治理范圍“寧大勿小”、治理深度“寧深勿淺”，否則達不到根治的效果。因此，在制定路面治理方案時，選擇首先對原路面病害采取挖補等方式進行徹底治理，原則上病害破壞到哪一層就處理到哪一層，不留隱患，并充分考慮病害發展規律，處理范圍宜大不宜小，不留夾層、不留尾巴，切實保證加鋪罩面處于堅實穩定的基礎上，防止罩面早期破壞，同時要一切從實際出發，根據所設計高速公路的實際情況，盡量減少投資。

3 結語

養護設計工作是綜合了檢測技術、路面設計新理念、新工藝、新材料等多方面的綜合性技術要求。隨著高速公路路網完善、路網密度的加大，養護工作任重而道遠。作為設計技術人員，應與時俱進，對于養護工作中出現的如早期路面病害問題、耐久性問題，以及養護檢測與評價技術、養護決策等多方面問題，都應有“因路制宜”的解決措施和方案。設計單位和管理單位通過路面養護中的經驗積累和反復驗證，不斷總結、不斷提高，勇于探索和創新，為養護精準設計、精準養護起到積極的作用。

參考文獻：

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[2]劉同賓，朱漸.高速公路瀝青路面養護設計新理念與檢測技術的應用[J].交通世界（建養.機械），2015，22（09）：42-43.