高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的探討

宋繼增

近年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,交通運(yùn)輸和公路建設(shè)得到了快速發(fā)展,尤其是高速公路的建設(shè)十分迅猛。截至2009年年底,我國(guó)高速公路通車(chē)總里程達(dá)到6.5萬(wàn)km。但我國(guó)早期建設(shè)的高速公路在運(yùn)營(yíng)和使用過(guò)程中,很多公路在設(shè)計(jì)年限初期路面面層就出現(xiàn)了諸如微裂縫、麻面、脫皮、泛油、瀝青老化、路面滲水等輕微病害,為了維護(hù)路面的使用性能,延長(zhǎng)路面的使用壽命,就需要采取相應(yīng)的措施來(lái)阻止輕微病害的進(jìn)一步擴(kuò)展,從而來(lái)保證道路的行車(chē)質(zhì)量和行車(chē)安全。因此,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)觀念和相關(guān)技術(shù)逐漸在廣大公路工程中得到了應(yīng)用,并取得了一定的實(shí)際效果。

1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)包含了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和矯正性養(yǎng)護(hù)兩個(gè)層面的內(nèi)容,包括了道路設(shè)施中的路基、路面、橋涵及附屬設(shè)施的全部?jī)?nèi)容。按照目前的養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范中劃分的養(yǎng)護(hù)類別,是除大修工程以外的維修日常保養(yǎng)、中修工程,從預(yù)防的角度來(lái)看,小修是對(duì)小病害進(jìn)行及時(shí)性修復(fù),來(lái)防止大病害的發(fā)生。總之,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)概念是全方位多層次的,是一個(gè)系統(tǒng)工程。

2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)瀝青路面狀況采用路面強(qiáng)度系數(shù)(SSI)、路面損壞狀況指數(shù)(PCI)、車(chē)轍深度指數(shù)(RDI)、行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)和路面抗滑系數(shù)(BPN或SFC)5項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。因?yàn)橥ㄟ^(guò)路面破損狀況的調(diào)查,不但可以反映路面的整體使用狀況,也可間接地反映路面的平整度、強(qiáng)度和抗滑性能狀況。因此,針對(duì)高速公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)目標(biāo),選擇將四種指數(shù)(PCI,RQI,SFC或BPN,SSI)都保持處于良好作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的基本目標(biāo);在進(jìn)行高等級(jí)公路破壞狀況評(píng)價(jià)中,我們采用路面損壞狀況指數(shù)PCI和RQI作為路面破損的判斷指標(biāo),以 SSI和RQI為檢驗(yàn)指標(biāo)。

目前我國(guó)還沒(méi)有統(tǒng)一的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的基本標(biāo)準(zhǔn)和決策依據(jù)。針對(duì)瀝青路面,將保持路面PQI指數(shù)處于良好,保持路面PCI指數(shù)處于中以上,保持路面RQI指數(shù)處于良好以上,保持路面BPN或SFC指數(shù)處于中以上,保持路面 SSI指數(shù)處于良好以上,這一系列作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目標(biāo)。道路損壞狀況等級(jí)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 瀝青路面損壞狀況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)實(shí)施路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)要求對(duì)路面使用性能進(jìn)行定期評(píng)價(jià),應(yīng)該盡可能的要求各指標(biāo)都達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn),如路面狀況指數(shù)PCI≥80,路面強(qiáng)度系數(shù) SSI≥0.85,行駛質(zhì)量指數(shù)RQI≥8.0,路面抗滑系數(shù)SFC≥45等。

3 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的適用性

目前就瀝青路面來(lái)說(shuō),其預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施主要有稀漿封層、微表處、碎石封層、復(fù)合封層、薄層罩面、灌縫或封縫、霧封層和就地?zé)嵩偕?各個(gè)養(yǎng)護(hù)措施的適用條件都不盡相同,如表2所示。

表2 瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)適用性

4 全壽命周期分析

4.1 路面全壽命周期

路面全壽命周期是指路面從建設(shè)完工投入使用到下一次進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)性整體補(bǔ)強(qiáng)大修或重建之間的時(shí)間段;全壽命周期路面成本是指在路面整個(gè)全壽命周期內(nèi)的路面建設(shè)費(fèi)用和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的總和。為了進(jìn)一步更簡(jiǎn)單明了的深入分析,我們可以用公式表示如下:

其中,A為路面建設(shè)費(fèi)用,萬(wàn)元/km;B為路面養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,萬(wàn)元/km;C為全壽命周期路面成本,萬(wàn)元/km;D為年平均日常保養(yǎng)費(fèi)用,萬(wàn)元/(年?km);E為年平均小修工程費(fèi)用,萬(wàn)元/(年?km);F為一次路面中修工程的平均費(fèi)用,萬(wàn)元/km;t為路面全壽命周期,年;n為在全壽命周期內(nèi)路面中修工程次數(shù)。

4.2 年平均養(yǎng)護(hù)費(fèi)用分析

路面全壽命周期內(nèi)年平均養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,用G表示,可用公式表示如下:

通過(guò)分析式(1)～式(5),我們可以知道,要想使路面全壽命周期內(nèi)年平均養(yǎng)護(hù)費(fèi)用盡可能的減少,就需要盡可能的延長(zhǎng)路面全壽命周期,或者使路面在使用周期內(nèi)盡可能保持較高的路況質(zhì)量。這就要求我們?cè)诼访娉霈F(xiàn)輕微病害時(shí)或者路面損壞狀況達(dá)到需要進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)該及時(shí)的采取相應(yīng)的措施來(lái)對(duì)路面維修養(yǎng)護(hù),以阻止輕微病害的進(jìn)一步擴(kuò)展,從而保證和維持道路的使用性能,來(lái)盡可能的減少路面全壽命周期內(nèi)的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,也就是間接的減少了全壽命周期內(nèi)的路面成本。

5 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的基本思路除了在公路路面養(yǎng)護(hù)工程中體現(xiàn)外,在橋梁、路基等方面也有了很大的發(fā)展;2)公路路基路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù),已逐步擴(kuò)展到諸如對(duì)路肩、邊溝、綠化、排水設(shè)施等多項(xiàng)輔助設(shè)施領(lǐng)域當(dāng)中去;3)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)與新技術(shù)、新工藝的推廣應(yīng)用結(jié)合緊密,可應(yīng)用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施也在不斷增多,逐步形成了比較系統(tǒng)全面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)綜合實(shí)施方案。

6 結(jié)語(yǔ)

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種周期性的保養(yǎng)措施,是在路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度充足,僅表面功能衰減的情況下,為恢復(fù)路面表面服務(wù)功能而采取的一種養(yǎng)護(hù)措施。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作為高等級(jí)公路經(jīng)常性、周期性的保養(yǎng)措施,應(yīng)引起足夠的重視。針對(duì)可能出現(xiàn)的路面病害類型和損害程度,應(yīng)該及時(shí)地選擇正確、合理的路面養(yǎng)護(hù)維修措施,才能節(jié)約路面全壽命周期內(nèi)的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用以及建設(shè)成本,從而延長(zhǎng)了路面使用壽命,保證道路的行車(chē)質(zhì)量和行車(chē)安全。

[1] JTJ 073.2-2001,公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

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