王淵
摘 要:高速公路預防性養護時機的選擇是一個多標準的復雜問題,不僅要充分考慮其經濟性與有效性兩個方面的因素,而且還要根據實際公路路面具體情況進行合理分析,建立科學、統一的路面管理系統,對路面養護進行科學預測,以便能夠確定準確的養護時間,提高公路使用效益。
關鍵詞:高速公路;瀝青路面;養護;時機
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)08-0153-01
隨著經濟的發展,我國道路交通建設也在迅速發展,特別是在車流量不斷增加的今天,道路交通量的激增要求高速公路有一定的承載力與通行力。要達到這一目的,要求高速公路在使用過程中注重預防與保養,高速公路瀝青路面預防養護時機的選擇非常重要,必須確保高速公路瀝青路面的穩定性與安全性。
1 高速公路瀝青路面的養護時機分析
在高速公路修養方面,以往人們認為等到路面破壞以后再修也可以,哪里破壞修那里。但是如果采取這樣的修補措施,往往會產生補了這塊壞那塊的情況,導致瀝青路面的運行價值一路下滑,減少了高速公路的使用年限。而預防性養護是基于一種遇見病害的理念,具有前瞻性思想,首先對存在病害先兆的路段進行養護,使路段保持在良好的性能之下,提高公路的經濟效益。
隨著高速公路使用年限的延長,路面的平整度、抗滑度均會逐漸變差,使用性能下降,但從理論上而言,若使用性能未下降到到需要養護的程度,則不需要對路面進行養護。但實際中路面一旦發生病害后,則隨著年限的延長,病害發展速度也會加快。以高速公路瀝青路面最長見的車轍病害為例,路面出現車轍后,前兩年內發較慢,平均深度可在1.5 mm內,而隨著時間的延長,可在兩年內迅速發展至7.5 mm,嚴重影響到行車安全。因此,有必要對高速公路路面實施預防性養護,尤其是近年來,隨著我國社會經濟的快速發展,道路交通量也迅速增加,車輛大型化且超載嚴重,進一步加快了路面的損壞,預防性養護工作也愈加重要。但若預防性養護時機過早,在路面性能良好的情況下實施,則會增加養護成本,因而實際工作中需要合理選擇路面養護時機,在盡可能延長路面使用壽命的前提下,最大限度地降低成本。
2 高速公路路瀝青路面最佳養護時機的確定
高速公路預防性養護效果與實施時與道路狀態之間有著密切的聯系,高速公路瀝青路面要想保持持久的應用必須在恰當的時候實施預防性養護,并且采用合理的養護,才能達到公路使用效益的最大化。預防性養護時機的選擇需要考慮公路維護費用與效益兩個方面的問題。
2.1 路面數據的收集
公路瀝青路面的預防養護中對代表性的道路使用狀況進行必要的數據調查和收集,并且要充分考慮公路的施工標段、結構層次和路基類型以及施工因素等方面的問題,只有綜合考慮這些問題,才能更好做好公路瀝青路面的養護與保養。
2.1.1 養護路段基本信息的調研
養護路段基本信息主要包括路段的位置、路面結構以及施工類型,路面的施工數據主要包括:路面施工情況、瀝青資料、集料類型、滲水系數、路面的平整度、路面的摩擦系數以及路面的構造深度等;另外,路面的施工工藝主要包括路面主要施工步驟、施工要點、路面開放時間、路面交通時間、歷史養護時間以及路面維修情況。
2.1.2 路況數據分析
高速公路路況信息主要來源于路段理念檢測數據,其主要包括路面的損害情況、高速公路路面的平整度、高速公路路面車轍情況、路面抗滑性能以及該階段路面的機構強度等。這些數據均需要仔細整理,以便為選擇路面養護最佳時機提供參考資料。
2.1.3 路面交通數據收集
高速公路路面交通數據的收集可以向高速收費站收集,同時結合工人典型路段調差的方式相結合,以便更加全面的分析該路段交通量情況,然后和預估交通量進行比較分析,以便能夠準確推測出道路實際交通情況,為設計公路使用年限提供有效的依據。公路交通量分析采用的數據主要包括年平均日交通量、軸載譜等,其中軸載譜主要包括公路各類車輛通過數、然后在各類車輛中抽取一定量的數據進行特殊分析。
2.1.4 氣候數據分析
該路段氣候數據分析可以向氣象部門購買通過對往年氣象資料的分析節能性總結,從中獲取預估信息,對于路面和立面結構層的溫度數據可以采用溫度傳感器進行數據采集,以便能夠得到準確的數據。
2.2 高速公路跟蹤調查
一般情況下,高速公路服務功能損害情況主要是指路面的損害情況、路面平整度、路面抗滑能力以及路面基本情況的呢過。為了收集該段高速公路瀝青路面情況,可以進行為期3 a的數據調查工作,采用人工調查的方法對車道病害情況進行分析。比如對高速公路路面平整度的調查,在條件允許的情況下可以采取快速、高精度的斷面類型檢測設備進行檢測,結合路面和車轍情況進行綜合檢測。如果通過單獨檢測高速公路的路面平整度時就需要采用自動化激光平整度儀對代表性的路段進行統一的檢測,這種監測方法準確率較高,而且重復性比較好,非常適合于采集路面平整度信息。路面車轍的信息采集可以采用快速檢測設備,結合路面破損和路面車轍情況進行統一檢測。
2.3 最佳實施時機的選擇
公路瀝青路面預防性養護最佳實施實際的選擇,需要考慮的因素比較多,比如時機的確定首先要更具路面效益評價指標進行分析,這里的效益是指預防性養護以后道路性能的提高和衰減速度可以用一個或者多個指標進行描述。預防性養護可以提高原有路段的實際使用效益。實際的選擇可以通過路面的抗滑性能、路面平整度、路面車轍以及路面具體情況進行確定,所以預防性養護效益也可以從這幾個方面進行考慮。目前國內外最佳高度公路瀝青路面的養護時機選擇一般根據道路管理系統進行分析。也就是在全面考慮高速公路路況變化、資金以及優先權養護等各種因素的綜合考慮下進行分析,以便能夠合理安排預防性養護工作。在確定具體的預防性養護時機時,根據瀝青路面的交通水平、環境等的不同,時機也有所不同,目前實踐中常用的確定瀝青路面預防性養護時機的方法有多種,如基于時間或路況的方法、生命周期評估法、決策樹法等。
一般情況下,高速公路瀝青路面是一個有一定規律的由慢到快的過程,但實際中影響路面壽命的因素有多種,如高速公路路面設計或施工中存在問題,則路面的損壞過程會與瀝青路面損害規律不符。考慮到這一因素,在確定路面養護時機時,可將路面使用性能降低10%~15%的幅度,以更好地使路面處于高性能狀態,從而延長路面壽命,延緩其進入快速衰變期。
在裂縫填縫期的養護時間一般為2~4 a、霧封層的預養護時間為1~3 a,石屑封層為5~7 a等。不同的養護路段不僅在養護時間上有差異,而且還需要有一個持續的養護過程,根據高速公路瀝青路面普遍存在的早期損害現象,根據實際情況采取合理的措施進行養護,提高公路使用的安全性。
3 結 語
公路建設是一項重大工程項目,在建設過程中不僅要考慮它的便利性,而且要考慮安全性、實用性、可實施性。公路建設后在使用過程中的預防養護工作是公路建設者必須考慮的問題,高速公路瀝青路面的預防養護直接關系著公路建設社會效益的提高和公路使用壽命的提高,所以公路管理人員要慎重考慮,注意公路預防養護時機的選擇。另外,需要注意公路養護中生態環境與自然環境,在提高高速公路使用質量的同時,提高其預防養護效益。
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