城市道路瀝青混凝土路面預防性養護對策研究

閆永興 張文耀

摘 要：隨著我國城市化進程的發展，市政道路規模隨著城市的發展急劇擴大。預防性養護成為市政道路養護管理的重要方向，因此有必要對城市道路預防性養護進行研究。本文通過分析現有養護技術規范，對瀝青混凝土路面早期的車轍、裂縫、平整度和抗滑性進行分類分級。并對不同級別的病害提出不同的養護措施，為市政道路養護管理部門提供參考。

關鍵詞：預防性養護 城市道路 瀝青混凝土路面 對策

瀝青路面因其良好的性能，在城市道路中所占比重較大。我國道路養護研究起步較晚，預防性養護的理念雖已出現但未形成系統，在實際的養護中養護管理人員往往依靠養護經驗進行道路維修工作，沒有系統性和量化的養護對策。

1.現行市政規范中城鎮道路路面性能評價方法與不足

1. 1城鎮道路路面性能評價方法

我國現行《城鎮道路養護技術規范》（CJJ36-2006）中瀝青路面技術評價體系中評價內容包括了路面行駛質量、路面損壞情況、路面結構強度、路面抗滑能力和綜合指標評價，相應的評價指標為路面行駛質量指數（RQI）、路面狀況指數（PCI）、路表回彈彎沉值、抗滑系數（BPN或SFC）和綜合評價指數PQI。

綜合評價標準也以按不同城鎮道路等級分為A、B、C、D四個等級。根據四種評價指標規范給出對應的養護對策，如表1：

1.2《城鎮道路養護技術規范》在預防性養護中的局限性

現行的《城鎮道路養護技術規范》雖然給出了詳細的指標分級方法，但當各評價指標低于B級時，路面已經出現了較為嚴重的病害，按照預防性養護理念，此時已錯過了低成本恢復路面性能的有利時機。

2.城鎮道路瀝青混凝土路面早期性能評價

據調查：我國城鎮瀝青混凝土路面早期病害中裂縫及車轍占到了總破壞的70%以上。早期病害成為道路結構進一步破壞的源頭。因此車轍和道路裂縫非常有必要將其作為路面早期預防性養護的評價內容。

路面平整度及路面抗滑性是影響車輛安全舒適行駛的重要指標，借鑒既有城鎮道路養護規范，將其納入城鎮道路瀝青混凝土路面早期性能的評價內容。

本文在對當前瀝青路面主要病害分析基礎上，借鑒現有的養護規范，對病害規模及影響程度上，依照預防性養護的理念將裂縫、車轍、路面平整度及抗滑性作為預防性養護評價內容。

3.各評價內容分級

早期病害類型具有多樣性，同種病害類型也有不同的規模，只有將不同類型的早期病害按等級進行分類，對于早期病害的預防和處治才具有針對性。

3. 1裂縫分級

路面常見裂縫形式有網狀裂縫、縱向裂縫及橫向裂縫。城市道路單條裂縫主要是分幅施工或修補過程中引起的。網狀裂縫在市政道路中因為繁重交通和城市排水不暢等原因出現較多。

3.1.1單條裂縫分級

通過王威娜、支喜蘭等人所做裂縫滲水實驗發現，當裂縫小于1mm時路面滲水較低，處于3mm時明顯增大，大于3mm時路面滲水系數增大，但滲水系數變化量減小。故對于單條裂縫按裂縫寬度分級為：I級<1mm，1mm

網狀裂縫寬度較小，但分布較廣，因此已不能按裂縫寬度進行分級。本文引用國外道路養護相關規范中的PSI模型，引入裂縫率的概念，作為網狀裂縫評價參數。

國外PSI模型為式1。

其中：PSI—路面使用性能評價指數；

σ：平整度標準差；

CR：裂縫率；

RD：車轍深度；

IRI：國際平整度指數。

根據國外PSI路面使用性能評價模型經驗，路面綜合評價指標為：

優：PSI≥4；良：3≤PSI<4；中：2≤PSI<3；次：1≤PSI<2；差：0≤PSI<1。

本文中認為當PSI為次和差時已經失去預防性養護的意義，當PSI值為2.5評價等級為中，通過計算知，當PSI=4、PSI=2.5時，對應的裂縫率（CR值）分別為3.15%及0.29%。可知當裂縫率大于3.15%時不能用預防性養護措施進行維護，且0.29%可作為網狀裂縫分級依據。考慮到我國的現實狀況將裂縫率0.29%修正至0.5%。

在此將網狀裂縫按照裂縫率進行分級。當裂縫率小于0.5%時稱Ⅰ級裂縫率，當裂縫率處于0.5%-3.15%時為Ⅱ級裂縫率。3.2車轍分級

根據國內大量的統計結果及測試結果表明，我國市政道路非結構性車轍深度處于5mm-30mm范圍內。而試驗表明，當車轍深度大于10mm時積水及行車不穩的情況已經比較明顯。因此，根據車轍深度RD將車轍分級為：I級15>RD≥5；II級25>RD≥15；III級30>PSI≥25。

3.3平整度分級

參照王秉剛、王新民研究成果，當IRI指數分別為3.4、5.4、8.7時可認為是行車舒適性的分界。同時我國公路養護相關評定方法中認為IRI指數大于6.6時，認為路面車轍嚴重，需要維修。根據分析，路面平整度可以分為：I級3.4>IRI≥0；II級5.4>IRI≥3.4；III級6.6>IRI≥5.4。

3.4抗滑性能分級

根據《城鎮道路路面設計規范》CJJ169-2012，當年降雨量大于1000mm時橫向力系數SFC應不小于54，年降雨量介于205mm-500mm時SFC應不小于45，可以認為當SFC<45時應該及時進行維護，當SFC>54時已經具有較好的抗滑性。故分級為：SFC>54為路面抗滑性為Ⅰ級，45

4.預防性養護對策4. 1預防性養護對策

路面的預防性養護對策應該以路面的使用狀態作為依據，并根據不同性能指標的不同級別選擇技術可行的養護措施。

4.2單條裂縫預防性養護對策

Ⅰ級單條裂縫縫隙較小滲水緩慢且數量很少，可以不采取養護措施；Ⅱ級單條裂縫寬度明顯增大，滲水情況隨之增大，可以進行封縫處理；Ⅲ級單條裂縫可能已經引起了路表水損害，應及時灌封。

4.3網狀裂縫預防性養護對策

Ⅰ級裂縫率情況下路面平整度和抗滲行未收到影響，可以暫不采取措施；Ⅱ級裂縫率情況下路面積水可能破壞路基或對路面結構造成破壞，此時可采用封層、微表處、罩面及超薄磨耗層進行處理。

4.4車轍預防性養護對策

Ⅰ級車轍由于比較淺，積水不會長時間滯留在路表，因而可以暫不進行處理。Ⅱ級車轍深度足以導致積水滯留而給路面帶來破壞，因此需進行處理，可采用微表處及封層進行處治。Ⅲ級車轍已經能夠嚴重的影響車輛行駛的安全性和舒適性。必須修補路面并提高其抗車轍性能，可選用的養護措施有：薄層罩面和微表處。

4.5平整度預防性養護對策

Ⅰ級不平整在行車上未給乘客造成不良的乘車體驗，可不進行預防性養護。Ⅱ級不平整雖會造成行車的顛簸，但幅度較小，僅需用稀漿封層或微表處進行修復即可。III級不平整給乘客造成了巨大的不舒適，必須通過微表處、薄層罩面或超薄磨耗層等措施進行平整度的改善。

4.6抗滑性預防性養護對策

當路面Ⅰ級抗滑時，因抗滑性不良引起車輛事故概率很低，可以不采取預防性養護措施。處于Ⅱ級狀態時，事故概率有所提高，可采用稀漿封層、微表處、薄層罩面及超薄磨耗層來提高抗滑等級。

5.結語

（1）通過現有市政道路養護規范中相關指標的分析，將裂縫、車轍、平整度及抗滑性指標作為市政道路預防性養護評價的內容。

（2）針對不同評價指標從安全性和舒適性對道路的危害性等各方面定量地對評價內容進行了分級，有助于提高預防性養護措施實施的針對性。

（3）在分級的基礎上對各評價內容提出了具體的養護對策。為養護部門對于路面早期病害進行量化，并選用合適的預防性養護措施，具有良好的可操作性。

參考文獻：

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