如何做好普通干線公路養護工作

王建民

（洪洞公路管理段,山西 臨汾 041600）

0 前言

公路養護是公路建設的發展與延續，可最大限度發揮公路功能，延長其使用壽命。如今，隨著交通運輸產業發展及車流量的增加，公路養護工作受到更多的重視。通過適時開展預防性養護及季節性養護，降低病害因素的影響，保證干線公路整體結構穩定，確保車輛通行的安全性和舒適性?；诖?，該文就普通干線公路養護工作對策及施工技術方案展開論述。

1 做好普通干線公路養護工作的重要性

近幾年來公路建設事業迅猛發展，公路里程遞增趨勢明顯。表1所示為國家統計局所發布的2017年—2021年我國公路里程變化。2017年公路總里程為477.35萬km，2021年已達到528.07萬km，公路里程增長幅度達到10.63%且上升趨勢明顯[1]。干線公路在交通運輸事業中的作用愈為顯著，應盡力做好普通干線公路養護工作，減少質量隱患。

表1 2017年—2021年我國公路里程變化

公路養護工作看似簡單，但其具備較強的專業性和系統性，養護內容不僅包括公路路基、路面，還包括相應配套設施。應當根據公路質量病害類型及產生原因，對相關結構設施予以針對性養護。下文將以山西省某普通干線公路養護為背景，論述養護施工策略。

2 工程概況

山西省某普通干線公路位于太原市境內，線路全長為186 km，于2013年建成通車。該公路沿線以農作物和農田為主，整體地勢相對平坦，路段內跨越多處灌溉水渠。近些年來，隨著車流量的增加，重載車輛越來越多，對公路路基結構和路面結構均產生了不同程度的破壞。若未及時予以養護管理，隨著病害進展將對整體結構穩定性產生影響。該干線公路常見病害類型如下：①滑塌病害?；『垂方Y構出現滑移或者塌陷，如邊坡滑塌、路基側滑等。該病害在該公路K098+230～K100+300路段較為明顯，由于該病害的存在導致路基面機構穩定性及平整性受到影響，使塌方和滑坡風險更高。②不均勻沉降病害。軟土路基和橋涵結構問題是導致不均勻沉降問題出現的主要原因。該公路由于軟土路基的存在，導致路面結構混凝土剝脫，出現不同程度的坑槽，對路面平整度及車輛通行安全帶來極大影響[2]。③裂縫病害。在該公路中裂縫病害是最為常見的一種類型，如橫向裂縫、縱向裂縫等。其中在緊急停車帶、道路中線位置縱向裂縫最為明顯，在涵洞邊緣橫向裂縫最為突出。

3 太原市某普通干線公路出現質量病害的影響因素

3.1 車流量增加，荷載嚴重

隨著該公路通車運行，車流量逐年遞增。其中大型客車及重載貨車占有較高的比例。在車輛荷載影響下，路基面結構長期超負荷運行，在路肩位置經常?？看笮蛙囕v，導致裂縫病害的表現尤為突出。據統計，由該公路通行的車輛日流量在2020年已達到15 000余輛，其中有較大比例為大型客車或貨車。

3.2 軟土路基，影響結構穩定性

軟土路基是導致干線公路出現質量病害的最主要原因之一，在該公路K120+235～K125-150路段軟土路基表現最為明顯。分析原因與地下水豐富、初期建設路基施工質量不佳有關。隨著多年來車輛通行碾壓，路基結構砂墊層含量隨之減少以及地下水的影響，導致個別路段出現不穩定沉降的問題。

3.3 公路周邊環境復雜，對路基面形成侵蝕

該公路走向整體地勢平坦，其間跨越多座灌溉水渠，在其兩側不均勻分布著零散的灌溉水渠及自然河流，使得地表水和地下水均較為豐富，對路基面結構形成沖蝕，長期在復雜環境影響下導致公路結構穩定性下滑，誘發一系列質量病害。

4 太原市某普通干線公路養護策略

4.1 路基邊坡養護

邊坡結構是影響路基結構穩定性的重要構成，該干線公路養護工作中為降低地表水及雨水對邊坡結構產生沖蝕，對邊坡結構予以針對性加固養護處理。①對于路段內因雨水沖蝕而產生的沖溝和塌陷問題，使用8%的灰土材料進行填充、密實，恢復至邊坡原貌。②對于沖蝕較為嚴重的位置，沖溝較深，對該位置予以臺階式填筑。將沖溝內石頭、泥土、雜物等徹底清理干凈后挖設臺階，對該區域換填為黏性更好的土壤，對邊坡結構予以修整，將清理沖溝所產生的垃圾運送至指定位置，恢復邊坡的原貌。③在邊坡位置種植根系發達的地被植物，隨著根系的延展生長能夠使邊坡的土壤更加穩定，緩解雨水沖蝕作用力，減少邊坡結構的沖溝。該公路段邊坡植草，結合太原市氣候特點及植物生長適應性選擇植物類型，在種植后及時進行植物水肥管理、病蟲害防治等工作。對于一些位置原有植草，在養護工作中對缺陷位置予以補植。

4.2 路肩養護

該干線公路路肩位置病害以裂縫、沉陷和缺口等為主，針對不同的問題點予以個性化養護處理。①對于路肩位置沉陷和缺口病害，將病害周圍結構清除后，用施工材料對缺口和沉陷位置予以修補，并對路肩結構予以加固處理，最大限度恢復路肩為初始形態。②對于路段內軟土路基問題，單一對路基面進行修復無法根本解決問題，經多方研討決定采取高壓旋噴樁施工，提高地基結構承載力。③對于產生于路肩和路面邊緣的裂縫問題，養護工作主要以灌縫施工為主，利用特制的灌縫材料將裂縫充分密實，隔絕地表水下滲對路基面結構的侵蝕，降低滑移、坍塌風險。④由于路基面出現不同程度的沉降問題，對路肩橫坡坡度和自然排水產生影響，在養護工作中于路肩位置設置排水溝，避免雨水積聚。

4.3 支擋結構養護

支擋結構是影響干線公路穩定性的重要因素，該工程主要針對漿砌石護坡予以養護。①對勾縫位置的嚴密性、沉降縫和泄水孔的功能進行檢查，及時修補損壞的設施。施工所用漿料強度大于M7.5且以堅硬巖石為石料。在養護后確保砂漿填充飽滿且勾縫嚴密。②對擋土墻的泄水孔、伸縮縫、沉降縫以及砌石結構等部位進行檢查，修復墻面松動問題并徹底清理各部位的雜物。對于破損嚴重的部位已無法實現修補養護，徹底清理該部位至密實層后，重新進行材料施工處理。

4.4 排水設施養護

排水設施的功能將影響干線公路路基面排水性能。①將急流槽、截水溝、泄水槽等排水設施內的雜物完全清理干凈，以確保排水暢通，避免積水問題出現。②若排水設施已經處于損壞狀態，則對能夠更換的設施進行更換，可修復的進行修復，將養護過程所產生的建筑垃圾及時運離至指定位置，避免因垃圾堆積而導致其他設施的損壞。③對于邊溝溝底損壞問題及時進行修補，減少地表水侵蝕而影響支擋結構及路基結構的穩定性，該項目于修補后，保證坡底的縱向坡度在0.5%以上[3]。④在對排水設施進行養護處理時，案例工程調取了既往的施工圖紙、竣工圖紙，明確排水設施的位置并檢查排水設施的功能，對已經堵塞的排水通道進行疏通，使積水能夠順利排除。

4.5 路面季節性養護

該干線公路路面為瀝青材料，其具有一定季節性特點，因此為提高養護效果，對其進行季節性養護并制定預防性養護措施，實現盡早發現問題，及時處理，保證路面結構穩定。

季節性預防性養護方案如下：①春季：處理溫度收縮裂縫，對松散、翻漿等病害類型在低溫雨水期使用養護材料進行處理。②夏季：處理混凝土泛油問題，將擁包和波浪去除掉，對冬季和春季的臨時修補措施進行全面修復。③秋季：對冬季低溫病害進行預防性養護，如稀漿封層、裂縫灌漿等。④冬季：對公路路面進行防雪、防冰處理。

對于太原市某普通干線公路路面存在的小面積的龜裂問題，由于裂縫較窄且淺，使用熱瀝青對表面進行處理即可。施工人員將路面表面徹底清理干凈，保證無砂石泥土等雜物后安排熱瀝青灑布施工，為保證瀝青均勻灑布，施工時嚴格控制瀝青溫度和使用量。灑布完成后，及時于瀝青材料上層鋪撒一層細小碎石并就灑布位置予以壓實，提高路面結構整體性。

5 太原市某普通干線公路較大裂縫養護施工方案分析

在對該干線公路予以養護時發現，除細小的路面龜裂外，在個別路段存在明顯的較大裂縫，裂縫平均寬度在3 cm。沿線存在不同程度的路基面缺陷，通過灑布熱瀝青已無法實現良好養護。分析較大裂縫產生原因如下：路基結構的孔隙率較大，壓實質量不佳，降雨過后，雨水對路基路面產生侵蝕，導致裂縫發展。

5.1 普通干線公路養護施工技術標準

通過分析較大裂縫的產生原因，為減少對道路車輛通行產生影響，經項目多方主體研究一致，決定以灌漿法對較大裂縫進行養護處理，通過漿液在縫隙中滲透，形成嚴密的漿脈，凝固后形成漿固體，提高路基結構承載力，減少差異沉降問題出現。同時明確制定灌漿施工控制標準：①通過灌漿處理后，保證礫石雜填土承載力、淤泥或淤質土承載力、粉細砂承載力分別為130～200 kPa、80～100 kPa、130 kPa。②將灌漿法施工耗漿量的降低率作為施工控制標準。

5.2 材料準備及灌漿孔布設

該干線公路灌漿施工以水泥粉煤灰漿液為主要材料，按照水泥和粉煤灰的比例為4∶1，控制水灰比為0.55。施工現場路基土中存在較大含量的礫石，確定滲透系數及孔隙率的難度較大，通過理論公式無法準確計算漿液的擴散半徑。因此結合既往施工經驗確定漿液擴散半徑為1.5 m。

灌漿孔以梅花形布置，如圖1所示，孔徑在75～90 mm范圍，結合現場實際情況，確定灌漿孔距為3.5 m，排距控制在2.5 m。于路面位置布設三排鉆孔，于路邊緣位置布設一排鉆孔。在較大裂縫范圍內共計布設灌漿孔196個，鉆孔深度在7 m，封口深度在1 m以上。灌漿施工時控制最小壓力為0.2 MPa，最大壓力為0.5 MPa，根據不同地質情況予以動態調整。以公式（1）計算灌漿量[4]：

圖1 梅花形布設灌漿孔

式中，Q——灌漿量（m3）；k——經驗系數；n——路基土孔隙率；v——灌漿體體積。綜合分析公路現場實際情況及灌漿設計壓力，在發現鉆孔吸漿量達到0.6 L后，繼續灌注0.5 h即可。

5.3 灌漿法施工技術流程

為實現盡早處理裂縫問題，安排多臺機器同時進行灌漿施工。施工工藝流程如下：鉆孔成孔—下放灌漿管并封孔處理—漿液制備—灌漿—封口。

（1）鉆孔施工。選取規格為φ89 mm的鉆頭以沖擊成孔的方法進行鉆孔，在事先放線定位的孔位進行鉆進施工。利用鉆頭的沖擊動能將土層和巖層破碎，并利用掏渣筒將巖渣排出。在鉆進至復雜的地層結構時，適當放慢鉆進速度，鉆進至淤泥質土層時下設導管形成護壁，避免孔壁塌陷而影響成孔效果，通過取砂成孔的方式直到7 m鉆孔深度。

（2）布設灌漿管并封孔。在灌漿管下方設置孔徑為φ8且長度為1.0 m的花管，利用軟橡皮對花管外表面進行包裹，有效避免了孔底流沙進入花管后導致管路堵塞，對灌漿施工進展產生影響。放置灌漿管至指定位置后，對灌漿管進行包裹完全接觸孔壁，于四周投入適量的黏土封孔夯實至孔口位置。

（3）灌漿施工。灌漿施工流程如表2所示。

表2 灌漿施工流程

待鉆孔內砂漿充分密實且凝固后，對作業面予以全面清理，于表面均勻灑布熱瀝青稍高于路面表面標高，在瀝青層上均勻灑布碎石料后予以碾壓密實，保證路面平整性，完成較大裂縫處理。

（4）養護工作質量檢驗。對較大裂縫位置予以灌漿法養護處理后，選擇具有代表性的位置分別進行鉆孔取芯、土工試驗、標貫試驗、探槽開挖剖面質量檢驗。①經鉆孔取芯，呈現水泥結石結構，土體結構緊密。②經土工試驗，相比于養護前密實度得以提升。③標貫試驗，相比于養護前承載力標準值得以提升。④探槽開挖剖面，土層結構的灌漿材料呈現脈絡狀分布。

6 結束語

綜上所述，養護工作是減少干線公路質量病害、提高公路運行性能的基礎保障。太原市某普通干線公路經系統性養護處理后，全長186 km范圍內路基面及配套設施的質量病害均得到妥善修復，解決了不均勻沉降、滑塌等問題。該公路路基面結構性能滿足車輛通行安全性及舒適性需求，一定程度上延長了使用壽命，具有較好的綜合效益。