孫 菲
陜西中宇交通規劃設計有限公司廣州分公司,廣東 廣州 510000
我國高速公路設計使用年限不應低于15年,一般在道路投入運營3~5年后,其路表使用功能或結構狀態就開始下降,無法滿足行車安全或技術服務水平的需要,需進行路面養護工作。文章結合珠三角地區高速公路養護技術應用現狀,對幾種常見養護措施的設計應用路齡、工程經濟及預期壽命進行統計分析,具體如表1所示。

表1 不同養護方案工程經濟與預期壽命比較
由表1可得出以下結論:
(1)兩種結構性養護措施較預防性養護措施具有更長的預期使用壽命,含砂霧封層、精表處和微表處的預期壽命相對其他較低,主要由于其屬于預防性養護措施,其使用壽命與原路面的病害狀況和處治狀況息息相關。
(2)薄層罩面、超薄磨耗層、銑刨重鋪和就地熱再生技術相對微表處、霧封層、精表處、開普封層的單位工程費用高,結構性養護措施主要由于其施工工藝相對復雜,路面加鋪厚度較厚,增加了工程造價。
(3)超薄磨耗層和薄層罩面年單位費用均值顯著偏高,其他方案措施費用相差不大。說明在相同的公路養護預期壽命前提下,超薄磨耗層和薄層罩面工程造價偏高;銑刨重鋪和就地熱再生技術雖然一次施工造價高,但施工后路面使用壽命較長。
(4)從不同養護方案設計應用時機來看,罩面類、就地熱再生和銑刨重鋪等措施在道路運營的中期甚至晚期應用得較多。微表處、開普封層、精表處、含砂霧封層等措施主要應用于早期病害的處治和養護,通過多次有計劃地實施預防性養護,使路面表面功能良好,有效防止雨水滲透、裂縫發展等病害的延伸,可節約45%~50%養護成本,延長道路預期使用壽命。
珠三角等地區高速公路通常面臨交通量大、高溫多雨、軟土地基、橋隧比高等問題,路面病害也因此呈現多問題化,結合珠三角地區高速公路養護措施應用現狀,分析不同方案對高速公路常見病害的適用性,具體如表2所示。
由表2可得出以下結論:

表2 不同養護方案工程對病害適用性比較
(1)就地熱再生和銑刨重鋪較其他養護措施對各種病害的適用性高,其次薄層罩面和超薄磨耗層相對微表處、封層等對路況具有更好的適用性。微表處、含砂霧封層、精表處、開普封層對病害較輕路段具有較好的適用性,但對特(極)重交通、深車轍的路面環境適用性需謹慎考量。①銑刨重鋪技術,通常加鋪厚度在5cm以上且瀝青層間重新灑鋪黏層,對重及以上交通產生的路面剪應變具有較好的適應性。②就地熱再生技術能夠充分利用舊瀝青路面膠結料老化特性,通過熱再生方式融合新料(噴灑再生劑、添加新骨料和新膠結料),從而增強混合料的抗車轍性能。對原瀝青路面銑刨再生重鋪的過程加強了瀝青面層層間黏結性,進一步提高了路面抵抗剪切變形的能力。③薄層罩面和超薄磨耗層是在原路面結構基礎上,僅加鋪一層薄層瀝青罩面,對原路面層間不作處理。在路面結構內部產生反射裂縫、開裂、松散等病害時,則難以長期抵抗特(極)重交通等級產生的剪切應力。④微表處、含砂霧封層、精表處、開普封層主要適用于路面早期的預防性養護處治,原路面技術狀況優良的情況,主要用于提高路面抗滑、防水、美觀等使用性能,解決路面輕微病害。但對結構性病害適用性低,抗剪切變形能力相對較弱。
(2)珠三角地區高速公路通常沿線工廠多,交通量大,大型貨車易存在超載現象,且隨著通行車輛的增長,高速公路堵車成為常見現象,重車頻繁啟動剎車,導致路面結構響應增大,尤其是瀝青面層的剪應力和水平交變應力,這是導致路面結構破壞最主要因素。因此,養護措施的選擇應重點考慮其對路面交通條件的適應性,即抗剪變形的能力。
高速公路歷年來均需實施大量的養護工程項目,文章匯總統計了部分高速公路養護實施銑刨重鋪、超薄磨耗層、就地熱再生及微表處的單價及應用時間,具體如表3所示。

表3 典型養護方案工程應用狀況比較
由表3可得出以下結論:
(1)銑刨重鋪作為傳統養護措施在國內應用仍然非常廣泛,工程單價相對其他措施較高,但處治效果較好,在高速公路整個運營周期內應用都較為頻繁。微表處為預防性養護措施,在高速公路運營周期的早期應用較多。超薄磨耗層和就地熱再生在高速公路運營周期的中期應用較多。
(2)從養護技術工程應用壽命來看,銑刨重鋪和就地熱再生使用效果較好,平均使用壽命均超過了5年,能夠滿足路面長時間通行質量要求,避免因重復維修養護造成交通不便。微表處處治后路面使用壽命平均為3.5年,相對其他措施使用壽命較短,但造價相對較低。
不同養護方案具有不同的病害適用性、工程造價、應用效果和使用壽命等,高速公路養護工作應充分結合瀝青路面結構現狀、使用壽命、外界環境等要求,采用分段設計、多方案綜合處治的理念,提高瀝青路面養護工作效率和使用效果,延長路面使用壽命。