園區道路常見病害與養護方法
——以北京生物科技有限公司園區為例

賈磊

（交通運輸部公路科學研究院，北京 100088）

0 引言

目標項目整體位于北京市通州區漷縣鎮北堤寺村的北京生物科技有限公司園內，建于2020 年7 月至9 月，園區內的道路等級為機耕道路，多處路段在道路結構強度、平整度以及外觀等方面存在質量問題，對園區內的正常交通造成一定影響。對此，相關部門需要通過分析園區內道路的病害，制定針對性的處治措施，并且實現養護工作與病害處理工作的協同化運行，改善園區內道路交通的性能。

1 園區道路常見病害分析

1.1 路面裂縫問題

結合園區內水泥混凝土路面的外觀檢查質量結果可以得出，道路多處存在不規則的路面裂縫，使相關路段的道路正常通行受阻。如：左幅12#、右幅3#等道路段均存在裂縫、龜裂現象，且裂縫長度達到400mm、面積可達3.9m2。從路面裂縫檢驗的結果來看，園區內道路裂縫的主要類別可以分為水損裂縫、溫變裂縫、反射裂縫，而裂縫產生的原因可以分為以下幾個方面：首先，從園區道路信息匯總中可以了解到，園區內部分道路的路面采用的是水泥混凝土層結構，該結構層的標準軸載為100kN，但部分路段路面的抗拉強度可能低于道路的抗壓強度，以至于道路在車輛負載超標的作用下，表面出現反射裂縫。其次，園區內的道路缺少定期養護與管理，長時間的溫差變化引發道路結構層出現收縮與膨脹，形成路面結構的收縮應力，久而久之，因溫變引起的路面裂縫數量會越來越多，最終會影響相關路段的正常通行。最后，園區內部分道路采用的是泥結碎石路面，雖然路面的面層粒徑較小，但在氣溫因素的影響下，路面層顆粒對水分的吸附率較高，如果道路未能定時做好灑水養護作業，則容易導致道路表面出現干縮裂縫問題（見圖1），造成道路交通隱患。因此，園區內道路的裂縫問題十分多樣，引發裂縫問題的原因也各不相同，但無一例外的是，園區內的道路裂縫問題成為道路的主要病害之一，影響著園區內部的正常交通。

圖1 干縮裂縫造成板塊龜裂

1.2 路面車轍問題

路面車轍問題是道路長期使用下出現的質量通病，大規模的路面車轍會影響路面整體的平整度，不利于提高道路的交通效率。而從園區內道路檢測報告的結果中可以了解到，部分路段的外觀質量不同，大部分外觀質量問題是由路面車轍導致，因此，車轍問題是園區內道路的常見病害之一[1]。從路面車轍現象的產生情況來看，引發車轍現象的主要原因包含路面材料性能不足、養護力度不足、交通承載過量等。例如，從中國建筑科學研究院有限公司對道路的檢測結果當中可以了解到，吉鼎立達-3 路段的厚度設計未能達到200mm 的標準要求，路面結構計算以雙輪組單軸軸載100kN 為標準軸載，瀝青路面的標準軸載會低于車輛通行時的單軸軸載，導致路面形成車轍，且隨著車輛交通量的不斷積累，車轍問題會愈發嚴重，影響道路的正常通行。

1.3 道路坑槽問題

路面坑槽問題會嚴重影響道路的交通安全，屬于道路交通中的質量隱患與安全隱患因素之一。從園區內的道路檢驗工作中可以了解到，部分路段的路面存在分布不均的路面坑槽。經檢驗，道路路面的坑槽并非道路施工與設計中的疏漏，而是后天形成的路面病害，園區內道路路面坑槽問題與氣候、人為因素有關。例如，當地的年降雨量超出600mm，在降水的影響下，雨水會滯留在道路路面的孔隙當中，使道路路面的孔隙不斷增大。而在道路行車壓力的同步作用下，路面瀝青層會出現脫落，致使面層的碎石料無法得到保護，出現碎石料分散的現象，最終形成分布不均的路面坑槽。因此，道路養護工作需要針對路面的坑槽病害制定有效的養護措施，從而提高路面整體的平整度，減少道路路面的交通隱患。

1.4 道路沉降問題

道路沉降問題在路面病害中十分常見，其主要類型包括路基斷裂式沉降、路面局部沉降、路堤脫落式沉降等，而結合園區內道路質量的檢驗結果可以得出，部分路段存在路基沉降的隱患，且部分道路的路面出現局部沉降的征兆。導致園區內道路出現沉降隱患的原因分為以下幾個方面：首先，受到園區內地質條件的影響，一些路段的地基設置在軟土層之上，導致部分路段的老路基與新路基之間缺乏合理性、地基對道路的承載力不足，而在長期車輛交通壓力的作用下，道路的路基失去穩定，就出現不同規模的路基沉降現象。其次，園區內道路的沉降隱患因素不能排除施工設計的干擾[2]。例如，在道路的施工設計中，道路路堤的松鋪厚度較高，下層的土層無法在路面碾壓階段中被壓實，當下層土層的含水量降低時，土層對道路的支撐力度也會隨之下降，使道路在承受交通壓力的過程中出現沉降現象。因此，在園區內道路主要病害的防治工作中，道路養護作業必須針對路面及路基沉降問題制訂有效的應對策略，保障園區內道路的設施質量。

1.5 面板錯臺問題

路面錯臺屬于道路外觀質量的通病之一，在長時間的交通、環境等因素的影響下，路面錯臺問題會更加明顯。從園區內道路的錯臺問題產生情況來看，部分路段確實存在路面錯臺的情況，對道路的外觀質量及效果產生一定影響。從引發園區道路表面錯臺現象的原因分析來看，路面錯臺主要與環境及軸載因素有關。例如，在當地日溫差以及季節性溫差的作用下，部分路段的路面會出現翹曲變形、面板脹縮現象。在此基礎上，道路面板的受力結構失衡，導致道路面板的一端因車輛軸載壓力較小而翹起，最終形成路面錯臺問題。

2 引發道路常見病害的原因分析

縱觀針對園區道路的質量檢測結果，引發園區內道路病害的主要因素包含交通、氣候以及設計缺陷，而道路的養護與病害管理也應當以此為依據得到落實。以下是對園區內道路病害產生原因的具體分析。

2.1 交通條件引發道路病害

引發道路病害的交通條件主要包括：交通流量超標、車輛超重以及不符合道路限行標準的車輛交通。在諸多交通條件因素的影響下，道路的受載應力超出承載標準，導致園區內的道路出現路表磨損嚴重、道路外觀受損、道路結構破壞等問題。

2.2 氣候因素引發道路病害

引發道路病害的氣候因素主要包括：變化幅度較大的季節性溫差、降水等，由于園區內道路未能針對氣候因素的影響制定實時的養護措施，導致受到雨水、高低溫的侵蝕，出現不同程度的損傷。典型的代表有：園區內的大部分道路路面采用水泥混凝土結構，這一類路面結構雖然穩定性較好，但溫差較大的情況下會出現脹縮情況，并且隨著時間的推移會出現道路反堿現象，增加混凝土路面的內部孔隙率，影響道路的使用壽命。

2.3 設計缺陷引發道路病害

引發道路病害的設計缺陷因素包括：道路施工材料的選擇、道路結構層的設計、道路性能的考慮等。而在道路設計缺陷因素的影響下，園區內道路的質量問題也就應運而生，園區內道路施工采用的水泥混凝土路面結構設計使用的為1∶3 的水泥砂漿，配合相應粒徑的石灰粉煤灰穩定碎石，如果施工中混凝土砂漿混合不均，則會導致澆筑的混凝土出現砂漿少、石子多的情況，使道路內部出現蜂窩狀的空洞，最終在交通的作用下形成路面下沉或坑槽。

3 道路常見病害的養護方法

3.1 道路養護監控方法及應用

3.1.1 應用信息化技術監控道路病害

為了有效防范道路病害，園區道路的養護工作應當圍繞信息化監管技術展開，利用監控信息來布設道路病害防控計劃，保障道路設施的養護工作質量。例如，相關部門可以通過利用公路養護云平臺系統，對園區內的道路進行全時段的監控，其中包括：利用數據庫統計道路養護檢查信息；利用數據化云圖檢查道路外觀；利用云計算分析道路修補中的資源使用計劃；利用互聯網收集養護園區道路的工作辦法。通過全面采用信息化的方式收集道路病害的監控信息，才能夠保障養護工作的長效化實施，解決園區道路的質量通病。

3.1.2 應用實地試驗監控道路病害

為了在保障監管效率的同時，降低道路養護監管工作的工作量，相關部門應采用實地試驗的方式，對園區內道路的主要病害進行原因分析與監控，并且以試驗路段的養護管理實施辦法為標準，選擇切實有效的養護方案用于解決道路質量通病。園區內的混凝土路面板平面被分為左幅與右幅（見表1），相關部門可以集中監管試驗路段，得出園區內道路的主要病害情況，并且及時制定有效的解決措施，避免養護管控不當造成道路病害惡化。

表1 園區內道路病害監管試驗數據模擬

3.2 道路修補方法及技術應用

道路修補技術是道路養護管理中的重要組成部分，通過合理應用道路路面等結構的修補方法，有利于解決大部分道路在質量上存在的通病，使道路能夠正常投入使用。針對園區內道路存在的質量問題，道路修補方法的選擇應當就情況而論，例如，在針對園區左幅出現的多處路面裂縫問題時，養護管理可以通過使用三種典型的路面修補辦法解決裂縫問題。首先，碎石化填縫技術能夠用于解決路面的反射裂縫問題，該技術是通過利用破碎機設備，將出現嚴重裂縫問題的路段路面進行破碎處理，其中寬度小于3mm的輕微裂縫采用擴縫灌漿、中等裂縫則采用鈀釘修補與填充；而針對單塊板面出現的多條裂縫，養護過程采取整塊板面的翻修工作，解決板面的多條裂縫問題。其次，養護工作中針對園區道路的板角裂縫問題采取的是角隅斷裂修補的方法，即通過對破裂面進行切割，剔除掉道路的舊水泥路面，并通過澆筑的方式進行填補塊面，完善道路的路面結構。最后，針對路面錯臺問題制訂的技術方法為人工磨平處理法，即以路面錯臺的最高點為基礎，向四周進行擴展與找平，配合接縫處理的技術方法進行路面封縫，從而有效地保障道路的平整度。通過采取多元化的道路修補技術及辦法，有利于根據園區道路的實際質量問題制定最有效的養護修繕策略，優化道路的修復效果。

3.3 道路性能養護方法及技術

園區內的道路質量通病對道路的使用功能造成嚴重危害，為了有效防范道路質量病害對道路功能造成的影響，道路養護中需要提前預備“道路性能的養護技術及規劃”，確保養護后的園區道路能夠正常用于交通。而道路性能養護的技術內容分為以下幾個方面：

首先，通過落實道路結構層的檢驗與養護技術，對公路路基、路面的結構剛度以及荷載力等性能進行測試，并且對性能不足的結構層實施加固養護作業，用于優化園區道路在交通中的使用效果。

其次，養護管理需要針對園區道路輔助設施的性能進行養護與觀察，主要的內容包括：對園區道路的標線涂刷進行修補與維護；采用新涂料重新鋪設路面覆蓋層；針對園區道路的排水系統進行維護與清理；針對道路路肩進行加固與防坍塌處理。通過實施綜合的道路性能養護工作，才能夠保障道路及相關設施的使用性能符合交通標準，并且降低道路主要病害對其使用功能的影響。

3.4 落實道路病害防控養護作業

結合園區道路病害的檢驗結果可以得出，道路病害問題具有不可控、隨機性的特征，并且會對道路的正常交通產生嚴重影響。因此，在實施對園區道路的養護工作時，相關部門需要同時落實道路病害的防控作業，降低園區道路在后續運營中產生質量問題的可能性。首先，通過制訂針對園區道路的定期巡查與檢查計劃，指導相關部門對園區道路的病害問題進行全過程管控，最終才能夠及時發現道路病害的征兆，并且預先制訂養護與管理方案。其次，設置道路加固結構有利于預防道路路基沉降、裂縫問題，如：通過拆除水泥混凝土路面，并且采用半結構剛性材料或改性瀝青材料，在道路表層鋪設一層新的覆蓋層，用于提高道路的縱向抗壓能力，降低道路車轍與坑槽現象的發生概率。

4 結語

總體來說，道路交通、氣候環境、人為破壞等因素是引發園區內道路病害的主要原因，只有通過對園區內路段進行分段檢驗與報告，才能夠精準地分析出園區內道路的病害分類，并以此為依據制定有效的養護與病害處理措施。因此，針對該園區內的道路養護及管理工作，相關部門需要繼續落實有效的管理技術及路面修補辦法，提高園區內的道路交通水平。