普通國省干線瀝青路面工程養護決策分析

收稿日期：2024-01-09

作者簡介：馬懷東（1991—），男，本科，工程師，從事國省道公路養護管理工作。

摘要 普通國省干線是公路交通網建設的關鍵組成部分，在國民經濟發展中發揮著十分重要的作用。為有效提升國省干線瀝青路面養護水平，保證道路使用性能。文章依托某國道瀝青路面養護案例，針對瀝青路面養護決策進行全面探究，通過路面質量狀況檢測，確定了路面病害、彎沉及PQI等級分布情況，明確了路面養護需求及目標，分析了路面質量病害形成的具體原因，并制定了針對性養護方案，顯著提升了瀝青路面的使用性能，延長使用壽命，具有重要的參考意義。

關鍵詞 普通國省干線；瀝青路面養護；路面質量檢測；養護決策

中圖分類號 U418.6文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）09-0083-03

0 引言

近年來，隨著科技水平的不斷提升，我國的公路養護技術取得顯著發展，但與部分發達國家相比，仍舊存在較大距離，主要表現在養護管理水平低下、技術落后，嚴重限制交通運輸行業發展[1]。現階段，我國大部分國省干線養護依然采用粗放式的管理模式，無法滿足當前規范化、精細化、智能化的養護管理要求，積極探索科學有效的養護管理方式尤為關鍵[2]。為此，該文結合某國道瀝青路面養護實踐，系統探究了瀝青路面養護決策，對提升公路養護管理水平、保證道路使用性能、延長運營年限等具有重要意義。

1 工程概況

某國道為當地主要交通要道，采用二級公路標準設計，總里程52.4 km，共分為三段，其中A段起止樁號K86+000～K108+300，長度為22.3 km；B段起止樁號K108+300～K119+750，長度為11.45 km；C段起止樁號K119+750～K138+400，長度為18.65 km。結合道路運營情況，對道路質量狀況進行調查，具體檢測項目包括雙向道路路面的使用性能指數PQI、路面損壞狀況指數PCI、路面行駛質量指數RQ1。根據調查結果確定養護路段，并科學制定養護方案。通過對調查數據進行分析，得到道路PQI的等級分布情況[3]，具體如表1所示。其中，PQI≥90的道路評定為優級，占比為20.7%；PQI優良等級的路段僅占42.1%。

2 路面病害現狀

瀝青路面質量狀況的調查結果顯示，整體式路段病害較為嚴重，主要病害類型包括縱裂、橫裂、龜裂、起皮、集料松散、脫落等，局部位置出現擁包、坑槽、沉陷等病害。總體而言，A段病害最為嚴重，B段次之，C段質量最好。

表1 道路PQI的等級分布情況表

道路等級 PQI 單幅總長度/km 百分比/%

優 90≤PQI<100 21.7 20.7

良 80≤PQI<90 22.4 21.4

中 70≤PQI<80 32.1 30.6

次 60≤PQI<70 8.4 8.0

差 PQI<60 20.2 19.3

合計 — 104.8 100

2.1 交通量情況

該國道為二級公路，沿線交會道路較多，交通量存在顯著差異。有些路段的貨車數量較多，而有些路段設置了公交專用線路等，交通狀況極為復雜。

2.2 路面彎沉檢測情況

采用拖掛式落錘彎沉儀對該國道瀝青路面實施彎沉檢測[4]，通過將特定重量的落錘提升至指定高度，使其自由下落對路面產生沖擊作用，造成路面變形，從而檢測出動載狀態下的彎沉值，并將檢測數據轉化為回彈彎沉值。通過路面彎沉的檢測結果可以看出，路面整體彎沉較為優良，但局部位置質量較差，部分彎沉值高達38.51 mm（0.01 mm）。

3 養護策略研究

通過交通量調查發現，該國道部分路段交通量、載重量較大，道路交叉口較多。重載交通是導致路面質量病害產生的主要原因，加之養護不及時、養護措施不到位等，進一步加劇了病害的產生。同時，路面病害長期處于不斷惡化狀態，嚴重影響道路服務功能，威脅交通運輸安全，亟需對其實施養護處理，采取科學有效的養護措施，以有效增強道路使用性能，提升服務水平，延長運營壽命[5]。具體情況如下：

3.1 養護需求及目標

3.1.1 養護需求

某國道投入運營后，隨著服役時間的不斷延長，在重載交通反復作用下，道路運營能力顯著降低，加之后續道路養護不到位，瀝青路面的使用性能嚴重衰退，從而引發路面開裂、坑槽、擁包、車轍等一系列質量病害，嚴重影響行車的安全性、舒適性，縮短道路使用壽命[6]。為提高道路使用功能，確保滿足人們安全、舒適的交通運輸需求，積極開展道路養護尤為必要。

3.1.2 養護目標

整體目標：國家相關部門、交通管理部門及業主單位針對瀝青路面的路用性能評價標準存在一定差異，其國檢標準如表2所示。

表2 路用性能評價指標的國檢標準

評價指標 PQI PCI RQI

國檢標準 ≥90 ≥90 ≥90

該國道業主單位確立的整體目標為：利用有限的養護資金，完成病害嚴重路段的養護處理，消除安全隱患，提高道路的路用性能，確保各項路用性能評價指標達到國家標準，在省級二級公路質量評定時，綜合排名應高于倒數第三，且不得出現由于養護不到位導致的交通安全事故。

預期質量目標：按照交通管理部門及業主部門相關要求，該國道工程A段K86+000～K108+300養護目標為：A段整體PQI≥90，A段養護路段PQI≥95。

3.2 養護策略及方案設計

3.2.1 養護策略研究

根據現行《公路瀝青路面養護技術規程》，可將瀝青路面養護劃分為三種形式：預防性養護、功能性養護和結構性養護，各種養護方式采用的養護措施不同。根據以往公路工程養護實際情況及養護效果，通常狀況下，道路主線路面養護形式與養護措施相同[7-9]。建議：功能性養護采用的方案為在原有路基路面病害處治的基礎上，銑刨重鋪養護措施；結構性修復為在原有公路路基病害處治的基礎上，加鋪水泥穩定碎石基層+瀝青面層，或者通過水穩再生和瀝青面層。實施瀝青路面養護策略研究不僅對增強道路使用性能、延長道路運營年限具有重要意義，還對提升我國的公路養護水平具有重要價值。

3.2.2 病害成因分析

根據對該國道路面質量狀況的調查結果，該道路表面的主要病害為裂縫、擁包、車轍、沉陷等，且局部存在修補病害。采取現場鉆芯取樣方式，對道路病害形成的具體原因實施分析。結合實際情況，分別在路面橫裂、縱裂、龜裂、車轍、松散及完整部位進行鉆芯取樣。根據芯樣具體情況，得到以下結論：

（1）芯樣質量狀況表明，A路段大部分芯樣存在斷裂、破碎、層間結合效果差等狀況；B路段除少數芯樣斷裂嚴重外，其余芯樣結構完好，層間結合效果良好。

（2）A、B路段中路面的完好部位芯樣質量較好，但少數芯樣底端存在反射開裂，碎石級配均勻性較差。

（3）該國道為主要交通干線，交通量、載重量較大，并且道路運營期間養護缺失，導致道路質量狀況較差。特別是水損、車轍等病害尤為嚴重，具體表現為路面產生輕微裂縫后，養護維修不及時，造成雨水沿裂縫逐漸下滲，損壞道路的內部結構層，導致承載性能顯著下降。在重載車輛作用下，路面產生龜裂、沉陷等病害。

3.2.3 養護路段的確定

根據該國道公路病害的調查實際情況，科學確定養護路段，具體選線原則如下：

（1）根據路況檢測結果，對B路段選定區域實施全面養護處理。

（2）A路段重點養護PQI<70，以及PCI、RQI值相對較低的路段。

（3）根據路面病害實際調查結果，對其余病害較為嚴重的區域實施養護處理。

（4）C路段由于路面質量狀態相對完好，實施日常小修養護即可，后續通過強化養護，可全面提升該國道公路的整體使用性能。部分路段當年的養護情況如表3所示。

3.2.4 養護方案的確定

根據公路質量狀況調查及鉆芯取樣結果，對各路段的病害形成原因進行分析，從而制定切實可行的養護方案。在確保道路使用性能滿足實際需求的基礎上，堅持“因地制宜、施工簡便、節省成本、交通影響小、養護效果好”的基本原則，綜合考慮經濟性、技術性等各方面因素，選取技術先進、安全性高、經濟性強、機械化程度高、節能環保的養護方案。結合該工程實際情況，采取的具體養護方案如下：

（1）針對A段采取分幅銑刨重鋪及基層處治方案，而對于B段養護采取單車道銑刨重鋪方式實施處治。路面銑刨處理時，應嚴格控制銑刨質量，避免存在夾層。銑刨完成后，對下承層實施全面清理，并對裂縫部位實施干燥處理，確保潔凈、干燥、無灰塵。根據具體狀況設置抗裂網，并均勻撒布黏層油。瀝青路面結構性修復的重鋪材料比選，如表4所示。

（2）該國道公路養護方案制定時，應綜合考慮路面現狀龜裂、車轍相對嚴重、重載交通占比大及后續交通量顯著增大等各方面因素的影響，建議采用抗車轍能力較強的養護方案，即4 cm厚AC-16和6 cm厚AC-20C

（局部地段添加高模量劑），具體如表5所示。

（3）對于基層質量病害，根據質量病害調查情況及實際交通需求等各方面因素，建議選用交通影響較小的方案，即20 cm瀝青穩定碎石ATB-25。具體選用原則為銑刨處理后下承層仍舊存在裂縫病害，應加大銑刨深度。

（4）針對道路交叉口位置，應全面考慮道路現狀的病害情況，并結合運行車輛類型等各方面因素，建議選用抗車轍能力強的養護方案，即4 cm厚AC-16C和6 cm厚AC-20C（局部地段添加高模量劑），以及20 cm厚ATB-25（局部位置），具體如表6所示。

道路交叉口車輛制動、起步對路面質量影響較大，擁包、車轍病害相對嚴重，對于此部位應采取針對性養護措施。具體措施是在一、二層混合料中加入高模量劑，以有效增強道路的抗車轍性能。

3.3 養護成效分析

當年7—8月份對瀝青路面進行了養護施工，養護完成后，相關檢測部門對A段養護前、后質量狀況實施對比。結果表明，該段22.3 km道路PQI中除3 km路段受到現場條件限制，其余PQI全部超過90，平均值達92.79。RQI值除1 km受到收費站區域影響，其余均超過90，均值達91.17。

通過現場實際檢測能夠看出，各路段經養護處理后，達到了國檢質量標準，并顯著提升了道路使用性能，大幅度提升道路美觀性，有效增強道路抗車轍能力，延長運營年限。

4 結論

綜上所述，該文結合某國道瀝青路面的養護實踐，系統探究了瀝青路面的養護策略。通過路面調查及病害成因分析，制定了針對性養護措施，具體結論如下：

（1）根據國道公路實際情況，強化路況水平評價分析，全面掌握路面病害情況及嚴重程度，并對病害形成原因實施分析。并根據交通量、載重量等具體狀況，合理制定養護方案。

（2）根據各路段病害實際情況，采取了針對性養護處理方案，有效提升了道路使用性能及PQI。并結合道路交叉口車輛運行特征，確定了抗車轍性能方案，顯著提升了抗車轍性能。

（3）各路段經針對性養護處理后，達到了國檢質量標準，顯著提升了道路使用性能，道路美觀性得到大幅度提高，取得了顯著的經濟和社會效益。

參考文獻

[1]林文惜. G60（婁底段）瀝青路面現狀評價及養護方案研究[J]. 山西建筑， 2022（17）： 157-159.

[2]凌云. 國道瀝青路面養護技術探析[J]. 黑龍江交通科技， 2022（9）： 62-64.

[3]胡紫薇. 國省道瀝青路面養護施工技術及其重要性研究[J]. 運輸經理世界， 2022（32）： 134-136.

[4]玄立艷. 微表處技術在高速公路瀝青路面養護施工中的應用[J]. 黑龍江交通科技， 2023（3）： 32-34.

[5]袁毅， 李凱， 張義. 加鋪再生在亳阜高速公路瀝青路面養護中的應用[J]. 公路與汽運， 2023（3）： 87-90.

[6]董曉亮. 公路瀝青路面養護施工技術[J]. 工程技術研究， 2022（4）： 60-62.

[7]景金華. 高速公路瀝青路面養護方案設計研究[J]. 運輸經理世界， 2021（28）： 86-88.

[8]許雙助. 公路瀝青路面養護對策與養護材料研究[J]. 大眾標準化， 2022（13）： 138-140.

[9]馬鵬舉. 公路瀝青路面養護施工技術分析[J]. 運輸經理世界， 2022（8）： 137-139.