对沥青路面养护规划的编制与研究

周坚

摘 要：随着我国公路建设的日趋成熟和路网的完善，“大路网”格局初具规模，随之而来的道路养护问题也渐渐凸显，因此结合道路现状情况、合理分析公路路面病害，针对性地对公路路面提出合理的养护方案及养护时间，能有效地延长路面的使用寿命周期，发挥道路的最大使用能效，也能对我国公路路面设计提供有价值的参考。

关键词：沥青路面养护 养护规划 编制研究

有许多问题目前公路养护和合理的维修计划改善我国公路沥青路面养护资金的使用效率，节省维修基金，有效保证路面的使用品质，延长路面的使用寿命，减少高速公路全寿命周期维护成本，提高道路服务水平和资源利用的效率，具有重要意义，并且可以实现路面性能目标和成本效益最大化。由于路面疾病的发展趋势更加难以预测，所以路面养护技术的规划还不够成熟，与广东米扎公路路面养护规划相结合，对养护方法的规划进行了探讨。

例如，单位维护成本较高，从而导致有限的维护资金。维护工作效率低，维修人员维修工作强度比较大，早期预防性维修程度不足，道路养护不及时，经常的维修保养道路条件差，导致建设规模较大，大量的维修基金，而且还缩短路面的使用寿命。

一、养护规划的总体思路

在项目工程概况和原设计、施工情况的基础上，通过现有路面历年养护情况调查及评估、未来交通量的调查、分析与预测及路面使用状况调查，评估路面条件下，预测路面性能，并确定维护措施的基础上，综合比较各种维修技术和示范；又在此基础上提出了未来规划期（一般3 - 5年）维修计划，并通过一生的经济分析来确定最后的维护计划，维护基金计算，维护计划和实施提出的一些问题和建议。

二、养护的主要措施

路面养护的实质是“适用的维修措施将在适当的时候应用于适当的路面”。为保证养护规划的科学性和合理性，是道路养护科学合理确定的三个基本要素：养护时机、养护措施以及养护路段。

目前，高速公路养护维修保养的是最常见的方式，是道路严重损坏时采取措施进行维护“被动的维护方式”，是一种被动的，后来的补救措施，维护费用高测量不仅是，和经济复苏程度的道路是有限的。然而，在国外，预防性维护是公路养护的主题。究其根本，首先与我们的国情分不开，现阶段在养护管理上理念的局限性，在实际工作中仍然面临着大量的矫正性养护问题；其次是交通量增长迅速使得开展预防性养护的周期时间需要比国外提前很多，这使得对预防性养护开展的时间不好判定。因此在养护上应充分体现了“预防为主、防治结合”的养护理念，结合三要素开展养护工作。

1、预防性养护

a、路段选择

预防性维修是一种基于道路状况和现有道路系统的养护策略，是基于成本和效益的。预防性维修可以减少水进入路面结构，损伤率减慢，正确的路面损坏的非负载如粗糙度、维持或改善现有的道路交通条件，延长使用寿命的原始道路推迟昂贵的维修保养，预防性维护措施几乎没有改善路面结构的强度。

一般来说，在路面性能下降40%之前，预防性维修是很经济的。

b、养护时机的选择：预防性维修只适用于良好的路面性能和路面损坏情况不太严重，当路面损坏和结构强度不足时，我们需要铣削刨床，以覆盖面或加固。如果在不同的路面性能上及时采取相应的维护措施，维修策略只能是经济有效的。

c、养护措施的选择：沥青路面预防性养护主要包括裂缝处治、表面处治两大类，目前使用较多效果较好的有HAP 石屑封层、稀浆封层、微表处、NovaChip、OGFC 薄层、就地热再生等。

2、矫正性养护

发生在道路上的严重破坏之后。虽然每个维护需要在人行道维护计划中进行，但是重点应该放在路面养护上，防止表面损伤到需要进行纠正维修的需要，因为维修保养费用高。维修保养适合路况相对较差，不用于预防性维护，或采用简单的预防性维护措施无法解决，包括使用铣削飞机回车间，完成加固两种常用措施。

有两种主要的方法来确定纠正性维护的时间。一是通过现有的道路状况和疾病的发展趋势来确定严重路段的修复时间。二是根据交通流量分析和剩余寿命计算，当道路实际行驶负荷超过设计负荷时，应采取纠正维修措施。添加层的厚度结合了原有路面结构的承载能力和流量。

具体而言，罩面、铣刨等矫正性养护措施的确定应根据交通量情况、原路面承载能力情况、原路面病害情况综合确定。以图1为例，可以看出在路面使用寿命75%左右的时间，性能下降将40%；在随后的12%的使用时间里，性能急剧下降40%，以高速公路为来说，15年为设计年限，有近10年的使用寿命时，已经进入功能衰退曲线区域，需要采取大修的养护方案来延缓结构强度的衰减，从而延长道路的使用寿命。

a、路段与方案的选择

（1）铣刨路段的确定

铣削平面分段应结合主要的水平裂缝、裂缝、坑槽、修复不良、沉陷等的强度和平直度、发红试验结果，参照路面结构的综合强度，对基层水平进行全面确定。

基层出现下列情况之一者，要对基层进行维修：

（1）基层出现连续的疲劳裂缝（网裂、龟裂），并有多处唧浆；

（2）基层松散未结成板块；

（3）基层虽然板结较好，但块状裂缝成片，或纵横向裂缝密集（平均间距小于10m）。

（2）加铺罩面路段的确定

根据交通状况、原路面承载力、原路面路面進行综合分析，确定层结构设计和材料设计，通常为路面的路面强度和反射裂缝考虑在表面上铺设路面。添加层的厚度结合了原有路面结构的承载力和交通量。

三、沥青路面使用性能预测

1、影响路面性能的因素

公路沥青路面性能的影响因素主要包括路面结构类型、交通量和结构、道路年龄、道路施工质量和养护历史、环境因素等。

（1）路面结构类型

不同的路面结构类型与不同路面结构强度和路面性能，主要影响因素包括类型的表面，表层的厚度、层类型、基础和路面结构材料，厚度等沥青表层具有高性能需求层次的结构层，主要反映在沥青和粗骨料的选择和混合物的分级。高速公路沥青路面结构的基础一般分为半刚性基和柔性基础。半刚性基础模型具有较大的模量、高刚度和小弯曲，具有一定的板体，具有很强的负载扩散能力和投资经济性；缺点是变形小，特别是半刚性碱的收缩开裂和沥青路面的反射。摘要半刚性基层沥青在重型卡车车轴荷载敏感性的情况下较大，对重载车半刚性基础沥青的影响大于柔性基础沥青路面的影响，更大程度上是对损伤的影响。柔性基材主要是热混合沥青混合料、沥青稳定砾石和分级砾石等粘弹性材料，具有良好的韧性，具有一定的自愈能力。然而，柔性基础沥青路面的变形量大、重，路面结构的整体厚度相对较厚，投资成本相对较高。因此，对于路面性能预测项目水平，通常用于确定道路的工程设计，只需要分析路面结构，通常选择模型和路面结构层的厚度的影响使用性能变量；路面性能预测和网络水平的路面管理系统，主要用于路面长期维护方案的制定和优化，需要采用的方法材料属性和厚度分类，分析和研究了路面结构对性能的影响。

（2）交通流量和构图

交通流量和负荷对路面性能有很大的影响，这是造成损失的最直接原因。交通流量的构成主要是为了区分中轴和低车轴的交通拥挤。在同样的条件下，交通流量越大，道路损坏越严重；负荷越重，特别是超过公路承载能力的超载车辆，道路损害的速度就会成倍增加。在道路表面的性能预测中，应充分考虑交通轴荷载的影响，并研究了在不同流量水平下使用公路的路面衰减规律。

（3）方法

公路老化程度越高，路面结构材料的破坏程度越严重，老化速度加快，对道路的损伤和平坦性有直接影响。因此，公路的年龄因素应考虑到路面性能的预测。

（4）环境因素

影响路面性能的环境因素主要是指温度和湿度。温度直接影响沥青混合料的蠕变变形能量，这也是路面车辙和单层裂缝的主要因素。主要影响路基的承载力和路面结构强度，路面和路面的含水率太高，容易导致表面淤浆。施工质量和维护质量对路面的性能衰减有很大的影响，特别是在道路施工的早期阶段。在相同条件下，初始施工质量越好，性能就越慢。

2、路面使用性能预测模型

摘要高速公路沥青路面有两种主要类型的预测衰减模型。建立了一种模型来估计路面寿命或性能指标。另一种类型是概率模型，即预测路面性能的未来状态分布。模型方程的选择原则在使用过程中得到了应用，随着时间的推移，随着负载和环境因素的影响，模型的性能逐渐降低。本报告结合国内外研究成果，结合实际情况变化的路面性能，在慢速前快速地进行路面性能衰减。为了建立一个标准的路面性能方程，应满足以下条件：表面性能衰减的整个过程可以得到正确的反映；性能指标（包括PCI或RQI）随着年数的增加或累积轴载荷的增加而单调递减。为了满足必要的边界条件，方程简单，参数清晰，可以为路面性能的深入研究奠定基础。

三、全寿命周期养护理念

生命周期成本分析（LCCA）主要基于一個合理的基本经济指标，并比较两个或更多的替代方案。考虑选择在使用年限（从开始到最后的使用，函数）的所有成本，包括建设成本、维护成本和用户成本，并进行分析，可以选择使用年限内提供必要的性能和成本最低的解决方案，即最低的寿命周期成本。

养护规划的编制应在对路面施工及养护历史调查的基础上，结合现有交通量分析及未来交通量预测，重点对现场检测数据进行深入分析与钻芯取样情况，准确评价路况和分析病害原因，通过检测汇总数据建立各项路面性能指标的预测模型，以此提出矫正性养护的控制指标和后期预防性养护的阀值，对各路段适合矫正性和预防性养护进行划分，综合各种养护措施和材料在本地区的适用性分析，并在交通量剩余寿命分析的基础上，以全寿命周期理念和预防性养护理念提出了沥青路面养护方案。

参考文献

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