普通干线公路路面预防性养护措施及其运用效果分析

■江建

(福建省交通科研院有限公司，福州 350004)

0 引言

截至2018 年底， 福建省公路通车总里程已达10.9万km，其中国省道里程达到1.6 万km。 随着普通干线公路建成时间延长、交通量增大及超限超载车辆作用，公路路面出现不同程度的破坏。 公路养护部门开展了多种类型的养护维修， 但部分路段养护后路面各项性能指标并没有明显得到提升或在养护后的1～2 年内又恢复原状，说明对应的养护措施并不适用。道路具有不同的等级、不同的结构形式、 不同的交通量， 所处的自然环境也不一样，路面损坏的原因不同，采用的养护措施不同，对病害原因的分析不准确会造成养护措施选择错误。 从而出现这种情况：在某段路段使用效果良好的养护措施，在相同损坏状况的另一路段可能并不适用。 不同的养护措施由于采用的材料不同、施工工艺不同、设计要求不同，都有其特定的使用条件，如交通量、原始路面结构状况、自然环境条件等。

因此有必要结合病害专项调查数据及道路基本建设运用条件资料， 结合各项养护措施的运用效果进行跟踪分析，通过广泛调研，总结公路养护常用的预防性养护方案，并收集各路段路面结构形式、交通量状况、历年路况检测数据、养护工程计划等，分析各类养护方案的使用条件及使用效果； 再结合当前国内外较为先进的或已得到验证效果较好的预防性养护方案， 综合构建普通干线公路预防性养护对策集明确各类路况及基础条件下可采用的养护方案及其养护效果。

1 常用预防性养护措施调研

通过省内外广泛调研， 总结公路养护常用预防性养护方案，并收集各路段路面结构形式、交通量状况、历年路况检测数据、养护工程计划等，分析各类养护方案的使用条件及使用效果。本文共收集到50 个预防性养护工程路段(共340km)及其连续5 年路况数据变化情况，其中，沥青路面预防性养护工程33 个(274km)，水泥路面预防性养护工程14 个(共66km)。

2 水泥路面预防性养护措施运用效果

水泥路面预防性养护措施主要包括：超薄罩面，AC-10 薄层罩面，微表处，稀浆封层。 各种措施运用效果跟踪观测情况如下：

(1)超薄罩面

某省道(K85+100～K107+130)为25cm 水泥混凝土路面，2010 年加铺2cm 改性超薄罩面。 超薄罩面后可以在长期内提高或维持水泥路面各项指标，5 年后路面PCI仍然保持在90； 相比于未进行超薄罩面的路段， 其PCI下降慢。 加铺后路况变化情况如图1 所示。

图1 超薄磨耗层

(2)AC-10 薄层罩面

某国道(K2274+600～K2290+600)为26cm 水泥混凝土路面，主要病害是破损和裂缝。 于2012 年上行路幅进行AC-10 沥青罩面。 AC-10 薄层罩面可以在长期内提高或维持水泥路面各项指标，3 年后路面PCI 任然保持在85。相比于未进行薄层罩面的路段，其PCI 下降慢。加铺后路况变化规律如图2 所示。

图2 AC-10 沥青罩面

(3)微表处

某国道(K2476+200～K2476+779)于2014 年整个路幅灌缝喷洒1cm 微表处，养护后路面PCI 变化如图3 所示，可以看出1 年后PCI 下降严重， 在水泥路面上进行微表处效果不佳。

图3 微表处

(4)稀浆封层

某国道(下行K2934+300～K2938+600、上行K2928+610～K2929+820) 于2011 年加铺1cm 稀浆封层后，PCI、RQI 等指标继续降低， 说明对水泥路面进行稀浆封层预防性养护并不能起到应有效果；此外，对PCI 小于85 的路段不宜采用预防性养护措施。 加铺后路况变化规律如图4 所示。

3 沥青路面预防性养护措施使用效果

沥青路面预防性养护措施主要有： 超薄罩面、 微表处、稀浆封层、含砂雾封层、薄层罩面。各种措施运用效果跟踪观测情况如下：

图4 稀浆封层

(1)超薄罩面(1.2cm)

某省道(K0+000～K0+800) 及某国道(K2572+654～K2573+414)为沥青路面，于2014 年整个路幅加铺1.2cm复合改性沥青超薄罩面。加铺后各项路况指标均有提高，其长期使用效果仍待进一步观察。 其PCI 变化规律如图5 所示。

图5 超薄罩面

(2)微表处

某国道(K95+700～K99+900)于2013 年全幅进行双层微表处(1cmMS-3 型+0.5cmMS-2)。加铺后路况指标值较低的路段有一定的恢复，相比于未进行微表处的相邻路段，其PCI 下降速度较慢。 加铺后路况变化规律如图6 所示。

图6 双层微表处

(3)稀浆封层

某省道(K71+000～K72+000)于2011 年全幅进行稀浆封层处治试验。 原路面PCI 小于60，稀浆封层不能长期使路面状况保持在较高水平，1～2 年后PCI 降低到原来水平，路况变化规律如图7 所示。

图7 稀浆封层

(4)含砂雾封层

某国道(K74+000～K246+470)为沥青路面，于2015 年喷洒含砂雾封层，随后进行了路况检测。对比养护前后的路况检测数据， 可以发现进行含砂雾封层后路面的PCI都有提高。 养护效果见下图8。

(5)3cm 薄层罩面

某国道(K2281+000～K2295+913)为沥青路面，2012 年进行3cm 薄层罩面。 原路面PCI 小于60 的路段，薄层罩面不能长期使路面状况保持在较高水平，1～2 年后PCI降低到原来水平；原路面PCI 大于80 的路段，路面状况下降较慢，加铺后路况变化规律如图9 所示。

图8 含砂雾封层

图9 3cm 薄层罩面

4 预防性养护决策技术

综合以上各类养护措施运用效果及运用条件， 本文总结出适合普通干线公路预防性养护措施及适用条件，见下表1～2。 普通公路预防性养护决策时，根据自身道路情况和预期目标，可作为选择养护措施的参考。

表1 水泥路面预防性养护措施适用条件

表2 沥青路面预防性养护措施适用条件

5 结语

开展公路水泥混凝土路面和沥青路面预防性养护，就是要针对路面病害、 缺陷的类型和损害程度， 选择正确、合理的路面养护维修措施。本文结合普通干线公路预防性养护措施使用情况， 研究了公路路面预防性养护决策技术，提出了适合预防性养护工程的养护决策方法。这对确保路面养护质量、延长养护寿命、节约养护费用、提高资金的投资效益具有十分重要的意义。