山区公路预防性养护的必要性及技术应用推广

2023-05-22许健

运输经理世界 2023年5期

许健

（宁德市周宁公路事业发展中心，福建宁德 355400）

0 引言

我国经济建设工作已经取得了长足的进步，中国公路网络也正在逐步扩展和完善。山区公路相较于其他地区公路而言，使用环境更为复杂，在经过长时间的应用之后，容易产生各类病害。在实施传统养护措施时，往往难以根除公路已经产生的病害，只能加以修补，无法改善其使用功能[1]。在面对此类问题时，工作人员需要积极使用预防性养护措施，在病害发生的初始阶段及时进行干预，如此不仅能够消除病害，还能够提高山区公路的恢复能力，改善公路的使用性能，为促进社会的稳定发展贡献出更多的力量[2]。

1 预防性养护的必要性

2019 年9 月，中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》，目标是实现快速网通达、干线网完善、基础网覆盖广泛的综合交通体系。山区公路建设规模不断扩大，但是养护工作在开展期间却面临着诸多的挑战。以往的养护手段已经无法满足当前环境的实际需求，只能够对原本存在的病害问题进行修补，虽然可以恢复公路的短期交通功能，但是无法从根本上改善其使用性能，而且也属于事后处理，缺乏工作的主动性。而预防性养护理念的提出，使公路养护工作变得更加积极主动。该理念通过在公路状况良好的情况下对其进行养护，让公路的使用性能得以恢复和改善。在具体的山区公路预防性养护工作中，工作人员应该经由调查研究后深刻意识到山区公路潜在的问题，并依据现实情况使用更为适合的养护手段，促使公路恢复到应有的性能状态，尽量减少病害出现的概率[3]。唯此，养护工作才能够呈现出最佳的状态，从而提高养护成效。虽然此项工作在开展过程中需要不断投入成本，但是获得的经济效益会更高，同时还能创造良好的社会效益，使山区公路保持良好的运营状态，切实助力山区经济的发展。

2 山区公路预防性养护措施

2.1 养护计划

工作人员需要依据现实情况编制适合的养护计划，考虑公路的整体寿命及所需要投入的养护成本金额，并对前期的投入情况进行数据的整合，还需要考虑后续维修工作付出的费用，如养护费用和改进方案后追加的费用[4]，只有将这些问题考虑清晰后，才能够制订出更加科学合理的养护计划，做好相关的决策分析工作，如图1 所示。使有限的资金发挥出最佳的效果。不同时间段所需要支付的养护成本也会存在一定的差异性，因此可以考虑应用全寿命周期费用分析理念，制订更为详细的养护计划。

图1 沥青路面预防性养护决策分析系统

2.2 养护时机

养护时机需要依据实际情况进行调整和完善，最佳的时机是公路能够正常使用但出现初步老化时。选好时机能够切实提升预防性养护工作的经济性和实际效果。在现实工作中，工作人员需要对实际情况加以深度研究，结合当地的交通流量重点钻研公路设计方案的合理性，并考虑施工质量因素，收集分析现有的施工档案资料，结合工作经验，对不同路段的养护时机进行精准把控[5]。

2.3 养护内容

相较于普通公路而言，山区公路一般为高填方路段。高填方及填挖交界路段容易出现不同程度的沉降，导致路基、路面出现病害。具体的预防性养护工作内容主要包括以下方面：一是路基方面，增设或完善路基防护、排水系统，集中清理路基两侧的山体危石等；二是路面方面，针对路面面层轻微病害采取防水、抗滑、抗老化、防剥落表面处理，板底脱空处治，接缝材料集中更换等；三是桥梁涵洞方面，集中维护、更换桥梁构件，进行隧道周期性预防处治等[6]。

2.4 养护评价

第一，引起山区公路破坏的因素较多，一定要针对不同路段环境给予相应的评价，并积极采用适合的养护措施，这种具有针对性的养护计划能够发挥出更好的作用。

第二，需要建立专门的评价体系。在整个流程中不仅要获取、分析各类数据内容，还要对所有公路技术应用情况进行整合，充分采纳专业人员的建议，根据公路现阶段的破坏程度和修复效果对技术进行评定。

第三，通过对信息的精细化处理可以制定相应的评价标准。在进行公路评价工作时收获更为中肯的评价内容，能够为养护部门提供更加优质的解决方案，依据数据信息制订更为切实可行的养护计划，充分体现出评价指标的安全性和舒适性[7]。

3 山区公路预防性养护技术应用

3.1 稀浆封层养护技术

工作人员需要采用机械设备将乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌和成稀浆混合料均匀摊铺在现有的沥青路面上形成稀浆封层，稀浆封层最大的特点是作为表面罩面时与原路面黏结牢固，具有良好的抗滑性能和封水效果[8]。目前，此项技术已经较为成熟，在路面养护施工中也得到了广泛的应用，并且取得了明显的成效。但是，该技术也存在一定的局限性。一是如果路基已经发生形态上的变化，或者受到严重损坏，则该技术不能取得理想的应用效果。二是该技术的应用并不能够增强路面的整体承载能力。三是对于提高路面的平整度、修复车辙等也难以发挥明显的作用。

路面损坏的过程是循序渐进的。结合福建省的公路现状分析可知，公路在投入使用后的第十二年左右，路面性能开始明显降低，如果此时不采取任何养护措施，再经过三年左右，路况就会急剧恶化。因此，第十二年是一个重要的时间节点，此时开展养护工作，从经济效益和施工成效方面考虑，都比较适宜。在养护技术方面也比较适宜采用稀浆封层技术，该技术可以实现标准化和规范化施工，所需要投入的资金成本较低，环境影响较小，并且能够在很短的时间内完成对旧路面的系统性维护，尽快恢复公路的交通功能。

3.2 微表处技术

如果只是出现了轻微的病害问题，路面结构强度较为完好的情况下，工作人员则可以考虑使用微表处技术对山区公路进行养护处理。此项技术能够在一定程度上恢复路面的使用功能，并且在具体的工艺技术以及使用材料、器具上实现了巨大突破。微表处技术不仅能够修复路面，还可以提高路面的防滑、防水性能，延长其使用寿命[9]。2018 年2 月完工的省道S306 线（旧S304 线）宁古线金涵乡牛头村彩色地面改性环氧铺装主要为了处治该路段大面积网裂、坑槽等病害，修复部位性能指标均达到设计规范和要求。修复材料为EP100 环氧砂浆，修复混凝土板块裂缝及不规则坑槽、孔洞，以及路面不平整、不规则低洼区域填充找平，平均每100m2使用0.13m3环氧砂浆修复找平。彩色地面改性环氧铺装前基础裂缝、坑槽修复找平共计使用1.59m3环氧砂浆。单边混凝土伸缩缝密封剂密封找平共计46 条。此次修复工程造价为40 万元，使用了环氧薄层等材料，取代了常规的混合料，减少了设备、人员、费用的投入，节约了养护资金，降低了能耗。

但是，微表处技术也有一些不足。山区公路因其所处地理环境的特点，往往会发生路基边坡失稳等病害，或者路面产生了翻浆病害等，都不宜采用微表处技术加以处理，在实际应用中应该引起高度的重视，避免造成不必要的资金浪费。

3.3 开槽灌缝技术

对于山区公路的水泥混凝土路面而言，出现较多的往往是裂缝问题，雨水会沿着裂缝进入路面内部结构中，如果裂缝持续扩大，会导致路基遭受雨水侵蚀，整个路面结构都会受损。如果没有进行及时处理，经过车辆荷载的反复挤压作用后，将导致基层骨料流失，造成破碎板。对此，需要使用开槽灌缝技术。养护人员利用开槽机对水泥路面裂缝进行扩缝，采用专用刀片跟踪水泥路面不规则裂缝切削出整齐的凹槽，同时由电动调节装置自动调节开槽深度；灌缝前使用高压吹尘机将碎石等杂物清理出缝隙，并使用高压水枪对开槽裂缝进行清洗，同时利用热气喷枪对缝隙进行加热除潮，形成干燥、洁净的结合面，有效提高嵌缝料与缝壁的黏结力；最后利用灌缝机进行灌缝。该系列设备能让嵌缝料由上至下灌入整个缝隙内，杜绝了缝隙底部残留空隙的现象，保证嵌缝料注入缝隙后与缝底、缝壁紧密结合。在施工过程中，操作人员扩缝、灌缝的熟练程度，嵌缝料的质量，以及开槽机、刀片的性能等，都是决定裂缝修补质量的重要因素。

3.4 606G 聚合物胶技术

主干道路面实现快速维修、快速通车、高质量、低成本在公路预防性养护施工中极为重要。606G 聚合物胶以水泥为基础结合剂，高强度材料（石英砂）为主骨料，辅以高分子胶液、高效减水剂等物质配制成混凝土超早强型结构修补材料，修补后，路面表层具有快硬、早强、高强、无污染等特点。施工工艺简单，劳动强度低，工程成本低，交通管制时间短，投入的设备小型轻便。2022 年8 月，宁德市周宁公路中心在G353线周宁县城关与高速连接线路面露骨十分严重的路段采用606G 聚合物胶进行修补试验，该产品与水、水泥、石英砂按照一定配合比相混合，形成3～5mm 的超薄修复层，4h 即可开放交通且施工工艺简单，施工单价约70 元/m2，该路段的路面技术状况指数PQI 由2021 年的89.51 提升至98.07，提升效果显著。该技术在宁德公路系统普通国省道推广应用，到目前为止，观测实施效果良好。

4 山区公路预防性养护技术展望与推广

我国的山区公路平均寿命较低，并且每年都需要支付大量的费用用于维护，因此，合理应用预防性养护措施是必然的发展趋势，是每个工作人员应该积极考虑的问题，并且需要引起相关人员的高度重视。切实改变传统的思想观念，合理应用先进技术，在山区公路产生病害之前对其进行合理养护，杜绝出现重建轻养的思想，从原本被动式的修补模式变为主动养护的工作理念。在实际工作中，应该强化对预防性养护的重视程度，并深度探究现代化的养护方法和管理模式，积极引入先进技术，敢于尝试应用新型养护材料，助力预防性养护达到最佳的效果。