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影响路面养护维修方案的主要制约因素

发布时间:2018-08-07
高速公路养护工程设计摘要
  
  Analysis of the Design Points of Expressway Pavement Maintenance Overhaul Project
  
  Abstract:Taking the highway maintenance overhaul project as an example, the characteristics of maintenance and the factors affecting the maintenance plan are analyzed, and the reference for similar projects is provided.
  
  Keyword:expressway; maintenance scheme; influence factor;

高速公路养护
  
  1、路面养护维修的特点
  
  高速公路路面病害治理方案的确定应本着“标本兼治、彻底根除”的原则进行, 与新建高速公路项目相比, 高速公路的养护工程有其自身的特殊性, 主要特点表现为以下几方面。
  
  1.1 病害调查及治理方案的“时效性”
  
  高速公路路面病害在运营初期的发生和发展是比较缓慢的, 随着使用年限的增长, 交通量的迅猛增加, 路面使用状况和服务水平逐渐衰减。当路面处于疲劳状态的边缘, 加之经历一个或几个冻融循环期、雨季、高温期等恶劣环境的考验, 各种路面病害的发生、发展和恶化程度将是难以估量的。
  
  1.2 病害调查的“预见性”
  
  任何事物都是发展的, 高速公路病害同样如此, 一旦病害出现, 其发展、恶化的速度是十分惊人的。以车辙为例, 在夏季连续高温的5~7d内, 行车道车辙深度可以增加10~20mm, 尤其在工程养护施工过程中进行交通管制后, 单侧车道的交通量大大增加, 且车速较慢, 停车启动的频率非常高, 路面承受的超载车辆冲击作用被局部增大, 为此, 施工路段严重的渠化交通影响下, 车辙深度可以在短短的几天内增加20~30mm, 甚至更多, 尤其是在夏季的高温时段[1].因此, 在进行病害调查时要有一定的“预见性”, 一个冒浆点、一处灌缝胶的脱落、一片明显的跑砂点、一段轻微的车辙, 都是路面病害发展的预兆, 这对今后病害治理方案的比选有很重要的意义。
  
  1.3 病害治理方案的“前瞻性”
  
  治理方案是针对一段时间之后的施工时路面状况而制定的, 应具有较强的“前瞻性”.因此, 在制定病害治理的方案时, 应充分考虑施工阶段渠化交通及气候的影响。另外, 在进行较长路段的单车道病害治理时, 也应充分考虑渠化交通及气候的影响, 将相邻车道发生路面破损的可能性考虑在内。
  
  1.4 病害治理方案的“可行性”
  
  根据项目的功能及养护工程的特点, 特别是不能中断主线及被交道路的交通运营, 结合维修路段的路网分布特点、沿线大型构造物和互通的分布情况以及结合沿线地形条件、地质条件、生态环境等因素, 高速公路道路养护设计时一方面要充分吸收国内外高速公路养护工程建设的成功经验, 尤其是总结该区域高速公路养护维修工程实施的经验教训;另一方面还要充分利用现有公路路面资源, 及时把握大中修养护时机, 牢固树立全寿命周期成本理念, 选择有针对性的养护对策。认真做好现有道路的状况调查, 针对不同的路面病害采取有针对性的处理措施, 采用合理、经济、适用、环保的大修方案。
  
  2、影响路面养护维修方案的主要制约因素
  
  本文以沈海高速公路山东段大修工程为例, 分析影响路面养护维修方案制定的主要制约因素。
  
  2.1 工程概况
  
  沈海高速公路山东段设计速度120km/h, 全长360km, 工程于2003年12月竣工通车。沈海高速经过十余年运营, 部分路段出现了纵横向裂缝、块状裂缝、龟裂、坑槽等病害, 路面使用性能下降。为进一步改善通行条件, 提高道路通行能力和服务水平, 需对路面结构层进行综合维修。
  
  2.2 影响路面维修方案制定的主要因素
  
  2.2.1 交通量调查分析
  
  为客观评价路面技术状况, 全面分析病害原因, 首先收集了自2007-2013年的交通量调查资料, 结果显示, 沈海高速自2003年年底通车以来, 交通量迅速增加, 2005-2013年, 交通量由10 000pcu/d迅速增至约30 000pcu/d, 尤其是从2008年以后, 随着国内经济的快速增长, 高速的交通量也增长迅速, 特别是重车、大型车增长比例更高, 增长速度基本维持在40%以上。
  
  2.2.2 路面病害情况
  
  通过查阅近年的路面定期检测报告, 结合现场调查和近期路面技术状况等级评定报告, 全面了解路面运行及病害发展状况。通过实地调查统计、现场探坑挖验、钻芯检测和弯沉检测等结果, 根据不同路段的病害类型和病害程度分段制定维修方案, 结合病害发展深度不同, 合理制定需要维修的层次, 在资金有限的情况下从技术处理角度进行最优化利用, 合理分配养护资金。本项目按病害类型分布, 共划分为纵缝段、块状裂缝段、横向裂缝密集段、结构强度不足段4段。
  
  2.2.3 原有路面结构及沥青混合料的材料特性
  
  本次项目自2003年建成通车后只在2010年和2011年局部进行了挖补和罩面处理。随着运营时间的增加, 沥青混凝土面层的老化程度也在不断发展, 路面大修时应充分考虑旧路结构层厚度及新旧路面材料的使用耐久性, 做到充分利用旧路材料, 合理降低工程投资的同时, 彻底治理路面病害, 通过大修能从根本上恢复高速公路的使用功能和使用寿命。
  
  2.2.4 路面衔接及其他问题
  
  路面大修时直接加铺罩面需充分考虑路面高程抬高后对沿线构筑物和标志净空、护栏高度等的影响。为减少路面罩面施工对桥梁横载的增加, 桥涵位置需要进行顺坡处理。
  
  2.3 维修方案的确定
  
  2.3.1 严重纵缝段处治措施
  
  通过钻芯及探坑挖验结果可知, 纵向裂缝明显存在于路面基层, 为此, 将沥青混凝土面层铣刨后, 铣刨17cm的水泥稳定碎石上基层后重新铺筑, 路面结构为:4cm沥青玛蹄脂碎石混合料+6cm中粒式沥青混凝土AC-20C+8cm粗粒式沥青混凝土AC-25C+17cm大粒径透水性沥青混合料LSPM-30.为延缓路面裂缝反射, 提高路面的抗车辙性能, 路面结构的上基层采用大粒径透水性沥青混合料LSPM-30.
  
  2.3.2 严重块状裂缝段病害处治
  
  根据路面病害调查情况分析可知, 横向裂缝多数为半刚性基层的反射裂缝, 块状裂缝多为路面的疲劳裂缝, 横向裂缝病害直接贯穿整个路面结构层, 块状裂缝主要分布于路面的上中面层部位, 为此, 铣刨原有路面结构的上、中面层重新铺筑4cm沥青玛蹄脂碎石混合料上面层+6cm中粒式沥青混凝土中面层AC-20C.
  
  2.3.3 横缝密集段病害处治
  
  根据目前路面病害调查情况分析可知, 横向裂缝多数为半刚性基层的反射裂缝, 横向裂缝病害直接贯穿整个路面结构层, 根据工程造价及省内高速养护经验, 大修时铣刨原有路面结构的上面层重新铺设4cm SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料上面层, 为加强路面的防水性能, 铺筑沥青混凝土面层之前设置1层橡胶沥青预拌碎石封层。
  
  2.3.4 强度不足段病害处治
  
  根据病害调查、检测指标并结合探坑挖验、钻芯情况, 分析其病害产生的主要原因为路面基层病害造成的结构强度不足, 考虑降低工程造价, 结合省内高速公路治理病害的经验, 大修时将沥青混凝土面层和上基层铣刨后重新铺筑, 路面结构同严重纵缝段的处治方案。
  
  3、结语
  
  深入分析高速公路大修工程的特点, 合理把握养护时机, 动态分析病害发展, 科学制定处治方案, 有的放矢控制投资是决定大修工程实施成败的关键因素。通过养护资料收集、现场调查、路面检测、探坑、钻芯等多渠道全面掌握路面病害特点, 是科学判断病害发展, 合理控制建设规模, 有效控制工程投资的基础。沈海高速山东段大修工程在对旧路充分调查和分析的基础上分段制定大修方案, 科学处治病害深度, 项目自2015年大修后通车至今运行良好。
  
  参考文献
  
  [1]郭伟, 李健, 李洪拮, 等。浅谈高速公路常见病害分析及处治方法[J].天津市政工程, 2009 (4) :10-12.
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