浅谈高速公路沥青路面的养护管理对策

浅谈高速公路沥青路面的养护管理对策
王友中

摘要：作为基础建设工程不可或缺的组成部分，近年来，高速公路建设已经成为拉动我国国民经济发展的重要力量，而广泛应用于高速公路建设的沥青路面的早期破坏问题，不但造成了公路运营能力和服务水准的降低，还可能造成严重的经济损失和安全隐患，必须得到各方面的重视。本文从高速公路养护管理的视角出发，结合笔者多年的实践经验，提出了减少路面损坏，消除安全隐患的可行性对策。
关键词：高速公路 沥青路面 早期破坏 养护 管理

1 高速公路沥青路面的早期破坏
沥青路面因其坚实平整、防渗抗滑、舒适性高、施工养护简便的优点广泛应用于高速公路建设中，一般设计使用寿命为15年，但由于沥青自身特性及施工、养护等环节处理不当，在实际使用的早期（3~5年），就可能出现较大面积或局部较严重的病害或破损，这些早期破坏主要包括：（1）裂缝。裂缝是沥青混凝土路面的最常见质量通病之一，由于半刚性基层反射开裂、沥青分层摊铺出现接茬不良以及路面整体强度不足等不同因素，可将其分为横向、纵向和网状裂缝等三种破损形式。裂缝的出现常导致水分进入基层并在车轮荷载下生成水压力，导致唧浆现象等问题的出现，特别是在我国南方多雨水的地区，常出现路面裂缝导致的局部沉降现象。（2）坑槽。施工材质、温度控制等存在问题时导致矿料与沥青间粘结不足的现象常使路面在车轮荷载下出现松散状态，沥青混凝土集料颗粒从表面层逐渐向下脱落，进一步发展的结果，就是路面上坑槽的产生，一般可以归结为水损害与油损害两个方面。（3）车辙。沥青面层压实不足和高温天气都可导致路面沿行车带方向出现横向高差，主要包括结构性车辙、流动性车辙及压密型车辙等3种形式。这种公路表面形成的永久性变形直接影响着行车的舒适度和安全性。
造成以上几种早期路面破坏的原因包括内部因素和外部因素两个方面，内部因素有：沥青、矿料等原材料选择不当，混合料、结构层组合以及路面厚度等设计不合理，路面、基层施工存在问题等；而外部因素则主要是由于气温、降水量等极端气候条件的出现，使用期间行车超载严重以及路面早期养护维修措施不够及时、公路管理不完善导致的，文本将仅就养护管理环节做一简单探讨，以期提高高速公路的运营水平，延长其使用寿命。

2 当前高速公路养护管理工作存在的不足
高速公路通车运营后，随着使用时间和累计交通量的增加，路面性能将不可避免的出现衰减，影响公路的运营质量和服务水平，因此就需要采取科学有效的养护措施，保证各种工程设施处于标准状态，保障公路的行车安全与舒适程度。然而在传统粗放型管理的影响下，目前高速公路的养护管理水平与迅猛发展的公路建设需求之间仍存在着一定的差距，具体体现在：
2.1 养护理念薄弱
目前我国高速公路建设普遍存在着“重建轻养”的思想倾向，对养护工作认识不够深刻，是导致养护管理成为高速公路建设薄弱环节的根本因素。一些工作人员认为公路的级别越高、设施越完善，其养护工作就理所应当地越轻松，不重视对材料、机械、人力资源的利用和管理，甚至认为日常公路养护工作可有可无，对路面等设施出现局部或小规模的破损视而不见，使路面出现早期病害的风险加剧。
2.2 养护职工专业水平有待提高
由于“重建轻养”思想的影响，大量高素质的技术人员和管理骨干都投入到了公路的建设施工中，使养护队伍的综合素质无法满足繁重复杂的工作需要，掌握了新材料、新技术、新工艺的一线职工比例严重不足，对既有损害问题很难及时作出正确有效的处理，直接影响着高速公路的可持续发展。此外，缺乏养护知识和专业培训的职工降低了养护设备的利用率，也阻碍着养护工作水平的提高，机械性能开发不足，甚至大型现代化养护机械出现闲置，使许多路段的养护效率低下，甚至停留在原始的人工养护阶段。
2.3 缺乏灵活完善的管理体制和运作方式
由于当前高速公路多存在着建管分离、路网分割、一路多制、职责交叉等问题，缺乏全国统一的管理机构和规章制度，使高速公路的养护管理单位工作开展存在困难。从公路项目设计到施工建设的遗留问题、有竞争力的市场化运作的缺乏、以及养护技术规范和质量检评制度的不完善都降低了养护管理工作的效率和活力，影响着交通行业的管理职能的发挥。

3 如何做好高速公路沥青路面的养护管理工作
3.1 建立完善的路面调查及检评体系
对路面的养护管理必须在全面掌握路面情况的基础上进行，因此，必须建立在不同的自然因素和行车状况下的路面调查分析制度，并依据路面状况指数（PCI）等测算单位路段（一般取100m~500m）的路面综合破损率（DR），主要调查的因素有路面强度、平整度、抗滑能力、摩擦系数、路表弯沉值以及路面构造深度等，并将养护前与维修后的各项指标分类归档，建立路面板块调查、维护为重点的系统完整的内业档案资料库，力求在路面出现损坏前发现问题，及早处理，将路面早期病害消灭在萌芽状态。检评体系应制度化，如细分为日常巡视检查，月度、季度调查分析，年度健康检测等环节，规定并落实专项检测所使用专用车辆、设备，保障检评的准确程度。
3.2 采取有效的路面养护与维修措施
3.2.1 加强日常维护与保养
路面日常养护是提高养护工作效率，减少路面病害的关键性环节，日常养护主要包括：（1）路面杂物的清理。由于风雨、路面破损以及行车中的人为因素等原因，高速公路的路面常会出现各种杂物，这些杂物不但影响了道路的整洁感和行车的舒适程度，也存在着一定的安全隐患。当碎石等硬杂物混入混凝土板块的接缝时，就可能因板块的热胀冷缩而导致接缝损坏；流入排水管道的杂物还可能引发堵塞，造成路面积水，因此清除杂物是日常路面养护的一项重要工作内容。（2）路基路面的排水工作。在各种影响造成路面损害的自然因素中，水对路面的危害是最显著的，其对高速公路路面的负作用主要表现为侵蚀路基使路基沉陷、变形、滑塌；侵入路面基层使基层强度降低或使基层与面层之间出现空隙而丧失支撑作用；在路面上长期反复的水湿磨耗作用加快了路面材料的磨损与老化速度。此外，大量的地表水形成的“水漂”现象和过量集中的地表水形成的“水毁”现象，都严重损害了高速公路的行车质量，因此必须重视路面的日常排水工作。具体的排水措施有：中央分隔带的填土应密实，并始终保持路拱、密封草皮的完好；及时修复路面裂缝及纵横接缝以及周期性更换填缝料，以防止地表水的下渗；疏通边沟，视需要加大、加深边沟或增设边沟、截水沟，以加快地表水的排除速度；改进路肩排水系统，增设出水口、截水沟，以防止滞水现象；填补边坡缺陷，以避免地表水直接渗入路基；及时修复地下水排除设施并采取增设纵、横盲沟，以疏理和排除由地表水形成的地下水。
3.2.2 及时有效的路面病害处置
对沥青路面较为常见的病害进行及时处置，也是养护工作的重点之一，职工应结合不同路段气候条件、交通量以及沥青本身的特性对不同病害作出合理的处置。
裂缝。沥青路面裂缝对行车及路面结构影响不大，养护时可根据裂缝宽度相应封闭裂缝防水即可。缝宽在6mm以内的，可采用热油灌缝，防止水的渗透；缝宽大于6mm的裂缝则可用炒拌好的沥青砂或细粒式混凝土混合料填充、捣实、烙铁封口、撒砂扫匀。热油灌缝的施工程序为：清理缝隙→将沥青加热到130℃～170℃，用灌缝机慢慢注入，灌满为止→冷却至50℃～60℃，铲除多余沥青。路面出现发裂或轻微的龟裂，无明显变形，可用刷油法处治，或进行喷油封面，防止渗水而扩大。由于基层、土基的破坏而引起的裂缝，可采用挖补法先治理基层、土基的病害，密实稳定后，再处治面层。龟裂也应采用挖补法，连同基层一块处治。挖补法的施工程序为：划出修补轮廓线→沿轮廓线开槽，凿除破坏层→清净槽底、槽壁→刷一薄层透层沥青，均匀布满界面→分层填铺混合料(厚度不大于6cm)→分层整平压实(压实度应在95%以上)→四周接缝面层涂冷补胶来防水→控制温度。
（2）坑槽。对行车的舒适性和安全性均具有不利的影响，应对其做到快速及时的应急维修和常规修补。由面层或基层的破坏导致坑槽，可采用挖补法维修。在寒冷地区，为使出现坑槽路段不受温度限制，可采用预制块修补法。预制块修补施工程序为：开挖坑槽(尽量与预制板的尺寸相适应)→清除废料，在坑槽壁、底面刷→薄层粘结油→撒砂填平→放置预制块，夯实→将预制块边部空隙用砂、石填满捣实→热油灌缝烙平。
（3）车辙。针对路面的车辙、沉陷、拥包等病害，应结合调查数据及现场取芯分析，以“从上到下，从面层到基层”为维修方针，使面层和基层的强度达到原有设计标准，彻底根治病害。对面层结构破损路段，可用铣刨机铣刨上、中面层(及下面层)并清除，浇洒0.4kg/m2～0.6kg/m2(0.8kg/m2～1.0kg/m2)透层沥青，并分两层(或三层)铺筑沥青混凝土面层，分层碾压。破损涉及中面层时应进行二层维修，下面层破坏的路段则应进行三层维修。面层材料可据工程实际适当调整。对基层结构破损的路段可采取的维修施工程序为：铣刨面层、基层并清除→在底基层上加铺25cm或20cm水泥稳定石屑→浇洒透层沥青→分三层铺筑路面。对底基层破坏的路段：将面层、基层、底基层铣刨清除→铺筑30cm水泥稳定砂土或水泥稳定土，压实→铺筑基层，压实→浇洒透层沥青→分三层铺筑沥青混凝土路面。由于土基结构破损路段往往会引发路基沉陷而连带路面一起破坏，季节性冰冻区还会因水的作用产生翻浆现象。因此应对其设置垫层，即底基层采用15cm～35cm的水泥稳定粒料(或石灰稳定粒料)作为垫层，以调节水温状况。并可以在垫层与基层之间铺一层土工布过滤，同时增设纵横盲沟。原路面与基层的处理同上述方法，修补基层，重铺面层。
3.3 不断完善高速公路的养护管理制度
3.3.1 高素质职工队伍的建设
养护机械化是我国高速公路管理的发展方向，因此应引进技术先进、操作性强、作业效率高的大型综合养护设备，提高养护工作的机械装备比例。要有效利用这些设备，必须以高素质的人员配备为前提，相关部门应通过职业教育培训等多种形式提高职工的责任意识和专业技能，使其能够顺利操作先进的机械设备，并最大限度地开发设备性能，提高养护效率。
3.3.2 建立健全内部管理机制
内部制度的建设应建立在深化对养护工作思想认识的基础上，明确提高养护工作水平的重要性，特别是在我国高速公路路面早期损坏严重和车流量迅速增加以及重型超载车辆比重过大等特殊情况下，完善的公路养护管理机制是公路建设可持续发展和建设节约型社会的必然要求。内部管理制度应包括岗位权责、工作内容、工作步骤、相关标准、工作目标、完成情况、效果评价及成本管理等各个方面，进行统一的规划和调度。目前，我国的高速公路养护管理标准规范尚在初期试行阶段，操作性不足，相关单位应从当地实际出发，建立科学的管理标准和预防性养护制度，并把引入新材料、新技术、新设备明确规定在管理工作的条文中，不断提高高速公路管理的规范化水平。此外，养护管理应坚决地走市场化道路，充分发挥市场对养护资源的配置作用，实现日常养护工程的专业化承包和质量安全检定的标准化。

4 结语
综上所述，高速公路的路面养护管理必须结合当地实际情况，对常见的早期路面病害进行有针对性的及时处置，在以预防为主，建设、养护、管理相结合的方针下，加强路面情况调查和日常养护力度，对养护目标和服务水平作出明确而详细的规划，通过新技术、新材料、新设备的应用，保证路面状况良好，确保公路运行质量和经济效益的实现。

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