基于性能的公路工程全寿命养护策略研究

武天宇

【摘 要】改革开放三十年来，人们对于生活水平和生存环境的要求越来越高，我们的交通运输行业也呈现出蓬勃发展的态势，相应的公路工程的重要性也日益被凸显出来。本文将主要针对常见的公路工程病害及预防措施作出详细阐述，再提出科学的养护时间周期概念，最后加强基于性能的公路工程全寿命养护措施，从而保证我国的公路工程行业能够实现有序发展，每一条建设的公路都能够最大程度的被利用，增加其使用性能。

【关键词】公路工程；性能；养护；措施

一、常见的公路工程病害及预防措施

1.1路面塌陷

常见的路面塌陷主要是由于路面结构下部出现空洞或路侧发生滑移，导致下部结构对路面和车辆的支撑力不足而产生的、公路中间或路侧边坡出现大面积坍塌。

1.1.1城市公路发生中间坍塌

由于城市公路地表以下有很多管道和管线，在由于某些原因而导致对上部路面结构支撑力不足时，很容易出现塌陷。这种塌陷的原因主要包括：地表以下的管道损坏、地底隧道或通道的支撑结构受损、管道回填土遇水后承载能力降低等等。预防措施要对症下药，要尽量避免各种支撑结构的破坏和防止水分侵入回填土。因此我们可以采取合理的手段进行预防。首先一定要避免水分侵入各种管道的回填土层。要做好事前预防控制。一旦发现水分遗漏，必须封路进行维修；其次管道或通道的支撑结构要定期维护和检查。现在的检查手段很先进了，用探地雷达就可以定性的看出路面结构内部的空洞。

1.1.2城市公路发生侧边坡坍塌

当发生这种坍塌现象的时候，基本上都位于填方路段，这主要是由于填方路基受雨水冲刷、地下水位升高浸泡、承受的车辆荷载加重或遇到其他地质灾害等出现了失稳所致。预防措施应在设计阶段就做好边坡土质的调查，并应通过计算确定是否需要设置挡土墙等措施。我们可以采取以下预防措施。首先是在设计阶段应该对填方路段、特别是高填方路段做好工程地质调查，针对当地土质进行路基填筑土的材料设计，如果不满足设计要求的话，应更换填土或掺加固化剂等材料改善路基强度。其次是高填方路段要做滑坡验算，要保证最不利季节时也无滑坡危险。最后是做好排水设计。地下水位较高时，路面结构内部应设置排水结构层。路基边沟、截水沟等排水设施要设计合理，最大化保护路基。

1.2路面沉陷

路面沉陷有别于路面塌陷，主要是由于路面结构层的问题而导致的，病害为路面局部发生明显的竖向位移，路面成波浪狀或沉陷。如：路基的不均匀沉陷导致其上整个路面结构层沉陷、水泥路面基层顶面受到冲刷导致板底脱空最终产生面板沉陷等等。预防的话，还是应该从设计、施工、养护等角度入手采取必要的措施。因此，我们可以采取如下的主要预防措施，首先是在设计阶段的公路选线应尽量避免软弱地基路段（如水田、鱼塘、软土路基等）、高填方路段、地下水位较高路段。如必须经过上述路段时，应通过土质调查后确定是否需要对原状土做回填处理。总之要保证路基的强度达到规范要求；其次是施工时要保证路基土各层的含水量和压实度达到要求，质量评定为优良，遇到不合格问题应及时处理；再次是路基施工后最好能放置一段时间，尽量使其完成工后沉降；然后是运营公司或公路管理部门应及时对路面的裂缝类病害进行修补，避免水分渗入路面结构内部对路面结构层造成冲刷而出现脱空；最后是公路排水设施应定期检查和清淤，保证排水通畅，不至于浸泡路基或路面结构层。

二、公路养护的时间确定

公路的养护和维修的内容包括平时为了维持正常的运行所必须的小修、保养外，还应包括到了一定使用年限、路桥的病害公路一定程度要对其进行大修、中修等。

日常的小修、保养包括对公路桥梁的的日常检查、清扫、保养、局部轻微病害的修补、预防性养护，还包括钢桥及索桥的除锈、防腐处理，这些工作是在公路桥梁投入使用的那一天就开始的，而且随着它的寿命期终止而终止。

公路大中修是指到了一定使用年限、病害积累到了一定程度后为了恢复它们原有的功能而做的一系列工作，主要是指公路路面的翻修、重新铺筑等，而且不同的公路等级、路面类型的设计年限是不同的，我国规定高速公路和一级公路、城市快速路及城市主干道当使用沥青公路时设计年限是15年，高速公路和一级公路、城市快速路及城市主干道当使用水泥公路时设计年限是30年，一般规定路面的大修是必须达到设计年限且病害也要达到一定程度才能进行。但现状是：一方面由于现在我国在建设过程中的管理非常混乱，再加上各种各样的腐败问题，施工质量往往都达不到设计要求；另一方面是我国现在各个行业管理也混乱，规范标准不统一，各行其是，例如汽车制造企业在拼命的加大汽车的载重量，各种超大吨位的载重汽车层出不穷，加之现在汽车发动机性能有大幅度的提高，往往核载5吨的汽车大多数都装载到50吨以上，远远超过设计采用的汽车荷载等级，而现在设计上采用最高汽车荷载等级是公路—Ⅰ级、城—A级，使用再高的荷载等级一方面规范不允许，也不经济。所以施工质量差、超载现象严重等多种原因叠加导致了公路桥梁都达不到设计使用年限，当然也能不排除有时也存在设计不合理等因素，使得公路的大中修期限不能按规定执行。

三、加强基于性能的公路工程全寿命养护措施

在城镇化进程不断加快的今天，城市中的人口越来越多，马路上的车辆也越来越多，我们的道路修建的更宽阔，高楼大厦也遍布全城，这些都对于我们实际的公路产生了更多的消耗和伤害，因此，我们必须将加强公路的养护作为现阶段土木工程的重点任务来看待，只有这样才能真正做到功在当下利在千秋，让混凝土道路能够长效的为人民服务。

从实际的公路工程的后续养护来看，参与养护工作的大型企业比较少，基本上都是以小型企业为主、中型企业为辅，那么在实际的小型企业公路养护工作中，是否采取了科学合理、行之有效的策略就是我们必须要关注的问题。一般来说我们采用的都是耐久、实用的养护技术，方便、快捷的养护技术，生态环保技术以及其他多功能技术。从世界技术发展角度来看，我们可以依靠图像、激光和雷达的方法来判断公路的损耗情况。同时，我们对于专业的养护人员也要进行培养，通过在职教育和进修的手段，让他们尽快的了解到先进的公路养护技术，从而实现养护工作的科学、合理开展。

综上所述，我们可以发现，现阶段我国公路的病害问题是比较严重的，但是养护工作的开展却显得差强人意，这对于公路的长效利用起到了消极的阻碍作用。因此我们必须积极开展公路工程全寿命养护工作，在性能和经济中间寻找一个平衡点，从而实现我国公路行业和国民经济的不断发展。