摘要:高速公路养护管理工作确保了公路的正常运行,然而,随着新时期养护管理任务的加重,对于如何选取合理高效的养护管理技术成为新时期下亟待解决的问题。通过查阅文献与市场调研发现,当前我国在养护管理模式与技术上均存在一定的发展空间。本文对新时期下我国养护管理工作的特点进行分析,在此基础上总结了我国几种常见且较为严重的病害,然后提出了革新养护管理模式,提高养护机械化程度,优化评价指标与病害分级及处治等四点建议。为推动新时期养护管理工作向前发展提供借鉴。
关键词:养护管理;新时期;机械化;评价指标;病害分级及处治
中图分类号:U418.2 文獻标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)16-0000-00
0 引言
改革开放以来,我国的高速公路得到了快速发展,截止2017年末,我国高速公路通车总里程达13.26万公里,总里程居世界第一。完善的高速公路网给百姓的出行带来了便利,为经济的发展提供了助力的同时,日益繁重的高速公路养护任务也使得养护管理部门所面临的挑战越来越大。面对新时期、养护管理新现状,传统的养护理念、养护方法已成为制约其发挥全部优势的瓶颈。基于此,本文将整合前期经验与工作成果结合国内外现状来探讨新时期下适宜、高效的高速公路养护管理技术。
1 新时期高速公路养护管理的意义与特点
从1988年第一条高速公路“沪嘉高速公路”建成通车到现在,我国的高速公路发展历程已有30年。一方面,早期修建的高速公路大多都到了小修、中修甚至大修时期,使得现阶段的养护工作任务量快速加大;另一方面,通过30年的发展,完善的高速公路网已基本形成,待建的高速公路相较以前大幅减少,现阶段,我国高速公路的工作重心由大力建设全面转向养护维修,这也进一步加大了养护任务的艰巨性和重要性。
开展高速公路养护管理工作的主要目的在于确保公路的正常运行状态,在此过程中采取有效的管理手段和技术措施。通常,新建公路在使用一段时间后均会出现不同程度的破坏,而如果不加以养护修复,一方面公路质量将急速下降,破坏将愈加严重;另一方面,如果修复不及时,不仅会降低路面使用效率,增加行车成本,也对行车的安全提出了很大的挑战。此外,通过合理,适时的养护还能够延长路面的使用年限,如国外的很多长寿命路面的提出都是通过控制其不发生大的结构性破坏而只需要后期的不断养护既能实现其长寿命的目的。这节约了很大的社会成本。
目前,我国在高速公路养护方面的研究相较国外落后许多,而实际工程应用更是落后一大步,包括对路面病害的检测,到采取的养护方法及工后的评估都需要不断完善,不断改进。
2 新时期下高速公路常见病害
随着交通量的加大、荷载的几何增加以及极端气候的增多,高速公路面临的质量问题越来越多,越来越频繁,概况下来,主要在以下几方面比较突出:
2.1裂缝
高速公路的裂缝病害是最为常见的一种病害,主要又可分为横向裂缝、纵向裂缝和龟裂,(见图1)。横向裂缝主要由半刚性基层开裂引起的反射裂缝造成,此类病害的危害较小。纵向裂缝通常是由于地基处理时没达到设计要求,而导致沉降过大出现纵向裂缝,此种裂缝较前一种要严重许多,修补起来也较为繁琐,对路面的安全性也大打折扣。龟裂作为年久的公路上最为常见,它主要是由疲劳作用引起的病害,较前两种,龟裂的裂缝宽度比较细,但面积大,具有连续性,如果不能及时修补,将容易出现板块式的破坏。
2.2车辙
我国公路建设飞速发展,沥青路面广泛使用在城市公路与高速公路上,车辙病害已经是沥青混凝土路面的主要破坏形式之一(见图2)。车辙病害通常发生于重载较多、持续高温的地区。由于在现代化综合交通运输情况下,车辙病害出现的速度与普遍性已经大大超过了预期,特别是在山岭地区高速公路车辙病害显得更加突出。此类病害不仅对行车的安全性影响很大,修复工作也很棘手。由于其修复工作的难度大,费时也费力,一直困扰着公路养护管理部门。
2.3泛油
泛油主要由沥青用量过大或使用时间较长的沥青路面表面,常常会出现泛油现象(见图3)。在天气炎热与车辆荷载的双重作用下,混合料中的大多数沥青,会在短时间内迁移到高速公路沥青表面,然而在天气温度处于低温状态时沥青则不会出现移动变化。通常情况下,绝大部分沥青会聚集在一起,最终开始形成一种非常有光泽的沥青膜,这种沥青膜现象一般被称为泛油,泛油的出现降低了路面的摩阻力,使车辆的制动距离大大增加,对驾驶员的安全提出了很大的挑战。
2.4磨光
当沥青路面在车辆轮胎的长时间磨耗作用下,表面被磨光/抛光(见图4),摩阻力极具下降,使其抗滑性能不足,容易使车辆在高速行驶时突然打滑,造成事故。分析原因主要是表面层粗集料不耐磨,加之沥青混合料油石比偏大,造成表面被迅速磨光,解决此类病害的方法通常为加铺抗滑磨耗层。
3 新时期下高速公路养护管理技术的几点探讨
3.1 革新养护管理模式
为适应新时期下繁重的高速公路养护任务,应当对养护管理模式进行不断革新,采取适应当前环境的最佳管理模式。如对管养结合与管养分离的选取,根据实际情况进行合理选取;对管理团队进行精简,加强统一协调能力;对养护团队进行绩效评估,提升团队人员积极性;对养护团队不定期举行技术培训,加强对施工图纸和技术规范的了解,严格按照施工规范和施工要求进行施工。
3.2 提高病害检测的机械化程度
目前常见的检测内容包括弯沉、抗滑摩擦系数、平整度、路面结构层破损检测等,采用的检测方法通常是传统的贝克曼梁弯沉仪、摆式摩擦仪、3m直尺以及对路面有损的钻芯取样等,机械化程度低,施工效率慢,仅按照《公路技术状况评定标准》中要求的测点进行检测,待测点的工作量比较大,以至于经常会出现某些检测项目的“偷工减料”,部分检测数据通过伪造来获得,对检测结果的真实性、可靠性大打折扣。因此,提高机械化检测程度,大力发展高科技(无损、高效)检测手段显得尤为必要。通过引进国外先进仪器及自主研发,提高我国高速公路病害检测手段,推广使用落锤式弯沉仪、车载式检测仪及雷达探测车等无损检测技术。提高工作效率与工作的全面合理性。
3.3 优化病害评价指标
我国公路的技术状况(MQI)评定是通过以下几个指标综合加权计算而来。包括:路面使用性能指数(PQI)、路基技术状况指数(SCI)、桥隧构造物技术状况指数(BCI)和沿线设施技术状况指数(TCI)等。现有的评价标准主要是以全局性为主,虽能够较好地反应整个公路段的全局健康状况水平,但局部性又很难较好反映出来。例如,某段路虽然在整体上公路技术状况评定良好,但其局部几段仍可以发现有较严重的病害发生,而这一情况如果只用MQI来反映,未免失真,且给后期采用何种养护方法造成一定的误导,而使该路段的薄弱环节仍不能得到有效合理的养护。因此,在MQI的基础上,可以增加薄弱点的病害情况,特殊路段特别标注,这样,对公路技术状况评定将更加合理。
3.4 病害分级及处治
针对地区的经济发展情况、病害的类别及严重程度采取合理有效的养护方法,对病害进行分级。第一级:小范围的裂缝等,可采取灌缝浆封缝、贴缝带贴缝等简单有效的技术方法;第二级:对于年久车多的路面,出现裂缝、泛油、轻微车辙及磨光等病害时,可采用施工速度快,环保节能的微表处罩面進行处治(见图5);第三级:对于重度裂缝、严重车辙等通过就地热再生(见图6)、冷再生等新型施工工艺进行上中面层的养护;第四级:结构性破坏,铣刨掉沥青面层和基层,重做基层和面层。
4 结语
高速公路沥青路面的养护管理工作是维持公路正常运营的关键,为使该工作有效合理地进行,广大的公路养护管理工作者们必须不断学习、不断创新、不断优化,从检测、评估、养护等多方面进行优化创新,使付出最小化,效益最大化。在新时期让高速公路的高效运营为经济的发展保驾护航,增添动力。
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收稿日期:2019-07-19
作者简介:吴文岗(1971—),男,汉族,甘肃白银人,本科,副高级工程师,研究方向:土木工程。