彭健
(湖南省高速公路集团有限公司邵阳分公司,湖南长沙 410000)
半刚性基层沥青混凝土路面是公路养护中的一个关键内容,受到多种因素的综合作用,以及长期承载的车辆负荷很大,其早期破坏问题就显得尤为突出。某高速公路自正式开通以来,仅进行了常规方案的例行养护,未开展路面大维修,路面状况良好,经济效益十分可观,该高速公路精细化养护管理取得了重大成就。通过对该公路项目养护工作的流程、经验、方法等的深入总结,有助于进一步认识其病害形成机制、养护性能特征、养护策略等,以提高养护工作的效率。
精细化管理模式是企业精细化经营理念的具体体现,其核心要求是灵活应用精细管理的思维,将工程项目的技术进步和内部价值的要求相结合,从而推动建筑工程建设的健康发展。具体的精细化管理思路模型如图1 所示。
图1 精细化思维模式
精细化管理的首要目的是尽量减少资源的浪费,使企业的经营效益最大化。根据工程建设的特点,采用现代管理方法,提高工程管理效率,形成系统化的管理体系[1]。
在采用具体的精细化管理手段时,应依据具体的工程项目施工特点进行分析,“精细化管理”是一种新的经营理念,其关键工作内容包括:目标细化、责任细化、工作细致、决策精心;管理工作要切实做到:措施有效、责任明晰、宏观正确、微观精准(见图2)。严格的规章制度和管理流程是推进公路养护精细化管理的根本,应从现实需要的高度来考虑,应用绩效考核、监督管控的方法,确保所有工序、工作项目均能顺利进行,每一项工作都要做到精细、准确,时刻维持组织系统的良好运转,并本着以人为本的服务理念,不断提高公路的综合维修管理和提高社会公共服务能力。
图2 精细化管理机制示意图
高速公路精细化养护管理涉及多方面的管理,在养护工作的各个环节均有不同的工作要点。
第一,从常规维护到专项维修,再到预防性养护。精细、及时地进行小修养护,消除路面病害,可有效地延长道路的使用寿命。
第二,采用“三次病害鉴定”的方法,使技术措施的具体确定性、维修方案设计的针对性得到强化。“三次病害鉴定”是在维修决策和病害诊断层面上实施的一项革新,对工程的重大意义值得肯定。
第三,正确把握养护时机和预防性养护技术,保证道路养护的功能在最佳状态,使道路的结构性能得到最大程度的发挥,使运营效益、投资效益得以最大化。
对于公路项目的日常养护,全体技术人员应始终坚持“心在路上,路在心中”的工作理念。小修及养护工作的重点是加强维修人员的责任心,建立和实施一套行之有效的日常监督制度,合理创新技术,把精细化管理理念融入日常维护工作中。精细维修技术的应用,不仅可为驾驶员创造良好的驾驶环境,还能有效抑制道路病害的发生和发展,对提高高速公路的使用寿命具有重要意义[2]。
2.1.1 日常检查制度
在高速公路养护管理工作中,日常检查是一个很重要的环节。该高速公路日常养护采取了“接力式步行巡逻法”,巡查队员每天要走2km,对路肩、边坡等盲区进行巡查,并在局域网上实时发布巡查结果;次日,轮班工作人员可根据巡视记录对处理结果进行检查,并在前一天的基础上继续徒步2km。轮流巡逻法既能提高日常巡逻的整体质量,又能提高维修养护位置的精准性,是养护工作中的一个重要环节。
2.1.2 裂缝的维修养护
封缝堵水是目前我国沥青混凝土半刚性基层破坏的一个主要原因,同时也是维修中不可忽略的一个重要环节。通过采取有针对性的预防措施,可以有效地改善道路的行驶安全,延长高速公路的使用寿命。该高速公路对灌缝季节、灌缝材料、是否开槽等进行了深入的研究,沟槽形状及其他有关质量问题的解决,使灌浆施工的质量得到了提高。第一,灌浆材料的选择对施工的影响很大。某高速公路采用克莱夫密封胶粘剂、热油性沥青为主要填缝剂,经大量生产实例验证,该材料具有较好的充填性能。第二,灌浆期的选择也非常重要,通常在春季和秋季进行灌浆,可以保证灌浆料能直接深入裂缝的最深处,且灌浆的材料也较易于选用,保证了黏结的效果,从而提高灌浆的质量。第三,应根据实际情况和以往的经验判断是否需要开槽,如避免开槽可以减少维修费用,避免开裂等问题;通过开槽可以改善灌浆效果,应对具体质量问题进行具体分析。第四,沟槽的形状会对处理效果产生直接影响,根据弹性理论,当角部为一个尖锐的点时,应力集中系数会变得无限大,从而使角部的应力更加集中,并最终会造成路面与填料之间的脱节,从而加速裂缝的扩展。因此,在开槽时应尽量避免出现尖角,尽量采用椭圆形、圆形等开槽体。同时,为了保证槽深达到设计要求,应选用大的圆心角度,并根据现场实际情况来确定。
2.1.3 坑槽病害的治理
(1)根据施工工艺,将路面坑槽质量缺陷的处理方法分为冷补和热补两种。
(2)冷补工艺施工过程较为简便,多用作临时处理,适用于雨后抢修、高温季节集中处理路面病害。热修补技术的施工过程比较严格,修补效果稳定,修补后可使用2 年以上。
(3)冷料填充一般只用作临时的紧急修复技术,其失效周期一般为1~2 个月,修复后应及时进行热补加固。冷补过程如图3 所示。
图3 热料冷补施工流程
(4)热修复技术的关键技术包括:第一,根据施工现场的破损状况,在道路上进行标识,以确定养护范围。第二,沿维修区划标识线,利用切割机在道路上凿出沟槽,并用液压镐进行挖掘,清理道路结构的损坏层。第三,坑槽底表面的浮渣要完全清除,并用吹风机除去污垢等杂质,以加强黏合表面的黏性。第四,回填冷料,铺面平整,充分密实,如果开槽深度大于6cm,需要采取分层压实的方法。第五,进行质量检验,各项质量控制指标达到要求后可直接投入使用。
为了使专项维修养护达到更好的效果,研究提出了四个阶段的“动态工作方法”:第一,细致地进行现场取样、勘察。第二,根据调研成果,对专项维修项目进行初步规划。第三,在“三次病害鉴定”后进行有针对性的调整,最后制订出维修养护技术计划。第四,跟进维修养护工作的成效,为后续的维修养护工作提供参考。其中,三次病害确认方法是通过对“首次病害调查确认、二次确认、最终确认”的方法,进行设计方案修正,从而体现出专项维修养护工作的动态特性。
2.2.1 三阶段病害识别方法
第一,通过科研、检测、设计等多方协作,结合路面检测、路况巡查等综合技术措施,深入分析和确认基本路段路况和病害情况,形成初步设计方案。第二,在养护施工前,须对路面病害进行实地检查,以检验初步设计方案的正确性;封闭检测路段后,病害调查队就可开展全面、严密的徒步勘察,确定病害部位、类型等,并与原有设计方案进行对照,若有问题应拍照留影以便处理。二次路面病害确认,也可以采用钻孔取样的方法进行。第三,现场施工阶段,应观察和记录铣刨作业中暴露出的病害程度和类型,并验证前两种方法的正确性,根据实际情况适时进行修改。为了保证维修养护的有效性,应合理地调节铣刨深度。
2.2.2 “三次病害鉴定方法”
“三次病害鉴定方法”既能指导公路养护管理工作的正常进行,又可将室内设计转变为现场动态设计,提高专项维修项目的处理效果;可增加处理方案的针对性,反映养护管理的基本思想,提高养护管理的严谨性、科学性,具有很好的借鉴意义。
预防维修的基本内容是保证路面的服务功能处于良好状态,避免路面表面的损伤过早发展为结构损伤。在公路技术条件较弱的早期阶段,选择合适的时机、方法、技术等,以最小的生命周期代价,换取最佳的路面性能衰减效应。
2.3.1 高度关注预防性维修养护
无论是定期的专项维修工程,还是常规的封缝堵水工程,都应遵循精细化养护管理的思想。第一,根据弯沉盆形状、分布、变异情况合理确定工作条件。第二,采用非破坏性试验技术,建立一套综合评估指标,对道路的破坏程度进行综合评价。第三,利用道路信息管理系统,构建一套完整的道路病害数据库,查找路面病害产生的原因,根据病害发生的最优预防措施进行决策。第四,在决定采取预防性养护措施前,应根据道路结构系统特点和病害成因,采取针对性较强的预防性养护技术,以提高养护效果。
2.3.2 精细化预防养护是高速公路整个生命周期运营过程中的关键环节
第一,采用裂缝封闭、微表处理、超薄抗滑处理等技术,处理网裂、轻微车辙等病害,为合理延长道路的使用寿命提供支撑。第二,因超限车辆数量的增加,道路病害日趋严重,采用维修罩面工程方案取得较好的效果,提升了该高速公路的通行能力。
总之,高速公路的预防性养护在确保高速公路的安全性、优化行车环境等方面,具有十分重要的作用,充分体现了高速公路养护技术的科学性、养护决策的合理性、时机的适宜性,具有巨大的经济效益和社会效益[3]。
综上所述,该高速公路养护工程通过精细化的养护管理,公路总体运行状况优良,服务功能良好,建成运营10 年,始终维持良好的运营状态。通过对其精细化管理实践,进行经验总结,归纳出以下结论:
第一,协调、可持续的精细化管理。通过车辆、道路、人员等要素的协调管理,综合应用科学经济的维修技术,全面提高维修效益,是精细化养护管理的核心内涵。始终坚持“以人为本”的服务理念,充分激发维修养护管理人员的工作热情,使其具有“心在路上,路在心中”的工作责任感。
第二,严格执行养护管理工作,建立清晰、高效的监督体系。应要明确巡检的具体内容和频次,以便及时发现问题,保证维修养护工作的正确性。应有效地避免病害的发生,防止造成较大危险。正确采取措施防止道路的损坏,保证高速公路的安全通行,有利于发挥理想的经济效益。
第三,精细化的维修养护是避免早期病害、预防病害发展的重要措施。对各类表层裂缝及时进行封闭,对坑槽进行快速修补,防止早期结构损伤,为确保道路高效服务功能,提供有力支撑。
第四,“三阶段病害识别方法”提高了道路病害处理的有效性。分层分级决策,为维修养护计划的动态调整打下了良好的基础,并能有效促进养护管理的规范化。
第五,预防性养护体系的制定,体现了高速公路管理的规范化、科学化和高效性。有针对性的预防性养护技术,既能确保公路施工费用得到合理控制,又能有效保持原有路面结构系统的平衡,高效挖掘路面结构的潜能。