基于PQI下的二級(jí)公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)對(duì)策分析

馮 凌

(山西省陽曲公路管理段，山西 陽曲 030100)

公路路面養(yǎng)護(hù)對(duì)策的選擇，需要有科學(xué)的數(shù)據(jù)支持以及基于數(shù)據(jù)指導(dǎo)下的養(yǎng)護(hù)對(duì)策，才能充分有效的利用養(yǎng)護(hù)資金，達(dá)到最好的養(yǎng)護(hù)目的。按照現(xiàn)行部頒標(biāo)準(zhǔn)JTG H20—2007公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)”)規(guī)定，衡量路面使用性能的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)便是路面使用性能指數(shù)PQI。當(dāng)路面養(yǎng)護(hù)資金投入后，PQI數(shù)值的提升量就可以準(zhǔn)確的反映路面養(yǎng)護(hù)資金的投入效果。如何更好的利用路面養(yǎng)護(hù)資金在路面全壽命周期內(nèi)達(dá)到最大的養(yǎng)護(hù)效果。本文將以國省干線二級(jí)公路瀝青路面為模型，結(jié)合該類型公路在實(shí)際使用和養(yǎng)護(hù)中病害發(fā)展情況，研究基于路面使用性能指數(shù)PQI下的瀝青路面養(yǎng)護(hù)對(duì)策。

1 瀝青路面病害發(fā)展與PQI變化情況概況

國省干線公路在進(jìn)入運(yùn)營期后，由于車輛荷載、材料老化、自然因素等原因，隨著使用年限的增加，各種病害也隨之增加，同時(shí)PQI數(shù)值也隨之下降。以省道雙陽線太原境內(nèi)31 km二級(jí)瀝青路面為例，2005年路面大修改造后，當(dāng)年P(guān)QI值達(dá)到最高，隨著道路的使用，路面病害也逐漸增加，病害發(fā)展順序逐漸從裂縫發(fā)展為龜裂、塊裂，最終形成坑槽。而PQI也呈逐年下降之勢(shì)。而在PQI各數(shù)值區(qū)間內(nèi)，主要病害如表1所示。

表1 瀝青路面病害PQI區(qū)間分布

2 二級(jí)公路瀝青路面PQI提升研究

按照“標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定PQI=ωPCIPCI+ωRQIRQI+ωRDIRDI+ωSRISRI，即路面使用性能的高低由PCI(路面損壞狀況)、RQI(路面行駛質(zhì)量)、RDI(路面車轍)、SRI(路面抗滑性能)4個(gè)指數(shù)的高低來決定，而二級(jí)公路瀝青路面ωRDI,ωSRI權(quán)重取值均為0。則決定PQI高低的只有PCI和RQI兩個(gè)指數(shù)。

在二級(jí)公路瀝青路面中按照“標(biāo)準(zhǔn)”取值PCI=100-15DR0.412(DR為路面破損率)，在公路的正常使用中當(dāng)DR>50時(shí)，則該路段已不能按照正常養(yǎng)護(hù)手段進(jìn)行路況提升，需進(jìn)行翻修改造。所以當(dāng)DR處于0～50區(qū)間時(shí)，DR與PCI關(guān)系如圖1所示。

由圖1可以看出，當(dāng)PCI處于100～48.46，對(duì)應(yīng)DR處于0～20區(qū)間時(shí)PCI受DR變化影響較為明顯，特別是PCI處于100～80階段受DR變化0～2區(qū)間影響最大。由此可得出當(dāng)路面破損率越低時(shí)PQI提升越容易，反之則越難。而目前常用的被動(dòng)或預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，包括裂縫封閉、坑槽修補(bǔ)、路面刷油、稀漿封層等手段對(duì)路面平整度的影響不大，而路面加鋪、局部挖補(bǔ)等中修手段雖然能改善路面破損的同時(shí)提高路面平整度，但鑒于該類型養(yǎng)護(hù)手段已屬于路面破損率較大時(shí)使用，所以在常規(guī)養(yǎng)護(hù)階段可以只考慮PCI對(duì)PQI的影響，且在常規(guī)養(yǎng)護(hù)手段下PQI與PCI變化成正比，即在日常養(yǎng)護(hù)情況下PCI≈PQI。

3 路面養(yǎng)護(hù)與PQI提升關(guān)系研究

根據(jù)表1所調(diào)查歸納的病害類型與圖1DR影響PCI變化曲線結(jié)果，以及文中第2部分所得出的PQI≈PCI，可共同得出如下結(jié)論：1)當(dāng)PQI在100～80區(qū)間內(nèi)，路面病害以裂縫和輕微龜裂、輕微塊裂為主，且路面病害較少。路面養(yǎng)護(hù)過程中施以簡(jiǎn)單的裂縫封閉、刷油等手段就可對(duì)路面病害進(jìn)行處治。2)當(dāng)PQI在80～60區(qū)間內(nèi)，路面病害以裂縫、中度龜裂、中度塊裂、坑槽為主。路面養(yǎng)護(hù)過程中主要以坑槽修補(bǔ)、局部挖補(bǔ)、同步碎石封層、微表處等手段對(duì)病害進(jìn)行處治。3)當(dāng)PQI<60時(shí)，路面病害以重度龜裂、重度塊裂、坑槽、重度車轍為主。路面養(yǎng)護(hù)過程中主要以挖補(bǔ)、加鋪等手段處治。4)另外根據(jù)表1PCI與DR關(guān)系可得出當(dāng)PQI處于100～80區(qū)間內(nèi)受路面破損影響最大，當(dāng)PQI在80～60區(qū)間內(nèi)受路面破損影響逐漸變小，當(dāng)PQI<60時(shí)，受路面破損影響最小。

綜上所述可以得出，當(dāng)PQI處于100～80區(qū)間內(nèi)通過路面養(yǎng)護(hù)提升PQI最容易且養(yǎng)護(hù)手段簡(jiǎn)單，當(dāng)PQI在80～60區(qū)間內(nèi)通過路面養(yǎng)護(hù)提升PQI較難且養(yǎng)護(hù)手段較難，PQI<60時(shí)通過路面養(yǎng)護(hù)提升PQI最難且養(yǎng)護(hù)手段最難。

4 國省干線二級(jí)公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)對(duì)策研究

在實(shí)際的路面養(yǎng)護(hù)工作中，路面養(yǎng)護(hù)的對(duì)策就是養(yǎng)護(hù)資金固定的情況下努力提升路面使用性能指數(shù)PQI。提升PQI的手段則是處治路面病害，以表1所列常見病害為例，每種病害均以單位平方米為單元，其中裂縫按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定影響寬度為0.2 m，所以5 m裂縫為1 m2裂縫病害,又由于裂縫處治在各類路面病害中費(fèi)用最低，所以設(shè)定每平方米裂縫病害處治費(fèi)用為a，則各種常見病害單位平方米處治的處治費(fèi)用及病害存在所對(duì)應(yīng)PQI區(qū)間如表2所示。

表2 瀝青路面病害處治費(fèi)用及對(duì)應(yīng)PQI區(qū)間

由表2可以看出，處治單位平方米的路面病害，當(dāng)PQI處于100～80區(qū)間時(shí)投入最低，當(dāng)PQI處于80～60區(qū)間時(shí)是100～80區(qū)間投入的2.5倍，當(dāng)PQI<60時(shí)是100～80區(qū)間投入的3.8倍。再綜合第3部分所得出的結(jié)論，PQI處于三個(gè)不同區(qū)間時(shí)，處治相同單位數(shù)量的路面病害所提升的PQI增長值隨著該路段現(xiàn)狀PQI值的減小而階梯狀減少。

5 結(jié)語

在國省干線二級(jí)公路瀝青路面日常養(yǎng)護(hù)中，要在PQI處于100～60區(qū)間時(shí)加大路面養(yǎng)護(hù)力度，才能使養(yǎng)護(hù)資金得到最大效率的使用，特別是PQI處于100～80區(qū)間時(shí)可以用最小的投入換取最大的PQI增長，而該區(qū)間的養(yǎng)護(hù)手段多以裂縫處治、刷油、微表處等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段為主，也就是說提早進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)是提升路面使用性能，延緩道路使用年限最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法。