農(nóng)村公路瀝青路面路用能力評(píng)定及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施

李 驍 飛

(襄汾縣交通運(yùn)輸局，山西 臨汾 041500)

0 引言

在以往的農(nóng)村低等級(jí)公路路用能力評(píng)價(jià)及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)踐中，普遍不被工程人員和專家學(xué)者關(guān)注；隨著城市主干路網(wǎng)的進(jìn)一步完善和加密，注意力逐步轉(zhuǎn)向農(nóng)村低等級(jí)公路的路用能力評(píng)價(jià)和預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)上來(lái)。考慮到大部分既有農(nóng)村公路建設(shè)過(guò)程中，尚未形成統(tǒng)一的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方法，導(dǎo)致公路路用能力評(píng)價(jià)尚未發(fā)布統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和方法，這也給農(nóng)村公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工增加了難度。因此，為了體現(xiàn)公路路用綜合能力評(píng)價(jià)體系的科學(xué)性和理論性，保證養(yǎng)護(hù)技術(shù)的針對(duì)性和可靠性，必須提出滿足農(nóng)村低等級(jí)公路評(píng)價(jià)及養(yǎng)護(hù)的針對(duì)性標(biāo)準(zhǔn)。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，農(nóng)村既有公路線的交通量和重載交通工況日益增長(zhǎng)，農(nóng)村公路的早期破壞問(wèn)題越發(fā)顯著，公路綜合服役能力快速下降，給農(nóng)村公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提出了新的要求。

1 關(guān)于農(nóng)村公路瀝青路面綜合使用情況指標(biāo)評(píng)定

以省內(nèi)某農(nóng)村公路為研究對(duì)象，就對(duì)應(yīng)的綜合路用技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)進(jìn)行系統(tǒng)研究，同主干線城市道路路用性能評(píng)價(jià)相同，農(nóng)村公路綜合性能評(píng)定主要依照遴選到的基本參數(shù)和數(shù)據(jù)為例，對(duì)農(nóng)村公路性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并定量得出對(duì)應(yīng)的技術(shù)判斷結(jié)果，目前的農(nóng)村公路路用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和內(nèi)容主要包括：路面破損情況和路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度兩方面。

1.1 農(nóng)村公路路面破損情況綜合評(píng)價(jià)

農(nóng)村公路路面破損情況指標(biāo)主要是針對(duì)路面主要結(jié)構(gòu)層的完好程度，進(jìn)行定量評(píng)定，路面破損情況指標(biāo)是對(duì)路面綜合承載能力及損壞情況直接評(píng)價(jià)。對(duì)于不同損傷程度的路面破損情況及類(lèi)型，一般選取路面綜合狀況指標(biāo)PCI計(jì)算。具體計(jì)算公式如下：

PCI=100-15DR0.412,DR=∑∑DijKij/A。

其中，DR指標(biāo)為路面綜合破損情況；Dij為第i種類(lèi)破壞對(duì)應(yīng)的j級(jí)損壞程度的實(shí)際破壞面積；A為路段位置的總面積；Kij為第i種損壞對(duì)應(yīng)的j級(jí)損壞程度的對(duì)應(yīng)換算系數(shù)。選取某一特定標(biāo)段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，得到對(duì)應(yīng)的瀝青路面破損換算系數(shù)如表1所示。

表1 瀝青路面破損換算系數(shù) m2

1.2 路面綜合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)

在農(nóng)村公路使用實(shí)踐中，除了破損情況綜合評(píng)價(jià)之外，路面結(jié)構(gòu)綜合承載能力也是考察農(nóng)村公路使用能力的重要指標(biāo)之一。農(nóng)村公路承載能力指標(biāo)主要是指路面層在長(zhǎng)期外部荷載作用下，還能繼續(xù)承載的年限及次數(shù)，通過(guò)借助路面綜合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)能夠獲取定量的路面剩余壽命，進(jìn)而為定量評(píng)價(jià)路面剩余壽命，路面改擴(kuò)建及后期加鋪提供參考和借鑒。下式為農(nóng)村公路路面綜合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)計(jì)算公式：

其中，SSI為農(nóng)村公路路綜合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)；RPSI為農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度參數(shù)，其取值介于0～100；IR為路面最大允許彎沉極限；I0為實(shí)際路面彎沉值；其余參數(shù)為模型參數(shù)值，選取標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)最新瀝青混凝土路面試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

2 農(nóng)村公路路面綜合性能評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分析

為了體現(xiàn)農(nóng)村路面綜合評(píng)價(jià)能力和評(píng)價(jià)的客觀性，在具體的農(nóng)村公路綜合能力評(píng)定實(shí)踐中，應(yīng)該選用上述提及的兩種基本評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定，以保證評(píng)價(jià)的客觀性和系統(tǒng)性。本文以省內(nèi)某路段為研究對(duì)象，就路段的綜合使用性能進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，表2為路段各位置的評(píng)價(jià)結(jié)果分類(lèi)情況。

表2 路段各位置綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分類(lèi)情況

為了進(jìn)一步體現(xiàn)路面綜合評(píng)價(jià)性能指標(biāo)的客觀性，為后續(xù)的評(píng)價(jià)及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供參考和借鑒，本文根據(jù)路面行駛情況，將路面路用性能劃分為優(yōu)、良、中、次及差五個(gè)基本指標(biāo)。其中，優(yōu)指標(biāo)表示路面綜合服役能力滿足承載力基本條件，承載能力裕度指標(biāo)滿足要求，路面表面沒(méi)有明顯的破損，均需要日常基本養(yǎng)護(hù)。良好指標(biāo)顯示路面情況整體較好，且尚未見(jiàn)明顯變形，僅有少量微裂縫出現(xiàn)，必須落實(shí)日常養(yǎng)護(hù)及后期小型維護(hù)。中表示路面平整度較差，逐漸出現(xiàn)明顯的變形和破損問(wèn)題，必須及時(shí)進(jìn)行必要的中修及大型養(yǎng)護(hù)。次指標(biāo)顯示路面不平整明顯，綜合承載能力不足，路面表面破損較多，必須進(jìn)行大中修。差表示路面嚴(yán)重不平整，承載能力嚴(yán)重不足，必須進(jìn)行大修或者必要的改擴(kuò)建工程。

3 農(nóng)村公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法分析

3.1 瀝青路面表面裂縫密封填筑

在農(nóng)村公路長(zhǎng)期承載及服役過(guò)程中，瀝青混凝土路面很容易出現(xiàn)各種裂縫和開(kāi)裂問(wèn)題，裂縫出現(xiàn)的原因主要來(lái)自于路基層反射性裂縫和路面材料開(kāi)裂兩種。路面裂縫出現(xiàn)后，將嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)層的整體性和綜合剛度；此外，由于裂縫出現(xiàn)，路面積水將順著裂縫進(jìn)入路面層及路基層，嚴(yán)重破壞路基路面結(jié)構(gòu)。為了保證路面結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，可以采用路面裂縫填充技術(shù)，提高路面的平整性，保證車(chē)輛的行車(chē)平順性和舒適度。農(nóng)村低等級(jí)公路裂縫填充技術(shù)主要采用高壓灌漿方式，將填充劑或者密封劑打入路面裂縫中，提高路面結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和防滲效果，防止積水滲入裂縫中。

3.2 瀝青混凝土路面表面封層處治

農(nóng)村公路瀝青路面表面封層處治方法主要有稀漿封層、路面微表處及同步碎石封層處治技術(shù)。

稀漿封層技術(shù)主要適用于瀝青混合料級(jí)配合理的碎石屑或者砂石材料、級(jí)配填筑料(水泥、石灰、礦粉、粉煤灰)等，將上述級(jí)配碎石或填筑料摻入一定比例的乳化瀝青、外加劑及水，按照一定的比例將上述材料充分均勻混合，拌合成流動(dòng)態(tài)的瀝青混合料，將瀝青混合料均勻攤鋪在路面上，形成瀝青薄封層結(jié)構(gòu)?？紤]到稀漿封層混合料的整體粘稠度較低，呈漿體狀，主要功能用于滿足路面密實(shí)及防水性能，以恢復(fù)路面的主體功能和作用。另外，微表處處治技術(shù)主要基于乳化瀝青稀漿封層技術(shù)，微表處混合料主要由水、碾壓優(yōu)良級(jí)配碎石、高分子改性乳化瀝青及外加劑等。微表處混合料能夠充分發(fā)揮改性瀝青的粘結(jié)力，提高集料中的顆粒粘結(jié)性，進(jìn)而提升瀝青混合料的整體性和綜合剛度。最后，同步碎石封層技術(shù)主要采用專業(yè)同步密封設(shè)備，將顆粒碎石與粘結(jié)材料撒布在原有破損路面結(jié)構(gòu)上，由于封層厚度較小，不需要專業(yè)碾壓，通過(guò)后期行車(chē)荷載自然碾壓封層，形成單層瀝青碎石磨損層。同步碎石封層的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崿F(xiàn)級(jí)配碎石與粘合材料的同步撒布，保證粘結(jié)材料在高溫狀態(tài)下能夠及時(shí)與碎石充分混合粘結(jié)，突出同步碎石封層技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和效率。