基于路面性能預(yù)測(cè)的高速公路養(yǎng)護(hù)決策研究

王寶松，青光焱

(1.招商局重慶公路工程檢測(cè)中心有限公司，重慶 400067；2.招商局公路信息技術(shù)(重慶)有限公司，重慶 400067)

在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)，路面的使用性能受氣候環(huán)境、交通荷載、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工水平、養(yǎng)護(hù)管理及維修水平等諸多因素影響，隨通行年限的增長(zhǎng)，路面使用性能指標(biāo)逐年下降，當(dāng)其達(dá)到規(guī)范或養(yǎng)護(hù)部門設(shè)定的目標(biāo)值時(shí)，就必須采取措施進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè)和養(yǎng)護(hù)處治，以恢復(fù)路面通行質(zhì)量[1-4]。

為了制定最優(yōu)養(yǎng)護(hù)方案，選擇最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，公路養(yǎng)護(hù)管理部門需及時(shí)準(zhǔn)確地了解路面的使用狀況，以期作出科學(xué)準(zhǔn)確的判斷及預(yù)測(cè)。本文以甬臺(tái)溫高速公路為例，基于路面使用性能影響因素分析和衰減規(guī)律的研究，以路面使用性能關(guān)鍵指標(biāo)：路面損壞狀況指數(shù)PCI(Pavement Surface Condition Index)、路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI(Pavement Riding Quality Index)、路面車轍深度指數(shù)RDI(Pavement Rutting Depth Index)為基礎(chǔ)，建立科學(xué)準(zhǔn)確的路面性能預(yù)測(cè)模型，分析其衰變規(guī)律，合理預(yù)測(cè)未來(lái)養(yǎng)護(hù)路段技術(shù)狀況，優(yōu)選養(yǎng)護(hù)技術(shù)方案，為行業(yè)主管部門或養(yǎng)護(hù)管理單位提供科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)決策。

1 甬臺(tái)溫高速公路養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀

1.1 項(xiàng)目概況

甬臺(tái)溫高速公路溫州段是國(guó)家高速公路網(wǎng)沈海高速(G15)主干線重要組成部分，北起與臺(tái)州交界的樂(lè)清湖霧嶺，南至與福建交界的分水關(guān)，全長(zhǎng)137.903 km，是溫州市南北交通的大動(dòng)脈，于2003年12月31日正式全線開(kāi)通。

甬臺(tái)溫高速公路溫州段自通車運(yùn)營(yíng)以來(lái)，存在重載或超載現(xiàn)象，在交通荷載、氣候條件等多重因素影響下，路面病害日趨加重，已一定程度上影響通行安全，給養(yǎng)護(hù)管理部門帶來(lái)了較大社會(huì)壓力。

1.2 歷年養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

分析甬臺(tái)溫高速公路歷年養(yǎng)護(hù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)路面所有病害類型及面積，通行路面存在以下問(wèn)題：

1) 路面反復(fù)修補(bǔ)損壞

甬臺(tái)溫高速公路通車近20年，大部分路段已進(jìn)行過(guò)多次小修或修補(bǔ)，多為修補(bǔ)類損壞，占到了全路面病害的60%，且修補(bǔ)次數(shù)及面積呈大幅增長(zhǎng)趨勢(shì)。這主要與修補(bǔ)處壓實(shí)度不夠、新舊路面銜接不良、水損害、層間粘結(jié)不良等因素有關(guān)，也表明歷年采用簡(jiǎn)單切槽修補(bǔ)的養(yǎng)護(hù)措施無(wú)法有效恢復(fù)路面使用性能，甚至一定程度上加快了路面損壞狀況指數(shù)的下降。

2) 路面開(kāi)裂

路面開(kāi)裂主要包括縱向裂縫、橫向裂縫以及龜裂等。

溫州地區(qū)溫差較大，瀝青路面在反復(fù)溫縮變形作用下，薄弱部位極易發(fā)生橫向裂縫；縱向裂縫主要為交通荷載過(guò)重而產(chǎn)生疲勞剪切所致；龜裂主要因路面疲勞所致，瀝青混凝土層間結(jié)合不良、面層偏薄、超載交通等因素導(dǎo)致瀝青層局部疲勞壽命較短，引起龜裂并逐步擴(kuò)散。

3) 路面水損害

瀝青路面水損害主要表現(xiàn)為路面坑洞、松散、唧漿等，說(shuō)明瀝青混凝土的水穩(wěn)定性不好、路面排水不暢。

4) 路面平整度問(wèn)題

影響路面平整度的因素主要為該路段多數(shù)處于軟基之上，由于橋頭沉降尚沒(méi)有完全穩(wěn)定，引起沉降現(xiàn)象明顯，橋頭跳車嚴(yán)重，行駛舒適性變差，此外還與路面瀝青混凝土施工過(guò)程中的溫度離析、局部路段路面修補(bǔ)、路面車轍等有關(guān)。

5) 交通荷載問(wèn)題

查詢?cè)O(shè)計(jì)圖紙，甬臺(tái)溫高速公路溫州段設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量軸次為1.488×107次，而統(tǒng)計(jì)自通車以來(lái)的交通量，截至2018年便已達(dá)到設(shè)計(jì)軸次，急需對(duì)本路段的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1.3 現(xiàn)階段養(yǎng)護(hù)趨勢(shì)

1) 甬臺(tái)溫高速公路溫州段在浙江省內(nèi)的高速公路綜合路況排名中一直處于中下游水平，綜合得分與排名前10的高速公路的路況有較大差距。

2) 2017年10月，浙江省政府修訂了《浙江省收費(fèi)公路管理辦法》。新辦法規(guī)定收費(fèi)公路遵循“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”原則，即公路車輛通行費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)路況服務(wù)質(zhì)量收費(fèi)，在省人民政府批準(zhǔn)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，實(shí)行浮動(dòng)管理。該辦法的修改，加強(qiáng)了高速公路運(yùn)營(yíng)管理，將收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)浮動(dòng)管理作為監(jiān)督公路路況服務(wù)質(zhì)量的手段，進(jìn)一步提升了收費(fèi)公路的服務(wù)管理水平。

因此，傳統(tǒng)粗放式的養(yǎng)護(hù)管理模式已不能適應(yīng)當(dāng)下高速公路的運(yùn)營(yíng)及養(yǎng)護(hù)要求，管理必須順應(yīng)公路養(yǎng)護(hù)發(fā)展趨勢(shì)，大數(shù)據(jù)公路養(yǎng)護(hù)時(shí)代已至。為此，本文以路面性能檢測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建科學(xué)合理的路面性能預(yù)測(cè)模型，分析預(yù)測(cè)符合甬臺(tái)溫高速公路自身特點(diǎn)的路面性能衰變規(guī)律，為其提供精準(zhǔn)化、科學(xué)化、針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)決策。

2 路面性能預(yù)測(cè)及衰變規(guī)律分析

2.1 路面性能預(yù)測(cè)模型選擇原則

路面使用性能預(yù)測(cè)是高速公路養(yǎng)護(hù)的核心。不同的使用性能模型針對(duì)不同公路類型、不同道路設(shè)施，大部分模型依據(jù)傳統(tǒng)的回歸預(yù)測(cè)方法[5-9]。

針對(duì)甬臺(tái)溫高速公路的自身特點(diǎn)，考慮該地區(qū)的氣候環(huán)境、地理地貌等特征，構(gòu)建路面性能預(yù)測(cè)模型主要依據(jù)[10]：

1) 不同模型的適用條件及范圍。

2) 模型能夠正確反映路面性能衰變的全過(guò)程，且衰變曲線的擬合度較好。

3) 隨著使用年數(shù)或累計(jì)軸載作用次數(shù)的增加，路面使用性能指標(biāo)呈單調(diào)下降趨勢(shì)。

4) 滿足必要的邊界條件。

5) 方程式形式簡(jiǎn)單，參數(shù)含義明確。

2.2 路面性能預(yù)測(cè)模型對(duì)比分析及選擇

甬臺(tái)溫高速公路路面使用性能預(yù)測(cè)模型選擇依據(jù)：1) 從大量模型中選擇使用頻率較多，適用環(huán)境合適，結(jié)果直觀的模型；2) 通過(guò)對(duì)往年甬臺(tái)溫高速公路的各項(xiàng)數(shù)據(jù)擬合分析，選擇相關(guān)性較高的模型。

根據(jù)上述模型選擇原則和條件，參考國(guó)內(nèi)大部分高速公路實(shí)際采用的預(yù)防養(yǎng)護(hù)工程決策體系，并結(jié)合甬臺(tái)溫高速公路的環(huán)境特征和交通參數(shù)等，初選修正S模型、孫立軍模型、北京模型3種模型[11-16]。

1) 修正S型模型[11]

在交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院多年研究成果的基礎(chǔ)上，薛海[11]提出了修正S型模型結(jié)構(gòu)。

(1)

式中：RCI為路面使用性能預(yù)測(cè)指標(biāo)；RCImax為路面使用性能最大值(初始值)，一般可取98～100；RCImin為路面使用性能最低水平，一般可取30～40；T為路面使用時(shí)間；a0、a1為模型參數(shù)，分別對(duì)路面使用中后期和初期的性能衰減速率影響較大，具體數(shù)值可通過(guò)大中修養(yǎng)護(hù)周期及養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)回歸擬合確定。

2) 北京模型[12]

劉伯瑩等[12]根據(jù)廣東和北京干線公路瀝青路面歷年積累的路況資料，通過(guò)整理和回歸分析，選用路面損壞狀況指數(shù)PCI、路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI和結(jié)構(gòu)性能(以路表彎沉和現(xiàn)有交通量共同表征)作為路面使用性能變量，選路面使用年數(shù)作為使用性能影響變量建立預(yù)測(cè)模型。

PCI=100c-ayb

(2)

RQI=ce-dy

(3)

式中：y為路齡；a、b、c、d、e為模型參數(shù)。

3) 孫立軍模型[13]

結(jié)構(gòu)行為方程由孫立軍等[13]提出。

PPI=PPI0{1-exp[-(α/y)β]}

(4)

式中：PPI為路面使用性能指標(biāo)(PCI，RQI等或其綜合)；PPI0為路面使用性能指標(biāo)初始值；y為路齡，年；α、β為模型參數(shù)。

借助以上3種路面使用性能預(yù)測(cè)模型對(duì)PCI和RQI進(jìn)行擬合預(yù)測(cè)，對(duì)比驗(yàn)證提出的預(yù)測(cè)模型方程的可實(shí)用性，并通過(guò)SPASS軟件分析歷年檢測(cè)數(shù)據(jù)的擬合效果。各模型下PCI、RQI預(yù)測(cè)值與相對(duì)誤差分別見(jiàn)表1、表2。

表1 各模型路面損壞狀況指數(shù)PCI預(yù)測(cè)值與相對(duì)誤差分析Table 1 Prediction value and relative error analysis of each model PCI

表2 各模型路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI的預(yù)測(cè)值與相對(duì)誤差分析Table 2 Prediction value and relative error analysis of each model RQI

修正S模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)側(cè)值之間的相對(duì)誤差不超過(guò)6%，北京模型兩者之間的相對(duì)誤差不超過(guò)6%，孫立軍模型的相對(duì)誤差均不超過(guò)3%，3種模型預(yù)測(cè)精度均符合模型使用要求，但孫立軍模型的預(yù)測(cè)誤差值最小。

本文采用孫立軍模型對(duì)甬臺(tái)溫高速公路路面的各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

2.3 路面性能預(yù)測(cè)模型相關(guān)參數(shù)分析

孫立軍模型中，衰變曲線主要由參數(shù)α和β確定，能夠明確路面性能隨時(shí)間的變化規(guī)律。

α、β的數(shù)值可由觀測(cè)數(shù)據(jù)回歸得到，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和工程經(jīng)驗(yàn)，α值一般在2～20，最常見(jiàn)在3～15；β參考值一般在0.2～2.0變化。

經(jīng)反復(fù)比較分析，最終采用如下形式：

α=λ{(lán)1-exp[-(η/l0)ζ]}

(5)

λ=a1·hb1·ESALc1

(6)

η=a2·hb2·ESALc2

(7)

ζ=a3·hb3·ESALc3

(8)

(9)

式中：α為路面壽命因子；β為曲線形狀因子；h為路面面層厚度，cm；ESAL為標(biāo)準(zhǔn)軸次/d·車道；l0為初始彎沉值(0.01 mm)；λ、η、ζ、a、b、c、d為回歸系數(shù)。

2.4 路面性能衰變曲線分析

采用孫立軍模型分別對(duì)單項(xiàng)指標(biāo)路面損壞狀況指數(shù)PCI、RQI、RDI進(jìn)行擬合并預(yù)測(cè)，對(duì)比驗(yàn)證本文提出的衰變模型方程的實(shí)用性。由于檢測(cè)值均是在每年年末統(tǒng)一獲取，以2018年甬臺(tái)溫高速公路檢測(cè)數(shù)據(jù)為初始數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)范圍10年(2019年—2028年)，得到PCI、RQI、RDI未來(lái)10年衰變曲線，分別如圖1～圖3所示。

分析圖1～圖3可知，隨著運(yùn)營(yíng)年限的增加和車輛荷載的反復(fù)作用，路面使用性能呈下降趨勢(shì)，但衰減的速率不同，且α、β取值與路面性能衰變曲線一一對(duì)應(yīng)，故所有高速公路路面性能因素均影響其值，可用函數(shù)表達(dá)為：

圖1 PCI未來(lái)10年衰變曲線Fig.1 Decay curves of PCI in the next 10 years

圖2 RQI未來(lái)10年衰變曲線Fig.2 Decay curves of RQI in the next 10 years

圖3 RDI未來(lái)10年衰變曲線Fig.3 Decay curves of RDI in the next 10 years

(α，β)=[F1(交通荷載，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，面層厚度)，F(xiàn)2(交通荷載，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，面層厚度)]

(10)

在預(yù)測(cè)未來(lái)10年衰變曲線的基礎(chǔ)上，引入甬臺(tái)溫高速公路交通荷載、面層厚度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等路面實(shí)際參數(shù)，得到適合甬臺(tái)溫高速公路的孫立軍模型參數(shù)指標(biāo)，具體見(jiàn)表3。

表3 孫立軍模型中PCI、PQI、RDI中各參數(shù)回歸Table 3 Regression of parameters in PCI,PQI and RDI in Sun Lijun Model

通過(guò)各指標(biāo)回歸得到的參數(shù)因子，對(duì)未來(lái)10年的路面性能指標(biāo)進(jìn)行預(yù)估分析，可為項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)管理部門提供直觀評(píng)價(jià)和技術(shù)參考。

3 養(yǎng)護(hù)決策分析

在使用過(guò)程中，路面使用性能會(huì)隨時(shí)間或行車荷載作用次數(shù)的增加而逐漸衰減。當(dāng)損壞達(dá)到某一預(yù)定值時(shí)，就需對(duì)路面采取必要措施以恢復(fù)或提高其使用性能。養(yǎng)護(hù)決策是針對(duì)路面使用狀況，綜合考慮養(yǎng)護(hù)的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和其他限制條件，確定何時(shí)何地采取何種方案可得到最佳的養(yǎng)護(hù)效果。

為進(jìn)一步驗(yàn)證模型的實(shí)用性，通過(guò)模型對(duì)甬臺(tái)溫高速公路瀝青路面樂(lè)清段(K1677～K1740)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)。同時(shí)，結(jié)合《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG 5421—2018)[17]參考養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行2021年養(yǎng)護(hù)路段的精確定位。參考養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表4。

表4 參考養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值Table 4 Reference maintenance standard values

3.1 養(yǎng)護(hù)路段準(zhǔn)確預(yù)測(cè)

1)PCI預(yù)測(cè)值確定養(yǎng)護(hù)路段

考慮到超車道和行車道的交通量差異問(wèn)題，針對(duì)2021年路面性能的短期預(yù)測(cè)，主要采用行車道數(shù)據(jù)，對(duì)甬臺(tái)溫高速公路樂(lè)清段段進(jìn)行精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)定位。樂(lè)清段行車道PCI值預(yù)測(cè)如圖4所示。

(a) 上行行車道

對(duì)甬臺(tái)溫高速樂(lè)清段上下行車道的PCI值采用孫立軍模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到圖4中各里程段的預(yù)測(cè)值。結(jié)合表4參考養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值(PCI≤90時(shí)需考慮養(yǎng)護(hù))，運(yùn)用SPASS軟件篩選出滿足2018年P(guān)CI值大于90，且2021年P(guān)CI值小于90的里程段(即圖4中低于90橫線的里程段)。通過(guò)PCI預(yù)測(cè)得到的里程段見(jiàn)表5。

表5 樂(lè)清段PCI值預(yù)測(cè)養(yǎng)護(hù)里程段Table 5 Maintenance predicted mileage of PCI value in Yueqing section

2)RQI預(yù)測(cè)值確定養(yǎng)護(hù)路段

考慮到超車道和行車道的交通量差異問(wèn)題，針對(duì)2021年路面性能的短期預(yù)測(cè)主要采用行車道數(shù)據(jù)，對(duì)甬臺(tái)溫高速公路樂(lè)清段段進(jìn)行精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)定位。樂(lè)清段行車道RQI值預(yù)測(cè)如圖5所示。

(a) 上行行車道

對(duì)甬臺(tái)溫高速樂(lè)清段上下行車道的RQI值采用孫立軍模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到圖5中各里程段的預(yù)測(cè)值。結(jié)合表4參考養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值(RQI≤90時(shí)需考慮養(yǎng)護(hù))，運(yùn)用SPASS軟件篩選出滿足2018年RQI值大于90，且2021年RQI值小于90的里程段(即圖5中低于90橫線的里程段)。通過(guò)RQI預(yù)測(cè)得到的里程段見(jiàn)表6。

表6 樂(lè)清段RQI值預(yù)測(cè)養(yǎng)護(hù)里程段Table 6 Maintenance predicted mileage of RQI value in Yueqing section

3)RDI預(yù)測(cè)值確定養(yǎng)護(hù)路段

通過(guò)甬臺(tái)溫高速各車道的RDI值采用孫立軍模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)其在2021年短期內(nèi)，車轍值均大于80。結(jié)合表4參考養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值(RDI≤80時(shí)需考慮養(yǎng)護(hù))，以RDI預(yù)測(cè)值確定的養(yǎng)護(hù)路段為0。

4) 2021年養(yǎng)護(hù)路段綜合分析

綜合以上分析的甬臺(tái)溫高速樂(lè)清段PCI、RQI在2021年的預(yù)測(cè)值，按照表4對(duì)3個(gè)路面指標(biāo)的要求，再采用SPASS軟件，利用2%的誤差因子對(duì)其進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，得到2021年甬臺(tái)溫高速公路樂(lè)清段瀝青路面需要采用養(yǎng)護(hù)維修的路段，見(jiàn)表7。

表7 2021年預(yù)測(cè)需養(yǎng)護(hù)路段里程Table 7 Predicted mileage of road sections to be maintained in 2021

3.2 養(yǎng)護(hù)決策方案

1) 規(guī)范要求

依據(jù)《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG 5421—2018)[17]，養(yǎng)護(hù)類型分為預(yù)防養(yǎng)護(hù)和修復(fù)養(yǎng)護(hù)，結(jié)合路面技術(shù)狀況檢測(cè)及預(yù)測(cè)結(jié)果，甬臺(tái)溫高速公路適用于修復(fù)養(yǎng)護(hù)。

該項(xiàng)目路段交通通行壓力大，累計(jì)當(dāng)量軸次已超過(guò)設(shè)計(jì)值，且路面表面層性能出現(xiàn)不同程度的衰減，可進(jìn)一步細(xì)分為結(jié)構(gòu)性修復(fù)，采用直接加鋪補(bǔ)強(qiáng)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策。

2) 交通荷載影響

(1) 交通量計(jì)算

①公路等級(jí)：高速公路；

②初始年大型客車和貨車雙向年平均日交通量：14 669輛/d；

③交通量年平均增長(zhǎng)率：2.5%；

④方向系數(shù)：0.55；

⑤車道系數(shù)：0.7；

⑥初始年設(shè)計(jì)車道大型客車和貨車年平均日交通量：5 647輛/d；

⑦設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道累計(jì)大型客車和貨車交通量：2.84×107輛。

綜上指標(biāo)，該路面設(shè)計(jì)交通荷載等級(jí)定為特重交通荷載等級(jí)。

(2) 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算

統(tǒng)計(jì)甬臺(tái)溫高速公路自通車以來(lái)的歷年交通荷載情況，計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸載次數(shù)，通過(guò)力學(xué)計(jì)算，得到原瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已不滿足現(xiàn)有交通荷載要求，需至少增加9 cm瀝青面層厚度。

3) 路面病害分析

分析需要養(yǎng)護(hù)的路段發(fā)現(xiàn)，PCI數(shù)值偏低，這主要是由于路面病害較多，包含修補(bǔ)、龜裂、塊狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫等多種病害類型，呈現(xiàn)病害段落分散、病害類型多樣、病害程度不一等特點(diǎn)；而RQI數(shù)值偏低主要是由于路基不均勻沉降、存在橋頭跳車現(xiàn)象，疊加路面反復(fù)修補(bǔ)、路面破損等路面病害，導(dǎo)致路面平整度較差。

4) 方案選擇

在明確2021年養(yǎng)護(hù)路段的基礎(chǔ)上，結(jié)合路面病害類型及特點(diǎn)，在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)，需分別對(duì)一般路基段病害、橋面病害、路基沉降病害等3種類型提出針對(duì)性處治方案，其具體段落見(jiàn)表8。

表8 養(yǎng)護(hù)路段決策方案(K1677～K1682)Table 8 Decision schemes of maintenance section(K1677～K1682)

以2021年預(yù)測(cè)需養(yǎng)護(hù)路段上行K1677～K1682為例，具體方案選擇如下：

(1) 一般路基段

針對(duì)一般路基段，在分析路面病害的基礎(chǔ)上，結(jié)合路面鉆芯強(qiáng)度數(shù)據(jù)，可充分合理利用現(xiàn)有路面強(qiáng)度，疊加交通荷載因素，優(yōu)先采用“表面層病害處治+罩面”方式，在進(jìn)行原路面面層處治后加鋪9 cm瀝青混凝土面層，最大程度利用原路面結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)路面整體使用壽命，并可進(jìn)行調(diào)坡處理，優(yōu)化縱斷面線形。

(2) 橋梁段

應(yīng)保持橋梁恒載不變，對(duì)原橋面鋪裝銑刨的基礎(chǔ)上加鋪2層瀝青混凝土，同時(shí)采用工藝簡(jiǎn)單且高性價(jià)比的下封層防水。

(3) 路基沉降段

軟土地區(qū)橋頭過(guò)渡段往往產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面裂縫、橋頭跳車、橋墩附近明顯差異沉降等病害，影響路面通行能力。針對(duì)軟基處治可進(jìn)行專項(xiàng)方案研究。在此基礎(chǔ)上，考慮橋頭跳車問(wèn)題，在加鋪2層瀝青混凝土的基礎(chǔ)上，采用柔性基層兼做調(diào)平層，具體厚度由縱斷面調(diào)坡確定，以恢復(fù)平順線形。

其他需養(yǎng)護(hù)路段均可按照以上方法分類型、分段提出針對(duì)性養(yǎng)護(hù)處治方案。

2018年— 2021年末，甬臺(tái)溫高速公路各項(xiàng)路面性能檢測(cè)指標(biāo)均在預(yù)測(cè)模型范圍內(nèi)，且養(yǎng)護(hù)部門在本文養(yǎng)護(hù)決策的基礎(chǔ)上進(jìn)行養(yǎng)護(hù)路段處治，取得了較好效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

1) 以甬臺(tái)溫高速公路實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建以路面損壞狀況指數(shù)PCI、路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI、路面車轍深度指數(shù)RDI等路面檢測(cè)指標(biāo)為核心的路面性能模型，孫立軍模型預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間的相對(duì)誤差最小，適用于本項(xiàng)目的養(yǎng)護(hù)工程實(shí)踐。

2) 在分析路面使用性能的影響因素和衰減規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過(guò)孫立軍模型回歸得到參數(shù)因子，對(duì)未來(lái)10年的路面性能指標(biāo)進(jìn)行預(yù)估分析，可為養(yǎng)護(hù)管理部門提供直觀評(píng)價(jià)和技術(shù)參考。

3) 本文基于路面性能預(yù)測(cè)模型，合理預(yù)測(cè)養(yǎng)護(hù)路段，選擇制定優(yōu)化合理的養(yǎng)護(hù)方案，形成科學(xué)規(guī)范的養(yǎng)護(hù)決策體系，可為長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)規(guī)劃及實(shí)踐提供更科學(xué)的指導(dǎo)。