公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路況標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)機(jī)決策

彭 麗

（酒泉公路事業(yè)發(fā)展中心敦煌公路管理段，甘肅 酒泉 736200）

交通基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)是城市運(yùn)行的關(guān)鍵，其中，公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)尤為重要。有效的養(yǎng)護(hù)不僅保證了道路安全，也顯著降低了長期維護(hù)成本。鑒于此，深入研究瀝青路面的養(yǎng)護(hù)路況標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)機(jī)決策，對于提升道路維護(hù)的效率和經(jīng)濟(jì)性具有重大意義。

1 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)路況評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 宏觀路況標(biāo)準(zhǔn)

在公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的宏觀路況評價(jià)中，關(guān)鍵是對整體路面狀況的全面分析，包括路面平整度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、裂縫發(fā)展及整體性狀等方面的詳細(xì)評估。這一評估過程要求高度精確的數(shù)據(jù)支持，以便確保評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

首先，路面平整度是評價(jià)瀝青路面整體狀況的首要標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，新鋪設(shè)的瀝青路面的國際粗糙度指數(shù)（IRI）應(yīng)控制在2 m/km以下，以保證良好的行車舒適性。隨著路面老化，IRI值會(huì)逐漸增加，表明路面平整度下降。當(dāng)IRI值升高至4 m/km以上時(shí)，路面的行車舒適性顯著降低，此時(shí)便進(jìn)入預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的必要階段。公路瀝青路面平整度評估標(biāo)準(zhǔn)可見表1。

表1 公路瀝青路面平整度評估標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的評估主要通過非破壞性檢測技術(shù)，如落錘偏轉(zhuǎn)測試（FWD）。根據(jù)《道路養(yǎng)護(hù)手冊》的規(guī)定，瀝青路面的彎沉模數(shù)應(yīng)保持在150 MPa以上，以確保足夠的承載能力。當(dāng)測得的彎沉模數(shù)降至120 MPa以下時(shí)，表明路面可能存在結(jié)構(gòu)性問題，需要進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。此外，F(xiàn)WD測試還可以提供路面各層之間的相互作用信息，從而更全面地評估路面的整體狀況。表2展示了公路瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的相關(guān)評估數(shù)據(jù)。

表2 公路瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估要求

對于裂縫的宏觀評估，通?？紤]裂縫的寬度、長度和分布情況?！豆窞r青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)單條裂縫寬度超過5 mm，或者裂縫總長占路面長度的15%時(shí)，應(yīng)立即考慮進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。此外，裂縫的類型（如疲勞裂縫、反射裂縫等）也是評估的重要方面。疲勞裂縫通常呈網(wǎng)狀分布，其發(fā)展情況直接反映了路面的老化程度。

路面整體性狀的評估涉及到路面材料的老化情況、排水性能以及與交通流量的關(guān)系。根據(jù)《道路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》，路面的排水性能不僅關(guān)系到行車安全，還直接影響路面材料的壽命。排水不良的路段容易積水，加速路面材料的老化和破壞。因此，在宏觀路況評估中，排水狀況的監(jiān)測是必不可少的一環(huán)。

1.2 微觀路況標(biāo)準(zhǔn)

微觀路況標(biāo)準(zhǔn)在公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中扮演著至關(guān)重要的角色，它涉及到對路面細(xì)微特征的精確評估，包括裂縫、坑槽、表面紋理和瀝青老化等多個(gè)方面。這些評估指標(biāo)基于精細(xì)的數(shù)據(jù)分析，確保預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的針對性和有效性。

裂縫評估是微觀路況評價(jià)的核心部分。根據(jù)《公路路面病害診斷與養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程》，裂縫寬度超過3 mm或裂縫總長度超過路面長度的10%時(shí)，表明路面出現(xiàn)了嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)問題。特別是橫向裂縫，當(dāng)其數(shù)量在每100 m路段中超過10條時(shí)，通常意味著路面承受了超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的交通荷載或溫度應(yīng)力，需立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。表3展示了公路瀝青路面裂縫評估的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

表3 公路瀝青路面裂縫評估的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

坑槽的評估則依據(jù)其尺寸和深度。根據(jù)《城市道路養(yǎng)護(hù)管理規(guī)定》，單個(gè)坑槽的面積超過0.1 m2且深度超過5 cm時(shí)，即認(rèn)為其對車輛行駛安全構(gòu)成威脅，需要進(jìn)行緊急修補(bǔ)。而當(dāng)坑槽面積達(dá)到或超過0.2 m2，且深度超過7 cm時(shí)，表明路面已嚴(yán)重?fù)p壞，需要進(jìn)行大面積修復(fù)。表4展示了公路瀝青路面坑槽評估的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

表4 公路瀝青路面坑槽評估的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

在瀝青路面的老化評估中，通常會(huì)考慮瀝青的粘度和軟化點(diǎn)等物理化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，新鋪設(shè)的瀝青路面黏度一般應(yīng)在1 200 Pa·s左右，軟化點(diǎn)應(yīng)在50 ℃以上。隨著路面老化，瀝青的黏度會(huì)逐漸下降，軟化點(diǎn)降低，當(dāng)黏度降至800 Pa·s以下，軟化點(diǎn)降至45 ℃以下時(shí)，表明瀝青已發(fā)生嚴(yán)重老化，需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。

最后，路面的表面紋理也是微觀評估的重要方面。表面紋理直接影響到路面的抗滑性能，通常通過英國擺錘試驗(yàn)（BPT）等方法來測量?！兜缆方煌ò踩O(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，正常情況下瀝青路面的摩擦系數(shù)應(yīng)保持在0.4以上。當(dāng)摩擦系數(shù)降至0.35以下時(shí)，表明路面的抗滑性能下降，需要及時(shí)進(jìn)行維修。

2 公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)決策方法

2.1 基于路面狀況的時(shí)機(jī)決策評估方法

在公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)決策中，基于狀況的評估方法是關(guān)鍵。這種方法依賴于對路面當(dāng)前狀況的全面評估，包括裂縫寬度、坑槽深度、路面平整度等關(guān)鍵指標(biāo)。例如，根據(jù)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》，當(dāng)路面的平整度（以國際粗糙度指數(shù)IRI計(jì)量）達(dá)到4 m/km時(shí)，或者裂縫寬度超過3 mm且覆蓋面積達(dá)到路面總面積的10%時(shí)，即應(yīng)考慮執(zhí)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。此外，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的評估也至關(guān)重要。利用落錘偏轉(zhuǎn)測試（FWD）測得的彎沉模數(shù)低于120 MPa，表明路面承載能力已經(jīng)下降，需要及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。該方法的核心在于通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測，以科學(xué)的方式確定養(yǎng)護(hù)的最佳時(shí)機(jī)。這要求定期進(jìn)行路面檢測，并利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析方法，如機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法，來預(yù)測路面的劣化趨勢和養(yǎng)護(hù)需求。例如，通過收集過去五年的路面狀況數(shù)據(jù)，結(jié)合交通流量和環(huán)境因素，可以準(zhǔn)確預(yù)測路面在未來一年內(nèi)的劣化程度，從而決定養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)。

2.2 基于經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化的時(shí)機(jī)決策方法

除了基于路面狀況的評估外，經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化也是決定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的重要因素。這一方法考慮了養(yǎng)護(hù)成本與延長路面壽命之間的平衡，旨在實(shí)現(xiàn)成本最小化和效益最大化。通過計(jì)算不同養(yǎng)護(hù)方案的現(xiàn)值成本（Present Value Cost, PVC）和預(yù)期壽命延長，可以確定最經(jīng)濟(jì)有效的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)。舉例來說，若對某段路面實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的成本為100元/m2，預(yù)計(jì)可以延長路面壽命5年，而不進(jìn)行養(yǎng)護(hù)可能在兩年內(nèi)需要重建，成本為500元/m2，則通過比較兩種方案的PVC和壽命延長，可以得出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)更具成本效益。此外，還需考慮養(yǎng)護(hù)活動(dòng)對交通流的影響。根據(jù)《交通工程手冊》，養(yǎng)護(hù)活動(dòng)導(dǎo)致的交通延誤和繞行成本也應(yīng)納入總成本的考量。例如，若某養(yǎng)護(hù)方案預(yù)計(jì)造成每天1 000輛車的延誤，每輛車延誤成本為50元，則這部分成本也應(yīng)計(jì)入養(yǎng)護(hù)的總成本評估中。

3 結(jié)語

文章系統(tǒng)地探討了公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的路況標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)機(jī)決策方法。通過詳細(xì)分析宏觀和微觀路況標(biāo)準(zhǔn)，為識(shí)別瀝青路面的養(yǎng)護(hù)需求提供了科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，綜合考慮了路面狀況評估與經(jīng)濟(jì)效益，提出了全面的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)決策方法。這些成果不僅優(yōu)化了養(yǎng)護(hù)決策流程，也為確保公路安全、延長路面使用壽命提供了重要參考。