高速公路的维修与养护

高速公路的维修与养护

作者：郑东雄

来源：《硅谷》2008年第02期

[摘要]高速公路目前在我国交通行业发挥着越来越重要的作用，但随着使用时间的增加，出现了一系列的问题。入手于公路状况调查，讨论高速公路维修和养护技术。 [关键词]高速公路 维修 养护

中图分类号：U4文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）0120032－02

高速公路作为我国的重要交通纽带来说，正发挥着越来越重要的作用，然而在经历的大规模的高速公路建设之后，随之而来的是任务繁重的养护和维修。而且病害呈逐渐发展趋势。 公路维修养护是高速公路运营管理的重要组成部分，是保证高速公路优良服务水平的主要手段之一。及时发现高速公路不同程度的损坏并有效修复这些损坏，有利于保持高速公路良好的使用状态和服务水平，有利于向使用者提供安全、快捷、舒适、经济、优美的行车环境，有利于树立高速公路的对外形象，最终提高高速公路的经济效益和社会效益。

一、高速公路状况调查

公路状况调查不仅是路面养护的一项重要工作，也是维修和养护工作的基础。是交通流量观测和预测路面病害状况的发展，这是编制年度养护计划的基础。只有充分的调查路面的实际损害状态，分析路面的损害成因，才能根据不同的损害状态，对路面的维修方法从设计、施工到质量监督等各个环节制定相应的措施，并严格的控制施工质量， 以确保路面维修工程的顺利进行，保证高速公路行车的安全与迅捷。

根据交通流量的繁忙程度，一般在沥青路面使用八年后，还应开展路面病害状况专项调查，内容包括路面破损状况、平整度、抗滑能力和结构强度四个方面。对破损和平整度每年进行一次专项调查，对抗滑能力和结构强度每两年进行一次专项调查。

（一）路面破损状况指数（PCI）。PCI=100-15DR0.412，它综合反映了路面损坏状况。采用现场察看、钻芯取样的方式测定路面破损状况。正确区分病害类型，在破损处挖出方形坑

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槽 ，裂缝 、车辙宽度分别取0.2 m和0.4 m。测量损坏面积，并根据其严重程度的换算系数，折合成实际破损面积。实际破损面积与路段总面积之比，即为路面综合破损率DR。 （二）行驶质量指数（RQI）。行驶质量指数 RQI=l1.5-0.75IRI，它反映了路面平整状况，是满足车辆快速、舒适行驶的质量指标。采用车载式颠簸累积仪或平整度仪进行测定。车辆以规定速度80km／h行驶，测量在一段距离内路表面产生的累积竖向位移量，即国际平整度指数IRI（m／km）。

（三）路面抗滑系数(如SFC)。以抗滑系数（如横向力系数 SFC=P／SF）来表征路面的抗滑能力。可以采用偏转轮拖车法进行测定。将两只标准实验轮胎安装在汽车上，并与车身偏转成20o角，汽车在潮湿路段上以规定速度64.4km／h行驶，测定标准轮胎所受到的侧向摩阻力（P）与竖向荷载(SF)，两者之比，即为横向力系数SFC。

（四）路面强度系数(SSI)。路面强度系数SSI一路面设计弯沉值／路段代表弯沉值，它反映路面结构的整体强度。采用贝克曼弯沉梁或自动弯沉仪进行测定。路面结构受到行车荷载的作用，其破坏形式可能是由于过量的竖向变形所造成，也可能是由于某一结构层所产生的拉应力超过其材料的疲劳强度而断裂。因此，可以用最大弯沉值或路表弯沉盆的曲率半径来衡量路面结构的承载能力。

以上4项检测指标，客观、科学地反映出路面病害的整体状况。当某项评价指标处于中等以下时,应迅速进行处治，如刨除面层、重新罩面或从路基到路面进行翻修等。如果延迟修复，在未来较短时期内，道路的使用质量将会急剧衰减，需要付出更高甚至4～5倍的修复费用。

二、高速公路的维修技术

根据路况调查结果，分类处治病害。一般来说，对于结构性破坏，要翻修至结构层甚至基层；对于功能性损坏，可进行平整修复。

（一）热沥青灌缝修补工艺。热沥青灌缝修补工艺主要用于防止水的渗漏。当路面出现裂缝但未出现明显错台（在５ｍｍ以内），也无啃边现象，可采用灌热沥青的办法作防水处理。施工流程为：清缝（用吹风机和铁钩清除缝中杂物）→以加温到130℃以上热沥青（有良好的流动性）用灌缝机依次缓慢向缝中灌注，直到饱满为止→待沥青冷却但在可塑状态时（约60℃左右），用铁铲铲除表面多余沥青，以防污染路面。

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该工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量少的面层裂缝，如温度应力裂缝。分两种情形：

（1）当缝宽≤0.5cm 时，用吹风机或空气压缩机清理缝隙杂质；将改性沥青加热至 185℃，用尖嘴壶把热沥青灌满缝隙内；待沥青冷却至60℃仍处于可塑状态时，将顶面修刮成宽约5 cm、高约0.3 cm的梯形，加以封堵。

（2）当缝宽≥0.5cm时，宜先剔除松动的颗粒，用空气压缩机清出杂物；接着灌入约1/4缝高的沥青，填充、捣实细粒式热拌沥青砼；薄层封面并撒上石粉，冷却1h即可开放交通。 （二）乳化沥青稀浆封层工艺。稀浆封层是将适当级配的骨料、填料、乳化沥青、水、添加剂等几种原材料，按一定比例掺配拌和，制成均匀的稀浆混合料，并按要求的厚度和宽度摊铺在路面上。稀浆封层施工法无 论是对低等级道路或高等级道路，无论是对城市道路或郊区道路，都可以产生显著的经济效益 和社会效益。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害，迅速得到修复，起到防 水、防滑、平整、耐磨等作用。该工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量较多的面层裂缝。应注意对病害面层的修整、合理 配制稀浆封层混合料和析水固化成型等关键工序。

（三）沥青面层局部修补。局部修补是修复沥青路面局部面积损坏最常用的方法，其中坑槽、松散等修补又是局部修补中最常见、最普遍的工作。局部坑槽、松散等由于面积小、点位多、分布广、战线长，修补时要求机动灵活、快速高效、安全陛能好，所以局部坑槽、松散等修补应尽量做到机械化施工。同时，由于局部修补工作量一般不很大且机械设备频繁调动，导致单位面积的修补成本较高，为此，应尽可能减少设备和人员数量，提高养护作业效率。 严格地说，目前我国路面坑槽、松散修补仍然没有完全机械化作业，仍有部分工序（如摊铺、整平等）需人工完成。

（四）局部挖凿填筑工艺。该工艺适用于路基和路面基层强度足够、仅出现小面积的面层龟裂、坑槽和沉陷的情况。其操作流程如下：

1.划定维修范围。按照“圆坑方补”的原则，先沿损坏四周扩大约10cm，与路面中心线平行或垂直画出作业轮廓线。

2.切割清除病害。沿作业轮廓线垂直切割至坚实稳定的底面，深度大于3cm，挖除、修整坑槽。

3.坑内涂刷粘层油。在干净的糟底、四周槽壁上涂刷粘层油。

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4.分层填筑、夯实。从四周向中心人工摊铺热拌沥青混合料，每层厚度小于6cm，松铺系数取1.3～1.4；用小型平板振动夯实机械或铁夯夯压，要求压实度达95以上，且与原路面齐平。如因条件限制而采用冷铺砂粒式沥青混合料，则松铺系数宜取1.5。这主要是考虑到冷补坑槽难以一次夯实成型，加大松铺系数，使初步夯压成型比原路面高出约0.5cm，留作日后车辆行驶进一步压实的凹陷量。如有路面修补王设备，提前4h加热冷储沥青成品，则现场修补一个坑槽仅需0.5h左右，工作效率高且热补效果好。

（五）机械铣刨摊铺工艺。目前在我国采用的方法有冷铣刨热摊铺和就地冷（热）再生施工工艺两种。适用于路基和路面基层强度足够，出现大面积的面层龟裂、坑槽、沉陷、严重车辙以及桥头跳车。其操作流程如下：

1.确定维修范围。为了提高处理质量，必须进行调坡设计。纵断面以超车道与行车道的分道线作为高程测量断面和拉坡设计，根据技术标准和保证最小修补结构层厚度3cm的要求，考虑纵、横坡的接顺，合理确定维修长度。一般来说，路面龟裂、坑槽和沉陷最小的维修长度为30m，桥头跳车为从桥台背后算起20m，车辙维修长度按实际情况确定。

2.铣刨、切边修整。用铣刨机除去整体面层，路面铣刨深度的确定必须根据铣刨后下一层的实际情况确定，即不能出现松散、脱皮等现象，且清扫必须干净、彻底。撒油前必须用吹风机重新吹一遍，且保持路面干燥。刨深一般应为3～4cm，保证满足路面面层最少结构厚度。但如果铣刨后发现底面松软，应加深刨至坚实稳定层为止；横向边缘以切割机辅助修整，清除松动的碎粒或凿毛，局部低洼处用混合料填补夯实。

3.洒布粘层油。用沥青洒布车按0.3～0.6kg／m的用量喷洒粘层油。

4.摊铺、碾压。路面的摊铺应保证一定的连续性，要求施工前作好对各种机械的检修,并保证拌和站的生产能力与车辆的运输能力，作好施工组织计划。根据修补范围估算材料用量，按规范规定拌制热沥青混合料。施工现场打钢钎（间距约5m），并按松铺系数1.15～1.30（粗粒式取下限，细粒式取上限）进行挂线，层厚超过10cm时应分层施工；用小型摊铺机以3～5m／min的速度均匀摊铺混合料，平整度控制在5mm之内，摊铺温度控制在120～140℃。再用压路机按先边缘后中心、先横向后纵向的顺序碾压6～8遍，使新、旧路面结合良好且标高齐平。

5.恢复标线。冷却后用划线车重新划出标线，开放交通。

（六）路基或基层稳固处理措施。对于因路基、基层结构遭到损坏或强度不足而引起的裂缝、坑槽、车辙或沉陷等病害，应先处理土基和基层，如采用压注水泥浆固结路基，重做水泥

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碎石基层，用沥青碎石或细粒式沥青砼填补等措施。达到原有的设计强度后，再分层填筑路面结构层。

三、高速公路的养护技术

高速公路养护包括常规养护和大修及专项工程养护。应本着“预防为主，建养结合”的宗旨，不断加强常规养护力度，把工作重点放在预防性养护上，始终坚持对路况进行调查研究，在不断维修养护的过程中，对各种病害原因进行分析，从而建立以理论指导，以养护工程队和各专业施工队伍具体施工的养护模式。

做好路面日常养护，必须坚持3次／天的正常巡视，及时清除路面障碍物；疏通急流槽、边沟，保持路面排水顺畅；及早发现路面裂缝、坑槽或桥头跳车等病害情况，利用路面管理系统科学评价路面技术状况，及时制定并落实养护对策。这样才能保持路面处于良好的使用状态，保障道路完好、安全和畅通。

（一）利用交通地理信息系统（CIS-T）促进公路养护管理现代化。由于交通地理信息系统可以将空间信息数字化，并使这些信息可视化，通过功能强大的软件，可使公路沿线三维空间分析直观简明，数据管理便捷高效，为公路养护和运营提供大量、及时、准确的数据信息，为公路交通的发展、科学管理和决策提供依据。

（二）利用高科技检测技术促进工程质量监测和公路养护智能化。通过利用高精度传感器、雷达技术等高科技手段，实现人工检测向自动化检测发展，由破损类检测向无损检测技术发展，使公路质量的检测、评估和病害分析更加快捷，使公路养护更加合理经济。 （三）大力推广使用国外高等级公路养护适用新技术、新材料、新工艺，提高路面耐久性，延长公路使用寿命。

（四）建立养护路段的养护档案。建立养护路段的档案可以使施工文字化、电子化，使病害路段拥有自己的电子病历、科学的完善养护工程竣工资料的规范并实现软件管理。从而减少养护成本。

（五）养护机械化是公路现代化的必由之路，养护机械化是实现，高速公路使用功能，提高服务水平的关键。高速公路养护的主要特点是追求高效率、高质量、高效益，这要求养护机械应具有操作性好、自动化程度高、作业能力大、速度快、污染小的特点。实现养护机械化，除了部分引进国外先进的大型综合养护机械外，必须不失时机的抢抓目前我国高等级公路大发展的机遇，立足养护机械的国产化，不断提高公路养护机械的装备率、配套率。

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目前，我国高等级公路建设中普遍采用的改性沥青技术、SMA路面技术、土工合成材料、乳化沥青、稀浆封层等都是发达国家在公路养护过程中发展起来的，它们的推广与使用，改善了公路桥梁等建筑的稳定性和耐久性，达到了节约能源、降低成本，实现公路交通可持续发展的目标。 四、小结

公路路面的质量和使用寿命很大程度上与日常养护有关，通过及时良好的养护可有效的减缓路面破损状况的发展，延长路面的寿命。我国高速公路，对路面表面特性的要求高，应得到及时地维护。公路养护管理部门应根据路况评价结果和所选择的养护维修对策，以及养护资金的情况，统筹安排路段的养护优先次序，重点考虑交通量大、破损较严重路段的养护维修工作，制定好养护维修计划。高速公路的路面损坏由于是多种原因引起的，因此在维修过程中必须进行技术分析与研讨；做好路面结构设计；严把原材料关，采用优质原材料；作好施工前准备工作，检测各种施工设备、生产设备、实验仪器；作好路面排水、及时封闭路面裂缝；作好桥面凿毛、防水，保证桥面及路面摊铺厚度。同时采用新材料、新工艺；实行施工有序性；提高人员素质、加强技术培训，建立质量保证体系；加强施工组织管理、加强生产安全管理，提高质量意识，保证维修工程的施工质量并树立企业的良好形象。

参考文献：

[1]JTJ073.22001，公路沥青路面养护技术规范[s]. [2]JTG H30一2004，公路养护安全作业规程[S].

[3]林绍芝，廖镇华，高速公路沥青路面的养护维修[J]，公路与汽运，2007（4）.