公路路面大中修工程設計與養護對策研究

聶永濤 羅培峰 董娜

1.浙江中路交通設計有限公司 浙江 嘉興 314000

2.嘉興市秀洲區交通運輸局 浙江 嘉興 314000

1 公路路面大中修工程設計與養護意義

在運營的過程當中，由于受到車輛數量、經濟發展等方方面面的影響，如超載超重、車輛數量增多，容易使得路面在自然因素和車輛荷載的反復作用下變得十分光滑，從而對行車安全造成不利影響。車輛的載重也會導致路面變形情況的出現，路面會表現出不同程度的車轍變形，因此，對于行車的安全性和舒適度都會產生非常不利的影響[1]。假如路面出現凹槽和裂縫，則容易導致積水下沉，使路面強度降低。因此，在新時期的背景下，一定要對大中修工程設計與養護工作積極的進行開展，更好的提供服務，保障車輛的快速、安全的通過。在開展設計和養護工作時，應該結合路面當前的具體使用情況和變化，做到及時修復破損，解決變形問題，讓路面可以時刻保持完好狀態，行車更加暢通、舒適和安全，使得服務水平得到持續的提高。

2 公路路面大中修工程設計

2.1 做好實地勘察

在進行大中修工程設計時，首先要完成實地的勘探工作，只有做好現場的勘探工作，才能夠對各項因素進行精確把控，從而確保設計工作的合理性和針對性，這是確定大中修設計方案的重要依據[2]。通過開展路面的實地勘探工作，能夠對當前路況的評估提供可靠的數據和信息，為建設方案的形成提供依據。因此，在現階段，首先就應該將更多的關注點放置在實地的勘探上，以此來保障工程設計方案科學和合理。例如，在實地勘探的過程中，可以根據路面分項指標把工作內容進行有效的劃分，比如路面損壞、結構強度、交通量、平整度、車轍和抗滑性能等。其中，路面損壞度調查是實地勘探工作的重中之重，路面的變形、龜裂、沉陷、坑槽以及縱橫裂縫、病害范圍等，都應該進行詳細的調查。

在勘探工作中也應該對自動化勘測設備進行合理的運用，根據不同的路面病害情況，可以運用特定的裝備進行檢測，對獲取的數據進行有效的分析處理，從而確保后續開展的設計和養護工作更具有合理性和科學性。例如，為確定原路面結構強度，提出針對性的路面養護方案，可以委托專業的道路檢測機構對項目路段進行彎沉檢測。再例如，為確定原路面結構層厚度，同時為能更好地提出更具針對性的路面養護方案，可以對項目路段范圍內的路面結構層現狀情況進行鉆芯取樣；路面鉆芯是檢測路面結構層厚度、探明病害發生層位及破壞機理的最直觀的手段，可以采用全線布置鉆芯和典型路段鉆芯相結合的方式進行檢測，檢測深度至路面結構層底部。

2.2 分析路面使用狀況

在完成實地勘探工作之后，應結合公路當前的實際情況進行綜合性的評價和評估[3]。在評估工作進展之前，應該對實地勘察階段采集的外業資料、檢測數據進行充分的分析利用。然后根據《公路技術狀況評定標準》中規定的公路技術狀況等級，對項目路段的公路技術狀況指標按優、良、中、次、差五個等級進行評定，其中，瀝青路面技術狀況評定包含路面損壞、平整度、車轍、跳車、路面磨耗、抗滑性能和結構強度七項技術內容，水泥混凝土路面技術狀況評定包括路面損壞、平整度、跳車、路面磨耗和抗滑性能五項技術內容。最后根據路面破損狀況調查、路面平整度檢測、路面車轍檢測以及外業調查資料等綜合評定，確定項目路段路面技術狀況PCI指標的評價等級，依據《公路養護技術規范》養護決策規定，同時參考以往類似工程的路面大中修養護經驗，最終提出項目路段的大中修養護與設計方案。

2.3 明確改造方案

評估工作完成后，可以為項目路段的改造方案提供依據，同時應結合公路路面的實際情況及以往類似工程的路面養護經驗來確定改造方案[4]。下一步在方案設計的過程中，應結合不同的路面情況和現行技術標準，應采用針對性較強的改造方法，從而使設計方案更高效、更經濟、更可靠。

針對水泥砼路面養護決策，依據現行標準《公路水泥混凝土路面養護技術規范》，當路面結構承載能力（路面的結構強度系數為中及中等以上時）滿足現有交通要求，路面破損狀況指數（PCI）評價為中及中以上時，可采用日常養護和局部或個別板塊修補措施；若路面破損狀況指數（PCI）評價為次及次以下時，應采用全路段修復或改善措施，包括瀝青混合料修補、板塊破碎和碾壓穩定、鋪筑瀝青混凝土或水泥混凝土加鋪層及修建縱向邊緣排水設施等。當路面結構承載能力（路面的結構強度系數為次及次以下時）不滿足現有交通要求時，應采用鋪筑瀝青混凝土或水泥混凝土加鋪層措施提高其承載能力。

針對瀝青砼路面養護決策，依據現行標準《公路瀝青路面養護技術規程》，在滿足強度要求的前提下（路面的結構強度系數為中等以上時），若路面狀況指數（PCI）評價為優、良、中時，以日常維護為主，并對局部破損路段進行小修；若路面狀況指數（PCI）評價為次或次以下時，應采取中修罩面措施。在不滿足強度要求的前提下（路面的結構強度系數為中等以下時），應采取大修補強措施以提高其承載力。

例如，為了讓通行能力得到提高，可以對路面進行拼寬改造，為了提高路面的強度和承載力，可以對路面進行補強處理。如某高等級公路或二級以下公路，當評價數值處于中等或優良時應在路面補強中以養護為主。如強度指數為下或中等則需要采取針對性強的措施來改善當前的路面狀態，比如可以通過加鋪面層來提高抗滑能力，從而使路面更加平整、行車更加安全。

我們使用兩個公開數據集測試模型的精確度和時延。第1個數據集為MobiAct。該數據集使用Samsung Galaxy S3智能手機內置的LSM330DLC慣性傳感器模塊采集志愿者運動過程中的三軸加速度計、陀螺儀及方向計數據,采樣頻率設置為200 Hz。數據集采集自66名志愿者(51名男性,15名女性,年齡分布為20至47歲),包含了4種不同類型的跌倒姿勢和12種不同類型的非跌倒運動。智能手機被隨機放置于志愿者任意一側的褲袋中,且不規定手機放置的方向。利用時間窗對數據集進行序列化預處理后,我們共得到7 633例非跌倒數據和767例跌倒數據。

3 公路路面大中修工程養護對策

3.1 預防性養護

在開展養護工作時，預防性養護是非常重要的一種方式[5]。預防性養護通常情況下可以理解為在路面情況處在良好狀態的條件下選擇最為恰當的時機，通過維修和養護，讓路面性能和功能衰退速度減緩，保障路面使用壽命的延長，讓養護費用得到降低。在傳統養護工作開展的過程當中，預防性養護的運用是比較少的，很難實現大中修工程養護的真正目的。因此，在現階段，預防性養護工作可以進行有效的開展。

例如，應該對預防性養護進行有效的運用，讓道路能夠保持完好度，防止公路被早期破壞，養護成本得到較好的控制，對于養護工作的開展有著非常關鍵且重要的價值和意義。在預防養護工作開展的過程當中，通常情況下就是對于一些表面病害加以處理和整治，不涉及到結構內部處置和調查，可以采取積極預防性養護措施，如路面修復技術。假如遇到的路段較為特殊，情況較為嚴重，比如材料脫落、嚴重泛油，可以采取針對性的預防性養護措施，如開展鉆芯取樣和材料試驗工作等，查明病害發生的具體原因，有針對性的開展管養工作，使得路面壽命延長，保障路面平整光滑，促使路面的通行能力得到大幅度的提升。

在開展預防性養護時，首先要制定健全的檢修計劃，將病害具體發生的風險降到最低，讓使用壽命得到延長，及時發現病害并進行有效處理。其次是重鋪或銑刨，對于路面經常性發生的沉降和龜裂等問題，應該對病害區域內路面進行銑刨、加鋪罩面。再次是微表面有效處理技術，對于壓力過大、速度過快所導致的路面車轍相關問題，可以通過該技術對病害部位加以修補。預防性養護不需要投入過多的資金成本，可以運用機械設施，找準具體位置進行維修，讓路面始終保持良好的狀態，以更低的成本實現最大的養護成效。

3.2 專業養護

路面由于受到自然因素和人為因素帶來的影響會出現各種各樣的問題[6]。為了不對其他主體結構進行破壞，在大中型工程養護工作開展的過程當中一定要對專業養護工作進行開展。在專業養護工作中可以結合當前公路路面具體病害的成因來保障養護措施落實到位，讓路面病害得到消除和解決，讓路面的服務能力得到顯著性的提高。

例如，首先，對于裂縫問題，應該對裂縫養護工作進行開展。一方面，如果裂縫范圍較小，淺度較淺，可以采取局部修補方法。在縫隙內部對水泥漿砂進行灌入，讓修復效果得到提高?？梢越Y合實際情況，利用開鑿機、灌縫設備、噴火槍等，確保路面的強度達到使用要求。另一方面，如果裂縫的范圍較大，對路面產生了非常嚴重的影響，養護人員可以結合實際的路面強度及時的開展處理和修復工作，假如路面出現裂斷，裂縫部位已經出現脫落現象，則要進行徹底的清理，對路面重新鋪設。在裂縫養護中可以采用瀝青灌縫方法，瀝青在加熱后能夠灌入到縫隙中，實現封堵和隔水，降低外界因素對路面帶來影響，從而提高路面的整體性和穩定性。其次，針對于坑槽問題。在進行養護工作時，首先應該對坑槽進行徹底的清理，確?？觾雀蓛??？梢栽诳硬蹆炔考尤脒m當的冷補料，控制好填充高度，分層填料、壓實，根據坑槽深度科學選擇作業機具。如路面坑槽涉及到的范圍較大，可以將路面作為基礎，采取熱修補方式，實現科學的養護和修復。根據實際情況，適量采用新料、新工藝，碾壓成型過后開放交通。最后，排水養護。路面受到車流量、溫度、氣候等方面的因素影響都可能會出現一定的排水問題。至此，在現階段應該安排專業人員，定期檢查排水系統，保持管道通暢、避免排水系統出現雜物，使得排水系統得到最大化的利用，在發現問題時及時進行修復和調整，在無形中實現專業性養護，從根本上解決路面問題。

3.3 材料養護

眾所周知，在養護工作開展中必然會出現成本投入，甚至會對周邊的環境和生態產生非常不利的影響。為了更好的緩解和解決這樣的問題，在現階段的路面大中修工程養護中也可以開展材料養護工作。在材料養護當中可以更好的結合工程的實際情況，對技術價值和優勢進行發揮，實現材料的循環往復的利用，讓養護成本降到最低，并且降低對周邊環境和生態帶來的影響。

例如，在工程開展中，對路基病害進行處理后，在原路面結構層上往往會再加鋪一層新基層。這樣的處理方式不僅會提高路面高度，也會導致排水、防護工作失效，造成較多的材料成本浪費。在新時期背景下，可以積極的開展材料的養護工作。如，可以對路面廢料進行良好的利用，避免在環境中一味的堆砌。大力發展廢料循環利用技術，在廢料處理完后繼續用于道路養護，從而節約成本，達到最佳的養護效果。

3.4 技術養護

在公路路面大中修工程養護工作開展中，要達到預期的養護效果，可以積極的利用新材料、新技術和新工藝。在新時期的背景下，伴隨著建筑行業的高速發展，各種各樣的技術層出不窮，為各項養護工作的開展帶來了非常大的便利性。因此，在新時期的背景下，在公路路面大中修工程養護工作開展中也可以積極地運用瀝青路面就地冷再生技術，達到優質的養護效果，從而真正的實現技術養護。

例如，在技術運用的過程中，第一步需要對當前維修路段具體情況進行分析和掌握，比如技術標準、起終點、路面寬度、檢測日期、設計速度、路基寬度等等，獲取有效的數據信息。第二步，應該對舊路面當前基本信息進行充分的掌握。比如，原路面結構層、破損程度等等。通常情況下，在技術運用的過程中，可以對病害處進行鉆芯取樣，查明病害的發育情況，在此基礎上重點對坑槽病害加以判斷和分析。在進行混凝土路面養護時，可以運用水泥路面養護技術，在日常養護中形成一般規定、清掃保潔、接縫保養、填縫料更換以及排水養護、冬季養護等流程，對破損的路面進行裂縫維修、板邊修補、脫空處置等。在養護技術的支持下，養護工程將會獲得更多的經濟效益和環境效益。

3.5 常規養護

在養護工作開展的過程中，結合大中修工程的養護特點，也可以對常規養護工作進行有效的推動。常規養護工作能夠滲透在每一個工作環節中，常規養護可以最大化的減少成本投入?，F階段，可以開展常規養護工作，使養護的質量和水平得到顯著性的提高。

例如，第一，路面填充技術?？梢愿鶕访媲闆r對局部填充工作進行開展，填充技術可以有效的應對裂縫問題。對于較小的裂縫，可以注入溫度較高的乳化瀝青和熱油，進行裂縫填充，對于寬度較大的裂縫，則可以采用混凝土等材料進行振導和填充。在該技術運用的過程中，可以對微結構進行適當改善，讓路面更加具備抗滑性和防水能力，也可以對聚合物等新材料進行應用，從而達到良好的常規養護效果。第二，罩面養護技術。針對于輕微的車轍和裂縫，可以利用罩面養護技術，提高路面的平整度，罩面前可以在病害部位鋪設格柵網、抗裂貼，以提高病害處治效果。第三，路面再生技術。目前，路面再生技術已經得到了大范圍的應用，可以實現回收材料的二次利用，能夠有效的控制養護成本。

4 結論

總之，現階段，針對路面大中修設計和養護，可以借助上述幾個方面技術進行開展，使得路面更加平整、舒適和安全，能夠提高路面的服務質量、提升通行能力，從而延長路面的使用壽命。