高速公路沥青路面使用性能评价及养护决策

王伟波

目前，我国高速公路绝大多数都采用半刚性基层沥青路面的结构形式，由于沥青路面工程的复杂性、多变性及早期结构设计不成熟和施工质量控制等种种原因，许多高速公路建成通车后，随着高速公路交通量的迅速增加、汽车轴载的加大、超载重载严重以及渠化交通的形成，高速公路路面均出现不同程度的裂缝、永久变形、坑槽、松散等破损，尤以车徹和横向裂缝为主要破损类型，降低了路面使用性能，甚至引起路面结构损坏。由于我国早期主要以高速公路建设为主，忽视了养护技术的发展与研究；高速公路路面结构在交通荷载和自然环境因素的不断作用下，其路面使用性能有逐年下降的趋势。因此，为了保持高速公路服务水平，延缓路面性能的衰退，减少资产损失，延长路面使用寿命，是高速公路养护管理的主要任务。而对高速公路养护管理部门而言，所面临的关键问题是如何科学评价路面技术状况，合理分配有限的资金，将养护资金在最佳的时机以最佳的方式使用到最需养护的设施上，以保证最佳的整体服务水平，即以最低的成本取得最大的"收益"。

路面使用性能的影响因素很多且关系复杂，涉及到设计、施工和运营各个环节，并且绝大部分因素都具有不确定性。高速公路建成通车后，便一直承受着车辆荷载的反复作用，同时还经受着气候、环境一年四季的交替变化影响。除这些外部影响因素－路面材料的性能、施工质量和后期养护水平等都对路面性能有着不同程度的影响。研究半刚性基层沥青路面使用性能的发展规律和路面破损的类型、成因及影响因素，提出合理的高速公路路面使用性能评价与预测方法，对我国高速公路沥青路面的养护与管理具有十分重要的意义，也将为促进我国公路交通基础设施的长期健康发展作出重要贡献。

1高速公路路面使用性能单项评价指标确定

1.1高速公路沥青路面损坏特征

众所周知，路面在行车荷载和自然因素的综合作用下，将会出现各种损坏现象，如横向裂缝、紙向裂缝、车撤、沉陷、坑槽、拥包等。随着损坏的出孤路面的行驶质量必将下降，从而影响到行车的舒适与安全，并大大増加了道路使用者费用。路面的使用性能是路面行为变化的外观表现，采用科学、合理的指标定量表征路面的使用性能对于进一步的路面分析具有重要的意义，是进行路面使用性能评价和预测的前提，也是高速公路路面养护管理决策的基础

1.2沥青路面常规破损分类

沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。这是因为使路面出现损坏的原因是多方面的：有行车荷载因素，如交通量増长、重载超载车辆的増多等；也有环境因素，如温度变化、湿度变化和冰冻作用等。此外，还有设计、施工、采用材料和养护管理等原因。同一种因素可以引起不同程度的损坏，而同一种损坏形态可以由不同原因造成，影响因素是复杂的。一般而言，满青路面损坏形式可分为裂缝类、松散类、变形类及其它类，我国最新的规范《公路技术状况评定标准》（JTGH20-2007）把渐青路面损坏分为21种，包括横向裂缝、纵向裂缝、龟裂、块状裂缝、坑槽、松散、沉陷、车辙、拥包、泛油、修补、翻浆、事故损坏等等。

2路面使用性能单项评价指标选择

2.1.1路面结构性指标

高速公路的路面结构性能是指路面结构在规定使用期限内保持完好的程度，是路面损坏状况物理特性最直接的表现与反映。路面结构性能不仅可以给养护人员提供路面完好程度的信息参照，还可以为路面的养护和改建提供所需的依据，间时为路面设计、施工和养护提供相应的反馈信息。路面损坏所表现的形态特征是多种多样的，这是因为导致路面出现损坏的原因是多方面的，如行车荷载因素、环境因素以及施工和材料原因等。因而有必要对路面损坏状况进行分类。

2.1.2路表功能性指标

高速公路路面的基本功能是为行驶车辆提供安全、高速、舒适和经济的行驶平台，而路表功能性能就是提供这一基本功能的能力，它反映了高速公路为车辆提供的服务水平和行驶质量行驶质量和安全性能是路面两个主要的功能。

2.1.3路面结构承载力评价指标

路面结构承载能力是路面使用性能的一个重要组成部分，反映了路面的结构强度特性，是路面设计、施工控制、养护管理以及路面改建过程的一个重要参数，其表征指标通常采用路面弯沉。

2.1.4路面材料性能评价指标

随着车辆荷载和环境荷载的作用，渐青路面混凝止材料性能随时间不断变化，如沥青混合料高温性能、低温性能、强度等。取芯是现阶段常用的路面质量捡测与损坏原因分析的手段之一，也是分析路面材料性能衰变规律的切实可行的手段。现场芯样涵盖了大量的路面信息，可以真实反映出路面材料组成、层间粘结状况、路面材料的性能等多方面的信息。因此本文基于芯样分析确定了路面材料性能评价指标，包括基本物理指标和材料性能指标。基本物理指标包括各结构层厚度、面层松散率、基层松散率和各结构层层间粘结状况。而材料性能指标则包括面层芯样空隙率、渐青胶结料老化、级配状况、混合料高温稳定性能、劈裂强度、基层无侧限抗压强度等。

3高速公路源青路面养护决策体系

3.1路况检测

路况检测是对已经形成的实体工程通过检测发现分析各种病害、寻找问题，是养护管理工作中非常必要且十分重要的首要环节，通过路况检测可以评价和了解公路技术状况现状，为制定养护对策和确定养护时机提供前提条件。加强公路养护检测工作，充分发挥其在工程质量管理和公路养护工程中的作用，有利于预防性养护科学决策和养护水平的提高。

路况检测强调的是发现和分析问题，主要目的是评价路况与制定养护方案，从路网管理来说养护工程检测主要是进行评价，通过评价了解公路技术状况，评估现有养护工程的技术水平、制定养护对策；从养护单位来说，通过养护工程检测，计对发现的病害，制定维修护方案。

3.2养护决策

养护决策是高速公路养护工作的重要组成部分，也是高速公路管理部门的一项主要职责，它是在特定时期，为适应恃定的技术经济环境及高速公路养护需求，而形成的一种模式化的决策方法。传统的高速公路养护决策方法是采用以人工调查和主观决策为主的经验型决策模式，因此缺乏科学的规划性和计划性，主观决策和只问现状不考虑长效的决策方法经常造成严重的资金浪费，同时也使路面处于经常性的维修状态，降低了高速公路的服务水平和投资效益。

参考文献

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