公路路面大中修工程设计与养护对策研究

聂永涛 罗培峰 董娜

1.浙江中路交通设计有限公司 浙江 嘉兴 314000

2.嘉兴市秀洲区交通运输局 浙江 嘉兴 314000

1 公路路面大中修工程设计与养护意义

在运营的过程当中，由于受到车辆数量、经济发展等方方面面的影响，如超载超重、车辆数量增多，容易使得路面在自然因素和车辆荷载的反复作用下变得十分光滑，从而对行车安全造成不利影响。车辆的载重也会导致路面变形情况的出现，路面会表现出不同程度的车辙变形，因此，对于行车的安全性和舒适度都会产生非常不利的影响[1]。假如路面出现凹槽和裂缝，则容易导致积水下沉，使路面强度降低。因此，在新时期的背景下，一定要对大中修工程设计与养护工作积极的进行开展，更好的提供服务，保障车辆的快速、安全的通过。在开展设计和养护工作时，应该结合路面当前的具体使用情况和变化，做到及时修复破损，解决变形问题，让路面可以时刻保持完好状态，行车更加畅通、舒适和安全，使得服务水平得到持续的提高。

2 公路路面大中修工程设计

2.1 做好实地勘察

在进行大中修工程设计时，首先要完成实地的勘探工作，只有做好现场的勘探工作，才能够对各项因素进行精确把控，从而确保设计工作的合理性和针对性，这是确定大中修设计方案的重要依据[2]。通过开展路面的实地勘探工作，能够对当前路况的评估提供可靠的数据和信息，为建设方案的形成提供依据。因此，在现阶段，首先就应该将更多的关注点放置在实地的勘探上，以此来保障工程设计方案科学和合理。例如，在实地勘探的过程中，可以根据路面分项指标把工作内容进行有效的划分，比如路面损坏、结构强度、交通量、平整度、车辙和抗滑性能等。其中，路面损坏度调查是实地勘探工作的重中之重，路面的变形、龟裂、沉陷、坑槽以及纵横裂缝、病害范围等，都应该进行详细的调查。

在勘探工作中也应该对自动化勘测设备进行合理的运用，根据不同的路面病害情况，可以运用特定的装备进行检测，对获取的数据进行有效的分析处理，从而确保后续开展的设计和养护工作更具有合理性和科学性。例如，为确定原路面结构强度，提出针对性的路面养护方案，可以委托专业的道路检测机构对项目路段进行弯沉检测。再例如，为确定原路面结构层厚度，同时为能更好地提出更具针对性的路面养护方案，可以对项目路段范围内的路面结构层现状情况进行钻芯取样；路面钻芯是检测路面结构层厚度、探明病害发生层位及破坏机理的最直观的手段，可以采用全线布置钻芯和典型路段钻芯相结合的方式进行检测，检测深度至路面结构层底部。

2.2 分析路面使用状况

在完成实地勘探工作之后，应结合公路当前的实际情况进行综合性的评价和评估[3]。在评估工作进展之前，应该对实地勘察阶段采集的外业资料、检测数据进行充分的分析利用。然后根据《公路技术状况评定标准》中规定的公路技术状况等级，对项目路段的公路技术状况指标按优、良、中、次、差五个等级进行评定，其中，沥青路面技术状况评定包含路面损坏、平整度、车辙、跳车、路面磨耗、抗滑性能和结构强度七项技术内容，水泥混凝土路面技术状况评定包括路面损坏、平整度、跳车、路面磨耗和抗滑性能五项技术内容。最后根据路面破损状况调查、路面平整度检测、路面车辙检测以及外业调查资料等综合评定，确定项目路段路面技术状况PCI指标的评价等级，依据《公路养护技术规范》养护决策规定，同时参考以往类似工程的路面大中修养护经验，最终提出项目路段的大中修养护与设计方案。

2.3 明确改造方案

评估工作完成后，可以为项目路段的改造方案提供依据，同时应结合公路路面的实际情况及以往类似工程的路面养护经验来确定改造方案[4]。下一步在方案设计的过程中，应结合不同的路面情况和现行技术标准，应采用针对性较强的改造方法，从而使设计方案更高效、更经济、更可靠。

针对水泥砼路面养护决策，依据现行标准《公路水泥混凝土路面养护技术规范》，当路面结构承载能力（路面的结构强度系数为中及中等以上时）满足现有交通要求，路面破损状况指数（PCI）评价为中及中以上时，可采用日常养护和局部或个别板块修补措施；若路面破损状况指数（PCI）评价为次及次以下时，应采用全路段修复或改善措施，包括沥青混合料修补、板块破碎和碾压稳定、铺筑沥青混凝土或水泥混凝土加铺层及修建纵向边缘排水设施等。当路面结构承载能力（路面的结构强度系数为次及次以下时）不满足现有交通要求时，应采用铺筑沥青混凝土或水泥混凝土加铺层措施提高其承载能力。

针对沥青砼路面养护决策，依据现行标准《公路沥青路面养护技术规程》，在满足强度要求的前提下（路面的结构强度系数为中等以上时），若路面状况指数（PCI）评价为优、良、中时，以日常维护为主，并对局部破损路段进行小修；若路面状况指数（PCI）评价为次或次以下时，应采取中修罩面措施。在不满足强度要求的前提下（路面的结构强度系数为中等以下时），应采取大修补强措施以提高其承载力。

例如，为了让通行能力得到提高，可以对路面进行拼宽改造，为了提高路面的强度和承载力，可以对路面进行补强处理。如某高等级公路或二级以下公路，当评价数值处于中等或优良时应在路面补强中以养护为主。如强度指数为下或中等则需要采取针对性强的措施来改善当前的路面状态，比如可以通过加铺面层来提高抗滑能力，从而使路面更加平整、行车更加安全。

我们使用两个公开数据集测试模型的精确度和时延。第1个数据集为MobiAct。该数据集使用Samsung Galaxy S3智能手机内置的LSM330DLC惯性传感器模块采集志愿者运动过程中的三轴加速度计、陀螺仪及方向计数据,采样频率设置为200 Hz。数据集采集自66名志愿者(51名男性,15名女性,年龄分布为20至47岁),包含了4种不同类型的跌倒姿势和12种不同类型的非跌倒运动。智能手机被随机放置于志愿者任意一侧的裤袋中,且不规定手机放置的方向。利用时间窗对数据集进行序列化预处理后,我们共得到7 633例非跌倒数据和767例跌倒数据。

3 公路路面大中修工程养护对策

3.1 预防性养护

在开展养护工作时，预防性养护是非常重要的一种方式[5]。预防性养护通常情况下可以理解为在路面情况处在良好状态的条件下选择最为恰当的时机，通过维修和养护，让路面性能和功能衰退速度减缓，保障路面使用寿命的延长，让养护费用得到降低。在传统养护工作开展的过程当中，预防性养护的运用是比较少的，很难实现大中修工程养护的真正目的。因此，在现阶段，预防性养护工作可以进行有效的开展。

例如，应该对预防性养护进行有效的运用，让道路能够保持完好度，防止公路被早期破坏，养护成本得到较好的控制，对于养护工作的开展有着非常关键且重要的价值和意义。在预防养护工作开展的过程当中，通常情况下就是对于一些表面病害加以处理和整治，不涉及到结构内部处置和调查，可以采取积极预防性养护措施，如路面修复技术。假如遇到的路段较为特殊，情况较为严重，比如材料脱落、严重泛油，可以采取针对性的预防性养护措施，如开展钻芯取样和材料试验工作等，查明病害发生的具体原因，有针对性的开展管养工作，使得路面寿命延长，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。

在开展预防性养护时，首先要制定健全的检修计划，将病害具体发生的风险降到最低，让使用寿命得到延长，及时发现病害并进行有效处理。其次是重铺或铣刨，对于路面经常性发生的沉降和龟裂等问题，应该对病害区域内路面进行铣刨、加铺罩面。再次是微表面有效处理技术，对于压力过大、速度过快所导致的路面车辙相关问题，可以通过该技术对病害部位加以修补。预防性养护不需要投入过多的资金成本，可以运用机械设施，找准具体位置进行维修，让路面始终保持良好的状态，以更低的成本实现最大的养护成效。

3.2 专业养护

路面由于受到自然因素和人为因素带来的影响会出现各种各样的问题[6]。为了不对其他主体结构进行破坏，在大中型工程养护工作开展的过程当中一定要对专业养护工作进行开展。在专业养护工作中可以结合当前公路路面具体病害的成因来保障养护措施落实到位，让路面病害得到消除和解决，让路面的服务能力得到显著性的提高。

例如，首先，对于裂缝问题，应该对裂缝养护工作进行开展。一方面，如果裂缝范围较小，浅度较浅，可以采取局部修补方法。在缝隙内部对水泥浆砂进行灌入，让修复效果得到提高。可以结合实际情况，利用开凿机、灌缝设备、喷火枪等，确保路面的强度达到使用要求。另一方面，如果裂缝的范围较大，对路面产生了非常严重的影响，养护人员可以结合实际的路面强度及时的开展处理和修复工作，假如路面出现裂断，裂缝部位已经出现脱落现象，则要进行彻底的清理，对路面重新铺设。在裂缝养护中可以采用沥青灌缝方法，沥青在加热后能够灌入到缝隙中，实现封堵和隔水，降低外界因素对路面带来影响，从而提高路面的整体性和稳定性。其次，针对于坑槽问题。在进行养护工作时，首先应该对坑槽进行彻底的清理，确保坑内干净。可以在坑槽内部加入适当的冷补料，控制好填充高度，分层填料、压实，根据坑槽深度科学选择作业机具。如路面坑槽涉及到的范围较大，可以将路面作为基础，采取热修补方式，实现科学的养护和修复。根据实际情况，适量采用新料、新工艺，碾压成型过后开放交通。最后，排水养护。路面受到车流量、温度、气候等方面的因素影响都可能会出现一定的排水问题。至此，在现阶段应该安排专业人员，定期检查排水系统，保持管道通畅、避免排水系统出现杂物，使得排水系统得到最大化的利用，在发现问题时及时进行修复和调整，在无形中实现专业性养护，从根本上解决路面问题。

3.3 材料养护

众所周知，在养护工作开展中必然会出现成本投入，甚至会对周边的环境和生态产生非常不利的影响。为了更好的缓解和解决这样的问题，在现阶段的路面大中修工程养护中也可以开展材料养护工作。在材料养护当中可以更好的结合工程的实际情况，对技术价值和优势进行发挥，实现材料的循环往复的利用，让养护成本降到最低，并且降低对周边环境和生态带来的影响。

例如，在工程开展中，对路基病害进行处理后，在原路面结构层上往往会再加铺一层新基层。这样的处理方式不仅会提高路面高度，也会导致排水、防护工作失效，造成较多的材料成本浪费。在新时期背景下，可以积极的开展材料的养护工作。如，可以对路面废料进行良好的利用，避免在环境中一味的堆砌。大力发展废料循环利用技术，在废料处理完后继续用于道路养护，从而节约成本，达到最佳的养护效果。

3.4 技术养护

在公路路面大中修工程养护工作开展中，要达到预期的养护效果，可以积极的利用新材料、新技术和新工艺。在新时期的背景下，伴随着建筑行业的高速发展，各种各样的技术层出不穷，为各项养护工作的开展带来了非常大的便利性。因此，在新时期的背景下，在公路路面大中修工程养护工作开展中也可以积极地运用沥青路面就地冷再生技术，达到优质的养护效果，从而真正的实现技术养护。

例如，在技术运用的过程中，第一步需要对当前维修路段具体情况进行分析和掌握，比如技术标准、起终点、路面宽度、检测日期、设计速度、路基宽度等等，获取有效的数据信息。第二步，应该对旧路面当前基本信息进行充分的掌握。比如，原路面结构层、破损程度等等。通常情况下，在技术运用的过程中，可以对病害处进行钻芯取样，查明病害的发育情况，在此基础上重点对坑槽病害加以判断和分析。在进行混凝土路面养护时，可以运用水泥路面养护技术，在日常养护中形成一般规定、清扫保洁、接缝保养、填缝料更换以及排水养护、冬季养护等流程，对破损的路面进行裂缝维修、板边修补、脱空处置等。在养护技术的支持下，养护工程将会获得更多的经济效益和环境效益。

3.5 常规养护

在养护工作开展的过程中，结合大中修工程的养护特点，也可以对常规养护工作进行有效的推动。常规养护工作能够渗透在每一个工作环节中，常规养护可以最大化的减少成本投入。现阶段，可以开展常规养护工作，使养护的质量和水平得到显著性的提高。

例如，第一，路面填充技术。可以根据路面情况对局部填充工作进行开展，填充技术可以有效的应对裂缝问题。对于较小的裂缝，可以注入温度较高的乳化沥青和热油，进行裂缝填充，对于宽度较大的裂缝，则可以采用混凝土等材料进行振导和填充。在该技术运用的过程中，可以对微结构进行适当改善，让路面更加具备抗滑性和防水能力，也可以对聚合物等新材料进行应用，从而达到良好的常规养护效果。第二，罩面养护技术。针对于轻微的车辙和裂缝，可以利用罩面养护技术，提高路面的平整度，罩面前可以在病害部位铺设格栅网、抗裂贴，以提高病害处治效果。第三，路面再生技术。目前，路面再生技术已经得到了大范围的应用，可以实现回收材料的二次利用，能够有效的控制养护成本。

4 结论

总之，现阶段，针对路面大中修设计和养护，可以借助上述几个方面技术进行开展，使得路面更加平整、舒适和安全，能够提高路面的服务质量、提升通行能力，从而延长路面的使用寿命。