新疆:公路技术状况调研 |
来源:新疆维吾尔自治区公路管理局 发布日期:2009-9-29
|
改革开放30年,特别是“十五”以来,新疆公路基础设施建设实现了跨越式发展,先后建成一大批公路项目。截止2008年末,自治区公路管理局管养公路按路面类型分,有铺装路面(沥青或水泥混凝土路面)7491公里,简易铺装路面(沥青碎砾石路面、沥青表处路面等)7244公里,未铺装路面减少到2986公里,特别是有铺装路面(沥青或水泥混凝土路面)从2000年的908公里增加到7491公里。 简易铺装路面(沥青碎砾石路面、沥青表处路面等)、未铺装路面里程的减少,一方面使公路的平整度和行车舒适度得到了较大的提高,另一方面有铺装路面(沥青或水泥混凝土路面)的增加和路面结构层的多样性也对公路路面养护提出了新的更高的要求。因此,建立公路养护管理决策评价机制,尽可能合理采用各种预防性养护措施,防患于未然,充分利用养护新技术、新材料、新设备,促进养护技术的进步,特别是养护技术的组合运用上能够得到较大的提高,对于保证路面的使用功能、延长路面寿命,使宝贵的养护费用得到更经济、更合理、更科学的使用,进一步提高公路路况水平有着极其重要的意义。 一、公路管理局管养部分公路技术状况 2009年5月,我们组织对公路管理局管养的1703公里沥青路面破损状况、车辙深度、平整度、170公里水泥路面的破损状况调查与分析。 (一)沥青路面破损状况调查与分析 3.沥青路面破损状况分析 (1)通过沥青路面破损调查统计数据可以看出,含水稳基层的沥青路面破损主要为裂缝类病害,在使用初期主要是水稳基层的反射裂缝,使用超过5年以上,随着沥青的老化,柔韧性下降,低温抗裂性不足引起网裂、龟裂等病害,进而在水和荷载的作用下,出现水损破坏和不均匀沉降,而产生松散、变形类病害(松散、变形类病害在每年的养护中被修复,因此记入了其他类病害中的修补类,没有直观的反映出来),而影响沥青路面的行驶舒适性(平整度)。 (2)不含水稳基层的沥青路面由于其强度关系,沥青路面上的四类病害并没有突出的反映出那一类病害特别多(松散、变形类病害在每年的养护中被修复,因此记入了其他类病害中的修补类,没有直观的反映出来,因此其他类病害量比较大),但由于松散、变形类病害较含水稳基层的沥青路面的破损要大,因此其行驶舒适性较含水稳基层的沥青路面要差。 (3)目前我区修建的公路,路面基层以水稳基层为主,通过分析发现,沥青路面的破损急剧增加出现在使用5年以后。因此,如何恢复沥青的性能,提高沥青的低温抗裂性,进而防止松散、变形类病害的出现,是保证沥青路面的行驶舒适性的关键。 (二)沥青路面不同养护方法的路面破损状况调查与分析我们对哈密公路总段管养的G312线2006年进行大中修工程的207公里路段和未进行改造的159公里路段的路面破损状况进行了调查和分析。 (1)通过沥青路面破损调查统计数据可以看出,沥青路面的使用时间超过5年以上,由于沥青老化,低温抗裂性不足而引起的裂缝类病害、松散类病害、变形类病害可以通过罩面、补强进行有效根治,稀浆封层也能有效的治理这几类病害,而再生剂治理这几类病害基本没有作用,但由于再生剂可以部分恢复沥青的性能,有效减缓病害的发展速度,只是没有使用在最佳时机,因此使用再生剂的路段破损率比较大。 (2)通过车辙调查统计数据可以看出,该路段进行大中修后,车辙这种病害明显增加了,经过分析,我们认为是以下几方面原因造成的: 一是该路段为进出新疆的交通要道,重载、超载车辆比较多。 二是哈密地区夏季极端炎热。我们现场测试,该地区夏季沥青路面表面最高温度可达84℃,因此也就需要沥青路面要有很好的高温稳定性,特别是沥青路面在铺筑初期,其高温稳定性极其重要,随着使用年限的增加,沥青在周围环境的作用下,发生一系列的挥发、氧化、聚合,乃至沥青内部结构发生变化,同时发生性质变化,导致路用性能下降,主要表现在沥青变硬,高温稳定性逐步加强,但抗裂性明显不足。 三是沥青路面高温稳定性设计方面存在不足。这一点在我们调查的奎赛高等级公路上也能够找到实例。 (三)水泥路面破损状况调查与分析 1.水泥路面破损状况调查 2.水泥路面破损状况分析通过水泥路面破损调查统计数据可以看出,喀什和阿图什公路总段管养的水泥路面使用年限基本相当,但破损率喀什公路总段管养的水泥路面的破损率明显要大于阿图什公路总段管养的水泥路面,经过分析我们认为是以下几方面原因造成的: 一是2008年初南疆地区连续一个月的降雪,阿图什总段采用人工配合机械清雪,没有在水泥路面上撒盐或普通的环保型融雪剂,而喀什总段为了保证清雪速度,在所管养的水泥路面上多次撒盐或普通的环保型融雪剂,这是造成水泥路面上剥落、露骨和网裂等病害激增的主因。 二是阿图什总段采用水泥混凝土修补胶对水泥路面上的剥落、露骨、裂缝、边角断裂进行预养护,采用贴缝带对水泥路面的胀缝和缩缝进行预养护,有效的防止了病害的发展。而喀什总段在水泥路面的微小病害的治理上存在着不足,致使微小病害逐步发展为比较严重的病害(调查中发现喀什总段管养的水泥路面上有些露骨的深度已经达到了10mm),而且病害的急剧增加也造成养护费用的相对不足,使公路技术状况因病害得不到及时维修而急剧下滑,从而严重影响路面的行驶舒适性。 二、公路技术状况调研的启示 (一)检测技术通过这次公路技术状况的调研可以看出,我区的公路技术状况检测有着自动化检测率较低,专用检测装备不足、检测人员技术水平参差不起等问题,以至于检测数据的准确性上还存在着一定问题,而公路技术状况的检测数据是进行养护决策的前提和基础。因此,如何提高检测数据的准确性、自动和专业化检测水平以及如何做好公路技术状况的跟踪检测,是我们分析公路技术状况衰变规律,提出及时、有效、经济的养护策略的基础性工作。 (二)养护策略 公路技术状况的衰变按其性质分为功能性衰变和结构性衰变,其中结构性衰变为持续性的,无时间和阶段之分,一般为设计或施工原因引起,公路建成初期就有可能发生。而功能性的衰变分为两个阶段,第一阶段为初始阶段,亦即病害在公路建成使用一段时间后才会发生,第二阶段为发展阶段,主要是沥青(水泥)在外围环境的影响下,逐渐老化(磨耗)引起公路的功能性衰变,随着使用年限的增加功能性衰变会逐步演变成结构性衰变,而影响公路的行驶舒适性(平整度)。 通过公路技术状况的调研,可以看出公路在使用初期发生结构性衰变的情况在下降,但也发现由于养护策略不当,人为引起公路结构性衰变,以及养护时机掌握不好,没有有效控制功能性衰变的发展,以至于形成功能性衰变逐步演变成结构性衰变。因此,准确分析公路病害原因,提出科学、合理的养护策略是养护管理工作急待解决的一项课题。 三、建立科学的公路养护管理决策机制 我区公路养护管理决策模式是以人工调查、主观决策为主的被动经验型养护管理决策模式,其最大缺点就是等待病害发展到功能性缺陷的末期(如坑槽、龟裂等),甚至出现结构性缺陷再进行维修,路面的行驶舒适性已大幅下降,这种养护管理决策模式只考虑现状,不问长期效果,使公路经常处于维修状态,因而缺乏规划性、预防性、及时性,已远远不能适应人民群众对公路行驶舒适性的要求。而如何通过科学的公路技术状况分析,制定合理的养护策略,在公路功能性缺陷快速发展之前进行养护,使路面经常保持良好的服务状态,是目前我区公路养护管理的主要发展方向和评价内容。鉴于我国公路技术状况检测技术的发展和新疆公路养护管理决策科学化的需要,我们制定了全新的养护策略评价体系,以期实现公路技术状况的科学评价、路面使用性能的预测、养护时机和养护需求的合理安排、养护项目的优先排序、资金优化分配。为路面预防性养护、及时养护、维修养护、大中修养护及全寿命周期规划和计划提供科学的决策依据。 公路养护决策评价包括公路技术状况调查分析评价(网级评价)、病害成因分析评价(项目级评价)、养护处置方案评价、项目管理评价、项目实施效果评价等循序渐进往复不断提高的过程。 通过建立养护管理决策评价体系,促进各养护单位建立公路技术状况长期检测机制,通过成规模的路况基础数据分析,研究公路损坏原因,特别是解析路面早期损坏、公路衰变规律,预测未来公路技术状况、使用性能、养护需求、公路网养护资金的优化分配。提出合理的、长期或近期的养护规划和养护计划,从而使养护管理单位、养护实施单位建立面向未来的养护策略制定机制,逐步改变目前主观、被动、以经验型为主的养护理念,提高公路养护管理材料设计、施工工艺设计和养护配套机具设计水平,使公路在预养护、维修养护、大中修工程的养护决策、设计理论上取得长足的进步,从根本上提高我区公路养护技术水平和管理水平。 |