梁斌

(山西省交通科技研發(fā)有限公司， 山西省交通運(yùn)輸安全應(yīng)急保障技術(shù)中心(有限公司)，>交通安全與應(yīng)急保障技術(shù)山西省重點(diǎn)實驗室， 山西 太原 030032)

隨著“十二五”、“十三五”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的持續(xù)快速增長，中國相當(dāng)一部分公路面臨大規(guī)模養(yǎng)護(hù)維修，如何對公路基礎(chǔ)設(shè)施包括水泥砼路面進(jìn)行有效管理，進(jìn)而制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)策略亟待研究。

1 水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修措施

根據(jù)國內(nèi)外水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修發(fā)展趨勢，結(jié)合山西省及中國歷年來養(yǎng)護(hù)維修經(jīng)驗，常用水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)措施如下：

(1) 水泥板穩(wěn)定。水泥板穩(wěn)定是通過填充處治底基層，改善水泥板的支撐情況。主要方法是采用適當(dāng)?shù)牧鲃硬牧咸畛浣?裂縫和板邊處板底下底基層的空隙，主要材料為水泥灌漿(水泥∶火山灰∶水=1∶3∶1.5～3，按體積計)和聚氨酯填充料，也可采用瀝青混合料。其服務(wù)壽命為5～15年。適合于接縫或活動裂縫板底失去支撐的水泥砼路面。

(2) 部分厚度修補(bǔ)。部分厚度修補(bǔ)是通過修復(fù)有限深度、小范圍的水泥板損壞，恢復(fù)路面整體完好性和行車舒適性，從而延長路面的服務(wù)壽命。主要方法是用鋸和風(fēng)鎬去除1/2板厚內(nèi)的損壞部分，再用合適的新材料進(jìn)行修補(bǔ)。常用材料包括優(yōu)質(zhì)水泥砼、聚合物改性水泥砼或瀝青混合料、水泥砂漿黏層(水泥∶水∶砂=2∶1∶1)。其服務(wù)壽命為6～12年。適用于深度1/3～1/2板厚的接縫剝落(雜物侵入造成)、板面剝落等小面積局部損壞。

(3) 全厚修補(bǔ)。全厚修補(bǔ)是通過更換整個深度范圍的損壞板，恢復(fù)路面整體完好性和行車舒適性，從而延長路面的服務(wù)壽命。該方法采用鋸及風(fēng)鎬去除損壞范圍內(nèi)的整個板，再采用現(xiàn)場澆筑或水泥砼預(yù)制板進(jìn)行更換修補(bǔ)。常用材料為水泥砼。其服務(wù)壽命為6～15年。適用于損壞深度超過1/2板厚的中等～嚴(yán)重的各種損壞。

(4) 傳力桿更換。傳力桿更換是通過安裝傳力桿或更換失效的傳力桿，提高或恢復(fù)接縫或裂縫的荷載傳遞能力，以減少錯臺、唧泥、邊角斷裂及橫向斷裂等損壞，從而提高路面的服務(wù)性能并延長其服務(wù)壽命。方法是在準(zhǔn)確的位置鋸槽并在槽內(nèi)安置傳力桿，采用適當(dāng)?shù)牟牧咸钛a(bǔ)。主要材料包括傳力桿、修補(bǔ)材料(通常為水泥砼)、環(huán)氧樹脂黏結(jié)料。其服務(wù)壽命為6～15年。適用于具有足夠厚度但因缺少傳力桿、礦料嵌鎖不良或板底脫空造成的接縫傳荷能力不足的水泥砼路面。

(5) 接/裂縫縫合。該方法通過縫合縱向接/裂縫，加強(qiáng)接縫的結(jié)構(gòu)承載能力和防止兩邊板分離，以減少接縫/裂縫損壞，延長路面服務(wù)壽命。方法是沿與板平面成一定角度(40°左右)的方向，在縫兩邊板內(nèi)鉆孔并采用環(huán)氧樹脂或水泥灌漿將竹節(jié)鋼筋固定在孔內(nèi)。主要材料包括傳力桿、填充黏結(jié)材料如環(huán)氧樹脂黏結(jié)料、灌漿等。其服務(wù)壽命為6～12年。主要用于非活動縱向接縫或裂縫。

(6) 接/裂縫封縫。該方法通過對接縫或裂縫的適當(dāng)處理(清理壁面并做成一定形狀)，放入墊條并用適當(dāng)材料填灌，防止和減少水進(jìn)入接縫或裂縫內(nèi)造成唧泥、錯臺、脫空和板角開裂等損壞及不可壓縮雜屑進(jìn)入接縫或裂縫內(nèi)造成剝落或拱起等。常用材料為熱澆熱塑性材料或冷澆熱塑性材料。其服務(wù)壽命，接縫為2～8年，裂縫為4～7年。適用于填縫料失效的接縫或縫邊損壞較少的裂縫。

(7) (精)銑刨。該方法采用專用銑刨機(jī)對路面進(jìn)行(精)銑刨，目的是去除水泥砼路面錯臺等，提高路面平整度，同時提高路表紋理構(gòu)造深度，恢復(fù)路面抗滑能力。其服務(wù)壽命為3～8年。適用于出現(xiàn)錯臺或抗滑不足的路段。

(8) 超薄/薄罩面。超薄/薄罩面的目的是修復(fù)水泥砼路面裂縫、坑洞等，恢復(fù)路面抗滑能力，改善路面平整度并降低行車噪音等。方法是在水泥砼路面表面噴灑一層聚合物改性乳化瀝青黏層，再攤鋪一層間斷級配瀝青混合料。其中薄層罩面厚度一般不超過40 mm，超薄罩面厚度一般不超過25 mm。主要材料為特殊黏層和超薄高性能瀝青混合料，如NovaChip?等。其服務(wù)壽命≥5年。適用于結(jié)構(gòu)性能良好但路表出現(xiàn)輕度裂縫、坑洞或抗滑能力不足、平整度不良的水泥砼路面。

(9) 銑刨加鋪。銑刨加鋪的目的是處治使用性能衰減較多，存在重度裂縫、坑洞或抗滑能力不足、平整度不良等病害的水泥砼路面。方法是對水泥砼路面銑刨后，加鋪2～10 cm瀝青混合料，必要時在加鋪前局部處治下承層。主要材料為密級配熱拌瀝青混合料。其服務(wù)壽命≥6年。適用于水泥砼路面損壞類型較多、損壞程度較重的路段或由于標(biāo)高限制不得不銑刨重鋪的路段。

2 水泥砼路面養(yǎng)護(hù)決策矩陣

決策矩陣是采用行和列的形式將相關(guān)參數(shù)變量、影響因素和選擇標(biāo)準(zhǔn)等逐一羅列出來，便于決策人直觀、簡易地確定不同影響因素和參數(shù)變量之間、不同參數(shù)變量和選擇標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，對具有多維選項的選項集的優(yōu)先次序進(jìn)行排列，供決策人決策。水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修措施選擇就是根據(jù)水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修措施的效果選擇最合適的養(yǎng)護(hù)維修措施，決策過程中采用決策矩陣可達(dá)到事半功倍的效果。

眾所周知，不同水泥砼路面損壞可采用不同養(yǎng)護(hù)維修措施，同一養(yǎng)護(hù)維修措施也適用于不同水泥砼路面損壞，而最終采取哪種養(yǎng)護(hù)維修措施需根據(jù)路面損壞類型及程度、養(yǎng)護(hù)維修措施效果等綜合確定。下面以山西省水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修實際情況為基礎(chǔ)，借鑒國內(nèi)外相關(guān)成功經(jīng)驗，研究制定水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修措施應(yīng)用定量矩陣表(見表1)。制定過程如下：

(1) 確定水泥砼路面的主要損壞、服務(wù)功能和結(jié)構(gòu)承載能力因果關(guān)系。考慮現(xiàn)有水泥砼路面損壞情況，包括損壞類型、損壞程度等，并詳細(xì)分析各種損壞的深層次原因；分析水泥砼路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、服務(wù)功能和路面損壞三者的關(guān)系和區(qū)別，尤其是不同損壞情況(損壞類型和損壞程度)對路面性能和服務(wù)壽命的影響。

表1 水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修措施應(yīng)用定量矩陣表

(2) 確定養(yǎng)護(hù)維修措施選擇基本參數(shù)?；谒囗怕访骛B(yǎng)護(hù)維修成功經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)外路面養(yǎng)護(hù)維修最新成果，確定水泥砼路面主要養(yǎng)護(hù)維修措施，沿用現(xiàn)有水泥砼路面路況、損壞類型和損壞程度、服務(wù)年限等作為制定養(yǎng)護(hù)維修措施的基本決策參數(shù)。

(3) 確定養(yǎng)護(hù)維修措施評價方法。采用四級水平評價法(包括強(qiáng)烈推薦、一般推薦、有限推薦和不推薦)對養(yǎng)護(hù)維修措施的效果或適應(yīng)性進(jìn)行評價；同時采用三分制評分尺度(強(qiáng)烈推薦為3分，一般推薦為2分，有限推薦為1分，不推薦為零分)對養(yǎng)護(hù)維修措施進(jìn)行量化評價，分?jǐn)?shù)越高，說明越適用于現(xiàn)有路況。

水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修決策矩陣編制期間適逢山西省開展高速公路路面專項維修處治，結(jié)合祁臨(祁縣—臨汾)、汾軍(汾陽—柳林縣軍渡)、侯運(yùn)(侯馬—運(yùn)城)、運(yùn)三(運(yùn)城—三門峽)和運(yùn)城環(huán)城高速公路養(yǎng)護(hù)維修實際，在進(jìn)行路面使用性能評價時，采用該養(yǎng)護(hù)維修決策矩陣制定路面維修處治設(shè)計方案。截至目前，相關(guān)路段水泥砼路面使用狀況良好，各項指標(biāo)均符合設(shè)計要求，病害處治達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，公路服務(wù)水平和行車安全均得到顯著改善。

3 結(jié)語

該文采用元分析方法，系統(tǒng)總結(jié)了山西省及中國其他省份水泥砼路面通用養(yǎng)護(hù)維修措施，根據(jù)水泥砼路面損壞程度提煉了9種水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修措施，提出了水泥砼路面養(yǎng)護(hù)維修措施應(yīng)用定量矩陣表。經(jīng)初步工程應(yīng)用驗證，該矩陣表可行，可供道路養(yǎng)護(hù)決策參考。