淺談水泥混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策

  廣西在20世紀(jì)末發(fā)揮本地石頭多、水泥資源豐富的有利條件，在桂林至柳州高速公路、柳州至南寧高速公路、南寧至北海高速公路、欽州至防城港高速公路、宜州至柳州高速公路等多條高速公路上全部修筑水泥混凝土路面，混凝土路面具有承載力強(qiáng)、耐高溫性強(qiáng)、疲勞壽命長(zhǎng)、耐腐蝕性好、材料易得、環(huán)保、建設(shè)及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，可以說(shuō)，水泥混凝土路面為廣西的高速公路發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。近年來(lái)，隨著新材料、新工藝、新技術(shù)的不斷引進(jìn)，使得養(yǎng)護(hù)技術(shù)、管理水平整體上了一個(gè)新的臺(tái)階。但從高速公路管養(yǎng)的角度看，混凝土路面也具有對(duì)基層的沖刷性要求高、對(duì)基底接脫空相當(dāng)敏感、板塊剛性大，不適應(yīng)大沉降量、以及后期維護(hù)周期長(zhǎng)、維護(hù)困難的缺點(diǎn)，近幾年已有部分高速公路通車十年左右就需要進(jìn)行大修改造。如何做好水泥混凝土路面的管養(yǎng)，發(fā)揮路面的優(yōu)點(diǎn)，有效降低路面的病害發(fā)生，進(jìn)而降低混凝土路面的維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，是目前廣西水泥混凝土路面發(fā)展和養(yǎng)護(hù)急需解決的問(wèn)題。下面我們就以宜州至柳州高速公路（以下簡(jiǎn)稱宜柳路）為例，對(duì)混凝土路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)進(jìn)行探討。

  一、宜柳路概況

  宜柳路于2000年12月建成通車，全長(zhǎng)112.7km，為雙向四車道，26厘米水泥混凝土路面。該路是西南各省、市及桂西北地區(qū)出海的輔助通道，是廣西第一條東西走向的高速公路，西起廣西宜州市葉茂接金城江至宜州一級(jí)公路，東止于廣西柳州新興互通立交連桂海高速公路。

  二、宜柳路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)所取得可喜成績(jī)

  宜柳路至今已開通運(yùn)營(yíng)了將近14年，取得了令人振奮的成績(jī)：一是在2010時(shí)成功實(shí)現(xiàn)廣西唯一一條高速路達(dá)到10年不換板；二是截止2013年全線水泥砼路面換板1.45萬(wàn)平方米，換板率僅為1.2%；三是公路技術(shù)狀況指數(shù)MQI一直處于優(yōu)等級(jí)；四是現(xiàn)正在為“宜柳路20年不大修”的目標(biāo)推進(jìn)。宜柳路能取得這么好的成績(jī)，做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作是關(guān)鍵因素。

  三、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)分析

  （一）建管銜接好，使混凝土路面的建設(shè)、管養(yǎng)有良好的連貫性。宜柳高速于1998年10月1日開始動(dòng)工建設(shè)，在開工到完工過(guò)程，高速公路管養(yǎng)單位派出多位養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員參與工程設(shè)計(jì)及工程建設(shè)管理，對(duì)宜柳路的路況非常熟悉，為2000年宜柳路開通后的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)打下良好的人才及技術(shù)基礎(chǔ)。

  （二）重點(diǎn)做好水泥混凝土路面的檢測(cè)和評(píng)估，在此基礎(chǔ)上提出科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的養(yǎng)護(hù)對(duì)策。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的核心是采用最佳成本效益的養(yǎng)護(hù)措施，重點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)有路面使用性能的評(píng)估，路面調(diào)研數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性直接影響到養(yǎng)護(hù)方案的確定，從而影響處治后的路面壽命和工程費(fèi)用。路面性能調(diào)查包括交通量調(diào)查、彎沉檢測(cè)、路況調(diào)查、路面病害發(fā)展趨勢(shì)監(jiān)測(cè)，以期全面評(píng)估現(xiàn)有路面的性能，制定符合實(shí)際的養(yǎng)護(hù)實(shí)施方案。

  1、交通量調(diào)查

  截止2013年底，宜柳路累計(jì)通過(guò)的車輛約為2.57×107輛，其中小型車（小客車和小貨車，總重5t）所占比例為57.83%、中型車（中貨車和大客車，總重5～15t）為35.5%、大型車（大貨車，總重15～30t）為6.66%，折算為標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)約為2.82×105次。

  2、路況調(diào)查

  每月定期做好路況調(diào)查工作。定期做好路況調(diào)查是我們掌控路況信息的有效手段，是我們獲得水泥混凝土路面損壞的第一手資料。實(shí)地調(diào)查時(shí)，首先對(duì)每塊水泥混凝土板塊進(jìn)行編號(hào)；其次是調(diào)查時(shí)不僅要弄清水泥混凝土路面的總體損壞情況，還需清楚記錄每一塊板是否存在病害及存在病害的種類和程度，對(duì)原有路面的典型病害，如裂縫、沉陷、大坑洞（0.01～0.5 ）、錯(cuò)臺(tái)、唧泥、接縫失效等進(jìn)行調(diào)查，詳細(xì)如實(shí)地記錄病害情況；第三是在調(diào)查時(shí)重點(diǎn)關(guān)注彎沉值較大的路段和路面板，因以往調(diào)查結(jié)果表明，彎沉值較大的路段和路面基本存在路面沉陷、斷板、裂縫、唧泥、砼路面與路肩拉裂等病害，病害處理大多進(jìn)行日?！俺C正性養(yǎng)護(hù)”，對(duì)于因路基不穩(wěn)定、板底已出現(xiàn)脫空的路段和路面板，僅僅是治標(biāo)不治本。如原在K988、K990、K994、K995、K997、K1008、K1010等病害嚴(yán)重路段，水泥混凝土路面與瀝青路肩之間出現(xiàn)嚴(yán)重程度不等的拉裂，這給雨水的滲入提供了機(jī)會(huì)，滲入的水在行車的作用下高速流動(dòng)而沖刷路基形成泥漿噴至路面而出，造成唧泥的同時(shí)，更加速了板底脫空的區(qū)域。

  路況調(diào)查過(guò)于詳細(xì)雖費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但好處有四：一是進(jìn)一步評(píng)估路段的損壞類型、病害發(fā)展趨勢(shì)，確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處治方案，為后續(xù)提出養(yǎng)護(hù)對(duì)策乃至施工提供依據(jù)；二是確定處治方案的工程量，并進(jìn)行費(fèi)用預(yù)算；三是合理提出維修計(jì)劃，為養(yǎng)護(hù)審批部門的決策提供科學(xué)依據(jù)；四是對(duì)癥下藥，治標(biāo)并治本，為后期養(yǎng)護(hù)節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本。特別指出的是，對(duì)于約手拇指頭大小的坑洞也需記錄好，不能因坑洞未達(dá)到公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中坑洞的定義就不予維修。宜柳路在開通的前5年里，路面病害主要以小坑洞為主，我們不但詳細(xì)記錄，而且全面進(jìn)行修復(fù)，截止2006年底，路面小坑洞就修補(bǔ)8000多個(gè)，有效防止小坑變大坑，有力的延緩病害的發(fā)展。

  3、路面病害發(fā)展趨勢(shì)監(jiān)測(cè)。根據(jù)月調(diào)查及日常發(fā)現(xiàn)，詳細(xì)記錄路面病害的發(fā)展情況、路面病害維修情況及維修效果等，尋找出路面病害的發(fā)展規(guī)律及有效的處置手段、方案，對(duì)癥下藥，以便藥到病除。

  4、做好路面彎沉檢測(cè)工作。路面彎沉值是路面結(jié)構(gòu)承載能力的綜合反映，是計(jì)算路面強(qiáng)度指數(shù)SSI的重要參數(shù)。從2005年開始，我們每年都對(duì)宜柳路全線路面板塊進(jìn)行彎沉值檢測(cè)，以便及時(shí)掌握路面細(xì)小的變化。我們采用貝克曼梁彎沉儀進(jìn)行檢測(cè)，首先選取水泥混凝土路面荷載最不利作用位置作為檢測(cè)點(diǎn)，一般選取橫縫及縱縫附近的點(diǎn)，彎沉儀的測(cè)點(diǎn)與支座不應(yīng)放在相鄰兩塊板上，采用2臺(tái)5.4m長(zhǎng)彎沉儀及BZZ—100標(biāo)準(zhǔn)軸載（后軸重為10t）測(cè)定車。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，內(nèi)業(yè)整理、分析得到全線每公里代表彎沉值，部分路段的彎沉值較大，與路況調(diào)查對(duì)比，代表彎沉值較大的路段或路面板，存在嚴(yán)重裂縫、凹陷、錯(cuò)臺(tái)、唧泥、接縫料失效等病害，在形成裂縫的銳角處往往發(fā)展成為大坑洞（0.01～0.5 ），這些路段或路面板在未進(jìn)行灌漿處理前，病害修復(fù)后還是比較容易損壞的。因此，從2005年開始，根據(jù)彎沉值的調(diào)查結(jié)果和路況調(diào)查結(jié)果，綜合選定板塊進(jìn)行灌漿，根據(jù)彎沉檢測(cè)及路況調(diào)查結(jié)果后，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，結(jié)合費(fèi)用、處治效果提出以下預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策：（1）.對(duì)于彎沉值不明顯，但已出現(xiàn)輕微裂縫的路面板，僅需進(jìn)行日常維修保養(yǎng)，并做進(jìn)一步觀察；（2）.對(duì)于彎沉值不明顯，但已出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫、破碎板的路段或路面板，應(yīng)進(jìn)行灌漿處理或“五合一”綜合治理，需觀察處治效果和病害發(fā)展情況；（3）.優(yōu)先安排處治彎沉值30（0.01mm）且路面板、路肩裂縫較為嚴(yán)重的路段或路面板，路面板外觀損壞嚴(yán)重者采取“五合一”綜合治理，外觀良好者進(jìn)行壓漿處理；（4）.彎沉值20L

  5、培訓(xùn)路面清掃工識(shí)別路面病害，發(fā)現(xiàn)病害及時(shí)報(bào)養(yǎng)護(hù)部門。在宜柳路開通的前幾年里，利用清掃工每天都上路作業(yè)的資源，清掃工發(fā)現(xiàn)病害后可以及時(shí)告知我們，使我們起到時(shí)時(shí)監(jiān)控掌握路面動(dòng)態(tài)和及時(shí)修復(fù)的作用。截止2008年底，清掃工已累計(jì)報(bào)養(yǎng)護(hù)部門的病害達(dá)3000多處。

  （三）使用“五合一”綜合治理工程預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

  1、技術(shù)可靠。宜柳路從2005年開始引進(jìn) “五合一”綜合治理技術(shù)對(duì)沉陷、破碎板進(jìn)行處治，該技術(shù)不需清除破碎板，綜合應(yīng)用“DCG加固路基調(diào)平路面工法”、“板底灌漿技術(shù)”、“裂縫處理技術(shù)”、“錯(cuò)臺(tái)、坑洞、崩邊填補(bǔ)技術(shù)”、“接縫防水技術(shù)”等五種快速高效的成熟技術(shù)，對(duì)路基路面的各種病害進(jìn)行快速、全面徹底的處治，從而可以替代換板，原位恢復(fù)路面完整和平順，達(dá)到治標(biāo)治本的目的，它是使宜柳路實(shí)現(xiàn)了10年不換板的重大功臣。該工程實(shí)踐證明，從2005年到2011年實(shí)施的“五合一”綜合治理效果較好，板塊在3-4年里基本沒有或僅有少量病害進(jìn)行再次維修，從交通量情況和使用情況其壽命周期至少為4～6年，有力的證明采取該技術(shù)預(yù)防養(yǎng)護(hù)的重要性。

  2、有經(jīng)濟(jì)意義，節(jié)約成本。從以往的養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看及彎沉檢測(cè)情況來(lái)看，因板底脫空而造成的路面裂縫、錯(cuò)臺(tái)、大坑洞、填縫料損壞、路面與路肩拉裂等病害將會(huì)相繼出現(xiàn)，并呈現(xiàn)出嚴(yán)重的趨勢(shì)，最終發(fā)展成為破碎板，部分砼路面板若不是及時(shí)采取治表、治本處理，已可以達(dá)到換板的要求?，F(xiàn)以K998公里為例，以2005年、2006年針對(duì)砼路面板采取各種養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行對(duì)比：日常維修費(fèi)用投入0.3292萬(wàn)元，實(shí)際板底灌漿投入費(fèi)用1.8346萬(wàn)元、五合一綜合處治費(fèi)用為3.7338萬(wàn)元，五合一處治前，若采取灌漿處治的費(fèi)用為0.585萬(wàn)元，若未處治，該公里滿足換板條件的費(fèi)用為9.66萬(wàn)元。從該費(fèi)用對(duì)比容易得出，雖然日常維修保養(yǎng)覆蓋面廣，費(fèi)用低，但因板底脫空引起路面板斷裂產(chǎn)生的病害，采用“矯正性養(yǎng)護(hù)”措施不但不能延緩水泥混凝土路面板的壽命，反而在病害“二次”出現(xiàn)時(shí)數(shù)量更多、更嚴(yán)重。在K998公里，如果僅采取日常維修保養(yǎng)措施，實(shí)際修復(fù)效果表明，在短短的兩年時(shí)間內(nèi)，滿足換板條件或者說(shuō)急需換板的數(shù)量?jī)H占整公里雙幅的5.6%，而將發(fā)生的費(fèi)用可達(dá)9.66萬(wàn)元，大大超過(guò)“日常維修＋灌漿＋五合一處治”的累計(jì)費(fèi)用。

  3、施工較安全、少污染環(huán)境。而換板工程往往存在三個(gè)弊端：一是投入的養(yǎng)護(hù)成本高；二是環(huán)境污染嚴(yán)重；三是安全隱患較大。

  綜合以上所述，繼續(xù)引進(jìn)使用“五合一”綜合處治技術(shù)是較好的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，它經(jīng)濟(jì)并且技術(shù)可靠。宜柳路從2011年后就沒有再引進(jìn)“五合一”綜合處治工程，主要考慮到處治后還是破碎板，按公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，破碎板還是較大影響到路況養(yǎng)護(hù)質(zhì)量指數(shù)，在此建議對(duì)路面斷板、路面僅有1至2條裂縫（未成為破碎板）的板塊進(jìn)行“五合一”技術(shù)處治，以便更有效的做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，避免更多的換板造成污染環(huán)境。

  四、結(jié)束語(yǔ)

  通過(guò)上述分析，可確定現(xiàn)有路面的損壞主要是由于板下基礎(chǔ)逐漸產(chǎn)生變形和唧泥，致使水泥混凝土路面板的局部范圍不再與基礎(chǔ)保持連續(xù)接觸，即出現(xiàn)板下局部或完全脫空，最終導(dǎo)致水泥混凝土路面板的斷裂、破碎損壞。在實(shí)際養(yǎng)護(hù)工作中，欲提出和選擇科學(xué)、客觀、合理、經(jīng)濟(jì)、操作性強(qiáng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策，需對(duì)原有交通量進(jìn)行調(diào)查，將路面檢測(cè)彎沉值、路況的調(diào)研、病害的日常維修保養(yǎng)歷史記錄綜合使用，互為驗(yàn)證和補(bǔ)充，以便真實(shí)、準(zhǔn)確地反映實(shí)際的路面損壞狀況，否則處治后的路面很容易再次產(chǎn)生新的病害，達(dá)不到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目的。養(yǎng)護(hù)工作重點(diǎn)應(yīng)該著眼于路基路面的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)管理工作應(yīng)該提倡“?！?、 “救” “根治”工作理念?！氨！本褪锹访鏌o(wú)損壞的路段采取有效措施保證其完好；“救”就是對(duì)已破損的路面分析其破壞的原因采取有效措施能夠矯正的路段；“根治” 就是對(duì)已破損的路面不能夠恢復(fù)其正常使用功能的路段的更換。宜柳路已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)10年不換板，現(xiàn)正為實(shí)現(xiàn)20年不大修的偉大目標(biāo)而推進(jìn)，可以說(shuō)是任重而道遠(yuǎn)，除了要全體養(yǎng)護(hù)人員的共同努力外，準(zhǔn)確提出科學(xué)預(yù)防養(yǎng)護(hù)對(duì)策是成功的關(guān)鍵。