園區(qū)道路常見(jiàn)病害與養(yǎng)護(hù)方法
——以北京生物科技有限公司園區(qū)為例

賈磊

（交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088）

0 引言

目標(biāo)項(xiàng)目整體位于北京市通州區(qū)漷縣鎮(zhèn)北堤寺村的北京生物科技有限公司園內(nèi)，建于2020 年7 月至9 月，園區(qū)內(nèi)的道路等級(jí)為機(jī)耕道路，多處路段在道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、平整度以及外觀等方面存在質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)園區(qū)內(nèi)的正常交通造成一定影響。對(duì)此，相關(guān)部門需要通過(guò)分析園區(qū)內(nèi)道路的病害，制定針對(duì)性的處治措施，并且實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)工作與病害處理工作的協(xié)同化運(yùn)行，改善園區(qū)內(nèi)道路交通的性能。

1 園區(qū)道路常見(jiàn)病害分析

1.1 路面裂縫問(wèn)題

結(jié)合園區(qū)內(nèi)水泥混凝土路面的外觀檢查質(zhì)量結(jié)果可以得出，道路多處存在不規(guī)則的路面裂縫，使相關(guān)路段的道路正常通行受阻。如：左幅12#、右幅3#等道路段均存在裂縫、龜裂現(xiàn)象，且裂縫長(zhǎng)度達(dá)到400mm、面積可達(dá)3.9m2。從路面裂縫檢驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，園區(qū)內(nèi)道路裂縫的主要類別可以分為水損裂縫、溫變裂縫、反射裂縫，而裂縫產(chǎn)生的原因可以分為以下幾個(gè)方面：首先，從園區(qū)道路信息匯總中可以了解到，園區(qū)內(nèi)部分道路的路面采用的是水泥混凝土層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)層的標(biāo)準(zhǔn)軸載為100kN，但部分路段路面的抗拉強(qiáng)度可能低于道路的抗壓強(qiáng)度，以至于道路在車輛負(fù)載超標(biāo)的作用下，表面出現(xiàn)反射裂縫。其次，園區(qū)內(nèi)的道路缺少定期養(yǎng)護(hù)與管理，長(zhǎng)時(shí)間的溫差變化引發(fā)道路結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)收縮與膨脹，形成路面結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力，久而久之，因溫變引起的路面裂縫數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，最終會(huì)影響相關(guān)路段的正常通行。最后，園區(qū)內(nèi)部分道路采用的是泥結(jié)碎石路面，雖然路面的面層粒徑較小，但在氣溫因素的影響下，路面層顆粒對(duì)水分的吸附率較高，如果道路未能定時(shí)做好灑水養(yǎng)護(hù)作業(yè)，則容易導(dǎo)致道路表面出現(xiàn)干縮裂縫問(wèn)題（見(jiàn)圖1），造成道路交通隱患。因此，園區(qū)內(nèi)道路的裂縫問(wèn)題十分多樣，引發(fā)裂縫問(wèn)題的原因也各不相同，但無(wú)一例外的是，園區(qū)內(nèi)的道路裂縫問(wèn)題成為道路的主要病害之一，影響著園區(qū)內(nèi)部的正常交通。

圖1 干縮裂縫造成板塊龜裂

1.2 路面車轍問(wèn)題

路面車轍問(wèn)題是道路長(zhǎng)期使用下出現(xiàn)的質(zhì)量通病，大規(guī)模的路面車轍會(huì)影響路面整體的平整度，不利于提高道路的交通效率。而從園區(qū)內(nèi)道路檢測(cè)報(bào)告的結(jié)果中可以了解到，部分路段的外觀質(zhì)量不同，大部分外觀質(zhì)量問(wèn)題是由路面車轍導(dǎo)致，因此，車轍問(wèn)題是園區(qū)內(nèi)道路的常見(jiàn)病害之一[1]。從路面車轍現(xiàn)象的產(chǎn)生情況來(lái)看，引發(fā)車轍現(xiàn)象的主要原因包含路面材料性能不足、養(yǎng)護(hù)力度不足、交通承載過(guò)量等。例如，從中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司對(duì)道路的檢測(cè)結(jié)果當(dāng)中可以了解到，吉鼎立達(dá)-3 路段的厚度設(shè)計(jì)未能達(dá)到200mm 的標(biāo)準(zhǔn)要求，路面結(jié)構(gòu)計(jì)算以雙輪組單軸軸載100kN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載，瀝青路面的標(biāo)準(zhǔn)軸載會(huì)低于車輛通行時(shí)的單軸軸載，導(dǎo)致路面形成車轍，且隨著車輛交通量的不斷積累，車轍問(wèn)題會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重，影響道路的正常通行。

1.3 道路坑槽問(wèn)題

路面坑槽問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響道路的交通安全，屬于道路交通中的質(zhì)量隱患與安全隱患因素之一。從園區(qū)內(nèi)的道路檢驗(yàn)工作中可以了解到，部分路段的路面存在分布不均的路面坑槽。經(jīng)檢驗(yàn)，道路路面的坑槽并非道路施工與設(shè)計(jì)中的疏漏，而是后天形成的路面病害，園區(qū)內(nèi)道路路面坑槽問(wèn)題與氣候、人為因素有關(guān)。例如，當(dāng)?shù)氐哪杲涤炅砍?00mm，在降水的影響下，雨水會(huì)滯留在道路路面的孔隙當(dāng)中，使道路路面的孔隙不斷增大。而在道路行車壓力的同步作用下，路面瀝青層會(huì)出現(xiàn)脫落，致使面層的碎石料無(wú)法得到保護(hù)，出現(xiàn)碎石料分散的現(xiàn)象，最終形成分布不均的路面坑槽。因此，道路養(yǎng)護(hù)工作需要針對(duì)路面的坑槽病害制定有效的養(yǎng)護(hù)措施，從而提高路面整體的平整度，減少道路路面的交通隱患。

1.4 道路沉降問(wèn)題

道路沉降問(wèn)題在路面病害中十分常見(jiàn)，其主要類型包括路基斷裂式沉降、路面局部沉降、路堤脫落式沉降等，而結(jié)合園區(qū)內(nèi)道路質(zhì)量的檢驗(yàn)結(jié)果可以得出，部分路段存在路基沉降的隱患，且部分道路的路面出現(xiàn)局部沉降的征兆。導(dǎo)致園區(qū)內(nèi)道路出現(xiàn)沉降隱患的原因分為以下幾個(gè)方面：首先，受到園區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件的影響，一些路段的地基設(shè)置在軟土層之上，導(dǎo)致部分路段的老路基與新路基之間缺乏合理性、地基對(duì)道路的承載力不足，而在長(zhǎng)期車輛交通壓力的作用下，道路的路基失去穩(wěn)定，就出現(xiàn)不同規(guī)模的路基沉降現(xiàn)象。其次，園區(qū)內(nèi)道路的沉降隱患因素不能排除施工設(shè)計(jì)的干擾[2]。例如，在道路的施工設(shè)計(jì)中，道路路堤的松鋪厚度較高，下層的土層無(wú)法在路面碾壓階段中被壓實(shí)，當(dāng)下層土層的含水量降低時(shí)，土層對(duì)道路的支撐力度也會(huì)隨之下降，使道路在承受交通壓力的過(guò)程中出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。因此，在園區(qū)內(nèi)道路主要病害的防治工作中，道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)必須針對(duì)路面及路基沉降問(wèn)題制訂有效的應(yīng)對(duì)策略，保障園區(qū)內(nèi)道路的設(shè)施質(zhì)量。

1.5 面板錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題

路面錯(cuò)臺(tái)屬于道路外觀質(zhì)量的通病之一，在長(zhǎng)時(shí)間的交通、環(huán)境等因素的影響下，路面錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題會(huì)更加明顯。從園區(qū)內(nèi)道路的錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題產(chǎn)生情況來(lái)看，部分路段確實(shí)存在路面錯(cuò)臺(tái)的情況，對(duì)道路的外觀質(zhì)量及效果產(chǎn)生一定影響。從引發(fā)園區(qū)道路表面錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象的原因分析來(lái)看，路面錯(cuò)臺(tái)主要與環(huán)境及軸載因素有關(guān)。例如，在當(dāng)?shù)厝諟夭钜约凹竟?jié)性溫差的作用下，部分路段的路面會(huì)出現(xiàn)翹曲變形、面板脹縮現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，道路面板的受力結(jié)構(gòu)失衡，導(dǎo)致道路面板的一端因車輛軸載壓力較小而翹起，最終形成路面錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題。

2 引發(fā)道路常見(jiàn)病害的原因分析

縱觀針對(duì)園區(qū)道路的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，引發(fā)園區(qū)內(nèi)道路病害的主要因素包含交通、氣候以及設(shè)計(jì)缺陷，而道路的養(yǎng)護(hù)與病害管理也應(yīng)當(dāng)以此為依據(jù)得到落實(shí)。以下是對(duì)園區(qū)內(nèi)道路病害產(chǎn)生原因的具體分析。

2.1 交通條件引發(fā)道路病害

引發(fā)道路病害的交通條件主要包括：交通流量超標(biāo)、車輛超重以及不符合道路限行標(biāo)準(zhǔn)的車輛交通。在諸多交通條件因素的影響下，道路的受載應(yīng)力超出承載標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致園區(qū)內(nèi)的道路出現(xiàn)路表磨損嚴(yán)重、道路外觀受損、道路結(jié)構(gòu)破壞等問(wèn)題。

2.2 氣候因素引發(fā)道路病害

引發(fā)道路病害的氣候因素主要包括：變化幅度較大的季節(jié)性溫差、降水等，由于園區(qū)內(nèi)道路未能針對(duì)氣候因素的影響制定實(shí)時(shí)的養(yǎng)護(hù)措施，導(dǎo)致受到雨水、高低溫的侵蝕，出現(xiàn)不同程度的損傷。典型的代表有：園區(qū)內(nèi)的大部分道路路面采用水泥混凝土結(jié)構(gòu)，這一類路面結(jié)構(gòu)雖然穩(wěn)定性較好，但溫差較大的情況下會(huì)出現(xiàn)脹縮情況，并且隨著時(shí)間的推移會(huì)出現(xiàn)道路反堿現(xiàn)象，增加混凝土路面的內(nèi)部孔隙率，影響道路的使用壽命。

2.3 設(shè)計(jì)缺陷引發(fā)道路病害

引發(fā)道路病害的設(shè)計(jì)缺陷因素包括：道路施工材料的選擇、道路結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)、道路性能的考慮等。而在道路設(shè)計(jì)缺陷因素的影響下，園區(qū)內(nèi)道路的質(zhì)量問(wèn)題也就應(yīng)運(yùn)而生，園區(qū)內(nèi)道路施工采用的水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用的為1∶3 的水泥砂漿，配合相應(yīng)粒徑的石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石，如果施工中混凝土砂漿混合不均，則會(huì)導(dǎo)致澆筑的混凝土出現(xiàn)砂漿少、石子多的情況，使道路內(nèi)部出現(xiàn)蜂窩狀的空洞，最終在交通的作用下形成路面下沉或坑槽。

3 道路常見(jiàn)病害的養(yǎng)護(hù)方法

3.1 道路養(yǎng)護(hù)監(jiān)控方法及應(yīng)用

3.1.1 應(yīng)用信息化技術(shù)監(jiān)控道路病害

為了有效防范道路病害，園區(qū)道路的養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)當(dāng)圍繞信息化監(jiān)管技術(shù)展開，利用監(jiān)控信息來(lái)布設(shè)道路病害防控計(jì)劃，保障道路設(shè)施的養(yǎng)護(hù)工作質(zhì)量。例如，相關(guān)部門可以通過(guò)利用公路養(yǎng)護(hù)云平臺(tái)系統(tǒng)，對(duì)園區(qū)內(nèi)的道路進(jìn)行全時(shí)段的監(jiān)控，其中包括：利用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)道路養(yǎng)護(hù)檢查信息；利用數(shù)據(jù)化云圖檢查道路外觀；利用云計(jì)算分析道路修補(bǔ)中的資源使用計(jì)劃；利用互聯(lián)網(wǎng)收集養(yǎng)護(hù)園區(qū)道路的工作辦法。通過(guò)全面采用信息化的方式收集道路病害的監(jiān)控信息，才能夠保障養(yǎng)護(hù)工作的長(zhǎng)效化實(shí)施，解決園區(qū)道路的質(zhì)量通病。

3.1.2 應(yīng)用實(shí)地試驗(yàn)監(jiān)控道路病害

為了在保障監(jiān)管效率的同時(shí)，降低道路養(yǎng)護(hù)監(jiān)管工作的工作量，相關(guān)部門應(yīng)采用實(shí)地試驗(yàn)的方式，對(duì)園區(qū)內(nèi)道路的主要病害進(jìn)行原因分析與監(jiān)控，并且以試驗(yàn)路段的養(yǎng)護(hù)管理實(shí)施辦法為標(biāo)準(zhǔn)，選擇切實(shí)有效的養(yǎng)護(hù)方案用于解決道路質(zhì)量通病。園區(qū)內(nèi)的混凝土路面板平面被分為左幅與右幅（見(jiàn)表1），相關(guān)部門可以集中監(jiān)管試驗(yàn)路段，得出園區(qū)內(nèi)道路的主要病害情況，并且及時(shí)制定有效的解決措施，避免養(yǎng)護(hù)管控不當(dāng)造成道路病害惡化。

表1 園區(qū)內(nèi)道路病害監(jiān)管試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬

3.2 道路修補(bǔ)方法及技術(shù)應(yīng)用

道路修補(bǔ)技術(shù)是道路養(yǎng)護(hù)管理中的重要組成部分，通過(guò)合理應(yīng)用道路路面等結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)方法，有利于解決大部分道路在質(zhì)量上存在的通病，使道路能夠正常投入使用。針對(duì)園區(qū)內(nèi)道路存在的質(zhì)量問(wèn)題，道路修補(bǔ)方法的選擇應(yīng)當(dāng)就情況而論，例如，在針對(duì)園區(qū)左幅出現(xiàn)的多處路面裂縫問(wèn)題時(shí)，養(yǎng)護(hù)管理可以通過(guò)使用三種典型的路面修補(bǔ)辦法解決裂縫問(wèn)題。首先，碎石化填縫技術(shù)能夠用于解決路面的反射裂縫問(wèn)題，該技術(shù)是通過(guò)利用破碎機(jī)設(shè)備，將出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫問(wèn)題的路段路面進(jìn)行破碎處理，其中寬度小于3mm的輕微裂縫采用擴(kuò)縫灌漿、中等裂縫則采用鈀釘修補(bǔ)與填充；而針對(duì)單塊板面出現(xiàn)的多條裂縫，養(yǎng)護(hù)過(guò)程采取整塊板面的翻修工作，解決板面的多條裂縫問(wèn)題。其次，養(yǎng)護(hù)工作中針對(duì)園區(qū)道路的板角裂縫問(wèn)題采取的是角隅斷裂修補(bǔ)的方法，即通過(guò)對(duì)破裂面進(jìn)行切割，剔除掉道路的舊水泥路面，并通過(guò)澆筑的方式進(jìn)行填補(bǔ)塊面，完善道路的路面結(jié)構(gòu)。最后，針對(duì)路面錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題制訂的技術(shù)方法為人工磨平處理法，即以路面錯(cuò)臺(tái)的最高點(diǎn)為基礎(chǔ)，向四周進(jìn)行擴(kuò)展與找平，配合接縫處理的技術(shù)方法進(jìn)行路面封縫，從而有效地保障道路的平整度。通過(guò)采取多元化的道路修補(bǔ)技術(shù)及辦法，有利于根據(jù)園區(qū)道路的實(shí)際質(zhì)量問(wèn)題制定最有效的養(yǎng)護(hù)修繕策略，優(yōu)化道路的修復(fù)效果。

3.3 道路性能養(yǎng)護(hù)方法及技術(shù)

園區(qū)內(nèi)的道路質(zhì)量通病對(duì)道路的使用功能造成嚴(yán)重危害，為了有效防范道路質(zhì)量病害對(duì)道路功能造成的影響，道路養(yǎng)護(hù)中需要提前預(yù)備“道路性能的養(yǎng)護(hù)技術(shù)及規(guī)劃”，確保養(yǎng)護(hù)后的園區(qū)道路能夠正常用于交通。而道路性能養(yǎng)護(hù)的技術(shù)內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面：

首先，通過(guò)落實(shí)道路結(jié)構(gòu)層的檢驗(yàn)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)，對(duì)公路路基、路面的結(jié)構(gòu)剛度以及荷載力等性能進(jìn)行測(cè)試，并且對(duì)性能不足的結(jié)構(gòu)層實(shí)施加固養(yǎng)護(hù)作業(yè)，用于優(yōu)化園區(qū)道路在交通中的使用效果。

其次，養(yǎng)護(hù)管理需要針對(duì)園區(qū)道路輔助設(shè)施的性能進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與觀察，主要的內(nèi)容包括：對(duì)園區(qū)道路的標(biāo)線涂刷進(jìn)行修補(bǔ)與維護(hù)；采用新涂料重新鋪設(shè)路面覆蓋層；針對(duì)園區(qū)道路的排水系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與清理；針對(duì)道路路肩進(jìn)行加固與防坍塌處理。通過(guò)實(shí)施綜合的道路性能養(yǎng)護(hù)工作，才能夠保障道路及相關(guān)設(shè)施的使用性能符合交通標(biāo)準(zhǔn)，并且降低道路主要病害對(duì)其使用功能的影響。

3.4 落實(shí)道路病害防控養(yǎng)護(hù)作業(yè)

結(jié)合園區(qū)道路病害的檢驗(yàn)結(jié)果可以得出，道路病害問(wèn)題具有不可控、隨機(jī)性的特征，并且會(huì)對(duì)道路的正常交通產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，在實(shí)施對(duì)園區(qū)道路的養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，相關(guān)部門需要同時(shí)落實(shí)道路病害的防控作業(yè)，降低園區(qū)道路在后續(xù)運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的可能性。首先，通過(guò)制訂針對(duì)園區(qū)道路的定期巡查與檢查計(jì)劃，指導(dǎo)相關(guān)部門對(duì)園區(qū)道路的病害問(wèn)題進(jìn)行全過(guò)程管控，最終才能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路病害的征兆，并且預(yù)先制訂養(yǎng)護(hù)與管理方案。其次，設(shè)置道路加固結(jié)構(gòu)有利于預(yù)防道路路基沉降、裂縫問(wèn)題，如：通過(guò)拆除水泥混凝土路面，并且采用半結(jié)構(gòu)剛性材料或改性瀝青材料，在道路表層鋪設(shè)一層新的覆蓋層，用于提高道路的縱向抗壓能力，降低道路車轍與坑槽現(xiàn)象的發(fā)生概率。

4 結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，道路交通、氣候環(huán)境、人為破壞等因素是引發(fā)園區(qū)內(nèi)道路病害的主要原因，只有通過(guò)對(duì)園區(qū)內(nèi)路段進(jìn)行分段檢驗(yàn)與報(bào)告，才能夠精準(zhǔn)地分析出園區(qū)內(nèi)道路的病害分類，并以此為依據(jù)制定有效的養(yǎng)護(hù)與病害處理措施。因此，針對(duì)該園區(qū)內(nèi)的道路養(yǎng)護(hù)及管理工作，相關(guān)部門需要繼續(xù)落實(shí)有效的管理技術(shù)及路面修補(bǔ)辦法，提高園區(qū)內(nèi)的道路交通水平。