我國每年約有1萬多公里高速公路、近20萬公里普通公路需進行大中修，大多數(shù)養(yǎng)護工程造成了嚴重的交通擁堵，降低了公路通行效率。
因而，研究掌握公路養(yǎng)護前沿發(fā)展趨勢，對于推動公路養(yǎng)護事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展意義重大。
“十三五”期間，我國公路養(yǎng)護尤其是路面養(yǎng)護技術(shù)得到了長足發(fā)展?？茖W決策技術(shù)逐步完善;預防性養(yǎng)護技術(shù)漸成體系;高性能改性瀝青材料形成系列;路面結(jié)構(gòu)和施工工藝得到優(yōu)化;路面使用壽命和服務(wù)水平得到提高。
跨進“十四五”，公路養(yǎng)護技術(shù)發(fā)展趨勢和重點又是什么?
“十三五”公路養(yǎng)護技術(shù)回顧
一、“十三五”公路路面養(yǎng)護主要技術(shù)
?。ㄒ唬┛茖W決策技術(shù)
1.檢測。
研制和改進了多種型號的路面快速檢測車和無損檢測裝備，每年干線公路路面技術(shù)狀況數(shù)據(jù)快速檢測覆蓋率可達到100%。
2.評定。
新修訂并發(fā)布施行了《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG 5210——2018)，使公路技術(shù)狀況的評定更加科學合理。
3.決策。
路面、橋梁和隧道等專業(yè)的管理系統(tǒng)得到廣泛應用，為公路養(yǎng)護的科學決策提供了有效工具。
4.管理。
通過“公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)”的推廣用，使公路養(yǎng)護工作從修修補補上升到資產(chǎn)管理、增值保值的新高度。
?。ǘ╊A防性養(yǎng)護技術(shù)
預防養(yǎng)護已成為公路養(yǎng)護工程分類其中的一類，交通運輸部對路面預防養(yǎng)護也規(guī)定了每年實施的最少比例。預防性養(yǎng)護技術(shù)得到穩(wěn)步發(fā)展，形成了從0-40mm的各種封層、罩面的技術(shù)體系：霧封層(包括含砂霧封層);碎石封層(包括纖維封層);微表處和稀漿封層(包括精表處和超粘磨耗層);復合封層(碎石封層或纖維封層+稀漿封層或微表處);薄層罩面(25-40mm各種瀝青混合料罩面);超薄罩面(10-25mm各種瀝青混合料罩面);復合罩面(碎石封層+超薄罩面或薄層罩面)等。預防養(yǎng)護工程的施工質(zhì)量和使用壽命得到明顯提高。
?。ㄈ┞访娌牧涎h(huán)利用技術(shù)
據(jù)測算，我國公路瀝青路面每年可回收再生利用的面層材料約2億噸。交通運輸部在“十三五”公路養(yǎng)護發(fā)展綱要中，對舊路面材料的回收和再生利用都提出了明確的目標，修訂并發(fā)布施行了《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG/T 5521—2019)。各地在養(yǎng)護工程實踐中，也逐步完善了瀝青路面再生利用技術(shù)體系。就地冷再生、就地熱再生、廠拌冷再生、廠拌熱再生、全厚式再生等技術(shù)得到全面推廣應用，使舊瀝青路面材料綜合利用率大幅提升。
（四）新型路面結(jié)構(gòu)組合
針對我國瀝青路面使用壽命過短和早期損壞等問題，各地通過不斷地實踐探索，形成了具有地域代表性的四種典型結(jié)構(gòu)：半剛性基礎(chǔ)層+瀝青混凝土面層;半剛性基層+級配碎石+瀝青混凝土面層;半剛性基層+大碎石瀝青混合料聯(lián)結(jié)層+瀝青混凝土面層;土基+墊層+全厚式瀝青混合料面層。這些典型結(jié)構(gòu)，都成功的得到大面積應用且效果顯著，大大提升了我國瀝青路面使用壽命和服務(wù)水平。
?。ㄎ澹┬滦蜑r青膠結(jié)料和瀝青混合料
各種改性瀝青及瀝青混合料：SBS改性瀝青;工廠化穩(wěn)定型橡膠瀝青;各種高模、高黏、高強、高彈等改性瀝青;基于上述瀝青膠結(jié)料的各種瀝青混合料等新材料的研發(fā)及應用，滿足了高性能瀝青路面的建設(shè)和養(yǎng)護工程需求。
?。┕佛B(yǎng)護機械裝備
為滿足公路養(yǎng)護機械化的需求和適應公路養(yǎng)護的技術(shù)進步，各地研制了多種公路養(yǎng)護裝備，包括日常養(yǎng)護成套裝備(路面保潔、路面維修等);預防性養(yǎng)護裝備(各種預防養(yǎng)護技術(shù)的專用和配套裝備);瀝青路面材料再生利用裝備(就地熱再生、廠拌熱再生、就地冷再生、廠拌冷再生裝備，舊瀝青路面材料精細分離裝備)等。
（七）公路養(yǎng)護技術(shù)標準體系
新的《公路工程標準體系》(JTG 1001——2017)將公路養(yǎng)護從模塊升格為板塊并設(shè)置了綜合、檢測評價、養(yǎng)護決策、養(yǎng)護設(shè)計、養(yǎng)護施工和造價等6個模塊。
“十三五”期間交通運輸部發(fā)布施行的有關(guān)公路養(yǎng)護(路基、路面部分)行業(yè)標準有：
1.《公路技術(shù)狀況評定標準》(JTG 5210——2018);
2.《公路瀝青路面養(yǎng)護設(shè)計規(guī)范》(JTG 5421——2018);
3.《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTG 5142——2019);
4.《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTG/T 5521——2019);
5.《農(nóng)村公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTG/T 5190——2019);
6.《公路養(yǎng)護預算編制導則》(JTG 5610——2020);
7.《農(nóng)村公路養(yǎng)護預算編制辦法》(JTG/T 5640——2020);
8.《公路路基養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTG 5150——2020);
9.《公路養(yǎng)護工程質(zhì)量檢驗評定標準 第一冊 土建工程》(JTG 5220——2020)等。
……
經(jīng)過“十三五”期間的快速發(fā)展，我國公路養(yǎng)護管理和技術(shù)標準體系已基本搭建成型。
目前，有超過100本的行業(yè)標準或團體標準，用來支撐公路養(yǎng)護的快速發(fā)展，為實現(xiàn)我國公路養(yǎng)護的全面標準化打下了堅實的基礎(chǔ)。
“十三五”公路養(yǎng)護解決技術(shù)問題
一、瀝青路面結(jié)構(gòu)性耐久性已基本解決
基于上述的四種典型結(jié)構(gòu)大量應用，加上裝備、工藝和管理等方面的進步?？梢哉f，我們一直關(guān)注的公路瀝青路面結(jié)構(gòu)性的耐久性問題基本得到解決。
具體表現(xiàn)：
一是前修后壞及早期損壞現(xiàn)象基本杜絕;
二是大部分地區(qū)公路瀝青路面已實現(xiàn)使用年限達到或超過設(shè)計年限;
三是一些省份已實現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)零養(yǎng)護的目標，并提出了更高標準，如30+的路面設(shè)計和使用年限;
四是行業(yè)規(guī)劃也提出新目標，即在不遠的將來，使我國的瀝青路面設(shè)計年限較現(xiàn)有標準提高一倍。
二、瀝青路面表面功能性問題有待解決
瀝青路面表面功能性待解決的主要問題：
一是一些路段宜產(chǎn)生車轍病害且發(fā)展過快;
二是路面抗滑能力有待提升并需克服性能衰減過快;
三是雨天路面水膜造成行車過后水霧現(xiàn)象嚴重;
四是冰雪天氣路面宜結(jié)冰并除冰雪較困難等。
這些問題大都與行車安全相關(guān)，期望能在“十四五”期間得到解決。
“十四五”公路養(yǎng)護技術(shù)發(fā)展趨勢
一、道路性能檢測與養(yǎng)護維修新技術(shù)
?。ㄒ唬┬阅軝z測
1.開發(fā)路面性能高速檢測技術(shù)與裝備；
2.改善傳統(tǒng)的檢測手段與裝備，提高檢測的客觀性和準確性；
3.研究在役道路性能實時感知技術(shù)，推廣應用到路面信息感知、傳輸、解譯等環(huán)節(jié)；
4.改進路基病害檢測技術(shù)，研發(fā)非接觸式感知技術(shù)、方法與裝備，使檢測數(shù)據(jù)更精、更準；
5.研發(fā)非接觸式路側(cè)信息感知技術(shù)，以達到全天候?qū)崟r感知，同時服務(wù)自動駕駛的目標。
?。ǘB(yǎng)護維修
1.開發(fā)適用于特殊氣候環(huán)境的路面養(yǎng)護材料與技術(shù)；
2.開發(fā)無污染的融冰化雪材料與技術(shù)、汽車尾氣降解涂料；
3.開發(fā)適用于不同需要的預養(yǎng)護材料、技術(shù)與裝備；
4.開發(fā)快速養(yǎng)護的材料、技術(shù)與裝備；
5.開發(fā)新型路基、邊坡病害修復與加固技術(shù)、瀝青路面裝配式修補技術(shù)等。
?。ǘ╅L期性能觀測
公路長期性能觀測與研究是全面掌握公路基礎(chǔ)設(shè)施性能演變科學規(guī)律，指導公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護與管理的必要手段，是實現(xiàn)公路基礎(chǔ)設(shè)施建養(yǎng)數(shù)字化、信息化的基礎(chǔ)性工作和全面提升公路交通基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計、施工水平及使用壽命的科學依據(jù)。
總體來看，我國的道路長期性能觀測網(wǎng)密度低，觀測持續(xù)度不足，與開展路面長期性能研究的要求相差甚遠。
交通運輸部和科技部目前正在規(guī)劃組建公路長期性能野外科學觀測研究站，屆時野外觀測站點將覆蓋我國各個主要地質(zhì)、氣候區(qū)劃，可以實時或周期性地收集氣候環(huán)境、交通荷載、路面材料與結(jié)構(gòu)的力學響應及服役狀態(tài)等信息，為從業(yè)人員研究公路全壽命周期服役性能演化規(guī)律及衰變機理，長壽命路面設(shè)計新理論、新方法、新模型，路面結(jié)構(gòu)與材料長期性能試驗的新方法與新設(shè)備，打造多維度、多源數(shù)據(jù)資料的共享平臺提供重要支撐。
二、綠色養(yǎng)護技術(shù)
綜合考慮交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護期間的能源消耗量以及原材料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳量，在“雙碳”背景下，公路養(yǎng)護技術(shù)的發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)。
我國公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、養(yǎng)護工程消耗的不可再生資源巨大，給生態(tài)環(huán)境造成了一時難以恢復的破壞，且養(yǎng)護過程中會產(chǎn)生大量廢棄物，還有可能誘發(fā)地質(zhì)災害。
當前，我國道路材料再生利用面臨諸多問題：
?。ㄒ唬r青路面銑刨料級配破壞嚴重，銑刨前的加熱造成了瀝青的二次老化；
?。ǘ┰偕眉夹g(shù)粗放，新料與舊料直接摻拌使用，導致再生混合料的品質(zhì)不高；
?。ㄈB(yǎng)護施工中，通常將廢棄料降級使用，再生混合料的使用效率低。
可見，綠色養(yǎng)護技術(shù)研究已成為大勢所趨。
技術(shù)對策：
1.開發(fā)新型瀝青路面銑刨設(shè)備；
2.開發(fā)瀝青路面銑刨油石分離技術(shù)；
三、智慧管理技術(shù)
現(xiàn)階段道路養(yǎng)護維修智慧管理主要面臨的問題：
?。ㄒ唬╅_展路況定期檢測的目的性不強，對檢測數(shù)據(jù)的挖掘與利用不充分，且建設(shè)期、養(yǎng)護維修與大中修期、運營期的路況數(shù)據(jù)互設(shè)信息壁壘，難以深入挖掘和二次開發(fā)；
?。ǘ┲悄芑讲桓撸B(yǎng)護維修決策部門掌握的路況信息不全，導致養(yǎng)護維修處治不及時；
技術(shù)對策：
?。ㄒ唬╅_發(fā)公路建設(shè)、運營與養(yǎng)護管理一體化的區(qū)塊鏈技術(shù)；
?。ǘ┰谡O(jiān)管部門、業(yè)主和各承包商之間構(gòu)建聯(lián)盟鏈，以保證數(shù)據(jù)的公開透明，對原材料生產(chǎn)、現(xiàn)場施工、驗收檢測等進行有效監(jiān)管。
?。ㄈ┩茝V分布式存儲全壽命周期的路況數(shù)據(jù)、實時進行指定路段的路況評價、預測道路性能和結(jié)構(gòu)性能、進行網(wǎng)級和項目級養(yǎng)護決策和養(yǎng)護投資預算、實現(xiàn)養(yǎng)護施工采購與實施過程監(jiān)督等功能。
