路面維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)探討ppt課件

.,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策與應(yīng)用技術(shù)探討,交通運輸部公路科學(xué)研究院公路養(yǎng)護(hù)管理研究中心,潘宗俊博士,.,交流提綱,2,國內(nèi)外發(fā)展概況,3,現(xiàn)存問題,4,概述,1,5,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),.,一、概述,到2008年底，全國高速公路總里程達(dá)6.03萬公里，達(dá)到70%的規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)，有效改善了公共服務(wù)質(zhì)量，為我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了不可估量的積極作用，同時也標(biāo)志著持久的、大規(guī)模公路養(yǎng)護(hù)時代的來臨。,.,一、概述,目前我國的高速公路和農(nóng)村公路仍處于建設(shè)高峰期,同時,早期修建的高速公路和普通國省干線公路也陸續(xù)進(jìn)入大、中修養(yǎng)護(hù)期，呈現(xiàn)出公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)雙高峰重合的特點。這樣對于公路養(yǎng)護(hù)管理者來說,面臨的養(yǎng)護(hù)任務(wù)越來越重,壓力越來越大，如何搞好公路的養(yǎng)護(hù)特別是預(yù)防性養(yǎng)護(hù),盡可能地延長道路使用壽命，已是一個不可回避的現(xiàn)實問題。,.,一、概述,養(yǎng)護(hù)工程分類：公路養(yǎng)護(hù)工程管理辦法小修保養(yǎng)：是對管養(yǎng)范圍內(nèi)的公路及其沿線設(shè)施經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和修補其輕微損壞部分的作業(yè)。例如，瀝青路面坑槽修補、沉陷、處理波浪處理等，水泥混凝土路面板塊的局部修理。中修工程：是對公路及其沿線設(shè)施的一般性損壞部分進(jìn)行定期的修理加固,以恢復(fù)公路原有技術(shù)狀況的工程。例如，瀝青路面整段封層罩面、路面嚴(yán)重病害的處理，水泥混凝土路面嚴(yán)重病害處理。大修工程：是對公路及其沿線設(shè)施的較大損壞進(jìn)行周期性的綜合修理，以全面恢復(fù)到原技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的工程項目。例如，路面補強、重鋪或加寬。改建工程：是對公路及其沿線設(shè)施因不適應(yīng)現(xiàn)有交通量增長和載重需要而提高技術(shù)等級指標(biāo)，顯著提高其通行能力的較大工程項目。例如，公路技術(shù)等級或路面等級提高。,.,一、概述,養(yǎng)護(hù)性質(zhì)分類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)為了讓狀態(tài)良好的道路系統(tǒng)保持更長時間，延緩未來的破壞，在不增加結(jié)構(gòu)承載能力的前提下改善道路系統(tǒng)的功能狀況的一種養(yǎng)護(hù)方式。矯正性養(yǎng)護(hù)就是修補路面的局部損害或?qū)δ承┨囟ú『M(jìn)行的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，適用于路面已經(jīng)發(fā)生局部的結(jié)構(gòu)性破損，但還沒有波及全局的情況。,.,一、概述,.,一、概述,狹義定義在周期性路面大中修養(yǎng)護(hù)之前，在路面技術(shù)狀況處于良好狀態(tài)的情況下，通過選擇適當(dāng)?shù)臅r機，用適當(dāng)?shù)?、較低成本的養(yǎng)護(hù)措施，處治瀝青路面裂縫、輕微車轍、松散（老化）等表面損壞和改善路面抗滑性能，以達(dá)到延緩路面損壞速度、延長路面養(yǎng)護(hù)周期、降低全壽命周期費用的目的養(yǎng)護(hù)方法。,.,一、概述,廣義定義：涵蓋公路各組成部分在道路沒有發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞以前，為了更好的保持道路的良好運營狀態(tài)，延緩道路未來的破壞，獲取道路生命周期內(nèi)的最大效益，在不增加結(jié)構(gòu)承載能力的前提下，針對道路出現(xiàn)或可能出現(xiàn)的病害，在適當(dāng)?shù)臅r機，積極采取路基維護(hù)、路面維修、橋涵維修加固、附屬設(shè)施維護(hù)等相應(yīng)的綜合技術(shù)措施，防止各類道路病害的發(fā)生或擴大，用以改善道路系統(tǒng)的總體功能狀況，延長其使用壽命提升道路服務(wù)水平。,.,一、概述,目標(biāo)在道路全壽命使用周期內(nèi)，支出的全成本費用最少，取得的綜合效益（包括道路管理者和使用者）最大是最理想的結(jié)果。,.,交流提綱,2,國內(nèi)外發(fā)展概況,3,現(xiàn)存問題,4,概述,1,5,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,美國調(diào)查,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,美國明尼蘇達(dá)州工程分類：日常養(yǎng)護(hù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修重建,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,美國明尼蘇達(dá)州第一步：先確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)總需求。獲得方式：通過“路面管理系統(tǒng)”分析得到。,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,美國明尼蘇達(dá)州第二步：根據(jù)總需求，分析確定并推薦適宜的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)年度支出預(yù)算。,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,美國明尼蘇達(dá)州第三步：在預(yù)算框架內(nèi)，確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施。采取方法：選擇每種技術(shù)的合理比例，再根據(jù)費效比選擇具體路段。,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,2006年AASHTO調(diào)查報告顯示在美國和加拿大兩國參與調(diào)查的34個州和5個省中；91.3%的州（?。嵤┝寺访骖A(yù)防性養(yǎng)護(hù)項目；69.6%的州（省）存在路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)指南；但但大多還是依據(jù)工程師的經(jīng)驗制定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案時。,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,我國近年來，開始對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的理念予以關(guān)注，開始研究預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的施工技術(shù)，并在全國各地進(jìn)行了不同程度的嘗試，已取得了一定的實際效果。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)觀念和相關(guān)技術(shù)逐漸為廣大公路工程技術(shù)人員所了解和接受，但總體上說，對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的認(rèn)識仍處于初級階段。傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)模式的慣性：道路不壞不修，在投資政策上是壞路優(yōu)先。傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方式與預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的交叉：工程分類有區(qū)別又有交叉，容易混擾，目前還未設(shè)置單獨的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)科目。,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,我國當(dāng)前，我們對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念、關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)政策還缺乏全面、系統(tǒng)的認(rèn)識，還未形成系統(tǒng)的、科學(xué)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策體系；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施的應(yīng)用種類要少于國外，且各地區(qū)間應(yīng)用效果差異明顯；各地區(qū)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金占養(yǎng)護(hù)投資總額的比例雖有起伏，但投資絕對值在總體上是逐年增加的；多數(shù)情況下，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金仍混于養(yǎng)護(hù)資金總額中，很少有專門的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金計劃，更缺少長期預(yù)防性養(yǎng)護(hù)投入的規(guī)劃。,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,上海在20世紀(jì)90年代中后期，逐漸引進(jìn)了“預(yù)防性養(yǎng)護(hù)”的理念和技術(shù)，當(dāng)時使用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施有稀漿封層、微表處等；2003年，上海市公路管理處聯(lián)合同濟(jì)大學(xué)對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行研究，于2004年鋪筑了4條試驗路，并對其進(jìn)行了跟蹤觀測和分析；2006年1月，上海市公路管理處組織編寫了上海市公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程，于2007年2月1日起正式實施；2006年7月，上海市公路管理處將預(yù)防性養(yǎng)護(hù)模塊納入到原有的公路路面管理系統(tǒng)，利用系統(tǒng)的決策樹模型進(jìn)行輔助決策。目前瀝青路面的預(yù)防措施有：稀漿封層、微表處、碎石封層、復(fù)合封層、薄層罩面、灌縫或封縫、霧封層和瀝青再生劑等8種。,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,江蘇2001年將乳化瀝青稀漿封層技術(shù)應(yīng)用研究項目列入江蘇省交通科技計劃，作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重點推廣技術(shù)；組織編制了乳化瀝青稀漿封層技術(shù)應(yīng)用指南和乳化瀝青稀漿封層施工技術(shù)規(guī)程；2002年以來，江蘇省將稀漿封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的推廣工作納入養(yǎng)護(hù)工作計劃和考核目標(biāo)，全省平均每年實施300多公里。,.,二、國內(nèi)外發(fā)展概況,山東2000年，開始引進(jìn)智能化、高性能瀝青灑布和碎石撒鋪設(shè)備，并研究、推廣瀝青碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)；2002年，大量配備使用高性能的灌縫設(shè)備和高質(zhì)量的灌縫材料，每年全省瀝青路面灌縫量平均在200萬延米左右，起到了明顯的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作用。以德州為例，2004年至2006年路面灌縫數(shù)量年均增加7.9萬延米，而路面挖補數(shù)量年均下降3.6萬平方米，總體上路面養(yǎng)護(hù)投資年均節(jié)省109.6萬元；2005年，開始提出全方位多層次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新理念，并用于指導(dǎo)公路養(yǎng)護(hù)工作；目前，用于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的主要技術(shù)有：灌縫貼封、瀝青碎石封層、就地?zé)嵝扪a、稀漿封層、微表處、薄層罩面、復(fù)合罩面等。,.,交流提綱,2,國內(nèi)外發(fā)展概況,3,現(xiàn)存問題,4,概述,1,5,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),.,三、現(xiàn)存問題,問題1：缺乏科學(xué)的、可量化的決策指標(biāo)，對路面缺陷的微觀特征刻畫不夠具體。傳統(tǒng)判斷路面的養(yǎng)護(hù)需求經(jīng)常使用宏觀性、綜合性路況指標(biāo)，這難以反映路面細(xì)微病害的特點。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在路面結(jié)構(gòu)完好，路表沒有或很少有破損的情況下采取的養(yǎng)護(hù)措施，該技術(shù)恰恰著眼于車轍、裂縫、松散等單一類型的病害，綜合性指標(biāo)的應(yīng)用將會嚴(yán)重削弱預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的針對性和準(zhǔn)確性。,.,三、現(xiàn)存問題,.,三、現(xiàn)存問題,問題2：最佳養(yǎng)護(hù)時機的觸發(fā)值尚未得到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)所謂觸發(fā)值是為了便于與路況實測值或預(yù)測值進(jìn)行比較而設(shè)定的限制數(shù)值。當(dāng)路況實測值或預(yù)測值超出限值時，就產(chǎn)生了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)需求，即當(dāng)路面使用性能衰變到一定程度或低于觸發(fā)值時，就要考慮對其進(jìn)行某種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，以保全或恢復(fù)路面的使用性能。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施只有在最佳的時機得到應(yīng)用，才能取得良好的效益費用比。確定最佳的養(yǎng)護(hù)時機不僅要充分掌握原路面使用性能的變化趨勢，還要充分掌握各種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施使用性能的變化趨勢。,.,三、現(xiàn)存問題,.,三、現(xiàn)存問題,問題3：對各種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的使用性能掌握仍不夠充分預(yù)防性養(yǎng)護(hù)材料、工藝日新月異。不同地域間材料、氣候的差異性影響很大。我國地域遼闊，養(yǎng)護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)弱，因此我國研究預(yù)防性養(yǎng)護(hù)有其特殊性，也有一定的技術(shù)難度。,.,交流提綱,2,國內(nèi)外發(fā)展概況,3,現(xiàn)存問題,4,概述,1,5,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),1.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策機制,.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),2.評價指標(biāo)功能性裂縫率松散率行駛質(zhì)量指數(shù)抗滑性能指數(shù)車轍深度指數(shù),.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),功能性裂縫率瀝青路面開裂是道路界普遍關(guān)心的問題，至今仍然是各國瀝青路面最普遍的損壞現(xiàn)象之一。對于我國高速公路普遍采用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，難以杜絕裂縫的出現(xiàn)。功能性裂縫率：功能性裂縫面積（包括龜裂、塊狀裂縫等非結(jié)構(gòu)性裂縫的面積）與實測路面面積之比。式中：CR功能性裂縫率，；CA功能性裂縫總面積，m2；A測試段路面面積，m2；,.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),松散包括表面老化/氧化、貧油、松散、坑槽修補不良幾種病害，以破損面積占總調(diào)查總面積的百分比計算。式中：LR松散率，%；LA松散面積，m2；A測試段路面面積，m2；,.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),平整度路面行駛舒適性、經(jīng)濟(jì)性和安全性最重要的標(biāo)志。由于路面不平整引起的車輛振動，對車輛磨損、燃油消耗、行駛舒適、表面損壞和交通安全等產(chǎn)生直接影響。,.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),路面抗滑路面抗滑性能是影響行車安全的主要因素，一般采用路面抗滑性能指數(shù)（SRI）作為評價指標(biāo)。路面抗滑系數(shù)以橫向力系數(shù)SFC表示。,.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),車轍隨著重載交通的快速增長和渠化作用的加劇，車轍已經(jīng)逐漸成為我國高速公路路面損壞的主要形式之一。根據(jù)對我國部分省市高速公路路面損壞類型的現(xiàn)狀調(diào)查，裂縫占路面損壞的比例經(jīng)常超過60%，其次就是路面車轍損壞，車轍損壞有時會高達(dá)30%。,.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),3.非適應(yīng)性路況判別不適合預(yù)養(yǎng)護(hù)的公路技術(shù)狀況包括以下6項：(1)結(jié)構(gòu)性裂縫：路面有超過10%的中等程度或2%嚴(yán)重程度的龜裂；路面的橫向裂縫或縱向裂縫較寬或較嚴(yán)重，無法有效填封；(2)修補：路面有嚴(yán)重或大量修補，中等、嚴(yán)重程度的修補率15%以上；(3)變形：路面瀝青結(jié)合料變形，出現(xiàn)大量推移、擁包等現(xiàn)象；(4)車轍：由于瀝青混合料不穩(wěn)定而產(chǎn)生的嚴(yán)重車轍；(5)排水：路基路面的排水條件不良，結(jié)構(gòu)內(nèi)部長期積水難以迅速排除(6)路基：路基強度不足，未能提供足夠的承載力。,.,四、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),4.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)分析流程設(shè)定大中修養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；符合要求進(jìn)入候選路段。根據(jù)資金使用情況和路況水平確定大中修養(yǎng)護(hù)計劃，區(qū)分大修和中修的界限是路面結(jié)構(gòu)強度是否足夠。對于大中修路段以外路段的評定，設(shè)定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，符合資金和養(yǎng)護(hù)時機要求的進(jìn)入預(yù)防性養(yǎng)護(hù)計劃剩余路段進(jìn)入小修和日常保養(yǎng)。,.,交流提綱,2,國內(nèi)外發(fā)展概況,3,現(xiàn)存問題,4,概述,1,5,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策技術(shù),預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),.,典型養(yǎng)護(hù)技術(shù)灌縫局部挖補路面銑刨微表處和稀漿封層碎石封層霧封層熱拌瀝青混凝土罩面瀝青表層就地?zé)嵩偕?五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),.,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),1.灌縫定義：指使用專用的灌縫材料和設(shè)備對瀝青路面的縱向裂縫、橫向裂縫進(jìn)行封閉的施工。可分為灌縫膠灌縫、普通瀝青灌縫。技術(shù)要點：及時性，做到“出現(xiàn)一條，灌封一條”。每年冬季應(yīng)對路面裂縫進(jìn)行集中灌縫處理。灌縫施工不得在雨天進(jìn)行。,.,工程質(zhì)量要求：（1）灌封材料填充飽滿密實，與原路面平齊。（2）灌縫材料和粘縫帶與路面粘結(jié)牢固，無脫開。（3）裂縫處不滲水。,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),1.灌縫,.,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),2.局部挖補定義：指挖除小面積的病害路面，換填新的路面材料的施工，它分為病害路面的挖除和挖除路面的修復(fù)兩個工序。路面挖補一般可以使用以下幾種材料：熱拌瀝青混合料。AC-13、AC-16。乳化瀝青常溫混合料。稀漿封層混合料II型、III型。稀釋瀝青常溫混合料。,.,工程質(zhì)量要求：（1）壓實度不低于95%（試驗室密度）；（2）補必須徹底，開挖外緣應(yīng)超出病害外緣；（3）修補路面與開挖線周圍路面應(yīng)保持平整，不低于周圍路面；（4）接縫處不滲水。,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),技術(shù)要點：（1）修補材料與洞壁要有牢固的粘結(jié)；（2）修補后的路面與開挖線周圍路面應(yīng)保持平整；（3）修補材料要經(jīng)受住交通荷載和氣候的考驗。,2.局部挖補,.,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),3.路面銑刨定義：指使用銑刨機對某一深度范圍內(nèi)路面材料進(jìn)行層狀切削施工。一般應(yīng)用于：高等級公路較大面積病害路面的鏟除；高等級公路路面加鋪前降低原路面標(biāo)高；路面抗滑能力不足時的拉毛處理。,.,工程質(zhì)量要求：（1）銑刨深度滿足設(shè)計銑刨深度3mm要求；（2）銑刨寬度滿足設(shè)計寬度20mm要求；（3）銑刨面清掃干凈。,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),技術(shù)要點：（1）銑刨深度確定銑刨工藝；（2）分層階梯狀銑刨；（3）分幅銑刨帶有充分的重疊復(fù)蓋；（4）確保銑刨機和運載材料的自卸卡車始終順著交通流動方向行駛和工作。,3.路面銑刨,.,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),4.微表處和稀漿封層定義：采用專用機械設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，并很快開放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄層。一般適用于：原路面基層良好，橫斷面均勻。表面病害包括：中度縱、橫向裂縫，車轍、少量表面不規(guī)則、抗滑能力低、輕到中度松散。,.,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),技術(shù)要點：（1）施工前，原路面的局部強度不足、重度裂縫、擁包等隆起型病害得到徹底處理。（2）攤鋪設(shè)備標(biāo)定。a.機器第一次使用時；b.機器每年的第一次使用時；c.原材料和配比發(fā)生較大變化時。（3）確保施工用材料與設(shè)計時的一致，否則極易出現(xiàn)施工困難和施工質(zhì)量問題。,4.微表處和稀漿封層,.,微表處施工,施工完成,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),.,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),5.碎石封層定義：使用同步碎石封層車將接近單一粒徑的集料和符合一定要求的瀝青結(jié)合料按照設(shè)計撒布率撒布、碾壓得到的薄層。碎石封層主要起防水、防滑、耐磨和改善路表外觀的作用，適用于二級及以下公路瀝青面層的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，也可用于高等級路面加鋪薄層罩面、磨耗層的應(yīng)力緩沖層和各種防水層。碎石封層按施工工藝和設(shè)備可分為分步碎石封層和同步碎石封層。,.,五、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)用技術(shù),5.同步碎石封層,技術(shù)要求：（1）高質(zhì)量的機械設(shè)備是成功應(yīng)用的前提；（2）瀝青灑布和集料撒車必須進(jìn)行標(biāo)定；（3）控制集料粉塵含量；（4）及時碾壓，不得使用鋼輪壓路機。,工程質(zhì)量要求：（1）瀝青撒布率應(yīng)滿足設(shè)計值8%；（2）石料撒布率應(yīng)滿足設(shè)計值1