瀝青路面養(yǎng)護與維修新技術(shù)（64頁）

1、瀝青路面養(yǎng)護與維修新技術(shù)2015年3月第二章 瀝青路面病害類型與狀況評定 2.1 瀝青路面病害類型 2.2 瀝青路面使用狀況調(diào)查與評定 2.3 瀝青路面養(yǎng)護維修工程分類 2.1瀝青路面病害類型功能衰退和結(jié)構(gòu)性破損 功能性衰退：路面服務能力下降。 結(jié)構(gòu)性破損：路面承載能力降低。瀝青路面主要病害：裂縫類、松散類、變形類、其他類 裂縫類：縱縫、橫縫、龜裂、塊狀裂縫 裂縫：非荷載裂縫和荷載裂縫 非荷載裂縫：溫度裂縫和反射裂縫 溫度裂縫：低溫收縮裂縫、溫度疲勞裂縫 荷載裂縫：行車荷載引起的裂縫縱向裂縫：1）路基不均勻沉陷或路基壓實度不均勻；2）道路拓寬時處理不當；3）瀝青面層鋪筑時接縫處理不當 ；4）車

2、轍邊緣縱向開裂橫向裂縫：1）瀝青面層低溫收縮裂縫；2）反射裂縫；3）路基低溫收縮開裂引起塊狀裂縫：1）基層強度不足；2）瀝青面層偏薄 ；3）瀝青面層溫度縮裂龜裂：1）荷載疲勞開裂或瀝青老化脆裂 ；2）路面結(jié)構(gòu)設計不合理 ；3）路基路面壓實度不足 ；4）裂縫未及時處理雞爪形不規(guī)則裂縫新型龜裂TOP-DOWN開裂自上而下的開裂過程TOP-DOWN開裂TOP-DOWN開裂傳統(tǒng)的龜裂Bottom-Up新龜裂（剪切） Top-Down彎拉疲勞剪切疲勞原因分析 路面材料抗裂性能較差 瀝青含量過低或瀝青混合料的空隙過大 路面整體強度不足 路面結(jié)構(gòu)設計不合理 交通繁重 路基路面壓實度不足 冬季溫度低或日溫差大

3、 .防治對策 使用低溫延展性好的瀝青或摻加聚脂纖維 提高路面的整體強度 提高基層的抗裂性能 提高瀝青混合料的密實度 采用適宜的應力消減層 及時封填裂縫 .變形類：車轍、沉陷、波浪（搓板）、擁包；車轍：結(jié)構(gòu)型車轍、失穩(wěn)型車轍、磨損型車轍車轍：路基車轍、基層車轍、面層車轍、隆脹車轍 沉陷：1）路基處理不到位 ；2）路基壓實度不足擁包：1）瀝青面層中瀝青含量過多；2）基層和面層之間黏結(jié)不好 ；3）基層強度不足；4）基層水穩(wěn)性差波浪（搓板）：1）材料組成設計不好 原因分析 瀝青粘度太小，感溫性差； 瀝青用量過多； 粗集料較少； 集料的棱角性差，表面光滑； 集料離析或壓實不足； 瀝青面層厚度不適，層間結(jié)

4、合較差； 交通荷載影響（減速、剎車、重載等） 防治對策 選用高粘度瀝青； 用塑料類改性劑或SBS改性瀝青； 適當增大粉膠比（增加礦粉或減少瀝青含量）； 合理調(diào)整級配（增加粗集料含量、間斷級配）； 加強壓實，提高路面的整體強度； 加強層間結(jié)合； .松散類：坑槽、麻面、脫皮、啃邊、松散松散：坑槽：麻面：脫皮：啃邊：坑槽內(nèi)部松散原因分析 使用與瀝青粘附性較差的礦料，且未摻加抗剝落劑； 路面排水系統(tǒng)不良； 瀝青面層空隙率過大； 路面裂縫未及時封填； 冬季路表積雪未及時清除； 瀝青用量偏少；雨天或低溫期間施工； .防治對策 選用與瀝青粘附性好的礦料，或添加抗剝落劑； 做好路面排水系統(tǒng)； 控制瀝青路面的空

5、隙率； 避免雨天和低溫季節(jié)施工； 及時填封裂縫； 提高施工質(zhì)量，避免混合料離析和壓實度不足;. 其他類：泛油、磨光、凍脹、修補、翻漿泛油磨光凍脹修補翻漿原因分析 瀝青用量過多； 混合料的剩余空隙率過??； 透層或粘層瀝青噴灑過量； 表面層所用石料磨光值較低； 瀝青混合料離析； 路基路面壓實度； .防治對策 控制瀝青用量； 控制混合料的剩余空隙率； 透、粘層瀝青噴灑量適度，且噴灑均勻 控制混合料離析； 表面層使用強度和磨光值較高的石料； 破壞模式半剛性基層干縮、溫縮裂縫或疲勞裂縫引起基層裂縫導致瀝青層的反射裂縫破壞模式（一）破壞模式（一）荷載的作用下進一步將導致基層的結(jié)構(gòu)性破壞及瀝青層龜裂等破壞水

6、從裂縫進入瀝青層及半剛性基層導致唧漿、沉陷等破壞破壞模式破壞模式（二）半剛性基層與瀝青層模量相差懸殊，在車輛荷載作用下瀝青層中剪應力()較大，造成瀝青面層首先出現(xiàn)縱向開裂破壞模式破壞模式（二）水從裂縫進入瀝青層與半剛性基層的界面，在動水壓力的作用下，導致唧漿、推移、擁包等破壞破壞模式沉陷坑槽擁包麻面龜裂車轍瀝青路面主要病害絲狀開裂瀝青路面病害潛在因素橫向裂縫塊狀裂縫縱向裂縫溫度施工水、行車荷載等損壞設計材料（空隙率等）實測的水壓水的影響：動水壓力動水頭水壓擊穿整個瀝青層時（翻漿沉陷）水的影響：動水壓力空隙率與損壞材料的影響：空隙率荷載的影響：剪切破壞目前的損壞產(chǎn)生于路面使用初期與結(jié)構(gòu)的整體抗力

7、無正相關(guān)性重載的影響明顯損壞起于面層，開裂向下傳播雨水具有明顯的影響發(fā)展速度很快傳統(tǒng)的損壞產(chǎn)生于長期使用后與整體抗力關(guān)系明顯雨水的影響明顯開裂產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)層底部，向上發(fā)展損壞隨累計ESAL增加緩慢增加伴隨非荷載型損壞 2.2 瀝青路面使用狀況的調(diào)查與評定路面使用性能路面狀況數(shù)據(jù)路面使用性能(Pavement Performance)的概念的提出 最早于1962年由美國AASHTO提出路面使用性能的定義 對道路路面使用性能的一般理解是，路面為保障公路運輸車輛的安全正常行駛所具備的能力和屬性。分析路面使用性能的必要性 分析研究公路路面使用性能，是進行路面使用性能評價和預測的前提，也是高速公路路面養(yǎng)護

8、管理決策的基礎(chǔ)。路面使用性能評價指標 國外：美國AASHO：路面服務性能指數(shù) PSI 日本：養(yǎng)護管理指數(shù) MCI 英國和加拿大：道路狀況指數(shù) RCI 國內(nèi)：路面使用性能指數(shù) PQI路面服務性能指數(shù)PSI （美國AASHO） 1958-1962年美國進行了AASHO(現(xiàn)為AASHTO)道路試驗，產(chǎn)生了AASHO道路設計方法，并提出了路面服務性能指數(shù)(PSI)的概念，以反映道路服務水平。PSI評價模型將路面檢測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與專家評分方法結(jié)合起來，通過對大量實測數(shù)據(jù)的回歸分析，在專家調(diào)查評分的基礎(chǔ)上，建立了PSI與路面狀況的關(guān)系。該指標最注重路面平整度的影響。養(yǎng)護管理指數(shù)MCI （日本）養(yǎng)護管理指數(shù)MC

9、I是日本在20世紀80年代初建立的基于道路管理者的路面使用性能評價模型，采用多元回歸分析技術(shù)建立了MCI與道路平度、路面裂縫情況、車轍等因素之間的非線性關(guān)系，MCI的取值范圍為0-10。 MCI模型中路面平整度因素影響較小，側(cè)重從道路管理者的角度出發(fā)，主要通過路面破損狀況和車轍來反映道路行駛質(zhì)量和服務水平的一項評價指標。 公路技術(shù)狀況評定MQIwPQI ：路面使用性能PQI，權(quán)重70%；wSCI ：路基技術(shù)狀況SCI，權(quán)重8%；wBC：I 橋隧構(gòu)造物技術(shù)狀況BCI，權(quán)重12%；wTCI：沿線設施技術(shù)狀況TCI，權(quán)重10% 瀝青路面采用了路面損壞、道路平整度、路面車轍、抗滑性能和結(jié)構(gòu)強度五項技術(shù)

10、指標 路面使用性能指數(shù) PQI 綜合指標和單一指標相結(jié)合 PQI=PCI*wPCI+ROI*wRQI+RDI*wRDI+SRI*wSRI PCI:路面損壞狀況指數(shù)； RQI:道路行駛質(zhì)量指數(shù)； RDI：路面車轍深度指數(shù)； SRI：路面抗滑性能指數(shù)； wPCI :路面損壞（PCI）的權(quán)重； wRQI:道路平整度（行駛質(zhì)量，RQI）的權(quán)重； wRDI:路面車轍（RDI）的權(quán)重； wSRI:路面抗滑性能（SRI）的權(quán)重 公路技術(shù)狀況評定標準規(guī)定，將路面結(jié)構(gòu)強度設為抽樣評定指標，單獨計算與評定，評定范圍根據(jù)路面大中修養(yǎng)護需求、路基的地質(zhì)條件等因素由公路管理部門自行確定。 路面損壞狀況評價（PCI） 路

11、面損壞包括裂縫、坑槽、沉陷和松散等各種表面破壞和損傷。路面各種類型的損壞通過其對路面使用性能的影響程度加權(quán)累積計算換算損壞面積，換算損壞面積與調(diào)查面積之比（路面破損率)，可直接用來衡量路面的損壞狀態(tài)，也可通過PCI來評價路面的技術(shù)狀況。 DR路面破損率（Pavement Distress Ratio），為各種損壞的折合損壞面積之和與路面調(diào)查面積之百分比（%）； Ai第i類路面損壞的面積（m2）；A調(diào)查的路面面積（m2）。 a0 瀝青路面采用15.00； a1 瀝青路面采用0.412瀝青路面損壞類型和權(quán)重 在滿足強度要求的前提下，當高速公路及一級公路的 PCI 評價為優(yōu)、良，或者二級及二級以下公

12、路的PCI 評價為優(yōu)、良、中時，以日常養(yǎng)護為主，并對局部破損進行小修；當高速公路及一級公路的PCI 評價為中及中以下，或者二級及二級以下公路的PCI 評價為次及次以下時，應采取中修罩面措施。 路面行駛質(zhì)量評價（RQI） 車輛行駛的舒適性能，可通過道路平整度指標評價，研究人員建立了道路平整度與行駛舒適性的關(guān)系，提出了行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）模型。 IRI國際道路平整度指數(shù)（m/km）；a0高速和一級公路0.026，其他公路0.0185；a1高速和一級公路0.65，其他公路0.58。 公路用戶對不同等級的公路有不同的行駛舒適性要求和期望。根據(jù)公路實驗和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，標準分別為高速公路（一級公路）和普通公

13、路確定了不同的RQI模型參數(shù)。 路面行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）與路面平整度（IRI）對應關(guān)系 當高速公路及一級公路的RQI評價為優(yōu)、良，或者二級及二級以下公路RQI評價為優(yōu)、良、中時，以日常養(yǎng)護為主；當高速公路及一級公路的RQI評價為中及中以下，或者二級及二級以下公路的RQI評價為次及次以下時，應采取罩面等措施改善路面的平整度。SFC 橫向力系數(shù)（Side-way Force Coefficient）；SRImin 標定參數(shù)，采用35.0；a0 模型參數(shù)，采用28.6；a1 模型參數(shù)，采用-0.105 路面抗滑性能評價（SRI） 路面抗滑性能指數(shù)（SRI）與橫向力系數(shù)（SFC）對應關(guān)系高速公路及一

14、級公路的抗滑能力不足 (SFC40)的路段，或二級及二級以下公路抗滑能力不足(SFC35.5)的路段，應采取加鋪罩面層等措施提高路表面的抗滑能力。路面抗滑性能評價模型。 路面車轍評價（RDI） 公路技術(shù)狀況評定標準將路面車轍列為獨立的檢測指標，路面車轍用路面車轍深度指數(shù)（RDI）評價。與此同時，在計算高速公路和一級公路瀝青路面PCI指標時，路面車轍損壞不再重復計算。 RD路面車轍深度（Rutting Depth，mm）；RDa路面車轍深度參數(shù)，采用20 mm；RDb路面車轍深度限值，采用35 mm。a0=模型參數(shù)，2.0, a1=模型參數(shù)，4.0路面車轍深度指數(shù)（RDI）與路面車轍深度（RD）

15、對應關(guān)系 路面結(jié)構(gòu)強度評價（PSSI） 路面結(jié)構(gòu)強度通過路面回彈彎沉用路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù)（PSSI）評價。 SSI 路面結(jié)構(gòu)強度系數(shù)；ld路面設計彎沉（mm)；l0 實測代表彎沉（mm)a0模型參數(shù)，15.71；a1模型參數(shù)，5.19強度不能滿足要求的前提下（PSSI為中等以下時），應采取大修補強措施以提高其承載能力。路面結(jié)構(gòu)強度評價模型。 2.3 瀝青路面養(yǎng)護維修工程分類養(yǎng)護工程分類： 公路養(yǎng)護工程管理辦法小修保養(yǎng)：是對管養(yǎng)范圍內(nèi)的公路及其沿線設施經(jīng)常進行維護保養(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

16、施的一般性損壞部分進行定期的修理加固,以恢復公路原有技術(shù)狀況的工程。例如，瀝青路面整段封層罩面、路面嚴重病害的處理，水泥混凝土路面嚴重病害處理。大修工程：是對公路及其沿線設施的較大損壞進行周期性的綜合修理，以全面恢復到原技術(shù)標準的工程項目。例如，路面補強、重鋪或加寬。改建工程：是對公路及其沿線設施因不適應現(xiàn)有交通量增長和載重需要而提高技術(shù)等級指標，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。養(yǎng)護內(nèi)容：公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范（JTG073.2-2001） 日常巡視與檢查、小修保養(yǎng)、中修、大修、改建和專項養(yǎng)護工程。養(yǎng)護性質(zhì)分類 預防性養(yǎng)護: 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)護方式。 矯正性養(yǎng)護: