瀝青路面養(yǎng)護與維修新技術(shù)(第一章2015)

瀝青路面養(yǎng)護與維修新技術(shù)(第一章2015)第一頁，共34頁。第一章緒論

1.1瀝青路面的出現(xiàn)及其發(fā)展

1.2瀝青路面使用性能及主要病害

1.3瀝青路面養(yǎng)護重要性及養(yǎng)護內(nèi)容

1.4瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護

1.5瀝青路面翻修及再生利用第二頁，共34頁。

1.1瀝青路面的出現(xiàn)及其發(fā)展15世紀，印加帝國已采用天然瀝青修筑瀝青碎石路。

印加帝國是11世紀至16世紀時位于南美洲的古老帝國，亦是前哥倫布時期美洲最大的帝國，印加帝國的政治、軍事和文化中心位于今日秘魯?shù)膸焖箍啤?/p>

第三頁，共34頁。為了保持帝國中各個城邦的交流，印加人建設(shè)了大量的道路，這些道路穿越了安第斯山脈、熱帶雨林、河流，把各個城邦連接起來，形成龐大的印加路網(wǎng)。兩條主干道自北向南：一..條沿安第斯山，從哥倫比亞南部起，穿越厄瓜多爾和秘魯，進入玻利維亞后通向阿根廷，全長3200公里。另一條沿太平洋岸而行，起自秘魯西北的通貝斯，全長2300公里，路面寬3.5~4.5米。第四頁，共34頁。英國在1832~1838年，用煤瀝青鋪筑了第一段煤瀝青碎石路；法國在1858年用天然巖瀝青鋪筑了第一條巖瀝青碎石路；到20世紀，使用量最大的道路建筑材料為石油瀝青；1920年左右，中國開始在上海鋪筑瀝青路面;1949年以后，瀝青路面在我國已廣泛應(yīng)用在城市道路、高速公路、國道主干線。第五頁，共34頁。第六頁，共34頁。第七頁，共34頁。第八頁，共34頁。第九頁，共34頁。第十頁，共34頁。

1.2瀝青路面使用性能及主要病害

使用性能：抗老化性能、耐疲勞性能、水穩(wěn)定性能、抗滑性能抗老化性能

抵抗瀝青路面受氣候影響逐漸喪失粘韌性等各種良好性能的能力。

第十一頁，共34頁。第十二頁，共34頁。耐疲勞性能

瀝青路面在反復(fù)荷載作用下，抵抗破壞的能力。研究方法一：現(xiàn)象學(xué)法，即傳統(tǒng)的疲勞理論方法，它采用疲勞曲線表征材料的疲勞性質(zhì)；研究方法二：力學(xué)近似法，即應(yīng)用斷裂力學(xué)原理分析疲勞裂痕以及裂縫和擴展。主要區(qū)別就在于前者的材料疲勞壽命包括裂縫的形成和擴展階段，研究裂縫形成的機理以及應(yīng)力、應(yīng)變與疲勞壽命之間的關(guān)系和各種因素對疲勞壽命及疲勞強度的影響；后者只考慮裂縫擴展階段的壽命，認為材料一開始就有初始裂縫存在，因此不考慮裂縫的形成階段，它主要是研究材料的斷裂機理及裂縫擴展規(guī)律。第十三頁，共34頁。第十四頁，共34頁。水穩(wěn)定性能

路面抵抗受水的侵蝕逐漸產(chǎn)生瀝青膜剝離，掉粒，松散，坑槽而破壞的能力。研究方法：力學(xué)理論，化學(xué)反應(yīng)理論，表面能理論及分子定向理論。第十五頁，共34頁。第十六頁，共34頁。瀝青路面主要病害：裂縫類、松散類、變形類、其他類裂縫類：龜裂、不規(guī)則裂縫、縱縫、橫縫；松散類：坑槽、麻面、脫皮、啃邊、松散；變形類：沉陷、車轍、搓板、波浪、擁包；其他類：泛油、磨光、凍脹、翻漿第十七頁，共34頁。

1.3瀝青路面養(yǎng)護重要性及養(yǎng)護內(nèi)容

在我國已建成通車的高等級公路中，約90%以上為瀝青路面。隨著時間的推移，瀝青路面會因氣候環(huán)境的影響和行車荷載的作用下，產(chǎn)生不同程度的退化。路面養(yǎng)護就是采取有效技術(shù)手段來減緩這種退化，使路面在設(shè)計壽命期內(nèi)提供良好的服務(wù)質(zhì)量。瀝青路面的養(yǎng)護占公路日常養(yǎng)護的比重很大。我國目前呈現(xiàn)出公路建設(shè)和養(yǎng)護雙高峰重合的特點。公路建設(shè)是發(fā)展、養(yǎng)護管理也是發(fā)展。第十八頁，共34頁。傳統(tǒng)養(yǎng)護：

重建設(shè)、輕養(yǎng)護主要問題

無法做到“防患于未然”、無法做到及時修補處理、經(jīng)費不足、養(yǎng)護技術(shù)水平低三轉(zhuǎn)變

單一養(yǎng)護向全面養(yǎng)護轉(zhuǎn)變、被動養(yǎng)護向預(yù)防性養(yǎng)護轉(zhuǎn)變、粗放型養(yǎng)護向精細化養(yǎng)護轉(zhuǎn)變第十九頁，共34頁。第二十頁，共34頁。路面養(yǎng)護技術(shù)階段圖路面將產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性缺陷，也可被認為是一種“恢復(fù)性”修補。若未及時養(yǎng)護，在隨后12%的使用壽命時間內(nèi)，性能再次下降40%，從而造成養(yǎng)護成本3-10倍的增加。這一階段稱之為矯正性養(yǎng)護階段。預(yù)防性

養(yǎng)護矯正性養(yǎng)護路面建設(shè)完成質(zhì)量合格道

路，在使用壽命75%的時間內(nèi)性能下降40%，稱之為預(yù)防性養(yǎng)護階段。這一階段路面只是發(fā)生功能性損壞如打滑、空隙增大、表面瀝青膜剝落等較小的缺陷。路面翻修路面結(jié)構(gòu)破壞已經(jīng)發(fā)生，諸如中度和極度車轍，大范圍網(wǎng)裂縫或縱向裂縫等，這種破壞發(fā)生后路面已不具備行使功能，需要重新修復(fù)。第二十一頁，共34頁。

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(shè)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(shè)施的一般性損壞部分進行定期的修理加固,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(shè)施的較大損壞進行周期性的綜合修理，以全面恢復(fù)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(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，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。第二十二頁，共34頁。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(yù)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:就是修補路面的局部損害或?qū)δ承┨囟ú『M行的養(yǎng)護作業(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。第二十三頁，共34頁。

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%；wBCI 橋隧構(gòu)造物技術(shù)狀況BCI，權(quán)重12%；wTCI 沿線設(shè)施技術(shù)狀況TCI，權(quán)重10%第二十四頁，共34頁。

路面綜合評價指數(shù)PQIPQI=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。第二十五頁，共34頁。第二十六頁，共34頁。

1.4瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護

通過對路況的定期調(diào)查，及時發(fā)現(xiàn)路面的輕微破壞與病害跡象，分析其產(chǎn)生原因，對癥采取保護性養(yǎng)護措施，以防止病害的進一步擴大，減輕路面使用性能惡化，使路面長久保持良好服務(wù)狀態(tài)的一種養(yǎng)護理念。

第二十七頁，共34頁。預(yù)防性養(yǎng)護分類：裂縫填封類、封層類和罩面類。

第二十八頁，共34頁。發(fā)達國家

預(yù)防性養(yǎng)護優(yōu)先：道路狀況檢測、服務(wù)壽命預(yù)測、養(yǎng)護項目確定

路面特性質(zhì)量改善：提高摩擦阻力、降低噪聲、提高承載能力

注重環(huán)境保護

公共服務(wù)效率高

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)護項目；89.6%的州（?。┐嬖诼访骖A(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)指南。我國缺乏技術(shù)支撐體系養(yǎng)護機械化程度低公眾服務(wù)能力不足：不能滿足日益增長的個性化、多樣化出行需求第二十九頁，共34頁。

1.4瀝青路面翻修及再生利用

路面破損嚴重，采用罩面等養(yǎng)護方法不能使路面恢復(fù)良好的工作狀態(tài)時，為保證路面必要的服務(wù)功能，應(yīng)進行翻修。我國僅干線公路大中修工程中，每年產(chǎn)生的瀝青路面廢舊材料高達1.6億噸，水泥路面廢舊材料達3000萬噸，但路面材料循環(huán)利用率尚不到30%?！丁笆濉惫佛B(yǎng)護管理發(fā)展綱要》廢舊路面循環(huán)利用率達到40%，國道和省道廢舊路面循環(huán)利用率達到70%。第三十頁，共34頁。

舊瀝青路面的再生利用，就是將舊瀝青路面經(jīng)過路面再生專用設(shè)備的翻挖、回收、加熱、破碎、篩分后，與再生劑、新瀝青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，滿足一定的路用性能并重新鋪筑于路面的一整套工藝。第三十一頁，共34頁。瀝青面層材料與基層材料——應(yīng)分別回收并再生利用;路面大修工程回收的瀝青面層材料——應(yīng)優(yōu)先考慮廠拌再生;用于中、下面層的再生瀝青混合料——可優(yōu)先選擇廠拌冷再生；用于上面層的再生瀝青混合料——要選擇廠拌熱再生技術(shù);路面表面功能的