瀝青路面養(yǎng)護(hù)與維修新技術(shù)

瀝青路面養(yǎng)護(hù)與維修新技術(shù)2021年3月2021/10/10星期日1第三章瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)際與實(shí)際3.1預(yù)防性養(yǎng)護(hù)研討及運(yùn)用現(xiàn)狀3.2瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)3.3預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施決策2021/10/10星期日23.1預(yù)防性養(yǎng)護(hù)研討及運(yùn)用現(xiàn)狀預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作為一個(gè)完好的概念于20世紀(jì)80年代提出，是一種定期的強(qiáng)迫保養(yǎng)、維修措施，是在路面構(gòu)造強(qiáng)度充足，僅外表功能衰減的情況下，為恢復(fù)外表效力功能而采取的一種養(yǎng)護(hù)措施。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的本質(zhì)是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，將適用的技術(shù)措施，運(yùn)用在適宜的路面上。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的中心思想是要求采用最正確本錢效益的養(yǎng)護(hù)措施，強(qiáng)調(diào)養(yǎng)護(hù)管理的自動(dòng)性、方案性、合理性。2021/10/10星期日31987年，美國SHRP方案中對(duì)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用效益的研討結(jié)論：整個(gè)路面壽命周期內(nèi)進(jìn)展3-4次的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可延伸運(yùn)用壽命10～15年，節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用45％～50％.2021/10/10星期日42021/10/10星期日5預(yù)防性養(yǎng)護(hù)--猶如汽車的保養(yǎng)。汽車保養(yǎng)，5000公里左右做一次。道路預(yù)防養(yǎng)護(hù)，3～5年做一次。汽車不保養(yǎng)，可以繼續(xù)開，但是平安性能降低、機(jī)械磨耗加快。道路不做預(yù)防養(yǎng)護(hù)，可以繼續(xù)用，但是性能衰減加速，運(yùn)用壽命縮短。?交通運(yùn)輸部“十二五〞公路養(yǎng)護(hù)管理開展規(guī)劃〔征求意見稿〕?明確要求：“全面推行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。繼續(xù)樹立全壽命周期養(yǎng)護(hù)本錢理念，制定適宜我國國情的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)指點(diǎn)政策、技術(shù)規(guī)范，探求構(gòu)成一系列預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，并列出一定比例的專項(xiàng)資金，全面施行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。力爭(zhēng)到2021年，高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)比例到達(dá)8%，普通國道、省道預(yù)防性養(yǎng)護(hù)比例到達(dá)5%〞2021/10/10星期日6路面養(yǎng)護(hù)投入比例=小修:中大修〔130+93〕:〔103+109〕=223:2122021/10/10星期日7路面養(yǎng)護(hù)投入分配比例=小修:中大修〔11.3+4.2〕:〔8.1+7.7%〕=15.5:15.8美國全國情況2021/10/10星期日8路面保養(yǎng)的開展

80年代，一切的州際公路新建幾乎完成；

1990年，歐洲研討調(diào)查；

1992年，路面保養(yǎng)基金會(huì)在美國德州成立；

1995年，路況是用戶最大關(guān)注〔美國質(zhì)量學(xué)會(huì)〕；

1997年，美國地面運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)狀：情況和性能提交國會(huì)；

1999年，F(xiàn)HWA資產(chǎn)管理辦公室成立；

2003年，路面保養(yǎng)中心成立〔密西根〕；

目前，很多州交通廳設(shè)有路面保養(yǎng)工程師位置。

2021/10/10星期日9在1999年，對(duì)美國、加拿大50多個(gè)州、地域進(jìn)展了一次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)問卷調(diào)查，獲41個(gè)部門的反響，結(jié)果闡明有以下特點(diǎn)：2021/10/10星期日10預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施行的影響要素很多，包括：2021/10/10星期日112006年AASHTO調(diào)查報(bào)告顯示在美國和加拿大兩國參與調(diào)查的34個(gè)州和5個(gè)省中；91.3%的州〔省〕施行了路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程；69.6%的州〔省〕存在路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)指南；但大多還是根據(jù)工程師的閱歷制定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案時(shí)。2021/10/10星期日12在管理中劃分為幾個(gè)子區(qū)域以美國明尼蘇達(dá)州為例：將養(yǎng)護(hù)分為四大類：日常養(yǎng)護(hù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修重建2021/10/10星期日13第一步：先確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)總需求。獲得方式：經(jīng)過“路面管理系統(tǒng)〞分析得到。2021/10/10星期日14第二步：根據(jù)總需求，引薦適宜的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)年度支出預(yù)算。2021/10/10星期日15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(fèi)效比選擇詳細(xì)路段。2021/10/10星期日16上海市在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(shí)運(yùn)用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施有稀漿封層、微表處等；2003年，上海市公路管理處結(jié)合同濟(jì)大學(xué)對(duì)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一些關(guān)鍵問題進(jìn)展研討，于2004年鋪筑了4條實(shí)驗(yàn)路，并對(duì)其進(jìn)展了跟蹤觀測(cè)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日起正式施行；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)展輔助決策。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。國內(nèi)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)開展及運(yùn)用現(xiàn)狀2021/10/10星期日17江蘇省2001年將?乳化瀝青稀漿封層技術(shù)運(yùn)用研討?工程列入江蘇省交通科技方案，作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)推行技術(shù)；組織編制了?乳化瀝青稀漿封層技術(shù)運(yùn)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)的推行任務(wù)納入養(yǎng)護(hù)任務(wù)方案和考核目的，全省平均每年施行300多公里。自1998年，在全省各地累計(jì)施行了近1800萬m2稀漿封層。2021/10/10星期日18陜西省2003年，開場(chǎng)鋪筑薄層罩面實(shí)驗(yàn)段；2003-2004年，鋪筑碎石封層實(shí)驗(yàn)段；在實(shí)驗(yàn)段的根底上，總結(jié)閱歷，改良工藝，逐漸在全省推行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。2021/10/10星期日19華北高速1993-2000年，京津塘高速公路常用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)普通有裂痕填縫維修、表層銑刨加鋪〔挖補(bǔ)〕；2000年，開場(chǎng)引入就地?zé)嵩偕夹g(shù)；2001年以來，京津塘高速公路運(yùn)用最多的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是就地?zé)嵩偕夹g(shù)，幾年來，已累計(jì)維修路面.9萬平方米。2021/10/10星期日20山東省2000年，開場(chǎng)引進(jìn)智能化、高性能瀝青灑布和碎石撒鋪設(shè)備，并研討、推行瀝青碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)；2002年，大量配備運(yùn)用高性能的灌縫設(shè)備和高質(zhì)量的灌縫資料，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)量年均添加7.9萬延米，而路面挖補(bǔ)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，開場(chǎng)提出全方位多層次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新理念，并用于指點(diǎn)公路養(yǎng)護(hù)任務(wù)；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(bǔ)、稀漿封層、微表處、薄層罩面、復(fù)合罩面等。2021/10/10星期日21預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金的來源問題技術(shù)方面的問題經(jīng)驗(yàn)方面的問題2021/10/10星期日223.2瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)評(píng)價(jià)目的路面瀝青老化、路面滲水系數(shù)、路面行車平安、RQI/PCI路面行車平安〔抗滑性能和車轍〕預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)確定方法基于時(shí)間或路況的方法、排序法、費(fèi)用效益評(píng)價(jià)法、生命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)法、決策樹或決策矩陣2021/10/10星期日23路面運(yùn)用性能預(yù)測(cè)交通荷載2021/10/10星期日24路面運(yùn)用性能預(yù)測(cè)環(huán)境要素2021/10/10星期日25路面運(yùn)用性能預(yù)測(cè)路面構(gòu)造2021/10/10星期日26路面運(yùn)用性能預(yù)測(cè)構(gòu)造強(qiáng)度2021/10/10星期日27路面運(yùn)用性能預(yù)測(cè)資料特性2021/10/10星期日28路面運(yùn)用性能預(yù)測(cè)

2021/10/10星期日29路面運(yùn)用性能預(yù)測(cè)

2021/10/10星期日30路面運(yùn)用性能預(yù)測(cè)

2021/10/10星期日31基于時(shí)間或路況的方法基于時(shí)間的方法：每個(gè)路段大致都有一個(gè)需求進(jìn)展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)間

2021/10/10星期日32基于時(shí)間或路況的方法基于路況的方法：是根據(jù)路況的實(shí)踐情況，選擇適宜的評(píng)價(jià)體系，得出進(jìn)展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的臨界破壞點(diǎn)?；诼窙r的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)要綜合思索路面情況表觀調(diào)查和無損檢測(cè)信息的養(yǎng)護(hù)措施觸發(fā)值〔Trigger〕，或稱閾值〔Threshold〕。2021/10/10星期日33費(fèi)用效益評(píng)價(jià)法：是根據(jù)效益與費(fèi)用的比值來確定，公路養(yǎng)護(hù)效益是指在采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)后所帶來的收益。路面養(yǎng)護(hù)所需費(fèi)用是根據(jù)路面情況來確定的，按期資金投入的目的分為小修保養(yǎng)、中修、大修和改善四類，其目的是為了更準(zhǔn)確的制定路面養(yǎng)護(hù)投資方案。

排序法：是目前世界各國的路面管理系統(tǒng)普遍采用的一個(gè)重要方法。排序就是在初步確定養(yǎng)護(hù)的工程和時(shí)間后，再思索資金等約束條件，根據(jù)路況、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)計(jì)算出一定排序目的〔如路況目的、凈現(xiàn)值或效益費(fèi)用比等〕作為工程比較的根據(jù)。然后，根據(jù)排序目的對(duì)一切需求工程進(jìn)展排序，最后根據(jù)整個(gè)排序次序進(jìn)展一年或多年的工程選擇決策。2021/10/10星期日34生命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)法：是在一定的時(shí)期內(nèi)，經(jīng)過分析某一路段的初建費(fèi)用和以后的折扣費(fèi)用來評(píng)價(jià)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的過程。在路面大、中修和重建時(shí)，經(jīng)常用到壽命周期分析法。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)推遲了昂貴的路面大修活動(dòng)，但預(yù)防性養(yǎng)護(hù)要求提早支付養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。在不同時(shí)期支付同樣多的費(fèi)用有不同的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，所以有必要進(jìn)展經(jīng)濟(jì)分析。分析的方法是將分析期內(nèi)不同時(shí)間支出的費(fèi)用，按某一預(yù)定的貼現(xiàn)率轉(zhuǎn)換為如今的費(fèi)用現(xiàn)值。經(jīng)過轉(zhuǎn)換成單一的現(xiàn)值，可在等值的根底上比較各種方案。2021/10/10星期日353.3預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施決策決策原那么運(yùn)用科學(xué)的決策方法確定養(yǎng)護(hù)對(duì)策針對(duì)主要影響要素確定養(yǎng)護(hù)對(duì)策查明病因確定養(yǎng)護(hù)決策結(jié)合養(yǎng)護(hù)費(fèi)用優(yōu)化養(yǎng)護(hù)對(duì)策分析確定養(yǎng)護(hù)對(duì)策的最正確費(fèi)用效益選擇適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施確保長期有效的資金支持注重新資料新工藝的開發(fā)研討與推行加強(qiáng)公路水損壞的防備加強(qiáng)總結(jié)和反響機(jī)制的建立2021/10/10星期日36養(yǎng)護(hù)決策需求思索兩方面的需求，一是當(dāng)路況目的達(dá)不到規(guī)定的技術(shù)要求時(shí)須采取的養(yǎng)護(hù)措施，二是路況目的雖到達(dá)了技術(shù)要求，但根據(jù)全壽命周期費(fèi)用分析的需求而采取的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。養(yǎng)護(hù)規(guī)劃養(yǎng)護(hù)方案養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)壽命周期費(fèi)用分析2021/10/10星期日37路面全壽命周期全壽命周期路面本錢全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢平均車公里路面本錢平均車公里全本錢路面的實(shí)踐運(yùn)用壽命路面建立費(fèi)用和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的總和實(shí)踐運(yùn)用壽命內(nèi)的年平均本錢每輛車行駛每公里的路面本錢道路管理者和道路運(yùn)用者平均車公里本錢之和2021/10/10星期日38預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的幾個(gè)新概念路面全壽命周期：指路面的實(shí)踐運(yùn)用壽命，T〔年〕。路面的實(shí)踐運(yùn)用壽命：指路面從建成投入運(yùn)用到下一次路面整體構(gòu)造性補(bǔ)強(qiáng)大修或重建之間的時(shí)間段。全壽命周期路面本錢：是指在路面全壽命周期內(nèi)的路面建立費(fèi)用和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的總和，A〔萬元/公里〕。建立費(fèi)用：指路面的實(shí)踐建立投資，J〔萬元/公里〕。養(yǎng)護(hù)費(fèi)用：路面在T年內(nèi)的日常保養(yǎng)、小修工程、中修工程費(fèi)用的總和，Y。2021/10/10星期日39A=J+YY=T〔R+X〕+nZ〔萬元/公里〕A=J+T〔R+X〕+nZ〔萬元/公里〕式中：J——路面實(shí)踐建立投資〔萬元/公里〕T——路面全壽命周期〔年〕R——年平均日常保養(yǎng)費(fèi)用〔萬元/年公里〕X——年平均小修工程費(fèi)用〔萬元/年公里〕n——在全壽命周期內(nèi)路面中修工程次數(shù)Z——一次路面中修工程的平均費(fèi)用〔萬元/公里〕2021/10/10星期日40全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢：全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢，B〔萬元/年公里〕：B=A/TB=[J+T〔R+X〕+nZ]/TB=R+X+〔J+nZ〕/T〔萬元/年公里〕式中：R:年平均日常保養(yǎng)費(fèi)用〔萬元/年公里〕X:年平均小修工程費(fèi)用〔萬元/年公里〕J:路面的實(shí)踐建立投資〔萬元/公里〕N:在全壽命周期內(nèi)路面中修工程次數(shù)Z:一次路面中修工程的平均費(fèi)用〔萬元/公里〕T:路面全壽命周期〔年〕2021/10/10星期日41平均車公里路面本錢：平均車公里路面本錢是指全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢B〔萬元/年公里〕除以該路段的年平均交通量〔H，換算為小客車，單位為：年萬輛〕得到的每輛車行駛每公里的路面本錢，b〔元/輛公里〕。b=B/H〔元/輛公里〕平均車公里全本錢：路面運(yùn)用全本錢應(yīng)為道路管理者的建立、養(yǎng)護(hù)本錢與道路運(yùn)用者的車輛、時(shí)間等費(fèi)用本錢之和，平均車公里全本錢，q〔元/輛公里〕。q=b+c〔元/輛公里〕式中：b:道路管理者的平均車公里路面本錢〔元/輛公里〕。c:道路運(yùn)用者的平均車公里費(fèi)用本錢〔元/輛公里〕。2021/10/10星期日42全方位多層次的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)以道路全壽命周期本錢實(shí)際為指點(diǎn)，不時(shí)拓展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的外延，豐富其內(nèi)涵，構(gòu)建涵蓋路基路面、橋涵隧道以及防護(hù)工程在內(nèi)的全方位和事前、事中、事后多層次控制的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)體系。在道路全壽命運(yùn)用周期內(nèi)，支出的全本錢費(fèi)用最少，獲得的綜合效益〔包括道路管理者和運(yùn)用者〕最大是最理想的結(jié)果。2021/10/10星期日43預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的期望目的也就是最理想的目的：在道路全壽命周期內(nèi)道路管理者與道路運(yùn)用者的全本錢費(fèi)用最低?？捎玫缆饭芾碚吲c道路運(yùn)用者平均車公里全本錢“q〞〔元/輛公里〕最低來實(shí)現(xiàn)。在保證道路運(yùn)用者費(fèi)用本錢最低的前提下，再來研討全壽命周期的道路本錢目的，本錢目的可分三個(gè)層次：全壽命周期路面本錢“A〞最低；A=J+T〔R+X〕+nZ〔萬元/公里〕全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢“B〞最低；B=R+X+〔J+nZ〕/T〔萬元/年公里〕平均車公里路面本錢“b〞〔元/輛公里〕最低；b=B/H〔元/輛公里〕2021/10/10星期日44下面舉例闡明全壽命周期費(fèi)用分析技術(shù)在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策中的詳細(xì)運(yùn)用。例：某條干線二級(jí)公路，根底資料為：路面寬度12米，路面造價(jià)為120元/平方米，那么:每公里路面造價(jià)J=12*1000*120=