道路工程之沥青路面养护与维修新技术

道路工程之沥青路面养护与维修新技术2015年3月第一章绪论

1.1沥青路面的出现及其发展

1.2沥青路面使用性能及主要病害

1.3沥青路面养护重要性及养护内容

1.4沥青路面预防性养护

1.5沥青路面翻修及再生利用

1.1沥青路面的出现及其发展15世纪，印加帝国已采用天然沥青修筑沥青碎石路。

印加帝国是11世纪至16世纪时位于南美洲的古老帝国，亦是前哥伦布时期美洲最大的帝国，印加帝国的政治、军事和文化中心位于今日秘鲁的库斯科。

为了保持帝国中各个城邦的交流，印加人建设了大量的道路，这些道路穿越了安第斯山脉、热带雨林、河流，把各个城邦连接起来，形成庞大的印加路网。两条主干道自北向南：一..条沿安第斯山，从哥伦比亚南部起，穿越厄瓜多尔和秘鲁，进入玻利维亚后通向阿根廷，全长3200公里。另一条沿太平洋岸而行，起自秘鲁西北的通贝斯，全长2300公里，路面宽3.5~4.5米。英国在1832~1838年，用煤沥青铺筑了第一段煤沥青碎石路；法国在1858年用天然岩沥青铺筑了第一条岩沥青碎石路；到20世纪，使用量最大的道路建筑材料为石油沥青；1920年左右，中国开始在上海铺筑沥青路面;1949年以后，沥青路面在我国已广泛应用在城市道路、高速公路、国道主干线。1.2沥青路面使用用性能及主要要病害使用性能：抗老化性能、、耐疲劳性能能、水稳定性性能、抗滑性性能抗老化性能抵抗沥青路面面受气候影响响逐渐丧失粘粘韧性等各种种良好性能的的能力。耐疲劳性能沥青路面在反反复荷载作用用下，抵抗破破坏的能力。。研究方法一：：现象学法，，即传统的疲劳劳理论方法，，它采用疲劳劳曲线表征材材料的疲劳性性质；研究方法二：：力学近似法法，即应用断裂力力学原理分析析疲劳裂痕以以及裂缝和扩扩展。主要区别就在在于前者的材材料疲劳寿命命包括裂缝的的形成和扩展展阶段，研究究裂缝形成的的机理以及应应力、应变与与疲劳寿命之之间的关系和和各种因素对对疲劳寿命及及疲劳强度的的影响；后者者只考虑裂缝缝扩展阶段的的寿命，认为为材料一开始始就有初始裂裂缝存在，因因此不考虑裂裂缝的形成阶阶段，它主要要是研究材料料的断裂机理理及裂缝扩展展规律。水稳定性能路面抵抗受水水的侵蚀逐渐渐产生沥青膜膜剥离，掉粒粒，松散，坑坑槽而破坏的的能力。研究方法：力力学理论，化化学反应理论论，表面能理理论及分子定定向理论。沥青路面主要要病害：裂缝缝类、松散类类、变形类、、其他类裂缝类：龟裂裂、不规则裂裂缝、纵缝、、横缝；松散类：坑槽槽、麻面、脱脱皮、啃边、、松散；变形类：沉陷陷、车辙、搓搓板、波浪、、拥包；其他类：泛油油、磨光、冻冻胀、翻浆1.3沥青路面养护护重要性及养养护内容在我国已建成成通车的高等等级公路中，，约90%以上为沥青路面。。随着时间的的推移，沥青青路面会因气气候环境的影影响和行车荷荷载的作用下下，产生不同同程度的退化化。路面养护就是是采取有效技技术手段来减减缓这种退化化，使路面在在设计寿命期期内提供良好好的服务质量量。沥青路面的养养护占公路日日常养护的比比重很大。我国目前呈现出公路建设和养养护双高峰重重合的特点。公路建建设是发展、、养护管理也也是发展。传统养护：重建设、轻养养护主要问题无法做到“防防患于未然””、无法做到及时时修补处理、经费不足、养护技术水平平低三转变单一养护向全全面养护转变变、被动养护向预预防性养护转转变、粗放型养护向向精细化养护护转变路面养护技术术阶段图路面将产生结结构性缺陷，，也可被认为为是一种“恢恢复性”修补补。若未及时时养护，在随随后12%的使用寿命时时间内，性能能再次下降40%，从而造成养护护成本3-10倍的增加。这一阶段称之之为矫正性养养护阶段。预防性养护矫正性养护路面建设完成成质量合格道路，在使用寿寿命75%的时间内性能能下降40%，称之为预防防性养护阶段段。这一阶段路面面只是发生功功能性损坏如如打滑、空隙隙增大、表面面沥青膜剥落落等较小的缺缺陷。路面翻修路面结构破坏坏已经发生，，诸如中度和和极度车辙，，大范围网裂裂缝或纵向裂裂缝等，这种种破坏发生后后路面已不具具备行使功能能，需要重新新修复。养护工程分类：《公路养护工程管理理办法》小修保养：是对管养范围内的的公路及其沿线设设施经常进行维护护保养和修补其轻轻微损坏部分的作作业。例如，沥青青路面坑槽修补、、沉陷、处理波浪浪处理等，水泥混混凝土路面板块的的局部修理。中修工程：是对公路及其沿线线设施的一般性损损坏部分进行定期期的修理加固,以恢复公路原有技技术状况的工程。。例如，沥青路面面整段封层罩面、、路面严重病害的的处理，水泥混凝凝土路面严重病害害处理。大修工程：是对公路及其沿线线设施的较大损坏坏进行周期性的综综合修理，以全面面恢复到原技术标标准的工程项目。。例如，路面补强强、重铺或加宽。。改建工程：是对公路及其沿线线设施因不适应现现有交通量增长和和载重需要而提高高技术等级指标，，显著提高其通行行能力的较大工程程项目。例如，公公路技术等级或路路面等级提高。养护内容：《公路沥青路面养养护技术规范》（JTG073.2-2001）日常巡视与检查查、小修保养、、中修、大修、、改建和专项养养护工程。养护性质分类预防性养护:为了让状态良好好的道路系统保保持更长时间，，延缓未来的破破坏，在不增加加结构承载能力力的前提下改善善道路系统的功功能状况的一种种养护方式。矫正性养护:就是修补路面的的局部损害或对对某些特定病害害进行的养护作作业，适用于路路面已经发生局局部的结构性破破损，但还没有有波及全局的情情况。公路技术状况评评定MQIwPQI路面使用性能PQI，权重70%；wSCI路基技术状况SCI，权重8%；wBCI桥隧构造物技术术状况BCI，权重12%；wTCI沿线设施技术状状况TCI，权重10%路面综合评价指指数PQIPQI=PCI*wPCI+ROI*wRQI+RDI*wRDI+SRI*wSRIPCI:路面损坏状况指指数；RQI:道路行驶质量指指数；RDI：路面车辙深度度指数；SRI：路面抗滑性能能指数；wPCI:路面损坏（PCI）的权重；wRQI:道路平整度（行行驶质量，RQI）的权重；wRDI:路面车辙（RDI）的权重；wSRI:路面抗滑性能（（SRI）的权重。1.4沥青路面预防性性养护通过对路况的定定期调查，及时时发现路面的轻轻微破坏与病害害迹象，分析其其产生原因，对对症采取保护性性养护措施，以以防止病害的进进一步扩大，减减轻路面使用性性能恶化，使路路面长久保持良良好服务状态的的一种养护理念念。预防性养护分类类：裂缝填封类类、封层类和和罩面类。发达国家预防性养护优先先：道路状况况检测、服务寿寿命预测、养护护项目确定路面特性质量改改善：提高摩摩擦阻力、降低低噪声、提高承承载能力注重环境保护公共服务效率高高在美国和加拿大大两国参与调查查的34个州和5个省中；91.3%的州（省）实施施了路面预防性性养护项目；89.6%的州（省）存在在路面预防性养养护技术指南。。我国缺乏技术支撑体体系养护机械化程度度低公众服务能力不不足：不能满满足日益增长的的个性化、多样样化出行需求1.4沥青路面翻修及及再生利用路面破损严重，，采用罩面等养养护方法不能使使路面恢复良好好的工作状态时时，为保证路面面必要的服务功功能，应进行翻翻修。我国仅干线公路路大中修工程中中，每年产生的的沥青路面废旧旧材料高达1.6亿吨，水泥路面废旧旧材料达3000万吨，但路面材料循循环利用率尚不不到30%。《“十二五”公路路养护管理发展展纲要》废旧路面循环利利用率达到40%，国道和省道废废旧路面循环利利用率达到70%。旧沥青路面的再再生利用，就是是将旧沥青路面面经过路面再生生专用设备的翻翻挖、回收、加加热、破碎、筛筛分后，与再生生剂、新沥青、、新集料等按一一定比例重新拌拌和成混合料，，满足一定的路路用性能并重新新铺筑于路面的的一整套工艺。。沥青面层材料与与基层材料——应分别回收并再再生利用;路面大修工程回回收的沥青面层层材料——应优先先考虑虑厂拌拌再生生;用于中中、下下面层层的再再生沥沥青混混合料料——可优先先选择择厂拌拌冷再再生；；用于上上面层层的再再生沥沥青混混合料料——要选择择厂拌拌热再再生技技术;路面表表面功功能的的恢复复工程程——可选择择就地地热再再生技技术；；基层材材