普通国道预防养护工程 设计说明_第1页
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普通国道预防养护工程设计说明S-0212/59设计说明第一章概述1.1项目概况石柱县G211线鱼池至石岭段是国道G211中的一段,是连接石柱与彭水、万州的重要道路,也是沿线居民出行主要运输道路,担负着繁重交通运输任务。近年来,随着石柱经济的快速发展,车辆剧增,公路运输日趋繁忙。自2017年路面维修至今,经过六年的使用,路面出现裂缝、坑槽、松散、局部路基沉陷等病害,舒适性及安全性降低。为了改善交通环境,提高行车舒适性和安全性,应对症采取预防性养护措施,国道G211线K1569+973~K1594+900(鱼池至石岭)段,总里程约为24.927公里。项目地理位置图本项目路段于2017年完成路面改造,路基整体状况良好,强度高,旧路经过多年的使用,沥青路面出现龟裂、裂缝、沉陷等病害,行车舒适性降低。为了改善运输环境,提高行车舒适性和安全性,提高区域公路的通行能力和服务水平,全面提升沿线居民的物质精神生活质量,把道路打造成“畅”、“安”、“舒”、“美”的运输环境。对该路进行路面预防养护,以防止微小病害进一步扩大,减缓路面使用性能的恶化速度,使路面始终保持良好服务状态。预防性养护既能延长路面的使用寿命,又能提高路面的服务效能,节约养护维修资金。1.2编制依据(1)业主关于《石柱县2024年普通国道预防养护工程设计项目合同》;(2)重庆市公路局关于加强普通干线公路路面预养护管理的指导意见渝路局发[2017]314号;(3)《重庆市公路沥青路面预防养护措施指南》CQJTG/TA03-2020;(4)《公路工程技术标准》JTGB01-2014;(5)《公路路线设计规范》JTGD20-2017;(6)《公路沥青路面设计规范》JTGD50-2017;(7)《公路沥青路面养护设计规范》JTG5421-2018;(8)《公路沥青路面预防养护技术规范》JTGT5142-01-2021;(9)《微表处技术规程》T∕CECSG:M53-02-2020;(10)《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004;(11)《公路沥青路面再生技术规范》JTG/T5521-2019;(12)《公路沥青路面养护技术规范》JTG5142-2019;(13)《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20-2015;(14)《公路土工合成材料应用技术规范》JTG/TD32-2012;(15)《公路沥青路面再生技术规范》JTG/T5521-2019;(16)《公路技术状况评定标准》JTG5210-2018;(17)《公路养护技术规范》JTGH10-2009;(18)《公路养护安全作业规程》JTGH30-2015;(19)《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2017;(20)《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》JTGF80/1-2017;(21)《公路养护工程质量检验评定标准第一册土建工程》JTG5220-20201.3预防养护的必要性1.3.1预防养护的必要性(1)项目建设是延长公路使用寿命和降低公路养护成本的需要近年来,随着公路交通量的迅猛增长、车辆超载严重、各种突发自然灾害的发生频率的加大,公路养管部门的任务日益繁重,预防养护工作对公路投入运营早期及公路建设缺陷责任期的公路病害的防治至关重要,它不仅是科技兴路的具体体现,也是降低公路整个寿命期养护成本,提高公路服务效能,延长公路使用寿命的重要手段,进行预防养护,控制病害向更深层次发展,从而达到延长公路使用寿命、保持公路完好、提高公路质量、降低公路养护成本。(2)项目建设是提高公路通行能力和服务水平的需要石柱县G211线鱼池至石岭段是石柱通往周边区县的交通要道,对促进沿线地区的经济发展起着很重要的作用。近年来,该路在交通量不断增加的情况下,路况日益下降,沥青路面出现龟裂、裂缝、沉陷、坑槽等病害,行车舒适性差,降低了公路的服务水平,影响了公路的通行能力。因此,为提高区域公路的通行能力和服务水平,对路面进行预防养护势在必行。(3)项目建设是改善运输环境,提高综合运输效益的需要道路在使用过程中,使用性能逐渐恶化,路基路面病害增多,舒适性差,增加了车辆的运营费用,增加了燃油、轮胎和保修材料的消耗,以及增加行程时间等费用,运输成本高,不适应交通的发展要求。为了改善运输环境,全面提升沿线居民的物质精神生活质量,把道路打造成“畅”、“安”、“舒”、“美”的运输环境,对该路进行路面预防养护,保持路面的良好使用性能、相对延长路面的使用寿命并降低路面的周期养护费具有十分重要的现实意义。1.3.2预防养护的重要性预防养护是科学性养护的具体体现,是控制道路病害的有效措施。实施道路预防养护,将为延长道路及其附属设施的寿命奠定坚实的基础,对保护道路起到事半功倍的作用。预防养护的作用有:(1)有利于降低养护成本。(2)有利于延长道路使用寿命。(3)有利于防止道路水毁。(4)有利于提高道路通行能力。相比改正性养护(是指在路面已经出现病害时,采取相应的养护措施,如大中修计划),预防养护对延长路面使用寿命的效果更好。1.3.3预防养护成本分析一条质量合格的道路,在使用寿命75%的时间内性能下降40%(这一阶段称之为预防养护阶段),如不能及时养护,在随后12%的使用寿命时间内,性能将再下降40%,从而造成养护成本大幅度的增加。基于全寿命周期成本分析的理论研究表明:在整个路面寿命周期内进行3~4次的预防养护可以延长使用寿命10~15年,节约养护费用45%~50%。认为在恰当的时间花1元用于路面预防养护,将会为将来节省4~10元用于路面的大修资金。根据工程案例分析得出,选择预防养护的时机恰当,措施得当,则路面成本节省约50%,也就是说,路面资金的使用效率可提高一倍。1.4既有道路的等级、标准、建管养情况和使用情况1.4.1既有道路等级、标准石柱县G211线鱼池至石岭段为二级公路,总体设计速度为40Km/h,全段路基宽度为8.5m,沥青混凝土路面,设计年限为12年,全线长24.927公里。1.4.2建管养及使用情况石柱县G211线鱼池至石岭段是石柱通往彭水、万州的交通要道,担负着沿线乡镇交通运输任务,道路于2017年完成改建,为沥青混凝土路面,该公路由石柱县公路事务中心管养。该公路自2017年路面改造以来,路面出现了不同程度的病害,养护部门针对各种病害以及严重程度,进行了相应的养护维修。局部龟裂修补、裂缝灌缝等,及时的养护维修,有效地提高了道路的使用寿命。1.4.3存在的主要问题近几年,随着周边地区经济建设规模的不断扩大,交通量逐渐加大,运输车辆日益增多。由于交通量的增加,沥青路面出现了一些纵、横缝、龟裂、块裂等病害,为避免路面病害的进一步发展,确保通行畅通,行车舒适,对旧路路面进行预防养护。1.4.4预防养护、大中修及升级改造计划据业主单位了解,本项目路段计划于2024年完成路面预防养护,暂无大中修和升级改造计划。1.5设计内容及测设经过1.5.1设计内容根据设计合同要求,结合业主意见,路面预防养护工程不改变既有道路的平面、纵坡、横断面宽度,平、纵、横指标维持旧路原技术标准不变,仅对路面、路基排水和标线进行全面整治、对破损标志进行更换,对于危岩、滑坡等地质灾害、护栏及既有桥梁、涵洞的结构和安全隐患不在本设计范围内,本次设计内容如下:(1)现状路面破损情况调查及其成因分析。(2)对旧路路面病害处治后,进行路面预防养护。(3)旧路桥梁涵洞的结构和安全隐患不在本设计范围内。1.5.2测设经过(1)2023年10月,我公司对所承担的改造路段进行测量和调查,收集了大量的有关基础资料,采用GPS进行道路平面测量及拟合,逐段丈量里程、逐段调查的方法完成路基、路面、标线等内容的调查。整理归纳完调查资料后,向业主汇报路面预防养护方案;根据相关要求,于2023年11月完成施工图设计文件送审稿的编制工作。1.6路线起讫点路线起于鱼池镇峡口,起点桩号K1569+973,沿线经过悦崃镇、龙沙镇,终点止于石岭,终点桩号K1594+900,全长24.927km。旧路起点旧路终点1.7设计原则及技术标准1.7.1设计原则预防养护工作应遵循决策科学、管理规范、技术先进、优质高效、绿色安全的原则。根据业主要求和资金情况,本项目按以下原则进行设计:(1)尽量选用技术先进且较成熟的养护方案;(2)预防养护对旧路的纵坡不作调整,路面标高由加铺层厚度确定;(3)满足使用功能的前提下尽量节约投资。(4)设计内容仅为路面预防养护及交通标线、标志工程、路基排水。(5)旧路桥涵的结构、路基危岩、崩塌、滑坡等地质灾害和安全隐患不在本设计范围内。1.7.2设计标准及主要技术指标采用情况公路等级、设计速度维持旧路标准不变。(1)公路等级:二级。(2)设计速度:40Km/h。(3)公路的平、纵、横指标维持旧路技术标准不变。1.8利用和废弃原有公路情况路面预防养护工程充分利用旧路,不改变原有道路的线形、纵坡及路面宽度,只对路面及标线、标志进行整治。1.9建设规模及工期安排1.9.1建设规模本项目全长24.927公里。主要内容为路面、交通标线、边沟及临时工程等。编号项目名称单位工程数量备注1原路处治挖除旧路沥青砼面层m3892挖除旧路基层m31743翻挖换填m3/4拆除原路肩m3315C25砼路肩m3316C20砼边沟m3227Φ30cm钢筋混凝土排水管m78开挖/清理土石方m3286920cm厚C15水泥混凝土基层m25531020cm厚C15水泥混凝土底基层m231511APP-Ⅰ-PY-PE-4mm改性沥青防水卷材(50cm)m215012粘层m21307134cmAC-13C沥青混凝土m2654145cmAC-20C沥青混凝土m265415C20片石砼路肩墙m316716路面1cm厚MS-3微表处m2114270170.6cm厚MS-2微表处m26410518清洗旧路面m2/19沿线设施热熔标线m21084020减速振动标线m256621彩色抗滑薄层m2133422清除原有标线m21293323标志版面个624凸面镜个/25凸起路标个27926Gr-C-4C波形梁护栏m20拆除后全部利用重新安装27临时交通工程施工警示灯个2028锥形交通标个20029前方施工块430车辆慢行块231限速牌块632左道封闭块233右道封闭块21.9.2工期安排根据本项目交通干扰大的实际情况,初步拟定本项目的实施计划工期3个月。1.10原有路基、路面、桥涵及其他构造物的利用情况通过调查,本项目路段共有10座桥梁,根据桥梁检测报告,10座桥均为2类桥,本次设计仅对桥梁铺装进行修补和预防养护;全线共有2座隧道,大树岭隧道外观良好,关口隧道已单独立项不纳入本次设计;沿线既有涵洞外观良好,在路面养护中利用。局部路面破坏、沉陷,对软弱路基进行换填处理。1.11问题与建议(1)本次路面预防养护工程对旧路平面进行了拟合,以便掌握既有道路平面线形现状,设计文件中里程桩号均为拟合桩号(2)由于路面病害调查和实际施工存在一定的时间间隔,繁忙的交通通行,道路状况发生变化,路面病害严重程度和病害面积会随时间的推移而增加,同时在旧路面开挖前,路面基层及以下的路床病害状况难以准确判断。因此,旧路面挖补的准确桩号和相关的工程数量,应根据实际修补情况进行调整,并按实计量。(3)加强旧路病害的处治,为路面预防养护提供良好基础条件。(4)加强路面施工过程中的质量控制,确保各结构层施工质量。(5)加强施工管理,做好交通分流及疏导工作,防止交通堵塞及交通事故的发生。

第二篇旧路现状调查及分析2.1原路面设计与运行维修情况2.1.1道路技术指标(1)原公路等级:二级公路(2)设计速度:40Km/h;(3)原路基宽度:8.5m;(4)原路面宽度:7.0m;(5)原路肩宽度:2×0.75m;(6)路面类型:半刚性基层沥青路面。2.1.2原路面结构根据现场调查和以往项目资料收集,原路结构大致可分为以下2种:(1)路面标高受限制路段(街道及居民区),K1569+973~K1570+453、K1571+553~K1571+973、K1572+173~K1572+373、K1572+673~K1573+173、K1573+773~K1574+073、K1576+573~K1577+073、K1577+273~K1578+673、K1579+473~K1580+573、K1581+573~K1581+973、K1584+673~K1584+973、K1587+233~K1587+433~、K1587+833~K1588+633、K1590+233~K1591+533、K1592+233~K1593+113、K1593+833~K1594+900。①面层:4cm厚AC-13C细粒式(2017年铺筑))②5cm厚AC-16C中粒式沥青混凝土(2017年铺筑))③基层:20cm厚水稳碎石(2017年铺筑))④底基层:20cm厚水稳碎石(2017年铺筑))(2)路面标高不受限制路段(一般路段),K1570+453~K1571+553、K1571+973~K1572+173、K1572+373~K1572+673、K1573+173~K1573+773、K1574+073~K1576+573、K1577+073~K1577+273、K1578+673~K1579+473~、K1580+573~K1581+573、K1581+973~K1584+673、K1584+973~K1587+233、K1587+433~K1587+833~、K1588+633~K1590+233、K1591+533~K1592+233、K1593+113~K1593+833。①面层:4cm厚AC-13C细粒式(2017年铺筑))②面层:5cm厚AC-16C中粒式沥青混凝土(2017年铺筑))③基层:20cm厚水稳碎石(2017年铺筑))④底基层:20cm厚水稳碎石(2017年铺筑))⑤沥青混凝土夹层:4cm沥青混凝土厚(2006年铺筑))⑥基层:20cm水泥稳定碎石厚(2006年铺筑))⑥底基层:20cm破碎水泥混凝土板厚(2006年铺筑))2.1.3曾经采取的养护措施自2017年公路路面建成以来,路面出现了不同程度的病害,养护部门针对各种病害以及严重程度,进行了相应的养护维修。局部龟裂修补、裂缝灌缝以及沉陷铣刨重铺等等,及时的养护维修,有效地提高了道路的使用寿命。2.2地理气候条件石柱县位于渝东南部长江南岸,地处东经107°59’一108°34’、北纬29°39’-30°33’之间。东接湖北省利川市,南临彭水苗族土家族自治县,西南靠丰都,西北连忠县,北与万州区接壤。幅员面积3012.51平方公里,南北长98.3公里,东西宽56.2公里。(1)工程地质条件1)、气象、水文勘察区属中亚热带湿润季风区,气候温和,雨水充沛,四季分明,具有春早、夏长、秋短、冬迟特点。日照少,气候垂直差异大,灾害性天气频繁。年平均温度16.5℃,极端高温40.2℃,极端低温-4.7℃。平均最高气温34.2℃,最热月平均气温28.6℃,最冷月平均气温7.1℃。夏季降雨量最多,秋季次之,冬季再次之,春季最少。据气象资料,工作区多年平均降雨量1072.3mm,历年最大降雨量1363.4mm,其中5~6月降雨量最多,月平均降雨量可达160mm以上,一次最大降雨量113.1mm(1954年7月21日)。多年平均雾日数37.8天,历年最多雾日94天,历年最少雾日17天。全无霜期,年平均日照1248.1小时。2)、地形地貌石柱县地处渝东褶皱地带,属巫山大娄山中山区。境内地势东高西低,呈起伏下降。县境为多级夷平面与侵蚀沟谷组合的山区地貌,群山连绵,重峦叠嶂,峰坝交错,沟壑纵横。地表形态以中、低山为主,兼有山原、丘陵。西北方斗山背斜、东南老厂坪背斜,顺北东、南西近似平行纵贯全境,形成“两山夹一槽”的主要地貌特征。2.3交通量调查与分析根据现场调查,本项目交通组成主要是沿线居民出行及物资运输的车辆。该特点对本项目的影响主要在于:车流组成主要以1类车、2类车、3类车为主。根据预测交通量及交通组成确定路面设计所需要的车辆组成比例,计算设计年限内一个车道上累计当量轴次,确定交通等级,计算确定的路面结构层厚度。全线交通量调查结果见下表。车辆类型分布系数及平均日交通量车类别说明车型分布系数日均交通量(辆)1类2轴4轮车辆64.2533662类2轴6轮及以上客车8.284343类2轴6轮整体式货车17.279054类3轴整体式货车(非双前轴)3.451815类4轴以上整体式货车(非双前轴)3.992096类双前轴整体式货车2.731437类4轴半挂货车(非双前轴)0.021全线非满载车与满载车所占比例见下表:非满载车与满载车所占比例(%)车辆类型2类3类4类5类6类7类非满载车比例80.085.060.070.050.065.0满载车比例20.015.040.030.050.035.0根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)表A.3.1-3可得全线非满载车与满载车当量设计轴载换算系数,具体见下表:非满载车与满载车当量设计轴载换算系数设计指标沥青混合料层永久变形无机结合料层疲劳开裂车辆类型非满载车满载车非满载车满载车2类35.53类314.24类137.65类72.96类1.37.910.21505.77类1.46.07.8553.08类1.46.716.4713.59类204.310类2.47.037.8426.811类1.512.12.5985.4根据交通组成分析和计算,设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量5040546辆,交通荷载等级为中交通。2.4路况现状调查与分析2.4.1旧路路面现状旧路沥青混凝土路面存在纵横裂缝、龟裂、沉陷、麻面等病害。养护部门已针对各种病害以及严重程度,进行了相应的养护维修。局部龟裂修补、裂缝灌缝等。2.4.2旧路面破坏统计及评定根据《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018),公路技术状况分为优、良、中、次、差五个等级。路面技术状况评定应采用路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI和路面结构强度指数PSSI。公路技术状况等级划分标准评价指标优良中次差PCI、RQI、PQI、PSSI≥90≥80,<90≥70,<80≥60,<70<60公路技术状况评定应以1000m路段长度为基本评定单元。在路面类型、交通量、路面宽度和养管单位等变化处,评定单元的长度可不受此限制。我单位组织项目组对本项目进行了路况调查及相关项目的检测,分别对面层结构性损坏、行驶质量丧失、外观质量评定、整体结构寿命损失情况等进行详细的调查,并收集设计文件、施工、养护相关资料和交通量资料,以求准确地评价路面损坏情况,找出造成路面损坏的原因,为改造方案提供设计依据。沥青路面损坏状况指数(PCI)为了更准确的确定路面损坏情况及具体位置,为施工提供详细的资料,项目组对公路进行了路面损坏情况逐块调查,然后按《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018)的方法计算路面破损率及路面损坏状况指数。(1)路面损坏用路面损坏状况指数(PCI)评价,PCI按以下公式进行计算。PCI=100-α0DRα1式中:DR——路面破损率,为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比(%);Ai——第i类路面损坏的面积(m2);A——调查的路面面积(调查长度与有效路面宽度之积,m2);ωi——第i类路面损坏的权重;α0——沥青混凝土路面采用15.00;α1——沥青混凝土路面采用0.412;i——考虑损坏程度(轻、中、重)的第i类路面损坏类型;i0——包含损坏程度(轻、中、重)的损坏类型总数,沥青混凝土路面取21;(2)根据路面破损的严重程度和范围,损坏权重ωi的的取值如下:沥青路面损坏类型和权重类型(i)损坏名称损坏程度权重(ωi)计量单位1龟裂轻0.6面积m22中0.83重1.04块状裂缝轻0.6面积m25重0.86纵向裂缝轻0.6长度m(影响宽度:0.2m)7重1.08横向裂缝轻0.6长度m(影响宽度:0.2m)9重1.010坑槽轻0.8面积m211重1.012松散轻0.6面积m213重1.014沉陷轻0.6面积m215重1.016车辙轻0.6长度m(影响宽度:0.4m)17重1.018波浪拥包轻0.6面积m219重1.020泛油0.2面积m221修补0.1面积m2(3)根据本次调查结果(详见本设计《沥青路面状况调查表》),分段计算路面综合破损率(DR)和路面状况指数(PCI)如下:沥青路面评定结果表分段起止桩号长度(m)路面综合破损率(DR)%路面状况指数(PCI)评价等级K1569+973~K1571+00010270.0994.5优K1571+000~K1572+00010000.0894.8优K1572+000~K1573+00010000.2192.13优K1573+000~K1574+00010000.1593.04优K1574+000~K1575+00010000.0695.36优K1575+000~K1576+00010000.0994.51优K1576+000~K1577+00010000.194.12优K1577+000~K1578+00010000.0794.92优K1578+000~K1579+00010002.1979.29中K1579+000~K1580+00010000.0894.77优K1580+000~K1581+00010000.1593.17优K1581+000~K1582+00010000.0296.95优K1582+000~K1583+00010000.0396.3优K1583+000~K1584+00010000.9285.49良K1584+000~K1585+00010000.9485.41良K1585+000~K1586+00010000.0396.59优K1586+000~K1587+00010000.1194.02优K1587+000~K1588+00010000.0695.18优K1588+000~K1589+00010000.0396.35优K1589+000~K1590+00010000.0894.57优K1590+000~K1591+00010000.0396.53优K1591+000~K1592+00010000.0795.01优K1592+000~K1593+00010000.6987.14良K1593+000~K1594+00010000.0495.96优K1594+000~K1594+9009000.0695.28优根据对路面技术状况评价,本项目国道G211鱼池至石岭段长24.927km,其中19.927km评定等级为“优”(占比80%),4km评定等级为“良”(占比16%),1km评定等级为“中”(占比4%)无“次”、“差”路段。路面行驶质量(RQI)平整度关系到行车的安全,舒适以及路面所受冲击力的大小和使用寿命,不平整的路表面会增大行车阻力,并使车辆产生附加的振动作用。这种振动作用会造成行车颠簸,影响行车的速度和安全,影响驾驶的平稳和乘客的舒适。同时,振动作用还会对路面施加冲击力,从而加剧路面和汽车机件的损坏和轮胎的磨损,并增大油料的消耗,而且不平整的路面还会积滞雨水,加速路面的损坏。由于挖补后路面与原路面搭接不平整、部分路段出现跳车现象、路面横缝灌缝过多导致该路面平整度达不到要求。路面行驶质量指数(RQI)及国际平整度指数(IRI)按下列公式计算:式中:RQI——路面行驶质量指数;IRI——国际平整度指数(m/km);a0—一级采用0.026,其他等级公路采用0.0185;a1—一级采用0.65,其他等级公路采用0.58。为了减少振动冲击力,提高行车速度和增进行车舒适性、安全性,路面改造工程需提高原路面平整度。根据《公路技术状况评定标准》的规定,路面行驶质量评价结果见下表。路面行驶质量指数表分段起止桩号标准差表示的平整度(mm)σIRI路面行驶质量指数RQI评价等级K1569+973~K1571+0001.362.2793.56优K1571+000~K1572+0001.051.7595.14优K1572+000~K1573+0001.111.8594.87优K1573+000~K1574+0001.402.3393.32优K1574+000~K1575+0001.762.9390.79优K1575+000~K1576+0001.412.3593.26优K1576+000~K1577+0001.412.3593.26优K1577+000~K1578+0002.534.2282.41良K1578+000~K1579+0001.823.0390.30优K1579+000~K1580+0001.752.9290.87优K1580+000~K1581+0001.462.4392.95优K1581+000~K1582+0001.181.9794.53优K1582+000~K1583+0001.532.5592.49优K1583+000~K1584+0001.542.5792.42优K1584+000~K1585+0001.342.2393.67优K1585+000~K1586+0001.242.0794.22优K1586+000~K1587+0001.362.2793.56优K1587+000~K1588+0001.322.2093.78优K1588+000~K1589+0001.161.9394.63优K1589+000~K1590+0001.202.0094.43优K1590+000~K1591+0001.592.6592.08优K1591+000~K1592+0001.432.3893.14优K1592+000~K1593+0001.101.8394.91优K1593+000~K1594+0001.131.8894.77优K1594+000~K1594+9001.252.0894.17优路面使用性能(PQI)路面使用性能评价包含路面损坏、平整度和抗滑性能三项技术内容。对于二、三、四级公路路面仅包含路面损坏和平整度两项技术内容。路面使用性能指数PQI按下式计算。PQI=ωPCIPCI+ωPQIRQIPQI分项指标权重路面类型权重高速、一级公路二、三、四级公路沥青混凝土路面ωPCI0.350.60ωRQI0.30.40ωRDI0.15—ωRBI0.1—ωSRI0.1—ωPSSI——路面使用性能(PQI)评定结果分段起止桩号路面损坏状况指数PCI路面行驶质量指数RQI路面使用性能PQI评价等级K1569+973~K1571+00094.593.5694.124优K1571+000~K1572+00094.895.1494.936优K1572+000~K1573+00092.1394.8793.226优K1573+000~K1574+00093.0493.3293.152优K1574+000~K1575+00095.3690.7993.532优K1575+000~K1576+00094.5193.2694.01优K1576+000~K1577+00094.1293.2693.776优K1577+000~K1578+00094.9282.4189.916良K1578+000~K1579+00079.2990.383.694良K1579+000~K1580+00094.7790.8793.21优K1580+000~K1581+00093.1792.9593.082优K1581+000~K1582+00096.9594.5395.982优K1582+000~K1583+00096.392.4994.776优K1583+000~K1584+00085.4992.4288.262良K1584+000~K1585+00085.4193.6788.714良K1585+000~K1586+00096.5994.2295.642优K1586+000~K1587+00094.0293.5693.836优K1587+000~K1588+00095.1893.7894.62优K1588+000~K1589+00096.3594.6395.662优K1589+000~K1590+00094.5794.4394.514优K1590+000~K1591+00096.5392.0894.75优K1591+000~K1592+00095.0193.1494.262优K1592+000~K1593+00087.1494.9190.248优K1593+000~K1594+00095.9694.7795.484优K1594+000~K1594+90095.2894.1794.836优沥青路面结构强度(PSSI)沥青路面强度采用强度指数(PSSI)作为评价指标,路面强度指数(PSSI)按下式计算:PSSI=式中:SSR——路面结构强度系数,为路面弯沉标准值与实测代表弯沉之比;——路面弯沉标准值(mm);——实测代表弯沉值(mm);a0——模型参数,采用15.71a1——模型参数,采用-5.19①实测路表弯沉代表值路面弯沉值是以20℃为测定沥青路面弯沉值的标准状态,当沥青面层厚度小于或等于5cm时,不需要温度修正;当路面温度在20℃±2℃时,也不进行温度修正;其他情况下测定弯沉值均应进行温度修正,温度修正及回弹弯沉的计算宜按下列步骤进行。测定时的沥青层平均温度按下式计算:T=(T25+TM+TE)/3式中:T——测定时沥青层平均温度;T25——根据T0得出的路表下25mm处的温度,℃;TM——根据T0得出的沥青层中间深度的温度,℃;TE——根据T0得出的沥青层底面处的温度,℃;T0——为测定时路表温度与测定前5d平均气温的平均值之和,℃。与日平均气温为日最高气温与最低气温的平均值。然后由沥青层平均温度从路面弯沉温度修正系数曲线查找出沥青路面弯沉温度修正系数:L20=LT•K式中:K——温度修正系数;L20——换算为20℃的沥青路面回弹弯沉值,0.01mm;LT——测定时沥青面层内平均温度为T时的回弹弯沉值,0.01mm。②计算实测路表弯沉代表值路段内实测路表弯沉代表值(0.01mm)按下列公式计算:式中:—路段内实测路表弯沉代表值(0.01mm);—路段内实测路表弯沉平均值(0.01mm);S—路段内实测路表弯沉标准差(0.01mm);—与保证率有关的系数,取1.04;—季节影响系数,取1.2;—温度修整系数,取0.97。 ③弯沉标准值计算()a.弯沉标准值计算:式中:Ne——路面设计年限、路面结构性修复设计年限或路面功能性修复预期使用年限内车道累计当量轴次(次/Ac——公路技术等级系数,高速和一级公路取1.0,二级公路取1.1,三级和四级公路取1.2;本次取As——路面面层类型系数,沥青混凝土路面取1.0,热拌和冷板沥青碎石、沥青贯入式路面(含上拌下贯式路面)及沥青表面处治取1.1;本次取Ab——路面结构系数,半刚性基层沥青路面取1.0,柔性基层沥青路面取1.6b.累计当量轴次Ne应按下式计算:式中:N1——通车第一年双向日均当量轴次(次/d);t1——设计年限或预期使用年限(年);γ——设计年限或预期使用年限内交通量年均增长率(%);η——车道系数。c.通车第一年双向日均当量轴次N1按下式计算:式中:NP——当前年度双向日均当量轴次(次/d);t2——通车第一年至当前年度的使用年限。通过计算,路面弯沉标准值为:25.80.01mm)。沥青路面强度结果表起讫点桩号长度(米)弯沉标准值l0代表弯沉值l路面强度结构系数SSR路面结构强度PSSI评价等级K1569+973~K1571+000102725.8300.8684.67良K1571+000~K1572+000100025.8221.1796.5优K1572+000~K1573+000100025.8191.3698.67优K1573+000~K1574+000100025.8181.4399.07优K1574+000~K1575+000100025.8141.8499.89优K1575+000~K1576+000100025.8161.6199.63优K1576+000~K1577+000100025.8161.6199.63优K1577+000~K1578+000100025.8161.6199.63优K1578+000~K1579+000100025.8310.8382.53良K1579+000~K1580+000100025.8191.3698.67优K1580+000~K1581+000100025.8231.1295.51优K1581+000~K1582+000100025.8161.6199.63优K1582+000~K1583+000100025.8231.1295.51优K1583+000~K1584+000100025.8251.0393.03优K1584+000~K1585+000100025.8270.9690.27优K1585+000~K1586+000100025.8251.0393.03优K1586+000~K1587+000100025.8221.1796.5优K1587+000~K1588+000100025.8251.0393.03优K1588+000~K1589+000100025.8260.9991.55优K1589+000~K1590+000100025.8260.9991.55优K1590+000~K1591+000100025.8260.9991.55优K1591+000~K1592+000100025.8260.9991.55优K1592+000~K1593+000100025.8251.0393.03优K1593+000~K1594+000100025.8270.9690.27优K1594+000~K1594+90090025.8270.9690.27优通过计算表明,通过多年营运,旧路路面强度降低较少,除个别路段基层出现破损外,大部分路面只是沥青混凝土面层出现病害,具有预防养护条件。原沥青路面典型病害分析通过分析路面病害调查和检测结果,分析得出路面病害产生的主要原因有以下几个方面:(1)由于道路改造后交通量的增加和多年的使用,导致部分路面基层破损,致使部分路段路面出现一些车辙、裂缝、坑槽等病害。(2)纵缝产生的主要原因①原公路中由于碾压不均匀,出现路基、基层局部未压实或两侧密实度不够,使路基、基层承载力不足产生不同程度的沉陷,形成裂缝;②沥青混合料摊铺时,接缝处理不当,造成路面渗水或面层压实度未达到要求,在行车作用下形成裂缝。(3)横缝产生的主要原因①路基、基层出现干缩或冻缩形成裂缝,反射到沥青路面上产生裂缝;②在施工过程中路基、基层的上、下层横接缝出现重叠或搭接过少而形成裂缝,反射到沥青路面上产生裂缝;③冬季气温下降,沥青路面收缩形成裂缝。(4)坑槽产生的原因①主要原因是边坡岩石崩塌掉块砸坏路面;②在面层龟裂形成后未及时养护,而逐渐形成的;③基层局部强度不足,也会产生坑槽。(5)龟裂产生的原因①路面积水下渗至路基或积水对路基侧向渗透破坏,造成路基内部结构力学性能降低。②在路面裂缝产生初期未对路面进行及时修复,造成路面损坏持续发展至路面龟裂。③在施工过程中,路基填筑未严格按照规范要求进行施工,如一次填筑厚度过大造成局部压实度不够,填料不符合要求含有软弱夹层等,造成路基本身结构强度不足。(6)沉陷产生的原因因裂缝、坑槽等面层病害未及时处理,水沿着缝隙进去基层和路基中,在车辆荷载反复作用下,基层和路基损坏,基层和路基产生永久形变,进而路面沉陷。2.4.4路基病害调查路基整体强度较好,局部路段因路基不均匀沉降或排水不畅引起路面沉陷、变形。K1584+313~K1584+333段现状右侧浆砌挡墙因年久失修,出现挡墙垮塌现象。挡土墙垮塌2.4.5路肩病害调查经过现场调查,沿线局部路肩发生变形、破坏。2.4.6排水调查路基、路面排水主要通过边沟及涵洞排出。沿线边沟有淤积及破损等现象。边沟缺失边沟淤积2.4.7桥梁病害调查通过调查,本项目路段共有10座桥梁,根据桥梁检测报告,10座桥均为2类桥,桥面铺装较好,局部轻微裂缝,桥梁结构问题不在本次设计范围内。(1)K1575+533—石桥沟桥石桥沟桥位于G211银川-榕江线上,桥梁全长33.0m,跨径组合1×25m,桥面宽为8.0m,横向布置为0.5m(防护栏)+7.0m(行车道)+0.5m(防护栏),桥下净高为10.0m。该桥上部结构为空腹式圬工拱桥,桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(2)K1576+953—马家沟桥马家沟桥位于G211石柱-万州段。桥梁全长9.7m,跨径组合1×5m,桥面宽为11.5m,横向布置为0.75m(护栏)+10m(车行道)+0.75m(护栏)。该桥上部结构为实腹式圬工拱桥,桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(3)K1579+513—龚家岩桥龚家岩桥位于G211银川-榕江线上,桥梁全长72.2m,跨径组合1×45m,桥面宽为9m,横向布置为1m(防护栏)+7m(行车道)+1m(防护栏),桥下净高为5m。该桥上部结构为空腹式圬工板拱,拱圈厚90cm,下部结构为重力式圬工桥台;桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(4)K1580+393—红谷桥红谷桥位于G211银川-榕江线上,桥梁全长76.0m,跨径组合1×60m,桥面宽为9.0m,横向布置为1.0m(防护栏)+7.0m(行车道)+1.0m(防护栏),桥下净高为10.0m。该桥上部结构为空腹式圬工拱桥,纵向布置6个腹拱;下部结构为重力式圬工桥台;桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(5)K1582+033—野人孔桥野人孔桥位于G211银川-榕江路上,该桥全长36m,跨径组合1×20m,桥面全宽为9.3m,横向布置为0.5m(护栏)+8.3m(行车道)+0.5m(护栏)。该桥上部结构为空腹式圬工板拱,下部结构为重力式圬工桥台,桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(6)K1584+153—半坡旱桥半坡旱桥位于G211银川-榕江路上,该桥全长36.3m,跨径组合1×25m,桥面全宽为8.3m,横向布置为0.5m(防护栏)+7.3m(行车道)+0.5m(防护栏)。该桥上部结构为实腹式圬工板拱,下部结构为重力式圬工桥台,桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(7)K1585+953—外口坝桥外口坝桥位于G211线的银川-榕江路上,该桥全长19.6m,跨径组合1×15m,桥面全宽为10.5m,横向布置为0.5m(防护栏)+9.5m(行车道)+0.5m(防护栏)。该桥上部结构为实腹式圬工拱桥,下部结构为重力式圬工桥台,桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(8)K1587+933—凉桥坝2桥凉桥坝二桥位于G211石柱-万州段,该桥全长20m,跨径组合1×16m,桥面全宽为8.5m,横向布置为0.5m(护栏)+7.5m(行车道)+0.5m(护栏)。该桥上部结构为空腹式圬工拱桥,下部结构为重力式圬工桥台,桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(9)K1590+553—凉桥坝桥凉桥坝桥位于G211石柱-万州段,桥梁全长14m,跨径组合1×8m,桥面宽为8.5m,横向布置为0.5m(护栏)+7.5m(车行道)+0.5m(护栏)。该桥上部结构为实腹式圬工拱桥,下部结构浆砌条石桥台,桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。(10)K1592+613—鸦雀嘴桥鸦雀嘴桥位于G211银川-榕江线上,桥梁全长21.0m,跨径组合1×16m,桥面宽为9.0m,横向布置为1.0m(防护栏)+7.0m(行车道)+1.0m(防护栏),桥下净高为5.0m。该桥上部结构为实腹式圬工拱桥;下部结构为重力式圬工桥台,桥梁外观完好,桥面为沥青混凝土铺装,桥面铺装基本完好。2.4.8涵洞调查本项目全路段涵洞结构完整,本次不进行设计。2.4.9隧道调查本路段中有隧道2座,隧道全长601m。1)大树岭隧道(K1579+682~K1580+050)该隧道于2019进行隧道全面整治,隧道路面铺装、人行道(盖板沟)、隧道照明及安全设施等状况均较好。2)关口隧道(K1580+951~K1581+184)关口隧道路面铺装状况较好,路面结构主要病害为混凝土面板填缝料脱落严重,局部有破碎板现象;隧道人行道(盖板沟)局部破损,人行道宽度较窄,人行道高度较低等现象影响行人安全;隧道内衬砌有渗水现象;隧道内无照明设施、无轮廓标。该隧道已单独立项进行整治,不纳入本次设计范围内。2.4.10沿线安全设施调查(1)护栏全线护栏设置位置合理,本次不进行波形梁护栏设计。(2)标志牌道路沿线标志设置完善,个别标志牌锈蚀、损坏需进行更换,部分路段标志缺失需新增。(3)标线现状标线设置完善,个别标线脱落,由于使用年限较长,亮度系数已不能满足规范要求,在路面改造后重新施划。2.5路面综合评定根据路面状况评定结果,本项目沥青路面状况指数(PCI)评价以“优”、“良”为主,结合《公路沥青路面养护设计规范》JTG5421-2018、《重庆市公路局关于加强普通干线公路路面预养护管理的指导意见》渝路局发[2017]314号要求及项目资金条件,最终确定本项目沥青路面采用预防养护方案。2.6旧路材料与性能评价本项目采用预防养护设计,采用方案:对旧路面病害处治后,加铺1cm厚MS-3微表处,主要旧路材料来源于面修补挖除料,本项目考虑将旧路回收材料统一堆放至指定的堆料场,以便后期统筹安排旧路材料加工利用,可用于低等级公路的路面铺装。2.7沿线筑路材料、水、电等情况调查项目沿线砂、碎石匮乏,需外购,各材料运输地点,距离远近不一。(1)砂、碎石本项目所需砂、碎石,可从项目附近的石料加工场购买,砂质较好,含泥量低,通过现有道路运至工地,作为公路建设施工之用。(2)水泥、沥青水泥、沥青等外购材料,可以在石柱县购买,通过公路运输至工地。(3)商品沥青混凝土商品沥青混凝土等外购材料,可以在石柱县购买,通过公路运输至工地。(4)商品水泥稳定碎石、商品水泥混凝土商品水泥稳定碎石、商品水泥混凝土等外购材料,可以在石柱县购买,通过公路运输至工地。(5)工程用水本项目沿线沟渠水、池塘水等较发育,工程及生活用水可选择水质良好的沟渠水、池塘水,采用汽车运至工地。由于公路附近以农业、林业为主,工业污染很少,沿线水源的水质较好,可满足工程用水的需要。(6)工程用电项目区域电力资源供应充足,施工及生活用电可向当地供电部门申请就近搭接。(7)运输条件本项目区域内交通运输网络以公路为主导,交通便利,可以利用现有公路通行,工程材料可以直接采用汽车运输到工地。

预防养护设计方案3.1路段筛选3.1.1基础数据调查工程概况路线起于鱼池镇峡口,起点桩号K1569+973,沿线经过悦崃镇、龙沙镇,终点止于石岭,终点桩号K1594+900,全长24.927km。道路设计为双向单车道二级公路,标准路幅宽度为8.5m。自然区划本路段所在地属中亚热带湿润季风区,气候温和,雨水充沛,四季分明,具有春早、夏长、秋短、冬迟特点。日照少,气候垂直差异大,灾害性天气频繁。年平均温度16.4℃,年均降水量在1066.5毫米以上,年均日照时间1333.3小时,无霜期在179至320天。依据《公路自然区划标准》(JTJ003-1986)确定本工程自然区划为Ⅴ2区(西南潮暖区)。设计年限本项目属于二级公路,依据《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)公路的设计年限分别为12年。标准轴载本路段路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载(BBZ-100)。原路面结构根据现场调查和以往项目资料收集,原路结构大致可分为以下2种:(1)路面标高受限制路段(街道及居民区),K1569+973~K1570+453、K1571+553~K1571+973、K1572+173~K1572+373、K1572+673~K1573+173、K1573+773~K1574+073、K1576+573~K1577+073、K1577+273~K1578+673、K1579+473~K1580+573、K1581+573~K1581+973、K1584+673~K1584+973、K1587+233~K1587+433~、K1587+833~K1588+633、K1590+233~K1591+533、K1592+233~K1593+113、K1593+833~K1594+900。①面层:4cm厚AC-13C细粒式(2017年铺筑))②5cm厚AC-16C中粒式沥青混凝土(2017年铺筑))③基层:20cm厚水稳碎石(2017年铺筑))④底基层:20cm厚水稳碎石(2017年铺筑))(2)路面标高不受限制路段(一般路段),K1570+453~K1571+553、K1571+973~K1572+173、K1572+373~K1572+673、K1573+173~K1573+773、K1574+073~K1576+573、K1577+073~K1577+273、K1578+673~K1579+473~、K1580+573~K1581+573、K1581+973~K1584+673、K1584+973~K1587+233、K1587+433~K1587+833~、K1588+633~K1590+233、K1591+533~K1592+233、K1593+113~K1593+833。①面层:4cm厚AC-13C细粒式(2017年铺筑))②面层:5cm厚AC-16C中粒式沥青混凝土(2017年铺筑))③基层:20cm厚水稳碎石(2017年铺筑))④底基层:20cm厚水稳碎石(2017年铺筑))⑤沥青混凝土夹层:4cm沥青混凝土厚(2006年铺筑))⑥基层:20cm水泥稳定碎石厚(2006年铺筑))⑥底基层:20cm破碎水泥混凝土板厚(2006年铺筑))建养历史国道G211线是石柱县的重要出境公路,是贯穿石柱县域的骨干公路,担负着沿线乡镇交通运输任务。道路于2017年完成路面大修改造,为沥青混凝土路面,该公路由石柱县公路事务中心管养。3.1.2交通荷载参数分析交通量为了确定国道交通分布情况,对其现有的交通流量观测站资料进行了调查,各路段交通量调查结果如下表所示。车辆类型分布系数及平均日交通量车类别说明车型分布系数日均交通量(辆)1类2轴4轮车辆64.2533662类2轴6轮及以上客车8.284343类2轴6轮整体式货车17.279054类3轴整体式货车(非双前轴)3.451815类4轴以上整体式货车(非双前轴)3.992096类双前轴整体式货车2.731437类4轴半挂货车(非双前轴)0.02交通荷载等级根据交通组成分析和计算,设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量5040546辆,交通荷载等级为中交通。路面技术状况调查依据《公路技术状况评定标准》(JTG5210—2018)对本路段进行检测,结果如下表所示,原路面结构强度满足《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表3.3.2要求。路面技术状况分段起止桩号路面损坏状况指数PCI路面行驶质量指数RQI路面使用性能PQI评价等级K1569+973~K1571+00094.593.5694.124优K1571+000~K1572+00094.895.1494.936优K1572+000~K1573+00092.1394.8793.226优K1573+000~K1574+00093.0493.3293.152优K1574+000~K1575+00095.3690.7993.532优K1575+000~K1576+00094.5193.2694.01优K1576+000~K1577+00094.1293.2693.776优K1577+000~K1578+00094.9282.4189.916良K1578+000~K1579+00079.2990.383.694良K1579+000~K1580+00094.7790.8793.21优K1580+000~K1581+00093.1792.9593.082优K1581+000~K1582+00096.9594.5395.982优K1582+000~K1583+00096.392.4994.776优K1583+000~K1584+00085.4992.4288.262良K1584+000~K1585+00085.4193.6788.714良K1585+000~K1586+00096.5994.2295.642优K1586+000~K1587+00094.0293.5693.836优K1587+000~K1588+00095.1893.7894.62优K1588+000~K1589+00096.3594.6395.662优K1589+000~K1590+00094.5794.4394.514优K1590+000~K1591+00096.5392.0894.75优K1591+000~K1592+00095.0193.1494.262优K1592+000~K1593+00087.1494.9190.248优K1593+000~K1594+00095.9694.7795.484优K1594+000~K1594+90095.2894.1794.836优预防养护路段确定根据上表中路面技术状况指数,按照《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表3.4.2预防养护宏观路况标准及《公路沥青路面养护设计规范》表5.2.1评价单元养护类型划分方法的规定,确定预防养护路段:各路段PCI>80(K1578+000~K1579+000段PCI小于80,由于局部龟裂、沉陷,修补后可满足要求)、PSSI>75、RQI>80,在排水性能优良的情况下,宜采用预防养护。同时根据本路段调查结果分析:本项目路面典型病害为块状裂缝、沉陷及纵横裂缝。专项数据调查对预防养护路段病害的损坏类型、分布统计和严重程度进行检测,结果如下表所示,均满足《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表3.5.2预防养护微观路况标准的规定。损坏类型病害类型分级病害面积占病害总面积总计裂缝类龟裂轻08.60%中1408.60%重0块状裂缝轻915.59%5.59%重0横、纵裂缝轻856.852.64%65.81%重214.213.17%松散类坑槽轻100.61%0.61%重0变形类沉陷轻31519.36%19.36%重03.2预防养护措施选择本次设计路段为二级公路,交通荷载等级为中等交通,依据《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表4.3.2预防养护措施应用条件及6.1.1重庆市公路沥青路面使用的常用预防养护技术主要有微表处、碎石封层等封层技术和超薄罩面、薄层罩面等罩面类技术,本项目初选预防养护推荐的措施为复合封层、微表处、3cm薄层罩面。预防养护措施应用条件公路等级交通荷载等级预防养护措施封层功能性罩面含砂雾封层稀浆封层微表处碎石封层纤维封层复合封层超薄罩面薄层罩面二、三级公路重及以上××△√√√√√中及以下△√√√√√√√四级公路重及以上△△√√√√√√中及以下√√√√√√√√注:√——推荐,△——可选,×——不推荐。预防养护措施预期使用年限(年)PCI预防养护措施封层功能性罩面含砂雾封层稀浆封层微表处碎石封层纤维封层复合封层超薄罩面薄层罩面85~951~22~32~33~43~43~54~65~875~85××0.5~22~32~42~43~53~6注:×——不推荐;数据或经验不足时,预期使用年限建议选用中值。技术特点预防养护技术特点复合封层既能处理路面轻微的病害又能解决路面摩擦降低的情况,增加对路面养护的耐久性,但此技术对原材料要求高,施工难度大。3cm薄层罩面能够承受重载交通和高剪应力,改善路面平整度,可增加车轮的抗滑性、降噪性、渗水性好。微表处3.3预防性养护设计方案确定1)技术因素比选依据《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表5.2.1并结合该工程状况的初步调研,确定三种养护方案技术因素特征属性值,如下表所示,微表处技术因素综合值最高。技术因素特征属性值技术因素权重预防养护方案复合封层微表处3cm薄层罩面实施难易程度20%施工质量40%3.04.03.8耐久性40%综合值-2)经济因素比选为方便计算全寿命周期内总费用现值,分析期均采用同一种养护措施,本路段PCI均值为93.4,依据《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》(CQJTG/TA03-2020)表4.3.4预防养护方案预期使用年限,养护计划如下表所示。预防养护计划养护方案计划复合封层4年一次,共计5次微表处3年一次,共计6次3cm薄层罩面6年一次,共计3次本养护项目初始的修建费相同,进行生命周期费用分析时,假定初始的修建费用为0,依据重庆市预防养护技术实施经验及定额计算,复合封层单价定为35.0元/m2,微表处单价定为27.6元/m2,3cm薄层罩面单价定为48.0元/m2,以实施养护的第一年为基准年,贴现率4%,依据《公路沥青路面养护设计规范》(JTG5421)附录C全寿命周期费用分析(LCCA)方法进行计算,并依据《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表5.2.2,确定三种养护方案经济因素特征属性值,计算结果如下表所示。发现采用微表处养护方案总费用现值最小可作为长期经济效益最优的养护方案。总费用现值及经济因素特征属性值养护方案养护总费用(万元/km)残值(万元/km)总费用现值PVC(万元/km)属性值复合封层122.56.125116.3752微表处115.926.44109.4833cm薄层罩面100.85.695.243)环境因素比选依据《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表5.2.3并结合该工程状况的初步调研,确定三种养护方案环境因素特征属性值,如下表所示,微表处技术更加节能环保。环境因素特征属性值环境因素预防养护方案复合封层微表处3cm薄层罩面节能环保4)交通因素比选依据《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表5.2.4并结合该施工机械设备、施工管理水平,确定三种养护方案交通因素特征属性值,如下表所示,复合封层技术对交通的影响最小。交通因素特征属性值交通因素预防养护方案复合封层微表处3cm薄层罩面交通影响2.03.52.55)最佳预防养护方案依据《重庆市公路沥青路面预防养护技术指南》表5.3.4确定技术因素、经济因素、环境因素、交通因素的权重系数W,并根据指南中式5.3.5计算三种养护方案综合评判系数,结果如下表所示。综合评判系数K影响因素权重预防养护方案复合封层微表处3cm薄层罩面技术因素30%经济因素40%2.04.53.5环境因素15%3.54.53.0交通因素15%2.03.52.5综合评判系数2.6153.693.625该路段实施微表处技术的综合评判系数k值最大,可作为该段道路最佳预防养护方案。结合养护资金计划,K1569+973~K1574+500(鱼池至石桥沟桥)段现场调查发现存在较多纵横裂缝病害,本次推荐采用1cmMS-3型微表处。K1574+500~K1586+000(石桥沟桥至外口坝桥)段路线纵坡起伏较大(连续10km道路平均纵坡达到4.7%),本次推荐采用1cmMS-3型微表处。K1586+000~K1594+900(外口坝桥至石岭)段路线平纵指标较好且现状纵横裂缝较少,为节约工程造价本次推荐采用0.6cmMS-2型微表处。3.4推荐的预防养护设计方案3.4.1设计参数(1)道路等级:二级;(2)设计标准轴载:BZZ-100;(3)交通等级:中等交通。(4)自然气候条件:石柱县属中亚热带湿润季风区,气候温和,雨水充沛,四季分明,具有春早、夏长、秋短、冬迟特点。日照少,气候垂直差异大,灾害性天气频繁。年平均温度16.4℃,年均降水量在1066.5毫米以上,年均日照时间1333.3小时,无霜期在179至320天。(5)各路面结构材料计算参数路面结构材料计算参数结构层编号层位材料类型模量(MPa)规范值(MPa)弯拉强度(MPa)泊松比1修补沥青混凝土AC-13C细粒式沥青混凝土100007500~125000.252修补沥青混凝土AC-20C中粒式沥青混凝土100007500~12500路面预防养护方案本项目设计尽量做到充分地利用当地建材,结合地方经济的发展需求,施工工艺简单可靠、施工工期短,投资省,并对道路交通干扰小。根据现场调查,结合当地经济、病害严重程度以及交通运输条件,对路面PCI评定为“优、良”的路段挖补旧路面裂缝病害后加铺MS-3微表处进行路面预防养护。路面方案Ⅰ(适用于,K1569+973~K1586+000一般路段)对旧路病害处治后,加铺1cm厚MS-3微表处,路面标高提升1cm。路面方案Ⅱ(适用于,K1586+000~K1594+900一般路段)对旧路病害处治后,加铺0.6cmMS-2型微表处,路面标高提升0.6cm。3.4.3旧路循环利用方案本次路面改造充分利用了原路路基、路面,对于铣刨旧料及挖补旧料采用统一堆放储备,后期统筹安排加工利用,可用于低等级公路的路面铺装。路面旧料基本实现“零废弃”,实现低污染、低耗能、低排放的公路养护效应。3.5沥青混凝土路面的修复路面常见病害的处治,应根据各种病害的产生原因、路面结构、龄期、当时当地的气候条件等实际情况,分别采取措施,及时修复。本着合理化、经济性、可操作性等角度出发,针对既有路面病害提出以下处理措施。3.5.1沥青路面的维修维修施工机械用于本工程施工的一切施工机械,必须类型齐全、配套完整、并能满足施工质量和进度的要求,其机械状况应能满足工程及施工安全的要求。施工机械的使用与操作,均不得使路面基层、路面、结构物、邻近的公用设施、财产或其他公路受到损伤、损坏或造成污染。(1)修补机具选用切割机、铣刨机,首先用切割机将修补的范围切割出来;用铣刨机(或人工)将病害的路面挖除,要确保将损坏的混合料清除干净。(2)压实机具对于大面积的修补压实施工,应选用YZ14~YZ18T光轮振动压路机进行压实;小面积局部维修,可选用YZ4小型振动压路机或冲击夯进行压实。大型压路机进出工地或从作业点转至另一作业点时要有拖移设备,避免损坏路面。(3)拌和运输机械施工时可选用小型可移动强制式混凝土拌和机械。沥青路面维修处治的技术要求(1)对各种路面病害应分析其产生的原因,并根据路面的结构类型、设计使用年限、维修季节、气温等实际情况,采取相应维修措施。(2)为防止病害发展和破损面积的扩大,对病害应及时进行处治。(3)对病害的维修事先应有周密的计划,作好材料准备,保证工序之间的衔接,对坑槽、沉陷、车辙等需将原路面而层挖除后进行机械修补作业的病害,宜单日开挖当日修补,并没置警示标志以保证行车安全。(4)修补面积应大于病害的实际面积,修补范围的轮廓线应与路面中心线平行或垂直并在病害面积范围以外10~15cm,应采取措施使修补部分与原路面联接紧密。3.5.2路面裂缝的处治(1)在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝,可不加处理。(2)对于路面的纵向或横向的裂缝,应按裂缝的宽度按以下步骤分别予以处治:①缝宽在10mm以内:a.清除缝中杂物及尘土。b.将稠度较低的热沥青灌入缝内,灌入深度约为缝深的2/3。c.将溢出缝外的沥青清除。②缝宽在10mm以上:沿裂缝方向以50cm宽度挖除旧沥青砼上面层,再重新铺筑上面层。③已经发展出支缝,并伴有唧浆或沉陷变形的裂缝,开挖整个沥青面层,检查基层状况,挖除有病害的基层后用20cm水泥稳定级配碎石/水泥混凝土修复基层后,铺筑9cm沥青砼面层。④连续多条裂缝,间距小于8m,按连续挖补处理,不宜单条处理。⑤处于路面龟裂等病害路段的横向裂缝,结合挖补一并处理。3.5.3龟裂、块状裂缝等龟裂、块状裂缝等的处治应视其发展程度采用相应措施:(1)对于基层良好,病害仅发生在沥青层:挖除沥青病害层后,采用9cm沥青砼进行局部修补。(2)对于基层松散:将沥青砼面层全部挖除,再挖除松散破坏基层,用20cm水泥稳定级配碎石(修复施工范围分散,局部面积较小,基层修补采用C15早强混凝土进行修补)。然后铺筑9cm沥青砼面层;若揭开基层后,发现路基有问题的,按照路基病害的处理方法处理路基。3.5.4麻面、松散的处治(1)因嵌缝料散失出现轻微麻面,在沥青面层不贫油时。可在高温季节撤适当的嵌缝料,并用扫帚扫匀,使嵌缝料填充到石料的空隙中。(2)大面积麻面应喷洒稠度较高的沥青;并撒适当粒径的嵌缝料,应使麻面部分中部的嵌缝料稍厚,周围与原路面接口要稍薄,定型要整齐,并碾压成型。(3)因沥青用量偏少或因低气温施工造成的沥青面层松散,应采用以下方法处治:①先将路面上已松动了的矿料收集起来。②待气温升至15℃以上时,按0.8~1.0kg/m2的用量喷洒沥青,再均匀撒3~6mm的石屑或粗砂(5~8m3/l000m2)。③用轻型压路机压实。(4)对于因油温过高,沥青老化失去粘结性而造成松散,应将松散部分挖除后,重作面层。(5)由于基层或土基软化变形而造成的路面松散,应先处理好基层后,再重作面层。3.5.5车辙的处治(1)车道表面因车辆行驶推移而产生车辙,应将车辙面层切削或铣刨清除,再重铺沥青面层。(2)路面受横向推挤形成的横向波形车辙,如果已经稳定,可将凸出的部分削除,在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平、压实。(3)因面层与基层间有不稳定的夹层而形成的车辙,应将面层挖除,清除夹层后,重作面层。(4)因基层强度不足、水稳性能差,基层局部下沉而造成的车辙,应先处治基层,再做面层。3.5.6脱皮的处治(1)由于沥青面层与上封层之间粘结不好,或初期养护不良引起的脱皮,应清除已脱落和已松动的部分,再重新做上封层,所做封层的沥青用量及矿料粒径规格应视封层的厚度而定。(2)如沥青面层层间产生脱皮,应将脱落及松动部分清除,在下层沥青面上涂刷粘结沥青,并重作沥青层。(3)面层与基层之间因粘结不良而产生的脱皮,应先清除掉脱落、松动的面层,分析粘结不良的原因。若面层与基层间所含水份较多,应晾晒或供干;若面层与基层间夹有泥层,则应将泥砂清除干净,喷酒透层沥青后,重作面层。3.5.7路面坑槽的处治路面基层完好,仅面层有坑槽时的维修:(1)按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则,划出所需修补坑槽的轮廓线。(2)沿所划轮廓线开凿至坑底稳定部分,其深度不得小于原坑槽的最大深度。(3)清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物,并涂刷粘层沥青。(4)填入沥青混合料(在潮湿或低温季节,宜采用乳化沥青拌制的混合料)并整平。(5)用小型压实机具或铁制手夯将填补好的部分压(夯)实。新填补的部分应略高于原路面。如果坑槽较深,应将沥青混合料分两次或三次摊铺和压实。(6)热补法修补。采用热修补养护车,将加热板加热坑槽处路面,翻松被加热软化铺装层,喷洒乳化沥青,加入新的沥青混合料,然后搅拌摊铺,压路机压实成型。(7)对交通量较小的路段在低温寒冷或阴雨连绵的季节,无法采用常规方法,也无条件采用合适的材料修补坑槽时,为防止坑槽面积的扩大,可采取临时性的措施对坑槽予以处治,待天气好转后再按规范要求重新修补。(8)若因基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽,应先处治基层、再修复面层。3.5.8沉陷的处治(1)因路基不均匀沉降而引起的局部路面沉陷,若土基和基层已经密实稳定,不再继续下沉,可只修补面层,并根据路面的破损状况分别采取下列处治措施。①路面略有下沉,无破损或仅有少量轻微裂缝,可在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青,再用沥青混合料将沉陷部分填补,并压实平整。②因路基沉陷导致路面破损严重,矿料己松动、脱落形成坑槽,按照坑

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