道路工程之瀝青路面養(yǎng)護與維修新技術

道路工程之瀝青路面養(yǎng)護與維修新技術2015年3月第一章緒論

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瀝青路面預防性養(yǎng)護

1.5瀝青路面翻修及再生利用

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>

為了保持帝國中各個城邦的交流，印加人建設了大量的道路，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。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用在城市道路、高速公路、國道主干線。1.2瀝青路面使用用性能及主要要病害使用性能：抗老化性能、、耐疲勞性能能、水穩(wěn)定性性能、抗滑性性能抗老化性能抵抗瀝青路面面受氣候影響響逐漸喪失粘粘韌性等各種種良好性能的的能力。耐疲勞性能瀝青路面在反反復荷載作用用下，抵抗破破壞的能力。。研究方法一：：現(xiàn)象學法，，即傳統(tǒng)的疲勞勞理論方法，，它采用疲勞勞曲線表征材材料的疲勞性性質(zhì)；研究方法二：：力學近似法法，即應用斷裂力力學原理分析析疲勞裂痕以以及裂縫和擴擴展。主要區(qū)別就在在于前者的材材料疲勞壽命命包括裂縫的的形成和擴展展階段，研究究裂縫形成的的機理以及應應力、應變與與疲勞壽命之之間的關系和和各種因素對對疲勞壽命及及疲勞強度的的影響；后者者只考慮裂縫縫擴展階段的的壽命，認為為材料一開始始就有初始裂裂縫存在，因因此不考慮裂裂縫的形成階階段，它主要要是研究材料料的斷裂機理理及裂縫擴展展規(guī)律。水穩(wěn)定性能路面抵抗受水水的侵蝕逐漸漸產(chǎn)生瀝青膜膜剝離，掉粒粒，松散，坑坑槽而破壞的的能力。研究方法：力力學理論，化化學反應理論論，表面能理理論及分子定定向理論。瀝青路面主要要病害：裂縫縫類、松散類類、變形類、、其他類裂縫類：龜裂裂、不規(guī)則裂裂縫、縱縫、、橫縫；松散類：坑槽槽、麻面、脫脫皮、啃邊、、松散；變形類：沉陷陷、車轍、搓搓板、波浪、、擁包；其他類：泛油油、磨光、凍凍脹、翻漿1.3瀝青路面養(yǎng)護護重要性及養(yǎng)養(yǎng)護內(nèi)容在我國已建成成通車的高等等級公路中，，約90%以上為瀝青路面。。隨著時間的的推移，瀝青青路面會因氣氣候環(huán)境的影影響和行車荷荷載的作用下下，產(chǎn)生不同同程度的退化化。路面養(yǎng)護就是是采取有效技技術手段來減減緩這種退化化，使路面在在設計壽命期期內(nèi)提供良好好的服務質(zhì)量量。瀝青路面的養(yǎng)養(yǎng)護占公路日日常養(yǎng)護的比比重很大。我國目前呈現(xiàn)出公路建設和養(yǎng)養(yǎng)護雙高峰重重合的特點。公路建建設是發(fā)展、、養(yǎng)護管理也也是發(fā)展。傳統(tǒng)養(yǎng)護：重建設、輕養(yǎng)養(yǎng)護主要問題無法做到“防防患于未然””、無法做到及時時修補處理、經(jīng)費不足、養(yǎng)護技術水平平低三轉(zhuǎn)變單一養(yǎng)護向全全面養(yǎng)護轉(zhuǎn)變變、被動養(yǎng)護向預預防性養(yǎng)護轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變、粗放型養(yǎng)護向向精細化養(yǎng)護護轉(zhuǎn)變路面養(yǎng)護技術術階段圖路面將產(chǎn)生結(jié)結(jié)構(gòu)性缺陷，，也可被認為為是一種“恢恢復性”修補補。若未及時時養(yǎng)護，在隨隨后12%的使用壽命時時間內(nèi)，性能能再次下降40%，從而造成養(yǎng)護護成本3-10倍的增加。這一階段稱之之為矯正性養(yǎng)養(yǎng)護階段。預防性養(yǎng)護矯正性養(yǎng)護路面建設完成成質(zhì)量合格道路，在使用壽壽命75%的時間內(nèi)性能能下降40%，稱之為預防防性養(yǎng)護階段段。這一階段路面面只是發(fā)生功功能性損壞如如打滑、空隙隙增大、表面面瀝青膜剝落落等較小的缺缺陷。路面翻修路面結(jié)構(gòu)破壞壞已經(jīng)發(fā)生，，諸如中度和和極度車轍，，大范圍網(wǎng)裂裂縫或縱向裂裂縫等，這種種破壞發(fā)生后后路面已不具具備行使功能能，需要重新新修復。養(yǎng)護工程分類：《公路養(yǎng)護工程管理理辦法》小修保養(yǎng)：是對管養(yǎng)范圍內(nèi)的的公路及其沿線設設施經(jīng)常進行維護護保養(yǎng)和修補其輕輕微損壞部分的作作業(yè)。例如，瀝青青路面坑槽修補、、沉陷、處理波浪浪處理等，水泥混混凝土路面板塊的的局部修理。中修工程：是對公路及其沿線線設施的一般性損損壞部分進行定期期的修理加固,以恢復公路原有技技術狀況的工程。。例如，瀝青路面面整段封層罩面、、路面嚴重病害的的處理，水泥混凝凝土路面嚴重病害害處理。大修工程：是對公路及其沿線線設施的較大損壞壞進行周期性的綜綜合修理，以全面面恢復到原技術標標準的工程項目。。例如，路面補強強、重鋪或加寬。。改建工程：是對公路及其沿線線設施因不適應現(xiàn)現(xiàn)有交通量增長和和載重需要而提高高技術等級指標，，顯著提高其通行行能力的較大工程程項目。例如，公公路技術等級或路路面等級提高。養(yǎng)護內(nèi)容：《公路瀝青路面養(yǎng)養(yǎng)護技術規(guī)范》（JTG073.2-2001）日常巡視與檢查查、小修保養(yǎng)、、中修、大修、、改建和專項養(yǎng)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)良好好的道路系統(tǒng)保保持更長時間，，延緩未來的破破壞，在不增加加結(jié)構(gòu)承載能力力的前提下改善善道路系統(tǒng)的功功能狀況的一種種養(yǎng)護方式。矯正性養(yǎng)護:就是修補路面的的局部損害或?qū)δ承┨囟ú『M行的養(yǎng)護作作業(yè)，適用于路路面已經(jīng)發(fā)生局局部的結(jié)構(gòu)性破破損，但還沒有有波及全局的情情況。公路技術狀況評評定MQIwPQI路面使用性能PQI，權重70%；wSCI路基技術狀況SCI，權重8%；wBCI橋隧構(gòu)造物技術術狀況BCI，權重12%；wTCI沿線設施技術狀狀況TCI，權重10%路面綜合評價指指數(shù)PQIPQI=PCI*wPCI+ROI*wRQI+RDI*wRDI+SRI*wSRIPCI:路面損壞狀況指指數(shù)；RQI:道路行駛質(zhì)量指指數(shù)；RDI：路面車轍深度度指數(shù)；SRI：路面抗滑性能能指數(shù)；wPCI:路面損壞（PCI）的權重；wRQI:道路平整度（行行駛質(zhì)量，RQI）的權重；wRDI:路面車轍（RDI）的權重；wSRI:路面抗滑性能（（SRI）的權重。1.4瀝青路面預防性性養(yǎng)護通過對路況的定定期調(diào)查，及時時發(fā)現(xiàn)路面的輕輕微破壞與病害害跡象，分析其其產(chǎn)生原因，對對癥采取保護性性養(yǎng)護措施，以以防止病害的進進一步擴大，減減輕路面使用性性能惡化，使路路面長久保持良良好服務狀態(tài)的的一種養(yǎng)護理念念。預防性養(yǎng)護分類類：裂縫填封類類、封層類和和罩面類。發(fā)達國家預防性養(yǎng)護優(yōu)先先：道路狀況況檢測、服務壽壽命預測、養(yǎng)護護項目確定路面特性質(zhì)量改改善：提高摩摩擦阻力、降低低噪聲、提高承承載能力注重環(huán)境保護公共服務效率高高在美國和加拿大大兩國參與調(diào)查查的34個州和5個省中；91.3%的州（?。嵤┦┝寺访骖A防性性養(yǎng)護項目；89.6%的州（?。┐嬖谠诼访骖A防性養(yǎng)養(yǎng)護技術指南。。我國缺乏技術支撐體體系養(yǎng)護機械化程度度低公眾服務能力不不足：不能滿滿足日益增長的的個性化、多樣樣化出行需求1.4瀝青路面翻修及及再生利用路面破損嚴重，，采用罩面等養(yǎng)養(yǎng)護方法不能使使路面恢復良好好的工作狀態(tài)時時，為保證路面面必要的服務功功能，應進行翻翻修。我國僅干線公路路大中修工程中中，每年產(chǎn)生的的瀝青路面廢舊舊材料高達1.6億噸，水泥路面廢舊舊材料達3000萬噸，但路面材料循循環(huán)利用率尚不不到30%?！丁笆濉惫仿佛B(yǎng)護管理發(fā)展展綱要》廢舊路面循環(huán)利利用率達到40%，國道和省道廢廢舊路面循環(huán)利利用率達到70%。舊瀝青路面的再再生利用，就是是將舊瀝青路面面經(jīng)過路面再生生專用設備的翻翻挖、回收、加加熱、破碎、篩篩分后，與再生生劑、新瀝青、、新集料等按一一定比例重新拌拌和成混合料，，滿足一定的路路用性能并重新新鋪筑于路面的的一整套工藝。。瀝青面層材料與與基層材料——應分別回收并再再生利用;路面大修工程回回收的瀝青面層層材料——應優(yōu)先先考慮慮廠拌拌再生生;用于中中、下下面層層的再再生瀝瀝青混混合料料——可優(yōu)先先選擇擇廠拌拌冷再再生；；用于上上面層層的再再生瀝瀝青混混合料料——要選擇擇廠拌拌熱再再生技技術;路面表表面功功能的的恢復復工程程——可選擇擇就地地熱再再生技技術；；基層材材