高速公路沥青路面预防性养护.ppt

,高速公路沥青路面预防性养护,第一部分:全国公路养护工作会议精神-“十一五”公路养护管理主要任务1、总体要求：以科学发展观为统领，坚持建管养并重，以改革创新为动力，以依法治理为保障，构筑更安全、更畅通、更和谐、更高效的公路交通网路，更好地满足经济发展和人民群众的需求。,2、总体目标：维护一个安全畅通的公路网络；构建一个以人为本的公路服务体系；建立一个科学高效的公路管理体制；培育一个规范有序的公路养护工程市场；建设一个先进高效的公路管理平台；培养一支拼博奉献的公路管养职工队伍。,3、主要任务（1）加强公路正常养护养护是建设的延续，良好的养护可有效延长公路使用寿命，降低全寿命周期成本。建设是发展，养护管理也是发展，而且是可持续发展；进一步加大公路养护资金投入；养护费中用于公路养护的比例不低于80%；积极争取各级政府财政预算内资金对农村公路养护的投入；政府的养护资金投入应主要保障养护的需要，建设资金应主要采取市场融资的方式解决；,分类强化公路日常养护对高速公路和干线公路，重点是提高养护规范化、机械化和专业化水平，改进管理方式，完善规章制度提高养护质量。及时安排大中修工程每年安排干线公路大修、中修的比例原则上不低于5%和8%。加大路网结构改造力度继续组织实施“公路安全保障工程”“危桥改造工程”等针对提高公路通行能力和服务水平的路网结构改造工程。,全面推行预防性养护实现全寿命周期公路养护成本最小化；加强路况检测评定，科学制定预防性养护计划；要加大预防性养护的投入，保证预防性养护的时效性；要积极推广预防性养护的新技术、新设备、新工艺、逐步实现检测自动化、分析数字化、管理信息化、决策科学化。努力提高公路养护的科技水平继续推进公路养护机械化进程；积极推广沥青路面再生，水泥路面破碎利用，边坡生物防护等环保节能养护技术工艺。,（2）切实强化桥隧设施的养护监督完善规章制度，以及检查、评定、考评体系；加大危桥、危隧的改造加固力度；加强人才培训和技术研究。（3）进一步加大依法治路工作力度继续推进立法工作，促使公路保护条例尽早出台；继续加大执法力度；积极争取各界支持。（4）积极推进收费公路管理体制改革解决收费点过多，收费标准偏高；严格执行收费公路管理条例的规定要求；纳入交通主管部门的行业管理范畴，实现统一规划，统一标准，统一服务。,（5）稳步推进公路养护运行机制改革“管养分离，事企分开”的改革方向是正确的；改革的时机取决于政策准备情况；改革要坚持态度积极，步子稳妥的原则。（6）加快公路管理信息化建设以地理信息系统为依据，进一步完善公路数据库，构建公路管理信息化的基础平台；以电子政务建设为龙头，以公路数据库为依托，加快开发公路规划，建设、养护、管理、规费征收，路网调度等业务管理系统；,（7）继续做好公路规费征收工作加强政策研究；整顿异地挂靠征收；增强对运输业户服务的意识。（8）努力提高公路服务水平进一步提升公路服务理念，始终坚持以人为本，以车为本；加强养护施工路段的交通组织；全面推行出行信息服务；及时妥善处理公路突发事件；大力推进公路服务技术创新。（9）努力提高职工队伍素质适应新目标、新要求、新任务的需要。,第二部分 高速公路沥青路面养护工作的特点,（1）维修及时，避免扩展加剧（2）快速、尽量减少干扰交通机械化、一体化（3）维修质量要求高（4）重视与加强日常养护和预防性养护，避免结构性破损,1高速公路沥青路面养护工作的特点,（5）预防为主，防治结合（6）实施综合治理与注重社会效益；（7）以测试数据为依据，优化养护方；（8）以安全、舒适、畅通的服务理念为目标，确定（计划）养护经费；（9）以市场经济为导向，强化养护队伍的专业化，规模化；（10）提倡全过程养护。,2.1 存在的问题（1）资金比例失调；（2）养护设备技术落后；（3）运行机制不畅；（4）养护人员素质低。,2.目前养护行业中存在的问题 及需研究的课题,2.2 需研究的课题（1）现代路况检测技术（快速无破损检测）；（2）新技术、新工艺、新材料的开发与推广应用；（3）配套养护机械设备的研制；（4）沥青路面再生利用技术与设备；（5）预防养护技术的推广应用技术；（6）高速公路养护管理体制的改革。,1987年美国启动战略性公路研究项目（SHRP）Stratagem highwayResearchingPlan,养护费用效益研究(Maintenance Cost-Effectiveness）,98年完成了第一个5年的跟踪研究,取得如下重要研究成果：,3.养护经费,路面养护投入比例=小 修:中大修,(130+93):(103+109)=223:212,路面养护投入分配比例=小修:中大修,(11.3+4.2):(8.1+7.7%)=15.5:15.8,美国全国情况,图表反应内容：1、路面经过周期性日常养护寿命从20年长至35年2、路面经过日常养护可节约综合维修费用45%以上.,20年不做养护然后重建10年加铺一层热拌沥青料每年做有计划的预养护,几十亿,20年不做养护,10年加铺一层沥青料,预养护,1.00,0.86,0.47,20年 做,美国亚利桑那州的示范研究,投入的小修費用与小修费用的投入相对应的大修费用 中大修费用投入 预防性养护,目前中国一般高速公路对小修的投入,a,b,a:b1:8,摘自美国沥青协会网站 asphaltinstitute.org,预防性养护投入的最佳值,在目前的状况下，小修投入如果增加1元，可以节约8元大修费用,结论：养护费用发展的趋势：日常养护费用的投入会越来越大，日常养护工作越来越被重视！中大修的次数逐渐减少，甚至在公路寿命期内，不会出现中大修。,第三部分:沥青路面预防性养护,是一种在路面状况良好的情况下采取的对现 有路面进行有计划的基于费用效益的养护 策略。预防性养护在没有提高路面结构能力的情况 下，延迟路面的损坏，维持改善路面现有的 通车条件。通过延长路面上使用寿命来推迟 昂贵大修和重建活动。用于制止微小损坏，延迟进程性破坏，减少 纠正性养护。预防性养护在路面出现明显破 坏之前进行。,基本概念,采取预防性养护的路面的效益费用比是在采取任何养护措施路面的610倍。只适合于路面结构性能良好和路面损坏不太严重的情况，否则就需要铣刨、重新罩面或补强。预防性养护措施必须在路面加速破坏之前实施,预防性养护包括路面日常养护和小修。即应加强经常性、预防性小修保养，对局部轻微的初始破损应及时进行修理。我国公路养护技术规范通常把清扫保洁、处理泛油、拥包、裂缝、松散等病害作为保养作业；把修补坑槽、沉陷、处理波浪、啃边等病害作为小修作业。小修保养分初期保养、日常养护和预防性季节保养修理。可把其统称为预防性养护。,预防性养护中的两大关键技术（1）选择经济合理的养护措施；（2）确定恰当的养护时机,预防性养护措施 根据其技术特点可分为：（1）加铺层类 可有效地修复原路面的表面损坏，提高路面平整度和摩擦系数。如：稀浆封层、微表处以及各类薄层罩面等。（2）填封类 可修补路面的损坏、裂缝、松散、剥落等如雾封层。（3）活性剂类 主要改善路面的老化状况，如：沥再生。,预防性养护的适宜路况 结构强度足够，路面损坏状况的评分在中等以上，可参考下表：,各种养护和修复措施时间上的一般关系,沥青路面病害类型与可行的养护措施,1、沥青路面的雾封层技术 适用于松散脱落，微细裂缝，渗水较严重路段；雾封层后路面的抗滑性能会有所降低；雾封层一般采用各类乳化沥青，其洒布量视路况而定，通常为0.25-0.5kg/m2，通过实验确定。,雾封层技术是利用专用设备在沥青路面表面喷洒少量的沥青，增加路表沥青膜厚度，并封堵路表的开口孔隙，从而降低沥青路面渗水系数的技术。常用的沥青为慢裂或中裂乳化沥青。,水损害是我国沥青路面早期病害的主要形式之一，直接导致路表出现坑洞、唧泥、松散、沉陷、车辙等损坏。,水损害是我国沥青路面早期病害的主要形式之一，直接导致路表出现坑洞、唧泥、松散、沉陷、车辙等损坏。,水损害是我国沥青路面早期病害的主要形式之一，直接导致路表出现坑洞、唧泥、松散、沉陷、车辙等损坏。,沥青路面结构中所含的水分通常都是由雨水渗入而形成的，因此降低路面的渗水系数可有效减少沥青路面的水损害。公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）,公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）,2-1、概述 20世纪60年代末，法国首先开展研究，用来修复路面车辙。由于固化时间短、与原路面粘结力增强，迅速得到推广应用。,2、微表处,至今，改性沥青稀浆封层已被认为是修复路面车辙及其他路面多种病害最有效、最经济的手段之一。Starry seal（稀浆封层）改为Slurry surfacing（稀浆表处）而Slurry Surfacing 又分成Slurry seal和Micro Surfacing Slurry Seal,Microsurfacing则译为微表处，其使用性能和技术要求均有较大区别。微表处可用于超薄抗滑表层和车辙修补；是功能最完善的道路养护方法之一。,2-2、微表处的应用特点 施工速度快，施工后1小时即可通车 可提高路面抗滑能力，增加路面色彩对比度，改善路面性能，延长路面使用寿命。成型快、工期短、施工季节长 常温条件下作业，降低能耗，对环境污染小 可修复深达38mm的车辙而无需碾压 因很薄，对排水系统和桥上负荷影响小 密级配的微表处可作机场防滑面层，不会产生飞石。,2-3、微表处对组成材料的要求（1）集料 应坚硬，耐磨、不含泥土杂质，其砂当量大于65%，且符合级配标准。大于4.75mm集料技术要求,表8和表9列出国际稀浆封层协会（ISSA）的推荐级配，一般采用II、III型级配。IV型级配一次摊铺厚度可达13mm，适合于车辙填补和高速车道或双层摊铺的下层。ISSA推荐级配（%）表8,IV型级配通过率（%）表9,微表处技术是一种以快凝型阳离子改性乳化沥青为胶结料、以优质矿料为基体的表层修筑技术，其优点是施工速度快、开发交通早、路用性能良好，可有效恢复和重建路表性能。,微表处技术是于上世纪70年代起源于德国，是在稀浆封层技术基础上发展起来的，但其性能明显优于稀浆封层，并且有其特色。,微表处技术是西方发达国家常用的路面养护技术手段，美国的微表处使用量占全世界的50%左右，欧洲占30%左右；19981999年左右，微表处技术引入到我国，目前我国已制定了微表处和稀浆封层技术指南（JTG/T F40-02-2005）,微表处可以用于：（1）高速公路，一、二级公路沥青路面、水泥混凝土桥面、水泥混凝土隧道道面的预防性养护罩面；（2）新建或改建高速公路，一、二级公路路面、水泥混凝土桥面的表面磨耗层。,微表处摊铺车按作业方式可分为以下两类：（1）间断式作业微表处摊铺车：这是当今国内外使用最多的一种微表处摊铺设备，装料和摊铺不能同时进行，属于间断式施工。（2）连续式作业微表处摊铺车：该摊铺车施工的同时推动卸料卡车一起前进，各种液体原料经输送泵从运液罐车送入摊铺车的对应罐体中，从而实现微表处的连续施工。,微表处是指采用专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按合理配比拌和成稀浆混合料并迅速摊铺到原路面上，在摊铺后12h内开放交通的薄层结构，简称MS。按照矿料级配的不同，微表处可以分为型和型。,微表处理之所以能在世界范围内得到推广，主要是其具有以下良好的技术性能：1）高抗磨耗和高抗滑性能，适用于交通量大、重载车多的路面；2）可完成路面构造修复、微裂缝密封、车辙填充等修复功能；3）比热沥青薄层罩面的防止路表水下渗效果更好；4）在路基路面稳定的前提下，优质微表处层的使用寿命可达5年以上；5）开放交通快，可在施工后1h左右开放交通；6）单位面积建设成本低于传统热沥青罩面。,合格的乳液,合格的集料,水,按预定配比制备稀浆,稠度与拌和试验,湿轮磨耗试验,负荷车轮试验,粘聚力试验,最佳配合比,用于确定可施工时间,用于确定最小沥青沥青用量,用于确定最大沥青用量,用于确定开放交通时间,在拌和杯中放入一定量的矿料（通常为100g）、填料，拌匀，再将水、添加剂等倒入锅中拌匀，然后倒入一定量的（改性）乳化沥青，并开始记时。在（改性）乳化沥青倒入后的最初38s内用力快速拌和，然后用拌和匙沿杯壁顺时针均匀拌和，一般每分钟6070转，注意观察混合料的拌和状态。当稀浆混合料变稠，手感到有力时，表明混合料开始有破乳的迹象，记录此刻的时间，称为可拌和时间。,图3-4 集料的砂当量对混合料可拌和时间的影响,湿轮磨耗试验：用于控制混合料的最小沥青用量。用于评价混合料中各组分的配伍性。评价混合料的抗水损害能力。国际稀浆封层协会对微表处混合料提出了浸水1h湿轮磨耗不大于540g/m2和浸水6d湿轮磨耗不大于806g/m2的要求，其中浸水6d湿轮磨耗指标反映了混合料的抗水损害能力。,负荷车轮粘附砂试验 确定混合料的最大沥青用量。沥青用量越大，试样粘附的砂量也就越多，当粘附砂量达到要求的最大值时的沥青用量就是混合料的容许最大沥青用量。,粘聚力试验 微表处混合料的粘聚力是一项十分重要的指标，它反映了混合料的成型速度和开放交通时间。在相同的时间内，混合料的粘结力数值越大，说明混合料的成型速度越快，早期强度越高。国际稀浆封层协会将粘聚力1.2N.m定义为混合料的凝固时间，将2.0N.m定义为开放交通时间。,微表处所用的矿料要求十分严格，首先，在集料中要有一定数量起骨架作用的粗料，粗料过少将会造成粗细集料之间嵌挤力下降，导致封层强度和高温稳定性降低；其次，需要掺加适当数量的细料以保证稀浆的密实性、粘结性、耐久性和和易性。,1.微表处是一项优秀的路面养护技术，具有非常广阔的发展前景；2.我国的微表处技术在优质乳化剂、施工设备和添加剂等方面还受制于国外；3.微表处混合料的性能受原材料的性能影响非常大，因此应有专门生产的微表处原材料；4.微表处混合料的设计，目前还停留于经验性阶段，尚需更为精确的设计方法；5.微表处工程的现场检测，目前还是空白，在一定程度上限制了微表处技术的提高和推广。,3、薄层罩面（1）同步碎石封层 是利用同步碎石封层车将单一粒径的石料及沥青胶结料同时洒布在路面上，在胶轮压路机或自然行车辗压下，使胶结料与石料之间有最充分的表面接触。,三种类型,作用 有利于填充和治愈路面的裂缝，提高路面的密实性及抗渗性，防滑性、抗磨耗性等。,（2）防水粘层（Novachip）洒布乳化沥青（1kg/m2），紧接着铺撒沥青碎石（等粒径、断级配），轻碾即可成型，1020min可开放交通。其厚度可为：1cm、1.5cm或2cm 借助乳化沥青的汽化，将蒸汽及部分沥青带入沥青碎石的下部，从而形成密闭封层，同时也提高了封层与下卧层之间的结合。,Thanks,高速公路沥青路面养护,