沥青路面预防性养护理念与实践

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1、沥青路面预防性养护理念与实践沥青路面预防性养护理念与实践 2011年 12月 2日 徐徐剑剑交流内容 p定义与基本思路 p优势与必要性 p主要技术措施 p国内应用实践 p要解决的核心技术问题交通部公路养护技术规范规定：公路 养护工作必须贯彻“预防为主，防治结合”的 方针。但是，目前的规范体系中还 没有 “预防 性养护”的确切定义。 p定义与基本思路个人观点： 路面预防性养护是指交通主管部门或者公路管 理机构，为防止路面出现病害或者轻微病害的 进一步扩展，延 缓 路面 使 用性 能 的 衰减 ， 降低 路面 全寿命周期费 用， 在没有发生损坏 或者 只 有 轻微病害与病害 迹象 的路面 上 ，

2、采取 的基本 不扰动 路面结构 、不改变 路面结构 强度 的路面 养护作 业 。 p定义与基本思路路面预防性养护路面预防性养护 技术特点：基本不扰动路面结构，技术特点：基本不扰动路面结构， 不改变路面结构强度不改变路面结构强度 主体：交通主管部门或者公路管理机构主体：交通主管部门或者公路管理机构 客体：尚无病害或仅有轻微病害的路面客体：尚无病害或仅有轻微病害的路面 目的：维持良好路况，目的：维持良好路况， 降低路面全寿命周期费用降低路面全寿命周期费用 p定义与基本思路预防性养护的核心理 念 是通 过 “ 早 养护”实现 “ 少 养护”，通 过 “ 早投入 ”实现“ 少投入 ” ， 代表了 养护

3、理 念 的 科学发 展方 向 。 通 俗地讲 ，预防性养护 就 是 将 路面养护 提 前， 提 前 至 病害 未 出现或出现 初期 ， 从而避免 “ 开 膛破肚 ”的 维修 ， 节省 养护 费 用。 p定义与基本思路养护总费用 0 20 40 60 80 100 120 140 1996199719981999200020012002200320042005 年份 养护费用 (万元 /公里 ）p定义与基本思路交流内容 p主要技术措施 p定义与基本思路 p优势与必要性 p国内应用实践 p要解决的核心技术问题p主要技术措施原路面 最小厚度 乳化沥青粘层 公称粒径 一 、超薄罩 面技术 采 用 专

4、用施工 设备将断级配 HMA铺筑在 较厚 的 改 性 乳化沥青粘层油上形成 的 超薄 厚度 的 罩 面技术。 p主要技术措施核心技术： 1）专有设备； p主要技术措施2）特种改 性 乳化沥青 高粘 ， 高固 ， 快裂 p主要技术措施3） 矿料 级配 典型 的 断级配 ,由 70%-80%的 单 一 粒径碎石 ,20%- 30%的 细集料及填料组 成 ,沥青 用 量 4.6%-5.6% p主要技术措施主要 功 能 ： 1）有 效 地 预防路面 水 损坏； 2）减缓 由 沥青 老 化 引起 的 麻 面 、 松散等 病害 3）提高 路面 抗滑 性 能 4）降低 行车噪音 5） 一定 程 度地 封闭裂

5、缝 、 填补车辙 ， 改 善平整 度 6）改 善 路面 外 观。 p主要技术措施二、微表处技术 p主要技术措施微 表 处 的技术优点： （ 1） 很好 的 封水效果 ， 有 效 防治 坑槽 （ 2） 很好 的 抗滑 性 能 （ 3） 性 价比 较高 （ 4）较 理 想 的 使 用 寿命 （ 5） 施工 速 度 快 ， 对 交通的 影响小 （ 6） 环保 ， 节能 。 p主要技术措施三 、 碎石封 层 ： 碎石封 层 技术是 喷洒 沥青 结合 料后撒布 一定 粒 径 的 粗集料 ， 经碾压 而形成 的 封 层 。 按照 施工 工 序 的 不 同可以分 为： 单 层 碎石封 层、 双 层 碎 石封

6、 层、 三明 治 封 层、 多 层 碎石封 层 。 p主要技术措施单石单层结构 （ MSG） 双石单层结构 (MDG) 双层结构 (BIC) “三明治“结构 （ GLG） p主要技术措施法 国： 每年碎石封 层 施工面 积约 3.5亿 m 2 ； 澳大利亚 ： 约 25万 km的公路 使 用 碎石封 层 作 为 磨耗 层； 美 国： 33个 州 的 沥青 路面养护中 得到 应用， 普 及程 度在 各 养护措施中 排第四位 。 欧洲各国碎石封层的乳化沥青用量（欧洲沥青路面协会 EAPA统计数字） 国家名称 法国 英国 德国西班牙荷兰 乳化沥青总用量（万吨） 101 16 13 35 3 用于碎石

7、封层的乳化沥青量 （万吨） 60.6 12 7.8 19.3 1.5 用于碎石封层的乳化沥青占 乳化沥青总量的比例（ %） 60 75 60 55 50 p主要技术措施与 我 国 沥青表 处 的 差异 ： 国 外 的 碎石封 层 技术与 我 国的 沥青表 处 有 诸 多 不 同 之 处 ： （ 1） 集料 不 同 （ 2） 结合 料 不 同 （ 3）使 用 场 合 不 同 p主要技术措施在 我们 大量 采 用 表 处 的 六 、 七十 年 代 ， 可 以 选择 的结合 料 只有 多 蜡慢凝 的 液 体 沥青 “ 渣 油 ”或者是 乳化 的 渣 油 ， 由 于稠 度低 ， 喷洒 厚度 小 ， 裹

8、 不 住 大粒径 的 集料 ， 因此需 要 使 用 粒径小 的 集料 ； 同 时 ， 由 于 结合 料很 “ 稀 ”， 温 度 感 应性 强 ， 因此 还 需 要 有 相当 的 粉 料 进 行 稳 定。 而 石料 加 工 过 程 中 产 生 的“ 筛漏 ” 石 屑正 好 满足 了 这两 个要 求 ， 且 价 格便宜 ， 于 是 便产 生了 我们 的 表 处 。 这样 的“ 表 处 ” 当然 只 能 是 低 等 级 的路面 形 式 。 p主要技术措施碎石封 层 的技术优势： （ 1） 很好 的 抗滑 性 能 （ 2）有 良 好 的 封水效果 ， 可 有 效 防止路 表 水 下渗 ， 减少 路面

9、水 损 害 （ 3） 很好 的 随 从变形能 力 ， 很好 地 适 应 原 路面病害 （ 4） 施工 设备 简 单 ，工 艺简便 ，施工 速 度 快 （ 5）使 用 寿命较 长 （ 6） 价 格便宜 。 p主要技术措施碎石封 层 技术 在 我 国的 适 用 场 合： （ 1） 普 通公路 沥青 路面的养护。 （ 2）高 等 级 公路 桥 面 粘 结防 水 层 。 （ 3） 轻交通 量 道 路的路面 （ 4） 新建普 通公路 沥青 路面的 表 面 磨耗 层 。 p主要技术措施四 、 灌 缝 /贴 缝 技术 1、 必要性 沥青 路面，出现 裂缝 是 不 可 避免 的。 初期 产 生 的 裂缝对 沥

10、青 路面的 使 用性 能 无 明 显 影响 ，但是 随着 路 表 雨 水 或 雪 水 的 侵 入 ， 便 会造 成 路面病害的出现。 p主要技术措施通 过 对裂缝 进 行 灌 缝处 理， 可以 减少 水分 从 裂缝处 渗 入 路面结构， 减少 路面 水 损 害的 可 能 性，延 长 路面的 使 用 寿命 ， 推 迟 路面的 大 中 修 时间 。 即便 是 在沥青 路面 加 铺罩 面 层 之 前， 也 可 先 对 原 路面进 行 灌 缝处 理， 以 延 缓 或防止 罩 面 层上 反射 裂缝 的出现，延 长 罩 面 层 的 寿命 。 p主要技术措施技术要求 p主要技术措施低温拉伸试验 p主要技术措

11、施4、设备 设备 功能 修整机 清除松散材料，将裂缝修整或扩大成所需的形状 空气压缩机 利用空气吹出裂缝中的残留物 干燥机 干燥裂缝 清扫器 去除裂缝内和裂缝周围的残留物 封缝机 将封缝材料灌入裂缝中 p主要技术措施p主要技术措施贴缝技术 p主要技术措施交流内容 p定义与基本思路 p主要技术措施 p国内应用实践 p要解决的核心技术问题 p优势与必要性一 、 技术 经 济 优势 1、降低全寿命周期 养护 费 用 p美国密歇根州：如果不采取预防性养护，大中修或 改建费用将是预防性养护的 8倍。 p美国犹他州：在路面寿命早期进行预防性养护可以 减少 75%的大修工程投入的结论。 p美国蒙大拿州：每在

12、预防性养护中投入 1美元，就可 以在大修养护中节省 4-10美元。 p优势与必要性美 国 亚利 桑那 州 公路部门 对以 下 3种 养护方 法 进 行 了 对比 研究 ： 铺筑完沥青 混凝土 路面 后 不 做任何 中 间维 修 和 养护 ，行 车 20年后翻 修。 铺筑完沥青 混凝土 路面 10年后做矫正 性养护， 而后 做一次 沥青 混凝土罩 面。 按照 预防性养护的 要求 ， 对已经 铺筑的沥青 混凝土 路面，根 据 路面 检测 结果，进行 定 期的预防性养护。 p优势与必要性研究 结 果 表 明 ： 以 第 3种 方 案 为基 准 ， 第 1 种 方 案 的 直接 工 程 费 用 高 出

13、 63%， 第 2种 方 案 的 直接 工 程 费 用 高 出 55%。 而 由 预防性养护 带来 的路面 良 好 的 服务 能 力 更 是 其它 两 种 方 案所 无 法 相 比 的。 p优势与必要性2、 延 长 路面 寿命 ， 减缓 路面 状况 衰变 养护措施 延长路面寿命（年） Overband裂缝填充 2 封缝 3 单层碎石封层 3 6 双层碎石封层 4 7 单层微表处 3 5 双层微表处 4 6 热沥青超薄罩面（ 20mm） 3 5 热沥青罩面（ 40mm） 5 10 铣刨 +热沥青罩面（ 40mm） 5 10 p优势与必要性3、改 善 路面 功 能 ， 提高 路面 服务 水平 p优

14、势与必要性二 、 国 外 推 广 应用 情况 美 国 AASHTO的 LTPP调查 显 示 （ 1999年 ） ： a.接受调查 的 41个 州 中 有 36个 已 经 建 立 了 路面 预防性养护体系， 占被调查总数 的 85% 。 b.在 已 经 有 预防性养护体系的 各 州 中， 有 接近 50%的 州（ 17个 ） 的预防性养护体系 已 经 使 用 10年以 上 。 p优势与必要性美国各州预防性养护经费 年经费 数目 (万 美 元 ) 州 的 个数 1000以下 6 1000 2500 12 2500 5000 6 5000 7500 4 7500以上 8 调查对象： 36个州 p优势

15、与必要性实施 预防性养护的 主要 技术 目标 技术目 标 州 的个 数 路 表 封 层 30 减少 渗 水 28 提高 抗滑 27 改 善平整 度 21 减缓 路 况 衰减 速 度 33 车 道 划 分 1 降低 噪音 3 p优势与必要性AASHTO咨询委员 会 2006年 3月 的 调查报告 显 示 ， 在 美 国 和 加 拿 大 两 国 参 与 调查 的 34 个 州 和 5个 省 中， 有 91.3%的 州（ 省） 实施 了 路面预防性养护 项 目， 有 69.6%的 州（ 省） 存 在 路面预防性养护技术指 南 。 p优势与必要性三 、 我 国 推 广 应用现 状 1、开 展 了 大量

16、 研究 工作，微 表 处 、 雾 封 层、 灌 缝等 路面预防性养护技术 得到 大量 应用。 p优势与必要性2、 一 些 省 市安 排 了 预防性养护 专 项 经 费 。 0 10000 20000 30000 40000 50000 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 年份 养 护 投 资 总 额 (万 元 ) 450 5450 10450 15450 20450 25450 2000200120022003200420052006 (年 ) (万元 ) 干 线 公 路 经 营性 公 路 上海市上海市 陕西省陕西省 分类 雾封 层 改性 稀浆 封层 微表处 超薄磨 耗层 合计 项数 8 16 13 8 45 里程（ km） 120 158 181 47 506 面积 (千 m 2 ) 1126 1317 1810 673 4927 计划投资额 ( 万元 ) 4686 11851 12127 9606 38271 北京市北京市 2010 2010年情况年情况 p优势与必要性3、 仍 有 很 长 的路要 走