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沥青路面预防性养护技术 同济大学黄琴龙 研究背景 社会背景 公路里程增长迅速沥青路面占有铺面公路的41 8 沥青路面的比例逐年增长 研究背景 社会背景 162 5亿人 365亿人 124 5亿吨 199亿吨 2005 2020 公路客运量 公路货运量 高质量的公路网络安全 通畅 和谐 宜人 研究背景 技术背景 传统被动养护方式不能缓解养护任务加重的压力不能适应路面交通荷载重型化不能缩小养护资金投入与需求的差距对降低交通干扰和满足用户要求的贡献不足预防性养护技术 预养护技术理念 理念 路面预防性养护是指在不增加路面结构承载力的前提下 对结构完好的路面或附属设施有计划地采取某种具有费用效益的措施 以达到保养路面系统 延缓损坏 保持或改进路面功能状况的目的 AASHTO 在恰当的时间对合适的路面采取正确的措施 预养护技术理念 理念 最佳时间 路面状况 使用时间 交通量 预养护触发点 中修触发点 原路面 预养护技术理念 理念 预养护技术理念 实施 预养护技术理念 实施 预养护路况标准 评价指标 判断指标路面状况指数 PCI 检验指标路面强度系数 SSI 行驶质量指数 RQI 预养护路况标准 宏观标准 预养护路况标 微观标准 轻微或中等程度的横向裂缝 纵向裂缝细小裂缝深度小于25mm的车辙轻微的表面不平整各种程度的泛油 老化 松散轻微或中等程度的抗滑不足路面轻微渗水 养护工作的分类 美国AASHTO FHWA路面养护分类预防性养护 PreventiveMaintenance 日常养护 RoutineMaintenance 反应性 修正性 养护 Reactive CorrectiveMaintenance 美国路面保养基金会 TheFoundationforPavementPreservation 养护分类预养护 恢复性养护和紧急养护 养护工作的分类 我国的养护工作分类 公路沥青路面养护技术规范 JTJ073 2 2001 日常巡视与检查 小修保养 中修工程 大修工程 改建工程 专项养护工程 路面预养护计划 制定计划纲要 制定进度安排确定养护需求制订养护措施选择指南形成分析程序效果反馈机制 预养护措施 灌缝 CrackSealing 雾状封层 FogSeals 碎石封层 ChipSeal 砂封层 Sand FlushSeal 稀浆封层 SlurrySeals 复合封层 CapeSeal 微表处 Microsurfacing 预养护措施 单层碎石封层 多层碎石封层 预养护措施 砂封层 复合封层 稀浆封层工艺示意 微表处工艺 预养护措施 现场热再生 HotIn PlaceRecycling 薄热拌沥青混凝土加铺层 ThinHot MixACOverlay 超薄抗滑层 UltrathinFrictionCourse 刷入封层 ScrubSeal 热翻松工艺示意 重铺处理工艺 重拌和处理工艺示意 预养护措施的单位成本和使用寿命 预养护对策选择 措施 稀浆封层 SlurrySeal 微表处 Microsurfacing 碎石封层 ChipSeal 复合封层 CapeSeal 超薄热拌沥青混凝土加铺层 THMO 灌缝或封缝 CrackFillingorSealing 雾状封层 FogSeal 沥青再生剂 Rejuvenators 技术特征 工艺 性能 适用条件经济特征使用寿命 单位费用 预养护对策选择 原则 预养护对策选择 方法 预养护对策库建立决策矩阵法预养护措施费用效益分析当量年度费用分析法预养护措施项目级分析综合评判法 预养护对策选择 对策库建立 影响因素路面损坏状况因素主导损坏类型损坏程度公路等级因素高等级公路 高速 一级 普通公路交通量因素小交通量 AADT 1000 中交通量 1000 AADT 5000 重交通量 AADT 5000 预养护对策选择 对策库建立 上海市沥青路面预养护对策库 预养护对策选择 费用效益分析 考虑因素预养护措施的使用寿命预养护措施的单位费用预养护措施费用效益分析等效年度费用法 EAC 计算公式 预养护对策选择 项目级分析 第一步 确定预养护对策选择影响因素第二步 确定每个影响因素的权重系数Wij第三步 确定各待选措施的特征属性值Cij第四步 计算每项措施的综合评判系数k第五步 以k值最高为标准选择最合适措施 项目级措施选择的步骤 预养护对策选择 项目级分析 可获得的材料施工质量耐久性交通干扰 行驶舒适性抗滑性噪音美观 项目措施选择的影响因素 预养护对策选择 项目级分析 影响因素的权重系数 预养护对策选择 项目级分析 措施的影响因素属性值 最佳预养护时间的确定 最佳预养护时间的确定方法最佳预养护时间的确定步骤路面预养护费用效益分析上海市最佳预养护时间的确定 最佳预养护时间确定 方法 路面状况触发法 PCI 最佳预养护时间确定 方法 费用效益分析法 养护与维修年度费用 恢复同样性能的费用 最佳养护与维修时间 最佳预养护时间确定 步骤 最佳预养护时间确定 比选方案 预养护时间范围的确定确定指标 PCI确定标准 PCI的预养护标准预养护时间方案的选择方法时间间隔法第1 2 3 4年用户自定义法第1 2 5 4年 最佳预养护时间确定 费用效益分析 预养护效益的表征方法路面性能曲线下的面积 即效益面积 最佳预养护时间确定 费用效益分析 预养护效益的分析指标选择原则可量化 可随时间跟踪能够反映预养护措施的最大特点在应用预养护措施前后发生改变与预养护措施有关表面加铺类措施 PCI RQI BPN填补类和表面活性剂类措施 PCI 最佳预养护时间确定 费用效益分析 常规养护的效益 单指标 最佳预养护时间确定 费用效益分析 预养护的效益 单指标 y0 PCI y EQPCIj x Xej X0 Xsj Aj PCI y EQPCI0 x 最佳预养护时间确定 费用效益分析 常规养护的效益 多指标 A0 PCI A0 RQI A0 BPN X0 X0 X1 X2 X3 最佳预养护时间确定 费用效益分析 预养护的效益 多指标 Xej1 Xej2 Xej3 最佳预养护时间确定 费用效益分析 预养护效益指数PreventiveBenefitIndex 简称PBI单指标多指标 预养护效益指数 最佳预养护时间确定 费用效益分析 预养护费用的表征方法等效平均年度费用法计算指标 EUAC预养护费用的计算项目日常养护费预养护措施费路面中修费 最佳预养护时间确定 费用效益分析 预养护费用计算模型 最佳预养护时间确定 费用效益分析 评判指标效益费用比 简称BCR计算公式 判定标准 BCR最大 最佳预养护时间的确定 最佳预养护时间确定 上海市的分析 针对11级公路分别选择一条代表性公路常规养护和预养护的路况模型公路设施管理系统中的现有数据中修时间和路面状况的假定预养护后路面性能的假定 最佳预养护时间确定 上海市的分析 叶新支路 稀浆封层 稀浆封层施工现场 叶新支路 稀浆封层 施工后3个月 施工后9个月 上海外环线 微表处 微表处刚施工后的路面对比 上海外环线