交通大课堂――路面养护技术讲座(主讲：黄颂昌1)【50 MB】

沥青路面维修养护新技术,黄颂昌交通部公路科学研究院,一、路面维修养护的概念和新理念二、沥青路面维修养护新技术,一、路面维修养护的概念和新理念二、沥青路面维修养护新技术,公路维修养护技术内容,路容路貌日常维护路基维修养护路面维修养护交通工程设施的维修与安全保障冬季养护桥梁、涵洞、隧道等的养护维修,沥青路面维修养护分类,（1）小修保养（日常保养、小修）（2）中修工程（整段加铺面层、罩面）（3）大修工程（翻修、补强）（4）改建工程（提高等级、补强、加宽、改线）（5）专项养护工程,高速公路路面维修养护,（1）维修保养清除杂物、排除积水（雪、冰）（2）专项工程处理严重病害、整段罩面（3）大修工程整段改善工程、整段加铺面层,沥青路面维修养护：,（1）路面预防性养护（2）路面修复（矫正性养护）（3）路面翻修（4）路面重建,预防性养护,美国联邦公路局的定义：为了防止路面早期损坏和延迟路面损坏的进程而采取的措施，其目的是延缓路面的损坏，增加路面的使用寿命。,预防性养护,为了防止路面轻微病害的进一步扩展，以减缓路面使用性能进一步恶化与延长路面使用寿命为目的的养护作业。通常用于没有发生损坏，或只有轻微病害与病害迹象的路面。,预防性养护技术的种类,表面封层雾层封层还原剂封层碎石封层稀浆封层微表处cape封层薄层罩面超薄罩面裂缝灌缝,路面修复,用来修复路面的局部损坏或某种特定的病害的维修作业。路面修复通常用于已经发生损害，但还只属于局部损坏状态的路面。,路面修复技术的种类,路面坑洞修补车辙填补路面局部铣刨罩面（局部松散）,路面翻修,路面的损坏已发展到路面的大部分面积，使之发生全面性、结构性的破坏，从而需要在一定深度下进行面层的再生或铣刨重铺的维修作业。,路面翻修技术的种类,路面现场再生路面铣刨重铺,路面重建,路面的损坏由于没有及时进行翻修、补强而发展为路面各结构层的结构性破坏，这时不仅路面的面层，而且基层和底基层，甚至于路基也需进行翻修，这样的维修作业称为重建；或路面达到设计年限,路面需重建；或交通量迅速增长,路面需重建。,路面重建技术的种类,路面铣刨重铺路面深层再生（现场冷再生）,路面的维修养护和新建道路一样，需要一整套先进的科学技术。,沥青路面的维修养护技术,（1）养护标准的确定（2）养护方案的选择（3）养护时间的选择（4）养护方案的实施（5）经济分析和敏感性分析（6）养护工程的后评估等,国外对沥青路面维修养护技术进行了大量探索，形成了一套完整的维修养护方法和体系。,道路维修养护技术,沥青路面损坏的现象及影响因素,路面损坏状况,传统的路面损坏类型,龟裂纵向裂缝横向裂缝块状裂缝,车辙波浪和拥包沉陷,坑槽松散泛油,路面损坏状况,斑状泛油,路面损坏状况,内部松散,新型翻浆,路面损坏状况,新型沉陷,路面损坏状况,新型沉陷,路面损坏状况,剥落,路面损坏状况,坑洞,路面损坏状况,新型龟裂,纵向平行裂缝,路面损坏状况,鸡爪形不规则裂缝,新型龟裂,路面损坏状况,Top-Down损坏,路面损坏状况,车辙,路面损坏状况,目前的损坏产生于路面使用初期与结构的整体抗力无正相关性重载的影响明显损坏起于面层，开裂向下传播雨水具有明显的影响发展速度很快,传统的损坏产生于长期使用后与整体抗力关系明显雨水的影响明显开裂产生于结构层底部，向上发展损坏随累计ESAL增加缓慢增加伴随非荷载型损坏,损坏比较,路面损坏状况,影响因素,内因:1.设计2.材料3.施工,外因:1.水2.荷载3.温度,实测的水压,动水压力,损坏机理,沥青分布,损坏机理,沥青的迁移,损坏机理,沥青的迁移,损坏机理,水压击穿整个沥青层时,翻浆沉陷,损坏机理,翻浆沉陷,损坏机理,翻浆沉陷,损坏机理,空隙率与损坏,损坏机理,空隙率,损坏机理,810kpa/1328kg,810kpa/2500kg,810kpa/5000kg,810kpa/1328kg,810kpa/2500kg,810kpa/5000kg,典型测试结果：11.00-20走向花纹轮胎接地压力分布实测,各花纹条走向压力分布,接地面中心点处横断面压力分布,荷载分布测定,剪切破坏,损坏机理,损坏机理,自上而下的开裂过程,TOP-DOWN开裂,开裂起始点,损坏机理,实际损坏,损坏机理,传统的龟裂Bottom-Up,新龟裂（剪切）Top-Down,龟裂分类,损坏机理,弯拉疲劳,剪切疲劳,龟裂分类,损坏机理,针对不同的路面病害情况，选择科学的、经济的养护方法和养护时间，是道路养护工作的核心。,路况与使用寿命曲线,路况与使用寿命曲线,结构行为方程,路面维修养护新理念,1.加强预防性养护2.要养护良好的路面不要维修已损坏路面,一、路面维修养护的概念和新理念二、沥青路面维修养护新技术,沥青路面维修养护技术：,（1）路面预防性养护（2）路面修复（3）路面翻修（4）路面重建,预防性养护技术,表面封层雾层封层还原剂封层碎石封层稀浆封层微表处cape封层薄层罩面超薄罩面裂缝灌缝,路面修复技术,路面坑洞修补车辙填补路面局部铣刨罩面（局部松散）,路面翻修技术,路面现场再生路面铣刨重铺,路面重建技术,路面铣刨重铺路面深层再生（现场冷再生）,1.雾封层、还原剂封层,雾封层,雾封层,还原剂封层,还原剂封层,2.微表处和稀浆封层,微表处和稀浆封层，是采用专用设备将（改性）乳化沥青、集料、水和外加剂等拌和并摊铺到原路面上，形成的一层薄层结构。,摊铺机,V型车辙摊铺箱,车辙摊铺现场,微表处,稀浆封层,微表处技术七十年代在欧洲出现，八十年代进入美国，如今已经成为美国、加拿大、欧洲等很多国家高等级公路的主要养护手段之一。,微表处在国外的应用情况,具有高抗磨耗和高抗滑性能，适用于交通量大的路面。2.铺筑厚度厚（615mm），可完成路面构造恢复、车辙填充等修复功能。3.具有很好的封层效果，可以有效防止水的下渗，保护路面结构。,微表处之所以在国外得到了广泛应用，因为它具有以下的技术优点：,4.在路基路面稳定的前提下，优质微表处使用寿命可达69年。5.开放交通快，可在施工后0.51小时内开放交通。6.可应用于沥青及水泥两种不同的路面上(在水泥路面上铺微表处，需洒粘层油)。,从2000年开始进行微表处技术研究和推广应用以来，微表处技术的优越性已经得到广大公路工作者的认可，并在我国的全国二十多个省市，40多条高速公路的路面养护中得到应用。,微表处在我国的应用,止2003年底，微表处罩面面积累积已超过600万m2，具体情况见下表：,2004年，微表处的推广面积进一步扩大，全年摊铺微表处约1000多万m2。期中:福建（泉厦、福泉、厦漳等高速）240万m2浙江（沪杭甬、上三、甬台温等）200万m2广东（深汕、机荷等）150万m2江苏（京沪等）100万m2山东（济青等）50万m2还有安徽、陕西、河南、甘肃等。,2005年，微表处推广再上台阶，全国摊铺近2000万m2。,江苏沪宁高速公路,四川内宜高速公路,上海沪宁高速公路,辽宁铁四高速公路,北京六环路,浙江杭甬高速公路,浙江上三高速公路,福建泉厦高速公路,车辙填补,桥面微表处,隧道微表处,我国从1999年开始对微表处技术进行研究，2000年起逐步开始应用。,ISSA微表处技术指南美国ASTM、AASHTO的乳化沥青标准,国外技术标准：,国外技术标准,国外技术标准,经过大量研究和实践总结,提出了我国的微表处技术要求。,公路沥青路面施工技术规范-JTGF40-2004微表处和稀浆封层技术指南,改性乳化沥青技术要求,我国微表处用集料技术要求,微表处矿料级配范围,注：III型级配适用于高速公路、一级公路的微表处罩面以及用于车辙填充；II型级配适用于二级及二级以下公路和中等交通量道路的微表处罩面。,微表处混合料设计,微表处混合料路用性能湿轮磨耗试验负荷车轮粘附砂试验轮辙变形试验配伍性分级试验,微表处混合料设计微表处混合料施工性能可拌和时间成型时间,可拌和时间,粘聚力试验,湿轮磨耗,粘附砂试验,配伍性分级试验,微表处混合料设计指标,微表处施工与质量控制,微表处的施工（1）微表处施工前必须采用工程实际使用的材料对摊铺车进行标定。（2）每个施工工作日都应检测集料料的含水量，并据此及时调整摊铺车的设定（细集料的湿涨性质）。,微表处施工质量控制,微表处施工前的材料质量检查与要求,微表处施工过程质量检验要求,微表处竣工验收标准,微表处是一种预防性的养护方法，即在路基路面结构强度充足，而仅仅是出现了表面功能衰减、轻微车辙和不平整时，为了恢复路面服务功能而采取的一种养护方法。,微表处的适用范围和对原路面的技术要求,通过研究，结合国内外的相关技术标准，提出了我国微表处施工前原路面应满足以下要求：（1）原路面必须有充足的结构强度。原路面结构强度不足的，必须根据具体情况选择合适的方法进行补强。,（2）原路面15mm以下的车辙无需事先处理，可直接进行微表处；深度15mm25mm的车辙应采用双层微表处，也可首先进行微表处车辙填充，然后再进行微表处罩面；深度25mm40mm的车辙应首先采用多层微表处车辙填充；深度40mm以上的车辙，建议