高等级公路的养护

公路养护技术与管理本工程为辽宁营口至大连一级公路，检测路段全长为13.565km，路面宽度为23.00m，行车道宽度为3.75m，硬路肩宽度为3.50m。本工程2000年改建成一级公路，由于交通量快速增长，下行各车道路面破损状况较为严重，主要病害为龟裂7584.5m2、沉陷3518.0m2，因为下行一车道以满载车辆居多，故破损情况更为严重，纵向裂缝几乎全线贯穿。目前需要针对该状况进行相应的养护维修，使之达到设计要求，保证车辆在运行过程中的安全、经济、舒适和高速。工程引例项目8高等级公路的养护各车道检测统计结果见表8-1，上、下行路面病害统计情况见表8-2，详细内容请参照课本相关图表。

任务要求根据本工程路面相关检测和评价指标，对高等级公路养护管理系统进行分析，完成路面养护的技术状况评定结果及养护措施和方案的制定。项目8高等级公路的养护任务1高等级公路的养护管理8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容8.1.2高等级公路养护管理系统项目8高等级公路的养护8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容任务1高等级公路的养护管理1.高等级公路养护管理的主要任务高等级公路养护管理的目的是为了经常保证高速公路及其附属设施处于良好的技术状态，从而保证高等级公路上的车辆安全、快速、舒适、经济地运行。其主要任务如下。（1）进行路况及管理设施调查，通过管理数据库，建立高等级公路及设施的综合评价体系。（2）制订可行的养护计划和规划，实施有针对性的及时养护，保证高等级公路健全的服务功能。8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容任务1高等级公路的养护管理（3）不断探索新的养护技术与管理措施，积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备，以最经济的方式达到最佳的养护效果。（4）努力推行机械化养护方式，不断提高机械配备率和机械作业的占有率，保证高速公路养护的速度与质量。（5）建设一支能适应高等级公路现代化养护的管理队伍，变被动养护为主动养护，变静态养护为动态养护，达到养护的高标准、高质量、高效率、高机动性的要求。8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容任务1高等级公路的养护管理2.高等级公路养护管理的内容1）为保持路况及设施完好而进行的日常维护保养高等级公路日常维护保养的重点是进行预防性养护，以及对公路设施的日常小型维修，具有经常性、及时性、周期性的特点。这种养护尽管每天都要进行，但却具有一定的不可预见因素，即在每日的常规养护中会经常发现新的问题和缺陷，这些问题和缺陷如不及时处理，往往会对行车安全造成严重的隐患或威胁。8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容任务1高等级公路的养护管理2）为加固完善道路及运营设施而进行的专项工程专项工程是在保证交通的情况下进行的规模性养护施工，是对高等级公路及其附属设施的一般性磨损和局部损坏进行修理、加固、更新、完善的作业，按照公路养护新理念为延长公路使用寿命和提高服务水平进行的预防性养护。这些工作对于防止高等级公路及其运营设施的后期损坏，减少今后长期费用的支出具有重要意义，在实际养护中常被列入专项工程计划，由专业施工队伍实施。8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容任务1高等级公路的养护管理3）为恢复或改进原设计功能而进行的大修工程高等级公路大修工程是指对高等级公路及沿线设施较大损坏进行周期性的综合修理，以全面恢复原有技术标准的工程。其中包括重建或增建的防护工程、整段路面的改善工程、增建小型立交或通道、大小桥梁改善等。8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容任务1高等级公路的养护管理4）对沿线景观、绿地的绿化美化和环境保护绿化美化是高速公路养护管理的重要内容之一。目前我国高速公路的绿化任务大都是在通车后的养护期内完成或分步实施的。这项工作一般包括沿线中央分隔带及边坡的绿化养护、站区及办公环境的绿化养护、服务区的绿化养护、沿线特殊景点的绿化养护，以及苗圃的保养等。8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容任务1高等级公路的养护管理5）灾害及恶劣气候条件下的抢修及应急对策高速公路在运营过程中会遇到不良灾害天气的侵害，如飓风、暴雨、山洪、冰雪、地震和岩体滑塌等。这些情况尽管发生的概率较小，但造成的危害很大，往往会使高速公路的运营工作陷入瘫痪。因此，对上述危害做好充分的物质准备，制定切实可行的抢修、预防快速反应机制，是高速公路养护管理不可缺少的重要内容之一。8.1.1高等级公路养护管理的任务及内容任务1高等级公路的养护管理6）沿线机电设施的维护与管理机电设施的维护与管理是高速公路养护区别于一般公路养护的重要特征，也是保证高速公路正常运营的不可缺少的重要环节。随着我国高速公路现代化水平的不断提高和技术含量的进一步增加，这项工作将会愈来愈受到高速公路管理者与使用者的关注，它不仅会为运营管理提供服务，也会给使用者带来莫大的方便。机电设施的维护一般包括监控、收费、通信、通风照明、供配电系统的维护以及消防等。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理

随着高速公路建设事业的迅猛发展，高速公路的养护管理显得日益重要。建立由计算机管理的各项公路结构设施功能的评价与决策系统，采用较先进的计算机多媒体技术，定期采集数据并输入数据库，以便于方便快捷地进行查询和统计分析，生成规范的上报报表并及时上报，并能使用专家系统提供最佳养护维修方案，编制养护计划报告书已势在必行。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理1.公路路面管理系统简介

高速公路路面管理系统是通过采集的路面使用性能数据对路面性能进行评价的应用程序，它以采集的路面使用性能数据形成的数据库为基础，完全按照Windows风格设计的应用软件，目前可实现的功能主要是根据《公路养护技术规范》（JTGH10—2009）和《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）来确定的。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理1.路网级路面管理系统2.项目级路面管理系统路面管理系统按其适用范围又分为以下两种。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理路网级路面管理系统是利用数据库中的数据信息，通过路面状况评价、路面使用性能预测、道路使用者费用预测、养护方案效益分析和优化决策，实现如下几个功能。（1）路网当前使用性能评价。（2）路面未来养护需求分析。（3）路网车速预测和评价。（4）路面养护水平（标准）优化分析。（5）养护预算优化分配。（6）优化投资敏感性及风险性分析。（7）新建、改建项目投资效益分析。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理2.路面管理系统的组成1）数据管理系统

高速公路数据管理系统（见图8-1）主要对道路建设概况；高速公路区间基本信息，如桩号、长度、宽度等；平曲线组成，如弯道起点、半径、曲线长度等；竖曲线组成；路面破损；道路平整度；路面结构强度；交通量及其组成；道路环境数据；路面结构和厚度；路面养护方案，如材料、厚度、价格等数据内容进行管理。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理2）模型参数管理系统在路面管理系统中有大量的模型及参数需要经常性地被修改或标定，以适应不同的条件和状况。模型和参数的个性化变更需通过模型参数管理系统完成。模型参数数据库包括的主要数据有：车辆特征；交通量换算系数；路面性能评价模型，包括路面破损率换算系数、PCI评价模型、PSSI评价模型、PQI评价模型、RDI评价模型；路面使用性能，包括PCI预测模型、PSSI预测模型、PQI预测模型、RDI预测模型；评价标准；材料单价；标定方程；决策模型。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理3）前方图像管理系统前方图像管理系统用于管理高速公路的前方图像。这些图像包括不可数字化的沿线植树、建筑及路面总体状况。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理4）高速公路地理信息系统建立地理信息系统与高速公路数据库的关系，将数据和决策结果通过数字地图（如比例尺为1∶250000）的友好界面进行分析、统计、汇总和显示。这些数据可以包括从动态到静态的所有数据，如交通量分布、路面破损分布、养护计划、路面结构等。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理5）路面养护决策系统为了保持高速公路良好的服务性能，充分发挥高速公路快速和舒适的特点，需要经常地投入养护资金，同时充分地利用给定的养护资金，从技术和经济上对公路养护的各个可行方案进行多方位的比较分析，寻求最佳的养护方案。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理养护决策系统的功能就是通过对下述养护形式的分析，为养护管理部门提供决策的数据和依据。（1）路面使用状况评价。（2）路网养护需求分析。（3）养护预算优化分配。（4）投资水平与道路状况分析。（5）道路养护计划编制（一年）。（6）道路养护规划编制（多年）。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理6）日常养护管理系统日常养护管理系统包括如下几个子系统。（1）养护人员管理子系统，包括人员的自然状况、合同、劳动保险、各阶段的养护成果考核记录等。（2）按里程统计的路产和交通设施的数量、缺损和维修更换的记录。（3）排水及防护设施的位置、数量、损坏维修记录等。（4）按月、季、年的养护用工、材料和设备使用的消耗记录和成本测算模型。（5）正常作业记录和恶劣天气的养护工作记录。路面养护管理系统的基本组成的详细内容请参照课本图8-2所示。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理3.数据库分类1）静态数据库静态数据库

静态数据库是指所存储的数据保持相对稳定，一次采集和输入后，除特殊情况外基本保持不变，构成系统的基本数据编码。静态数据库主要包括：路线编码、政区编码、养管单位编码、区间编码、路段编码等。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理2）动态数据库动态数据库

动态数据库存储的数据是动态变化的，它必须根据路况的变化而定期地更新数据。动态数据库主要包括交通量数据、路面病害数据、路面平整度数据、路面弯沉数据、路面抗滑数据、处置历史数据等。8.1.2高等级公路养护管理系统任务1高等级公路的养护管理静态数据库与动态数据库在实际数据编码中如何运用呢？想一想任务2高等级公路的养护技术8.2.1日常养护与维修8.2.2专项养护与大修工程8.2.3养护机械化项目8高等级公路的养护8.2.1日常养护与维修任务2高等级公路的养护技术为保持高速公路及其附属设施的正常使用功能而安排的经常性保养和修补其轻微损坏部分的作业称为日常养护。日常养护工作主要是清除路面构造物及附属设施上的杂物及尘土，维持公路的正常使用功能，确保行车安全，保持标志、标线的清晰，保证排水沟管的畅通，维持道路沿线设施的环境美观。高速公路沥青路面的日常维修保养应以机械作业为主。对机械清扫路面时留下的死角，可用人工进行辅助清扫。8.2.1日常养护与维修任务2高等级公路的养护技术日常养护的范围如下。（1）路基。（2）路面。（3）桥涵及交叉工程。（4）隧道。（5）绿化。（6）沿线附属设施。8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术1.专项养护专项工程是对高速公路及其附属设施的一般性磨损和局部损坏进行修理、加固、更新和完善的作业。专项养护8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术1）路基工程路基工程的养护主要包括如下几个部分。（1）局部加宽，加高路基，或改善个别急弯、陡坡、视距。（2）全面修理、接长或个别添建挡土墙、护坡、护坡道、泄水槽、护栏及铺砌边沟。（3）清除较大坍方，处理大面积翻浆、沉陷。（4）整段开挖边沟、截水沟或铺砌边沟。（5）过水路面的处理。（6）平交道口的改善。（7）整段加固路肩。8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术2）路面工程路面工程的养护主要包括如下几个部分。（1）处理沙土路面的翻浆，调整横坡。（2）碎砾石路面局部路段的加厚、加宽，调整路拱加铺磨耗层，处理严重病害。（3）沥青路面整段封层罩面。（4）沥青路面严重病害的处理。（5）水泥混凝土路面严重病害的处理。（6）水泥混凝土路面接缝材料的整段更换。（7）整段安装、更换路缘石。（8）桥头搭板或过渡路面的整修。8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术3）桥梁、涵洞、隧道工程桥梁、涵洞、隧道工程的养护主要包括如下几个部分。（1）修理、更换木桥的较大损坏构件及木桥的防腐。（2）修理、更换中小桥的支座、伸缩缝及个别构件。（3）大中型钢桥的全面油漆除锈和各部件的检修。（4）永久性桥墩、台侧墙及桥面的修理和小型桥面的加宽。（5）重建、增建、接长涵洞。

8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术（6）桥梁河床铺底或调治构造物的修复和加固。（7）隧道工程局部的防护加固。（8）通道的修理与加固。（9）排水设施的更新。（10）各类排水泵站的修理。8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术4）沿线设施工程（1）全线新设或更换永久性标志牌、里程碑、百米桩、轮廓标、界牌等。（2）护栏、隔离栅、防雪栏栅的全面修理、更换。（3）整段路面标线的划设。（4）通信、监控设施的维修。沿线设施工程的养护包括部分8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术5）绿化工程

绿化工程的养护主要包括更新、新植行道树、花草，开辟苗圃等。8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术2.大修工程

大修工程是对已达到服务周期的高速公路及其附属设施或因其他原因（如水毁、地震、交通事故、风暴、冰雪等）造成的重大损坏进行应急性、预防性、周期性的综合修理。8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术1）路基工程（1）在原路技术等级内整段改善线形。（2）拆除、重建或增建大型挡土墙、护坡等防护工程。（3）大塌方的清除及善后处理。路基大修工程包括的主要内容8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术2）路面工程（1）用稳定材料改善整段土路。（2）整段加宽、加厚或翻修、重铺碎砾石路面。（3）翻修或补强重铺高级、次高级路面。（4）补强、重铺或加宽高级、次高级路面。路面大修工程包括的主要内容8.2.2专项养护与大修工程任务2高等级公路的养护技术3）桥梁、涵洞、隧道工程（1）在原技术等级内加宽、加高、加固大中型桥梁。（2）改建、增建小型桥梁和技术性简单的中桥。（3）增建或改建较大的河床铺底和永久性调治构造物。（4）吊桥、斜拉桥的修理与个别索的调整更换。（5）大桥桥面铺装的更换。（6）大桥支座、伸缩缝的修理和更换。（7）通道的改建。（8）隧道的通风和照明排水设施的大修或更新。（9）隧道的较大防护、加固工程。桥梁、涵洞、隧道大修工程包括内容8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术公路养护机械化是指养护作业中全部主要和辅助的繁重劳动过程均由技术参数互相协调的配套机械系统完成，这一机械系统能在给定的作业条件下以最佳的技术经济指标保证养护作业的质量和速度，用其对高速公路进行养护时的显著特点是快捷、安全，养护质量高，对行车影响小。公路养护机械化8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术进行养护机械化是确保公路、特别是高等级公路实现良好、快捷和安全运输的必要条件，是充分发挥其经济效益和社会效益的重要保障，是加快养护进度、提高养护质量、降低养护成本、减轻劳动强度的重要保证。为了确保公路的养护质量，保障公路养护施工人员的人身安全，必须提高养护机械化的施工水平，在公路养护领域大力推广新技术、新工艺、新材料、新设备的应用，以保证道路的完好、畅通。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术1.养护机械化的主要内容

20世纪60年代初，公路养护大多以人工为主。90年代后，高速公路的迅猛发展为引进先进的养护机械创造了机会。公路养护机械重点放在实现公路大中修、路面病害处置和压实的机械化上，同时，逐步提高路面清扫、路肩清理、公路绿化和抢险救护的机械化水平。高速公路养护维修作业及机械配备见表8-3。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术2.公路养护机械设备公路养护施工过程中实现全面的机械化，不仅能够保证养护的质量、速度和安全性，而且能够大大降低施工成本。目前我国公路养护机械设备主要有如下几种。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术1）道路清扫车

道路清扫车按工作原理分为吸扫式清扫机、纯扫式清扫机，可一次完成地面清扫、马路道牙边清扫、马路道牙清洗及清扫后对地面的洒水等工作，适用于各种气候和不同干燥路面的清扫作业，如图8-3所示。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术2）道路清障车道路清障车可分为轻型、中重型及超重型，具有托举、牵引、起吊等功能，其操作方便、造型美观、安全可靠，广泛用于公路、公安交警、机场、码头、汽车修理行业及高速公路公司等部门，如图8-4所示。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术3）多功能养护车

多功能养护车具有公路防撞护栏板清洗、绿化带保养、路面降温及清扫等多种功能的现代养护设备（车），如图8-5所示。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术4）桥梁检测维修车

桥梁检测维修车是一种装备有桥梁检测仪器的可以为桥梁检测人员在检测过程中提供作业台的专用汽车，其主要用于流动检测和（或）维修作业。如图8-6所示。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术5）铣刨机铣刨机用于常温下对损坏路面进行切削作业，它可根据路面损坏情况铣削至所需的深度，以便进行维修和重新铺设，铣削下的材料不需进一步处理既可通过拌和设备加以拌和、利用，如图8-7所示。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术6）补缝设备一套完整的补缝设备一般包括底盘、加热/搅拌器（制备填缝材料）、补缝机（灌缝）、扩缝机（细缝扩宽）、扫缝机（清扫裂缝）、喷枪、吹枪、石屑撒布机（见图8-8）等。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术7）沥青路面修补设备对沥青路面出现的坑槽、局部网裂、龟裂等病害进行修补和加强，一般采用热补法、喷涂法、再生法3种方式。由于采用的修补方法不同，故修补设备的结构形式也是多种多样的。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术①热补法。是先用破碎工具铲除需补部位的旧路面，然后喷洒沥青黏结层，填充新混合料，并摊平压实。②喷补法。是利用高压喷射方式，将乳化沥青经过喷管与输送来的集料相混合，均匀、高速地喷撒到封坑槽中，达到密实的黏结效果。③热再生法。是先将高效热辐射加热板放置到待补区域，耙松被软化的沥青旧料，喷洒乳化沥青使旧料现场再生，补充新沥青混合料拌和，并摊铺、压实。知识链接8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术比较沥青路面的三种修补方法的特点及其优劣？想一想8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术8）沥青路面公路综合养护车沥青路面公路综合养护车具有路面开挖、底基层夯实、现场拌和、沥青撒布、路面压实等综合功能；可为其他电动工具提供电源及夜间作业照明，如图8-9所示。该车技术先进、自动化程度高、操作方便、性能可靠。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术3.机械化养护的基本原则及发展对策高等级公路的机械化养护要以保证养护作业效率和工序完整为基础，不断提高养护的质量和效率，使养护机械设备的技术水平和性能得到充分发挥。在高等级公路机械化养护施工过程中，必须遵守以下几点基本原则。（1）高等级公路的机械化养护设备要实现多功能与专业机型相结合，小、中、大型设备相结合。（2）公路养护设备要充分体现出新设备、新工艺和新材料的优势。（3）养护设备要实现病害养护与主动预防养护相结合。（4）养护设备的使用要符合因地制宜、高效、适用、经济等原则。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术1）深化公路养护体制改革养护管理体制是指养护管理权限划分及管理活动赖以进行的物质存在形式和一系列管理规则、秩序及规范所构成的制度体系。我们应该清醒地认识到，这种计划经济属性下的管理体制不符合我国建立社会主义市场经济的初衷，也无法适应高等级公路养护管理发展的客观要求，已成为制约我国公路事业发展的瓶颈，因此要深化公路养护体制改革。8.2.3养护机械化任务2高等级公路的养护技术2）加快公路养护模式改革

我国高速公路的养护模式主要表现为事业型养护和“准企业化”养护。事业型养护模式是指高速公路经营公司通过自设养护机构、自配养护机械从事高速公路的养护作业。“准企业化”养护模式是指高速公路经营公司将其养护工程委托给专业的养护公司来养护，但却未按完全市场经济规律来运作，这种模式可以分为承