预防性养护时机和对策选择

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沥青路面
预防性养护技术和策略
报告人:
孙立军
同济大学
主要内容




路面养护及其作用
养护实际和对策选择方法
典型养护技术分析
结束语
2015/11/2同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
路面养护和预防性养护

养护始于开放交通的第一天

氧化和光照作用造成的沥青老化

行车、空隙、损坏造成的路面渗水

安全性

舒适性

损坏的防治
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路面养护和预防性养护

预防性养护
 重要的是观念的转变
 主动型的养护,维持和恢复
 适当的时机和合适的措施
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路面养护和预防性养护
性
能
日常养护
养护
罩面
大修
有计划的
有针对性的
预防性
维修性
年数
超前的
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路面养护和预防性养护

不适合的条件
PCI
 强度不足
 热稳定性不足
 路面材料不合格
 路面压实不足
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预防性养护时机和对策选择
路面结构性能良好(弯沉)

时机
否
是
路面沥
青老化
路面平
整度、PCI
沥青路
面渗水
(特定环境条件下的)沥青路面破坏
路面安
全性能
大、中修
重建
交通事故
针对预防性养护的沥
青路面性能
老化指标
渗透指标
IRI、PCI
安全指标(抗滑、车辙)
沥青路面预防性养护时机
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
全寿命费用分析(LCCA)
A
B
PCI
最低可接受水平
分析期或寿命周期
分析期
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

全寿命分析是一种考虑多种因素的技术-经济
分析方法
技术方面:考虑不同养护措施在特定路况条件
下的效果、持续时间、衰变过程,取决于养护
措施、施工质量、交通量大小和原路状况,需
要完善的模型。
经济方面:维修和养护费用、使用者费用,时
间价值
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100
90
a
80
70
PCI
60
d
50
b
40
30
c
20
10
0
0
2
4
6
8
y
10
12
14
/a
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预防性养护时机和对策选择
面层厚度的变化

h  h1   P C I t h 0
 1
 h1  0.000034 P C I t
2.3564
h0
1  0.4207
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预防性养护时机和对策选择

预防性养护后寿命的预估
t 80   0.472TL  0.0601 PC I t
t PCI 
80
PCI
 t80
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养护措施1
养护措施2
养护措施i
①
路龄
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最佳养护方案的选择
序号
养护时机
微表处
1
2
3
预防性养护措施类型
PCI=85
2.5cm沥青混合料罩面
4cm沥青混合料罩面
4
6cm沥青混合料罩面
5
微表处
6
2.5cm沥青混合料罩面
7
PCI=80
4cm沥青混合料罩面
8
6cm沥青混合料罩面
9
2.5cm沥青混合料罩面
10
11
PCI=75
4cm沥青混合料罩面
6cm沥青混合料罩面
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预防性养护时机和对策选择
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预防性养护时机和对策选择

养护时机上,预防性养护的时机倾向于较早,养护措施大
多在PCI为85分时实施,半刚性基层路面普遍倾向于在
PCI为85分时实施预防性养护,而柔性基层路面在PCI下
降到80分和75分时实施预防性养护的可能性有所增加。

由于养护时机较早,使得预防性养护措施实施的周期较短,
大多集中在3~5年之间,通常第一次养护的时间比较长,
而随着路面的衰变,养护周期逐渐缩短并趋于稳定,交通
量越大的路面,预防性养护的周期越短,基层材料的类型
对预防性养护周期的影响不大。
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预防性养护时机和对策选择
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典型养护技术
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
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
填缝、补坑
车辙填补
雾状封层
稀浆封层和微表处
封层,表处,薄层罩面
罩面
再生
翻修,重建
局部性措施
整体性措施
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典型养护技术
4
3
2
1
普通罩面
修复性
薄层罩面
封层,表处
预防性
稀浆封层,微表处
雾状封层
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典型养护技术

措施
 是否预防性不是由措施决定的,是时机决定的
主动、超前的罩面行为:预防性措施
 被动、适时的罩面行为:维修性措施
 既改善了表面特性,又改善了结构特性

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典型养护技术
4
3
2
1
普通罩面
?
薄层罩面
封层,表处
稀浆封层,微表处
雾状封层
HMA
CMA
对冷技术太厚了,对热技术太薄了
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典型养护技术

HMA的压实缺陷
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典型养护技术

薄层罩面
 特殊的改性沥青
 特殊的粘结层
 严格的施工环境和施工工艺
 专门的设计
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典型养护技术

HMA太薄的结果
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典型养护技术

温拌沥青混合料(WMA)
 可能是2~4cm厚度范围的新选择
 80~130ºC的工作温度
 节能、环保型材料
 施工期间的污染大大降低
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典型养护技术

温拌沥青混合料(WMA)
 产生于环保的压力和对冷拌技术缺陷的改进
 较低的施工温度要求
 北京、上海已经进行了初步的尝试
 隧道路面
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典型养护技术
4
3
2
1
普通罩面
薄层罩面
HMA
WMA
封层,表处
稀浆封层,微表处
雾状封层
CMA
2015/11/2同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
养护策略分析

最佳养护方案(不考虑社会效益 )
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养护策略分析

最佳养护方案(考虑社会效益 )
2015/11/2同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
养护策略分析
当仅考虑养护的投资、而不考虑用户费用时,一般并不选
择具有较大提前量的养护措施;当考虑用户费用时,尤其
是交通量较大时,一般应选择具有较大提前量的养护措施,
即预防性养护措施。总体而言,当路面PCI=85~90分时是
实施预防性养护较好的时机。
预防性养护措施的采取不应局限于微表处,罩面等传统的
常规养护措施根据养护的时机也是可供选择的预防性养护
措施。各种养护措施在费用和使用寿命等方面均有其优缺
点,多种养护措施的灵活搭配往往比单一预防性养护措施
更具优越性。
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结束语
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
恰当的路面养护是确保甚至延长路面寿命的必要措施,
制定合理的养护策略是十分必要的。
预防性养护是一种行之有效的养护策略,尤其对重交
通道路。推行预防性养护,重要的是转变观念。
各种养护措施在费用和使用寿命等方面均有其优缺点,
多种养护措施的灵活搭配往往比单一预防性养护措施
更具优越性。
对于我国大量使用的半刚性基层沥青路面,采用预防
性养护措施尤其具有必要性。
养护技术对材料和施工具有更为严格、特殊的要求,
是一个细致的工艺工程,这对技术的掌握提出了更高
的要求。
2015/11/2同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
谢
谢
2015/11/2同济大学道路与交通工程教育部重点实验室