浅谈高速公路沥青路面养护决策
沥青路面预防性养护决策方法的研究与技术应用

沥青路面预防性养护决策方法的研究与技术应用一、本文概述随着我国交通基础设施建设的快速发展,沥青路面作为主要的道路铺装材料,其养护工作显得尤为重要。
预防性养护作为一种科学的路面维护策略,能够有效延长路面使用寿命,减少长期的维护成本,提高道路服务水平。
本文旨在探讨沥青路面预防性养护的决策方法,分析其在实际工程中的应用技术,以及如何通过技术创新提升养护效率和决策的科学性。
本文将介绍沥青路面预防性养护的基本概念和重要性,阐述其在道路养护中的核心地位。
通过分析当前沥青路面养护中存在的问题和挑战,本文将详细探讨不同的预防性养护决策方法,包括但不限于成本效益分析、性能评估模型以及风险评估技术。
本文还将介绍最新的技术应用,如智能监测系统、数据分析技术和材料创新,这些技术如何帮助实现更为精准和高效的养护决策。
本文将结合国内外的案例研究,分析预防性养护决策方法的实际应用效果,探讨其在不同地区、不同类型路面中的适用性和改进方向。
通过本文的研究,期望为我国沥青路面的预防性养护工作提供理论指导和实践参考,促进道路养护事业的可持续发展。
二、沥青路面预防性养护概述预防性养护是指在路面性能尚未显著下降时,通过实施一系列计划性的维护措施,以延长路面的使用寿命、维持或提高其服务水平、减少长期的维护成本。
在本节中,我们将首先介绍预防性养护的重要性和目的,随后分析沥青路面的常见问题及其成因。
我们还将探讨不同类型的预防性养护措施,包括它们的适用条件、成本效益分析以及预期的维护效果。
通过对这些内容的讨论,旨在为读者提供一个全面的预防性养护概念框架,为后续章节中提出的决策方法和技术应用奠定理论基础。
三、沥青路面预防性养护决策方法的研究四、沥青路面预防性养护技术应用沥青路面预防性养护技术的应用是提升道路使用性能、延长使用寿命、减少养护成本的重要手段。
随着技术的不断进步和养护理念的更新,预防性养护技术在沥青路面养护中的应用越来越广泛。
预防性养护技术主要包括裂缝填补、薄层罩面、微表处、稀浆封层等。
浅析高速公路沥青路面养护维修对策 吴楚泽

浅析高速公路沥青路面养护维修对策吴楚泽摘要:随着我国经济的快速发展,工业化、城市化进程的日益加快,我国高速公路建设规模日益扩大,交通运输对高速公路运营质量的要求越来越高。
在我国高速公路建设中,有90%的路面是沥青路面。
沥青路面具有路面不会出现接缝、车辆经过产生的噪音低及较强的抗滑性能等优点。
在高速公路的使用过程中,由于承载的重量过大、车辆过多等原因,导致路面使用性能逐渐下降,出现病害,影响交通安全,造成生命、财产损失。
为降低交通事故的发生,保证人们的出行安全,必须做好沥青路面的养护工作。
关键词:高速公路;沥青路面;养护维修引言高速公路在经济建设中占重要地位,是现代物流的重要载体。
高速公路沥青路面养护分为预防性养护和修复性养护。
当路面出现了病害时,对公路路面进行修复性养护。
高速公路的定期养护可以延长使用寿命。
一、高速公路养护维修的必要性高速公路的技术状况是车辆顺利通行的保障,必须经常检查道路道路状况是否完好,及时修复损坏的部分,确保车辆通行顺畅。
一旦公路养护和维修松懈,就可能对道路本身的设施造成潜在的危害,也会威胁到道路驾驶员在道路上的人身安全。
高速公路养护维修除路面本身以外,还有一些交通设施、路侧绿化、环保等,涉及的专业范围广,是一个形式多样、设施互联的综合维修养护系统。
高速公路养护维修程序较复杂,需要继续探索新方法和新技术,根据病害类型,提出对应养护措施,具体问题具体分析,才能得出切实有效的方法进行高速公路养护维修工作。
二、高速公路沥青路面病害分析高速公路沥青路面的病害,主要分为四大类:裂缝类、变形类、松散类及其他类型。
每种类型的具体情况如下所述:2.1裂缝类病害裂缝类病害是沥青路面早期损坏中常见的一种,水会通过路面裂缝渗入路基,最终致使基层到路基发生软化,导致路面的承受能力降低,发生病害。
出现裂缝类病害的主要原因,有自然条件、路面设计不合理、原材料质量不合格和施工控制不严格等。
2.2变形类病害变形类病害又分为车辙和路面的纵向变形两种,其中较为严重的是车辙。
高速公路沥青路面路况评价与养护决策的研究

南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着高速公路通车里程的增加,高速公路的养护维修显得越来越重要。
高速公路沥青路面的早期破坏,路面使用功能的急速衰减,实际使用年限的降低等问题的出现,对高速公路养护管理提出了更高的要求。
本文从高速公路沥青路面养护管理这一实际问题出发,对高速公路沥青路面状况调查、性能评价、性能预测与养护决策进行了研究。
首先,对高速公路沥青路面使用性能进行评价,从课题所调研的高速公路中,选取10个典型断面的实测数据,建立基于加权几何平均值的沥青路面综合评价模型PQI,并在模型参数中增加抗滑性能指标SRI,提高评价模型精度。
根据马尔可夫过程,以三年的实测数据进行回归,建立路面破损和平整度的转移概率矩阵,对高速公路未来3年的PCI和IRI分布状态进行了预测。
其次,建立了高速公路沥青路面养护措施集,根据沥青路面养护技术规范和高速公路养护决策树,将路面划分为60个状态,结合江苏省高速公路实际情况,制定各种状态可行的养护措施。
并应用输入~输出法原理,在养护费用模型中提出增加延误费,使路面评价决策系统更加合理。
最后,针对已往建立的基于养护费用与专家打分费用模型,通过对大量的实际调研数据总结分析,依据测定的路况数据及相应选定的养护对策,计算路段的PQI值及相应的养护费用,建立以实测数据为基础的路面综合评价指标与养护费用的关系模型,使其更具有客观性。
为高速公路的养护管理、养护对策的优先排序提供一个便捷的参考方法。
关键词:高速公路,沥青路面,路况,评价,养护决策i高速公路沥青路面路况评价与养护决策的研究iiABSTRACTWith increase of traffic mileage, the maintenance of expressway asphaltpavement becomes more and more important. The problems of early destroy about expressway asphalt pavement rapid attenuation of pavement function and decrease of practice application age appear, higher request is put forward to expressway maintenance administration. This paper researches on pavement condition survey, performance evaluation, performance prediction and maintenance decision of expressway asphalt pavement from practice question of its maintenance administration.Firstly, the paper researches on the assessment of the expressway asphalt pavement performance, practice measure data of ten typical sections are selected from survey expressway, establishes weighed geometric mean to calculate PQI, which includes SRI parameter that could enhance model precision. It regresses based on Markov decision and three year’s data, establishes DR and IRI transfer probability matrix, forecasts PCI and IRI state in three years future.Secondly, maintenance measure collection is founded according to asphalt pavement maintenance technology criterion and expressway maintenance decision-making tree, pavement is compartmentalized sixty states, every which has feasible maintenance measure combined expressway practice circumstance of JiangSu Province.Through input-output principle, dally fee is added up to maintenance cost model, which makes pavement decision-making assessment system more rational.Finally, previous model is related to expert’s mark and maintenance cost, by summarizing and analyzing much survey data, according to condition data and corresponding maintenance countermeasure, PQI and corresponding maintenance cost is counted, model between PQI and maintenance cost is established, which has objectivity and provides a compact reference method for expressway supervisor and maintenance countermeasure priority.Key Words:Expressway,Asphalt pavement,Condition,Assessment,Maintaining Solutions承诺书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
高速公路沥青路面的养护探讨

高速公路沥青路面的养护探讨【摘要】与一般公路的养护不同的是,高速公路的养护维修工作主要有两种,即修复性养护工作和预防性的养护工作。
预防性的养护是为减缓路面质量的下降速度,修复性的养护是对损坏的路面区域进行修复。
本文通过分析沥青路面的病害原因,对两种养护方式进行探讨,并从这两种养护方式着手,提出解决办法。
【关键词】高速公路;沥青路面;预防;修复;养护0.引言目前,在我国高速公路飞速发展的同时,其交通负荷也在迅猛增大,在过往车辆的反复作用下,沥青路面会出现不同程度的损坏。
另外,因为部分车辆在高速上超载行驶,以及环境气候的影响,更加速了沥青路面的损坏,从而影响行车安全以及行车舒适感。
所以,我们应加强对高速公路沥青路面的养护工作,保证高速公路的正常运行。
养护工作大致分为预防性和修复性的养护,预防性养护可以减缓路面的损坏,修复性养护可以延长使用寿命。
我们应将修复性养护和预防性养护综合起来使用,从而使高速公路沥青路面的养护效果能够达到最大。
1.高速公路沥青路面典型病害及原因分析沥青路面的病害是由各方面的因素造成的,比如行车荷载、不合理施工、环境气候等等。
其病害的表现形式也是多种多样的,下面介绍集中典型病害。
1.1 沥青路面裂缝类病害常见的裂缝类病害有横、纵向裂缝、龟裂等。
接近垂直路面中线的裂缝即为横向裂缝。
横向裂缝一般最早出现在硬路肩,慢慢向中间延伸最后在全路贯通。
横向裂缝一般是因为低温收缩而引起,冬季是横向裂缝产生的高发期。
平行路面中线的裂缝即为纵向裂缝,一般在路面加宽处和半填挖地段出现。
路基不均匀沉降或者路基的压实度达不到要求是引起纵向裂缝的主要原因。
纵横交错的多边形网状疲劳裂缝即为龟裂。
1.2高速公路沥青路面松散类病害沥青路面松散类病害中比较常见的有脱皮、麻面、松散、坑槽等。
因为车辆荷载的作用,松散类病害一般出现在轮迹带处,该处沥青和集料会缓慢的脱开到散失。
混合料中沥青的含量较少,或者集料与沥青的粘附性不好是沥青产生松散的原因。
浅谈高速公路沥青路面养护技术

0前言 .一ຫໍສະໝຸດ .国 变形类病害 : ) ( 车辙 问题 在 变 形 类 病 害 中尤 为 突 出 。它 除 沥 青 路 面病 害修 补 目的 目前 . 内应 用 较 好 的是 香 港 英 达 公 1 修路王 ”实 现了对原路 面材料 10% 的再 生利用及 废 . 0 了影 响行车舒适性外 , 还对交通安全有 直接 影响 车辙的产生 司 的“ 符合清洁 , 环保的循环经济减量化和再利用原则 。 由 是受 内因和外 因的综合影 响 .内因包括沥青 混合料和路 面结 料零排放, 避免了传统工艺铣刨 、 破碎等环节 。 效率更高. 修 构设计 , 因包括施工 、 外 交通 、 气候条件 。f 路面的纵 向变形 , 于工序简单 , 2 ) 0 0 是 由路基的纵 向变形造成 的.软土地基和非软土地基 都可能 复一般 的道路病害只需要 2 分钟 .每天修 复面积可超过 10 从施工质量上来说 , 这一设备实现 了真正的层 间热粘 产生纵向变形 . 纵向变形造成路 面大波浪型 的不平整 产生纵 平方米 。 不会出现传统养护方式弱接缝和弱界面的问题 . 修复后道 向变形 的原 因:1 产生 固结形变 . l地基 地基 产生 固结形变 的大 结 . 倍 道路寿命大大提高 。 此种方式 小. 既与填 土高度有关 , 与地基 内部各 层土 的性质有 关 , 又 即 路抗剪强度是传统工艺的 3 。 对 于坑槽 、 翻浆 、 沉陷 、 拥包 、 松散 、 脱皮 、 龟裂等小 面积病害处 使是非软土地基 . 在土的压缩性大 的情况下 . 在约 lr 高的路 O e 由于其施工周期 堤作用下 . 产生 的固结形变可 能高达 5 c 以上 2路 堤产生 治非常合适 沥青路面现场热再 生修补技术 . 0m ) 工艺简单 、 施工成本低 , 对环境产生 的污染小等优点 , 目前 固结形变 , 路堤产生形变 的大小与填土高度 、 的性质 和压实 短 、 土 最佳 的施工方法 ( 直接 3 ) 密切 相关 通 常土的性 质不好 , 堤产生 的固结形 变可能大 ; 是世界上沥青路面养护维修最先进 、 路 铣 这三种方法均属于传统 的 土的压实度不 好 , 路堤产生 的固结形变 就大 ; 路堤 越高 , 的 罩面法 、 刨加铺新 料法和挖补法 , 总 对于大面积修补情况下 , 原路 面不 必 形变量就越大 桥头涵顶跳车是路 面纵 向变形 的一种形式 . 也 修补方法 。直接罩面法 . 施工周期 短 , 但缺点是投资大 , 由于提 高了路 面标高 , 且 是纵 向变形 中的一 种最严重 的形式 沉 陷是 由于路基路面产 处理 , 若 则增加 了桥梁荷载 。铣 生竖 向变形而导致路面下沉 的现象 。f) ( 3 波浪 搓板)是 指路 面 故对路面排水带来 了问题 . 是桥面 , , 有规律 的纵 向起伏 。波 峰与波谷 交替出现 。 间隔很近 , 一般在 刨加铺新料法 .这种方法彻底解决 了大 面积修补路面产生 的 但施工 工序多 . 沥青废料 对环境产生 的污染严 重 , 由 且 6 c 之 内 。 成 波 浪 的 主要 原 因是 材 料 组 成 设 计 差 、 工 质 量 病害 . 0m 造 施 所 浪费 多 , 相对施工 周期 差 . 面层材料不足以抵抗 车轮水平力 的作用 。产生波浪也可 于沥青废料未 能再利用 . 以投资大 , 使 最传统 的方法 。 能 是 由于 旧 面层 已有 搓 板 , 而加 铺 沥 青 面 层 时 未 予 妥 善 处 理 。 长 挖补 法是 修补局部 路面病害冷补最常用 、 松散类病害 : 坑槽是路 面破坏而形成 的深洼 , 坑槽 的深度 随着冷补 材料 的不 断推陈出新 .该方法不失为一种经 济的补
浅析我国高速公路沥青路面养护措施

( 一) 裂缝
横向裂缝是与路面 中线近于垂直的裂缝, 裂缝 起初大多出现于路面两侧的硬路肩 , 逐渐发展而贯 通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。横向 裂缝大多为材料收缩、 沥青及混凝土 的温缩 、 差异
沉 降而 引起 。
4 、 桥台盖梁低脱空常发生在柱式桥台, 其主要 原 因多由于地表水经两路侧拦水缘石缝隙渗入, 长 期沿顺桥台盖梁直流冲刷 , 形成脱空 。 其脱空 常与 护坡砌体破损脱空相通。 二、 高速公路沥青路面常见的病害治理措施
一
缝未能及时封闭, 雨水渗入台背致使搭板底部分填 土被冲刷造成脱空 ,另一方面 由于填土夯实度不
足, 长时间自然稳定后造成填土下沉脱空。 3 、 拦水缘石下沉 路面雨水长期经桥头拦水缘石 与路面交接处 缝隙渗入拦水缘石底部 , 冲刷缘石地基从而导致拦 水缘石脱空下沉。
、
高速公路沥青路面常见的病害及成因
( 一) 对各 种裂缝 的 治理
当路面跳车严重,路面平整度达不到要求时, 可采用路面拉线调平加铺维修的方法进行处理, 加 铺维修前应对路基层加固, 对各种桥头病害进行修 复 对台背路基填土夯实不足采用路基钢花管注浆 补强维修。对搭板脱空及桥台盖梁低脱空用回填注 浆维修。在搭板上方或侧方处钻压浆 L , 当脱 空较 严重时, 采用水泥砂浆灌注回填 , 当脱空轻微时, 采 用纯水泥浆灌注回填。对拦水缘石下沉按原设计恢 复, 损坏的缘石需进行更换, 高度不足的拦水缘石 需做混凝土垫层后抬高, 与路面接缝处采用热沥青 灌缝 。
网状裂缝大多沿轮迹带出现 多条纵缝。 并在纵 缝问出现横 向和斜向连接缝 , 形成 网裂 , 并伴 有明 显的沉 陷。引起网状裂缝是因路基路面压实度不
足, 路面材料配合比不 当或未拌和均匀等使沥青与 石料粘结性差造成 , 或因路面出现横向或纵向裂缝
浅谈高速公路沥青路面机械化养护

。公路与管理 O
S I N E&T C NO O YI F R TO CE C E H L G N O MA IN
21 0 0年
第 1 3期
浅谈高速公路沥青路面机械化养护
张 伟 ( 甘肃路 桥建 设集 团有 限公 司 甘肃
【 摘
兰 州 面养护的重要性、 基础 工作及机械化 养护施工的 实施进行 了叙述 , 同时对 高速公路 沥青路 面机 械化养护
提 出 了 一 些建 议 。
【 关键词 】 高速公路 ; 沥青路 面; 机械化 ; 养护
集料组成设计和采用集料抗磨性能差等。 2 将高速公路 沥青路 面养护作业科学分类 ,才能合理实施 机械化 3 作业按工程处理 范围的大小 , 械使用效率 , 工工艺难易程度及工 机 旅 程对设备的要求特点将机械化养护作业可分为 以下三种。 2 . 日常维修保养 工程 : .1 3 处理 沥青 混凝土路面 的局部 病害 , 包括局 部裂缝 、 小面积坑槽 , 局部路 面污染等 。其特点是处理面积不大 , 工艺 简单 , 机械化程度不 高。 2 . 专项工程 : .2 3 处理 路面局部严重病 害 , 包括较大 面积路面沉陷调 理工作等。 平, 大面积 龟裂等 , 局部路段 的路面翻修 工程 。 其特 点是 : 理面积 处 较大 , 工艺复杂 , 施工 机械化程度高。 1 发 展 高 速 公 路 沥青 路面 机 械 化 养 护 的 重 要 意义 2 _ 整 段路面翻修工程 , .3 3 整段路面 的罩 面工程 , 水泥混凝 土桥面加 处 施工工艺复杂 。 机械 高速公路 大都是 经济命脉线 ,要 时刻保持高速公路 的舒适性 畅 铺 沥青混凝土 面层工程 。其特点为 : 理面积 大 , 通, 人工养护受到人员 素质、 技术水平 、 时间 、 间及气候 等一系列 因 化程度 高。 空 . 4 并做到合理选用 素的制约 , 影响养护施工 的速度及质量 , 已难以满 足施工需求 。 保证大 2 熟悉常见沥青养护设备 , 高速公路沥青路面养护维修设备类型有 : 沥青砼拌合设备 ?运输 ; 小车辆的安全 行驶在成为 当代公路交通明显 特征的同时 , 也给公路养 设备 ; 路面铣刨设备 ; 沥青路面再生设备 ; 常综合养护设备 : 日 补缝机 、 护提出了更高的要求 。 综合养护车、 沥青洒布车、 石屑撒布机 、 稀浆封层机等。 在 1 现代公路要求 养护作业优质 、 . 1 高效 , 道路使用 者提供舒适 、 为 完 坑槽修补机 、 养 应在遵循 善的服务功能。 社会文 明的进步也要求公 路养 护以机械化逐步取代人 采用先进施工 工艺的 同时 , 护施 工设备 的选用 相当重要 , 适用性 、 先进性 、 经济性” 的基 础上 , 还应考虑 以下几个因素 : 工作业 , 尽可能降低生产 一线职工劳动强度 , 改善养护工人 的工作条 “ 2 . 设备的工作能力 .1 4 件。 工程量大小 , 选用与之相适应 的动力设备 , 当拌合设 如 1 机械化养护是提高公路养护作业质量 、 . 2 速度和效率 的重要 手段 , 根据工程特点 、 0k m且工程量较大时 , 运输车辆 以大 中型 自 卸车为 是实现传 统养护方式 向现代养护方式转变 的物质基 础 , 因而改革公路 备距施工地超过 5 在保证路面工程质量 和工艺 养护组织形式 , 加快养护机械 化进程 , 对促进公 路管养事业具有较 强 主 。再如按照养护作业施工 的一般要求 , 要求的前提下 , 摊铺机 的生产 能力应 大于搅拌设 备能力 2 % 3 % 0 ~ 0 为 的现实意义。 以适应施工的多样性。 1 提高公 路养护机械化 程度也是提高有限的养护投资效益 , 实 宜 。选购设备时要尽量一机多用 , . 3 切 242 设备的稳定性 .. 降低生产成本 , 确保公路养护质量 的唯一途径 。 采购的新设 备应做市场大量的市场调查 ,不但要 自身性能稳定 、 2 实 现 高速 公 路 沥 青 路 面 机械 化 养 护 的 基 础 工 作 耐用 , 而且施工质量满足施工质量要求。 2 . 设 备的配套性及维修性 .3 4 2 使 养护机 械充 分发挥 高效快速作用 , . 1 人是核心 , 必须全面提 高人 选用的设备要考虑 自 身与其它设备的兼容 , 配件尽量与 已有或拟 员业务 素质 , 充分发挥人的主观能动性 购设备可以互换 。并便 于维修和 日常的保养。 2 . 养护工作人员要提高对机械化养护 的认识 , .1 1 改变人工养 护可以 2 . 设 备的安全性及环保性 .4 4 节省费用 的落后看法 , 思想上认识到机械化养护的重要性。 从 安全配置是否齐全 , 运行期间 自身或 对施 工人员 2 . 加强各类人员的培训学 习,提高技术人员相关专业技术知识 , 选购设备时应注意 , .2 1 是否存 在安全 隐患, 有无解决办法等。环境保护是我国的一项基本 国 熟悉新工艺新材料 , 能够根据病 害特征及其他 因素制定科学合 理的施 策, 因此应 尽量选用清洁无污染或污染小的机械。 工技术 方案 ; 机驾人员提高机驾 和设 备保养技能 ; 相关 管理人员提 升
沥青路面预防性养护决策

沥青路面预防性养护决策一、沥青路面预防性养护决策原则与流程当对某条高速公路或者某段高速公路进行养护或修复时,应根据路况调查结果采取合理的对策,当路面结构性能满足使用要求时,就可以采取预防性的养护措施,而不能盲目地对其进行修复重建。
1.预防性养护决策原则在对沥青路面使用性能四项指标进行优、良、中、次、差的评价后,根据预防性养护基本标准确定养护对策时,应遵循以下原则。
(1)应用科学的决策方法确定养护对策。
应建立适用的预防性养护标准,制定针对预防性养护决策、效果评价的专门分析程序,有计划性地体现区域内路网级别(路网中哪个路段)、路段级别(路段选择何种预防性养护措施)两个层次的预防性养护决策模式,并结合路面管理系统做好数据的收集、整理和及时更新工作。
(2)针对主要影响因素确定养护对策。
路面养护策略的制定主要考虑强度、路面状况和平整度。
在出现破坏的路面上,往往是各种病害都有出现,在确定养护对策时,应根据病害类型、严重程度和规模分析确定主要病害形式,并以其为主要处理对象,兼顾次要病害类型,确定养护措施。
(3)查明病因,确定养护对策。
外在表现相同的病害,也有可能是不同原因引起的,所以需要在路面普查的基础上,根据路段的主要病害形式,做专项检查或局部探查;根据需要取样进行室内试验,查明病害原因,治标亦治本。
如路面车辙,有可能是流动性车辙,也有可能是结构性车辙或磨耗性车辙,三种不同类型的车辙其处理方法和具体措施不同。
(4)结合养护费用优化养护对策。
在进行预防性养护决策方案优化时,应综合考虑养护维修费用和用户费用,并根据我国目前路面养护管理的实际情况和用户费用合理计算预防性养护资金投入量,使路面使用性能的提高与用户费用的降低达到良好的平衡。
(5)分析确定养护对策的最佳费用效益。
预防性养护维修方案的决策是一个非常复杂的过程,需要确定各种维修方案的实施时机和顺序,需要建立路面养护维修的费用效果(效益)模型,对各种方案在寿命周期内的费用、效果进行分析,分析期为20年。
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浅谈高速公路沥青路面养护决策摘要]:沥青路面养护时有多种方案可供选择,本文提出路面状况的调查与评价、养护质量标准的确定、养护时机的选择、养护对策的制定依据等是选择合理养护方案必不可少的环节。
[关键词]:沥青路面;养护标准;养护时机;养护对策Abstract: Several programs could be chosen when the asphalt pavement needs maintenance. This paper proposes some factors which are absolutely necessary when making a proper maintenance program, for example: survey and evaluation of pavement condition, establishing the standard of maintenance, choosing the proper time, the basis of maintenance program ,and so on.Key words: asphalt pavement; maintenance standard; time of maintenance; maintenance program随着国内公路建设的迅速发展,愈来愈多的公路需要养护。
在资金相对缺乏、养护水平较低的情况下,面对多种养护方案,选出经济合理的对策有着重要的意义。
在选择养护方案时至少需要考虑以下3个方面的问题[1]:①路面现状。
即路面各项使用性能满足使用要求的程度,依据路面不适应情况和程度选择相应的对策;②路面需改善的方面和程度。
交通量大或者发展快的路段,要采取重要的措施;③效益或者经济性。
制定一项对策,应分析比较各种对策方案的经济性,并据此选择最佳方案。
要做到以上三点,作者认为应从以下几方面入手。
1 路面状况调查与评价沥青路面病害较多, 且各种病害的成因又较复杂, 不同路段、不同环境、不同交通量和原建设时设计、施工质量的差异性都会造成高速公路沥青路面的不同病害。
如果在制定沥青路面养护决策时不进行科学检测, 仅根据路面病害的表面现象, 盲目进行铣、刨、加铺等措施, 不但不利于节约投资, 还会造成养护质量降低, 陷入沥青路面病害重复出现的怪圈[2]。
因此,应对现有路面状况进行详细调查,了解路面的物理或结构状况,评定它对当前和今后路面使用要求(承载能力和使用寿命)的适应程度,以便确定需采取修复措施的路段和方案,并对各方案进行合理组合和优先排序[3]。
1.1 路况调查的内容根据《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2—2001)的规定,路面状况调查主要包括:路面破损状况、路面结构强度、路面平整度和抗滑能力四个方面的内容。
路况调查的具体内容及分级标准详见该规范。
1.2 路况评定许多国家和机构开发了相应的路况评价模型。
在这些模型中,路面性能的评价被分为综合指标评价和分项指标评价两大类。
典型的路面使用性能评价模型包括四项指标:路面状况指数PCI、国际平整度指数IRI、路面结构强度指数SSI和横向力系数SFC。
路面性能评价流程如图1所示。
路面综合评价指标PQI是用分项指标加权计算得出,仅用于对路面质量的总体评价。
各指标的具体计算方法及加权时所用权重系数建议值详见参考文献8。
图1 路面性能评价流程图2 高速公路养护质量标准高速公路养护质量采用高速公路养护质量指数MQI(Expressway Maintenance Quality Index)和相应的分项指标确定。
根据MQI的计算结果分为优、良、中、次、差5个等级。
高速公路养护质量等级按表1-1确定。
表2-1 高速公路养护质量标准评价等级优良中次差MQI ≥90 ≥80,<90 ≥70,<80 ≥60,<70 <60高速公路养护质量指数(MQI)应经常保持在80以上。
其各项分项指标(PQI、SCI、BCI、TCI)均应保持75以上。
养护标准的高、低影响路面的处治时间,间接地影响路面的大中修里程及费用(见图2)。
标准提高养护时间提前,标准降低养护时间推后。
养护标准是一种技术限值,在考虑了经济因素后往往最佳处治时间是较标准时间提前处治,这种情况往往发生在大交通量路段上。
在养护决策时,需要考虑多种标准,以便于分析不同标准产生的决策差别。
作为高速公路的一般标准,可采用80RQI、80PCI 和80PSSI。
图2 养护标准对养护需求的影响3 路面养护时机的确定不同的养护时机和措施对养护以后的性能会产生不同的影响,从而产生不同的经济效果,这就存在最佳养护时机的选择问题。
预算费用的分配不应该遵循“最坏的最优先”的原则,而是实施“急需者先行”的原则。
公路养护的实施时间和实施方案会对以后多年的养护资金投入、路面状况和用户费用产生持续影响。
目前路面养护时机的确定方法主要有:基于路况(PCI)的方法、行驶质量指数和破坏法、决策树法、排序法、路面使用性能预测法和基于老化的方法等。
3.1 基于路况的方法基于路况的养护时机确定的方法就是从路面的实际破坏状况出发,找出进行养护的临界破坏状态。
利用高速公路路面状况指数PCI与路面养护费用之间的回归关系,为路面养护决策提供科学依据。
美国PAVER路面管理系统采用路面状况指数PCI综合表征路面的结构完整性和行驶状况,并建立了路况等级、PCI值和养护对策间的关系如表3-1所示[4]。
从表中可以看出国外比较注重路面的预防性养护。
表3-1 美国PAVER养护和改建方案同PCI值和路况评级的关系评级特优优良中差很差破坏PCI 100 85 70 55 40 25 10~0 养护方法日常养护日常养护、大中修、改建大中修、改建、重建改建、重建3.2 行驶质量指数和破坏指数法美国密西根州运输部在路网管理中应用破坏指数DI(Distress Index)和行驶质量指数RQI(Riding Quality Index)来确定路面养护时机。
密西根大学开发了一个采取预防性养护最佳时间的可靠模式—用RQI值和实际路面的RQI增长值来确定路面预防性养护的时机[5]。
该方法比较适用于刚性路面,这种方法没有解决路面预防性养护针对的其他主要路面问题,如裂缝、路面水损坏和抗滑性能等。
3.3 决策树法决策树根据不同的决策影响因素,通过建立一定的树结构形式,将决策方案不断进行细化、分枝,在各个分枝的枝末,给出各种组合条件限制下可能的处治对策。
该方法较直观,易于理解。
但是,随着养护决策影响因素的增多,决策树将变得越来越复杂,无论更改、增加或删除任何一种影响因素,决策树都必须重新修订。
这一过程造成了时间与资金的浪费,而且该方法通常不能从一个管理部门移植到另一个管理部门,限制了措施的革新和新措施的应用。
3.4 排序法排序法是世界各国路面管理系统普遍采用的一个重要方法。
排序法就是在初步确定养护项目的时间和对策后,再考虑资金等约束条件,根据路况、经济等数据计算出一定排序指标作为项目比较的依据。
然后,根据排序指标对所有需求项目进行排序,最后根据整个排列次序进行一年或多年的项目选择决策。
用于排序的指数[6]主要包括路面病害、路面行驶质量或平整度、交通量、经济因素、道路等级、事故、抗滑系数、几何线形、结构强度、工程判断、路龄及位置。
目前,各国应用最普遍的是:(1)根据病害排序;(2)根据病害和交通量排序;(3)根据净现值(NPV)排序;(5)根据效益费用比或其他工程经济指标排序。
3.5路面使用性能预测法为了在时间和空间上优化分配给定的养护资金,确定最佳的路面养护方案,必须预测一定时期内路面的使用性能[7]。
通过对路面现在和历史数据进行加工,建立预测模型,分析路面性能的衰减规律,结合养护标准,就可以决定路面何时需要养护。
合理准确的预测可以帮助公路管理部门对有限的养护资金进行优化配置,提高整个路网的路况,发挥最大的经济效益和社会效益。
国内外现有的路面使用性能预测模型,归结起来,不外乎确定性和概率型两种基本类型,相应的建模方法也不相同, 详见参考文献7。
此外,同济大学孙立军教授等提出了基于老化的路面预防性养护时机的确定方法等。
4 沥青路面养护对策的制定4.1 影响养护对策制定的因素及其所起的作用(1)路面结构承载能力结构能力的大小决定着路面结构是否需要补强。
(2)路面损坏状况路面损坏状况包括两部分,PCI及主导损坏类型。
PCI 的大小决定是否需要罩面以及罩面层的厚度,主导损坏类型是决定采取罩面措施前要采取什么预处理措施的主要因素。
即使PCI相同,若路面上的主导损坏类型不同,则所采用的对策也可能不同。
(3)路面行驶质量路面行驶质量反映了路面的平整度,在决定罩面厚度时,考虑原路面是否平整,平整度越差,罩面应该越厚。
(4)基层材料的影响当路面平整度很差时,基层类型对决策的选择有较大的影响。
当路面的基层为半刚性时,可采用更新措施,反之只能直接加铺或翻修。
(5)交通量交通量是路面所承受的最主要的外荷;交通量越大,罩面或补强层的厚度应越大。
4.2 养护对策路面养护对策选定的合理与否所造成的路面状况及经济上的节约(损失)是巨大的,目前在我国还是较为薄弱的环节。
在《公路沥青路面养护技术规范》JTJ073.2—2001中,根据路况调查结果,以强度是否满足要求为界限,提出了日常养护、中修罩面、大修补强等控制性养护对策,详细内容见该规范。
这些对策并不是在养护计划中要具体实施的措施,在制定具体的养护对策时,可参考上述步骤并结合当地自然条件(气候、土质、料源等)及施工水平进行经济、技术方面的合理组合。
5结语综上所述,合理的养护对策建立在对现有路况详细调查分析的基础上,养护标准设定、处治时间选择、养护方案组合和方案选择至关重要。
合理的养护方案可以帮助公路管理部门对有限的养护资金进行优化配置,提高整个路网的路况,发挥最大的经济效益和社会效益。
参考文献:[1] 姚祖康,路面管理系统[M],北京:人民交通出版社,1993.[2] 中华人民共和国行业标准. 高速公路养护质量检评方法(试行). 北京: 人民交通出版社, 2002.[3] 姚祖康.路面[M].(第二版),北京:人民交通出版社,1998.[4] 姚祖康. 路面管理系统[M]. 北京:人民交通出版社,2001.[5] Chatti K, Lee D. Development of a preventive maintenance strategy for minimizing roughness-related pavement damage [J], Transportation Research Record, Issue: 2001, 1769[6] Federico C.I. and Maze T.H.Status of pavement maintenance system and data analysis models at state highway agencies Transportation Research Record,National ResearchCouncil,Wsshington,D.C.1993[7] 潘玉利.路面管理系统原理[M].北京:人民交通出版社,1998.[8] 中华人民共和国行业标准. 公路沥青路面养护技术规范.北京:人民交通出版社,2001.。