大学课程《道路养护技术与管理》教学PPT课件：005公路养护与管理第三章

公路养护与管理公路养护与管理第三章第三章 公路沥青路面养护与维修沥青路面养护内容及养护质量标准沥青路面损坏的调查评定与养护对策的选择沥青路面日常养护及常见病害的维修沥青路面罩面维修沥青路面预防养护沥青路面再生利用第二章 路基的养护与维修教学要求教学要求1.1.描述路面养护的主要任务描述路面养护的主要任务2.2.熟悉路面养护的日常养护熟悉路面养护的日常养护3.3.熟悉路面预防性养护熟悉路面预防性养护路面病害的处理方法路面病害的处理方法一、路面养护路面养护是公路养护工作的中心环节，是养护质量考核的首要对象。1、路面及作用路面是在路基上用各种筑路材料铺筑、供汽车行驶、直接承受行车作用和自然因素作用的结构层，其作用是满足行车的安全、迅速、经济、舒适的要求。因此，必须采取预防性养护和经常性养护、修理措施，以保证公路的正常使用。养护目的：路面保持有一定的强度、刚度及稳定性，使路面结构具有足够的抗疲劳强度以及抗老化形变累积的能力，确保其耐久性，并使路面平整、完好，路拱适度，排水畅通，行车顺适、安全；提高高其技术状况。2、路面养护的基本要求1）定期对路面的技术状况进行查和评定。以路面管理系统分析结果为依据，科学制订公路养护维修计划。2）经常清扫路面，及时清除杂物、清理积雪积冰，保持路面整洁，做好路面排水。3）加强路况巡查，发现病害，及时进行维修、处治。4）改建工程、大中修工程的路面结构、施工工艺、材料、质量指标应符合现行有关设计、施工技术规范的规定。大交通量路段应制订科学合理的交通组织方案，减少对通行车辆的影响。5）防止因路面损坏和养护操作污染沿线环境。第一节 沥青路面养护内容及养护质量标准一、沥青路面养护内容1、日常巡视与检查路面上是否有明显的病害，及其危害程度及趋势路面上是否有会损坏路面或妨碍交通的堆积物2、小修保养1）日常养护：清扫路面泥土、杂物；排除路面积水、积雪、积冰、积砂、铺防滑料等；拦水带（路缘石）的刷白、修理2）小修内容：修补各种病害如泛油、拥包、轻微裂缝、横向裂缝、坑槽沉陷等第一节 沥青路面养护内容及养护质量标准一、沥青路面养护内容3、中修工程1）沥青路面整段铺装、罩面或封面(稀浆封层)2）沥青路面局部严重病害处理3）整段更换路缘石、整段维修路肩4、大修工程：路面的翻修与补强5、改建工程：1）提高路面等级 2）补强 3）加宽 4）局部改线6、专项维修工程二、沥青路面养护质量标准1、路面损害1）结构性损坏路面结构整体或者其中某一个或几个组成部分的破坏，使路面达到不能承受预定的车辆荷载；结构性损坏通常需要对路面进行彻底翻修。2）功能性损坏平整度和抗滑能力等的下降、出现车辙等。功能性损坏可以通过整修、养护或罩面使面层的功能得到恢复，二、沥青路面养护质量标准2、路面的保养、维修与改善要求1）及时、经常地对路面进行保养和修理，防止路面松散、裂缝和拥包等各种病害的产生和发展。2）通过对路面的保养和维修，保持和提高路面的平整度和抗滑能力，确保安全、舒适的行驶性能。3）通过对路面的维修和改善，保持和提高路面的强度，确保路面的耐久性。4）防止因为路面的破损和养护操作污染沿线环境。二、沥青路面养护质量标准3、沥青路面养护质量标准1）平整度、抗滑性能及损坏状况的质量标准序号序号项目项目高速公路、高速公路、一级公路一级公路其他等级公路其他等级公路1平整度（mm）平整度仪（mm）3.5 4.5（5.5或 7.0）三米直尺（mm）7 10（12或 15）IRI（m/km）6 82抗滑性能横向力系数SFC4030摆式仪摆值BPN323路面状况指数PCI（分）70 55二、沥青路面养护质量标准3、沥青路面养护质量标准2）沥青路面强度的养护质量标准3）沥青路面强度的养护质量标准评价指数评价指数高速公路、一级公路高速公路、一级公路其他等级公路其他等级公路路面强度系数SSI0.80.64）沥青路面路拱坡度第二节 沥青路面损坏的调查评定与养护对策的选择一、沥青路面损坏类型与识别1、沥青路面损坏分析沥青路面在行车荷载的反复作用下和自然因素的不断影响下会逐渐出现损坏，其使用性能逐渐恶化。由于荷载、环境、材料组成、结构层组合、施工和养护等条件的变异，损害形态是多种多样的。从表象上看，有各式各样的裂缝，如横向或纵向裂缝、块状裂缝和网状裂缝（龟裂）等；也有各种类型的变形，如沉陷、车辙、搓板、推移和拥起等；表层有时可能还有各种露骨、松散、剥落、坑槽和泛油等现象的出现。一、沥青路面损坏类型与识别1、沥青路面损坏分析剪切疲劳剪切疲劳剪切疲劳剪切疲劳纵向平行裂缝纵向平行裂缝纵向平行裂缝纵向平行裂缝鸡爪形不规则裂缝鸡爪形不规则裂缝鸡爪形不规则裂缝鸡爪形不规则裂缝弯拉疲劳弯拉疲劳弯拉疲劳弯拉疲劳一、沥青路面损坏类型与识别1、沥青路面损坏分析上述各种损害现象或单独发生，或同时出现，错综复杂。然而，透过现象看本质，有着一定的规律性。各种损害的产生都是行车因素和自然因素同路面相互作用的结果，随着路面工作特性和外界因素影响程度的不同而变化。1、沥青路面损坏分析1）路面损害的分类根据路面损害现象的肇因、其危害性以及对使用性能的影响，可以把沥青路面的损害划分为三类损害类别损害类别沥青路面沥青路面裂缝类纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、块裂、反射裂缝变形类车辙、波浪、沉陷、隆起、推移表面损坏类泛油、松散、坑槽、磨损、露骨、脱皮1、沥青路面损坏分析2）损坏机理沥青及混合料：均匀性，空隙率，粘附性，强度，级配；结构：过刚的基层导致面层剪应力过大，厚度不够，路基材料；施工：分层过多,变异性大，压实不足；排水、防水：设计比较弱；荷载：轮载与胎压超载；新的损坏机理一、沥青路面损坏类型与识别2、沥青路面损坏类型公路技术状况评定标准中沥青混凝土路面的破损分为11类21种1）龟裂（轻、中、重）2）块状裂缝（轻、重）3）纵向裂缝（轻、重）4）横向裂缝（轻、重）5）坑槽（轻、重）6）松散（轻、重）7）沉陷（轻、重）8）车辙（轻、重）9）波浪拥包（轻、重）10）泛油11）修补第二节 沥青路面损坏的调查评定与养护对策的选择沥青路面损坏类型和权重 2、沥青路面损坏类型1）龟裂在路面上表现为相互交错的小网格状裂缝，因其形状类似乌龟贝壳而被称为龟裂。龟裂发生的程度及密度是判断路面是否存在结构性损坏及承载能力是否满足要求的重要依据。裂缝块度缝宽龟裂有无变形轻度龟裂0.20.5m小于2mm无变形中度龟裂小于0.2m（部分）25mm轻度变形或轻度散落重度龟裂小于0.2m（大部分）大于5mm变形明显散落严重2、沥青路面损坏类型2）块裂为纵向和横向裂缝的交错而使路面分裂成近似成直角的多边形大块。按照裂缝块度和裂缝宽度的大小轻度块裂：缝细、裂缝区无散落，裂缝宽度在3mm以内，大部分裂缝块度大于1.0m。重度块裂：缝宽、裂缝区有散落，裂缝宽度在3mm以上，主要裂缝块度在0.51.0m之间。2、沥青路面损坏类型3）纵向裂缝与道路中线大致平行的单条裂缝，有时伴有少量支缝。按裂缝宽度大小及裂缝边缘的破坏情况分为轻、重两种等级。轻度纵裂：缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落，无支缝或有少量支缝，裂缝宽度在3mm以内。重度纵裂：缝宽、裂缝壁有散落、有支缝，主要缝宽大于3mm。2、沥青路面损坏类型4）横向裂缝横裂是与道路中线近似垂直的裂缝，有时伴有少量支缝。按裂缝宽度大小及裂缝边缘的破坏情况分为轻、重两种等级。轻度横裂：缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落，无支缝或有少量支缝，裂缝宽度在3mm以内。重度横裂：缝宽、裂缝贯通整个路面、裂缝壁有散落并伴有少量支缝，主要缝宽大于3mm2、沥青路面损坏类型5）坑槽是局部集料丧失而在路表面形成的坑洞，可深及不同的路面结构层。按坑槽的深浅及有效面积的大小，可分为轻度和重度两个等级。轻度坑槽：坑浅，有效坑槽面积在0.1以内（约0.3m0.3m）。重度坑槽：坑深，有效坑槽面积大于0.1（约0.3m0.3m）。2、沥青路面损坏类型6）松散一种是从路面表面向下不断发展的集料颗粒流失和沥青混合料流失造成的路面损坏。分类：按损坏严重程度的不同分为轻、重两个等级。轻度松散：路面细集料散失，出现脱皮、麻面等表面损坏。重度松散：路面粗集料散失，表面出现脱皮、麻面、露骨、剥落、小坑洞等损坏。2、沥青路面损坏类型7）沉陷沉陷是路面表面产生的大于10mm的局部凹陷变形。沉陷是沥青路面主要结构性破坏形式之一。分类：按沉陷深度大小及对行车舒适性的影响将此类损坏分为轻、重两个等级。轻度沉陷：深度在1025mm之间，正常行车无明显感觉。重度沉陷：深度大于25mm，正常行车有明显感觉。2、沥青路面损坏类型8）波浪拥包波浪拥包指的是由于局部沥青面层材料移动而在路表面形成的有规律的纵向起伏，波峰和波谷间隔很近。分类：按波峰波谷的大小不同将此类损坏分为轻,重两个等级。轻度波浪拥包：波峰波谷高差小，高差在1025mm之间。重度波浪拥包：波峰波谷高差大，高差大于25mm。2、沥青路面损坏类型9）车辙沥青路面表面形成的沿轮迹方向深度大于10mm的纵向凹陷。压密型车辙：由于亚应力超过沥青混合料的抗压强度，碾压过密造成压密型车辙。这种车辙主要是因路面压实过密，造成粗集料破碎或因压实不足，造成空隙过大以及车辆轴载超过沥青混合料抗压强度所致。失稳型车辙：由于高温条件下，剪应力超过沥青混合料的抗剪切强度，导致沥青混合料侧向流动变形，不断积累形成车辙，称为失稳型车辙。这种车辙高温区的重载路段较为普遍。结构型车辙：由于荷载作用超过路面各层强度，发生在沥青面层以下，包括路基和基层在内的各结构层的永久性变形，称为结构型车辙。磨损型车辙：因路面面层受到轮胎磨损形成的车辙，此类车辙因面层材料抗磨损能力不足所致。2、沥青路面损坏类型10）泛油沥青混合料中的沥青向上迁移到路表面，形成一层有光泽的沥青膜。2、沥青路面损坏类型11）修补因龟裂、坑槽、松散、车辙等损坏处理后在路的表面形成修补部分。二、沥青路面使用性能调查与评定1、公路技术状况评定公路技术状况评定的关键技术是评价模型构造的科学性、模型参数选取的合理性和评价方法的适应性。为了提高公路技术状况评定技术的科学性和先进性，在充分考虑我国现实公路养护管理水平、检测手段、装备条件和发展方向情况下，公路技术状况评定标准吸收了国家重点科技攻关项目等的研究成果，引进了基于新型检测技术及装备的评价模型和评定方法。1、公路技术状况评定评价模型的参数选取，参考了我国重要的科研成果和公路实验结果，考虑了不同公路等级、路面类型、地区条件和装备水平等因素差异，力图通过模型结构的科学性和模型参数的合理性设计，使公路技术状况评价模型能适应我国不同省市、不同公路的技术状况评定工作。1）公路技术状况评价（MQI）路面使用性能评价（PQI）路基状况评价（SCI）桥隧构造物状况评价（BCI）沿线设施状况评价（TCI）1）公路技术状况评价（MQI）wPQI路面使用性能PQI，权重70%；wSCI路基技术状况SCI，权重8%；wBCI桥隧构造物技术状况BCI，权重12%；wTCI沿线设施技术状况TCI，权重10%1）公路技术状况评价（MQI）公路技术状况指数/MQI包含路面使用性能、路基技术状况、桥隧构造物技术状况和沿线设施技术状况四部分内容。四部分无论在内容还是在属性上都有本质的差别，将属性不同的四部分内容结合在一起用一个指标表示，完全出于管理上对公路技术状况整体评价的需要。利用MQI评价公路技术状况的基础是基本评定单元或路段。标准规定MQI基本评定单元为1000m，取1000是为了将公路技术状况评定与我国各级公路较为完善的里程桩系统结合起来，充分利用已有的定位资源，使MQI数据检测与技术状况评定有可靠的参照系统。1）公路技术状况评价（MQI）我国许多省市的国省道，尤其是高速公路已经使用了路面管理系统（CPMS）。应将 MQI评定路段的长度与 CPMS管理路段划分结合起来。在确定MQI路段长度时，应处理好路面类型、交通量、路面宽度和养管单位变化处的非整桩号路段，在上述因素的变化处，MQI基本评定单元的长度不受1000m限制，但路段长度应遵守一般不小于100m、不大于2000