高速公路沥青路面大修技术研究

另外，由于诸多方面的原因，我国高等级公路早期病害严重，有的路面在通车后１～ ２年就出现大面积破坏，甚至有当年通车当年坏的情况发生。当高速公路沥青路面的病 害不是单纯的某一种病害而是多种病害混合在一起，沉陷，车辙，龟裂等多种病害相互 伴生是沥青路面达到使用寿命末期的一个征兆。这表明高速公路沥青路面已经达到了设 计极限状态，需尽快进行大修整治。大修工程是提高路况质量的根本措施，制定大修方 案时要根据该路设计年限使用期，并考虑四项指标①路面破损率系数；②路面强度系数； ③面层平整度系数；④面层摩擦系数。其中主要以破损率系数为依据，同时考虑其他三 项指标，分轻重缓急，逐年进行大修，使路面有计划地得到改善，不断提高公路质量。
近年来，随着大修工程不断实践，大修工程中暴露出来的技术和管理方面的问题越 来越多，并已引起了各方的关注。查新表明国内目前还没有专门针对沥青路面大修的研 究。因此，为了规范高速公路大修施工活动，解决目前路面大修施工无章可循的局面， 开展有关研究具有重要的现实意义。课题通过调研总结和试验研究相结合的方法，并结 合正在进行的一些沥青路面大修施工活动，对大修路面病害评判、大修方案、施工工艺 以及施工组织等大修工程中的各关键环节技术进行研究，旨在为沥青路面大修施工提供 依据，提高路面大修工程中的施工规范性，确保路面大修施工质量，保证大修施工进度。
ｏｖｅｄａｙ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ．
Ａｔ ｌａｓｔ．ｓｏｍｅ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｇｈｗａｙ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｒｅ ｅｎｕｍｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｗｈｉｃｈ
ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ； ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏａｄ ｃｏｎｄＲｉｏｎ； ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；ｌｉｆｅ—ｃｙｃｌｅ ｃｏｓｔｓ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅ．
ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅａｃｈ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｏｉｎｔｓ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｌｉｆｅ—ｃｙｃｌｅ ｃｏｓｔｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｄｅｓｉｄｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ
交通部部长李盛霖在全国公路养护管理工作会议上讲到我们现在有了４万多公里的 高速公路，再过１０多年的时间，我们的高速公路就要接近世界第一了。按照１０年一大 修计算，每年就有６０００到７０００公里的高速公路需要大修，大修的规模达到甚至超过目 前高速公路在建的规模，我们不仅要面临巨大的资金压力，更要面临巨大的社会压力。 因此，党组研究，从“十一五＂开始，必须把公路养护管理工作摆在更加突出的位置， 切实处理好“快＂与“好＂的关系，在继续加快公路建设的同时，用更多的精力，下更 大的力气，投入更多的资金，切实把公路管理好养护好。
交通部组织的调查表明，我国各省份均有不少高等级公路沥青路面存在不同程度的
第一章绪论
早期病害现象，造成了极大的浪费，也造成了非常不好的社会影响，各种病害相继出现 使得沥青路面的使用性能急剧下降，危及着行车安全，这也亟须寻求合适的解决方案。
如何及时有效、经济合理地进行大修成为公路管理部门面临的急需解决的重要课 题，但目前我国还没有一个系统的路面大修设计和施工规范，这为路面大修工程的顺利 实施带来不少困难。与新建路面施工相比，路面大修施工不仅在施工环境、施工方案、 施工组织上有其本身的特点，而且施工难度更大，具体体现在以下几个方面：
ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｋｅＹ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ．ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｂｒｉｎｇ ｃｅｒｔａｉｎ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．
最后，列举了国内部分高速公路大修工程的实例，供在制定大修方案时作为参考。
关键词：大修工程、路况评定、养护时机、寿命周期费用、首选方案
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ａｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ，ｔｈｅ ｈｅａｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｆｏｒ ｈｉｇｈｗａｙ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏａｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ．Ｗｅ ｄｏｎ’ｔ ｈａｖｅ ａｎｙ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｈｅａｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ｗｈｉｃｈ ｂｒｉｎｇ ｇｒｅａｔ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｆｏｒ ＵＳ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ．Ｔｈｅ Ｐ印ｅｒ
Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍｅｄ ｕｐ ｔｈｅ ｃａｕｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｄａｍａｇｅｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｈｉｃｈ，ｔｈｅ
ｃｏｎｔｅｎｔｓ，ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒ ｔｉｍｅ ｏｆ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ（ｒｏａｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｒａｆｆｉｃ ｖｏｌｕｒｎｎ。ｅｔｃ）ｉＳ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｓｕｂｊ ｅｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒ ｔｉｍｅ ｏｆ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｉＳ ａｓｃｅｒｔａｉｎｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｔｔｒｉｂｕｔｅ．Ｗｅ Ｃａｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｃｈｏｏｓｅ ｔｈｅ ｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅ． Ａｔ ｆｉｒｓｔ，ｗｅ ｂｒｉｎｇ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ（ｉｎｉｔｉａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ。ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｌｉｒｅ，ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｅｆｆｅｃｔ，ｔｏｔａｌ ｅｘｐｅｎｓｅ，ｅｔｃ），ａｎｄ ｔｈｅｎ ｓｕｍ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｗｅ ｓｕｍｍａｒｉｓｅ
本声明的法律责任由本人承担。 ．
论文作者签名：劣鹅莨
ｋ１年《其ｊ Ｅｌ
论文知识产权权属声明
本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 （保密的论文在解密后应遵守此规定）
１．２国内外研究现状及发展动态
发达国家高速公路的建设起始于上世纪３０年代，至７０年代末期，大部分高速公路 沥青路面接近了使用中期，维修、罩面工程逐年增多，为了对高速公路开展科学的养护
论文作者签名：客缀 如７年∥月ｊ日
导师签名：‘苏言云
知＿年６其玉日
长安大学硕上学位论文
第一章绪论
１．１课题提出及研究意义
随着我国国民经济的发展，公路建设取得前所未有的成就，截至２００５年年底，我 国公路通车总里程已达１９３万公里，高速公路通车里程已超过４万公里，位居世界第二 位。“两纵两横三个重要路段＂全部建成，“五纵七横”国道主干线已完成建设任务的 ８６％。按照公路建设规律，当公路建设规模达到一定程度时，养护管理将成为道路管理 部门的工作重点，而大修将成为其工作的一个重要方面。自从我国１９８８年第一条高速 公路通车以来，早期修建的高等级公路相继进入大修周期，大修任务日渐增加，按照沥 青路面的设计寿命（１０＂－－－－１５年），从现在起，据分析每年有１２％的沥青路面需要翻修， 这成为我国公路建设和管理部门面临的重要任务。ＡＡＳＨＴＯ公路养护分委员会对路面大修 的定义为：通过结构性的改进来延长路面的使用寿命和提高承载力。
本文首先分析了沥青路面病害成因，在此基础上确定了大修公路路况调查内容、程 序及评价方法；其次，对路面大修时机和大修方案确定方法进行了研究，通过主客观赋 权分析路段各指标（路况指数、弯沉值、交通量等）权重，采用多属性决策法确定最佳 养护时机；引入大修方案各影响因素（初期投资、施工时间、延长的寿命、预期效果、 总费用等）的权重和相对值两个指标，并利用加权求和法对各方案进行排序来确定高速 公路大修的首选方案。最后，在调研总结和实验研究的基础上，汇总了预防性养护、路 基加强（打桩、注浆）、沥青面层罩面、沥青路面加铺层、路面再生利用及新建等大修 方案，分析了各种方案的适用范围、施工技术要点和质量控制与检测方法。另外，本文 对预防性养护方案进行了寿命周期费用分析，探讨并推荐了沥青加铺层厚度的确定方 法。
ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｈｅａｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ｍａｉｎｌｙ：ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｂｇｒａｄｅ（ｐｉｌｉｎｇ，ｇｒｏｕｔｉｎｇ），ｏｖｅｒｌａｙ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｂｕｉｌｔ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ
分类号：Ｏｄｌ；Ｕ２
谖孝夫海
硕士学位论文
高速公路沥青路面大修技术研究
李彩霞
导师姓名职称 申请学位级别 论立提交日期 学位授予单位
张争奇教授
硕士
学科专业名称 道路与铁道工程
２００７年５月ＬＯ日论文答辩日期 ２００７年６月５日
长安大学
菩辩委员会主席
王采拥
学位论文评阋人
塑在堑地生
摘要
随着公路建设的发展，高速公路沥青路面大修工程已经成为公路养管部门面临的一 个重要课题。目前我国还没有专门针对大修的规范，这为大修设计与施工带来诸多困难。 本论文通过调研总结和室内试验对大修工程中的各关键环节进行研究，对规范大修施工 活动，解决路面大修无章可循的局面有一定的参考价值。
首先，施工干扰较大。路面大修必须在不中断交通，保证车辆正常通行的情况下组 织施工，一般只能采取半封闭的办法进行，受到行车干扰大，而且交通管制、安全管理 要求高。其次，施工组织困难。大修施工必须尽量减少施工路段的封闭长度和时间，施 工路段各工序必须紧密衔接，一次性完成所有工序并尽快开放交通，这就对施工技术人 员的组织以及机械设备的合理配置提出了很高的要求。第三，大修方案的不确定性。由 于病害潜藏，难判断，确定出好的大修方案存在一定的难度，而且由于大修工程的特点 所限，一些施工措施和方案的选择受到一定的限制，所以与新建道路相比，大修设计方 案的变更更多，这必然会影响到施工质量、进度和工程造价。第四，由于目前没有专门 的针对大修工程的规范或者指南，路面大修施工通常采用与新建路面有关的技术规范进 行旌工和质量控制。但是路面大修毕竟不同于新建，由于施工环境、施工条件等制约， 新建路面可以采用的某些施工工艺和方法在路面大修施工中可能无法采用，而且在大修 施工中常常会出现一些意想不到的难题，这些因素均不同程度地影响到大修工程的施工 进度和质量。
ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｔｉｍｅ ｏｆ源自１１论文独创性声明
本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。