广东省高速公路路面预防性养护技术研究与应用-李卫民

高等级公路沥青路面预防性养护技术手册
3 预防性养护措施的具体选择
o 3.1 一般规定 o 选择预防性养护措施应综合考虑原路面结构类型、路面病害 情况、交通量等级、气候条件以及养护措施的工程特性和经 济特性等因素。 o 3.2 预防性养护措施选择决策矩阵和决策树 o 根据各预防性养护措施和路面病害之间的属性关系，建立预 防性养护措施决策矩阵。实际应用中，可针对不同路段的实 际病害情况，参考决策矩阵表，选择适宜的养护措施。
个别区段设置碎石垫层
（深汕西高速公路1996）
AK-16A沥青混凝土（4cm） AC-20沥青混凝土（6cm）
AC-25沥青混凝土（6cm）
ATB沥青稳定碎石（11cm）
（京珠南、京珠北高速公路2003）
（江肇高速公路 2008）
广东省高速公路沥青路面常见病害
p p p p p 裂缝（纵向、横向） 、唧浆 坑槽 车辙 泛油/抗滑性能不足 疲劳破坏
4％水泥稳定级配碎石（23cm）
级配碎石（23cm） 未筛分碎石（22~32cm） 粘性土路基
广佛路面结构（1989）
（沥青层厚度=15cm；总厚度=68cm）
广深路面结构（1994）
（沥青层厚度=32cm；总厚度=100~110cm）
广东省沥青路面面层典型结构
中粒式沥青混凝土LH-20（3cm） 中粒式沥青混凝土LH-20（4cm）
2007年课题主要研究成果（预防性养护
o 确定了路面预防性养护措施的适用范围、材料 要求与施工工艺 o 明确了路面预防性养护措施的功能属性、养护 路段划分、养护措施选择方法 o 总结归纳了关键施工技术与经验，并提出了质 量检验方法和标准 o 提出了《广东省高等级公路沥青路面预防性养 护技术手册》
预防性养护措施选择（决策矩阵）
2003年课题主要研究内容
o 路面状况调查、检测。 o 数据进行整理、分析及相关计算，建立路面性能衰 减模型 。 o 选取5～10种技术（雾封层、微表处、 NovaChip®、OGFC 、裂缝处治等），开展试验。 o 铺筑试验路，跟踪观察，效果评价。 o 编制《沥青路面预防性养护对策与技术应用手册》、 《预防性养护材料设计与施工技术指南》等。
AC-13B沥青混凝土（4cm）
（广花高速1993）
沥青混凝土面层（3cm）
AC-20沥青混凝土（6cm）
AC-25沥青混凝土（8cm） (阳茂、广清北、粤赣、茂湛二期、渝湛、揭普等)
CTB基层（4cm） 中粒式沥青混凝土（7cm）
(2004年后)
AC-13C沥青混凝土（5cm） AC-25沥青混凝土（6cm）
雾封层技术
o 以乳化沥青为基质进行改性的 o 以有机硅为基质（抗油污） 抗滑系数不足时可在加橡胶粉； 准备开始研究采用抛丸技术先对路面构造进行 轻微处理后在施工雾封层。
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预防性养护措施 o 1.4 微表处 o 在路面出现裂缝、坑槽、轻微车辙及抗滑性能不足时采 用 o 行车噪音较大 o 质量控制：配合比，改性乳化沥青质量 o 寿命3年左右
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1 预防性养护措施
o o o
o o
1.5 超薄磨耗层（NovaChip®） 2.5cm左右 路面出现较为严重的裂缝、坑槽、车辙、松散、老化时
综合性能好，桥梁伸缩缝不动，但成本较高 寿命3—5年
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1 预防性养护措施
o o o o 1.6薄层热拌沥青混凝土 3—4cm 厚 罩面采用 寿命5年左右
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1 预防性养护措施
o 1.1 一般规定 o 高等级沥青路面常用的预防性养护措施主要有预修补、雾封 层、微表处、碎石封层、超薄磨耗层、薄层热拌沥青混凝土、 铣刨罩面、就地热再生和厂拌热再生等。
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1 预防性养护措施
o 1.2 预修补 预修补是指在路面实施养护措施前，针对 原路面裂缝、坑槽、车辙、松散、老化等 病害的预处理技术，一般包括封缝、修补 坑槽、雾封层和应力吸收层、填补车辙等 措施。
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3 预防性养护措施选择
o 3.2 预防性养护措施选择决策矩阵和决策树 o 选择SFC、IRI、CR和RD四项指标建立预防性养 护措施决策树。 o SFC为决策树的第一级指标，IRI和CR分别为决 策树的第二、三级指标，RD为决策树的第四级 指标。 o 四个指标及其值域的不同组合方式共有81种，代 表着81种不同的路面损坏类型。针对81种路面 损坏类型，设计了31种预防性养护方案以供选择。
细粒式沥青混凝土LH-16（4cm） 中粒式沥青混凝土LH-25（5cm） 沥青碎石AM-30（6cm） 水泥稳定碎石（或石屑）（25cm） 水泥稳定砂砾土（28cm） 路 基 半开级配中粒式沥青混凝土LH-20II（4cm）
密级配粗粒式沥青混凝土LH-30I（8cm）
密级配沥青碎石AM-30（10cm）（香港级配） 开级配沥青碎石AM-30（10cm）（日本级配）
爬坡车道慢速重载货车加剧车辙病害
主要病害及其分析
o 4 泛油/抗滑性能不足
泛油：局部或整体用油过多 构造深度较小：配合比设计问题
主要病害及其分析
p 5 疲劳裂缝
路面厚度不够 半刚性路面的疲劳损坏
缺乏养护
典型的轮迹带路面疲劳开裂病害
交通量情况
p 国道主干线高速公路：30000以上，且超载车 较多。 p 京港澳（京珠）、粤赣高速公路为特重交通， 大型车超过80%。 p 广深高速公路超过100000万 p 平均年增长率8%左右
一、广东省沥青路面
典型结构及主要病害
广东省高速公路建设情况
至2010年底广东省高速公路通车里程为4835公 里，90%以上为沥青路面。最早为1989年通 车的广佛高速公路。2010年通车里程800多 公里 广东省高速公路公司参与建设和管理的高速公路 超过2000公里。
广东省沥青路面面层典型结构
坑槽密布（南行203+100）
坑槽破坏（河惠路面）
修补后的路面继续出现唧浆
主要病害及其分析
n 3 车辙
辙槽被定义为沥青路面轮迹带的凹陷（较轻的辙槽），实际上严重辙槽 处，轮迹带产生凹陷的同时，其两侧的沥青混凝土常鼓起。
n长大纵坡 n超载车作用 n配合比设计问题
NK287位置严重车辙病害（7CM）
1 沥青路面日常养护维修关键技术研究
2 沥青路面预防性养护关键技术研究
3 沥青路面大中修、罩面及改建关键技术研究
4 再生沥青混合料应用技术研究
2007年课题主要研究内容（预防性养护
o o o o o o o 预防性养护技术的主要内涵确定； 预防性养护措施的技术性能确定； 各种预防性养护技术指南的编写； 预防性养护路段的划分方法的确定； 预防性养护措施选择方法的确定； 预防性养护技术应用时机的判断； 短期及中长期预防性养护方案的制定方法研究。
路面养护整体情况
p 早期修建的广佛、深汕、佛开等高速公路交通 量大，路面厚度相对偏薄，早期病害多，基本 上被动养护，路况越来越差。不得不进大修， 费用约800万元/公里。 p 广佛已经进行了一次大修，两次中修罩面。 p 广深只是在02年进行过一次洗刨罩面工作。
o 2003年以后通车的高速公路，路面工程质 量较好，但也存在早期病害。2005年起， 在科研成果的指导下，逐步开展了矫正性养 护和预防性养护。
预防性养护决策树
7.2 预防性养护措施选择（决策树）
7.2 预防性养护措施选择（决策树）
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3 预防性养护措施选择
o 3.2 预防性养护措施选择（决策树）
方案编号 1 无需养护 养护措施
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11
若路面渗水或松散或老化现象，且满足交通量、抗滑要求，使用雾封层
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2 预防性养护需求
o 2.1 一般规定 o 当路面存在以下情况时，不能直接应用预防性养护技术，应 先进行相应的矫正性养护。 o （1） 路面出现严重的纵、横向裂缝。 o （2） 路面出现严重的块状裂缝或龟裂。 o （3） 路面出现大面积严重坑槽。 o （4） 由于结构性原因，路面出现车辙。 o （5） 路面的承载能力不足。 o （6） 路面排水性能不良。
广东省高速公路路面 预防性养护技术研究及应用
李 卫 民
广东省高速公路有限公司
Guangdong Provincial Freeway Co.,Ltd
2011-03-10
汇报内容
1 广东省沥青路面典型结构及主要病害 2 广东省高速公路路面预防性养护技术研究简介 3 路面预防性养护应用及工程实例
4 高速公路路面养护中长期规划 5 广东省高速公路有限公司近五年总体路况 及养护费用投入情况
主要病害及原因分析
1 裂缝
p 半刚性基层反射裂缝（横向裂缝） p 高填土路基引起裂缝（纵向裂缝） p 软土处理不当引起路基沉降裂缝（网状裂缝） p 沥青面层温缩裂缝（横向裂缝）（广东较少见） p 车轮重载引起自上而下的表面裂缝（纵向裂缝）
沥青路面裂缝的产生与路基、基层和底基层的工程质 量密不可分。
预修补
修补坑槽
填补车辙 封缝
高等级公路沥青路面预防性养护技术手册
1 预防性养护措施
1.3 雾封层 o 主要是防止路面的水损害。在路面出现坑槽有增加趋势的情 况下要尽快采用。
o 雾封层应用后会短时间内会稍微降低路面抗滑性能， o 宜用在原路面抗滑性能优良的状况下，即SFC在50左右。 o 寿命2—3年
横向裂缝伴随沉陷与唧浆（北行158+900）
横向裂缝伴随沉陷（南行155～K161）
半刚性基层横向开裂（面层铣刨后）