3-江苏省高速公路现状与十三五养护初步构想——吴赞平
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江苏省高速公路路面现状
及十三五养护初步构想
江苏交通控股有限公司 吴赞平 副总工程师
1
• 江苏省高速公路路面现状
• 十二五路面养护工作回顾 • 十三五路面养护面临形势 • 十三五路面养护初步构想
ONTENTS
内 容 大 纲
2 3
4
江苏省高速公路路面现状
路面服役状况（截止2015年底）
通车里程：4541km，完成78.3%路网建设（规划2020年末5800km） 通车时间：10年及以上里程比例64%，15年及以上里程比例24%。 5000 4000 3000 2000 1000 0 2000 通车里程 新增里程 通车里程
面层状况指数D0-D20
2009年 2011年
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
建立了江苏省高速公路沥青路面结构技术状况评价指标体系
关键决策 指标 辅助决策 指标
高速公路沥青路面结构技术状况评价体系
评价内容
行驶质量
路面损坏
路面车辙
抗滑性能
结构强度
路面材料 性能
十二五
路面破损状况综合评价指数PDCI 路面横向裂缝 状况指数TCEI 路面修补状况 指数PPCI 路面表面损坏 状况指数PSCI
PDCI值
PCI值
PDCI
PCI
PDCI=w1*TCEI+w2*PPCI+w3*PSCI
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
建立了基于FWD多点弯沉差值的高速公路沥青路面各结构层状况评价方法
构建了基于预防性养护理念的高速公路路面多指标养护优化决策体系
决策指标
路面结构强 度不足 1级 车辙指标RDCI 优良 2级 3级 破损指标PDCI 中 平整度指标RCI 次差 4级 抗滑性能指标 SRI 强养护强度 中养护强度
水平
养护强度
结构补强
养护规模和 目标确定
道路基础资料和检 测数据采集 路面结构技术状况 评价 路面养护 对策选择 养护决策优化 最优路面养护决策 方案 实施与后评估
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
开发了以养护决策为核心，以性能分析和评价为基础，基于广域网络和 GIS的高速公路网级路面养护管理决策支持系统
10
5 3.17 0
42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 横向力系数分布区间
横向力系数＜48的路段占23%
江苏省高速公路路面现状
路面养护现状
2005年以前为养护技术探索期，养护方式较单一 2006~2010年为养护技术发展期，预防性养护逐渐使用 2010~2015年为养护管理提升期，HIR和ECA快速发展，PAC、EME研发应用 2015~？，路龄开始接近设计寿命，养护将走向何方？预养护 or 铣刨、罩面？
10.0
7.1 3.7 6.3 3.3 2.4 1.2 0.3 0.1 0.1
9.31 1.40
0 0.5 0.8 1.0 1.5
4.42
2.0 3.0
1.18
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
车辙深度分布区间（mm） 30 所占比例（%） 25 20 15
沪宁高速历年养护工程量
96.868 35.93 43.308 101.054
2.72
2007
wenku.baidu.com
11.9092 2008 2009 2010 2011 2012 2013
京沪高 淮徐高 连霍高 京台高 新扬高 宿迁支 汾灌高 广靖锡 沪宁高 沪苏浙 沈海高 宁常高 宁杭高 宁靖盐 宿淮盐 锡宜高 沿江高 镇溧高 速 速 速 速 速 线 速 澄高速 速 高速 速 速 速 高速 高速 速 速 速
决策优化模型
财务规划问题养 护决策模型（指 定性能水平） 项目规划问题养 护决策模型（指 定养护资金）
日常性养护或 弱养护强度
建立了多指标的路面养护决策优化 模型
高速公路沥青路面养护决策体系
成本效益 决 路面结构技术 状况水平 策 因 交通量 素 路龄 节能减排效益 公路重要程度
处治层位
216.991
101.941
7.75
3.64
55.11
9.475
1.45
0.25
取得显著的经济和环境效益
节约养护资金3.37亿元 降低能耗4.30×108 MJ，折合标准煤14690.31t 减少碳排放34964.6t
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
[5，10) [10，15） 通车年限（年）
≥15
2015
2011
江苏省高速公路路面现状
交通流量状况
区域交通量差异性较大，沪宁高速日交通量为宿迁支线的13倍 沪宁、广靖锡澄、沿江、宁沪、京沪承担路网52%的通行量 京沪高速累计当量轴载次数高达5000多万次
60000 50000
7000 6000 AADT ESAL
预防性养护五个环节：检测、分析、决策、实施、评估
12 10 所占比例（%） 8 6 4.64 5.53 3.70 7.22 10.01
4
2 0
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
十二五路面养护工作回顾
“十二五”路面养护总结
相比“十一五”期间，铣刨重铺工程量减少比例为：
中面层：7.26% 下面层：6.30% 基层：3.39% 中面层铣 刨重铺 下面层铣 刨重铺 基层铣刨 重铺 “十一五”期间 处治长度 所占 （km· 单 比例 车道） （%） 375.236 13.41 “十二五”期间 处治长度 所占 （km· 单车 比例 道） （%） 233.722 6.15
50% 所占比例（%） 40% 30% 20% 10% 1.44%
早期应用 较多
23.92%
作为传统 养护方式 05年后 逐渐应用
46.25%
10.72%
7.65%
10.03%
0%
雾封层 微表处 现场热再生 薄层罩面 普通罩面 铣刨重铺
江苏省高速公路路面现状
路面养护现状
京沪高速通车较早、交通轴载重，养护工程量最大 沿江高速即时轴载较大，但养护次数相对较少 影响路面产生病害的因素较多，路龄、交通荷载、结构材料、施工水平、 气候环境等
0.03
波浪拥包
0.02 坑槽
横向裂缝
纵向裂缝
松散
修补
江苏省高速公路路面现状
路面性能现状
路表功能性状况
车辙分布
20 所占比例（%） 15 10 5 0 0.9 00.0 所占比例（%） 17.9 16.5 15.7 14.4 35 30 25 20 15 10 5 0
平整度分布
33.32 25.63 24.73
60 40
20 0 PSSI RQI RDI SRI PCI
江苏省高速公路路面现状
路面性能现状
路面破损现状
主要病害为裂缝和修补，共占97% 裂缝中以横向反射裂缝为主，疲劳裂缝逐渐产生 其余病害相对较少
60 50 所占比例（%）
50.95 35.27
40 30
20 10 0
10.6 2.32 0.67 龟裂 0.07 沉陷 0.06 块状裂缝
平整度分布区间（m/km）
横向力系数分布
24.22 20.11 12.64 8.00 8.19 4.02 1.76 0.63 0.09 0.31 16.88
车辙主要集中在3~8mm，占67%， ＞10mm路段占6.7% 平整度主要集中在0.5~1.5m/km，占 85%，＞3m/km路段占1.2%
SUP-25
8~10cm
二灰稳定碎石
基 层 底基层
二灰土
(抗裂型) 水泥稳定碎石
二灰土/低剂量
二灰土
水泥稳定碎石
建设探索期
技术发展期
技术提升期
江苏省高速公路路面现状
路面性能现状
网级性能现状
路面结构强度指数、路面损坏状况指数优良率均为100。 平整度优良率达到99.1%。 车辙为路面主要病害，中等级（RD=10~15mm）占比为5.7%。 抗滑性能逐年衰减，已有29%路段横向力系数下降到48以下。 优 100 所占比例（%） 80 良 中
路面养护总体原则：稳基层、保中层、修面层
40 所占比例（%） 30 36.07 24.38
20
10 0 6.35 0.50
20.17 6.49
6.04
十二五路面养护工作回顾
“十二五”路面养护总结
进一步加大预防性养护比例，预防性养护工程量逐年增加 2015年，预防性养护比例占总里程的10% 实现了《江苏公路交通“十二五”发展规划纲要》中高速公路预防性养护比例达到 10%的要求
2005年以后
上、中面层改性
面层总厚：18~22cm 4cm 6~8cm
上面层 AC-16/AK-13 中面层 AC-20/AC-25 下面层
AC-25
6~7cm
SMA-13/AK-13 AC-20/SUP-20 AC-25/SUP-25 二灰稳定碎石/ 水泥稳定碎石
SMA-13
7~8cm
SUP-20
10 8 工程量（km2） 6 4 2 0 沪京 京沪 淮徐 徐淮 连徐 徐连 京台 台京 新扬 扬新 宁宿 宿宁 汾灌 灌汾 广锡 锡广 沪宁 宁沪 沪浙 浙沪 连盐通 通盐连 常宁 宁常 杭宁 宁杭 靖盐 盐靖 宿淮盐 盐淮宿 锡宜 宜锡 宁太 太宁 镇溧 溧镇
工程量（km· 车道）
150 100 50 0
AADT（辆/日）
40000 30000
5000
4000 3000
20000 10000 徐州东绕… 扬州西北… G15沈海江… 宿淮盐… G30连霍江… G3京台徐… 0 沿江S38段 沪宁 广靖锡澄 沿江G15段 宁杭G25段 京沪 沪苏浙
2000 1000 0 S49新扬
宁常
无锡环太湖
宿淮盐S18段
轴限：22吨
所有轴载谱均呈双峰分布
右侧峰值所占比例大于左侧 峰值，超载严重
江苏省高速公路路面现状
路面结构与材料 江苏省高速公路沥青路面技术发展历程
2000年以前
上面层改性
面层总厚：15~17cm 4cm 5~6cm
2000~2005年
上、中面层改性
面层总厚：17~19cm 4cm 6~7cm
1
• 江苏省高速公路路面现状
• 十二五路面养护工作回顾 • 十三五路面养护面临形势 • 十三五路面养护初步构想
ONTENTS
内 容 大 纲
2 3
4
十二五路面养护工作回顾
“十二五”路面养护总结
控股系统路面养护工程量共计单车道3433.47 km 铣刨重铺和普通罩面仍为主要的养护方式，共占总养护量的60% 预防性养护比例达到40%，其中就地热再生应用最广，达到20%
提出了适合江苏省高速公路沥青路面破损状况评价方法
渗水后加速路面结构损坏 影响行车舒适性和安全性
横向裂缝 56%
2013年底，江苏省高速公路路面破损统计
[类别名称] [百分比]
横缝权重0.6/1.0 修补权重0.1
现 行
路面损坏 状况指数
PCI
横缝权重0.61 修补权重0.26
[类别名称] [百分比]
里程（km）
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2012
2013
2014
2100 1800 1500 1200 900 600 300 0
里程（km）
1173km, 25.8% 482km, 10.6%
1796km, 39.6% 1090km, 24%
[0，5)
宿淮盐G25段
S96宿迁支线
锡宜
汾灌
G2513淮徐
盐靖
镇溧
锡张
ESAL（万次）
江苏省高速公路路面现状
交通轴载状况
客1占比达到了58%，货车中货4占比最高达到了12% 客货比为1.59，路网以客车为主
70 57.74 60 50 40 30 20 11.42 7.48 9.99 4.99 4.80 10 0.93 1.54 1.12 0 客1 客2 客3 客4 货1 货2 货3 货4 货5 所占比例（%）
项目级评价 指标 网级评价 指标
IRI
TECI、 PPCI、PSCI
RD
SFC
D0-D20、 D20-D60、 D60-D120、D120
基本物理指标和 材料性能指标
RCI
PDCI
RDCI
SRI
D0
网级评价 指标
路面使用性能指数 PQI
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
路面结构强度指数PSSI
现 行
以单点弯沉值D0的代表值与 设计弯沉的比值进行评价
沥青路 面结构 状况评 价方法
十 二 五
多点弯沉差值 基于分层评价思想，采用 不同弯沉盆差值进行评价
罩面前后PSSI指标基 本无变化，不能反映 路面结构状况
路面结构强度指数PSSI
2009年 2011年
罩面后路面结构层 状况得到改善，有 效反映各结构层状 况的变化
及十三五养护初步构想
江苏交通控股有限公司 吴赞平 副总工程师
1
• 江苏省高速公路路面现状
• 十二五路面养护工作回顾 • 十三五路面养护面临形势 • 十三五路面养护初步构想
ONTENTS
内 容 大 纲
2 3
4
江苏省高速公路路面现状
路面服役状况（截止2015年底）
通车里程：4541km，完成78.3%路网建设（规划2020年末5800km） 通车时间：10年及以上里程比例64%，15年及以上里程比例24%。 5000 4000 3000 2000 1000 0 2000 通车里程 新增里程 通车里程
面层状况指数D0-D20
2009年 2011年
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
建立了江苏省高速公路沥青路面结构技术状况评价指标体系
关键决策 指标 辅助决策 指标
高速公路沥青路面结构技术状况评价体系
评价内容
行驶质量
路面损坏
路面车辙
抗滑性能
结构强度
路面材料 性能
十二五
路面破损状况综合评价指数PDCI 路面横向裂缝 状况指数TCEI 路面修补状况 指数PPCI 路面表面损坏 状况指数PSCI
PDCI值
PCI值
PDCI
PCI
PDCI=w1*TCEI+w2*PPCI+w3*PSCI
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
建立了基于FWD多点弯沉差值的高速公路沥青路面各结构层状况评价方法
构建了基于预防性养护理念的高速公路路面多指标养护优化决策体系
决策指标
路面结构强 度不足 1级 车辙指标RDCI 优良 2级 3级 破损指标PDCI 中 平整度指标RCI 次差 4级 抗滑性能指标 SRI 强养护强度 中养护强度
水平
养护强度
结构补强
养护规模和 目标确定
道路基础资料和检 测数据采集 路面结构技术状况 评价 路面养护 对策选择 养护决策优化 最优路面养护决策 方案 实施与后评估
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
开发了以养护决策为核心，以性能分析和评价为基础，基于广域网络和 GIS的高速公路网级路面养护管理决策支持系统
10
5 3.17 0
42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 横向力系数分布区间
横向力系数＜48的路段占23%
江苏省高速公路路面现状
路面养护现状
2005年以前为养护技术探索期，养护方式较单一 2006~2010年为养护技术发展期，预防性养护逐渐使用 2010~2015年为养护管理提升期，HIR和ECA快速发展，PAC、EME研发应用 2015~？，路龄开始接近设计寿命，养护将走向何方？预养护 or 铣刨、罩面？
10.0
7.1 3.7 6.3 3.3 2.4 1.2 0.3 0.1 0.1
9.31 1.40
0 0.5 0.8 1.0 1.5
4.42
2.0 3.0
1.18
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
车辙深度分布区间（mm） 30 所占比例（%） 25 20 15
沪宁高速历年养护工程量
96.868 35.93 43.308 101.054
2.72
2007
wenku.baidu.com
11.9092 2008 2009 2010 2011 2012 2013
京沪高 淮徐高 连霍高 京台高 新扬高 宿迁支 汾灌高 广靖锡 沪宁高 沪苏浙 沈海高 宁常高 宁杭高 宁靖盐 宿淮盐 锡宜高 沿江高 镇溧高 速 速 速 速 速 线 速 澄高速 速 高速 速 速 速 高速 高速 速 速 速
决策优化模型
财务规划问题养 护决策模型（指 定性能水平） 项目规划问题养 护决策模型（指 定养护资金）
日常性养护或 弱养护强度
建立了多指标的路面养护决策优化 模型
高速公路沥青路面养护决策体系
成本效益 决 路面结构技术 状况水平 策 因 交通量 素 路龄 节能减排效益 公路重要程度
处治层位
216.991
101.941
7.75
3.64
55.11
9.475
1.45
0.25
取得显著的经济和环境效益
节约养护资金3.37亿元 降低能耗4.30×108 MJ，折合标准煤14690.31t 减少碳排放34964.6t
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
[5，10) [10，15） 通车年限（年）
≥15
2015
2011
江苏省高速公路路面现状
交通流量状况
区域交通量差异性较大，沪宁高速日交通量为宿迁支线的13倍 沪宁、广靖锡澄、沿江、宁沪、京沪承担路网52%的通行量 京沪高速累计当量轴载次数高达5000多万次
60000 50000
7000 6000 AADT ESAL
预防性养护五个环节：检测、分析、决策、实施、评估
12 10 所占比例（%） 8 6 4.64 5.53 3.70 7.22 10.01
4
2 0
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
十二五路面养护工作回顾
“十二五”路面养护总结
相比“十一五”期间，铣刨重铺工程量减少比例为：
中面层：7.26% 下面层：6.30% 基层：3.39% 中面层铣 刨重铺 下面层铣 刨重铺 基层铣刨 重铺 “十一五”期间 处治长度 所占 （km· 单 比例 车道） （%） 375.236 13.41 “十二五”期间 处治长度 所占 （km· 单车 比例 道） （%） 233.722 6.15
50% 所占比例（%） 40% 30% 20% 10% 1.44%
早期应用 较多
23.92%
作为传统 养护方式 05年后 逐渐应用
46.25%
10.72%
7.65%
10.03%
0%
雾封层 微表处 现场热再生 薄层罩面 普通罩面 铣刨重铺
江苏省高速公路路面现状
路面养护现状
京沪高速通车较早、交通轴载重，养护工程量最大 沿江高速即时轴载较大，但养护次数相对较少 影响路面产生病害的因素较多，路龄、交通荷载、结构材料、施工水平、 气候环境等
0.03
波浪拥包
0.02 坑槽
横向裂缝
纵向裂缝
松散
修补
江苏省高速公路路面现状
路面性能现状
路表功能性状况
车辙分布
20 所占比例（%） 15 10 5 0 0.9 00.0 所占比例（%） 17.9 16.5 15.7 14.4 35 30 25 20 15 10 5 0
平整度分布
33.32 25.63 24.73
60 40
20 0 PSSI RQI RDI SRI PCI
江苏省高速公路路面现状
路面性能现状
路面破损现状
主要病害为裂缝和修补，共占97% 裂缝中以横向反射裂缝为主，疲劳裂缝逐渐产生 其余病害相对较少
60 50 所占比例（%）
50.95 35.27
40 30
20 10 0
10.6 2.32 0.67 龟裂 0.07 沉陷 0.06 块状裂缝
平整度分布区间（m/km）
横向力系数分布
24.22 20.11 12.64 8.00 8.19 4.02 1.76 0.63 0.09 0.31 16.88
车辙主要集中在3~8mm，占67%， ＞10mm路段占6.7% 平整度主要集中在0.5~1.5m/km，占 85%，＞3m/km路段占1.2%
SUP-25
8~10cm
二灰稳定碎石
基 层 底基层
二灰土
(抗裂型) 水泥稳定碎石
二灰土/低剂量
二灰土
水泥稳定碎石
建设探索期
技术发展期
技术提升期
江苏省高速公路路面现状
路面性能现状
网级性能现状
路面结构强度指数、路面损坏状况指数优良率均为100。 平整度优良率达到99.1%。 车辙为路面主要病害，中等级（RD=10~15mm）占比为5.7%。 抗滑性能逐年衰减，已有29%路段横向力系数下降到48以下。 优 100 所占比例（%） 80 良 中
路面养护总体原则：稳基层、保中层、修面层
40 所占比例（%） 30 36.07 24.38
20
10 0 6.35 0.50
20.17 6.49
6.04
十二五路面养护工作回顾
“十二五”路面养护总结
进一步加大预防性养护比例，预防性养护工程量逐年增加 2015年，预防性养护比例占总里程的10% 实现了《江苏公路交通“十二五”发展规划纲要》中高速公路预防性养护比例达到 10%的要求
2005年以后
上、中面层改性
面层总厚：18~22cm 4cm 6~8cm
上面层 AC-16/AK-13 中面层 AC-20/AC-25 下面层
AC-25
6~7cm
SMA-13/AK-13 AC-20/SUP-20 AC-25/SUP-25 二灰稳定碎石/ 水泥稳定碎石
SMA-13
7~8cm
SUP-20
10 8 工程量（km2） 6 4 2 0 沪京 京沪 淮徐 徐淮 连徐 徐连 京台 台京 新扬 扬新 宁宿 宿宁 汾灌 灌汾 广锡 锡广 沪宁 宁沪 沪浙 浙沪 连盐通 通盐连 常宁 宁常 杭宁 宁杭 靖盐 盐靖 宿淮盐 盐淮宿 锡宜 宜锡 宁太 太宁 镇溧 溧镇
工程量（km· 车道）
150 100 50 0
AADT（辆/日）
40000 30000
5000
4000 3000
20000 10000 徐州东绕… 扬州西北… G15沈海江… 宿淮盐… G30连霍江… G3京台徐… 0 沿江S38段 沪宁 广靖锡澄 沿江G15段 宁杭G25段 京沪 沪苏浙
2000 1000 0 S49新扬
宁常
无锡环太湖
宿淮盐S18段
轴限：22吨
所有轴载谱均呈双峰分布
右侧峰值所占比例大于左侧 峰值，超载严重
江苏省高速公路路面现状
路面结构与材料 江苏省高速公路沥青路面技术发展历程
2000年以前
上面层改性
面层总厚：15~17cm 4cm 5~6cm
2000~2005年
上、中面层改性
面层总厚：17~19cm 4cm 6~7cm
1
• 江苏省高速公路路面现状
• 十二五路面养护工作回顾 • 十三五路面养护面临形势 • 十三五路面养护初步构想
ONTENTS
内 容 大 纲
2 3
4
十二五路面养护工作回顾
“十二五”路面养护总结
控股系统路面养护工程量共计单车道3433.47 km 铣刨重铺和普通罩面仍为主要的养护方式，共占总养护量的60% 预防性养护比例达到40%，其中就地热再生应用最广，达到20%
提出了适合江苏省高速公路沥青路面破损状况评价方法
渗水后加速路面结构损坏 影响行车舒适性和安全性
横向裂缝 56%
2013年底，江苏省高速公路路面破损统计
[类别名称] [百分比]
横缝权重0.6/1.0 修补权重0.1
现 行
路面损坏 状况指数
PCI
横缝权重0.61 修补权重0.26
[类别名称] [百分比]
里程（km）
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2012
2013
2014
2100 1800 1500 1200 900 600 300 0
里程（km）
1173km, 25.8% 482km, 10.6%
1796km, 39.6% 1090km, 24%
[0，5)
宿淮盐G25段
S96宿迁支线
锡宜
汾灌
G2513淮徐
盐靖
镇溧
锡张
ESAL（万次）
江苏省高速公路路面现状
交通轴载状况
客1占比达到了58%，货车中货4占比最高达到了12% 客货比为1.59，路网以客车为主
70 57.74 60 50 40 30 20 11.42 7.48 9.99 4.99 4.80 10 0.93 1.54 1.12 0 客1 客2 客3 客4 货1 货2 货3 货4 货5 所占比例（%）
项目级评价 指标 网级评价 指标
IRI
TECI、 PPCI、PSCI
RD
SFC
D0-D20、 D20-D60、 D60-D120、D120
基本物理指标和 材料性能指标
RCI
PDCI
RDCI
SRI
D0
网级评价 指标
路面使用性能指数 PQI
十二五路面养护工作回顾
技术创新1
构建了高速公路沥青路面养护决策支持体系
路面结构强度指数PSSI
现 行
以单点弯沉值D0的代表值与 设计弯沉的比值进行评价
沥青路 面结构 状况评 价方法
十 二 五
多点弯沉差值 基于分层评价思想，采用 不同弯沉盆差值进行评价
罩面前后PSSI指标基 本无变化，不能反映 路面结构状况
路面结构强度指数PSSI
2009年 2011年
罩面后路面结构层 状况得到改善，有 效反映各结构层状 况的变化