城市道路沥青路面修复技术

城市道路沥青路面修复技术研究

1. 概述

本课题以广州市已建成的城市道路为工程依托，根据城市道路行车的特点，运用科学手段对路面的使用品质和破损病害进行了连续的跟踪观察，采集了符合城市道路养护所需的数据，据此建立了路面使用性能评价模型，并进行科学决策确定了养护对策；通过严密的设计和施工方案的选定，在不中断交通并设法尽可能地减少对交通干扰的前提下组织施工，确保路面的使用品质恢复并达到其应有的要求。通过本课题的研究，初步完成了城市道路沥青路面维修罩面成套技术这一成果。

2. 城市道路沥青路面性能调查

路面状况的调查数据是路面性能的直接反映，是编制道路养护和改建计划的依据。路面评价决策的恰当与否，在很大程度上依赖于能否及时而真实地采集到路面状况的数据。

2.1调查项目及数据类型

根据路面状况对行车要求的满意或适应程度，将路面使用性能划分为两大类：功能性和结构性，进一步可分为四小类：行驶质量、安全性、路面破损和结构承载力。应调查的具体项目及指标见表1。

表1 路况数据采集指标

调查项目交通资料结构承载力行驶质量路面状况抗滑性能横断变形

调查指标交通量轴载路表弯沉路面平整度表面破损

横向力系数构造

深度车辙深度

2.2车辙指标

沥青路面的车辙定义为：在道路延长方向车轮集中通过位置所生成的连续的横向变形。车辙超过一定深度有可能导致路面结构的严重破坏和发生水滑现象，因此沥青路面的车辙问题是世界各国普遍关注的路面破损形式之一。在我国不论是目前的养护规范还是在实际应用中均将车辙作为路面破损的一般指标考虑，并没有单独将车辙作为一项路面使用性能的指标列出，而本文将讨论将车辙作为一项单独的使用性能指标来考虑，并验证其适用性。

3路面性能评价及养护决策方法

路面使用性能评价是对路面性能满足使用要求的程度做出的判断。根据这一判断，可以衡量路网的服务水平，确定路网内需要养护和改建的路段，有针对性地选择相应的养护和改建对策。

养护决策是根据现有路网中路面状况的评价结果，采用系统工程等方法进行路面养护措施的优选，目的是使已破损的路面经过修理和恢复达到行车所必须的服务水平。

3.1路面使用性能评价模型

我国规范所使用的评价模型以公路路面使用性能数据为基础，不完全适用于城市道路的行车特点和路面使用要求。为此，本文作者收集了广州市中心区早期修建的几条城市主干道的路况调查资料，研究城市道路路面使用品质与交通量、服务能力之间的关系。

通过数理统计、灰关联分析等手段，提出了适合于城市道路路面性能评价的指标和模型：

式中： -行驶质量指数；

-国际平整度指数。

式中： -路面状况指数；

-路面破损率。

式中： -车辙评价指标；

-路面车辙深度（mm）。

式中： -路面强度指标；

-规范中结构强度指数。

式中： -抗滑能力指标；

-横向力系数。

式中： -路面状况综合指标；

3.2 路面养护和改建对策

根据养护工作的经常性、及时性和施工安全的要求，应尽可能地采用机械化养护和新工艺新技术，故提出如表2所示的城市道路沥青路面标准养护处治对策。

表2城市道路沥青路面养护维修对策

小修保养（日常养护及病害处理）养护类型编号大中修养护类型编号

日常养护ⅰ加铺2~2.5cm超薄磨耗层ⅴ

稀浆封层ⅱ 4.0cm细粒式沥青砼（sma-13c或ac-13c）ⅵ

变形类病害处理（铲平、填补或车辙机处理）ⅲ 5.0cm中粒式沥青砼（ac-16c）

6.0cm中粒式沥青砼（ac-16c）ⅶ

ⅷ

病害程度为中的病害处理（开挖或铣刨修补）ⅳ 6.0cm中粒式沥青砼（ac-20c）

8.0cm中粒式沥青砼（ac-20c）ⅸ

ⅹ

3.3养护决策模型

养护决策模型是根据路况五项指标进行了优、良、中、次、差的评价后，在确定养护对策时，需要根据五项评价等级之间的不同组合，给出每一种组合的养护对策，见表3。

表3 城市道路沥青路面养护对策表

spi pci rqi（ari）养护对策编号

优

≥85 优

良优、良ⅰ a

中ⅲ+ⅵ b

次、差ⅲ+ⅶ c

良

70～85 中优、良ⅱ+ⅳ+ⅶ d

中ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅶ e

次、差ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅶ e

中

60～75 次

差优、良ⅱ+ⅳ+ⅷ f

中ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅷ g

次、差ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅷ g

次

40～60

差

<40 优

良优、良ⅰ+ⅱ+ⅸ h

中ⅱ+ⅲ+ⅸ i

次、差ⅱ+ⅲ+ⅸ i

中优、良ⅱ+ⅳ+ⅸ j

中ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅸ k

次、差ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅸ k

次

差优、良ⅱ+ⅳ+ⅹ l

中ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅹ m

次、差ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅹ m

4维修罩面纵横断面设计及平整度恢复技术研究

现有的城镇道路养护技术规范,对罩面补强未要求进行纵横断

面设计,但对一些坑槽、车辙、裂缝修补后，若采取“顺地爬”的方式罩面施工，难以达到改善平整度、恢复线形、使行车舒适的预期目的，本文提出一套针对高速公路罩面工程的纵横断面设计方法及相应的实施程序。

4.1纵横断面测量方法研究

经过实地勘测和多方案比选，认为较合理的测量方法包含以下内容：（1）原路面标高测量，每20m测一断面，每个断面测若干点，真实反映原有路面断面形式及横坡；（2）变形较严重路段每5m 测一横断面：（3）伸缩缝处加测横断面；（4）桥头地面加密，按5m 测一横断面。

4.2纵横断面设计方法研究

罩面工程的线形设计有别于新建道路，既要考虑满足改造后道路的使用标准，又要考虑原有道路的纵横断面情况。重点要注意以下四种情况的处理：（1）一般路段纵横断面设计。结合原路施工图竣工资料及现有路段纵横断面标高线，尽量在维持原有线性的基础上适当优化线形，恢复路面平整度。为改善路面排水，使行车舒适，可在原有横坡标准基础上，在设计规范允许的范围内给予调整。（2）特殊路段纵横断面的处理。受某些条件限制，也可用几段短坡代替，但最短纵坡不宜小于50m，且应尽量平衡施工工程量和舒缓线形。（3）路面沉陷破坏严重的路段，增加铣刨填补找平工序。（4）桥头、桥面纵横断面设计。首先对桥面增加罩面后承载力是否仍能满足原设计承载力要求进行验算，如满足，则上提伸缩缝，以伸