路面养护与维修
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
·参考资料·
日本规范
路面养护与维修虞文景译自日本道路协会2006版《铺装设计施工指针》
山西省交通科学研究院
黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室
2011年1月
目录
2-4 路面养护与维修 (1)
2-4-1养护维修的意义 (1)
2-4-2路况调查 (2)
2-4-3路面评价方法和破损原因分析 (6)
2-4-4养护.维修计划 (11)
2-5 调查结果的存储与应用 (12)
路面养护与维修
虞文景译自日本道路协会2006版《铺装设计施工指针》
2-4 路面养护与维修
2-4-1养护维修的意义
(1)路面性能会在使用过程中降低,需要在路况和强度降低到一定程度时进行养护、维修。
在实施养护、维修时,适时调查准确掌握路况是十分重要的。
基于调查结果,选择有效的方法,需及时进行养护、维修。
相关流程如图-2.4.1所示。
图-2.4.1 路面性能变化与维修关系图
(2)养护、维修的方针
养护是以恢复路面功能为目的,希望通过养护延缓路面强度降低,在分析路面结构强度降低不多时,首先通过养护恢复路面功能。
例如,路面使用不久产生轻微裂缝时,可积极采用灌缝法处理。
和路面设计阶段相同,在制定养护、维修计划时,应先考虑经济性等原则,进行更有效、合理的社会资本管理。
2-4-2路况调查
路况调查是为了正确掌握原有路面的外观和结构状况,路面产生破损时,应调查病害原因。
此类调查用作路面的养护、维修、改建(包含大规模翻修)期限的预测和实施依据。
(1)调查的类型
路况调查中有简易调查、路面定量调查、破损原因调查和使用方的意见调查等。
1)简易调查(日常检查)
简易调查是依据日常巡视时的目测及驾驶人员、当地居民的意见反馈,掌握路面状况的一种调查。
当发现与路面安全有关的异常状况,应进行紧急维修。
对路面破损大的路段,需进行路面病害定量调查。
2)路面病害定量调查
路面病害定量调查,是为了在简易调查中掌握了产生异常状况的路段,或是以了解路面使用过程中性能变化为目的而定期实施的调查。
作为定量调查的代表性项目有车辙量、裂缝率和裂缝度、平整度等。
3)破损原因调查
破损原因调查,是以路面破损原因作为特定目的的调查,可单独或与路面病害定量调查同时进行。
破损原因调查因调查水平不同,有钻芯取样观察,芯样中沥青混合料沥青抽提和性能试验,还有路面弯沉检测类非破坏试验和开挖试坑调查等内容。
路面结构的非破坏性调查和试坑调查,是为了了解路面开裂的发展速度和裂缝状况进行的检测。
交通量大的道路,由于路面破损影响也大,因此希望进行病害的早期调查。
表-2.4.1列示了非破坏调查和开挖调查实施期的裂缝指标。
表-2.4.1 非破坏性调查及开挖调查的裂缝状况指标
[注1]表中数值不用于判断是否需要进行养护和维修
[注2]裂缝率:产生裂缝的面积和调查总面积之比
裂缝度:裂缝长度和调查面积之比
4)道路使用方意见调查
道路使用方的意见调查包括记录司机、沿途居民日常意见,必要时还可通过调查卡片和交流方式收集道路使用方意见,目的在于掌握需要养护、维修的路段。
(2)调查项目
简易调查、路面定量调查和破损原因的调查项目如表-2.4.2和表-2.4.3所列。
表-2.4.2 沥青路面调查项目表
[注]Ⅰ类调查:比较简单调查,包括钻芯取样和芯样试验。
Ⅱ类调查:是更重要的调查,包括切取试样的车辙试验、非破坏性试验、试坑调查等。
表-2.4.3 水泥混凝土路面调查项目表
[注]Ⅰ、Ⅱ类调查与表4.2.2相同
(3)路面定量调查试验方法
对路面性能指标,按以下方法进行定量调查,其中平整度、渗水量、噪音及摩擦系数测定方法,参照《路面性能评价法》,其他试验方法参照《路面试验手册》、《路面试验手册增册》。
○1裂缝率、裂缝度:用路面综合检测车绘制裂缝分布图。
○2车辙量:用横断面平整度仪或路面综合检测车测定。
○
3平整度:用3m 直尺或能取得相同结果的方法检测。
○
4渗水量:按现场渗水试验检测。
○
5其他:摩擦系数、噪音值检测。
(4)破损原因调查方法
路面破损原因调查采用非破坏调查或开挖试坑调查。
1)非破损调查
非破损调查能对大范围路面进行调查,适合在调查路面结构性能变化时采用。
非破损调查常用的方法有:
○
1弯沉测定法 ○
2弹性波传播速度检测法 ○
3地质雷达法 其中弯沉测定是最常用的方法,测定设备主要有落锤式弯沉仪(FWD )和贝克曼梁等。
其中FWD 可对路面结构作分层解析,依据所测弯沉值可判定沥青路面整体承载力和路床承载力;水泥混凝土路面可测定接缝部位传荷能力。
2)开挖试坑调查
开挖试坑调查适用于分析路面破损原因,对路面结构状况作部分、详细的调查。
试坑调查可检查路面结构层的变形状况和裂缝沿深度方向延伸状况,也可直接进行路床、基层承载力检测。
此外用采集的各结构层材料,进行相关室内试验,可对构成路面的各结构层分别进行评价。
2-4-3路面评价方法和破损原因分析
(1)路面评价方法 1)路面性能评价
路面性能采用开裂率、车辙量、平整度、渗水量等进行评价。
此外还有用几个项目综合进行评价的方法。
代表性的评价方法有下述MCI (养护管理指数)和PSI (使用性能指数)。
2.07.0
3.047.029.048.110σ---=D C MCI (2.
4.1)
7.03.003.051.110D C MCI --= (2.4.2) 3.0123.210C MCI -= (2.4.3)
7.0254.010D MCI -= (2.4.4)
518.053.4-=PSI ㏒σ-25.0174.0371.0D C - (2.4.5)
式中,
C :裂缝率(%)
D :车辙量平均值(MCI :mm ,PSI :cm )
σ:平整度(mm )
[注]:MCI 值以式(2.4.1)计算,若平整度未检测时用式(2.4.2)、式(2.4.3)和式(2.4.4)计算,并以几种计算结果中的最小值为MCI 值。
2)路面结果评价
路面结构用路面破损状况、承载力、抗疲劳能力等进行评价。
其中包括基于路面破损状况计算的残存等值换算厚度,用FWD 检测的路表弯沉值,以及采用的疲劳度等指标。
以下简介相关方法。
○
1残值等值换算厚度:对应于路面结构的破坏状况,用沥青上、下面层用的沥青混合料等值换算厚度进行评价。
用残存等值换算厚度(T AO )作为指标时,可参照表-3.6.3(译注:该表补译如下)选用适宜的换算系数(译注:该系数为旧路面与新沥青混凝土路面厚度的当量换算系数)。
也可用FWD 实测路表弯沉算出残存等值换算系数。
○
2表面弯沉:按FWD 试验的路表弯沉和原有路面结构表面弯沉作比较,依据路面弯沉盆形状计算出的路面各层和路床的弹性模量作为指标进行路面结构的评价。
○3疲劳度:从路面交付使用开始,以承受各种交通条件和环境条件下的疲劳
破坏的累积量(疲劳度)作为指标,进行路面结构评价。
3)评价结果的利用
上述评价结果,连同原路的设计条件、维修经历、确认路面和路面结构的性能,分析未来路面性能的变化,并最终反映在维修路段的选定、工程优先顺序安排、施工方法选择、施工时期确定等养护、维修方案中。
(2)破损病害原因
1基于调查结果,分析路面破损原因。
2路面的破损类型如表-2.4.4和表-2.4.5所列
3路面的破损原因除少数病害外往往和路面结构有关,因此也要参考路面结构相关调查结果分析原因。
4与路面结构相关的破损往往多伴有路面裂缝,因此要基于非破坏试验和开挖试验的结果,分析是哪一层的原因所致。
补译表-3.6.3 残存等值换算厚度T AO的换算系数表
表-2.4.4沥青路面常见病害汇总表
「注」:◎:原因可能性大的层位;○:原因有可能性的层位。
表-2.4.5 水泥混凝土路面常见病害汇总表
「注」:◎:原因可能性大的层位;○:原因有可能性的层位。
2-4-4养护·维修计划
原有路面性能低于管理目标或预料即将低于管理目标时,需安排路面的养护、维修。
(1)路面养护
路面养护包括计划内的日常养护和指定的小修保养。
主要以路面或上面层为对象,进行日常的养护和预防性养护。
1)日常养护
日常养护是基于日常巡视检查和道路利用者、沿途居民反映的情况,对路况变化的情况所进行的养护。
一般进行日常养护和采用的方法如表-2.4.6所列。
表-2.4.6 日常养护类型及方法表
2)预防性养护
预防性养护以恢复路面性能为目的,是在路面结构性能产生较大变化前进行的养护。
其目的在于延长需大、中修的时间,提高路面使用性能,降低路面寿命周期成本。
排水性面层在使用过程中,进行早期功能恢复,也是一种预防性养护。
一般采用的预防性养护方法如表-2.4.7所列。
表-2.4.7 预防性养护方法表
(2)路面维修
当路面性能降低,采用养护方法不经济或不能充分恢复路面功能时实施路面维修,并以恢复到建设时的功能为维修目的。
主要病害类型及维修方法如表-2.4.8所列,维修方法应针对不同病害类型及程度选用。
必要时也可采用多种方法综合处理。
表-2.4.8 主要病害类型与维修方法表
[注1]水泥混凝土罩面采用沥青混合料或薄层水泥混凝土材料。
[注2]水泥混凝土路面的铣刨罩面,采用薄层水泥混凝土材料。
2-5 调查结果的存储与应用
由于调查需要较多的时间和费用,有必要存储调查结果,在相关道路中应用。
作为资料存储的手段,有台账记录法和计算机存储方法,后者具有内容易增减、便于检索、情报共享和更新、容易提供信息等诸多优点。
此外,路面功能的降低,即使是相同路面结构,也因道路状况和交通量而异,因此,积累每个路面数据,预测今后路面性能变化是重要的。
若有类似条件的路面,也可参考存储的数据。
表-2.5.1列示了应存储的数据项目。
表-2.5.1 应存储的数据表
(1)初期数据
(2)可提供数据
[注1]人口集中区(Densely Inhabited District)
[注2]气象资料可采用气象厅国内资料(http://www.jma.go.jp)。