广东省高等级公路沥青路面预防性养护技术手册do.docx
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1、广东省高等级公路沥青路面预防性养护技术手册Technical manual for Preventive maintenance of Highway Asphalt Pavements in Guangdong Province目录1 总 则12 术语及符号32.1 术语32.2 符号53 预防性养护措施63.1一般规定63.2预修补73.3雾封层93.4微表处103.5碎石封层113.6超薄磨耗层133.7薄层热拌沥青混凝土143.8铣刨罩面153.9就地热再生163.10厂拌热再生184 路面状况检测与调查204.1检测与调查内容204.2检测与调查单元204.3检测与调查方法204.4
2、检测与调查频率215 预防性养护需求225.1一般规定225.2预防性养护需求226 养护路段划分256.1 划分目的256.2 划分单元256.3 划分指标256.4 划分步骤257预防性养护措施选择277.1 一般规定277.2 预防性养护措施选择决策矩阵和决策树277.3 效益费用分析298 养护时机判断348.1 一般规定348.2 养护需求时机348.3 最佳养护时机359 预防性养护方案设计流程369.1 短期预防性养护方案设计流程369.2 中长期预防性养护方案设计流程36附录A封缝应用指南391描述392适用条件403材料要求424施工要求445交工验收506质量控制手册50附
3、录B雾封层应用指南581描述582适用条件593材料要求624施工要求655交工验收696质量控制手册71附录C微表处应用指南791描述792适用条件793材料要求804混合料要求835施工要求856交工验收897质量控制手册90附录D碎石封层质量控制手册98附录E超薄磨耗层应用指南1081描述1082适用条件1083材料要求1094混合料要求1105施工要求1116交工验收114附录F薄层热拌沥青混凝土应用指南1161描述1162适用条件1163材料要求1174混合料要求1215施工要求1246交工验收1317质量控制手册132附录G养护路段划分方法1401系统聚类法划分路段1402动态聚类
4、法划分路段142附录H预防性养护方案决策矩阵1441总 则1.0.1 目的为维护广东省高等级公路沥青路面使用质量、防止路面资产流失、实现养护资金最小化和路面性能最优化,以及促进我省高等级公路沥青路面预防性养护工作的科学化、规范化和制度化,特制定本手册。1.0.2 适用范围本手册适用于广东省高速、一级公路沥青路面预防性养护,其余等级公路可参考使用。1.0.3 路面预防性养护技术定义路面预防性养护是一种在路面没有结构性损坏,存着功能性缺陷的情况下,采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用效益的养护策略。预防性养护在没有提高路面结构能力的情况下,延迟路面的损坏,维持或改善路面现有的通车条件,通过延
5、长原有路面的使用寿命来推迟昂贵的大修和重建活动。1.0.4路面预防性养护技术的内涵1预防性养护技术可修复路面功能性损坏,延缓路面结构性损坏预防性养护技术是一种“未雨绸缪”式的技术,用于路面状况良好或仅有少量病害的路面,在路面某种病害出现或继续恶化之前即采取适当的养护技术恢复路面的使用性能。预防性养护技术本身对于路面结构性能的提高没有任何帮助,但却可通过修复路面功能性损坏的方式延缓路面的结构性损坏。2预防性养护技术是科学的技术体系,而非单一的养护措施的应用在最合适的时间,将最合适的措施,应用在最合适的位置,是预防性养护措施的核心理念。预防性养护技术并非指单一的养护措施的应用,而是指周期性、系统性
6、的成套养护策略的应用。3 预防性养护技术仅针对项目级系统,不适用于网级系统预防性养护技术主要着重于路面的单一类型损坏,在修复某种路面损坏的同时,兼顾其余路面损坏。预防性养护技术的针对性更强,着眼点更具体,仅针对项目级系统,不适用于网级系统。1.0.5 基本要求路面预防性养护技术的应用应遵循下列原则:1实施预防性养护前应认真做好路面状况调查、掌握路面病害特点,严格区分需实预防性养护技术和其它养护技术的路段。2在满足交通量和使用要求的前提下,应遵循因地制宜、合理选材、节约投资的原则,选择技术先进、经济合理、安全可靠、方便施工的预防性养护方案。 3应结合当地条件,积极、慎重地推广新材料、新工艺、新技
7、术,并认真铺筑试验段,总结经验,不断完善,逐步推广。 4预防性养护方案应符合国家环境保护的有关规定,注意施工中废弃料的处理,着重保护施工人员的健康和安全。5 各有关单位应积极引进先进养护设备,组织人员培训,提高业务水平,使路面预防性养护工作科学化、规范化和制度化。1.0.6 相关标准沥青路面预防性养护工作,除应参照按本手册的规定执行外,尚应遵守国家和行业现行有关标准、规范中的相关规定。2 术语及符号2.1 术语2.1.1 沥青路面asphalt pavement 铺筑沥青面层结构称为沥青路面。2.1.2 路面预防性养护pavement preventive maintenance一种在路面状况
8、良好的情况下,采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用效益的养护策略。2.1.3 裂缝填封crack filling 主要针对活动性裂缝,首先根据裂缝的几何形状进行开槽,然后进行裂缝清理、干燥,最后选择合适的填缝料进行封缝。2.1.4 裂缝密封 crack sealing 主要针对非活动性裂缝,无需对裂缝进行开槽,可直接采用热压缩空气清理裂缝,再选择合适的密封剂进行封缝。2.1.5 雾封层 fog seal一种将乳化沥青稀释液或特制的路面保护剂喷洒到现有沥青路面上的养护技术。2.1.6 微表处 micro-surfacing 采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等
9、按照设计配比,拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上,并可以很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层。2.1.7 碎石封层 chip seal 采用专用设备即碎石封层车将单一粒径的石料及沥青胶结料几乎同时洒布在路面上,在胶轮压路机或自然行车碾压下,形成的保护原有路面的沥青碎石磨耗层。2.1.8 超薄磨耗层 ultra-thin friction course 采用专用机械将间断级配的热拌沥青混合料直接铺筑在改性乳化沥青粘结层上,厚度约13cm,可快速开放交通的薄层结构。2.1.9 薄层热拌沥青混凝土 thin hot asphalt concrete 将密级配、开级配或间断级配的厂拌沥青混合料直接摊铺
10、在路面上,厚度约24cm的薄层结构。2.1.10 就地热再生 hot in-place recycling 采用专用的就地热再生设备,对沥青路面进行加热、铣刨,就地掺入一定数量的新沥青、新沥青混合料、再生剂等,经热态拌和、摊铺、碾压等工序,一次性实现对表面一定深度范围内的旧沥青混凝土路面再生的技术。2.1.11 厂拌热再生 central plant hot recycling 将回收沥青路面材料(RAP)运至沥青拌和厂(场、站),经破碎、筛分,以一定的比例与新集料、新沥青、再生剂(必要时)等拌制成热拌再生混合料铺筑路面的技术。2.1.12 裂缝率 cracking rate 每1000m2路
11、面的裂缝长度,单位为:m/1000m2。如果单条裂缝的长度均为3.75m,则单车道每公里路面的裂缝率即为该公里路面的裂缝条数。2.2 符号PSSI路面结构强度指数PCI路面破损状况指数SFC横向力系数IRI国际平整度指数CR裂缝率RD车辙深度BPN摆值TD构造深度3 预防性养护措施3.1一般规定3.1.1 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。各种预防性养护措施的技术要求可参照本手册中的相关规定,同时应满足国家有关行业标准、规范的要求。3.1.2 高等级沥青路面常用的预防性养护措施可按照厚度
12、的大小和养护强度的强弱分为四类,图3.1.2显示了常用预防性养护措施的分类情况。1015mm,轻强度养护措施,主要包括雾封层、微表处和碎石封层。21030mm,中强度养护措施,主要包括超薄磨耗层。32040mm,重强度养护措施,主要包括薄层热拌沥青混凝土。4 2050mm,强强度养护措施,主要包括铣刨罩面、就地热再生和厂拌热再生。图3.1.2 常用预防性养护措施分类情况3.1.3 应严格区分预防性养护措施和预防性养护技术的内涵。对于某些措施,既可应用于预防性养护技术,也可应用于其它养护技术。但仅当该措施的应用方式符合预防性养护技术的特点时,才可称该措施为预防性养护措施。3.1.4 各种预防性养
13、护措施的特点不同,功能和适用条件也有很大差别。每种措施均具有主要的功能属性和附属的功能属性,具体情况可见本章中其余各节的规定。3.2预修补3.2.1 预修补是指在路面实施养护措施前,针对原路面裂缝、坑槽、松散、老化等病害的预处理技术,一般包括封缝、局部修补坑槽、雾封层和应力吸收层等措施。3.2.2封缝包括裂缝填封和裂缝密封两种处理方式。裂缝填封主要针对活动性裂缝,首先根据裂缝的几何形状进行开槽,然后进行清理、干燥工作,最后再选择填缝料进行填封。裂缝密封主要针对非活动性裂缝,无需对裂缝开槽,可直接采用热压缩空气清理,然后填装密封剂。3.2.3 活动性裂缝冬天宽度较大,夏天宽度较小,典型的活动性裂
14、缝夏天的宽度一般大于3mm,而冬天的宽度一般可增长15%100%。 非活动性裂缝的宽度一般小于3mm,处于裂缝发展的初期,且较多地出现在冬季气候温和的地区。3.2.4 路面裂缝的密度,或裂缝的数量以及出现的频率可以采用裂缝率(cracking rate)表示。 裂缝率为每1000m2路面的裂缝长度,单位为:m/1000m2。如果单条裂缝的长度均为3.75m,则单车道每公里路面的裂缝率即为该公里路面的裂缝条数。3.2.5封缝常作为预处理措施,用于其它预防性养护措施实施前,对路面的非结构性裂缝,如横向裂缝、纵向裂缝以及轻微的块状裂缝进行修补,达到阻止水分侵入路面,保护路面结构的目的。3.2.6封缝
15、措施适应于各种等级交通量和各种气候条件,但在气温相对较高、日气温变化幅度较小、气候干燥的情况下应用效果最好。在重载交通下,封缝措施的使用寿命较短。3.2.7 封缝措施的主要功能属性为封水,其余各种附属功能属性见图3.2.7所示。图3.2.7 封缝的功能属性3.2.8封缝的应用指南见于附录A。3.2.9 在实施其它预防性养护措施前需对路面坑槽进行修补。坑槽修补的工序一般为坑槽的成型、坑槽的清理和干燥、涂粘结层、修补材料的准备和摊铺、坑槽的压实和封边修整工作。3.2.10 当原路面出现较为严重的松散、老化现象时,会对原路面和新铺结构层间的粘结性能造成不利影响,此时,宜采用雾封层作为预处理措施,以提
16、高原路面与新铺结构层间的粘结性能。3.2.11 当路面的裂缝密度严重时(裂缝率20CR50),单独的预防性养护措施不足以防止路面反射裂缝的出现,此时需对路面裂缝进行处理并加铺应力吸收层,之后再应用其它的预防性养护措施。3.3雾封层3.3.1雾封层是一种将乳化沥青稀释液或特制路面保护剂喷洒在现有沥青路面上的预防性养护技术。目前常用的雾封层按使用材料可分为两大类,一类是普通乳化沥青类雾封层,另一类是含“再生剂”类沥青乳液。3.3.2 普通乳化沥青类雾封层使用材料是普通乳化沥青稀释液,由普通沥青、乳化剂和水稀释而成,它能改善路表状况,增强路面密水性能。含再生剂类雾封层使用材料是含“再生剂”类的沥青乳
17、液,由石油溶剂、改性沥青、沥青活性再生剂特制而成,它在发挥普通沥青雾封层作用的基础上,能对老化路面中的沥青进行再生,恢复其部分路用性能。3.3.3 雾封层能密封原有沥青路面表面层,提高密级配路面的密水性能,防止骨料进一步松散剥落;同时能封闭细小裂缝,为老化的路表补充新鲜沥青,延长路面使用寿命。也可以使用在碎石封层上,用以固定碎石,防止车辆受到飞溅碎石的破坏。3.3.4雾封层可作为临时性养护措施应用在轻交通或中等交通(大客车及中型以上的各种货车交通量1500辆/(d.车道))的道路上。雾封层应用后会降低路面抗滑性能,宜用在原路面抗滑性能优良的状况下,即SFC54,BPN55,TD0.8。3.3.
18、5 雾封层的成本较低,使用寿命较短,其主要的功能属性是密水,其余各种附属功能属性见图3.3.5所示。图3.3.5 雾封层的功能属性3.3.6雾封层的应用指南见于附录B。3.4微表处3.4.1微表处是采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上,并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层。微表处混合料按矿料公称最大粒径的不同,可分为MS-2型和MS-3型。3.4.2 MS-3型微表处,公称最大粒径为9.5mm,适用于高速公路、一级公路的罩面和车辙填充。 MS-2型微表处,公称最大粒径为4.75mm,适用于轻交通或中等交通(大客车及中
19、型以上的各种货车交通量1500辆/(d.车道))的高速公路,以及一、二级公路的罩面。3.4.3级配设计良好的微表处不仅具有卓越的密水性能,还具有良好的抗滑性能,同时可修复路面的其它轻微损坏。 若微表处混合料的级配较细,则抗滑性能会衰减很快;若级配较粗,则会难以满足密水性能的要求,同时会带来较大的行驶噪音。3.4.4原路面裂缝、坑槽病害修复的完好程度会严重影响到微表处的使用性能。在路面裂缝较多的情况下(裂缝率5CR20),宜考虑结合应力吸收层一起使用。在气候过于炎热或过于寒冷的情况下施工会对稀浆混合料的破乳速度造成不利影响。3.4.5 微表处措施的主要功能属性为密水,其余各种附属功能属性见图3.
20、4.5所示。图3.4.5 微表处的功能属性3.4.6微表处应用指南见于附录C。3.5碎石封层3.5.1碎石封层是指用专用设备即碎石封层车将单一粒径的石料及沥青胶结料几乎同时洒布在路面上,在胶轮压路机或自然行车碾压下,使胶结料与石料之间有最充分的表面接触,以达到它们之间最大限度的粘结性,从而形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层。3.5.2碎石封层可修复原路面的裂缝、松散、老化等病害,并提供抗滑性能优越的罩面层。单层碎石封层不适宜修复原路面的车辙病害。3.5.3 设计或施工的不当,将会造成碎石封层出现碎石松散现象,影响行车安全。可使用碎石预裹覆技术提高碎石的粘结性能,同时也可与雾封层配合使用以避免松散
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