隨著公路運營時間及運營環(huán)境的不斷變化,瀝青路面將不同程度的出現(xiàn)各種病害,如裂縫、坑槽、車轍及沉陷、唧漿、松散等。加強路面病害原因診斷與養(yǎng)護對策選擇,完善瀝青路面養(yǎng)護設計,對保持路面良好技術狀況,保障路網(wǎng)整體效能發(fā)揮,服務經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾安全便捷出行等具有十分重要意義。
2019年3月1日,我國《公路瀝青路面養(yǎng)護設計規(guī)范》JTG5421-2018正式實施。該規(guī)范適用于各等級公路瀝青路面預防性養(yǎng)護及修復養(yǎng)護設計,不包括日常養(yǎng)護、公路改擴建及應急養(yǎng)護。該規(guī)范立足于標準化,在路況專項調查與評價、養(yǎng)護類型劃分、病害原因診斷、養(yǎng)護對策選擇、結構組合設計、方案綜合比選等提出了系統(tǒng)的分析及設計方法。
一、養(yǎng)護類型及參考范圍
評價單元養(yǎng)護類型劃分方法
值域范圍 | 養(yǎng)護類型 | |||
PCI | RQI | RDI | SRI | |
≥A1 | ≥B1 | ≥C | <D | 預防養(yǎng)護 |
<C | - | 修復養(yǎng)護 | ||
B2~B1 | - | 預防養(yǎng)護 | ||
<B2 | - | 修復養(yǎng)護 | ||
A2~A1 | ≥B2 | - | 預防養(yǎng)護 | |
<B2 | - | 修復養(yǎng)護 | ||
<A2 | - | 修復養(yǎng)護 | ||
養(yǎng)護標準值參考范圍
公路等級 | 值域范圍 | |||||
PCI | RQI | RDI | SRI | |||
A1 | A2 | B1 | B2 | C | D | |
高速公路、一級公路 | 90 | 85 | 90 | 85 | 80 | 75 |
二級公路、三級公路 | 85 | 80 | 85 | 80 | 80 | - |
四級公路 | 80 | 75 | - | - | - | - |
二、路面病害原因診斷
公路瀝青路面各類病害產(chǎn)生的原因可以從路基結構穩(wěn)定性、基層結構完整性、面層結構完整性及表面層材料性能等四個方面進行分類分析。
路面病害原因診斷
序號 | 病害原因類型 | 典型病害類型 | 病害位置專項調查結果 | 主要原因分析 |
1 | 路基結構不穩(wěn)定 | 變形、沉陷; 嚴重縱向裂縫; 唧漿等 | 1.路表面破壞嚴重,縱向裂縫較長; 2.路基土含水率大,土質不均勻; 3.路基土強度不足 | 1.溫度應力導致路基拼接縫開裂; 2.路基土質不良導致不均勻沉陷; 3.軟土地基結構承載能力不足 |
2 | 基層結構破壞 | 龜裂、塊裂; 橫向裂縫; 縱向裂縫; 嚴重車轍; 唧漿等 | 1.病害發(fā)展至基層; 2.基層松散破壞; 3.路面結構強度不足; 4.基層材料無側限抗壓強度偏低; 5.裂縫發(fā)展形態(tài)為下寬上窄 | 1.基層結構疲勞破壞; 2.溫度應力導致基層開裂; 3.水分滲入基層產(chǎn)生水損壞 |
3 | 瀝青面層結構破壞 | 龜裂、塊裂; 橫向裂縫; 縱向裂縫; 車轍; 推移; 坑槽等 | 1.基層結構完整; 2.瀝青面層整體開裂; 3.結構層厚度及空隙率變化較大; 4.面層與基層脫離; 5.面層瀝青混合料劈裂強度偏低; 6.裂縫發(fā)展形態(tài)為上寬下細; 7.滲水系數(shù)偏大 | 1.瀝青面層溫度應力裂縫; 2.瀝青面層疲勞裂縫; 3.瀝青面層抗剪強度不足; 4.層間黏結不足; 5.瀝青面層材料壓密或流動變形; 6.水損壞 |
4 | 瀝青表面層性能衰減 | 抗滑不良; 泛油; 松散; 輕微車轍; 細微裂縫等 | 1.構造深度不足; 2.石料磨光值不足; 3.表面層混合料空隙率變小 | 1.表面層材料壓密變形; 2.表面層石料磨光; 3.表面層瀝青黏附性下降;、 4.表面層瀝青老化變質 |
三、預防性養(yǎng)護對策
路面預防性養(yǎng)護:針對路面整體性能良好但有輕微病害,為延緩性能過快衰減、延長使用壽命而預先采取的主動防護工程。
預防養(yǎng)護措施預期使用年限
措施 | 含砂霧封層 | 稀漿封層 | 微表處 | 碎石封層 | 纖維封層 | 復合封層 | 超薄磨耗層 | 薄層罩面 |
時間(年) | 2 | 2~3 | 2~3 | 2~3 | 2~3 | 3~4 | 3~4 | 3~5 |
預防養(yǎng)護措施應用條件
公路等級 | 交通荷載等級 | 預防養(yǎng)護措施 | |||||||
含砂霧封層 | 稀漿封層 | 微表處 | 碎石封層 | 纖維封層 | 復合封層 | 超薄磨耗層 | 薄層罩面 | ||
高速公路、 一級公路 | 重及以上 | △ | × | ★ | × | × | ★ | ★ | ★ |
中及以下 | ★ | × | ★ | △ | △ | ★ | ★ | ★ | |
二級及以下公路 | 重及以上 | △ | △ | ★ | △ | △ | ★ | ★ | ★ |
中及以下 | ★ | ★ | ★ | ★ | ★ | ★ | ★ | ★ | |
注:★-推薦,△-謹慎推薦,×-不推薦
四、修復性養(yǎng)護對策
路面修復養(yǎng)護:在瀝青路面出現(xiàn)明顯病害或部分散失服務功能的情況下,為恢復路面技術狀況而進行的修復性養(yǎng)護工程,分為功能型修復及結構型修復兩類。
路面修復養(yǎng)護類型劃分及養(yǎng)護對策選擇
養(yǎng)護類型劃分 | 適用性條件 | 建議養(yǎng)護對策 | ||
病害原因類型 | 路面結構完整性評價 | 整體結構強度 | ||
功能性修復 | 表面層性能衰減 | 基層及中下面層保持完好 多數(shù)病害未貫穿表面層結構 | 滿足 | 直接加鋪罩面 直接加鋪碎石封層+罩面 |
基層及中下面層保持完好 表面層發(fā)生較大面積損壞 | 滿足 | 表面層銑刨重鋪 | ||
結構型修復 | 表面層性能衰減 | 基層及中下面層保持完好 多數(shù)病害未貫穿表面層結構 | 不足 | 直接加鋪補強 |
面層結構破壞 | 基層保持完好 面層整體發(fā)生較大面積損壞 | 滿足 | 瀝青面層銑刨重鋪 | |
不足 | 面層銑刨,基層補強 | |||
路基結構不穩(wěn)定基層結構破壞 | 基層或底基層發(fā)生較大面積破壞 | 不足 | 路基、路面結構重建 | |
注:1.根據(jù)路面技術狀況和病害發(fā)生層位確定銑刨厚度。
2.瀝青面層銑刨重鋪包括銑刨一層加鋪兩層、銑刨兩層重鋪兩層或三層、銑刨三層重鋪三層等類型。
3.整體結構強度應結合彎沉檢測、承載板、鉆芯取樣等數(shù)據(jù)綜合判定。
五、養(yǎng)護設計原則
1. 公路瀝青路面養(yǎng)護設計應包括調查與評價、病害診斷與養(yǎng)護對策選擇、技術設計和施工圖設計等內容。
2. 公路瀝青路面養(yǎng)護設計應遵循分段設計、分類處理的基本要求。設計方案應考慮路況、結構、材料、施工、荷載、環(huán)境、經(jīng)濟、安全、環(huán)保等方面因素綜合比選確定。
3. 公路瀝青路面養(yǎng)護設計應實行動態(tài)設計,及時跟蹤公路病害發(fā)展情況,并根據(jù)實際需求進行設計變更。
4. 公路瀝青路面養(yǎng)護設計應積極采用新技術、新材料、新工藝、新設備等,對涉及工程質量和安全的四新技術,尚無相關標準參考的,應經(jīng)過試驗論證后方可規(guī)模化使用。
總之:公路瀝青路面養(yǎng)護應遵循在適宜的時機、適宜的路段,采用適當?shù)募夹g,才能達到預期的延長道路使用壽命、提升道路服務質量的目的,任重道遠。
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