瀝青路面養(yǎng)護(hù)與維修新技術(shù)2021年3月2021/10/10星期日1第三章瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實際與實際3.1預(yù)防性養(yǎng)護(hù)研討及運用現(xiàn)狀3.2瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)3.3預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施決策2021/10/10星期日23.1預(yù)防性養(yǎng)護(hù)研討及運用現(xiàn)狀預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作為一個完好的概念于20世紀(jì)80年代提出，是一種定期的強(qiáng)迫保養(yǎng)、維修措施，是在路面構(gòu)造強(qiáng)度充足，僅外表功能衰減的情況下，為恢復(fù)外表效力功能而采取的一種養(yǎng)護(hù)措施。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的本質(zhì)是在適當(dāng)?shù)臅r間，將適用的技術(shù)措施，運用在適宜的路面上。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的中心思想是要求采用最正確本錢效益的養(yǎng)護(hù)措施，強(qiáng)調(diào)養(yǎng)護(hù)管理的自動性、方案性、合理性。2021/10/10星期日31987年，美國SHRP方案中對養(yǎng)護(hù)費用效益的研討結(jié)論：整個路面壽命周期內(nèi)進(jìn)展3-4次的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可延伸運用壽命10～15年，節(jié)約養(yǎng)護(hù)費用45％～50％.2021/10/10星期日42021/10/10星期日5預(yù)防性養(yǎng)護(hù)--猶如汽車的保養(yǎng)。汽車保養(yǎng)，5000公里左右做一次。道路預(yù)防養(yǎng)護(hù)，3～5年做一次。汽車不保養(yǎng)，可以繼續(xù)開，但是平安性能降低、機(jī)械磨耗加快。道路不做預(yù)防養(yǎng)護(hù)，可以繼續(xù)用，但是性能衰減加速，運用壽命縮短。?交通運輸部“十二五〞公路養(yǎng)護(hù)管理開展規(guī)劃〔征求意見稿〕?明確要求：“全面推行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。繼續(xù)樹立全壽命周期養(yǎng)護(hù)本錢理念，制定適宜我國國情的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)指點政策、技術(shù)規(guī)范，探求構(gòu)成一系列預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，并列出一定比例的專項資金，全面施行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。力爭到2021年，高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)比例到達(dá)8%，普通國道、省道預(yù)防性養(yǎng)護(hù)比例到達(dá)5%〞2021/10/10星期日6路面養(yǎng)護(hù)投入比例=小修:中大修〔130+93〕:〔103+109〕=223:2122021/10/10星期日7路面養(yǎng)護(hù)投入分配比例=小修:中大修〔11.3+4.2〕:〔8.1+7.7%〕=15.5:15.8美國全國情況2021/10/10星期日8路面保養(yǎng)的開展

80年代，一切的州際公路新建幾乎完成；

1990年，歐洲研討調(diào)查；

1992年，路面保養(yǎng)基金會在美國德州成立；

1995年，路況是用戶最大關(guān)注〔美國質(zhì)量學(xué)會〕；

1997年，美國地面運輸系統(tǒng)現(xiàn)狀：情況和性能提交國會；

1999年，F(xiàn)HWA資產(chǎn)管理辦公室成立；

2003年，路面保養(yǎng)中心成立〔密西根〕；

目前，很多州交通廳設(shè)有路面保養(yǎng)工程師位置。

2021/10/10星期日9在1999年，對美國、加拿大50多個州、地域進(jìn)展了一次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)問卷調(diào)查，獲41個部門的反響，結(jié)果闡明有以下特點：2021/10/10星期日10預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施行的影響要素很多，包括：2021/10/10星期日112006年AASHTO調(diào)查報告顯示在美國和加拿大兩國參與調(diào)查的34個州和5個省中；91.3%的州〔省〕施行了路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程；69.6%的州〔省〕存在路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)指南；但大多還是根據(jù)工程師的閱歷制定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案時。2021/10/10星期日12在管理中劃分為幾個子區(qū)域以美國明尼蘇達(dá)州為例：將養(yǎng)護(hù)分為四大類：日常養(yǎng)護(hù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修重建2021/10/10星期日13第一步：先確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)總需求。獲得方式：經(jīng)過“路面管理系統(tǒng)〞分析得到。2021/10/10星期日14第二步：根據(jù)總需求，引薦適宜的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)年度支出預(yù)算。2021/10/10星期日15第三步：在預(yù)算框架內(nèi)，確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施。采取方法：選擇每種技術(shù)的合理比例，再根據(jù)費效比選擇詳細(xì)路段。2021/10/10星期日16上海市在20世紀(jì)90年代中后期，逐漸引進(jìn)了“預(yù)防性養(yǎng)護(hù)〞的理念和技術(shù)，當(dāng)時運用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施有稀漿封層、微表處等；2003年，上海市公路管理處結(jié)合同濟(jì)大學(xué)對預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一些關(guān)鍵問題進(jìn)展研討，于2004年鋪筑了4條實驗路，并對其進(jìn)展了跟蹤觀測和分析；2006年1月，上海市公路管理處組織編寫了?上海市公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程?，于2007年2月1日起正式施行；2006年7月，上海市公路管理處將預(yù)防性養(yǎng)護(hù)模塊納入到原有的公路路面管理系統(tǒng)，利用系統(tǒng)的決策樹模型進(jìn)展輔助決策。目前瀝青路面的預(yù)防措施有：稀漿封層、微表處、碎石封層、復(fù)合封層、薄層罩面、灌縫或封縫、霧封層和瀝青再生劑等8種。國內(nèi)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)開展及運用現(xiàn)狀2021/10/10星期日17江蘇省2001年將?乳化瀝青稀漿封層技術(shù)運用研討?工程列入江蘇省交通科技方案，作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重點推行技術(shù)；組織編制了?乳化瀝青稀漿封層技術(shù)運用指南?和?乳化瀝青稀漿封層施工技術(shù)規(guī)程?；2002年以來，江蘇省將稀漿封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的推行任務(wù)納入養(yǎng)護(hù)任務(wù)方案和考核目的，全省平均每年施行300多公里。自1998年，在全省各地累計施行了近1800萬m2稀漿封層。2021/10/10星期日18陜西省2003年，開場鋪筑薄層罩面實驗段；2003-2004年，鋪筑碎石封層實驗段；在實驗段的根底上，總結(jié)閱歷，改良工藝，逐漸在全省推行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。2021/10/10星期日19華北高速1993-2000年，京津塘高速公路常用的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)普通有裂痕填縫維修、表層銑刨加鋪〔挖補(bǔ)〕；2000年，開場引入就地?zé)嵩偕夹g(shù)；2001年以來，京津塘高速公路運用最多的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是就地?zé)嵩偕夹g(shù)，幾年來，已累計維修路面.9萬平方米。2021/10/10星期日20山東省2000年，開場引進(jìn)智能化、高性能瀝青灑布和碎石撒鋪設(shè)備，并研討、推行瀝青碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)；2002年，大量配備運用高性能的灌縫設(shè)備和高質(zhì)量的灌縫資料，每年全省瀝青路面灌縫量平均在200萬延米左右，起到了明顯的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作用。以德州為例，2004年至2006年路面灌縫數(shù)量年均添加7.9萬延米，而路面挖補(bǔ)數(shù)量年均下降3.6萬平方米，總體上路面養(yǎng)護(hù)投資年均節(jié)省109.6萬元；2005年，開場提出全方位多層次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新理念，并用于指點公路養(yǎng)護(hù)任務(wù)；目前，用于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的主要技術(shù)有：灌縫貼封、瀝青碎石封層、就地?zé)嵝扪a(bǔ)、稀漿封層、微表處、薄層罩面、復(fù)合罩面等。2021/10/10星期日21預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金的來源問題技術(shù)方面的問題經(jīng)驗方面的問題2021/10/10星期日223.2瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)評價目的路面瀝青老化、路面滲水系數(shù)、路面行車平安、RQI/PCI路面行車平安〔抗滑性能和車轍〕預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)確定方法基于時間或路況的方法、排序法、費用效益評價法、生命周期費用評價法、決策樹或決策矩陣2021/10/10星期日23路面運用性能預(yù)測交通荷載2021/10/10星期日24路面運用性能預(yù)測環(huán)境要素2021/10/10星期日25路面運用性能預(yù)測路面構(gòu)造2021/10/10星期日26路面運用性能預(yù)測構(gòu)造強(qiáng)度2021/10/10星期日27路面運用性能預(yù)測資料特性2021/10/10星期日28路面運用性能預(yù)測

2021/10/10星期日29路面運用性能預(yù)測

2021/10/10星期日30路面運用性能預(yù)測

2021/10/10星期日31基于時間或路況的方法基于時間的方法：每個路段大致都有一個需求進(jìn)展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時間

2021/10/10星期日32基于時間或路況的方法基于路況的方法：是根據(jù)路況的實踐情況，選擇適宜的評價體系，得出進(jìn)展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的臨界破壞點?；诼窙r的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)要綜合思索路面情況表觀調(diào)查和無損檢測信息的養(yǎng)護(hù)措施觸發(fā)值〔Trigger〕，或稱閾值〔Threshold〕。2021/10/10星期日33費用效益評價法：是根據(jù)效益與費用的比值來確定，公路養(yǎng)護(hù)效益是指在采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)后所帶來的收益。路面養(yǎng)護(hù)所需費用是根據(jù)路面情況來確定的，按期資金投入的目的分為小修保養(yǎng)、中修、大修和改善四類，其目的是為了更準(zhǔn)確的制定路面養(yǎng)護(hù)投資方案。

排序法：是目前世界各國的路面管理系統(tǒng)普遍采用的一個重要方法。排序就是在初步確定養(yǎng)護(hù)的工程和時間后，再思索資金等約束條件，根據(jù)路況、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)計算出一定排序目的〔如路況目的、凈現(xiàn)值或效益費用比等〕作為工程比較的根據(jù)。然后，根據(jù)排序目的對一切需求工程進(jìn)展排序，最后根據(jù)整個排序次序進(jìn)展一年或多年的工程選擇決策。2021/10/10星期日34生命周期費用評價法：是在一定的時期內(nèi)，經(jīng)過分析某一路段的初建費用和以后的折扣費用來評價其經(jīng)濟(jì)價值的過程。在路面大、中修和重建時，經(jīng)常用到壽命周期分析法。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)推遲了昂貴的路面大修活動，但預(yù)防性養(yǎng)護(hù)要求提早支付養(yǎng)護(hù)費用。在不同時期支付同樣多的費用有不同的經(jīng)濟(jì)價值，所以有必要進(jìn)展經(jīng)濟(jì)分析。分析的方法是將分析期內(nèi)不同時間支出的費用，按某一預(yù)定的貼現(xiàn)率轉(zhuǎn)換為如今的費用現(xiàn)值。經(jīng)過轉(zhuǎn)換成單一的現(xiàn)值，可在等值的根底上比較各種方案。2021/10/10星期日353.3預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施決策決策原那么運用科學(xué)的決策方法確定養(yǎng)護(hù)對策針對主要影響要素確定養(yǎng)護(hù)對策查明病因確定養(yǎng)護(hù)決策結(jié)合養(yǎng)護(hù)費用優(yōu)化養(yǎng)護(hù)對策分析確定養(yǎng)護(hù)對策的最正確費用效益選擇適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施確保長期有效的資金支持注重新資料新工藝的開發(fā)研討與推行加強(qiáng)公路水損壞的防備加強(qiáng)總結(jié)和反響機(jī)制的建立2021/10/10星期日36養(yǎng)護(hù)決策需求思索兩方面的需求，一是當(dāng)路況目的達(dá)不到規(guī)定的技術(shù)要求時須采取的養(yǎng)護(hù)措施，二是路況目的雖到達(dá)了技術(shù)要求，但根據(jù)全壽命周期費用分析的需求而采取的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。養(yǎng)護(hù)規(guī)劃養(yǎng)護(hù)方案養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)時機(jī)壽命周期費用分析2021/10/10星期日37路面全壽命周期全壽命周期路面本錢全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢平均車公里路面本錢平均車公里全本錢路面的實踐運用壽命路面建立費用和養(yǎng)護(hù)費用的總和實踐運用壽命內(nèi)的年平均本錢每輛車行駛每公里的路面本錢道路管理者和道路運用者平均車公里本錢之和2021/10/10星期日38預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的幾個新概念路面全壽命周期：指路面的實踐運用壽命，T〔年〕。路面的實踐運用壽命：指路面從建成投入運用到下一次路面整體構(gòu)造性補(bǔ)強(qiáng)大修或重建之間的時間段。全壽命周期路面本錢：是指在路面全壽命周期內(nèi)的路面建立費用和養(yǎng)護(hù)費用的總和，A〔萬元/公里〕。建立費用：指路面的實踐建立投資，J〔萬元/公里〕。養(yǎng)護(hù)費用：路面在T年內(nèi)的日常保養(yǎng)、小修工程、中修工程費用的總和，Y。2021/10/10星期日39A=J+YY=T〔R+X〕+nZ〔萬元/公里〕A=J+T〔R+X〕+nZ〔萬元/公里〕式中：J——路面實踐建立投資〔萬元/公里〕T——路面全壽命周期〔年〕R——年平均日常保養(yǎng)費用〔萬元/年公里〕X——年平均小修工程費用〔萬元/年公里〕n——在全壽命周期內(nèi)路面中修工程次數(shù)Z——一次路面中修工程的平均費用〔萬元/公里〕2021/10/10星期日40全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢：全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢，B〔萬元/年公里〕：B=A/TB=[J+T〔R+X〕+nZ]/TB=R+X+〔J+nZ〕/T〔萬元/年公里〕式中：R:年平均日常保養(yǎng)費用〔萬元/年公里〕X:年平均小修工程費用〔萬元/年公里〕J:路面的實踐建立投資〔萬元/公里〕N:在全壽命周期內(nèi)路面中修工程次數(shù)Z:一次路面中修工程的平均費用〔萬元/公里〕T:路面全壽命周期〔年〕2021/10/10星期日41平均車公里路面本錢：平均車公里路面本錢是指全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢B〔萬元/年公里〕除以該路段的年平均交通量〔H，換算為小客車，單位為：年萬輛〕得到的每輛車行駛每公里的路面本錢，b〔元/輛公里〕。b=B/H〔元/輛公里〕平均車公里全本錢：路面運用全本錢應(yīng)為道路管理者的建立、養(yǎng)護(hù)本錢與道路運用者的車輛、時間等費用本錢之和，平均車公里全本錢，q〔元/輛公里〕。q=b+c〔元/輛公里〕式中：b:道路管理者的平均車公里路面本錢〔元/輛公里〕。c:道路運用者的平均車公里費用本錢〔元/輛公里〕。2021/10/10星期日42全方位多層次的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)以道路全壽命周期本錢實際為指點，不時拓展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的外延，豐富其內(nèi)涵，構(gòu)建涵蓋路基路面、橋涵隧道以及防護(hù)工程在內(nèi)的全方位和事前、事中、事后多層次控制的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)體系。在道路全壽命運用周期內(nèi)，支出的全本錢費用最少，獲得的綜合效益〔包括道路管理者和運用者〕最大是最理想的結(jié)果。2021/10/10星期日43預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的期望目的也就是最理想的目的：在道路全壽命周期內(nèi)道路管理者與道路運用者的全本錢費用最低。可用道路管理者與道路運用者平均車公里全本錢“q〞〔元/輛公里〕最低來實現(xiàn)。在保證道路運用者費用本錢最低的前提下，再來研討全壽命周期的道路本錢目的，本錢目的可分三個層次：全壽命周期路面本錢“A〞最低；A=J+T〔R+X〕+nZ〔萬元/公里〕全壽命周期內(nèi)路面年平均本錢“B〞最低；B=R+X+〔J+nZ〕/T〔萬元/年公里〕平均車公里路面本錢“b〞〔元/輛公里〕最低；b=B/H〔元/輛公里〕2021/10/10星期日44下面舉例闡明全壽命周期費用分析技術(shù)在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策中的詳細(xì)運用。例：某條干線二級公路，根底資料為：路面寬度12米，路面造價為120元/平方米，那么:每公里路面造價J=12*1000*120=