公路养护与管理-第三章-路面养护

第三章路面的养护与维修第一节概述第二节沥青路面的养护第三节水泥混凝土路面的维修第四节粒料路面的养护第五节路面基层的改善第一节概述一、路面养护的重要性二、路面破坏产生的原因三、路面养护目的与要求一、路面养护的重要性路面养护是公路养护工作的中心环节，是养护质量考核的首要对象。二、路面破坏产生的原因汽车在路面上行驶，除了克服各种阻力外，还会通过车轮把垂直力和水平力传给路面，在身后还会产生真空吸力作用。在上述各种外力的综合作用下，路面结构层内会产生大小不同的压应力、拉应力和剪应力。如果这些应力超过了路面结构整体或某组成部分的强度，路面就会出现断裂、沉陷、波浪、松散和磨损等破坏。三、路面养护目的与要求（一）路面养护的目的路面需要有一定的强度、刚度及稳定性，即使路面结构具有足够的抗疲劳强度及抗老化形变累积的能力，确保其耐久性，并使路面平整、完好，路拱适度，排水畅通，行车顺适、安全；提高其技术状况。（二）路面养护的要求(1)预防病害产生和发展(2)保持和提高平整度和抗滑能力(3)保持和提高路面强度、刚度，确保路面的耐久性(4)防止环境污染第二节沥青路面养护与维修一、沥青路面使用状况调查及质量评价指标二、沥青路面预防性养护技术三、沥青路面常见病害维修四、沥青路面罩面维修技术五、路面改善和路面再生利用一、沥青路面使用状况调查及质量评价指标（一）路面使用状况调查1.路面破损分类分级2.路面强度是路面结构承载能力的指标，用弯沉值表示。自动弯沉仪检测。3.路面平整度是反映行驶质量的指标，用平整度表示。三米直尺、连续式平整度仪测量4.路面抗滑性是安全性能的评级指标，用摩擦力系数表示。摆式摩擦系数测定仪测定（二）沥青路面养护质量标准沥青路面养护质量标准见表3—2、3、4、5的规定质量标准续（三）路面使用质量评价路面现有使用质量评价包括：1．路面破损状况破损率DR＝∑∑Dij·Kij／A×100路面状况指数PCI=100-15DR0.4122．路面强度SSI=路面设计弯沉值／路段代表弯沉值3．行驶质量指数国际平整度指数IRI=a+b×VBI（颠簸累积值）行驶质量指数RQI=11.5-0.75×IRI4．抗滑系数以横向力系数(SFC)或摆式仪的摆值(BPN)表示。5．路面的综合评价PQI=PCI′×P1+RQI′×P2+SSI′×P3+SFC′×P4评级指标关系图(四)养护维修对策1.(路面的结构强度系数为中等以上时)，若高速公路及一级公路的路面状况指数(PCI)评价为优、良，或者二级及二级以下公路的路面状况指数评价为优、良、中时，以日常养护为主，并对局部破损进行小修；若高速公路及一级公路的路面状况指数(PCI)评价为中及中以下，或者二级或二级以下公路的路面状况指数评价为次及次以下，应采取中修罩面措施。2.在不满足强度要求的前提下(路面的结构强度系数为中等以下时)，应采取大修补强措施以提高其承载能力。3.若高速公路及一级公路的行驶质量指数(RQI)评价为优、良，或者二级及二级以下的公路的行驶质量指数评价为优、良、中时，以日常养护为主；若高速公路及一级公路的行驶质量指数(PQI)评价为中及中以下，或者二级及二级以下公路的行驶质量指数评价为次及次以下时，应采取罩面等措施改善路面的平整度；4.高速公路及一级公路的抗滑能力不足(SFC40的路段)，或二级及二级以下公路抗滑能力不足(SFC30或BPN32的路段)，应采取加铺罩面层等措施提高路表面的抗滑能力。5.因路面不适应现有交通量或载重的需要，应通过提高现有路面的等级，或通过加宽等改建措施提高道路的通行能力和服务质量。对策表格化公路等级通行能力强度SSI破损PCI平整RQI抗滑SFC/BPN措施高速一级公路满足≥中0.66≥良70≥良7.0≥40/37保养小修≤中≤中＜40/37中修罩面不足＜中大修补强二级及其以下公路满足≥中≥中55≥中5.5≥35.5保养小修≤次≤次＜35.5中修罩面＜中大修不足改善二、沥青路面预防性养护措施（一）初期养护1)热拌沥青混合料路面的初期养护①温度低于50°C方可通行②横向施工接缝垫平压实2)沥青贯入式路面的初期养护①控制车速②引导车行全面压实③密实上封层3)乳化沥青路面的初期养护专人管理，控制车速，及时修补破损及时进行养护和维修，可以使路面强度和使用性能保持良好状态，延长道路寿命，确保车行安全和畅通。延迟养护与维修，会加重路面破损。近年来，国外广为采用薄层路面修补法（罩面）处理早期轻度病害，显著延长寿命。（二）日常养护(1)保持路面平整、横坡适应、线形顺宜、路容整洁、排水良好。(2)加强巡路检查，掌握路面情况，随时排除有损路面的各种因素，及时发现路面初期病害，研究分析病害产生的原因，并有针对性及时对病害进行维修处理。及时清扫、排水、除雪防滑（三）预防性季节保养维修沥青路面对气温变化比较敏感，因此应根据各地不同季节的气候特点、水和温度变化规律，按照“预防为主、防治结合”的原则结合本地区成功经验，做好预防性季节性养护工作。1.春季：温缩裂缝和其它裂缝的灌、封修理，采用低温春雨期养护材料和春融翻浆防治器材快速修补坑棺、松散和翻浆等病害。2.夏季：高温期处治泛油、铲除拥包、波浪，及时修复冬寒春雨期临时修补的破损。3.秋季：适时做好冬季病害的预防性保养修理，如裂缝灌封修理、冻胀松脆的防治、及时修补坑棺和乳化沥青稀浆封层等。4.冬季：做好冬季病害的防治，防雪、防冰、防滑、疏阻抢险及养路材料采备等工作。2学时三、沥青路面常见破损维修（小修）1．裂缝的维修（1）在高温季节不能愈合的轻微裂缝①将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青，再匀撤一层2—5的干燥洁净石屑或粗砂，最后用轻型压路机将矿料碾压。②沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。(2)由于路面基层温缩、干缩引起的纵向或横向的裂缝缝宽在5㎜以内的，将稠度较低的热沥灌入缝内并撒石屑或粗砂封堵、捣实。缝宽在5㎜以上的，把缝内处理干净后，用热拌沥青混合料填入缝中，捣实。网裂（3）因沥青性能不好、路面使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积裂缝，此时如基层强度尚好时，可选用下列维修方法：①乳化沥青稀浆封层，封层厚度宜为3-6㎜。②加铺沥青混合料上封层。③改性沥青薄层罩面。（4）严重龟裂，基层表处。2．拥包的维修(1)轻微拥包：用机械刨削或人工铲除，并将路表处治平整。(2)较严重拥包（路面基层稳定）：用机械或人工将拥包全部除去，并低于路表面约10㎜，扫尽碎屑、杂物及粉尘后用热沥青混合料填平压实。(3)严重拥包（基层松软）：应把面层和基层完全挖除，处理基层，并待基层稳定密实后，重做面层。3．泛油的维修成因：①灌入式施工②沥青标号不当③混合料级配不当（油多料少）④冬季施工面层成型慢，集料散失过多措施：(1)轻微泛油——撒布细矿料（3-5㎜粒径）。(2)泛油较重——撒布粗矿料（5-10）＋细矿料(3)清除重铺面层4．脱皮的维修措施：（1）清除脱落、松动面层，晾晒或烘干，或清除杂物后，重做沥青层。（2）清除脱落、松动面层，喷刷黏层沥青，重做沥青层。（3）重做封层。起因：（1）铺面层时，基层表面潮湿或有泥土、灰尘（2）罩面时，原路表面未凿毛，未喷黏层沥青。（3）面层厚度小于混合料集料最大粒径二倍，难以碾压成型。5．波浪与搓板的维修(1)高温碾压或用沥青混合料找平(2)清除，重铺面层结构(1)面层原因形成的①轻微波浪或搓板，波谷部分喷洒沥青，并匀撤适当粒径的矿料，找平后压实。②较严重时，应顺行车方向将凸出部分铣刨削平，并低于路表面约10㎜。削除部分喷洒热沥青，再匀撤一层粒径不大于10㎜的矿料，扫匀，找平，并压实。③严重的、大面积波浪或搓板，应将面层全部挖除，然后重铺面层。(2)因面层与基层之间存在不稳定的夹层而使面层形成波浪(搓板)的，应挖除面层，清除不稳定的夹层后，喷洒粘结沥青，重铺面层。(3)因基层局部强度不足，或稳定性差等原因造成的波浪（搓板）应先对基层进行处治，再重做面层。6．麻面与松散的维修措施：对于大面积的麻面路段，可将其松散料清除干净，在气温升到10℃以上时，喷洒沥青后，撤布3—5(8)㎜石屑或粗砂子，扫匀并用轻型压路机压实。成因：面层沥青用量不足，矿料级配偏粗或嵌缝料规格不当，以及在低温、雨季施工时路面未能成型，致使粒料脱落，即形成麻面。如处理不及时，往往由于麻面渗水沥青面层碎裂，可发展成为松散。7．车辙的维修(1)车道表面因车辆行驶推移而产生的车辙，应将出现车辙的面层切削或铣刨清除，然后重铺沥青面层。(2)路面受横向推挤形成的横向波形车辙，如果已经稳定，可将凸出的部分削除，在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平、压实。(3)因面层与基层间有不稳定的夹层而形成的车辙，应将面层挖除，清除夹层后，重做面层。(4)由于基层强度不足、水稳性能不好，使基层局部下沉而造成的车辙，应先处治基层，再做面层。8．沉陷的维修(1)填补并压实整平(2)挖补法(1)若土基和基层已经密实稳定而不再继续下沉，只是局部路面沉陷（因路基不均匀沉降而引起的）可只修补面层。并根据路面的破损状况分别采取下列处治措施：①路面略有下沉，无破损或仅有少量轻微裂缝，可在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青，再用沥青混合料将沉陷部分填补并压实整平。②因路基沉陷导致路面破损严重，矿料已松动、脱落形成坑槽的，应按照坑槽的维修方法予以处治。(2)因土基或基层结构造到破坏而引起路面沉陷，应先处治好基层后再重做面层。9．坑槽的维修(1)路面基层完好，仅面层有坑槽A.挖补法B.热补法修补(2)若因基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽，应先处治基层，再修复面层。10．啃边的维修预防(1)应加强路肩的养护工作，保持路肩稳定；随时注意填补路肩上的车辙、坑洼或沟倡；常保持路肩与路面衔接平顺，并保持路肩应有的横坟，以利排水。(2)为防止路面啃边，可采取下列措施：①用砂石、碎砖、工业废渣等改善、加固路肩或设硬路肩，便路肩平整、坚实。②可在路面边缘增设路缘石，或将路面基层加宽到其面层宽度外20-25㎝处。③在平交道口或曲线半径较小的路面内侧，适当加宽路面。啃边修补(1)因路面边缘沥青面层破损而形成啃边，应将破损的沥青面层挖除，在接茬处涂刷适量的粘结沥青，用沥青混合料进行填补，再整平压实。修补啃边后的路面边缘应与原路面边缘齐顺。(2)因基层松软、沉陷而形成的啃边，应先对路面边缘基层局部加强后再恢复面层。11.磨光的维修(1)对已磨光的沥青面层，可用路面铣刨机直接恢复其表面的粗糙度。(2)路面石料棱角被磨掉，路面光滑，抗活性能低于要求值时，应加铺抗滑层。(3)对表面过于光滑，抗滑性能特别差的路段，应作罩面处理。四、沥青路面罩面维修技术（中修）（一）概念及分类罩面：在原有路面上加铺一层沥青混凝土面层，以恢复路面磨耗及表层破损的措施。分为普通型（罩面）、防水型（封层）和抗滑型（抗滑层）。1.罩面：铺筑厚度较大(1.0—5.0㎝)2.封层：稀浆薄层(0.3—1.0㎝)3.抗滑层：石料较粗（二）适用范围1．罩面主要适用于消除破损、完全或部分恢复原有路面平整度、改善路面性能的修复工作。2．封层主要适用于提高原有路面的防水性能、平整度和抗滑性能的修复工作。3．抗滑层抗滑层适用于提高路面抗滑能力的修复工作。五、路面改善（大修）（一）加宽（二）补强（三）翻修（一）路面加宽1.基本要求①加宽路面的材料、结构应与原有沥青路面相同，加宽的基层压实程度也应与原有的基层基本一致，使加宽部分路面的结构强度不低于原有路面。②加宽时一定要处理好新旧路面的纵、横向衔接。③单侧加宽时必须调整原有路面的路拱横破。（一）路面加宽2.施工技术要点平头对接法：基层厚度小于25㎝时，混合料摊铺时应与原路面平齐对接，压实后的高度与原路面面层平齐；相错搭接法：基层厚度大于25㎝时，应分层错开30㎝以上，做成台阶式，加宽后新上面层的压实高度与原路面上面平齐。面层加宽方法：毛茬热接法。①施工时，在基层加宽的基础上将原有沥青路面边缘刨切整齐，露出坚硬的垂直边缘，不得松动原路面面层和新铺基层的粒料，将加宽的基层表面清扫干净。在接茬处均匀涂一层粘结沥青。②如原路面有