提高路面质量对策研究-科研项目高新技术成果推广应用

“提高路面质量对策研究”科研项目高新技术成果推广应用及今后研究发展情况报告内容1、课题研究背景2、研究思路、研究内容及研究开展情况3、课题研究取得的成果4、课题的应用情况及今后研究方向1.1公路在综合运输体系中的地位全省所有地级以上城市通高速公路，与陆路相邻各省区至少有一条高速公路连通，市到县基通二级以上公路，县到乡镇通三级以上公路，镇到建制村基本上通等级以上公路至2008年底，全省公路总里程达183155公里，其中高速公路3824公里，一级公路9052公里，二级及以上高等级公路占全省公路总里程的17%1、课题研究背景5.7%2.4%0.8%91.0%铁路公路水运民航1.1公路在综合运输体系中的地位1、课题研究背景公路客运量所占比重（2008年）1.1公路在综合运输体系中的地位1、课题研究背景公路货运量所占比重（2008年）3.5%6.5%0.0%18.3%71.6%铁路公路水运民航管道1.1公路在综合运输体系中的地位1、课题研究背景01,000,0002,000,0003,000,0004,000,0005,000,0006,000,0001990199219941996199820002002200420062008保有量(辆)客车Bus&car货车Truck汽车Auto1990-2008年民用汽车保有量发展趋势1.2全省公路路面总体状况1、课题研究背景2008年全省公路路面基本情况(水泥、沥青路面里程)0100002000030000400005000060000700008000090000100000高速公路国省干线公路县乡公路全部水泥路面沥青路面其它1.2全省公路路面总体状况1、课题研究背景2008年全省公路路面基本情况(水泥、沥青路面比重)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%高速公路国省干线公路县乡公路全部其它沥青路面水泥路面1.2全省公路路面总体状况1、课题研究背景2005年全国干线公路养护管理检查排名表（前15名）1.2我省公路路面总体状况新建公路路面存在一定程度的早期损坏；早期修建的公路大量进入大修期，维护养护跟不上，路面质量下降较快；农村公路的路面质量尚不稳定。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析沥青路面质量问题及病害原因分析一般来说，评价沥青路面质量的高低须从两方面着手：1、路面结构整体安全性2、路面使用性能水平1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析沥青路面结构整体安全性方面路面结构整体安全性主要是指路面结构是否能满足在设计使用年限内交通荷载的作用，不发生结构安全性的病害，特别是作为路面主要承重结构层不发生结构性问题。（1）我省早期修建的高速公路和后期修建的高速公路，其路面承载能力标准相差较大。（2）从我省公路弯沉和回弹模量的变异水平看，基层的变异性明显大于面层，说明基层材料的施工质量的均匀性远不如沥青面层。（3）我国现行路面结构设计中有关设计参数的可靠性不高，导致计算出的路面结构安全性不足。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析沥青路面使用性能水平方面路面使用性能水平主要指路面在使用过程中能否保证平整、抗滑等安全、舒适的使用要求，即路面产生水损坏、高温失稳、开裂等病害的程度或水平。（1）路面水损害广东省沥青路面当前面临的主要病害是水损坏。水损坏包括常见的坑槽、唧浆，泛油、车辙、推移，与路面面层空隙率偏大、水冲刷密切相关。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析沥青路面高温稳定性沥青路面高温损害的主要形式是车辙和泛油。高温车辙在我省高速公路中最为常见，其成因主要是沥青面层混合料抗车辙能力不足和车辆超载；泛油将导致路面抗滑性能下降，诱发行车安全事故，其成因主要是沥青混合料中沥青用量过大或水损坏。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析沥青路面裂缝我省通车时间较早的高速公路裂缝病害较为严重，路面裂缝的产生初期大多以横向裂缝为主，随着交通荷载作用次数的增加，其它裂缝逐渐增加。一、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析水泥路面质量问题及病害原因分析广东省水泥路面总里程超过14万公里，是全国水泥路面数量大省，已修建的水泥路面已进入全面维修改造时期。主要病害形式：板面裂缝、接缝损坏、表面缺陷。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析接缝类病害接缝是水泥路面的薄弱环节，出现病害的几率大，类型也多，包括唧泥、板底脱空、错台、拱起、接缝碎裂、填缝料失效等。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析横、纵向裂缝纵向裂缝主要是由于软基或高填方路段不均匀沉降，或车辆集中行驶，基层产生过量的塑性变形引起。横向与斜向裂缝主要是由于车轮重载反复作用、温度或湿度梯度产生的翘曲应力或者干缩应力等因素单独或综合作用所引起。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析表面细裂纹裂隙很小，条数多，不及时处理，将会逐渐扩大发展成横、纵裂缝，最终可能导致水泥板断裂。边角剥落边角剥落通常是由于板角隅部位支承能力不足，板底脱空，或者是由于横向接缝处的传荷能力偏小而引起的。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析水泥路面病害原因分析设计方面:（1）水泥路面板设计厚度偏薄，不能适应大交通量、重载的交通要求。（2）基层难以提供均匀支撑。材料方面:（1）对集料生产的重视程度不够，石料生产质量得不好很好的保证。（2）“重面层、轻基层”的思想使得施工过程中对半刚性基层质量控制不严，导致基层生产质量得不到有效保证。（3）面层和半刚性基层的模量（强度）不匹配。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析水泥路面病害原因分析施工方面:施工工艺相对落后，施工队伍的整体素质不高，没有认真进行基层材料配合比试验，施工过程中对半刚性基层质量控制不严。养护方面:公路建设任务繁重，公路养护技术储备不足，公路养护管理模式、手段、制度落后。1、课题研究背景1.3主要质量问题及病害原因分析水泥路面病害原因分析超载问题严重:高速公路的早期损坏，与超载的大量存在具有直接关系。工期不能保证:很多高速公路的建设工期不合理，赶工期严重影响工程质量。1、课题研究背景1.4开展本项目研究的必要性路面质量问题已成为全局性的重大问题。我省公路路面质量总体状况堪忧。提高路面质量是进一步提高公路通行能力和服务水平最经济、最有效的途径。针对我省提高路面质量对策开展研究，充分反映交通部门“以人为本、为车服务”的管理理念，对构建和谐交通与和谐社会有重大现实意义。1、课题研究背景2.1研究思路我国幅员辽阔，各地气候条件、水文地质、建筑材料等都千差万别，部颁规范在满足普遍性要求的同时，针对性相对欠缺。广东省路面有自己的气候、交通环境方面的特殊性，这些都给广东省路面建设带来了很大的挑战。本项目是通过对广东省内公路路面质量问题进行系统研究，全面掌握我省公路路面质量状况，重点对我省十多年来公路建设经验及取得的研究成果进行有效的总结与提炼，主要围绕设计、施工、管理、养护四个方面，开展有针对性的对策性研究，提出减少路面早期损害，提高路面质量，延长路面使用寿命的技术措施和管理对策。项目研究成果将对我省公路建设产生深远影响。2、研究思路、研究内容及研究开展情况2.2研究内容2、研究思路、研究内容及研究开展情况路面设计篇分项一：广东省路面典型结构研究施工技术篇分项二：沥青路面施工技术研究分项三：水泥路面施工技术研究分项四：公路养护工程政策研究养护技术篇分项五：沥青路面养护技术研究分项六：水泥路面养护技术研究分项七：二级公路超宽路段中央隔离设施设置研究广东省提高公路路面质量对策研究交通安全篇分项八：高速公路路网指路标志一体化设置研究2.3研究开展情况2、研究思路、研究内容及研究开展情况序号参加单位主要研究工作1广东省交通厅主管部门2广东省交通咨询服务中心主持，总体，分项一、七、八3交通部公路科学研究院总体，分项一、七、八4广东冠粤路桥有限公司分项二、三5广东华路交通科技有限公司分项二、五、六6广东省高速公路有限公司分项五7广东省公路局分项四8广东省长大公路工程有限公司分项二9广东交通实业投资公司分项六10华南理工大学分项五11广东省公路规划设计院分项一12广东工业大学分项四13长安大学分项二14长沙理工大学分项三15湖南大学分项六2.4项目组织形式创新项目开展初期，专门制定了《科研项目管理办法》，从项目申报、立项审批、合同签订、项目实施、经费管理、验收和成果管理等方面对课题进行积极有效地管理。在开展课题研究过程中，对养护、管理方面3个子课题实施了科技项目招标，引入了“公开、公平、公正、择优”的原则，实现了课题承担单位技术力量最优、资金配备最优和合同管理最优的三优组合，编制了首个厅科技项目招标文件。在路面课题试行科技项目招投标制度取得成功后，厅对08、09年度厅科技计划项目组织实施做了相应调整，将科技计划项目分为市场需求主导性和政府引导性科技项目两大部分，对后者采用招投标制选取科研项目承担单位。2、研究思路、研究内容及研究开展情况3.1主要研究成果3、课题研究取得的成果研究报告（总报告1份，分项报告8份，专题报告24份）《技术指南》（10篇，其中1篇已印发）论文（15篇，正在校订）3.1主要研究成果3、课题研究取得的成果序号专业方向成果名称使用情况1路面设计广东省公路路面典型结构应用技术指南已印发试用2路面施工广东省高等级公路沥青路面施工技术指南校订中3广东省水泥路面施工技术指南校订中4路面养护广东省沥青路面典型破坏形式修复技术指南校订中5广东省沥青路面预防性养护技术指南校订中6广东省沥青路面再生利用技术指南校订中7广东省水泥路面典型破坏形式修复技术指南校订中8广东省水泥路面预防性养护技术指南校订中9广东省水泥路面再生利用技术指南校订中10交通安全广东省高速公路路网指路标志一体化设置指南校订中广东省路面典型结构研究（1）建立了广东省路面典型结构的交通荷载等级、路基强度等级以及地区类型等划分标准；（2）提出比较完整的广东省路面典型结构图谱（包括沥青路面、水泥路面、水泥混凝土桥面铺装、旧路改建等）；（3）在路面结构设计方面，充分体现广东省地方特色，对我国现行路面设计规范也是有益的补充与完善，可为国家相关规范的修订及其他省份路面结构设计提供借鉴与参考。3、课题研究取得的成果3.2成果的主要贡献和创新点沥青路面施工技术研究（1）成功开发“沥青路面集料标准化加工技术”；（2）研究解决了双滚筒连续式拌合楼在实际应用中的技术障碍，为相关规范的修订提供必要参考；（3）提出了间歇式拌合楼混合料级配控制措施；（4）提出沥青混合料摊铺机防离析改进措施，形成广东省沥青混合料压实质量控制技术；（5）提出用概率统计的方法来评价沥青混合料层碾压质量，对相关规范修订有借鉴意义。（6）试验论证了振荡压路机在薄层沥青路面及桥面铺装领域应用的技术优势。3、课题研究取得的成果3.2成果的主要贡献和创新点水泥路面施工技术研究（1）有效解决水泥混凝土滑模摊铺机在长陡坡、弯道、隧道、桥面铺装等特殊路段应用的技术难题，具有显著的创新性和巨大应用价值；（2）首次系统研究水泥混凝土滑动封层的机理、设计、材料及施工工艺要求，形成了成套施工技术；（3）提出了非均匀沉降路基上水泥混凝土路面结构设计与施工方法；（4）提出了不等间距刻槽、对隧道衬砌做消声处理等降噪措施，思路新颖，具有环保意义；（5）改进与完善了双钢混凝土桥面滑模摊铺施工工艺。3、课题研究取得的成果3.2成果的主要贡献和创新点沥青路面养护技术研究（1）采用了大量的新技术、新材料、新工艺，为广东省沥青路面的日常养护维修技术积累了较为丰富的经验；（2）提出采用聚类分析法划分养护路段，建立了适合于广东省特点的预防性养护措施决策矩阵；（3）提出将日常养护、预防性养护、大中修及改建等养护技术方案纳入路面养护管理系统进行综合考虑，针对广东省内公路养护特点，对费用寿命周期分析方法进行改进和完善；（4）对热再生沥青混合料长期使用性能进行