瀝青路面養護與維修新技術2021年3月2021/10/10星期日1第三章瀝青路面預防性養護實際與實際3.1預防性養護研討及運用現狀3.2瀝青路面預防性養護時機3.3預防性養護措施決策2021/10/10星期日23.1預防性養護研討及運用現狀預防性養護作為一個完好的概念于20世紀80年代提出，是一種定期的強迫保養、維修措施，是在路面構造強度充足，僅外表功能衰減的情況下，為恢復外表效力功能而采取的一種養護措施。預防性養護的本質是在適當的時間，將適用的技術措施，運用在適宜的路面上。預防性養護的中心思想是要求采用最正確本錢效益的養護措施，強調養護管理的自動性、方案性、合理性。2021/10/10星期日31987年，美國SHRP方案中對養護費用效益的研討結論：整個路面壽命周期內進展3-4次的預防性養護可延伸運用壽命10～15年，節約養護費用45％～50％.2021/10/10星期日42021/10/10星期日5預防性養護--猶如汽車的保養。汽車保養，5000公里左右做一次。道路預防養護，3～5年做一次。汽車不保養，可以繼續開，但是平安性能降低、機械磨耗加快。道路不做預防養護，可以繼續用，但是性能衰減加速，運用壽命縮短。?交通運輸部“十二五〞公路養護管理開展規劃〔征求意見稿〕?明確要求：“全面推行預防性養護。繼續樹立全壽命周期養護本錢理念，制定適宜我國國情的預防性養護指點政策、技術規范，探求構成一系列預防性養護技術，并列出一定比例的專項資金，全面施行預防性養護。力爭到2021年，高速公路預防性養護比例到達8%，普通國道、省道預防性養護比例到達5%〞2021/10/10星期日6路面養護投入比例=小修:中大修〔130+93〕:〔103+109〕=223:2122021/10/10星期日7路面養護投入分配比例=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，歐洲研討調查；

1992年，路面保養基金會在美國德州成立；

1995年，路況是用戶最大關注〔美國質量學會〕；

1997年，美國地面運輸系統現狀：情況和性能提交國會；

1999年，FHWA資產管理辦公室成立；

2003年，路面保養中心成立〔密西根〕；

目前，很多州交通廳設有路面保養工程師位置。

2021/10/10星期日9在1999年，對美國、加拿大50多個州、地域進展了一次預防性養護問卷調查，獲41個部門的反響，結果闡明有以下特點：2021/10/10星期日10預防性養護施行的影響要素很多，包括：2021/10/10星期日112006年AASHTO調查報告顯示在美國和加拿大兩國參與調查的34個州和5個省中；91.3%的州〔省〕施行了路面預防性養護工程；69.6%的州〔省〕存在路面預防性養護技術指南；但大多還是根據工程師的閱歷制定預防性養護方案時。2021/10/10星期日12在管理中劃分為幾個子區域以美國明尼蘇達州為例：將養護分為四大類：日常養護預防性養護維修重建2021/10/10星期日13第一步：先確定預防性養護總需求。獲得方式：經過“路面管理系統〞分析得到。2021/10/10星期日14第二步：根據總需求，引薦適宜的預防性養護年度支出預算。2021/10/10星期日15第三步：在預算框架內，確定預防性養護技術措施。采取方法：選擇每種技術的合理比例，再根據費效比選擇詳細路段。2021/10/10星期日16上海市在20世紀90年代中后期，逐漸引進了“預防性養護〞的理念和技術，當時運用的預防性養護措施有稀漿封層、微表處等；2003年，上海市公路管理處結合同濟大學對預防性養護技術的一些關鍵問題進展研討，于2004年鋪筑了4條實驗路，并對其進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防性養護技術規程?，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防性養護模塊納入到原有的公路路面管理系統，利用系統的決策樹模型進展輔助決策。目前瀝青路面的預防措施有：稀漿封層、微表處、碎石封層、復合封層、薄層罩面、灌縫或封縫、霧封層和瀝青再生劑等8種。國內預防性養護開展及運用現狀2021/10/10星期日17江蘇省2001年將?乳化瀝青稀漿封層技術運用研討?工程列入江蘇省交通科技方案，作為預防性養護的重點推行技術；組織編制了?乳化瀝青稀漿封層技術運用指南?和?乳化瀝青稀漿封層施工技術規程?；2002年以來，江蘇省將稀漿封層預防性養護技術的推行任務納入養護任務方案和考核目的，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，總結閱歷，改良工藝，逐漸在全省推行預防性養護技術。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防性養護技術普通有裂痕填縫維修、表層銑刨加鋪〔挖補〕；2000年，開場引入就地熱再生技術；2001年以來，京津塘高速公路運用最多的預防性養護技術是就地熱再生技術，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，開場引進智能化、高性能瀝青灑布和碎石撒鋪設備，并研討、推行瀝青碎石封層預防性養護技術；2002年，大量配備運用高性能的灌縫設備和高質量的灌縫資料，每年全省瀝青路面灌縫量平均在200萬延米左右，起到了明顯的預防性養護作用。以德州為例，2004年至2006年路面灌縫數量年均添加7.9萬延米，而路面挖補數量年均下降3.6萬平方米，總體上路面養護投資年均節省109.6萬元；2005年，開場提出全方位多層次預防性養護新理念，并用于指點公路養護任務；目前，用于預防性養護的主要技術有：灌縫貼封、瀝青碎石封層、就地熱修補、稀漿封層、微表處、薄層罩面、復合罩面等。2021/10/10星期日21預防性養護資金的來源問題技術方面的問題經驗方面的問題2021/10/10星期日223.2瀝青路面預防性養護時機預防性養護時機評價目的路面瀝青老化、路面滲水系數、路面行車平安、RQI/PCI路面行車平安〔抗滑性能和車轍〕預防性養護時機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路面運用性能預測交通荷載2021/10/10星期日24路面運用性能預測環境要素2021/10/10星期日25路面運用性能預測路面構造2021/10/10星期日26路面運用性能預測構造強度2021/10/10星期日27路面運用性能預測資料特性2021/10/10星期日28路面運用性能預測

2021/10/10星期日29路面運用性能預測

2021/10/10星期日30路面運用性能預測

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展預防性養護的時間

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

排序法：是目前世界各國的路面管理系統普遍采用的一個重要方法。排序就是在初步確定養護的工程和時間后，再思索資金等約束條件，根據路況、經濟等數據計算出一定排序目的〔如路況目的、凈現值或效益費用比等〕作為工程比較的根據。然后，根據排序目的對一切需求工程進展排序，最后根據整個排序次序進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，經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濟價值的過程。在路面大、中修和重建時，經常用到壽命周期分析法。預防性養護推遲了昂貴的路面大修活動，但預防性養護要求提早支付養護費用。在不同時期支付同樣多的費用有不同的經濟價值，所以有必要進展經濟分析。分析的方法是將分析期內不同時間支出的費用，按某一預定的貼現率轉換為如今的費用現值。經過轉換成單一的現值，可在等值的根底上比較各種方案。2021/10/10星期日353.3預防性養護措施決策決策原那么運用科學的決策方法確定養護對策針對主要影響要素確定養護對策查明病因確定養護決策結合養護費用優化養護對策分析確定養護對策的最正確費用效益選擇適當的養護措施確保長期有效的資金支持注重新資料新工藝的開發研討與推行加強公路水損壞的防備加強總結和反響機制的建立2021/10/10星期日36養護決策需求思索兩方面的需求，一是當路況目的達不到規定的技術要求時須采取的養護措施，二是路況目的雖到達了技術要求，但根據全壽命周期費用分析的需求而采取的預防性養護措施。養護規劃養護方案養護技術養護時機壽命周期費用分析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護費用的總和實踐運用壽命內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預防性養護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造性補強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的路面建立費用和養護費用的總和，A〔萬元/公里〕。建立費用：指路面的實踐建立投資，J〔萬元/公里〕。養護費用：路面在T年內的日常保養、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——在全壽命周期內路面中修工程次數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全壽命周期內路面年平均本錢：全壽命周期內路面年平均本錢，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:在全壽命周期內路面中修工程次數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：路面運用全本錢應為道路管理者的建立、養護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全方位多層次的預防性養護以道路全壽命周期本錢實際為指點，不時拓展預防性養護的外延，豐富其內涵，構建涵蓋路基路面、橋涵隧道以及防護工程在內的全方位和事前、事中、事后多層次控制的預防性養護體系。在道路全壽命運用周期內，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〕最大是最理想的結果。2021/10/10星期日43預防性養護的期望目的也就是最理想的目的：在道路全壽命周期內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。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在預防性養護決策中的詳細運用。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=