高等级公路沥青路面后期养护方法研究

 2022-03-05 09:03

论文总字数:31933字

摘 要

随着我国公路建设事业的迅猛发展,已经投入使用的道路渐渐产生各种各样的病害,路面养护工作逐渐显得重要起来。而沥青路面作为我国高等级公路的主要形式,其病害分析和养护研究也逐渐道路工作者们的重视。

本文在充分了解目前国内外高等级公路沥青路面使用和养护现状的基础上,将沥青路面可能出现的主要病害类型分为四类:裂缝类,变形类,松散类和其他类,分析了各种病害的形成原因。随后介绍了沥青路面养护中的几种主要技术措施,包括雾封层技术、微表处技术和薄层罩面技术,然后对这三种技术的优缺点、应用特征以及经济效益进行了详细的分析比较。之后对沥青再生技术进行了仔细分析,研究了沥青的老化机理与老化再生原理,介绍了沥青再生技术(包括热再生和冷再生)的工作原理与工艺流程,最后分析得出了不同沥青再生技术所能处理的路面结构层和所能形成的路面层。

关键词:沥青路面、病害分析、预防性养护、沥青再生

A STUDY ON THE MAINTENANCE METHEOD OF HIGH GRADE

HIGHWAY ASPHALT PAVEMENT

Abstract

Along with the rapid development of China's highway construction, the road has been put into use gradually produce a variety of diseases, the road maintenance work has gradually become important. And asphalt pavement as the main form of high grade highway in our country, the research on the disease analysis and maintenance of asphalt pavement has been paid more and more attention by the road workers.

Based on the full understanding of the domestic and foreign high grade highway asphalt pavement use and conservation status, the main disease types of asphalt pavement were divided into four categories: crack, deformation, loose classes and other classes, and the causes of various diseases were analyzed. Then I introduced several main measures about the asphalt pavement maintenance, including the fog sealing technology, micro surfacing technology and thin overlay technology. Then the advantages and disadvantages, application characteristics and economic benefits of these three technologies were analyzed and compared in detail. And then the asphalt regeneration technique was carefully analyzed and the aging mechanism and regeneration principle of asphalt were also studied. Finally the working principle and technological process of asphalt recycling technology (including heat regeneration and cold regeneration) were introduced, and the pavement structure layers which can be formed by different asphalt recycling technology were analyzed.

KEY WORDS: asphalt pavement、disease analysis、preventive maintenance、asphalt recycling

目 录

摘要 1

Abstract 2

第一章 绪 论 5

1.1引言 5

1.2国内外现状 5

1.3 我国公路的等级划分 6

第二章 沥青路面病害分析 7

2.1沥青路面主要病害类型 7

2.2沥青路面病害分析 7

2.2.1裂缝类 7

2.2.2松散类 8

2.2.3变形类 8

2.2.4其他 9

第三章 沥青路面预养护方法分析 10

3.1 预防性养护方法的优越性 10

3.1.1经济效益分析 10

3.1.2交通效益分析 12

3.1.3影响预防性养护效益的因素分析 12

3.2高等级公路沥青路面常见养护方法 13

3.2.1雾封层技术 13

3.2.2微表处技术 14

3.2.3薄层罩面 15

3.3 养护方法对比分析 18

3.3.1 各养护方法的优缺点对比 18

3.4.3养护方法特征对比 19

3.4.4费用效益分析 22

第四章 沥青再生技术 24

4.1 沥青老化机理 24

4.2沥青老化再生机理 24

4.3 沥青热再生技术 25

4.3.1 就地热再生 25

4.3.2 厂拌热再生 26

4.4沥青冷再生技术 28

4.4.1厂拌冷再生 28

4.4.2就地冷再生 28

4.5不同再生技术的应用特点 29

4.5.1可处理的层面 29

4.5.2可再生形成的层面 29

结 论 30

致 谢 31

参考文献(References) 32

绪 论

1.1引言

改革开放以来,我国公路建设速度加快,公路总里程数和高速公路里程数增长迅速。根据相关统计,到2014年,我国高速公路通车总程数已经达到10.6万公里,位于世界第一位。沥青路面良好的使用性能,使其成为我国高等级公路路面形式中最主要的一种。然而随着众多高速公路使用期的延长,大部分公路已经进入或者开始进入了维修养护期。与此同时,由于车辆超载问题、交通量超预期的快速增长,极端恶劣天气等因素的影响,公路养护需求大大增加。沥青路面在运营中受自然环境,荷载条件、结构组合、材料、施工工艺与技术水平等多种因素影响,会产生裂缝类、变形类、松散类等病害,而且沥青路面病害呈现明显的加速发展趋势。作为道路工作者,弄清楚公路可能产生的主要病害,掌握后期养护的措施是非常有必要的。

1.2国内外现状

世界上第一条高速公路建成于1932年的德国。二战后,欧洲发达国家和美国意识到道路建设的重要性,加快高速公路建设。到二十世纪六七十年代,欧美大部分发达国家已经建成了高速公路网。发达国家在高速公路养护工作方面拥有丰富经验,尽管各国的养护条件各不相同,但他们不约而同地都选择了积极实施预防性的养护策略。相关研究发现,积极地实施预防性养护,不仅可以改善路面使用性能,有效地延长沥青路面大中修的时间,而且在道路的养护总费用上也有显著的降低。目前来说,在恰当的时机积极的实施合适的预防性养护措施改善路面状况,已经得到大多数国家认可。

在二十世纪八十年代初期,美国公路管理部门曾针对全国的大多数公路进行了一次路况普查,普查结果显示,如果对全国需要重新铺设的沥青道路进行重铺,那么所需费用将会高至4000亿美元,与此同时每年因为路面发生病害的原因导致的交通延误大致有20万小时。因此,美国公路局在八十年代初有针对性地调整了公路建设政策,提出公路工作的重点要从翻修、新建转移到积极养护、道路改造、旧桥加固以及完善交通管理设施上;在公路发展政策方面,压缩新建工程规模,集中资金实施“4R”工程,即路面修复(restoration)、罩面(surfacing)、再生(recycling)、重建(reconstruction),全面弥补养护欠账,并在此基础上寻求更加经济有效的养护策略,以缓解养护经费短缺的矛盾。根据1996年美国联邦公路局提供的数据,美国为维持国家公路网路面的技术状况所需的养护经费为500亿美元/元,而实际投入仅为250亿美元/年左右,资金缺口高达50%,如果要将路面技术状况提升至“优”的水平,则需要2000亿美元。由此可见,传统的养护策略已经不能解决当前的道路问题,急需寻求比传统策略更加经济、更加高效的路面养护策略,于是预防性养护策略便成为了道路工作者的选择。

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