1-2沥青路面预防性养护研究与应用现状.

1预防性养护研究和应用现状路面预防性养护定义1预防性养护应用概况2预防性养护技术经济优势3我国推行预防性养护的意义41.1预防性养护定义1.1.1养护的定义公路养护是指交通主管部门或公路管理机构（经营性收费公路为该公路经营企业）为保证公路的安全畅通，并使公路处于良好的技术状态，在公路运营期间按照相关的法律法规、政府规章和技术规范、操作规程对公路、公路用地和公路沿线附属设施开展的保养、维修、水土保持、绿化和管理的各项业务工作。该定义是广义上的公路养护，而实际工作中还存在一个狭义上的“养护”，即将公路的小修保养称为养护，而将大中修养护称为“维修”，这也是经常使用“维修养护”这个词组的原因。本文中所提“养护”均为广义养护的概念。1.1预防性养护定义根据《公路养护技术规范》（JTGH10-2009）将公路养护按照工程性质、规模大小和技术复杂程度分类如下：小修保养：是对管养范围内的公路及其沿线设施经常进行维护保养和修补其轻微损坏部分的作业。例如，沥青路面坑槽修补、沉陷、处理波浪处理等，水泥混凝土路面板块的局部修理。中修工程：是对公路及其沿线设施的一般性损坏部分进行定期的修理加固,以恢复公路原有技术状况的工程。例如，沥青路面整段封层罩面、路面严重病害的处理，水泥混凝土路面严重病害处理。大修工程：是对公路及其沿线设施的较大损坏进行周期性的综合修理，以全面恢复到原技术标准的工程项目。例如，路面补强、重铺或加宽。1.1预防性养护定义改建工程：是对公路及其沿线设施因不适应现有交通量增长和载重需要而提高技术等级指标，显著提高其通行能力的较大工程项目。例如，公路技术等级或路面等级提高。1.1.2预防性养护的定义路面预防性养护是指交通主管部门或者公路管理机构（经营性收费公路为该公路经营企业），为了防止路面病害出现或者轻微病害的进一步扩展、延缓路面使用性能的衰减，降低路面全寿命周期费用，在没有发生破损或者只有轻微病害与病害迹象的路面上，采取的基本不扰动路面结构、不改变路面结构强度的路面养护作业。目的是通过“早养护”实现“少养护”，通过“早投入”实现“少投入”。1.1预防性养护定义1.1.3预防性养护的外延和内涵养护始于开放交通的第一天氧化和光照作用造成的沥青老化行车、空隙、损坏造成的路面渗水安全性舒适性损坏的防治1.1预防性养护定义1.1.3预防性养护的外延和内涵预防性养护重要的是观念的转变主动型的养护，维持和恢复适当的时机和合适的措施（正确时机、正确路面和正确的技术措施）1.1预防性养护定义按照养护性质进行分类：（1）预防性养护为了让状态良好的道路系统保持更长时间，延缓未来的破坏，在不增加结构承载能力的前提下改善道路系统的功能状况的一种养护方式。（2）矫正性养护就是修补路面的局部损害或对某些特定病害进行的养护作业，适用于路面已经发生局部的结构性破损，但还没有波及全局的情况。1.1预防性养护定义日常养护性能养护罩面大修年数有计划的有针对性的超前的预防性维修性路面养护技术阶段图路面将产生结构性缺陷，也可被认为是一种“恢复性”修补。若未及时养护，在随后12%的使用寿命时间内，性能再次下降40%，从而造成养护成本3-10倍的增加。这一阶段称之为矫正性养护阶段。预防性养护矫正性养护路面建设完成质量合格道路，在使用寿命75%的时间内性能下降40%，称之为预防性养护阶段。这一阶段路面只是发生功能性损坏如打滑、空隙增大、表面沥青膜剥落等较小的缺陷。路面翻修路面结构破坏已经发生，诸如中度和极度车辙，大范围网裂缝或纵向裂缝等，这种破坏发生后路面已不具备行使功能，需要重新修复。1.1预防性养护定义1.1预防性养护定义路面预防性养护在国外又被称作“0-3工程”，因为它采用的工程技术均为如雾封层、碎石封层、微表处、稀浆封层、超薄罩面、薄层罩面、就地热再生等功能恢复技术，其封层罩面厚度一般不超过3cm，不会显著提高路面结构承载能力。有一些技术措施处于预防性养护与其他养护技术的边界，比如裂缝修补技术、坑槽修补技术、4cm沥青罩面等，既可以归入预防性养护的范畴，也可以分别归入路面病害矫正和路面翻修。是否预防性不是由技术措施决定的，是时机决定的•主动、超前的罩面行为：预防性措施•被动、适时的罩面行为：维修性措施•既改善了表面特性，又改善了结构特性1.1预防性养护定义就地热再生3cm超薄罩面2cm微表处碎石封层1cm铣刨后加铺HMA雾封层0cm薄层罩面OGFCSMA-103cm现场施工非HMA类拌和厂生产HMA类现场施工补充材料类厚度预防性养护的主要技术措施1.1预防性养护定义4321雾状封层稀浆封层，微表处封层，表处薄层罩面普通罩面预防性修复性厚度1.2预防性养护应用现状1.2.1国外预防性养护的应用现状（1）预防性养护的应用现状在1999年，对美国、加拿大50多个州、地区进行了一次预防性养护问卷调查，获41个部门的反馈，结果表明有以下特点：1.2预防性养护应用现状（1）广泛性（技术应用与发展计划方面）调查部门全部有预防性养护技术应用85%的部门订立了计划，17个部门有超过10年的预防性养护计划（2）差异性（发展程度方面）（3）混乱性（怎么做方面）2个州铺设了专门的预防性养护试验路；3个州已发展了良好的预防性养护计划，并形成多种指南文件，其他地区则相对滞后。25个在路面尚好时进行（较符合预防性养护理念），22个在路面状态较差时进行，1个部门报告在很差状态时进行预防性养护实施的影响因素很多，包括：1.2预防性养护应用现状（1）理念方面•对预防性养护的概念的理解不统一（2）资金方面•资金短缺，预防性养护和路况最差优先的养护方式之间的矛盾等（3）配套组织方面•执行组织与机构不完善，决策过程与方法不标准等（4）配套技术方面•规范与指南不具备，技术人员缺乏，设备种类少等（5）总结与提高方面•延续性不够，缺乏系统总结与改进，科研滞后等将养护分为四大类：日常养护预防性养护维修重建在管理中划分为几个子区域以美国明尼苏达州为例：1.2预防性养护应用现状第一步：先确定预防性养护总需求。获得方式：通过“路面管理系统”分析得到。1.2预防性养护应用现状第二步：根据总需求，分析确定并推荐适宜的预防性养护年度支出预算。1.2预防性养护应用现状第三步：在预算框架内，确定预防性养护技术措施。采取方法：选择每种技术的合理比例，再根据费效比选择具体路段。1.2预防性养护应用现状国外应用的启示：（1）预防性养护是一种养护理念，其基本出发点是通过早期养护，延缓路面的病害发展过程，从而推迟了后期进行维修或重建时间，延长了路面使用寿命，最终获得更高的经济效益；（2）各区域间预防性养护发展水平很不平衡，但其基本理念在长期的传播和发展过程中，已广为接受，是大势所趋；（3）预防性养护发展要有统一的概念和相应的规范、指南、手册等文件来进行指导，并适时总结经验，进行修订；1.2预防性养护应用现状（4）实施预防性养护是一项长期工作，需做好心理、资金、人员、技术等多方面长期准备与支持；（5）预防性养护可通过现有路况总体评价，确立中长期目标，并给予长期的、规模合理的专项资金支持；（6）要协调相应的职能部门，形成长期、稳定的资金分配、技术指导、效果评价、技术总结与经验推广的整套管理机制；（7）扩大区域间技术交流与合作，扩充预防性养护技术体系，最大限度地发挥预防性养护针对性强的特点。1.2预防性养护应用现状1.2预防性养护应用现状1.2.2国内预防性养护的应用现状•对预防性养护的认识和理解•对预防性养护的探讨和实践•预防性养护的资金状况•我国预防性养护的应用小结对预防性养护的认识处于初级阶段近年来，开始对预防性养护的理念予以关注，开始研究预防性养护的施工技术，并在全国各地进行了不同程度的尝试，已取得了一定的实际效果。预防性养护观念和相关技术逐渐为广大公路工程技术人员所了解和接受，但总体上说，对预防性养护的认识仍处于初级阶段。传统养护模式的惯性传统养护模式是道路不坏不修，在投资政策上是坏路优先。传统养护方式与预防性养护的交叉传统养护方式与预防性养护的工程分类有区别又有交叉，容易混扰。1.2预防性养护应用现状1.对预防性养护的认识和理解1.2预防性养护应用现状1.2.2国内预防性养护的应用现状•对预防性养护的认识和理解•对预防性养护的探讨和实践•预防性养护的资金状况•我国预防性养护的应用小结在20世纪90年代中后期，逐渐引进了“预防性养护”的理念和技术，当时使用的预防性养护措施有稀浆封层、微表处等；2003年，上海市公路管理处联合同济大学对预防性养护技术的一些关键问题进行研究，于2004年铺筑了4条试验路，并对其进行了跟踪观测和分析；2006年1月，上海市公路管理处组织编写了《上海市公路沥青路面预防性养护技术规程》，于2007年2月1日起正式实施；2006年7月，上海市公路管理处将预防性养护模块纳入到原有的公路路面管理系统，利用系统的决策树模型进行辅助决策。目前沥青路面的预防措施有：稀浆封层、微表处、碎石封层、复合封层、薄层罩面、灌缝或封缝、雾封层和沥青再生剂等8种。上海市：1.2预防性养护应用现状2001年将《乳化沥青稀浆封层技术应用研究》项目列入江苏省交通科技计划，作为预防性养护的重点推广技术；组织编制了《乳化沥青稀浆封层技术应用指南》和《乳化沥青稀浆封层施工技术规程》；2002年以来，江苏省将稀浆封层预防性养护技术的推广工作纳入养护工作计划和考核目标，全省平均每年实施300多公里。江苏省：1.2预防性养护应用现状2003年，开始铺筑薄层罩面试验段；2003-2004年，铺筑碎石封层试验段；在试验段的基础上，总结经验，改进工艺，逐步在全省推广预防性养护技术。陕西省：1.2预防性养护应用现状1993-2000年，京津塘高速公路常用的预防性养护技术一般有裂缝填缝维修、表层铣刨加铺（挖补）；2000年，开始引入就地热再生技术；2001年以来，京津塘高速公路使用最多的预防性养护技术是就地热再生技术，几年来，已累计维修路面136.9万平方米。华北高速：1.2预防性养护应用现状2000年，开始引进智能化、高性能沥青洒布和碎石撒铺设备，并研究、推广沥青碎石封层预防性养护技术；2002年，大量配备使用高性能的灌缝设备和高质量的灌缝材料，每年全省沥青路面灌缝量平均在200万延米左右，起到了明显的预防性养护作用。以德州为例，2004年至2006年路面灌缝数量年均增加7.9万延米，而路面挖补数量年均下降3.6万平方米，总体上路面养护投资年均节省109.6万元；2005年，开始提出全方位多层次预防性养护新理念，并用于指导公路养护工作；目前，用于预防性养护的主要技术有：灌缝贴封、沥青碎石封层、就地热修补、稀浆封层、微表处、薄层罩面、复合罩面等。山东省：1.2预防性养护应用现状1.2预防性养护应用现状1.2.2国内预防性养护的应用现状•对预防性养护的认识和理解•对预防性养护的探讨和实践•预防性养护的资金状况•我国预防性养护的应用小结上海市（市管公路）年份沥青路面水泥混凝土路面预防性养护里程（km）预防性养护投资总额（万元）占总投资的比率（％）预防性养护里程（km）预防性养护投资总额（万元）占总投资的比率（％）2006200.916523.05554.6194.948296.282.02005176.744118983.3222619.992.22004175.8341648.7217.41267.273.12003175.83253.238.2217.41161.255.02002145.95232.632.7254.958142.249.82001165.27398.662.9228.14163.158.02000156.759.99.6240.469.53.5由上表可以看出，上海市投入预防性养护的资金有逐年递增的趋势。1.2预防性养护应用现状江苏省近年来江苏省预防性养护资金发展趋势图单位：万元26582.2524582.532773.742865.4550149.74