新闻资讯
NEWS CENTER
沥青路面预防性养护指标体系建立及标准研究
2018-11-09 16:39:56
随着我国经济的发展,公路发挥着越来越重要的服务作用。公路建设完成投入使用后,为了保障良好的服务品质,需要在不同阶段对路面进行不同程度的养护维修。目前国内采用的养护措施多属于矫正性养护,是一种“坏了才修,不坏不修,坏得越严重越先修”的养护理念,与实际路面性能衰变规律之间存在较大差异,不能实现效益-费用比的最大化。因此,如何使用最少资金使路面结构保持最佳的使用性能,并获得最长的服务寿命,实现效益-费用比最大化,已经成为当前道路养护工作者最为关注的问题。而“预防性养护”作为一种全新的养护理念,也得到了广泛关注,但却没有得到广泛的推广应用,其中一个根本原因就是没有一个科学、适宜、可以量化指导预防性养护实施的指标体系及标准约束。
本文通过建立沥青路面预防性养护指标体系,并结合实际道路状况,对适宜道路预防性养护的指标标准进行研究。
沥青路面早期损害类型
路面早期破坏为功能性破坏,损坏发生在路面面层内,损坏原因不是结构整体强度不足,而是局部抗力不足。对天津地区各主要高速公路沥青路面表面破损检测结果表明,路面早期损害以裂缝和车辙最为广泛,而其他如坑槽、拥包、沉陷、泛油等病害占比重较小。
预防性养护路面状况4级评价指标体系建立
表征路面性能有结构性能和功能性能2部分。结构性能指路面作为一种特殊的结构工程,在被使用过程中保持自身结构完整的能力,其主要包括路面的强度、稳定性和耐久性。功能性能指路面满足为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶功能的能力,其通常包括路面的舒适性、安全性。结构性能是路面性能的基础,功能性能是路面性能的综合表征,二者紧密结合,相互影响,从而形成了路面性能的有机整体。
路面预防性养护的目的在某种意义上可以说是:在结构功能良好的前提下,修复不太严重的功能缺陷,从而保证道路良好的使用品质和服务水平,延长使用寿命。但是对于表征路面状况的若干指标而言,选取预防性养护适宜的路面状况指标体系是预防性养护研究的重要前提。
基于预防性养护的目的及特点,本文在现有评价指标体系的基础上,提出沥青路面预防性养护包括判断性指标、控制性指标、综合性指标、安全性指标在内的4级评价指标体系,以使能通过综合评价获得科学决策、科学应用的效果。
判断性指标—1级指标
路面结构强度指数PSSI表征沥青路面结构强度好坏。预防性养护措施一般对原路面结构强度的作用很小,甚至无改善,而如果路面结构强度不能满足规范要求,则只能通过矫正性养护对路面进行维修。因此,要把路面结构强度作为预防性养护质量指标体系中的一个指标,即当路面结构强度满足要求时,才能进行预防性养护。本文将路面结构强度指数PSSI作为预防性养护的初级判断性指标。
控制性指标—2级指标
车辙深度RD
车辙是沥青混凝土路面一种特有破坏形式,它是在行车荷载重复作用以及气候(高温)等因素综合作用下产生的一种永久性变形,表现为沿行车轮迹带产生纵向的带状凹槽,严重时车辙两侧会有突起形变,致使路面使用性能更加恶化。随着沥青路面使用年限增加,路面抵抗车辆载荷的能力越来越差,车辙会出现加速发展的态势。当车辙达到一定深度后,车辙内的积水便不容易排除,从而会降低路面的抗滑性能,影响行车安全性,且积水慢慢向下渗透,易引发路面其他病害。因此,车辙深度RD已成为预防性养护重要控制因素。
裂缝率CR
路面破损状况是路面养护决策的重要指标。在道路使用初期,最主要的路面破损就是裂缝,尤其是微裂缝,其是路面破损和路面病害最初始表现。随着裂缝的深入与展开,各种病害如水损坏、坑槽等随之而来,在行车荷载和水的共同作用下,沥青路面在短时间内就会发生严重损坏,且会导致基层破坏,最终导致路面使用性能下降。我国半刚性沥青路面结构的特征导致防治裂缝很困难,路面不出现裂缝几乎是不可能的;但出现裂缝之后的态度尤为关键,即必须转变观念,加强早期裂缝预防性处理。因此,应把裂缝率CR作为评价路面性能的一个重要指标。
平整度指数IRI
平整度是路面行驶舒适性、经济性和安全性最普通且最重要的标志,其表征路面施工质量、服务水平。路面平整度不达标将从3个方面对道路及行车造成影响:1)增加车辆振动,影响车辆的行驶质量及行车安全性;2)对路面造成冲击,加快路面性能衰变速率;3)不平整路面的凹陷地段容易产生积水,而路表长时间积水,则无法顺畅排走。鉴于此,如何使路面平整度保持优良状态便是现今道路管理养护部门首先需要解决的问题之一。因此,将平整度指数IRI作为预防性养护控制指标具有重要意义。
综合性指标—3级指标
路面状况指数PCI可以综合反映路面的损坏类型、严重程度和损坏密度,被认为是行之有效的路面损坏综合指标,我国也将其纳入了规范。如果说PCI能反映路面的路况质量,则PCI的变化率就能反映路面性能的发展情况,这对于路面养护和维修都相当重要。
鉴于车辙和裂缝的重要性,本文已赋予其单独的控制指标。这里表征除裂缝和车辙之外的路面损坏状况,用PCI'