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沥青路面健康管理的理念与方法
发布时间:2018-10-17   发布者:

       1.沥青路面健康管理是沥青路面保值状态、养护、预防性养护以及沥青路面大修或改扩建的基础;
       2. 目前普遍采用的养护评定方法主要针对沥青路面表面损伤与维修状态进行,表面损伤是沥青路面健康状况不良的表面症状,无法描述损伤的起因和沥青路面结构深度内各结构层的损伤程度;
       3. 我国养护规范采用路面PSSI指数评价面结构强度,其方法在设计弯沉与真实沥青路面结构弯沉并不对应、沥青路面弯沉采用代表值等方面存在显著缺陷,且无法分析各结构层的健康状况;
       4. 新版沥青路面设计规范规定沥青路面大修或改扩建时采用FWD测定结果反算各结构层模量的方法,不仅反算模量的可信程度存在问题,对于沥青路面各结构层厚度变化造成的影响也难以修正;
       5. 对于桥隧比例较高公路的沥青路面桥隧路段和特殊的损伤类型缺少必要的检测评价手段,其沥青路面健康状况的有效评价方法明显不足;
       6. 长期以来存在认识误区,通常把路表损坏程度作为沥青路面健康指标,对于沥青路面各结构层的刚度储备评定及其对于沥青路面健康状况的影响缺乏科学合理的认知;
       7. 综上,沥青路面的健康状况包括了建设质量、养护历史、表面损坏、刚度储备等重要内容,目前的沥青路面健康评价体系在刚度储备方面明显不足;
       8. 根据现有的沥青路面设计方法,沥青路面各结构层的刚度储备决定了沥青路面建成或实施养护工程时刻的健康状况;
       9. 沥青路面表面损坏与沥青路面刚度储备之间不具备良好的对应关系,评价以刚度储备为指标的沥青路面健康状况对于决定沥青路面健康管理与维修养护对策是更加重要的;
       10. 沥青路面各结构层的刚度由结构层模量、厚度、宏观缺陷共同决定;
       11. 沥青路面的健康管理主要采用落锤弯沉仪(FWD)、路面雷达(3D)、路面取样设备和沥青路面常用检测设备(如多功能路面检测车);
       12. 落锤弯沉仪(FWD)主要用于测量路面表面弯沉盆,根据路表弯沉盆预测路面面层、基层、底基层和路基的模量。在路面结构厚度组成不明晰的情况下可以直接预测各结构层刚度系数以及承载板底部中心位置的应力、应变与变形;
       13. 路面雷达(3D)可以提供落锤弯沉仪测点处的路面结构厚度组成以便更加准确地预测各结构层模量。也能够用以判断落锤弯沉仪测点处的开裂、坑槽、脱空及修补状况,辅助完成模量、刚度系数及应力、应变、变形预测结果的修正;
       14. 路面雷达(3D)还用于检测包括水泥路面加铺沥青层或桥头搭板位置的板底脱空等沥青路面结构内的缺陷,也可以检测桥面铺装和隧道内铺装等的沥青层与连接层的损伤或缺陷;
       15. 对于磨耗层等沥青结构层的材料老化及再生效果可以采用路面局部取样设备抽芯或采样进行实验室评价;
       16. 路面多功能检测车可以检验评价沥青路面表面损坏状况;
       17. 不主张以反算模量的方式评价沥青路面结构刚度储备,主要评价指标应为结构层厚度与结构层当前模量的综合当量指标。由于结构层厚度不再是反算的输入参数,当量刚度概念特别适合路面结构层厚度组成变化丰富的路段;
       18. 目前采用的大数据统计分析方法可以利用FWD测定得到的路表弯沉盆曲线精准地检测分析沥青路面各结构层的当量刚度,可以分别考虑不同轴载、不同路基、不同结构类型的当量刚度组成特点;
       19. 根据沥青路面结构层刚度评价结果,可以采用如下两种方法之一评价沥青路面的健康状态;
       20. 采用新版沥青路面设计规范推荐的设计模量取值方法和设计的路面结构厚度组成计算设计结构的刚度组成,根据测定结构层刚度偏离设计刚度的程度划分路段刚度组成的强弱;
       21. 根据检测道路沥青路面损坏程度,参照不同车道不同路段沥青路面表面损伤状况的好中差比例,以概率方法评价不同路段刚度组成的优劣;
       22. 路面刚度组成强弱的评价应包括各结构层刚度和以所用结构层刚度之和代表的沥青路面结构总体刚度;
       23. 对于刚度组成显著不足或无法准确判定其刚度的路段,应该采用路面雷达(3D)按结构层全深范围检测是否存在宏观裂缝、凹陷、空洞、软弱团块等病害。对于水泥混凝土路面加铺沥青层路段和桥头搭板位置应检测是否存在脱空;
       24. 对于新建道路沥青路面,可以刚度组成评价其偏离设计的程度。可以结合理论分析与经验判断路面结构使用寿命和可能首先发生损坏的结构层位置;
       25. 对于运行中表面尚未发生损坏的路段,可以刚度组成评价结果与理论分析或者经验相结合,预测路面的残余寿命和路面首先发生疲劳损伤的层位、相同路段可以进行重车道与小车道或路肩刚度组成比较进行评价;
       26. 对于已经发生沥青路面表面损伤的路段,可以采用刚度组成指标评价损伤原因,确定养护对策和重点保护的结构层位;
       27. 对于拟采用表面再生对策的路段,除刚度组成评价外,应对拟再生处理的结构层进行沥青老化程度的测试分析;
       28. 对于完成养护的路段,可以采用刚度组成评价方法分析养护效果,对沥青路面结构的刚度组成和养护技术本身进行健康评价;
       29. 沥青路面刚度组成评价是沥青路面健康管理的基础手段,目前完成的评价方法已经在若干实体工程中得到很好的检验,并将在今后的应用中不断完善。


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