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沥青路面修复的2个选择6种方案

 guoxiongxin 2019-12-12

随着世界道路基础设施的整体状况不断恶化,许多道路的修复变得越来越重要。各国面临着老化道路网的持续下降。为了保持可接受的水平,需要不断增加维护和修复工作。随着全球交通量的增长,加上荷载和轮胎压力的增加,以及所有导致路面损害的因素,这种情况进一步恶化。这种螺旋式下降只能通过大幅增加道路预算以及路面工程领域的创新来解决。

沥青路面修复的2个选择6种方案

∧现场再生的理想选择

由于实际增加的道路预算很少,因此将重点放在创新上,以相对较少的支出实现更多的目标。再生显然属于这一类,记录显示,使用冷回收工艺修复的破损路面的车道公里数每年都在增加。

一旦建成,道路就会受到来自环境和交通的不利影响。两者都在不断地降低路面质量和结构完整性。

路面维护和结构修复

路面维护活动通常集中在使水远离路面结构。这涉及将铺面保持在防水状态并确保排水措施有效,以使水不会在路面或沿着道路边缘积水。

路表积水通常通过铺面中的裂缝进入上部路面结构,因此,裂缝应该在出现时及时密封,并整修道路边缘以促进径流。早期通过应用稀释沥青乳液的喷雾可以有效地处理老化效应,更严重的情况需要封层或传统的热拌沥青覆盖层。

这些旨在保持表面处理的灵活性和耐久性的措施只能真正解决由于环境造成的恶化问题。

换由交通荷载引起的变形和疲劳开裂不能通过表面维护活动有效地处理,并且需要某种形式的结构修复。

路面恶化开始的速度相对较慢。路面指标可用于监测恶化率。道路管理部门经常使用称为路面管理系统(PMS)的数据库系统来持续监控其网络内所有道路路面的行驶质量,从而引起对最需要注意的路面的关注。下图提供了典型的PMS图,说明了及时维护和修复措施的有效性。

沥青路面修复的2个选择6种方案

∧通过监控行驶质量来管理路面维护和修复

这个数字强调了采取及时行动以保持尽可能高的行驶质量的重要性。行驶质量表示恶化率。较差的行驶质量通过动态载荷促进更快的恶化速度。随着行驶质量的降低,规模补救措施变得更大,这些措施的费用也是如此。

关于采取哪些补救措施来改善路面或将其保持在当前的行驶质量,往往取决于预算限制。短期保持措施时非常划算的。路面修复有时会被推迟,直到它与改造升级相结合,以改善道路的几何形状并增加额外的车道。每项修复决定都需要在整个道路网的背景下独立作出。但是,由于随着时间的推移,指数级的劣化率,不采取任何措施并让路面进一步恶化通常是最糟糕的决定。

修复选择

修复旧路通常有很多选择,有时很难确定哪一个是最好的。但是,一开始必须回答的两个重要问题的答案将有助于选择“正确的”问题,这是在满足道路所有者需求方面最具成本效益的问题。两个重要问题是:

1、现有的路面实际上有什么问题?通过目视检查和一些基本测试组成的粗略调查通常足以认识到病害机理。重要的是确定病害是否仅限于铺面(上部路面层)或是否存在结构问题;

2、道路管理局真正想要的是什么?他们能负担得起什么?预期的设计寿命是15年,还是预期的资本支出较小,仅阻止目前的恶化,将路面保持五年?

这两个问题的答案将把修复选择范围缩小到仅在问题性质和时间框架的背景下具有成本效益的选项。通过将问题的性质从时间范围(短期或长期)分为两类(表面和结构),简化了选择最佳选项。

影响决策的另一个重点是各种修复方法的实用性。交通条件、天气条件和资源可用性都会对项目的执行方式产生重大影响,并可能排除某些选择。

寻找问题的答案只有一个目的:在项目环境的背景下,确定对实际问题最具成本效益的解决方案。

· Rehabilitation design must address the root cause of distress cost effectively

修复设计必须有效地解决病害产生的根本原因

2个选择6种方案

1、表面修复

表面修复措施解决仅局限于路面最上部的问题,通常在顶部50mm至100mm之内。这些问题通常与沥青老化和由于热力作用在表面产生裂缝有关。

处理此类问题最常用的方法包括:

沥青覆盖层

在现有表面上铺设一层薄的(40–50 mm)热拌沥青覆盖层。这是解决路面问题的最简单方法,因为完成工作所需的时间很短,对道路使用者的影响也很小。改性粘合剂经常用于沥青中以提高性能,从而延长覆盖层的使用寿命。现有表面的活动裂缝将通过新的覆盖层快速反射,因此需要通过使用应力消除绷带或进行修补来识别和解决。但是,重复叠加会增加路面高度,从而导致排水和通行问题。

沥青路面修复的2个选择6种方案


铣刨更换

这种方法去除了令人不快的沥青开裂层,并用新鲜的热拌沥青替代,通常使用改性粘合剂。由于现代铣刨机的高生产能力,这一过程相对较快。这一问题随着沥青层的铺设而消除,并保持了路面的平整度。

沥青路面修复的2个选择6种方案

∧铣刨更换沥青层

再生利用

从现有路面上回收再生一层相对较薄(100 mm–150 mm)的沥青材料。回收再生可以通过将碾碎的材料运输到冷拌设备KMA220或使用2200 CR或WR 4200或3800CR就地进行。

沥青路面修复的2个选择6种方案

∧回收上部150mm

沥青路面修复的2个选择6种方案

∧回收上部100mm

2、结构修复

修复以解决路面结构内的问题通常被视为长期解决方案。在解决结构问题时,应记住,是路面结构受到破坏,很少是结构内的材料。此外,通过加强结构对现有路面进行升级(例如,将现有碎石路升级为沥青路标准),可以视为一种修复形式。

事实上,颗粒材料的致密化(或压实)是一种改进形式,因为天然材料密度越高,强度特性越好。然而,致密化的结果和由此产生的变形会导致在覆盖层中出现问题,特别是当这些层由粘合材料构成时。

通常,结构修复的目标应是最大限度地提高现有路面的残值。这意味着已经致密的材料不应受到干扰。交通的连续揉搓作用需要很多年才能达到这种状态,在可能的情况下,应该利用这种高密度提供的好处。

结构修复常用的选项包括:

全面重建

当修复工作与需要对道路路线进行重大改变的升级工作相结合时,这通常是首选方案。从本质上说,重建意味着“抛弃和重新开始”。在交通量较大的地方,通常最好在单独的路线上建造一个新设施,从而避免交通便利问题。

沥青路面修复的2个选择6种方案

∧完全重建


深层再生

深层再生至问题发生的路面深度,从而形成新的厚均质层,可通过添加稳定剂进行强化。可以在路面所在的再生层的顶部添加附加层,在此处路面将显著升级。稳定剂通常被添加到再生材料中,尤其是在现有路面中的材料边缘且需要加固的地方。再生的目的是把现有路面最大限度地回收利用。除了再生上层的材料外,再生层以下的路面结构保持原状。

沥青路面修复的2个选择6种方案

∧深层再生

就地+厂拌结合,两步再生

该方案允许增加待处理的现有路面的深度,并要求最初移除一部分上部路面并将其放置在临时堆料场中。然后将底层材料再生/稳定到位。放置在临时料堆中的材料随后在工厂进行处理,并铺在就地回收层的顶部,从而实现额外的结构能力。铺筑层的厚度可根据最终表面水平要求进行选择。例如,如果在修复后要保持现有表面水平,并且需要40 mm厚的沥青铺面,则上部稳定层的铺面厚度将减少40 mm,以使最终表面水平与修复前的水平相匹配。

沥青路面修复的2个选择6种方案

∧两部分再生

考虑几种路面修复方案的目的是确定最经济有效的解决方案。不同方案的经济评估将有助于确定最佳解决方案。同时,应结合路况调查分析及结构验算综合选择路面修复方案。

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