路面工程养护管理决策与优化

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1、路面工程养护管理决策与优化　　沥青砼路面和水泥砼路面各有其优缺点，高等级公路采用何种类型路面不是一个能简单回答的问题，有必要对两种路面的施工水平、使用现状、破坏现状、养护状况、养护费用进行全面调查，综合考虑当地气候条件、土基状况、交通量大小、施工技术水平等因素，对两种路面结构进行经济、技术、社会影响等方面的综合比较，通过对现状的客观分析，以可靠的数据与科学的分析方法说明高等级公路在目前条件下应采用何种类型的路面。　　路面长期的使用性能及建养投资是高等级公路路面选型的决定因素。路面现状调查主要包括沥青砼路面、水泥砼路面两种类型路面的破坏、路面

2、平整度、强度、施工技术、施工工艺以及工程投资和养护维修费用等几个方面。　　1.路面破损调查采用目测调查法，以1000～XXm为一个调查段落。主要内容为沥青砼路面的裂缝、车辙、坑槽、沉陷拥包等，水泥路面的断裂、唧泥、错台、和接缝破坏等。　　2.路面弯沉调查以贝克曼梁为主要调查工具，少数路段采用落锤式弯沉仪FWD测试。　　3.路面平整度调查采用颠簸累积仪进行调查，每100m为一个统计路段。　　4.路面类型对环境的适应性主要调查受水侵害严重的低路堤路段对两类路面的适应性。　　5.路面建设费用、养护费用及路况的历史资料，主要通过查阅有关文档资料获得

3、。　　6.调查路段的确定，主要考虑公路等级、路面类型、所属地区、使用年限上具有的代表性。　　1、路面结构的经济评价　　路面设计方案的经济评价是路面设计的一项必不可少的内容，也是进行路面结构比选的重要依据。路面结构的经济评价主要考虑的因素有路面结构的寿命周期总费用现值、建筑及养护费用，还要考虑采用的方案对当地经济的影响，如使用当地材料、劳动力资源的利用等。　　寿命周期总费用现值法，就是把各方案在不同时间投入的费用支出，按国家规定的社会折现率，折算为现值进行比较，现值小的经济上占优。在分析期n年内，路面结构的寿命周期总费用现值公式为：　　根据调

4、查的材料单价、路面养护费用，对两类路面的初期投资及费用现值进行了计算，可以得到：两类路面的初期投资已非常接近，水泥砼路面的初期投资仅比沥青砼路面高4%～10%，而水泥砼路面的费用现值要比沥青砼路面费用现值低2%～10%。由此可见，仅从经济的角度出发，水泥砼路面和沥青砼路面具有相同的竞争力。　　2、两类路面的技术适应性　　水泥砼路面的最显著特点是它具有很大的刚度以及良好的抗疲劳特性。由于砼板的弹性模量比基层材料高的多，因而水泥砼路面的承载力大部分是从板本身得到的，而沥青砼路面面层与基层的模量相差不大，由荷载产生的应力有很大一部分要依靠路面基层

5、来承担。对于土基，水泥砼路面对土基条件不太敏感，而沥青砼路面的整体强度很大程度上取决于土基强度。　　对于路面所使用的集料，水泥砼路面是有水泥这种水硬性结合料胶结而成，它可以容纳各种类型的集料和砂，只要这些材料满足一定的标准。而沥青砼路面对集料的要求较高，除应满足规范规定的强度、耐磨耗及粗糙度指标要求，还应考虑沥青与石料的粘结力。　　气候条件对路面结构的影响主要表现为当地气温、降水以及地下水位对路面的影响。水泥砼路面对温度的敏感性较小，在炎热的夏季，水泥砼路面不会出现象沥青砼路面因温度而产生的车辙、推移、泛油等病害。水对任何一种路面均会产生

6、破坏，水不仅对路面结构本身有影响，它对土基的影响尤甚，由于路基和基层受水侵害而造成路面破坏的例子很多。沥青砼路面的水稳性相对较差。从分期修建方面来看，沥青砼路面具有可以分期修建的优点，以适应交通量增长的需求，同时又可恢复沥青面层的使用性能和减缓老化。一般而言，水泥砼路面是不适宜分期修建的。　　3、两类路面能耗比较　　国内外的大多数有关文献认为铺筑路面的能耗由原材料的生产、运输、混合料加工和摊铺能耗组成，从大的方面来说，路面能耗应包括初期修建能耗、大修罩面能耗、日常养护能耗以及汽车行驶能耗。根据计算，当不计沥青本身能量时，水泥砼路面的能耗比沥

7、青砼路面的能耗高25%左右，当计入沥青本身能量时，沥青砼路面的能耗则比水泥砼路面高20%左右。　　我们不主张计入沥青本身的能量，沥青是从原油中提炼出来的，能作为能量的很多分包含成在沥青中，但沥青在传统上是作为土建材料使用的，沥青具有能量，但如果燃烧完了，它的价值也就消失了，作为土建材料的价值也就没有了。这样看来，修建沥青砼路面的能耗要比水泥砼路面少，对节约能源有利。　　4、两类路面使用性能比较　　路面的平整度对路面的使用性能影响最大。路面平整度一直作为路面使用性能很重要的评价指标之一，尤其是高等级公路，由于行车速度快，为了保证路面具有良好的

8、舒适性，延长路面的使用寿命，平整度要求则更高。一般而言，沥青砼路面的平整度易于得到保证，而且路面损坏后也容易恢复，但水泥砼路面的平整度较难保证，即使是新修建的水泥砼路面，其平整度