公路路面养护工程设计.ppt

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1、公路路面养护工程设计,李成才 18991166774 QQ:313214203,2019/7/9,1,一、关于公路养护工程设计,养护工 程,2019/7/9,2,一、关于公路养护工程设计,公路养护工程设计以路面工程为核心、以“全公路养护大中修”的理念进行。,公路养护工程设计文件的编制应参照交通运输部即将颁发的公路沥青路面大中修养护设计规范进行。,2019/7/9,3,二、公路路面养护工程设计的基础工作,公路路面养护设计应在旧路调查的基础上，依照现行公路技术状况评定标准与公路养护技术规范决定是否进行大中修或预防性养护。 公路路面养护大中修工程设计应从“结构、材料、荷载、环境、经济”等方面综合考虑

2、，采用符合项目实际的养护方案。,2019/7/9,4,二、公路路面养护工程设计的 基础工作,2019/7/9,5,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）调查,2019/7/9,6,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）调查,1.路面损坏类型与调查 沥青路面：沥青路面损坏分 11 类 21 项。 龟裂：分轻、中、重3项，损坏按面积计算。 块状裂缝：分轻、重2项，损坏按面积计算。 纵向裂缝：分轻、重2项，损坏按长度（m）计算，检测结果要用影响宽度（0.2m）换算成面积。 横向裂缝：分轻、重2项，损坏按长度（m）计算，检测结果要用影响宽度（0.

3、2m）换算成面积。 坑槽：分轻、重2项，损坏按面积计算。 松散：分轻、重2项，损坏按面积计算。 沉陷：分轻、重2项，损坏按面积计算。 车辙：分轻、重2项，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（0.4m）换算成面积。 波浪拥包：分轻、重2项，损坏按面积计算。 泛油：损坏按面积计算。 修补：龟裂、坑槽、松散、沉陷、车辙等的修补面积或修补影响面积（裂缝修补按长度计算，影响宽度为 0.2m）。,2019/7/9,7,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）调查,1.路面损坏类型与调查 、水泥混凝土路面：损坏分 11 类 20 项。 破碎板：分轻、重2项，损坏按板块面积计算。

4、裂缝：分轻、中、重3项，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（1.0m）换算成面积。 板角断裂：分轻、中、重3项，损坏按断裂板角的面积计算。 错台：分轻、重2项，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（1.0m）换算成面积。 唧泥：损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（1.0m）换算成面积。 边角剥落 ；分轻、中、重3项，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（1.0m）换算成面积。 接缝料损坏：分轻、重2项，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（1.0m）换算成面积。 坑洞：损坏按坑洞或坑洞群所涉及的面积计算。 拱起：损坏按拱起所涉及的损坏面积计算。 露骨：损坏按面积计算。 修补：裂缝、板角断裂

5、、边角剥落、坑洞和层状剥落的修补面积或修补影响面积（裂缝修补按长度计算，影响宽度为 0.2m）。,2019/7/9,8,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）调查,1.路面损坏类型与调查 、路面损坏（PCI）状况检测与调查 路面损坏状况检测，宜采用自动化的快速检测方法，条件不具备时，可人工检测。 检测设备应能分辨1mm以上裂缝，检测结果宜采用计算机自动识别，识别准确率应达到 90%以上。 采用人工方法调查时，调查范围应包含所有行车道，按调查表规定的损坏类型实地调查，做好调查及汇总表。人工调查时，可借助便携式路况数据采集仪进行现场调查、汇总、计算与评定。,2019/7

6、/9,9,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）调查,2. 路面平整度（RQI）检测 路面平整度宜采用快速检测设备，可结合路面损坏和车辙一并检测。检测设备宜采用高精度的断面类检测设备。 人工检测采用三米直尺进行。路面平整度人工评定标准见表2-1。 表2-1 路面平整度人工评定标准,2019/7/9,10,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）调查,3.路面车辙（RDI）检测 路面车辙宜采用快速检测设备，可结合路面损坏和路面平整度一并检测。根据断面数据计算路面车辙深度（RD），用以评定车辙状况。 4. 路面抗滑性能（SRI）检测 路面抗滑性

7、能宜采用基于横向力系数的路面抗滑性能检测设备或其它可靠设备进行。路面抗滑性能检测数据（横向力系数）应以 20 m 为单位保存。 5.路面结构强度（PSSI）调查 路面结构强度宜采用自动检测设备检测。采用贝克曼梁检测时，检测数量应不小于 20 点/（km车道）,2019/7/9,11,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）评价,路面使用性能指数（PQI）按下式计算 PQI = wPCI PCI + wRQI RQI + wRDI RDI + wSRI SRI 式中，wPCI PCI 在 PQI 中的权重，按表表2-2取值； wRQI RQI 在 PQI 中的权重，按表

8、 2-2取值； wRDI RDI 在 PQI 中的权重，按表 2-2 取值； wSRI SRI 在 PQI 中的权重，按表2-2取值。,2019/7/9,12,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）评价,PQI 分项指标权重 从表中可知，在不计强度的情况下，高速公路和一级公路注重沥青路面平整度RQI指标高于（PIC） ，二级及以下公路则注重于路面破损（PIC）指标；高速公路对水泥混凝土路面抗滑性能（SRI）进行恢复，二级及以下公路则不予处理。,2019/7/9,13,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）评价,沥青混凝土路面使用性能（PQ

9、I）评价,包括路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度五项技术内容，其中路面结构强度为抽样评定指标，单独计算与评定，评定范围根据路面大中修养护需求、路基的地质条件等自行确定,水泥混凝土路面使用性能（PQI）评价,包含路面损坏、平整度和抗滑性能三项技术内容。,2019/7/9,14,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）评价,路面损坏（PCI）评价 路面损坏用路面损坏状况指数（PCI）评价， PC I按式1和式2计算 PCI = 100 a0 DR a1 式1 DR= DR 路面破损率（Prvement Distress Ratio），为各种损坏的 折合损坏面积之和

10、与路面调查面积之百分比（%）； Ai第 i 类路面损坏的面积（m2）； A 调查的路面面积（调查长度与有效路面宽度之积，m2）； Wi第 i 类路面损坏的权重，可查表求得； a0沥青路面采用 15.00，水泥混凝土路面采用 10.66； a1沥青路面采用 0.412，水泥混凝土路面采用 0.461； i考虑损坏程度（轻、中、重）的第 i 项路面损坏类型； i0包含损坏程度（轻、中、重）的损坏类型总数，沥青路面取 21，水泥混凝土路面取 20。 路面损坏类型和权重见现行公路技术状况评定标准。,式2,2019/7/9,15,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）评价,、

11、路面行驶质量（RQI）评价 路面平整度用路面行驶质量指数（RQI）评价，按下式计算。 RQI = 式中：IRI 国际平整度指数（International Roughness Index，m/km）； a0 高速公路和一级公路采用 0.026，其他等级公路采用 0.0185； a1高速公路和一级公路采用 0.65，其他等级公路采用 0.58。,2019/7/9,16,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）评价,.路面车辙（RDI）评价 路面车辙用路面车辙深度指数（RDI）评价，按下式计算。 式中：RD 车辙深度（Rutting Depth，mm）； RDa车辙深度参

12、数，采用 20 mm； RDb车辙深度限值，采用 35 mm； a0模型参数，采用 2.0； a1模型参数，采用 4.0。,100-a0RD （RDRDa） RDI= 60-a1（RD-RDa） （RDaRDRDb） 0 （RDRDb）,2019/7/9,17,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）评价,、路面抗滑性能（SRI）评价 路面抗滑性能用路面抗滑性能指数（SRI）评价，按下式计算 SRI= 式中：SFC横向力系数（Side-way Force Coefficient）； SRImin标定参数，采用 35.0； a0模型参数，采用 28.6； a1模型参数，

13、采用-0.105。,SRI=,2019/7/9,18,二、公路路面养护工程设计的基础工作 公路路面使用技术状况（PQI）评价,、路面结构强度（PSSI）评价 路面结构强度用路面结构强度指数（PSSI）评价，按下列两式计算。 SSI= 式中，SSI路面结构强度系数（Structure Strength Coefficient），为 路面设计弯沉与实测代表弯沉之比； ld路面设计弯沉（mm）； l0路面实测弯沉（mm）； a0模型参数，采用15.71； a1模型参数，采用-5.19。,PSSI=,2019/7/9,19,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定,养护对策决定前，先应对公路技术

14、状况进行评定 公路技术状况用公路技术状况指数MQI和相应分项指标表示，其域值为0100。公路技术状况分为优、良、中、次、差五个等级，按下表规定标准确定。 公路技术状况评定标准,2019/7/9,20,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定,沥青路面的养护对策 按照沥青路面的评定等级（优、良、中、次、差），采用以下养护对策： .在满足路面强度要求的前提下，当高速公路及一级公路的路面损坏状况指数（PCI）评价为优、良，或者二级及二级以下公路的路面损坏状况指数评价为优、良、中时，以日常养护为主，并对局部损坏进行小修；当高速公路及一级公路的路面损坏状况指数评价为中及中以下，或者二级及二级以下公

15、路的路面损坏状况指数（PCI）评价为次及次以下时，应采取中修罩面措施。 .当强度不能满足要求时，应采取大修补强措施以提高其承载能力。,2019/7/9,21,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定,沥青路面的养护对策 . 在满足路面强度要求的前提下，当高速公路及一级公路的路面行驶质量指数（RQI）评价为优、良，或者二级及二级以下公路的路面损坏状况指数评价为优、良、中时，以日常养护为主；当高速公路及一级公路的路面损坏状况指数评价为中及中以下，或者二级及二级以下公路的路面损坏状况指数（PCI）评价为次及次以下时，应采取罩面等措施改善路面的平整度。 . 高速公路及一级公路的抗滑能力不足（SF

16、C40）的路段，或者二级及二级以下公路的抗滑能力不足 （SFC33.5）的路段，应采取加铺罩面层等措施提高路表面的抗滑能力。,2019/7/9,22,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定,沥青路面补强设计相关事宜 补强适用于改建工程。补强设计应综合考虑补强厚度引起的纵坡与横坡调整。 补强设计中应考虑补强结构层与原路面结构的联结问题。 高速公路和一级、二级公路宜采用半刚性、热拌或冷拌沥青混合料沥青贯入式碎石基层加沥青混合料面层的补强结构形式。 补强设计前，应对旧路技术状况进行调查；对旧路建养史、路面结构等等调查，并做好记录。 补强设计前，应进行旧路的点病害调查 路面补强应注意与桥涵的衔

17、接，设计高程过渡段。 补强层材料的设计参数按新建路面材料设计参数选择，符合公路沥青路面设计规范的有关规定。,2019/7/9,23,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定,水泥混凝土路面的养护对策 .高速公路及一级公路的路面损坏状况指数评价为优和良，二级及二级以下公路的路面损坏状况指数评价为中或中以上时，可采取日常养护和局部或个别板块修补措施。 . 高速公路及一级公路的路面损坏状况指数评价为中及中以下，二级及二级以下公路的路面损坏状况指数评价为次及次以下时，应采取全路段修复或改善措施。,2019/7/9,24,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定,水泥混凝土路面的养护对策 .

18、 高速公路及一级公路的路面行驶质量指数、抗滑性能指数评价为中及中以下，二级及二级以下公路的路面行驶质量指数、抗滑性能指数价为次及次以下时，应分别采取措施，改善路面平整度，提高路表面的抗滑能力。 .路面结构承载能力不满足现有交通的要求时，应采用铺筑沥青混凝土或水泥混凝土加铺层措施，提高其承载能力。,2019/7/9,25,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定,在旧水泥混凝土路面直接加铺新面层的相关要求 直接加铺的旧水泥混凝土路面技术要求：高速公路及一级公路的路面损坏状况指数和行驶质量指数应在良及良以上；二级及二级以下公路的路面损坏状况指数和行驶质量指数应在中及中以上。 加铺种类及最小厚

19、度（加铺层厚度应通过计算确定）： 素混凝土（普通混凝土）180mm； 钢筋混凝土140mm； 钢纤维混凝土120mm； 沥青混凝土70mm。 加铺前，应先处治点病害。 新旧路面之间应设置隔离层。 隔离层采用沥青混凝土、土工布等 低等级公路也可以采用塑料薄膜隔离,2019/7/9,26,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定,旧水泥混凝土路面再生利用相关要求 旧水泥混凝土应充分破碎，可作为再生混凝土集料使用。其最大粒径40mm，小于20mm的粒料不能使用。 作为基层集料使用时，其强度应达到三级标准且集料含量以80%85%为宜。 用作底基层时，应将水泥混凝土板块充分破碎或压裂，并做到稳定无

20、松动。,2019/7/9,27,三、公路路面养护对策与路面大中修工程方案的决定 水泥混凝土路面“白改黑”技术,碎石化“白改黑”,适用于路面破损指标高的路段 破碎方法 多锤头破碎 碎石化程度高，费用低，振动对周边影响大 共振破碎 旧路上部共振破碎、底部震裂，费用高，振动对周边影响小,加铺沥青混合料“白改黑”,适用于路面破损指标低的路段 铺筑前应进行弯沉检测，确定有无脱空，并对脱空注浆处治。 沥青混凝土与旧路间应铺设应力吸收层或柔性过渡层。,2019/7/9,28,四、公路路面养护工程设计的方法步骤与相关要求,公路路面养护工程设计按下图步骤进行 预防性养护 旧路调查 交通量调查计算养 护方案决定

21、大修 中修 路面结构选择与计算 施工图设计 公路养护工程设计步骤示意图,2019/7/9,29,四、公路路面养护工程设计的方法步骤与相关要求,旧路调查 路面养护工程设计前，应对旧路进行建养史、路面结构、路面使用性能指数调查。同时，按照“全公路大中修” 的理念，对路基、桥涵、沿线设施、防护工程、排水工程、交叉工程等状况进行调查，做好翔实记录 ，列入设计范围。,2019/7/9,30,四、公路路面养护工程设计的方法步骤与相关要求,交通量调查与计算 进行OD调查，调查时间为连续72小时，明确交通组成，结合路网建设及交通分流等因素预测远景交通量。 高速公路、一级公路沥青路面大修设计年限采用12年，干线

22、公路采用10年，地方道路采用8年；高速公路、一级公路的水泥混凝土路面大修设计年限采用30年，干线公路采用15年，地方道路采用10年 这里容易发生的错误是将AADT（设计道路规划年份的预计年平均日交通量，换算成小轿车量。这是交通密度的概念，在路网规划中可用到）当做设计交通量，未将调查交通量换算成标准轴载（BZZ-100），产生计算错误。应按OD调查，将记录的各种车辆数换算成标准轴载交通量后，计算设计弯沉值，再进行路面结构计算。,2019/7/9,31,四、公路路面养护工程设计的方法步骤与相关要求 养护方案的决定,沥青混凝土路面,在强度不能满足要求时，应采取大修补强措施以提高其承载能力。在路面强度

23、满足要求，而路面破损、平整度、抗滑性能不满足要求（以各分项评分等级确定）时，采用中修罩面或其它养护措施。,水泥混凝土路面,主要依现有路面的承载能力、破损程度决定采用大修或中修换板；一级和高速公路抗滑能力不足则采用其它养护措施（如刻槽等）。,2019/7/9,32,四、公路路面养护工程设计的方法步骤与相关要求,路面结构选择与计算 适用于大修工程，其设计方法与新建路面相同 养护工程路面结构计算中，应注重以下事项 选取适宜的旧路回弹模量。回弹模量要依据旧路实测弯沉计算，不能查表选用。 选用适宜的设计参数 注重结构层搭配与协调 确定路面结构后，按相关要求进行施工图设计。,2019/7/9,33,路面养

24、护工程设计的文件编制,（一）、总体设计 1.项目地理位置图。 2.说明书。 1）扼要说明任务依据、技术标准、工程概况、设计原则、路线起讫点、控制点、全长、公路养建史。 2）建设条件。说明调查路段所在区域的气候、水文、地质及自然区划等 3）扼要说明原公路的等级、技术标准及存在病害（加照片辅助说明）。路线；路基；路面；桥涵隧道；防护及排水；交通安全设施；其他沿线设施。 4）针对所述病害情况简要说明处治方案，并列表说明。表格内容包括：项目分类（路线；路基；路面；桥涵隧道；防护及排水；交通安全设施；其他沿线设施）、具体段落、存在病害、处治方案。 5）计划的执行情况。说明计划大中修的里程、桩号及费用在施

25、工图设计中与计划是否有变化，具体有哪那些变化并阐述理由。前期调查报告的执行情况（如果有），说明施工图设计中在旧路状况调查及养护方案的变化，阐述理由。 6）新技术、新材料、新设备、新工艺的采用情况。,2019/7/9,34,五、路面养护工程设计的文件编制,（一）、总体设计 3.主要技术经济指标表。 4.附件。调查报告的批复情况、委托书、有关纪要等。 5.公路平面总体设计图。对设计中新增或需整治工程进行标注，比例尺用1:2000。 6.路面病害平面图，应标明病害各具体位置、病害类型及面积尺寸 7.路面弯沉图，左右侧分别绘制。 8.路面基层和路基状况调查图。 9.编制主要工程数量汇总表。,2019/

26、7/9,35,五、路面养护工程设计的文件编制,（二）路线设计 1.说明。 1）路线平面、纵断面设计说明。 2）设计要求。 2.路线平面图为带状图，不测转角。要绘制路面宽度带状图。路面平面变动部分要测转角，进行专项设计。 3.纵断面不调坡部分每100米测量标高绘制锯齿图，应有设计标高；调坡部分每20米测量设计标高。,2019/7/9,36,五、路面养护工程设计的文件编制,（三）路基、路面设计 1.说明。 1）原有公路的技术状况及现状的描述。 2）旧路病害调查与检测情况。包括各评定段病害调查、路况检测及路况的综合评价、主要病害和原因分析及针对性的处治对策，并列表说明。 3）路面结构设计、材料要求、

27、混合料要求、级配组成、强度要求及施工要求等。 4）压实度要求及填料强度与规格要求。 5）路基的回弹模量和路面各结构层的抗压弹性模量以及各层次的设计（计算）弯沉值。 6）施工方案及注意事项。,2019/7/9,37,五、路面养护工程设计的文件编制,（三）路基、路面设计 2.路基的标准横断面图及特殊路基处理图（如果有）。 3.挖探坑或钻孔取芯的照片及断面图（按类型列出）。 4.根据旧路调查资料，进行路面方案设计，确定路面结构形式及厚度（必须有计算书）。 5.路面工程数量表。应有不同路面（特殊路基处理、路面病害处理及中修罩面、补强路面、新建路面、加宽路面）类型工程数量表。 6.根据填挖高度和结构层厚

28、度提出夹层的不同处理方案并计入路面工程数量表。 7.路面结构型式图。应有路面结构推荐方案和比较方案的标准断面图、路面各类病害处理标准图、大中修起终点及桥隧两侧路面结构标准图，列出路面结构方案比较表。 8.路面材料的级配技术要求及建议配合比（必要时）设计和级配曲线图。,2019/7/9,38,五、路面养护工程设计的文件编制,（四）桥涵隧道工程 1.说明。 1）旧有桥涵隧道的数量、类型、设计标准、荷载等级、洪水频率及尺寸 2）整治桥涵隧道的技术状况、补充检测报告（如果有）的主要结论及采取方案。 3）主要材料要求。 4）施工方法及注意事项。 2.原有桥涵隧道技术状况调查评定表。 3.桥梁工程数量表及

29、具体设计图表。列出中心桩号、结构类型、跨径、总长及主要工程、材料数量。 4.涵洞工程数量表及具体设计图表。列出中心桩号、结构类型、交角、填土高度、孔数及孔径、长度及主要工程、材料数量。 5.过水路面表及具体设计图表。列出起讫桩号、结构类型、长度、基础（宽度、厚度、数量）、面层（高度、厚度、数量）及其它工程。 6.隧道整治工程数量表及具体设计图表。,2019/7/9,39,五、路面养护工程设计的文件编制,（五）防护及排水设施设计 1.说明。 1）说明旧路的防护及排水状况、新建或整治的防护及排水设施（分类分型式说明总数量）。 2）材料及混合料要求。 3）施工方法及注意事项。 2.路基防护工程数量表

30、。列出起讫点桩号、工程名称、主要尺寸及说明、单位、数量（包括挡土墙、护面墙、边坡加固、驳岸、护岸、防水堤坝等） 3.路基防护工程设计图。绘出主要防护工程一般设计图。比例尺用1:501:200。按不同高度、坡率等列出每延米工程、材料数量表。 4.路基、路面排水工程数量表。列出起讫点桩号、工程名称、结构说明、单位工程数量等（包括边沟、跌水井、排水沟、截水沟、盲沟、急流槽，一级公路中间带的纵向排水沟、集水井、横向排水管、拦水带等）。 5.路基、路面排水工程及排水系统设计图。绘出排水系统示意图及主要排水工程一般设计图，对新增排水边沟要进行平纵面设计。比例尺用1:501:200。列出每延米（或处）工程数

31、量表，急流槽、集水井、横向排水管设置间距表。,2019/7/9,40,五、路面养护工程设计的文件编制,（六）交通工程及沿线设施、绿美化、平面交叉路口 1.说明。 1）说明旧路交通工程及沿线设施、绿美化、平面交叉路口的情况，新增或维修的情况（分类分型式并列出总数量）。 2）材料要求。 3）施工方法及注意事项。 2.交通工程及沿线设施列出主要工程数量表及具体设计图表，完善旧路的交通标志、标线及安全设施。列出桩号、名称、规格（型号）及工程数量。 3.交叉工程列出数量一览表及具体设计图表，列出沿线各交叉的桩号、被交叉公路、铁路、乡村道路名称及等级、交叉型式、被交叉道路改建长度，交叉范围内的工程数量。 4.绿化工程列出环境保护工程一览表及具体设计图表，完善旧路上的绿化工程。列出桩号、工程名称、单位、数量等。,2019/7/9,41,五、路面养护工程设计的文件编制,（七）筑路材料（略） （八）施工组织（略） （九）投资预算（略） （十）附 件 路面结构设计计算书及所有调查与检测资料。,2019/7/9,42,宣讲完毕 请斧正,2019/7/9,43,