浅谈美国公路路面施工与养护技术

浅谈美国公路路面施工与养护技术

·124·北方交通2012浅谈美国公路路面施工与养护技术武明章(辽宁省交通工程质量与安全监督局，沈阳110000)摘要：以美国佐治亚州为例，对美国的公路设计、施工、养护以及道路安全管理的状况进行了介绍，进一步理清了思路，提出了有关建议。关键词：美国公路；道路养护；Supewave拌和设计法中图分类号：U418．6文献标识码：B文章编号：1673—6052(2012)11—0124一o41美国公路管理及建设有关情况(以佐治亚州为收费标准实时调整，根据不收费车道拥堵情况确定例)收费车道收费标准，具体采取IC卡及传感器等技术1．1交通建设养护资金不足措施实现。佐治亚州分为159个县，共管养公路18．9万公1．4超载治理效果好里，其中州管养2．9kin，县管养13．6km(美国各州情公路超载由公安部门管理，警察在路上设置传况不同，北卡罗州全部由州管养)，州交通资金来源感器，凡运输车辆都进行检测，信誉好的沃尔玛等公包括：国家联邦政府每年拨付l1亿美元，各州燃油司车辆进行抽检，每辆车进行三次检测，其中两次动税7．13亿美元，l8．13亿的资金用于公路桥梁建设态，一次静态检测，对超载车辆进行卸载和罚款处养护，由于油价上涨、车少等因素，使资金紧张，佐治理，超载治理效果较好，很少有超载车辆。亚州公路设施大部分为50～60年代修建的，特别是1．5科学的公路建设、规划及管理大量桥梁需要维修、重建，据统计，未来20年，面临(1)不断总结经验资金短缺问题，州政府采取设置收费车道、增加产品美国高速公路建设历程与其总的公路发展历程销售税等方式筹集资金，总的来看交通建设及养护基本相同，经过了持续高速发展阶段，四五十年代修资金比较紧张。建的高速公路出现了很多问题，这个时期的高速公1．2政府部门以人为本抓安全路为美国六十年代研究和总结的资源，为修改四五州政府成立安全管理办公室，负责全州公路安十年代公路建设规范提供了宝贵经验，六十年代中全工作，具体包括：对酒后和药后驾车进行监管；运期后出现了大量的学术论文和设计规范的修订本，送儿童车辆要设置安全位置及系安全带的正确方一定程度避免了已出现过的缺陷。法；建立统计交通事故路段及处理隋况数据库；交通(2)科学的规划厅利用事故数据库，对易发事故路段进行新建公路一项工程的实施，早在5～10年前或更早就已设计指标的确定及通行路段安全设施的合理设置。计划好，在制定计划时需要进行充分论证，广泛征求特别是对个别路段采取多种不同功能的安全措施，纳税人意见，一旦通过，这项计划就有法律效力，不保证行车安全，指导公路建设把交通安全放在第一能因人事变动而改变，在各项政策上表现为具有良位，确实做到以人为本，安全第一。好的延续性，从1940年到70年代早期高速公路网1．3公路收费管理有创新形成的近30年时间，都按照规划好的项目实施。佐治亚州成立公路收费管理局，管理局董事长(3)合理的路面结构设计是州长，收费方式有两种。美国的路面设计理论是以实验路为基础进行设一种是400号公路传统收费站，16km长只建一计的，1960年美国在芝加哥建立环道实验路，每环个收费站，收费标准双轴车，单车5角／车，按轴数增设两个车道，共铺筑30段不同的沥青路面结构(5加收费标准。号环道)、30段不同的水泥路面结构形式(6号环另一种85号公路，是一种新的尝试，收费车道道)，同时还修建了预应力桥和钢桥，如图1。nn·126·北方交通2012马歇尔拌和设计法缺点：判断拌和料性质的能力。①没有明确的步骤来确定粒料级配以达到在沥沥青拌和厂生产有关的资料(生产每盘拌和料青混凝土中发挥骨架作用；的数据)是制程控制的重要依据。包括：各热斗的②夯压制作的试件与工地碾压的沥青混凝土性粒料用量；沥青用量；矿粉和添加剂用量；拌和温度；质不同。每天各种材料的累积重量；干燥炉出料的温度等。1．6美国沥青路面损害类型、成因及技术对策对拌和料做以下的测试：沥青拌和料温度；沥青1．6．1沥青路面损害的类型及成因拌和料的含水量；粒料级配；沥青含量；粒料和沥青(1)荷载裂缝：路面结构受外力产生的应变大的接合；沥青拌和料的均匀性；稳定值、流度、空隙于沥青混凝土的抗疲劳强度，裂缝的产生多是由下率、单位重。面层开始；粒料级配不当使孑L隙率过大而降低沥青(2)摊铺沥青面层前对现有沥青路面病害处理混凝土抗疲劳破坏的功能；粒料离析，含油量过低；摊铺沥青面层前要对现有沥青路面进行处理，粒料离析，温度离析，压实不足等原因。包括：对半刚性基层表面的处理；沥青层表面铣刨；(2)收缩裂缝：沥青的低温延展性不足，沥青老裂缝刨除和填缝；局部车辙创除或填平；坑洞刨除回化；拌和温度过高和拌和时间过长导致沥青老化；粒填；喷洒粘层油。料离析，温度离析，压实不足；冬季温度过低。粘层油喷洒要均匀，保证用量。(3)反射裂缝：首先由下结构层出现裂缝，而反摊铺面层前进行铣刨作业：现有路面存在明显射到上层结构。的破损时应钻孔取试样，经分析才能决定适当的刨(4)车辙：采用高粘度沥青，沥青在高温时的流除深度；由试样可看到裂缝向下延伸的深度；分层分度过高；粒料级配不当；配比设计不当；含油量过高，析沥青混凝土的性质以决定车辙的倾向；刨除机的粒料离析；摊铺和压实粒料离析，温度离析，压实不性能和速度会影响刨除面的质量；纹理、粒料松动和足；长坡路段夏天高温，交通量过高、超载。破碎；铣刨面的清理。(5)剥落：沥青抗老化功能和粒料的亲和性差，对现有沥青路面病害进行彻底处理，否则易形含油量过低；拌和温度过高，拌和时间过长，拌和成车辙和泛油、裂缝、坑洞等病害。时间不足；摊铺和压实粒料离析，压实不足；雨水的(3)对沥青路面施工质量过程控制作用。摊铺前的试铺路段作业：试铺路段为主线的一(6)沥青路面呈波浪和平整度差：沥青拌和料部份(美国多为1000ft)；试铺路段的目的是建立铺的稳定性不足；摊铺和压实粒料离析，辗压操作不筑主线时的过程，拌和厂作业过程的控制、所生产的当。沥青拌和料质量的鉴定、铺筑作业过程的控制、测压(7)表层脱皮：粘层油喷洒不均匀。密度、平整度、厚度、观测路表面纹理等，做为摊铺主1．6．2技术对策线时的依据。影响路面损害的因素包括材料质量、施工作业摊铺作业要避免离析：拌和厂装料产生离析；卡规范性、适时的维护等。车卸料产生离析；温度差异产生离析；摊铺机送料产(1)沥青混合料质量生离析；摊铺机配料螺旋杆操作不当产生离析。包括粒料最大粒径和级配、清洁、颗粒形状、表如发现作业过程或摊铺及压密的质量不合规定面纹理和沥青的粘附性等。时，计划工程师或材试所质保人员有权令停止铺筑。影响粒料的质量主要是粒料矿源的特性、碎石(4)人员培训计划厂加工特性、粒料稳定的供应和质量的均匀性。GDOT材试所编订完整而实用的训练教材，每沥青拌和厂作业的过程控制内容：加热的粒料年冬季经常举办各种训练课程供包商品管人员和由烘干筒出口送人热料升降机，在这里测粒料的温GDOT品管人员和品保人员进修，不收费用；度应大于拌和温度，含水量应小于0．2％；检查热筛包商品管人员和监理公司的品管人员都须接受网是否有过度的磨损；拌和片和拌和槽壁须经常检由GDOT材试所提供的专业训练并颁发各种专业查是否有过度的磨损；控制干拌和湿拌的时间；控制(如沥青拌和厂品管，沥青摊铺和碾压的品管等)合由拌和槽卸料到卡车的作业以防止粒料离析和过度格证书；的失温；应建立能经由判断卸到卡车热料的外观来具有合格证书(有效期三年)的人员才能参加n第11期武明章：浅谈美国公路路面施工与养护技术·127·GDOT铺面工程的质管工做；立安全第一，以人为本的理念。GDOT材试所的质保人员都须先在材试所受训(2)公路建设过程中，在详细论证基础上，对项为期至少一年，然后再派到工地实习。目进行科学规划，规划一旦确定，不随意调整，保障1．7美国橡胶沥青技术发展政策的延续性和规划的持续性。橡胶类别：天然橡胶，SBR(丁苯橡胶)，热塑性(3)在公路规划、建设过程中，进一步加强环境橡胶(SBS)，回收废胎橡胶(crumbrubbermodifier保护，进行科学的环评论证，使公路建设不破坏自然CRM)。环境。自1960年初已开始用回收废轮胎橡胶用于道(4)我国现阶段路面设计是建立在力学计算基路设施：做为沥青改性剂；用于沥青混凝土和用于础上的，实际上，应力、应变的大小与路面破坏很难填缝剂；和沥青拌和用于沥青表面处理和作为界面建立准确的关系，而建立在环道试验路段所的技术层防止反射裂缝。数据的积累、分析、数学回归，所得到的美国沥青路估计美国每年有3亿废轮胎，其中仅很少部分面设计理论比较科学，我国部分省已开始引进设备，用于橡胶改性沥青。进行了有关试验路建设，以及数据积累，但多属起步1．8排水抗滑路面应用阶段，希望进一步重视这项工作。公路路面顶面铺筑罩面层，可以减少雨水飞溅；(5)近年我省在国省干线上修建了部分路面中防止发生水漂；提高道路标识能见度；增加路面磨擦修罩面工程项目，有的项目建成后通车很短的时间力；减小噪音(约3dB)。即出现大面积破损，原因一方面是由于原路面病害2几点体会处理不彻底，另外大多没有按照设计喷洒粘层油。美国公路网已经形成，新建公路项目较少，多数可以借鉴美国经验在原有路面上进行适当深度的铣项目为养护工程，一个月的学习参观，我们感觉有很刨处理，清理干净后喷洒粘层油，然后进行摊铺施多好的经验和做法，特别是在路面结构设计、养护工工，施工质量能有所提高。程质量管理等方面值得我们借鉴。‘(6)美国各州交通厅都有政府试验室，政府实(1)要进一步重视安全工作，特别是政府部门，验室不收实验费，保持了实验数据的中立性和权威切实把安全工作放在第一位，当经济、技术与安全生性，为工程质量起到了保障作用，因此，建立中立性产发生矛盾时，其它一定要服从于安全，在全社会树的政府实验室是一个方向。BriefDiscussiononPavementConstructionandMaintenanceTechnologyofAmericanHighwayAbstractTakingGeorgia，USAforanexample，theconditionsofthedesign，construction，maintenanceandroadsafetymanagementofAmericanhighwayareintroduced，furtherclearingthethoughtandrelatedsuggestionsareputforward．KeywordsAmericanhighway；Roadmaintenance；Superpavemixingdesignnded滴Drdrdr