專利名稱：一種基于擺移車道標線的瀝青路面預防性養護方法
技術領域：
本發明涉及一種浙青路面預防性養護方法，具體涉及一種基于擺移車道標線的浙青路面預防性養護方法，該方法適用于高速公路浙青路面的預防性養護。
背景技術：
浙青路面具有行車舒適度好，施工期短，養護維修簡便，適宜分期修建等優點而得到廣泛應用。目前，我國絕大多數高速公路選用浙青路面，比例達到90%以上。但是，浙青路面的車輛荷載和環境因素的綜合作用下，容易產生以下病害車轍、裂縫、坑槽等病害。這些病害都會降低路面使用性能和服務水平，縮短路面使用壽命。為了保證車輛安全有序高效的運行，高速公路通常采用施劃車道標線進行渠化交 通管理，大小車輛、快慢車輛分道行駛。但是路面的渠化，導致車輛軸載在路面橫向空間分布不均勻，造成路面病害的橫向分布有較大差異，其中相對固定的輪跡帶處的病害尤為嚴重。即當輪跡帶已經出現車轍、裂縫、坑槽等破壞時，非輪跡帶上并沒有出現相應程度的病害現象，降低了路面的有效利用率，從而導致路面的使用壽命大大縮短。為了延長道路的使用壽命，國內外研究機構的專家學者一方面從優化路面設計、改良路面材料進行長壽命路面研究，另一方面從路面養護技術著手，不斷探索路面養護新技術。然而，目前在我國推廣應用的路面養護技術大都是從國外引進吸收的，主要是對路面進行大中修，挖除或銑刨現有路面，重新鋪筑路面材料，或者進行微表處、稀漿封層、碎石封層等罩面處理。對于車轍嚴重的高速公路路面還有采用進行車轍填充后再進行罩面的修復技術。現有路面養護技術雖然也能達到改善路面狀況、提高路面使用性能的目的，但是存在成本較高、周期較長、資源消耗高、環境污染大、封閉交通時間長等缺點。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種科學合理、養護成本低、施工速度快、節能環保的浙青路面預防性養護新技術。該技術從交通工程角度出發，無需改變原有路面結構和材料類型，通過適時對浙青路面車道標線進行適量幅度的擺移，從而相應地改變車輛的行車軌跡，使得車輛輪跡帶在路面橫向重新分布，提高路面有效利用率，延緩路面病害的發展，進而達到延長路面使用壽命的目的。為解決上述技術問題，本發明采取如下的技術解決方案適用本發明所提供的基于擺移車道標線的浙青路面預防性養護方法的待養護路面為一旁設有緊急停車帶、另一旁設有中間帶，且中間帶與緊急停車帶之間至少設有小型車車道和重型車車道的高速公路浙青路面；方法中對待養護路面作如下定義沿中間帶至緊急停車帶的方向為正方向，沿緊急停車帶至中間帶的方向為反方向；待養護路面上通過(η+1)條車道標線設有η個車道，且在正方向上依次為第一車道標線、第一車道、第二車道標線、第二車道、第三車道標線至第η車道、第(η+1)車道標線，η為正整數，且η >2，方法按下述步驟進行步驟一，檢測待養護路面的車轍深度RD和車道標線逆反射系數RC，當RD彡IOmm或RC < SOmcd-Ιχ-1 ·πΓ2時進行步驟二，否則，該待養護路面暫時不啟用本發明的技術方案進行養護；步驟二，測量待養護路面上重型車車道的車轍寬度W，將(η+1)條車道標線分別進
行擺移，每條車道標線的擺移幅度均為f、擺移方向均為正方向，進而完成車道標線第一次
擺移；步驟三，對完成車道標線第一次擺移后的待養護路面的車道標線逆反射系數RC'進行檢測；當Re' ( SOmcd · Ιχ-1 ·πΓ2時，將第一次擺移后的(η+1)條車道標線分別進行擺
移，其中，第一車道標線的擺移幅度為擺移方向為反方向；第二車道標線的擺移幅度為3W
T，擺移方向為反方向；其他車道標線的擺移幅度為W，擺移方向為反方向；進而完成第二4
次標線擺移；步驟四，對完成車道標線第二次擺移后的待養護路面的車道標線逆反射系數RC "進行檢測；當RC "彡SOmcd · Ix-1 · m_2時，將第二次擺移后的第二條車道標線至第
(η+1)條車道標線分別進行擺移，其中，第二車道標線的擺移幅度為f，擺移方向為正方向；
4
其他車道標線的擺移幅度為擺移方向為正方向；完成車道標線的第三次擺移；至此，完成車道標線一個擺移周期；步驟五，判定待養護路面的使用壽命；當待養護路面使用壽命未終結時，進入下一個擺移周期，重復步驟一至步驟四；否則，結束本發明的技術方案對該待養護路面進行養護。上述步驟五中路面使用壽命的判定以待養護路面使用性能PQI的檢測評定結果為依據，當PQI < 80時，路面使用壽命終結。與現有浙青路面預防性養護技術相比，本發明具有如下的技術特點(I)方法簡便，施工周期短，對交通干擾小，便于實施；(2)養護成本低，能夠緩解我國公路養護資金缺口進一步擴大的問題；(3)無需改變原有路面結構和材料類型，節能減排，是一種“資源節約型”和“環境友好型”的預防性養護新技術；(4)本發明的方法應用能夠達到社會效益、經濟效益和環境效益的統一，具有廣闊的推廣前景。
以下結合附圖
與具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明圖I為本發明的流程示意圖；圖2為本發明的車道標線擺移示意圖。
具體實施例方式車道標線具有實行分道行駛，實現各型車輛之間分離的功能，同時對車輛有渠化約束和引導的作用。由于車道標線對交通流的約束和引導作用，行駛車輛基本處于單個行車道中央，使得車輛在單個車道內的行駛輪跡位置相對固定，從而造成路面病害(裂縫、車轍和坑槽等)主要集中在行車道的輪跡帶處。本發明的構思是鑒于路面病害主要集中在車輛輪跡帶處，因此可以通過適時適量地擺移路面的車道標線的施劃位置，引導通行車輛的行駛輪跡重新分布，從而提高路面有效利用率，延緩路面病害的發展，進而達到延長路面使用壽命的目的。需要說明的是本發明中所述的“車道標線擺移”是指對車道標線的重新施劃，使車道標線在垂直道路行車方向的方向上偏移一定距離。具體實施時，根據本發明的技術方案并結合具體高速公路實際情況進行車道標線擺移方案的總體設計并繪制相關的施工圖，具體施工時參照《公路交通安全設施施工技術規范》(JTC171-2006)和《公路養護安全作業規程》(JTGH30-2004)。本發明中所述的車道標線擺移幅度為相對前次擺移后標線位置的偏移量。本發明中所涉及的小型車車道和重型車車道是指高速公路交通指示標志所明確指示的專供對應車型車輛行駛的車道。
適用本發明所提供的基于擺移車道標線的浙青路面預防性養護方法的待養護路面為一旁設有緊急停車帶、另一旁設有中間帶，且中間帶與緊急停車帶之間至少設有小型車車道和重型車車道的高速公路浙青路面，為清楚表明本方法的具體步驟，定義沿中間帶至緊急停車帶的方向為正方向，緊急停車帶至中間帶的方向為反方向，所述待養護路面上通過(η+1)條車道標線設有η個車道，且在正方向上依次為第一車道標線、第一車道、第二車道標線、第二車道、第三車道標線至第η車道、第(η+1)車道標線，η為正整數，且η >2，參考圖I和圖2，方法按下述步驟進行步驟一，對車轍深度RD和車道標線逆反射系數RC進行檢測，當RD彡IOmm或RC ( SOmcd · If1 ·πΓ2時進行步驟二，否則，該待養護路面暫時不啟用本發明的技術方案進行養護；需分析說明的是當車轍深度RD < IOmm時，對正常行車沒有明顯影響；當車轍深度RD ^ IOmm時，雨天車轍內的積水容易導致行駛車輛產生水滑效應，危及行車安全，另外，在車輛變道行駛時，較深的車轍會增大司機對車輛的操控難度、降低乘員的舒適性；按照《道路交通標線質量要求和檢測方法》(GB/T16311-2009)，當車道標線逆反射系數RC ( SOmcd · Ix-1 · m_2時，標線已達到使用壽命，夜間視認性已不滿足安全行車要求，不能很好地引導夜間行車，需要重新施劃，此時實施標線擺移是最經濟的，因此，從行車安全性、舒適性、操控性和工程經濟學角度出發，步驟一把車轍深度IOmm或車道標線逆反射系數80mcd · Ix-1 · πΓ2確定為車道標線擺移的觸發值。步驟二，測量待養護路面的重型車車道的車轍寬度W，將(η+1)條車道標線分別進行擺移，每條車道標線的擺移幅度均力I擺移方向均為正方向，從而使車輪碾壓車轍的一個波峰，進而完成車道標線第一次擺移；
步驟三，對完成車道標線第一次擺移后的待養護路面的車道標線逆反射系數RC'進行檢測；當RC' ( SOmcd · Ιχ-1 ·πΓ2時，將第一次擺移后的(η+1)條車道標線分別進行擺
移，其中，第一車道標線的擺移幅度為擺移方向為反方向，擺移后相對初始標線位置為
W/W
O;第二車道標線的擺移幅度為Y，擺移方向為反方向，擺移后相對初始標線位置為Y;其
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他車道標線的擺移幅度為W，擺移方向為反方向，擺移后相對初始標線位置為I ·，進而完成 第二次標線擺移；需分析說明的是與緊急停車帶相鄰的車道中行駛的車輛一般為重型車，其對路面的破壞最為嚴重，優先滿足其擺移條件，使擺移后車輪碾壓車轍的另一個波峰，因此，除第一車道標線和第二車道標線外的其他車道標線的第二次擺移幅度為W，擺移方向為反方向；另外，通常高速公路第一車道標線與中分帶之間只有O. 5 O. 75m的左側路緣帶，為保證行車安全，該路緣帶不能壓縮，這樣第一車道標線就不具備向反方向擺移的條件；并且，高速公路各車道等寬，均為3. 75m，其中大型車車體較寬、輪距較大，小型車車體較窄、輪距較小，加之國內外相關研究表明為了保證正常行車，外側大型車道不具備壓縮條件，而適量壓縮內側小型車道寬度不影響其正常行車，因此，該步驟中所確定的擺移幅度并不影響道路的行車安全。步驟四，對完成車道標線第二次擺移后的待養護路面的車道標線逆反射系數RC "進行檢測；當RC "彡SOmcd · Ix-1 · m_2時，將第二次擺移后的第二條車道標線至第
(η+1)條車道標線分別進行擺移，其中，第二車道標線的擺移幅度為f，擺移方向為正方向；
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其他車道標線的擺移幅度為擺移方向為正方向；擺移后所有車道標線相對初始標線位
置為0，所有車道標線回歸原位，進而完成車道標線的第三次擺移；至此，完成車道標線一個擺移周期。試驗表明經過兩次擺移之后，原輪跡帶車轍兩側隆起部位在車輪碾壓下逐漸下沉；而原輪跡帶車轍下陷部位在兩側橫向推擠作用逐漸恢復，這時，路面車轍帶已趨于恢復平整，因此，再次擺移使得所有車道標線回歸原位；步驟五，判定待養護路面的使用壽命；當待養護路面使用壽命未終結時，進入下一個擺移周期，重復步驟一至步驟四；否則，結束本發明的技術方案對該待養護路面進行養護。路面使用壽命終結指路面破損嚴重，采用日常養護方法已不能使路面恢復良好的工作狀態，不能保證良好的服務功能，需要進行翻修。一般路面使用壽命的判定以待養護路面使用性能PQI的檢測評定結果為依據；當路面使用性能PQI < 80時，路面破損嚴重，此時即認為路面使用壽命終結。物理學上，“擺”的“周期”的定義是完成一次全振動(3次擺動，回歸原位)的時間。仿此，把標線擺移周期定義為完成一次全擺移(3次擺移，標線回歸原位)的次數。方法中路面車轍深度檢測方法參照《浙青路面車轍測試方法》(T0973-2008);車道標線逆反射系數檢測方法參照《道路交通標線質量要求和檢測方法》(GB/T16311-2009)；路面車轍寬度測量方法參照《浙青路面車轍測試方法》(T0973-2008);路面使用性能檢測評定方法參照《公路技術狀況評定標準》(JTG H20-2007)。實施例西安繞城高速公路，全長80公里，全封閉，全立交，按雙向六車道標準設計，全線設計速度120公里/小時，是陜西省現代化公路網絡的主樞紐。西安繞城高速公路分為南、北兩段，其中繞城北段全長34公里，起于方家村立交，止于帽耳劉立交，1998年10月開工建設，于2000年建成通車，全段路基寬度為35米，路面為浙青混凝土路面，實行渠化交通，車輛嚴格分道行駛。自建成通車以后，由于交通量逐年增大、重軸載車輛逐漸增多，加之夏季持續高溫天氣，使得該高速路部分路段行車道輪跡帶位置出現了較為明顯的裂縫、車轍，其中裂縫僅存在于浙青混凝土面層，包括荷載型縱向裂縫和非荷載型橫向裂縫，車轍深度I 3cm不 坐寸ο西安繞城高速公路單幅路面橫向組成主要包括中間帶、超車道、行車道(小型車車道+重型車車道)、緊急行車帶，單幅路面總寬度為15. 80m，其中左側路緣帶寬度O. 75m,超車道寬度3. 90m,小型車道寬度3. 75m,重型車道寬度3. 90m,緊急停車帶寬度3. 50m,具備擺移實施條件。2007年7月，經現場調研，選擇西安繞城高速公路北段5Km的平直路段作為試驗路段(樁號K18+000 K23+000)。為了對實施效果進行驗證，參照《公路技術狀況評定標準》(JTG H20-2007)對該試驗路段及相鄰路段的路面狀況進行檢測評定，路面使用性能指數PQI均為“優”。采用《浙青路面車轍測試方法》(T0973-2008)中的“橫斷面尺測試法”對路面車轍深度RD進行檢測；采用《道路交通標線質量要求和檢測方法》(GB/T16311-2009)中的檢測方法對車道標線逆反射系數RC進行檢測。經現場檢測，該試驗路段的路面車轍深度和標線逆反射系數的平均值分別為RD = 11. 5mm > 10mm, RC = 85mcd · Ix-1 · m2 >SOmcd-1 · Ix · m_2，其中路面車轍深度已達到擺移觸發閾值，可實施車道標線擺移；采用《浙青路面車轍測試方法》(T0973-2008)中的“路面橫斷面儀法”對外側重型車道的路面車轍寬度進行測量，計算得路面平均車轍寬度為W IOOcm ；按照本發明的技術方案，對試驗路段的車道標線進行首次擺移將4條車道標線
分別進行擺移，每條車道標線的擺移幅度均為f= 5θ￡7 ，擺移方向均為正方向；
JL 此后每隔6個月對車道標線逆反射系數進行檢測。2008年7月，測得首次擺移后的車道標線逆反射系數為RC' = 77mcd · If1 · m_2
<SOmcd · If1 · m_2，達到二次擺移觸發閾值，可實施標線第二次擺移；按照本發明的技術方案，對試驗路段的車道標線進行二次擺移將4條車道標
線分別進行擺移，第一車道標線的擺移幅度為| = 50ow;第二車道標線的擺移幅度為
^ = 75cm ;其他兩條車道標線的擺移幅度為W = IOOcm ;擺移方向均為反方向；
4此后每隔6個月對車道標線逆反射系數進行檢測。2009 年 7 月，車道標線逆反射系數 RC " = 68mcd · Ix-1 · πΓ2 < 80mcd · Ix-1 · πΓ2，達到三次擺移觸發閾值，可實施標線第三次擺移。按照本發明的技術方案，對試驗路段的車道標線進行三次擺移第二車道標線
的擺移幅度為Y = 25c/w，擺移方向為正方向；第三車道標線、第四車道標線的擺移幅度為
擺移方向為正方向。至此，所有車道標線回歸原位，完成車道標線一個完整擺移周期。2009年8月，對試驗路段及相鄰路段的路面狀況進行了再次檢測評定，并進行對比分析。結果表明該試驗路段的路面使用性能指數PQI為“良”，未實施該養護方法的相鄰路段的路面使用性能指數PQI為“中”，路面狀況比未實施該養護方法的相鄰路段好一個等級。可見使用本發明的方法技術可以延長浙青路面的使用壽命。
權利要求
1.一種基于擺移車道標線的浙青路面預防性養護方法，適用該方法的待養護路面為一旁設有緊急停車帶、另一旁設有中間帶，且中間帶與緊急停車帶之間至少設有小型車車道和重型車車道的高速公路浙青路面；方法中對待養護路面作如下定義沿中間帶至緊急停車帶的方向為正方向，沿緊急停車帶至中間帶的方向為反方向；待養護路面上通過(Π+1)條車道標線設有η個車道，且在正方向上依次為第一車道標線、第一車道、第二車道標線、第二車道、第三車道標線至第η車道、第(η+1)車道標線，η為正整數，且η彡2，方法按下述步驟進行 步驟一，檢測待養護路面的車轍深度RD和車道標線逆反射系數RC，當RD > IOmm或RC ( SOmcd · If1 ·πΓ2時進行步驟二，否則，該待養護路面暫時不啟用本發明的技術方案進行養護； 步驟二，測量待養護路面上重型車車道的車轍寬度W，將(η+1)條車道標線分別進行擺移，每條車道標線的擺移幅度均為f、擺移方向均為正方向，進而完成車道標線第一次擺 移；步驟三，對完成車道標線第一次擺移后的待養護路面的車道標線逆反射系數RC'進行檢測；當RC' ( SOmcd -Ιχ-1 ·πΓ2時，將第一次擺移后的(η+1)條車道標線分別進行擺移其中，第一車道標線的擺移幅度為$，擺移方向為反方向；第二車道標線的擺移幅度為^， 擺移方向為反方向；其他車道標線的擺移幅度為W，擺移方向為反方向；進而完成第二次標線擺移；步驟四，對完成車道標線第二次擺移后的待養護路面的車道標線逆反射系數RC "進行檢測；當RC " ( SOmcd · Ix-1 · m_2時，將第二次擺移后的第二條車道標線至第(η+1)條車道標線分別進行擺移，其中，第二車道標線的擺移幅度為擺移方向為正方向；其他車 道標線的擺移幅度為&擺移方向為正方向；完成車道標線的第三次擺移；至此，完成車道標線一個擺移周期； 步驟五，判定待養護路面的使用壽命；當待養護路面使用壽命未終結時，進入下一個擺移周期，重復步驟一至步驟四；否則，結束本發明的技術方案對該待養護路面進行養護。
2.如權利要求I所述的基于擺移車道標線的浙青路面預防性養護方法，其特征在于，步驟五中路面使用壽命的判定以待養護路面使用性能PQI的檢測評定結果為依據，當PQI< 80時，路面使用壽命終結。
全文摘要
本發明公開了一種基于擺移車道標線的瀝青路面預防性養護方法，以克服現有的路面養護方法所存在的施工周期長和工程造價高的缺點。該方法從交通工程的角度，通過適時適量地擺移行車道標線的施劃位置，以達到引導通行車輛的行駛輪跡重新分布，進而達到提高路面有效利用率、延緩路面病害的發展和延長路面使用壽命的目的。該方法具有成本低、施工速度快、節能環保的特點。
文檔編號E01F9/093GK102776813SQ20121030265
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者周偉, 王志, 陳法安 申請人:長安大學