高等级沥青铺装病害高效识别及微创修复

一 、技术思路

   

图 1   技术思路

二、关键技术方案及实施效果

（ 1 ）理论创新：提出了以损伤程度为主，宽度为辅的裂缝分类、分级体系，及“堵 - 疏 - 挡”的裂缝处治策略 ，基于“大数据 + 专家经验”开发了沥青铺装层病害处治决策软件。

融合新兴技术（雷达、 FWD 、视频检测、精准定位等）对沥青铺装层典型病害的响应，建立了典型病害无损表征数据库。基于裂缝损伤机理及裂缝的损伤程度，按处治层级提出了“堵 - 疏 - 挡”的裂缝处治策略 。以路面病害精细化诊断与决策模块为工具，基于“大数据 + 专家经验”开发了沥青铺装层病害处治决策软件。

（ 2 ）技术创新：建立了基于多种无损检测技术的沥青铺装层“表面 - 全深”联合检测技术体系。

研发了基于 Unet 神经网络的病害图像自动识别技术，给出了基于“表面图像 + 主动响应”的裂缝病害分类、分级方法；搭建了沥青路面雷达损坏响应表征数据库；揭示了沥青路面裂缝损伤深度超声波时频信息特征；提出了基于等距弯沉响应的裂缝损伤检测技术。开发了钢桥面鼓包病害平面隆起程度定量评价装置及微创内窥识别脱开层位方法，实现鼓包三维度定量评价。

（ 3 ）材料创新：研发了适用沥青铺装层裂缝、鼓包及坑槽修复的专用功能性新材料，建立了沥青铺装层病害修复材料评价体系。

在“梯级升级 + 改性”的宽域高劲度沥青结合料稳定制备基础上开发了密水型宽域高模量沥青胶砂（ WHMAC05 ）、密水型宽域高模量沥青混合料（ WHMAC10 、 WHAMAC14 ），自主研发了路用耐水型聚氨酯注浆材料。

（ 4 ）工艺创新：提出了裂缝、坑槽类典型病害非开挖处治工艺和“注浆 + 预热稳压”鼓包微创修复工艺。

针对裂缝形成原因及程度对应的提出贴缝、开槽修复、灌缝、封缝、焊缝等非开挖处治策略和工艺；根据坑槽破损长度及深度对应的提出填料式修复和挖补式修复工艺；提出的“注浆 + 预热稳压”鼓包微创修复工艺解决了不中断交通情况下，钢箱梁持续振动修复材料初期强度不足界面粘接强度难以形成的难题。

   

项目全部研究成果已成功应用于 G228  丹东线城阳唠山界至华阴段  (K2676+801-K2693+284) 和 S211 店沙线城阳区华阴至罗圈涧段 (K56+363-K60+534.385) 修工程、胶州湾跨海大桥工程中，减少翻建路段面积约 12 万平方米，节省投资 1000 余万元，近 2 年使用情况看，老路既有裂缝未继续发展。

同时，高效的裂缝识别技术在山东省 S202 威青线莱阳界至国道 204 段（ K202+600-216+805 ）大修工程、 S312 张海路大修工程及北海大街道路拓宽工程等近 10 余个项目中进行应用，有效指导了养护设计，创造直接经济效益 3000 余万元。