公路养护大中修工程技术汇报ppt课件.pptx
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1、,公路养护大中修工程技术探讨,一、路网公路发展概况、面临的问题二、典型结构使用状况与常见病害分析三、旧路检测评价与旧路处治关键技术 四、大粒径级配碎石技术应用五、路网公路沥青路面施工关键技术 六、典型工程分享七、橡胶改性沥青技术应用(如有时间),汇报提纲,一、路网公路发展概况、面临的问题,1.回顾/现状/认识/问题2.面临的条件与挑战3.需求与目标,路网公路修筑技术的“回头看”自我认识、提高的基础。,1.回顾/现状/认识/问题,(1) 25年来,路网公路新建路面结构的发展,20002010年新建公路高峰期,目前已步入养护和大中修期且任务艰巨。在建设高峰期以水泥路面和沥青碎石路面为主,目前基本以
2、沥青混凝土路面为主。目前面临对“超大体量”的旧水泥路面和旧沥青碎石路的维修。,对象和时期在转换。,大规模建设期,养护维修期,水泥路面整体成熟,沥青路面需要继续努力,1.回顾/现状/认识/问题,(2) 25年来,路网公路新建水泥路面结构也在变化,整体面板有增厚趋势。基层不再使用二灰基层(抗冲刷性能较差),水稳基层为主。水泥混凝土基层功能的明确和把握,稳定的支撑,非主要称重层,厚度20cm足够。,技术在持续进步,1.回顾/现状/认识/问题,(3) 25年来,路网公路新建沥青路面结构也在变化,面层厚度整体偏薄,持续增厚。基层功能,承重层,尤其是在面层厚度整体偏薄的情况下,增加厚度。级配碎石(和“遇强
3、则强,遇弱则弱”特性相关)和二灰基层不再使用。,1.回顾/现状/认识/问题,(4) 25年来,典型结构的实际使用寿命启示,把握养护维修时机,水泥路面,沥青类路面,震撼:(1)水泥路面一枝独秀。抗重载,寿命长。 (2)路龄58年是关键期,是否考虑罩面? (3)沥青路面性能远远没有得到发挥,重载交通中不敢用,寿命不长。 (4)沥青路面结构与材料仍需进一步优化完善。,2.面临的条件与挑战,(1) 在什么条件下的运营?区域性气候条件,影响我们的技术,典型气候特征:高温、持续时间长、降水多、雨热同期,(1) 在什么条件下的运营?典型结构下的温度场与应对措施,相同环境下,路网公路和高速公路经受的温度考验是
4、不同的。,(1) 在什么条件下的运营?典型结构下的温度场与应对措施,相同环境下,路网公路和高速公路经受的温度考验是不同的。,(1)7cm深度内,“透心热”,6个小时,55。(2) 7cm内路网是普通沥青;高速公路10cm内都是改性沥青。,车辙?普通沥青石灰岩条件下的抗车辙材料设计。,相同环境下,路网公路和高速公路经受的温度考验是不同的。,(1) 在什么条件下的运营?典型结构下的温度场与应对措施,厚度薄,低温降温时,“透心凉”,基层温度梯度大。,反射裂缝?薄层下抗温缩型开裂设计。,(1) 在什么条件下的运营?交通荷载,与高速公路相比:少了明显的车道渠化,少了总交通量。重车同样多,并且行车速度慢,
5、荷载作用累计时间长!(时温等效)。运费、处罚等差异,超重车习惯走路网,尤其是水泥运输车、砂石料等超笨重车。高速收费提高,路网公路减免,压力会越来越大!,重!,重!,3.需求与目标,性价比超高的结构设计 承载力、刚度与强度、抗变形、抗开裂简单结构简单材料发挥高性能 普通沥青、级配碎石等旧路综合利用、不中断交通、保通 剩余价值充分利用,减少弃渣,减少投资沥青路面(包括大中修) 耐久、安全、实用、 舒适。抗车辙、抗水损、抗滑、平整。,二、典型结构使用状况与常见病害分析,1.水泥路面总体使用状况与病害分析2.沥青路面总体使用状况与病害分析3.白改黑罩面总体使用状况与病害分析4.碎石化罩面总体使用状况与
6、病害分析5.黑改黑罩面总体使用状况与病害分析6.推荐的适用性典型结构设计,典型结构、典型病害、典型原因。养护维修治标治本。,覆盖全区范围的大数据路况调查分结构分路况进行调查,如:按路况好坏分类调查对比。调查内容:路况评价、病害调查、弯沉测试、钻芯取样、部分路段取路基土、芯样试验、理论分析。,寻找路面损坏的共性原因与个性原因!,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,大部分使用良好,重载,10年以上;主要病害:板角断裂、横向断板、破碎板。病害发展趋势:很多路段使用56年以后,断角、断板开始徒增,PCI衰减加快,由90分降至70分及以下。,问题:纵缝处的断角很多,很典型! 原因?,1.水泥路面总体使用
7、状况与病害分析,NO.1 水(积水,排水)影响水泥路面的第一因素。,排水畅通,路面完好。,排水不畅,损毁较重。,积水侵蚀基层脱空、松散荷载、断裂,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,NO.2 重载不怕压,怕振动。,支撑不稳不实荷载冲击振动受力奇异点断裂,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,NO.3 脱空直接因素、主要原因。,脱空与水泥路面路况线性相关,从板角脱空逐渐扩大!影响旧路检测与处治?,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,NO.4 传荷能力直接因素、主要原因。,传荷能力与水泥路面路况线性相关,尤其是板角接缝处的传荷能力更为敏感。影响旧路检测与处治?,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,N
8、O.5 结构强度弯沉与基层顶模量,相关性大旧路检测指标评价标准,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,NO.7 其他因素基层的质量、土基的稳定性,基层强度不一定高,但要稳定/密实/抗冲刷。稳定的土基支撑,必要条件。,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,路网公路新建水泥路面结构设计组合推荐,材料+技术+施工+经验的优势,应继续使用水泥路面。,1.水泥路面总体使用状况与病害分析,路网公路新建水泥路面结构设计组合推荐,为改善行车舒适性,推荐薄层复合式路面。,1、新建时即采用复合式路面:新建水泥路面+410cm沥青层(视交通量水平选取)2、中修养护:运营58年时,在尚
9、未进入病害期,罩面养护,可45cm薄层罩面。,路网公路新建复合式路面结构设计组合推荐,2.沥青路面总体使用状况与病害分析,问题:纵缝处的断角很多,很典型! 原因?,远没有达到设计预期,5年以后病害突增;主要病害:裂缝多(反射、网裂、块裂)、平整度不良、抗滑不良。早期沥青碎石车辙并不突出,和材料组成、油石比、结构层厚度相关,但不耐久。近年沥青混凝土,部分车辙问题开始出现,对材料设计的把握。,2.沥青路面总体使用状况与病害分析,裂缝多的原因? 结构?受力?温度场?材料?,2.沥青路面总体使用状况与病害分析,结构受力不利。温度场不利。重载下,开裂因子成倍增加。,自下而上的裂缝。基层多重考验。,2.沥
10、青路面总体使用状况与病害分析,NO.1 面层材料原因除结构原因外,材料因素是加速路面破坏的主因。,(1)空隙率偏大(2)开放交通,二次压密,车辙变形(3)柔韧性和耐久性差,易疲劳开裂。(4)渗水的问题,对基层和面层的侵蚀损坏。,材料组成的原因。施工工艺的原因。,路网公路新建沥青路面结构设计推荐,3.白改黑罩面总体使用状况与病害分析,罩面5cm以上,采用改性沥青混凝土或加铺应力吸收层抗裂的,2年内使用效果优良。,使用45年的白改黑典型路段,2年后,白改黑典型路段,白改黑加铺罩面5cm主要病害反射裂缝2年后反射裂缝增多47年基本都反射出来了,其他病害开始增多,如何看待白改黑技术与问题?,3.白改黑
11、罩面总体使用状况与病害分析,利用旧路改善行车性能继续保护混凝土板,延长水泥板的寿命,初衷与目的,是否达到预期?,加铺保护了板,延长了寿命反射裂缝是薄层加铺避不可免的允许带缝工作,看作“水泥路面”的磨耗层而已。反射的快慢与旧路面状况和处治程度密切相关,同一路段,加铺与未加铺段对比,理性看待:达到了设计预期、功能定位建议推广应用:影响小、施工快、投资少、长寿命,旧路检测评价与处治技术在白改黑中至关重要。,垂直方向上的剪切破坏,路网公路中修“白改黑”结构设计推荐,ATB或级配碎石等柔性基层解决了强度均匀性和抗裂问题;担忧:承载力问题?,路网公路大修“碎石化”沥青罩面结构设计推荐,5.黑改黑罩面总体使
12、用状况与病害分析,存在区别或不同看法:(1)要不要铣刨旧沥青路面,清除或再生利用建议尽量不铣刨,少扰动,旧路稳定性;雨季施工问题。(2)要不要设置过渡层,如级配碎石过渡基层。,大修“黑改黑”沥青路面使用效果总体对比,设级配碎石过渡层开裂因子大幅下降,有效缓解裂缝,旧路病害处治后,直接加铺罩面,原有裂缝反射。,旧路基层为级配碎石,再直接加铺,车辙或网裂,承载力问题。需先补强。,反例,路网公路大中修“黑改黑”结构设计推荐,路网大中修工程关键技术,时机及大中修方案的适用性关键基础在与对旧路的检测评价与旧路处治控制。级配碎石技术的良好应用施工技术与质量控制沥青路面继续努力级配设计与施工技术,三、旧路检
13、测评价与旧路处治关键技术,1.检测评价的意义2.检测的内容与方法3.旧路处治关键技术,检测评价至关重要,基础,支撑。,1.检测评价的意义,路面性能评价,旧路剩余强度能否继续利用,如何利用提供依据。旧路病害的原因,彻底处治。根据旧路状况,优化大中修设计。准确核算旧路处治工程数量,成本投资精准。,2.1检测的内容与方法旧水泥路面,路况调查:采用人工或多功能路况快速检测车(PCI、断板率、错台程度、病害统计);结构承载能力以及脱空调查:采用FWD弯沉检测(多指标识别脱空)或采用贝克曼梁逐板检测;结构组合及厚度采用钻芯法,面板及基层状况评价;材料强度:采用芯样劈裂试验。路段排水设施调查。,弯沉检测必不
14、可少的,测点位置的选择:FWD是板边板角,行车轮迹带,最不利位置。,弯沉主要是判别评价那些非破碎板的状况。破碎板基本可以不测,是必须换掉的对白改黑加铺至关重要。,2.2 旧水泥路面处治关键技术稳板固板,采用局部换板或灌浆对旧水泥面板进行稳板、固板;最大程度减缓剪切型反射裂缝。,换板关键技术,总原则:保持旧路的稳定性,尽可能减少换板,减少扰动;新换板的质量有待商榷。换板标准:破碎板或有三条以上裂缝的碎裂板,换板处理;有唧浆的断裂板,无论其裂缝数量多少,都必须换板;面板有12条微裂缝,但整体未破碎,根据弯沉结果确定,单点弯沉值大于40mm,换板。板角断裂下沉的换板或至少局部换填。,换板关键工艺,破
15、板前先切板:两刀法,将破碎板切割成“#”型再破碎,减少对周边板块的扰动。,施工连续性,换板工序紧凑,当天破碎后随即清除当天铺筑新混凝土封闭交通、养生。换板当天破碎当天铺筑完成新混凝土板,有效避免雨水对结构层的破坏。,灌浆关键技术,总原则:根据弯沉检测确定灌浆板块;排气、填充密实,有一定强度。灌浆标准:所有的脱空板需要板底灌浆;相邻板的板边弯沉差8(0.01mm)需要板底灌浆;单点弯沉2040(0.01mm)需要板底灌浆。建议参照高速公路标准适当提高:弯沉差大于6,单点弯沉大于14.,灌浆关键工艺,浆体材料:水泥静浆;普通硅酸盐水泥,42.5号及以上;水泥:水=1:0.45。,灌浆位置:“梅花桩
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