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2015/11/271天津市交通科学研究院2015年11月24日报告人王德群主要内容1、在天津的发展应用情况应用历程泡沫沥青冷再生介绍工程实例2、后期性能评估3、经验交流2015/11/272应用历程（1）2006年试验工程：津沧高速、天津外环线（2）2007年：津沧、京沈高速（3）2008年～2010年：京哈、津保（4）2011年～2015年:京哈、京沪、长深高速（唐津)扩建总应用面积约200万平方米。应用范围:•道路维修(刚→柔)•道路升级改造•改扩建工程•新建工程应用层位:•高等级公路的下面层和基层•低等级公路的面层适用范围该技术逐渐成熟、规范，路面再生是大势所趋2015/11/273泡沫沥青简介在高温的沥青中加入少量的水，由于水的急速气化形成爆炸性泡沫，使沥青表面积大量增加，体积膨胀数倍至数十倍，这种膨胀成泡沫的沥青称为泡沫沥青。沥青膨胀产生泡沫而使其粘度下降，从而实现与冷料的均均匀拌合。2015/11/274热沥青(170℃左右)冷水+3Bars空气2015/11/275乳化沥青泡沫沥青2015/11/2762015/11/277路况详细调查原路面历史信息调查原路面检测与评价交通量调查再生混合料配合比设计回收铣刨料性能分析泡沫沥青制备级配设计确定最佳含水量及最大干密度确定最佳泡沫沥青用量泡沫沥青混合料性能验证现场施工及质量控制施工工艺质量控制泡沫沥青冷再生技术泡沫沥青冷再生技术----应用流程路况详细调查原路面历史信息调查（设计、施工、养护资料等）泡沫沥青冷再生技术泡沫沥青冷再生技术---应用流程2015/11/278路面状况检测（路面损坏、车辙、平整度）泡沫沥青冷再生技术---应用流程路况详细调查原路面检测与评价DCPprobes2015/11/2799.49.29.08.88.68.48.28.07.87.67.47.27.06.86.66.46.26.05.85.65.45.25.04.84.64.44.24.03.83.63.43.23.02.82.62.42.22.01.81.61.41.21.00.80.60.40.20.0551010151520202525303035354040454550505555606065657070+100+100DepthDepthSLOWLANE3.75mFASTLANE3.75mSHOULDERDistancefromcentre(median)18cm沥青层20cm水稳层30cm石灰土TestPit2015/11/2710FastLane3.75mSlowLane3.75mMiddleLane3.75m18～20cm沥青层15-18cm水稳30cm二灰309.5319.0166.6164.3183.7195.4256.9177.1199.1306.00501001502002503003502008年2009年2010年2011年2012年交通总量(万辆/年)客车货车泡沫沥青冷再生技术---应用流程路况详细调查交通量调查2015/11/2711泡沫沥青冷再生技术---应用流程再生混合料配合比设计配合比设计流程泡沫沥青冷再生技术---应用流程再生混合料配合比设计回收料性能分析2015/11/2712膨胀率和半衰期膨胀率是指在沥青发泡状态下的最大体积与未发泡时沥青体积的比值。（施工和易性、拌合均匀）半衰期是泡沫沥青从最大体积衰减到最大体积的50%所用的时间。（有效拌和时间）048121620242832-50510152025303540时间(s)膨胀率(倍数)半衰期（s)本例中：膨胀率=24倍半衰期=13s（=20s-7s）最大膨胀率的一半最大膨胀率未发泡沥青的原始体积最大膨胀率时的泡沫沥最大膨胀率一半时的泡沫沥青泡沫沥青冷再生技术---应用流程再生混合料配合比设计泡沫沥青制备05101520253001234发泡用水量(%)半衰期(S)150℃160℃170℃膨胀率不小于15倍，半衰期不小于10秒。051015202530354001234发泡用水量(%)膨胀率(倍)150℃160℃170℃沥青发泡性能测试2015/11/271301020304050607080901000.010.1110100筛孔尺寸（mm）各筛孔通过百分率（%）国外级配范围RAP混合料工程设计级配范围CTB混合料工程设计级配范围泡沫沥青冷再生技术---应用流程再生混合料配合比设计级配设计0.075mm通过率不小于6%泡沫沥青冷再生技术---应用流程再生混合料配合比设计拌制混合料，成型试件，确定最大干密度和最佳含水量2015/11/27142015/11/27151502002503003504004505005501.52.02.53.03.5泡沫沥青含量(%)干ITS(kPa)A1A2A3A450.055.060.065.070.075.080.085.090.095.0100.01.52.02.53.03.5泡沫沥青含量(%)干湿劈裂强度比(%)A1A2A3A4水泥用量---最佳泡沫沥青用量---用水量泡沫沥青冷再生技术---应用流程再生混合料配合比设计确定最佳泡沫沥青用量泡沫沥青冷再生技术---应用流程再生混合料配合比设计泡沫沥青混合料性能性能验证•冻融劈裂试验不小于70%。•动稳定度试验2015/11/2716•厂拌冷再生•现场冷再生泡沫沥青冷再生技术---应用流程施工工艺与质量控制施工工艺厂拌冷再生(WIRTGENKMA200/220)泡沫沥青冷再生技术---应用流程2015/11/2717厂拌冷再生(安曼AMIX2-4.00CB再生设备)泡沫沥青冷再生技术---应用流程现场冷再生(WIRTGENWR2500)轮胎式泡沫沥青冷再生技术---应用流程2015/11/2718现场冷再生(WIRTGENWR2200CR)泡沫沥青冷再生技术---应用流程工程实用-京沈高速WR4200现场冷再生设备的选择取决于周围环境、道路等级、应用层位等2015/11/2719工程实例1---京沈高速维修工程概况京沈高速公路作为连接北京和东北地区的重要交通枢纽之一，全长37km，于1999年10月1日建成通车，为双向四车道，并于2002年扩建超车道变为双向六车道。2006年该路逐渐出现了一些严重的路面结构性损坏，影响行车舒适性和安全性。工程实例1---京沈高速维修2015/11/2720工程实例1---京沈高速维修工程实例1---京沈高速维修2015/11/2721②京沈方案京沈方案维修后路面结构维修前路面结构原路面结构路基15cm石灰土(10%)2×15cm二灰(12%)20cm泡沫沥青冷再生基层（RCTB）（就地）20cm水泥稳定级配碎石基层18cm泡沫沥青冷再生基层（RAP）（厂拌）6cm粗粒式沥青混凝土AC-30II改性沥青+热拌碎石应力吸收层5cm中粒式沥青混凝土AC-25I6cm改性沥青混凝土（AC-20）4cm抗滑表层(AK-16I)4cm改性沥青混凝土（AC-13C）4cm抗滑表层(AK-13)工程实例1---京沈高速维修2007—2009年设计方案工程实例1---京沈高速维修工程沥青种类发泡温度（℃）发泡用水量（%）膨胀率(倍)半衰期（s）滨州A-701603.01915材料水泥用量(%)泡沫沥青用量(%)最佳含水量(%)最大干密度(g/cm3)100%CTB2.02.79.62.0585%RAP+15%石屑1.52.54.92.2542015/11/2722工程实例1---京沈高速维修工程工程实例1---京沈高速维修工程2015/11/2723工程实例1---京沈高速维修工程现场取芯工程实例1---京沈高速维修工程2015/11/2724工程实例1---京沈高速维修工程工程实例2---唐津高速改扩建工程工程概况唐津高速公路是国家规划的丹东至拉萨国道主干线唐山至天津的一段，是连接京哈高速公路、京福高速公路及国道102、103、104、205公路的重要干线，是我国东北地区交通南下及天津港交通的主要通道。1998年建成通车，双向四车道。唐津高速交通等级归类于重载道路交通中的特T1级，表现为货车比例高、大型货车交通增长快、过境车辆多、超载严重等特点，且软土路基较多，土基模量较低，自建成通车10余年来，在重载交通作用下，发生结构性破坏，表现为水稳基层松散，路面开裂、车辙严重、疲劳裂缝。2012年进行四改六扩建。2015/11/2725工程实例2---唐津高速改扩建工程工程实例2---唐津高速改扩建工程2015/11/2726②京沈方案唐津高速方案5cm改性沥青混凝土（AC-13C）7cm改性沥青混凝土（AC-20）4cm细粒式沥青混凝土AC-1316cm泡沫沥青冷再生基层（RAP）7cm中粒式沥青混凝土(AC-20)7cm中粒式沥青混凝土(AC-20)热沥青+热拌碎石应力吸收层18cm水泥稳定级配碎石基层18cm水泥稳定级配碎石基层18cm石灰粉煤灰碎石基层（二灰）18cm水泥厂拌冷再生基层2×15cm二灰土(12%)原路面结构路基维修前路面结构维修后路面结构）工程实例2---唐津高速改扩建工程工程实例2---唐津高速改扩建工程材料配合比例（%）泡沫沥青RAP铣刨料石屑水泥发泡温度（℃）最佳发泡用水量（%）最佳用量（%）4.75mm～37.5mm0mm～4.75mm0mm～5mm3935261.5165±22.82.8±0.12015/11/2727工程实例2---唐津高速改扩建工程工程实例2---唐津高速改扩建工程2015/11/2728工程实例2---唐津高速改扩建工程工程实例2---唐津高速改扩建工程2015/11/2729工程实例2---唐津高速改扩建工程工程实例2---唐津高速改扩建工程2015/11/2730工程实例2---唐津高速改扩建工程工程实例2---唐津高速改扩建工程2015/11/2731工程实例2---唐津高速改扩建工程后期性能评估1、芯样强度2、路面车辙3、弯沉变化4、疲劳性能5、低温性能6、模量****.2015/11/2732后期性能评估—芯样强度0.200.300.400.500.600.700.8001234567通车时间（年）劈裂强度(MPa)津沧唐津后期性能评估—路面车辙变化1.04.07.010.013.0维修前维修后123456通车时间（年）车辙深度（mm）津沧唐津1唐津2唐津32015/11/273372.664.754.832.519.018.287.2109.6085.8044.1129.1426020406080100120原路面槽底上部再生层06-5-19(2天）上部再生层06-5.23（7天）面层06-10.26(159天)面层07-11.11(1.5年)日期弯沉（0.01mm）平均值代表值06年津沧后期性能评估—路面弯沉变化109.467.839.136.631.829.128.230.727.3123.585.362.558.542.339.63842.840.4020406080100120140原路面CTB层(3天)RAP层(3天)加罩面后6.307.10(完工25天)7.25(完工35天)8.21(完工61天)(完工196天)(完工287天)弯沉值(0.01mm)平均值代表值后期性能评估—路面弯沉变化2015/11/273401020304050607080维修前维修后123456通车时间（年）弯沉值(0.01mm)津沧京哈唐津后期性能评估—路面弯沉变化经验交流1、前期调查要充分、准确要对旧路面进行详细、准确的调查，分析路面产生病害的原因，制定有针对性方案。尤其要注意下承层的强度，如果下承层特别是路基强度不够，必须进行相应的处理。2015/11/2735经验交流2、材料的选择☆石屑：一致性、级配合理、砂当量合格、采取防雨措施。☆铣刨料：控制材料的变异性（铣刨机类型、铣刨速度等）、必要时分档处理。经验交流3、水泥的应用大量的室内实验与应用实