公路养护大中修工程技术汇报PPT

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2000~2010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，把握养护维修时机使用寿命(年)＞108~105~8小于5年调查公里数334.7434.3933.8273.7占比16.9%22.0%47.2%13.8%重交通路段公里数21.869.3246.2104重交通路段占比1.1%3.5%12.5%5.3%使用寿命(年)＞108~105~8小于5年调查公里数224.7309.1257.211占比28.0%38.5%32.1%1.4%重交通路段公里数214.799.887.73重交通路段占比26.8%12.4%10.9%0.4%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5~8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：(1)少了明显的车道渠化，少了总交通量。(2)重车同样多，并且行车速度慢，荷载作用累计时间长！(时温等效)。(3)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。(4)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5~6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NO.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。损坏原因成功的较好路段失败的较差路段影响程度建议排水排水良好路段积水重要原因重视防排水设计脱空程度强度或无脱空中度和重度多主要原因提高抗冲刷耐久性脱空率3.6%33.4%主要原因——传荷能力优良60.0%36.0%主要原因——传荷中等以上70.0%50.0%主要原因——板中弯沉(0.01mm)5.713相关性大板角处更为敏感基层顶当量回弹模量(MPa)163108相关性大——基层厚度20~30cm18~20cm有一定相关性——基层质量相对较好有松散开裂等有一定相关性重视基层质量面层强度大都5.5MPa以上大都4~5Mpa隐形原因应与交通荷载相匹配相适应薄弱位置：板角弯沉是板中的2倍，脱空主要在板角位置，最容易损坏，这是水泥路面常见板角断裂的主要原因。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交通荷载重交通及以上中等交通及以下备注面层28~32cm24~26cm—封层膜隔离层或沥青同步碎石封层或沥青混凝土膜隔离层或沥青同步碎石封层或沥青混凝土采用沥青混凝土时宜为2cm细粒式。基层20cm水稳基层20cm水稳基层——垫层18~20cm级配碎石18~20cm级配碎石可用大粒径级配碎石土基稳定的土基稳定的土基—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+4~10cm沥青层(视交通量水平选取)2、中修养护：运营5~8年时，在尚未进入病害期，罩面养护，可4~5cm薄层罩面。交通荷载重交通及以上备注功能定位抗裂抗车辙等综合性能提升时。表面功能层，改善水泥路面的行驶性能根据功能定位选择厚度；采用改性沥青沥青层大于10cm4~5cm薄层封层1cm同步热沥青碎石封层或2cm沥青混凝土——水泥混凝土面板24~26cm可采用机制砂混凝土封层膜隔离层或沥青同步碎石封层或沥青混凝土采用沥青混凝土时宜为2cm细粒式。基层30~40cm水稳基层重交通特征明显时取上限值垫层18~20cm大粒径级配碎石大粒径级配碎石土基稳定的土基—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02550751000.040.050.060.070.080.090.100.11应力强度因子KⅡ(MPa·m1/2)超载比例(%)结构1结构2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。路段空隙率劈裂强度较好路段较差路段沥青碎石6~8%≥10%0.6~1.0Mpa沥青混凝土5~6%7~10%0.6~1.0Mpa(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。交通荷载重交通及以上中等交通及以下备注上面层4cmAC13宜采用改性沥青3cmAC13普通沥青面层厚度宜为7~9cm，重交通及以上时宜为10cm.粘层乳化沥青或热沥青乳化沥青或热沥青下面层5cmAC16或6cmAC204cmAC16封层1.0cm沥青同步碎石封层或1.5cm两油两料同步封层1.0cm沥青同步碎石封层或1.5cm两油两料同步封层—透层乳化沥青乳化沥青—基层30~40cm水稳基层30cm水稳基层重交通宜取上限值垫层15~20cm大粒径级配碎石15~20cm大粒径级配碎石重交通路段土基状况不良时可设两层级配碎石垫层。土基稳定的土基稳定的土基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4~5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4~7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交通荷载重交通及以上重交通以下新加铺沥青层7~9cm沥青混凝土(表面层宜采用改性沥青)5~7cm沥青混凝土粘层乳化沥青或热沥青乳化沥青或热沥青界面粗糙，干净，干燥粗糙，干净，干燥旧水泥路面路况较好，无结构性病害，局部换板、灌浆处理。稳板固板较好，无结构性病害，局部换板、灌浆处理。适用条件罩面时机：水泥路面运营5~8年，或路面病害小于20%。路面病害多时不适用。看作是一种养护，长寿命技术备注1.重载交通突出时加铺层厚度宜大于10cm。2.加铺层中可设2~2.5cm的抗裂层路网公路中修“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？新加铺沥青面层4~7cm沥青混凝土(表面层宜采用改性沥青)7~9cm沥青混凝土粘层乳化沥青或热沥青乳化沥青或热沥青基层8~10cmATB沥青稳定碎石柔性基层20cm大粒径级配碎石基层封层1.0cm同步碎石沥青封层或1.5cm两油两料封油层1.0cm同步碎石沥青封层或1.5cm两油两料封油层旧水泥路面碎石化处理碎石化处理备注重交通条