复合式路面加铺技术.ppt

汇报主要内容 第一章：水泥混凝土板的检测及处治技术 第二章：复合式路面加铺裂缝处治技术 第三章：沥青混凝土加铺技术 第四章：橡胶沥青生产技术介绍 第五章：工程案例 第一章：水泥混凝土板检测及处治技术 第一节：水泥混凝土路面常见病害 第二节：水泥混凝土路面的检测 第三节：水泥混凝土路面处治技术 断 板 角隅破损/断角 接缝处破损 路面沉陷、开裂 错 台 板底脱空 填缝料脱落 第一章：水泥混凝土板检测及处治技术 第一节：水泥混凝土路面常见病害 第二节：水泥混凝土路面的检测 第三节：水泥混凝土路面处治技术 对原路段进行全面的调查和测试，包括 断裂板、脱空、接缝传荷能力等测试，逐段 统计，掌握第一手外业资料，以评价目前水 泥混凝土路面的状况。 简 述： 路面加铺前应调查的内容 路面结构和材料组成、接缝构造及养护历史 路面材料和 养护技术资料 损坏类型、轻重程度、范围及修补措施路面损害状况 路表弯沉、接缝荷载能力、 板底脱空状况、面层厚度和混凝土强度。 路面结构强度 交通量、轴载组成及增长率。 交通荷载和 预计交通量 沿线气候条件、地下水位及路基路面排水状况。环境条件 常用检测方法 1、脱空检测方法： 外观判别法、撞击法、弯沉判别法、地 质雷达检测法。 其中以使用落锤式弯沉仪的弯沉检测法 最为常用。 2、破碎板、断裂板和角隅破损 检测方法：目测法为主。 3、唧浆，错台检测方法： 通常采用目测法、回弹弯沉测试法等 4、接缝传荷能力检测： 通常采用回弹弯沉测试法。 路面病害状况评定标准 旧路面损害采用断板率和平均错台率两项指标评价： 路面损害状况分级标准 等级优良中次差 断板率（%）56-1011-2020 平均错台率（mm ） 56-1011-1515 接缝传荷能力评定标准 旧混凝土面板的传荷能力采用弯沉测试法调查评定 接缝传荷能力分级标准 等级优良中次差 接缝传荷系 数kj(%) 8056-8031-3531 第一章：水泥混凝土板检测及处治技术 第一节：水泥混凝土路面常见病害 第二节：水泥混凝土路面的检测 第三节：水泥混凝土路面处治技术 传统的 水泥混凝土路面 维修方式 基层补强， 重新修建水泥混凝土面板 在现有水泥混凝土路面上加铺 沥青面（采用复合式路面） 水泥混凝土碎石化技术 工程进度较慢 ； 整体路面不能补强； 噪音大 ； 行驶舒适性差； 维修困难； 路面标高容易控制； 接缝可以重新处理； 基层 补强， 重新 修建 水泥 混凝 土面板 优点 缺点 水泥混凝土碎石化技术 破碎水泥混凝土路面至要求的尺寸（一般小于38厘米混凝土块 ）， 后作为新路面的结构层, 是水泥混凝土路面的再生利用技术。 水泥 混凝土 碎石化 技术 路面的标高抬高较多 振动波对周围干扰大 板块破损不严重不宜用 路面加铺较厚 利用破碎的路面材料 节省运输成本 刚性路面柔性化 优点 缺点 发挥旧水泥路面的强度 改善路面的使用性能 进行原路面补强 噪音低 行车安全性提高 初期铺筑成本较高 易出现反射裂缝 采用 复合 式路 面技术 优点 缺点 旧水泥混凝土路面的处理 破 碎 板 、基层处理，整块换板 板有两个以上裂缝、两个以上破损角、 一个破损角面积大于1/4板块，且路面基层 出现破坏的。 、整块换板，基层不做处理 板块有两条以上裂缝、或者板块有两 个以上的角损害、或者一板角的损害面积 大于1/4的板面积，但基层完好的。 、板块局部维修 板块内仅有一条贯穿缝，或一个破损 角，且破损角的面积小于1/4板的面积。 裂缝整治 当板内有裂缝且板内无错台时，则不需换板，只进行裂 缝维修和混凝土加固即可。 l 小于1cm的缝，采用灌缝处理 l 大于1cm的缝，采用填缝处理 构造缝处理 采用混凝土路面专用填缝料，对其灌缝处理。 当错台高差小于1cm，用切削机械凿除错台，修补纵坡变化控制在1%。 当错台高度大于1cm时，且一块板不稳定时（弯沉差大于6），应进行换板处 理。 错台维修 确定为板块脱空时（弯沉值大于20），并且弯沉差小于0.06mm，板块 间具有较好的传荷能力，应进行灌浆处理。 板块脱空处治 旧路面处理的技术要求 经处理的水泥混凝土路面应达到以下技术要求： 处理后的混凝土板弯沉值应小于20（0.01mm）； 相邻板块间的弯沉差应小于6（0.01mm）； 第一章：水泥混凝土板的检测及处治技术 第二章：复合式路面加铺裂缝处治技术 第三章：沥青混凝土加铺技术 第四章：橡胶沥青生产技术介绍 第五章：工程案例 复合式路面铺装的主要问题 反射裂缝问题 反射裂缝是“白改黑”需要面对和解决的问题。水 泥混凝土板的切缝，以及断板、断角导致的板缝（如处 理不好）均容易导致应力集中使铺装层产生开裂。 层间粘结问题 水泥混凝土与沥青混凝土层间粘结不良，导致沥青 层出现推移、拥包等病害，尤其对于薄层铺装，弯道、 陡坡路段，层间粘结更为重要。 复合式路面加铺层产生的病害 裂缝与反射裂缝 裂缝与反射裂缝 松 散 坑 洞 唧 浆 推 移 反射裂缝是水泥混凝土 路面加铺时最主要的问题之一 反射裂缝形成机理 反射裂缝是由于混凝土板受荷载及温度应力作用形 成的应力集中导致铺装层开裂所造成。 平行缝 水泥混凝土的构造缝 水泥混凝土开裂但未形成错台 复合式路面反射裂缝的形式 纵向缝 混凝土发生错台形成的纵向不平整。 常用反射裂缝防治技术 土工布/土工格栅 防水卷材 级配碎石 Strata应力吸收层 橡胶沥青应力吸收层 先铺沥青混凝土铺装层，再切缝、灌缝 对处治平行裂缝效果明显，但无法处治纵向缝。 土工布、土工格栅铺设应选在沥青冷却失去粘结性之前进行，铺 筑时必须要平整，无皱褶。 同时，土工格栅易引起层间滑动和粘结不良 。 沥青混凝土 加铺层 土工布/土工格栅 原水泥混凝土路面 土工布/土工格 栅 防水卷材 采用级配碎石作为加铺前的柔性基层，由于级配碎 石之间的嵌挤作用，具有应力吸收和缓冲作用。但级配 碎石柔性基层需铺筑一定的厚度。 级配碎石 Strata是采用细石料与改性胶结料进行拌和，采用大于 20%的油石比，形成一层富油层，具有较好的柔韧性。 Strata Mix STRATASTRATA应力吸收层应力吸收层 先铺AC再切缝、灌浆 先在原混凝土路面加铺一层沥青混合料， 然后再切缝灌浆，进行处理。 橡胶沥青应力吸收层可大大改善层间应力状态，避免推移、坑 槽现象的产生，延缓反射裂缝的发生。 提高铺装沥青混凝土的抗裂能力 纤维加筋沥青混凝土 橡胶沥青混凝土 应力吸收层 橡胶沥青应力吸收层（SAMI） 橡胶沥青应力吸收层简介 橡胶沥青应力吸收层简称SAMI，采用碎石封层模式 ：用热橡胶沥青喷洒在现有的路表面，然后立即撒布单 一粒级（912mm）的封层集料，再进行碾压，将集料嵌 入沥青膜。 防止水分浸入下面层，起到保护路基的作用 粘结效果好，增强路面的整体性 减少反射裂缝 应力吸收 SAMISAMI的功能的功能 单独作为预防性养护措施或低交通道路路面 新旧罩面间的界面层次 粘结层、防水层 SAMISAMI的用途的用途 封水和抗渗性能好； 层间的粘结效果好； 抗裂性能优良； 提高路面使用寿命，后期维护成本低； 防止下面层产生水冲刷作用，防止沥青面层产生疲劳裂缝 。 可以减薄面层沥青混凝土厚度，降低工程造价； SAMISAMI的优点的优点 橡胶沥青SAMI应力吸收层石料技术要求 项 目技术要求试验方法 坚固性12%T0314 压碎值10%T0316 针片状颗粒含量10%T0312 橡胶沥青SAMI碎石级配 方筛筛孔尺寸（mm）级级级级 配配 13.2100 9.5015 2.3605 0.07500.5 SAMISAMI材料选择材料选择 碎石洒布 洒布量：1522kg/m2 碾压 胶轮压路机 碎石撒铺后 应立即进行 碾压作业 橡胶沥青洒布 洒布量：2.3kg/m2 第一章：水泥混凝土板的检测及处治技术 第二章：复合式路面加铺裂缝处治技术 第三章：沥青混凝土加铺技术 第四章：橡胶沥青生产技术介绍 第五章：工程案例 1、Strata铺装典型结构； 2、土工布/土工格栅、级配碎石铺装典型结构； 3、SAMI铺装典型结构； 水泥混凝土路面 沥青混凝土铺装典型结构 原水泥砼路面 68cm沥青混凝土 46cm沥青混凝土 StrataStrata铺装典型结构铺装典型结构 Strata铺装特点 1、Strata需有一定的厚度，否则难起到抵 抗反射裂缝的作用； 2、铺装层需有一定的厚度 ，避免产生热稳 性病害。 24cm 厚Strata 应力吸收层 沥青混凝土铺装层 土工布或土工格栅 结构特点： 1、土工格栅/土工布仅作为应力 隔离层使用； 2、级配碎石层作为基层使用； 3、路面铺装层采用一般铺筑两 层，根据具体 交通量情况等 条件决定。 土工布/土工格栅或级配碎石典型铺装结构 原水泥混凝土路面 旧水泥混凝土路面 SAMISAMI典型铺装结构典型铺装结构 68cm中粒式沥青混凝土 0.61cmSAMI SAMI典型铺装结构（一） 36cm细粒式沥青混凝土 SAMI典型铺装结构（二） 310cm改性沥青混凝土或橡胶 沥青混凝土 0.61cmSAMI SAMI典型铺装结构（三） 68cm中粒式沥青混凝土 0.61cmSAMI 35cmOGFC橡胶沥青混凝土 旧水泥混凝土路面 旧水泥混凝土路面 SAMI铺装特点 1、SAMI能有效吸收水泥混凝土板的集中应力，抵抗裂缝反射； 2、SAMI能减薄铺装层的厚度，降低造价； 3、采用橡胶沥青混凝土使混凝土本身具有抗裂性能，组合结 构抗裂性能更加优良。 l简称RAC l将橡胶沥青胶结料与矿料拌和而成的混合料 橡胶沥青混凝土简介橡胶沥青混凝土简介 概念 优越的高低温性能 抗车辙能力强 高抗老化、抗氧化性能 耐久性好 RAC 优点 用于旧沥青路面和旧水泥路面的养护或者改建的罩面 用于居民区作为新建道路的表面（磨耗）层，起到减 轻噪音的作用 直接用于新建工程的罩面 RAC 用途 级配控制 断级配橡胶沥青混凝土建议级配 筛孔或关键性筛孔尺寸（mm）断级配混合料 13.2100 9.58387 4.752842 2.361422 0.6812 0.075 02.5 RAC设计 技术指标 要 求 试验方法 橡胶沥青吸收量 %01.0- 孔隙率 Va %4.56.5T0705 矿料间隙率 VMA %19.0T0705 稳定度 MS KN5T0709 橡胶沥青用量7.5%-9.5%之间 混合料性能要求 拌和 RAC施工 石料加热到170 橡胶沥青190-200 2水泥或消石灰粉 拌和40s以上 混合料出厂温度： 夏季：165-170 ；冬季：170-175 运输时要注意保温，运输温度一般采用165。 运输 摊铺、碾压 2台摊铺机 5台振动压路机，不用胶轮 紧跟碾压，高频低幅 初压、复压要用振动方式 橡胶沥青开级配磨耗层 OGFC橡胶沥青混凝土 第一章：水泥混凝土板的检测及处治技术 第二章：复合式路面加铺裂缝处治技术 第三章：沥青混凝土加铺技术 第四章：橡胶沥青生产技术介绍 第五章：工程案例 国外应用状况最早橡胶沥青：1843年英国专利 现代意义上的使用 20世纪40年代，美国，干拌 Ramflex TM ，橡胶回收公司 20世纪60年代，美国，湿拌 Overflex TM，Charles McDdonald（橡胶沥青之父） 除了美国，其他的国家，如瑞典、加拿大、法国、英国、德国、比利时等也对 沥青橡胶的研究与应用做出了贡献。 国内应用状况一直到上世纪90年代初 ，橡胶粉路用研究几乎处于停滞状 态 90年代以后，80目乃至更细橡胶粉陆续实现工业化生产。 沈阳市政设计院在1993年铺筑了1040m2的橡胶沥青混合料试验路; 2001年，交通部公路科学研究所首次在钢桥桥面铺装中用干法工艺加入了 30%的橡胶粉; 20012003年，交通部公路科学研究所与同济大学、山东省交通科学研究所 等单位合作承担了西部交通建设科技项目“废旧橡胶粉用于筑路的技术研究”。 橡胶沥青简介 橡胶沥青的优点 粘度高 良好的弹性恢复性能 良好的高低温稳定性 抗老化性能优良 适用性广 橡胶沥青的缺点 工艺较复杂 橡胶沥青的用途 填缝料 碎石封层 应力吸收层(SAMI) 热拌沥青混合料（RAC、OGFC） 溶 胀 法 橡胶沥青 生产方法 液 化 橡 胶 法 弹性活化橡胶沥青改性剂 溶胀法溶胀法 反应原理反应原理 溶胀法溶胀法 生产流程生产流程 1、工艺复杂 2、橡胶沥青生产要求严格（温度控制、反应时间等） 3、橡胶沥青混合料施工工艺要求 严格（温度控制、碾压控制等） 4、燃料、能源消耗大 溶胀法溶胀法 橡胶沥青橡胶沥青 生产特点生产特点 采用特殊工艺将橡胶粉液化，使 其与沥青能很好的融合。该工艺对设 备要求高，橡胶液化过程复杂，成本 较高，目前国内外均较少采用。 液化液化 橡胶法橡胶法 弹性活化橡胶沥青改性剂 SasopolyerSasopolyer 在橡胶表面增加活性物质，在加入沥青中，能与沥青很好的融 合。它是一种活化橡胶粉，和沥青的相容性好，改性效果理想。 改善了以往橡胶沥青易离析的缺陷，稳定性好 抗车辙能力强 生产工艺相对简单，过程易控制 优点优点 可与SBS进行复合改性 可单独作为改性剂 应用应用 第一章：水泥混凝土板的检测及处治技术 第二章：复合式路面加铺裂缝处治技术 第三章：沥青混凝土加铺技术 第四章：橡胶沥青生产技术介绍 第五章：工程案例 水泥混凝土路面水泥混凝土路面“白改黑白改黑”工程工程 2006年陈仕周主持了重庆内环高速公路 原水泥混凝土路面的改造设计项目，最终确 定采用加铺沥青混凝土的方案。全线长75公 里。 美国美国CaliforniaCalifornia州的维护方案州的维护方案 10cm普通沥青混凝土5cm橡胶沥青混凝土 四川宜宾蜀南竹海风景区道路 “白改黑”工程 全长25.1千米 迄今为止国内建设里程最长、铺筑效 果最好的一段橡胶沥青混凝土路面，也是 全国所有景区中唯一的一条橡胶路面； 2006年8月通车，目前为止使用状况良好 。 蜀南竹海景区道路的维护方案蜀南竹海景区道路的维护方案 原水泥砼路面 4cm橡胶沥青砼 橡胶沥青 应力吸收 层 20032007年在四川省遂宁市城区过境公四川省遂宁市城区过境公 路黑色化改造工程路黑色化改造工程中采用橡胶沥青混凝 土面层及应力吸收层作为水泥混凝土的 加铺层，目前使用状况良好 四川省遂宁复合式路面改造四川省遂宁复合式路面改造 原水泥砼路面原水泥砼路面 4cmAC13调平层 4cm橡胶沥青砼 路面结构为: 1cm橡胶沥青应力吸收层 +4cmAC-13 +4cmRAC-13 忠县城市道路复合式路面改造忠县城市道路复合式路面改造l l期工程期工程 忠县城市道路的加铺方案忠县城市道路的加铺方案 原水泥砼路面 5cm橡胶沥青砼 水泥混凝土板处治后直接加铺 100000平方米 07年10月实施，目前使用状况优良 路面结构为:AMP-PS+1cm 橡胶沥青应力吸收层 +45cm的RAC 小南海工