沥青路面施工技术PPT课件

几种典型公路病害实例分析 主讲 王笑风河南省交通规划勘察设计院道路养护技术研发中心2014年11月 1 主要内容 G107某段沥青路面车辙病害分析 1 豫东某水泥路面碎板病害分析 2 3 G40沪陕高速水毁实例分析 4 老挝13号公路路面网裂分析 5 偃师干线公路路面胀裂实例分析 2 几种典型公路病害实例分析 G107某段沥青路面车辙病害分析 1 豫东某水泥路面碎板病害分析 2 3 G40沪陕高速水毁实例分析 4 老挝13号公路路面网裂分析 5 偃师干线公路路面胀裂实例分析 3 G107某段沥青路面车辙病害分析 1 沥青路面车辙表现形式 结构性车辙 失稳性车辙 磨耗性车辙 压密性车辙 车辙类型 沥青混合料面层施工压实不足 在通车后混合料继续被压密并逐渐趋于稳定而形成 基层或路基软弱 各结构层发生永久变形 沥青混合料抗剪切能力不足 沥青层内发生剪切流动变形 汽车轮胎磨耗 表面颗粒逐渐散失而形成 半刚性基层沥青路面结构性车辙几乎不存在 4 G107某段沥青路面车辙病害分析 项目概况 1 项目全长约14 150km 地处豫北 2 路面结构 4cm细粒式改性沥青混凝土AC 13C 8cm粗粒式沥青砼AC 25C 沥青标号原设计为70号A级道路石油沥青 后来变更为90号A级道路石油沥青 稀浆封层 34cm水泥稳定碎石 20cm水泥稳定土 存在问题 2011年底建成通车 2012年六月底经过连续的持续高温 沥青路面出现了较为严重的车辙 震荡标线明显推移 纵向标线明显变形 轮迹带凹陷明显 5 G107某段沥青路面车辙病害分析 路面取芯分析1 选取典型车辙横断面 分别在波峰 波谷及硬路肩的位置处进行取芯检测 2 经前期取芯检测 基层较完好 车辙为剪切流变性车辙 6 G107某段沥青路面车辙病害分析 车辙发生层位通过对典型车辙横断面处波峰 波谷及路肩处 上下面层厚度的检测发现 波峰 波谷处上面层差别不明显 下面层厚度变化明显 7 G107某段沥青路面车辙病害分析 沥青面层材料组成分析 为了分析车辙病害的原因 将测量过厚度的芯样放入烘箱内 烘箱温度设置为105 加热约5 6小时 芯样变软后 仔细将上 下面层分开 并分别放入托盘内 取典型样品进行抽提试验 8 G107某段沥青路面车辙病害分析 抽提筛分结果 上面层AC 13级配组成 9 G107某段沥青路面车辙病害分析 抽提筛分结果 下面层AC 25级配组成 10 G107某段沥青路面车辙病害分析 主要结论 1 下面层级配偏细 4 75mm以上的粗集料含量明显偏少 2 下面层胶结料原设计为70号道路石油沥青 设计变更为90号 3 特殊路段未进行针对性的设计 造成转盘处车辙深度明显增大 4 层间粘结不良 持续高温 重载交通不可忽视 沥青混合料级质量如何保证 沥青混合料配合比设计 目标配合比设计生产配合比设计生产配合比验证 11 G107某段沥青路面车辙病害分析 沥青拌合楼组成 1 冷料供给系统 2 冷料计量传送系统 3 骨料加热烘干系统 4 除尘系统 一级 二级 5 热料提升系统 6 热料筛分系统 7 热料称量系统 8 沥青 矿粉 水泥称量系统 9 混合料拌合系统 10 成品料存储系统 11 沥青存储加热系统 12 控制室 12 G107某段沥青路面车辙病害分析 沥青拌合楼精度控制 1 冷料计量 标定 2 热料筛分系统 规定筛网尺寸 3 热料称量系统 标定 4 沥青 矿粉 水泥称量系统 标定 5 混合料拌合系统 拌合时间 6 沥青加热温度控制 13 G107某段沥青路面车辙病害分析 沥青路面施工关键控制环节 混合料的拌合 振动筛 1 拌合楼筛网配置问题2 冷料比例问题3 热料比例问题4 热料仓溢料问题 14 G107某段沥青路面车辙病害分析 根据摊铺厚度和材料不同适当调节离地间隙 同时前导板下部采用弹性橡胶板结构 可以将离地间隙调为最小且利用弹性板的外张效果减小螺旋的输料阻力 骨料离析防治 15 G107某段沥青路面车辙病害分析 半埋螺旋叶片或输料槽缺料状况下 运输装卸 收斗等前道工序形成的离析集料得不到二次搅拌所致 骨料离析防治 16 G107某段沥青路面车辙病害分析 增大摊铺机料斗 减少收斗造成的大粒径物料集中产生的局部片状离析 骨料离析防治 17 G107某段沥青路面车辙病害分析 1 豫东某水泥路面碎板病害分析 2 3 4 G40沪陕高速水毁实例分析 老挝13号公路路面网裂分析 5 偃师干线公路路面胀裂实例分析 主要内容 18 豫东某水泥路面碎板病害分析 1 水泥混凝土路面病害类型 水泥混凝土路面病害类型 1 裂缝类 裂缝 破碎 断角 2 变形类 脱空 唧泥 错台 拱起 胀起 3 接缝类 接缝剥落 纵缝张开 接缝填料破坏 19 项目概况 1 项目全长约32 1km 地处豫东 2 路面结构 K103 055 K108 100段 26cm水泥混凝土面板 18cm水泥稳定级配碎石 6 水泥 16cm石灰稳定土 12 石灰 16cm石灰稳定土 10 石灰 K108 100 K135 155段 26cm水泥混凝土面板 18cm水泥稳定级配碎石 6 水泥 旧沥青路面 存在问题 2011年底建成通车 通车半年后 该路段右幅部分路段水泥混凝土路面出现了较为密集的横向裂缝 个别严重路段出现破碎砼板 豫东某水泥路面碎板病害分析 20 豫东某水泥路面碎板病害分析 1 水泥混凝土路面病害类型 检测项目根据本项目检测目的 本次检测采用全线路段普查和典型路段重点检测 外业检测与室内材料试验相结合的方式进行 1 路面破损状况调查 2 路面弯沉检测 3 路面雷达检测 4 室内材料试验 21 豫东某水泥路面碎板病害分析 1 水泥混凝土路面病害类型 破损调查结论 1 本项目水泥混凝土路面主要病害类型为 横向裂缝 纵向裂缝 斜裂缝 角隅断裂及砼板破碎 2 全线横向裂缝尤为典型 局部路段存在砼板破碎严重结构性病害 3 从路面病害分布来看 病害绝大多数分布于右半幅 左半幅全线基本完好 无明显结构性病害 横向裂缝 纵向裂缝 角隅断裂 砼板破碎 22 豫东某水泥路面碎板病害分析 1 水泥混凝土路面病害类型 弯沉检测结论 1 砼板接缝处弯沉差检测可以看出 各典型路段弯沉差值均较小 平均值为1 08 0 01mm 最大值为3 6 0 01mm 2 依据 公路沥青路面设计规范 JTGD50 2006 当砼板间弯沉差小于6 0 01mm 时 说明砼板间传荷能力良好 23 豫东某水泥路面碎板病害分析 1 水泥混凝土路面病害类型 雷达检测结论 局部脱空 内部无明显缺陷 大部分典型路段路面结构内部无明显缺陷 仅局部存在旧沥青路面水泥稳定碎石层出现松散 脱空等病害现象 24 豫东某水泥路面碎板病害分析 1 水泥混凝土路面病害类型 取芯检测结论 1 病害深度检测 通过对横向裂缝 纵向裂缝 角隅开裂 斜裂缝等裂缝类病害骑缝检测发现 裂缝已贯通砼板 水泥混凝土砼板已上 下开裂 水泥稳定碎石基层未发现裂缝 2 厚度检测 水泥混凝土砼板厚度为25 72cm 设计值为26cm 水泥稳定碎石基层厚度为18 33cm 设计值为18cm 3 强度检测 水泥混凝土砼板抗压强度均值为29 02MPa 水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度均值为18 95MPa 25 豫东某水泥路面碎板病害分析 1 水泥混凝土路面病害类型 总体结论 1 重载超载2 设计预估3 施工变异性问题处治方案1 病害处治2 采用7cm中粒式SBS改性沥青混凝土 18cm水泥稳定碎石基层 26 G107某段沥青路面车辙病害分析 1 G40沪陕高速水毁实例分析 3 2 4 豫东某水泥路面碎板病害分析 老挝13号公路路面网裂分析 5 偃师干线公路路面胀裂实例分析 主要内容 27 G40沪陕高速水毁实例分析 沥青路面水损害的危害 影响使用性能诱发其他病害 路基滑移开裂路基滑塌损坏 路面破损为主 结构安全损害 28 3 沥青路面水损害形成原因 路表积水 中央分隔带渗水 挖方段地下水 降雨量过大 排水设施淤塞 排水设施缺陷 绿化带养护渗水 地形条件不利 半填半挖处置不当 根据水的来源 G40沪陕高速水毁实例分析 29 1 路基病害表现形式 路基失稳 圆弧状滑动面注意路面圆弧状裂缝 边坡滑塌 边坡滑坡边坡崩塌 支挡物损坏 支挡结构物开裂支挡结构物失稳 G40沪陕高速水毁实例分析 30 项目概况 1 2010年7月23日凌晨 宛坪高速K1263 100处右侧路基因连降暴雨塌方 路基挡土墙发生严重倾斜 路基产生不同程度的变形 7月30日路基塌方迅速扩大 2 该路段施工时为利用方 填料为砂砾岩加细砂岩 3 填方边坡分两级边坡 中间为三米平台及截水沟 路基填筑前原地表为自南向北的山体斜坡 坡比为1 1 5 1 1 2 G40沪陕高速水毁实例分析 31 病害表现 初期为路面纵向裂缝纵裂逐步发展暴雨后路基整体滑塌 G40沪陕高速水毁实例分析 地形地貌 三山夹两沟 河流 地下水丰富半填半挖路基 K1263 100 K1263 200路段是高填筑路基 路面中心填筑高度平均10米左右 最高部位填方边坡坡脚至路基顶垂直高度为26米左右 32 病害成因现场分析 三山夹两沟地形 汇水面积较大半填半挖断面形式 存在滑动失稳潜在可能短期持续降雨量大 导致路基路面排水不及时路基填土不透水 导致路基内部存水无法排出原地表层存在厚6 7 7 9米强风化砂岩 形成透水层 G40沪陕高速水毁实例分析 33 处治方案 2014年10月现场拍照 G40沪陕高速水毁实例分析 2010年8月现场拍照 34 豫东某水泥路面碎板病害分析 2 3 G40沪陕高速水毁实例分析 5 偃师干线公路路面胀裂实例分析 G107某段沥青路面车辙病害分析 1 主要内容 35 老挝13号公路路面网裂分析 项目概况 项目路线位于老挝北部 沿线山高谷深 地势陡峻 植被繁茂覆盖度达90 以上 路线平行展布于湄公河东岸的崇山峻岭之中 乌多姆塞为沿线最大的山间凹陷盆地 面积约70平方公里 路线所经地形 中低山地貌占75 盆地微丘地貌段约占25 老挝属热带季风气候 气温高 全年分为旱季和雨季 每年5 10月为雨季 平均气温24 20C 年均降雨量1700多毫米 气候炎热而湿润 全年4月份最热 月平均气温为290C 36 老挝13号公路路面网裂分析 风土人情 37 老挝13号公路路面网裂分析 风土人情 38 老挝13号公路路面网裂分析 主要问题 项目援老挝纳堆 巴蒙公路北段13号公路总长79Km 施工图设计路面结构为加铺20cm碎石砂土和5cm沥青混凝土 城区段为5cm沥青混凝土 2011年设计变更 主线增加18cm水泥稳定碎石基层 城区段仍采用加铺5cm沥青混凝土 2012年3月竣工并通过验收 通车近一年后 局部路段出现了病害 39 老挝13号公路路面网裂分析 地形地貌及病害表现 沟谷纵横 河流众多降雨量大 雨季长气温高 潮湿 路面龟裂 网裂普遍龟裂处雨后唧泥明显其他病害较少 40 病害分析 路面网裂 分析可能原因 路面结构承载力不足沥青路面厚度不足路基软弱 弯沉检测 判断承载力 钻芯检测 分析厚度与材料 路基开挖 分析路基状况 检测分析思路1 首先判断是否为路面承载力不足2 其次分析路面厚度及材料变异情况3 最后开挖路基 探查路基状况 老挝13号公路路面网裂分析 41 3 路面弯沉检测 病害路段弯沉值大 说明路面整体承载能力不足是导致路面龟裂的主要原因 老挝13号公路路面网裂分析 42 4 路面钻芯检测 结构承载力不足可能与面层厚度不足 材料组成变异有关 检测结果 沥青面层厚度和材料组成并未出现明显的变异现象材料强度符合设计施工要求该路段 沥青路面龟裂并不是由于路面材料和结构层厚度等原因造成的 老挝13号公路路面网裂分析 43 路基开挖探查 结构承载力不足可能与路基软弱等有关 检测结果 探坑开挖至1米深处开始渗水 出水量较大 形成水坑 地下水类型属裂隙孔隙水100 150cm 粉质黏土层 颗粒分布不匀 平均含水量29 5 可塑状态 沥青路面龟裂源于路基含水量过高 路基强度和稳定性不足 老挝13号公路路面网裂分析 44 结论 老挝13号公路路面网裂分析 1 城区重载车辆慢行 加速特殊路段路面破坏2 排水设施淤塞 导致路面排水不畅3 勘察设计条件变化较大 原方案对变化预估不足 45 豫东某水泥路面碎板病害分析 2 3 G40沪陕高速水毁实例分析 4 老挝13号公路路面网裂分析 5 偃师干线公路路面胀裂实例分析 G107某段沥青路面车辙病害分析 1 主要内容 46 偃师干线公路路面胀裂实例分析 路面存在问题 大量的纵向裂缝大面积的块状裂缝路面拱起与凹陷变形开挖探坑发现 半刚性基层完全松散成粉粒状 47 偃师干线公路路面胀裂实例分析 半刚性基层芯样及原材料试验检测 水泥稳定碎石中添加了10 左右的粉煤灰 针对半刚性基层芯样及原材料进行了如下室内试验检测 1 半刚性基层芯样无侧限抗压强度试验 2 半刚性基层散料筛分试验 3 半刚性基层散料三氧化硫含量试验 4 粉煤灰三氧化硫含量试验 5 石膏粉三氧化硫含量试验 48 偃师干线