公路施工新技术实用教案

1、第1页/共95页第一页，共96页。第2页/共95页第二页，共96页。施工施工(sh gng)过程过程第3页/共95页第三页，共96页。施工过程施工过程(guchng)新技术新技术 自检(z jin)碾压机 移动式拌和楼 红外线摄影机 混合料传送机第4页/共95页第四页，共96页。第5页/共95页第五页，共96页。第6页/共95页第六页，共96页。第7页/共95页第七页，共96页。第8页/共95页第八页，共96页。第9页/共95页第九页，共96页。第10页/共95页第十页，共96页。不均匀不均匀(jnyn)密度的影响密度的影响 同压密不够类似 增加剥落与水损 减少疲劳(plo)寿命 增加空隙率1

2、%将至少减少10%的寿命第11页/共95页第十一页，共96页。第12页/共95页第十二页，共96页。第13页/共95页第十三页，共96页。第14页/共95页第十四页，共96页。第15页/共95页第十五页，共96页。不均匀不均匀(jnyn)密度的位置密度的位置第16页/共95页第十六页，共96页。温差超过(chogu)14C空隙率增加2%第17页/共95页第十七页，共96页。材料(cilio)传递机第18页/共95页第十八页，共96页。第19页/共95页第十九页，共96页。材料传递(chund)机拌和叶片摊铺(tn p)之前的再拌和第20页/共95页第二十页，共96页。施工工艺自动化施工工艺自动

3、化 计算机技术应用 卫星(wixng)和激光定位技术 遥控技术 图控技术 机器眼技术 动态反馈和传感技术 人机对话技术第21页/共95页第二十一页，共96页。卫星卫星(wixng)定位技术定位技术第22页/共95页第二十二页，共96页。激光定位激光定位(dngwi)技术技术第23页/共95页第二十三页，共96页。遥控遥控(yokng)技术技术第24页/共95页第二十四页，共96页。遥控遥控(yokng)挖掘装载机挖掘装载机第25页/共95页第二十五页，共96页。碾压碾压(nin y)自动化自动化第26页/共95页第二十六页，共96页。多台碾压多台碾压(nin y)机碾压机碾压(nin y)自动

4、化自动化第27页/共95页第二十七页，共96页。第28页/共95页第二十八页，共96页。机器眼探测机器眼探测(tnc)裂缝裂缝第29页/共95页第二十九页，共96页。机器眼安装路面机器眼安装路面(lmin)标记标记第30页/共95页第三十页，共96页。自动自动(zdng)封缝机封缝机第31页/共95页第三十一页，共96页。图控技术图控技术(jsh)第32页/共95页第三十二页，共96页。人机对话人机对话第33页/共95页第三十三页，共96页。遥控遥控(yokng)管涵安装机管涵安装机第34页/共95页第三十四页，共96页。遥控遥控(yokng)挖掘装载机挖掘装载机第35页/共95页第三十五页，

5、共96页。桥梁桥梁(qioling)除漆机器人除漆机器人第36页/共95页第三十六页，共96页。自动自动(zdng)扫雪洒盐机扫雪洒盐机第37页/共95页第三十七页，共96页。路面路面(lmin)新技术新技术 超级(choj)性能路面 玛蹄脂沥青碎石混凝土路面 永久路面第38页/共95页第三十八页，共96页。混合混合(hnh)料主要特点料主要特点严格严格(yng)的材料选择的材料选择旋转旋转(xunzhun)压密机和体积比设计压密机和体积比设计 PGAGG% passingsieve size 0.45SGC第39页/共95页第三十九页，共96页。沥青性能沥青性能(xngnng)分级分级以天气

6、(tinq)为基础PG 64-22PerformanceGradeAverage 7-daymax pavementdesign tempMin pavementdesign temp第40页/共95页第四十页，共96页。The higher theGrade, the stiffer the binder. The more rut resistance. PG 82PG 76PG 70PG 64PG 58第41页/共95页第四十一页，共96页。The lower thenumber, the moreresistant tothermal cracking.PG - 22- 28-34第4

7、2页/共95页第四十二页，共96页。集料集料(j lio)特性特性 基本特性基本特性 要求要求(yoqi) coarse aggregate angularity (CAA) fine aggregate angularity (FAA) flat, elongated particles (F & E) clay content (SE) 来源特性来源特性 选择选择 toughness soundness deleterious materials polish values第43页/共95页第四十三页，共96页。1000 .075.3 2.36 4.759.512.5 19.0Pe

8、rcent PassingSieve Size (mm) Raised to 0.45 Power级配级配第44页/共95页第四十四页，共96页。控制点控制点1000 .075.3 2.36 4.759.512.5 19.0Percent Passingcontrol pointrestricted zonemax density linemaxsizenommaxsizeSieve Size (mm) Raised to 0.45 Power第45页/共95页第四十五页，共96页。Marshall MethodSFSCBFBCSR第46页/共95页第四十六页，共96页。19.0 mm25.0

9、 mm37.5 mm9.5 mm4.75 mm12.5 mm第47页/共95页第四十七页，共96页。AGGREGATE GRADATIONNominal Size: 19.0 mm SMA& 19.0 mm SuperpavePercent Passing SMASuperpave第48页/共95页第四十八页，共96页。19.0 mm Superpave第49页/共95页第四十九页，共96页。Insert I-70I-70 Ndesign - 96 19.0 mm SMAVTM - 4.3第50页/共95页第五十页，共96页。AGGREGATE GRADATIONNominal Siz

10、e: 12.5 mm SMA& 12.5 mm Superpave12.5 mm Nominal Sieve Size0.020.040.060.080.0100.0120.0Sieve Size R aised to 0.45 PowerPercent PassingBlend 1Blend 2Percent PassingSMASuperpave第51页/共95页第五十一页，共96页。I-83 12.5 mmPG 70-22 Binder第52页/共95页第五十二页，共96页。First 12.5 mm SMAI-68Ndesign - 100 3.9VTM第53页/共95页第五十

11、三页，共96页。热压密和紧跟热压密和紧跟(jn n)摊铺机摊铺机!第54页/共95页第五十四页，共96页。特性特性(txng)比较比较Rut ResistantDurableSkid ResistantReduced SprayReduced HydroplaningReduced SoundSuperpaveSMA第55页/共95页第五十五页，共96页。Decision Points for using SMA as the Surface Layer 2000 ESALs per day 55 mph第56页/共95页第五十六页，共96页。永久路面路面设计永久路面路面设计(shj)概念概念

12、第57页/共95页第五十七页，共96页。永久路面路面设计永久路面路面设计(shj)概念概念抗疲劳沥青(lqng)基层：通过厚度使拉应变最小第58页/共95页第五十八页，共96页。永久路面永久路面(lmin)路面路面(lmin)设计概念设计概念抗车辙(chzh)上面层集料(j lio)颗粒摩擦互锁：轧制和粗颗粒沥青胶结料：高温性能和改性空隙率：现场4%-6%第59页/共95页第五十九页，共96页。永久永久(yngji)路面路面设计概念路面路面设计概念抗车辙上面层车辙试验验证现场(xinchng)加速试验第60页/共95页第六十页，共96页。上开裂上开裂(ki li)第61页/共95页第六十一页，

13、共96页。华盛顿州永久华盛顿州永久(yngji)路面路面州际高速公路90号47%没有破坏27-33年；路面24公分(n fn)；第一次罩面12年；第二次罩面13年。第62页/共95页第六十二页，共96页。厚度厚度(hud)比较比较第63页/共95页第六十三页，共96页。第64页/共95页第六十四页，共96页。第65页/共95页第六十五页，共96页。性能性能(xngnng)试验试验第66页/共95页第六十六页，共96页。车辙车辙(chzh)仪仪第67页/共95页第六十七页，共96页。车辙车辙(chzh)仪试验结果仪试验结果第68页/共95页第六十八页，共96页。第69页/共95页第六十九页，共9

14、6页。第70页/共95页第七十页，共96页。第71页/共95页第七十一页，共96页。第72页/共95页第七十二页，共96页。第73页/共95页第七十三页，共96页。第74页/共95页第七十四页，共96页。 车辆噪音: engine, exhaust system, aerodynamic noise tire noise. For 90 kmph, pavement/tire noise dominates.Power train noiseCoast- by noise路面(lmin)噪音第75页/共95页第七十五页，共96页。 FHWA - Noise Abatement Criteria

15、 67 dB(A)“this is not an absolute value or design standard, only a level where noise mitigation must be considered”第76页/共95页第七十六页，共96页。The Decibel ScaleHearing ThresholdConversationPain ThresholdDiscomfort第77页/共95页第七十七页，共96页。The Decibel ScaleIncreasing the decibel level by10 doubles the noise intens

16、ity!ConversationTrainChain Saw第78页/共95页第七十八页，共96页。 隔音墙和种树隔音墙和种树 Erect Noise Walls or Plant Trees/Shrubs 路面微观构造防止噪音措施第79页/共95页第七十九页，共96页。隔音墙隔音墙Effective only for those in line-of-sight.Do not reduce noise atsource.第80页/共95页第八十页，共96页。 Effectiveness must justify expense. Cases: I-40, Knoxville: $25,000

17、/home I-285, Atlanta: Requirements of 69 dB(A) and 67dB(A), 5dB(A) Nationwide (FHWA, 1998): $1M/mile隔音墙隔音墙第81页/共95页第八十一页，共96页。Conclusions, “In general, when dense-graded asphalt and PCC pavements are compared, the dense-graded is quieter by 2 to 3 dB(A)”路面(lmin)微观构造第82页/共95页第八十二页，共96页。67 dB(A)15 mTh

18、e Decibel Scale第83页/共95页第八十三页，共96页。A reduction of 3 dB(A) is like doubling the distance from the noise.67 dB(A)30 m- 3 dB(A) = 64 dB(A)第84页/共95页第八十四页，共96页。Conclusions: “In general, when dense-graded asphalt and PCC pavements are compared,the dense-graded is quieter by 2 to 3 dB(A)”A 3dB(A) reduction

19、 corresponds to:- doubling the distance- reducing traffic volume by 50%- reducing traffic speed by 25%第85页/共95页第八十五页，共96页。Conclusions: “Open-graded asphalt shows the greatest potential for noise reduction for passby noise. Reduction when compared to dense-graded asphalt ranged from 1 to 9 dB(A).” A

20、9dB(A) reduction corresponds to:- a reduction in traffic noise by almost 50%!第86页/共95页第八十六页，共96页。OGFCsReduce Noise and Improve Visibility第87页/共95页第八十七页，共96页。Noise ReductionOpen vs Dense Graded MixesSource: NCHRP 284第88页/共95页第八十八页，共96页。 DOTs indicate a strong need for pavement noise control strategie

21、s. Proper selection of pavement surface is the best method to reduce noise from pavement/tire interactions.What Can Be Done?第89页/共95页第八十九页，共96页。 OGFC is the quietest surface type. (Wayson, NCHRP Synthesis 268) SMA has also proven to be a quiet surface. (Wisconsin DOT, 1993) Dense graded HMA surfaces

22、 are quieter than PCC pavements.(Hibbs and Larson, Report FHWA-SA-96-068, May 1996)Effect of Pavement Surface第90页/共95页第九十页，共96页。Families Near I-275 is lobbying the Michigan DOT forsound abatement. In 1999, MDOT rebuilt I-275 withconcrete. Residents contend the project has increasenoise levels. Levels have been registered upwards of90 decibels.Steve Phillips of Berkshire, England-based TRLLimited spoke about Englands 10-year plan to install quieter surfaces on 60% of main trunk roads.The surfaces will be SMA or OGFC.第91页/共95页第九十一页，共96页。Summary Highway n