广西交通运输行业指南旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面

1、广西交通运输行业指南旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计指南编制说明一、指南制定背景、目的、意义和适用范围水泥混凝土路面是我国高等级路面的主要结构形式，截止 2014 年底，我国水泥混凝土路面里程已达 178 万公里，占我国有铺装路面70%左右，早期修建的水泥混凝土路面主要执行 2003 版施工规范， 其设计理论和施工工艺相对不够成熟， 因此随着国民经济的发展， 交通量增长迅速，超载重载车辆明显增多， 造成早期建设的水泥混凝土路面在交通荷载和各种自然因素长时间综合作用下， 出现了各种结构性损坏，道路服务水平下降，需要通过修复或加铺的方式解决此类问题。旧水泥混凝土路面的修复、 加铺主

2、要有两种方式： 一种是在旧水泥混凝土路面之上加铺水泥混凝土（“白加白”） ；另外一种是在旧水泥混凝土路面之上直接加铺沥青混凝土， 或把旧路面经过处理后作为下卧层再铺筑沥青混凝土 （“白加黑”、“白改黑”）。“白加黑”、“白改黑”路面工程的最大问题是反射裂缝与沥青加铺层出现的推移与车辙问题。 反射裂缝防治措施、 刚柔复合式路面界面处理措施及层间粘结技术多种多样， 但大多工程实践表明效果并不理想。 为了避免出现反射裂缝与复合式路面沥青加铺层推移问题， 提出了推广应用对旧水泥混凝土板进行破碎然后再加铺沥青混凝土的技术。 目前，针对旧水泥混凝土路面的碎石化有关单位正在组织相关标准的编制， 而对于加铺沥

3、青混合料面层结构和材料的设计也需要编制相关规范性文件作为其建设的依据和参考。本项目的研究目的， 是通过形成旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计广西交通运输行业指南， 对旧水泥混凝土路面加铺面层结构和材料设计等方面作出规定， 能够有效规范广西水泥混凝土路面面层加铺工作， 并提升旧水泥混凝土路面加铺改造的技术水平，该技术在广西具有大规模推广应用的价值，意义重大。本指南适用于广西壮族自治区内二级及以上等级公路旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构与材料设计， 其他等级公路及市政工程等可参照执行。二、工作简况1、任务来源广西交通运输行业指南 旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计

4、指南由广西壮族自治区交通运输厅提出，于2016年 6 月通过获得了“ 2016 年度广西交通运输标准化项目” （桂交科教函2016249 号）的立项批复，项目编号为 2016-20006，由广西交通科学研究院有限公司负责（牵头）起草，计划于 2018 年完成。2、起草单位和起草人本指南负责起草单位：广西交通科学研究院有限公司。本指南主要起草人： 周胜波、谭华、熊剑平、谢泽华、禤炜安、李庚飞、邓家喜、姚新宇、陈杰、韦浩、周智密、王彬、魏密、冯明珠、韦万峰、孙岳3、主要工作过程及工作内容（ 1）组织分工广西交通运输行业指南 旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计指南 项目任务下达后， 主

5、要起草单位制订了编制工作方案，由广西交通科学研究院有限公司的专家和技术专业人员参加，成立了编制工作小组， 召开了项目编制策划会议并就指南研制任务分工、进度安排进行了明确。人员分工：周胜波高级工程师全面负责整个项目各阶段的技术及组织协调工作。谭华教授级高工、 谢泽华高级工程师负责对各阶段指南的审核工作，为整个项目的研究提供技术指导。熊剑平教授级高工负责推进第六章 沥青加铺层材料设计及技术要求的技术内容研究工作，并对该章节内容进行审批；禤炜安、陈杰、孙岳、冯明珠负责第六章涉及相关调研与试验工作，并编写具体指南内容；禤炜安负责对各阶段指南报告进行统稿修改。邓家喜教授级高工负责推进第五章 沥青加铺层结

6、构设计 相关技术内容研究工作，并对该章节内容进行审批；姚新宇、韦浩、周智密负责第五章涉及相关调研与试验工作，并编写具体指南内容。李庚飞副教授负责推进第四章 旧路调查评定与处治 的技术内容研究工作，并对该章节内容进行审批；魏密、王彬、韦万峰负责第四章涉及相关调研与试验工作，并编写具体指南内容。组成人员：姓 名性别年龄专业职务、职称工作单位道路与铁道工广西交通科学研究院有限周胜波男39高级工程师程公司广西交通科学研究院有限谭华女49交通运输工程教授级高工公司道路与铁道工广西交通科学研究院有限熊剑平男39教授级高工程公司道路与铁道工广西交通科学研究院有限谢泽华女41高级工程师程公司广西交通科学研究院

7、有限禤炜安男30交通运输工程工程师公司38广西交通科学研究院李庚飞女生态学副教授有限公司45建筑与土木工广西交通科学研究院有限邓家喜男教授级高工程公司广西交通科学研究院有限姚新宇男29交通运输工程工程师公司道路与铁道工广西交通科学研究院有限陈杰男30工程师程公司防灾减灾工程广西交通科学研究院有限韦浩男34工程师与防护工程公司广西交通科学研究院有限周智密女29道路材料工程师公司广西交通科学研究院有限王彬男29公路工程工程师公司道路与铁道工广西交通科学研究院有限魏密男38高级工程师程公司广西交通科学研究院有限冯明珠女40公路施工工程师公司广西交通科学研究院有限韦万峰男26道路材料助理工程师公司道路

8、材料科学广西交通科学研究院有限孙岳男25助理工程师与工程公司（ 2）资料收集、调查研究分析标准制定任务下达后， 编制人员根据任务分工进行了标准规范和工程资料收集、工程应用效果的调研、 关键性能参数的室内试验验证、数据结果的综合研究分析等工作。一、收集国内国外相关的技术标准，了解了旧水泥路面加铺沥青混合料面层相关技术参数指标。相关标准汇总如下：标准名称编号 /发布时间发布类别公路沥青路面设计规范JTG D50-2017行业标准公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2015行业标准公路路基路面现场测试规程JTG E60-2008行业标准公路沥青路面养护技术规范JTJ 073.2-2001行业标

9、准公路水泥混凝土路面养护技术规范JTJ 073.1-2001行业标准公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004行业标准公路技术状况评定标准JTG H20-2007行业标准公路水泥混凝土路面再生利用技术细则JTGT F31-2014行业标准橡胶沥青路面施工技术规范DB 45/T 1098-2014地方标准水泥混凝土路面改扩建设计规范DB 45/T 1328-2016地方标准高等级公路水泥混凝土路面设计规范DB 45/T 1551-2017地方标准二、广泛开展实体工程应用效果调查， 通过对广西 560 多公里“白+黑”复合式路面的应用情况调研，掌握水泥路面的主要病害类型及处治技术，确定旧

10、路处治的关键技术参数。实体工程调研汇总如下：表 11广西区“白 +黑”复合式路面应用工程时间工程名称应用里程（ km）2011 年隆林至百色高速公路177.82012 年柳州至南宁改扩建工程224.312012 年宜河高速公路工程52013 年钦崇高速公路连接线工程722014 年南宁机场第一高速公路罩面工程202015 年来宾至马山高速公路工程202016 年覃塘至五里 G209 大修工程102016 年贵港市政白改黑工程102016 年南宁民族大道整治修复工程72016 年南宁机场第二高速公路工程17总计563.11三、结合我公司开展的相关科研课题研究成果、工程咨询技术总结以及借鉴吸收国内

11、外旧水泥路面加铺沥青面层设计技术，形成了广西区旧水泥路面加铺沥青混合料面层结构与材料设计的相关规定， 确定适用于广西地区环境特点的结构类型及材料关键技术指标。（ 3）指南编写及研讨为确保指南调研、 编制工作的有序开展， 项目组根据前期策划会确定的主要内容，组织相关人员编制了工作大纲及编制大纲并于 2018年 4 月 2 日召开了大纲评审会。 按照评审专家意见， 修改完善的大纲作为项目的工作指导， 项目组着手开展了相关调研、 试验及资料收集工作并逐步编写形成了工作组讨论稿。 7 月 19 日，项目组组织召开了工作组讨论会，对工作组讨论稿主要技术内容进行了讨论并修改形成了征求意见初稿。广西交通科学

12、研究院有限公司计划于2018 年 7月 26 日组织召开指南征求意见初稿讨论会。三、指南编制原则和主要内容1、指南的编制原则本指南的编制遵循国家设计与施工相关标准、 行业设计与施工相关标准。在充分调研的基础上， 研究和分析了广西旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计的应用状况， 同时考虑广西交通运输行业的发展需求， 将旧水泥路面加铺沥青面层的具体技术要求进行针对性增加、取舍、综合、分类，以确保编制的指南能够保障规范并引导行业设计、施工等单位做好旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计。 经过起草工作组成员讨论， 确定指南编制遵循以下基本原则：（ 1）科学性原则分析国内标准体系

13、的现状和特点， 结合国内外旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计的应用现状， 尤其是广西境内的“白 +黑”复合式路面工程应用实效，对已发布的相关设计及改扩建标准、规范进行梳理、归纳和分类，建立科学、实用、合理的广西地区旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计指南。（ 2）承接性原则指南术语与相应国家、 国际、行业和地方标准的规定内容相一致，条文未出现自相矛盾的地方。指南技术内容与国家、国际、行业和地方标准兼容，未出现冲突，保证了一致性。指南技术内容中引用其他标准时，已明确指出所引用标准的内容或名称， 增强了该指南的可读性和可操作性。（ 3）实用性原则指南的起草充分调研了国内外

14、旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层的应用现状，进一步将征求高校、公路管理、设计院、施工单位等领域的专家意见。 编写组在此基础上再反复讨论和修改， 完善此技术指南。指南内容针对性强，实用性高。2、指南主要内容旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料面层结构和材料设计指南征求意见稿内容共分 7 章，还包括前言、附录、条文说明。第 1 章规定了指南的范围； 第 2 章给出了规范性引用文件； 第 3 章为有关术语和符号；第 4 章为基本规定；第 5 章为旧路加铺调查与处治设计；第6 章为旧路局部修复后加铺结构设计；第7 章为旧路就地再生后加铺结构设计；第 8 章为材料设计及技术参数。四、指南主要内容的确定依据1

15、、旧路调查评定与处治第 4 章旧路调查评定与处治结合评定等级、 测试弯沉值等技术指标提出了不同病害的处治方法，并提出旧路面处治质量指标控制要求。相较于高速公路改扩建设计细则 （JTG/T L11-2014 ）和水泥混凝土路面改扩建设计规范 （DB 45/T 1328-2016 ），对旧路处治质量提出了明确的控制指标。 本章内容的确定也借鉴和参考了广西本地多年的旧路处治经验，细化具体处治控制技术。2、沥青加铺层结构设计相较于高速公路改扩建设计细则 （JTG/T L11-2014 ）和水泥混凝土路面改扩建设计规范 （DB 45/T 1328-2016 ），第 5 章沥青加铺层结构设计针对“白 +黑

16、”复合式路面的缓裂防裂技术内容有大幅增加，从底基层、基层、防裂层、沥青面层全结构体系体现防裂设计要求。参考和吸取全国各地旧水泥路面加铺沥青面层的成功经验和教训，提出加铺结构推荐形式。3、沥青加铺层材料设计及技术要求通过调研广西区的成功经验，分别对大粒径级配碎石、 防裂层材料、沥青面层材料作了具体控制要求，给出大粒径级配碎石级配范围要求及施工质量关键技术指标， 推荐防裂层的材料组成设计并提出路用性能要求。结合广西区的气候环境特征，分别规定沥青加铺层原材料及混合料的相关技术要求。增加改性沥青PG分级、 SBS掺量等技术指标，给出不同类型混合料的矿料级配范围及混合料路用性能指标，增加“白 +黑”复合

17、式路面界面粘结强度和抗剪强度的技术要求。五、主要试验（或验证）的分析报告、相关技术和经济影响论证、预期的社会经济效益分析1、复合式路面层间界面强度试验分析成型“水泥混凝土 +粘结材料 +沥青混合料”的复合式试件，分别采用 LGZ1 结构层材料强度拉拔仪、JHY-A 型结构层材料剪切仪测试复合试件的拉拔粘结强度与抗剪强度。表 1 不同材料最佳用量拉拔试验结果（摘录）温度（）AF-ISBS-2橡胶沥青0.4kg/ 1.5kg/ 1.2kg/ 200.8020.6461.007400.1610.0940.084600.0330.0420.034表 2 不同刻槽参数试件表面构造深度测试结果槽宽测试平均

18、构造拉拔强度编号试件刻槽方案深度 TD（ mm）数量（ MPa ）（ mm）1原混凝土表面-60.230.0752刷毛混凝土表面-30.260.0813间距 20mm40.510.0854间距 15mm120.510.0835酸腐蚀后刻槽，间距15mm50.410.0796刷毛、酸腐蚀后刻槽，间距2mm30.540.08715mm7间距 10mm40.510.0868酸腐蚀后刻槽，间距10mm30.590.0869间距 15mm4mm40.690.08710间距 20mm40.540.084表 3 不同刻槽间距复合试件剪切强度试验结果（摘录）试验温 正应力度（） （ MPa）不同刻槽间距，抗剪

19、强度（MPa）10mm20mm15mm （构造15mm（酸洗洗10mm（构（构造15mm（酸偏小）刷构造偏大）造偏小）洗）偏大）00.466200.6280.6110.4960.200.0840.0800.0880.20.2510.3150.2360.2680.2200.216400.50.4960.5290.4510.4030.4380.4510.70.5790.6490.5720.5760.5190.5780.20.2320.211600.5270.5980.5150.4980.5160.7根据上述试验结果，推荐广西区“白+黑”复合式路面界面强度控制技术要求如下：表 4 沥青混合料界面强度

20、技术要求性能指标试验条件单位技术要求粘结强度40， 10mm/minMPa0.08抗剪强度40，10mm/min ，正应力 0.7MPaMPa0.5（ 2）沥青表面层结构形式调研分析通过对广西柳南高速、 坛百高速等旧路加铺沥青表面层工程的跟踪调查，表面层采用的结构形式包括SMA-13、AC-13、ARAC-13等，多条高速公路多年的调查结果显示SMA-13在具有良好的抗反射裂缝能力、高温性能和耐久性能，建议优先选用。表 5 2007-2009 柳南路凤凰试验路按结构分段统计病害表（2005 年 4 月加铺完工）里程桩号路面结构年份坑洞（个）裂缝 (m/条 )泛油 (m2 /处 )拥包 (m2/

21、 处)龟裂 (m2/处)3cm SMA-13+2007511.5/10006.2cm SBS右幅KH-252008611.5/1000K553 土工布 +AH-70#K554+500粘层 +1.5cm 砂粒20091230.75/3000调平层 +乳粘层右幅4cm SMA-13+200720000里程桩号K554+500 K556右幅K556 K558左幅K553 K555左幅K555 K557左幅路面结构5.7cm SBSKH-25 + 土工布+AH-70# 粘层+1.5cm 砂粒调平层+乳粘层4cm SMA-13+5.5cm SBSKH-25+2.1cm 细粒防裂层 +乳粘层4cm SBS

22、 KH-13+6cm AH-70KH-25+2cm 细粒式防裂层 +乳粘层4cm SBS KH-13+5.5cm SBSKH-25+2.5cm 科氏应力吸收层 +乳粘层油4cm SBS KH-13+ 6cm SBS KH-25+ 土工布 +AH-70#年份坑洞（个）裂缝 (m/条 )泛油 (m2 /处 )拥包 (m2/ 处)龟裂 (m2/处)2008200002009800002007021/30.09/1002008130/40.09/1002009921/70.09/101/12007632/4010/10200810103/17010/122.5/3200916188.3/28022/2

23、96.5/172007927.5/200020081063.5/1600116.575/3300379.9/682007200002008230/5000.15/1K557 粘层 +1.5cm 砂粒K558式调平层 +乳粘2009959.65/10003.2/1层（ 3）社会经济效益分析本项目通过形成旧水泥混凝土路面面层加铺沥青混合料结构和材料设计指南，对旧混凝土路面加铺层结构和材料设计等方面作出规定，以规范广西水泥混凝土路面面层加铺工作， 提升旧水泥混凝土路面加铺改造的技术水平。 在确保施工质量的同时， 提高了旧水泥混凝土路面的再生效率， 降低了废弃料对环境污染造成的负担， 延长了路面的使用寿命，因此将产生显著的经济效益与社会效益。广西是全国水泥路面里程较多的省份之一，早期修建的多数混凝土路面已相继进入维修和改造升级阶段， 旧水泥混凝土路面面层加铺沥青混合料结构和材料设计指南的制定， 无疑对旧路面的面层加铺改造提供了依据，一方面提高了水泥混凝土路面加铺面层的结构设计和材料设计水平，提高施工质量，延长加铺沥青层的使用寿命，降低返修次数，提高地方公路运营的综合效益， 另一方面提高了车辆行驶的安全和舒适性， 保证公路畅通， 减少由于路面损坏导致交通事故的发生率。因此该指南在广西旧路面改造建设中有着广泛的推广应用前景，也为我国类似地区的旧路面改造