高速公路养护维修新理念

1、高速公路养护维修新理念一、常规的高速公路养护维修技术一、常规的高速公路养护维修技术1.稀浆封层；微表处；超薄磨耗层2.罩面；铣刨摊铺3.热再生从使用效果看，上述常规的高速公路养护维修技术并没用彻底解决我国高速公路的病害问题上述技术大多是从国外引进的，这些技术在国外效果非常好，如稀浆封层、热再生等，为什么到中国就失灵了呢？主要原因是上述技术治标不治本！主要原因是上述技术治标不治本！二、国内高速公路结构与建设的差异对比二、国内高速公路结构与建设的差异对比从上表对比可以看出，我国的半刚性基层沥青路面高速公路主要病害大多从基层产生，然后从基层向面层发展。路基质量原因也会造成基层和面层的病害。常规的高速

2、公路养护维修技术，未能从根本上解决路基、路面基层病害，治标未治本，经常出现前修后坏的现象。国外我国结构形式结构形式全厚式路面半刚性基层沥青路面病害一般不发生基层病害基层易产生裂缝、脱空病害建设特点建设周期建设周期长建设周期短特点自然沉降充分自然沉降不足病害一般不发生路基病害路基易产生沉陷、强度不足等病害三、高速公路养护维修新理念三、高速公路养护维修新理念路基病害处理路面基层病害处治沥青面层病害处治实施常规的养护维修我们的新理念：我们的新理念：l综合处治 根治病害l保障畅通 降低投入综合处治 根治病害l从下到上，打破常规，从路基到基层，再到面层处治病害l将裂缝处理作为重点l标本兼治保障畅通 降低

3、投入l非开挖，速度快，交通干扰小l无需养生，快速放行l施工环保，成本低按我们的新理念，采用新技术先处理路基和路面基层病害，再采用常规技术处理面层，更能充分发挥常规路面养护技术的作用三、高速公路养护维修新理念三、高速公路养护维修新理念四、高速公路病害综合处治系列技术四、高速公路病害综合处治系列技术裂缝焊接技术l主要用于解决反射裂缝问题高聚物注浆技术l主要用于解决基层、面层脱空问题CGMT路基非开挖快速加固技术l主要用于解决路基湿软、强度不足引起的病害“高速公路病害综合处治高速公路病害综合处治”系列技术之一系列技术之一 裂缝焊接技术一、裂缝对道路的危害一、裂缝对道路的危害裂缝是高速公路最常见的病害

4、之一，并且伴随高速公路的整个使用周期，对高速公路存在相当大的危害。在所有裂缝中发生最多且最不易处理的为半刚性基层的反射裂缝。路面一旦出现裂缝就很容易导致水的下渗，当外部荷载作用下，在结构层内部产生冲刷，从而导致裂缝发展加快，而半刚性基层水稳性较差，极易产生水损害，造成基层松散破坏，最后导致路面结构性破坏，影响路面的使用功能。二、常规裂缝处治技术二、常规裂缝处治技术灌缝、封缝或嵌缝带处理裂缝主要存在以下缺陷：l只能部分解决临时封水问题，无法杜绝从中分带向裂缝中渗水。l无法处理细小的裂缝和支缝，封水效果差。 l不能与沥青路面和基层有效结合形成整体，解决不了因裂缝产生的结构性破坏问题。l灌好的缝容易

5、开裂，灌缝后只能维持很短的时间。l施工前，不对裂缝病害进行检测。l施工后，质量验收检测不全面。三、裂缝焊接技术与常规裂缝处治技术对比三、裂缝焊接技术与常规裂缝处治技术对比常规灌缝示意图常规灌缝示意图 裂缝焊接示意图裂缝焊接示意图三、裂缝焊接技术与常规裂缝处治技术对比三、裂缝焊接技术与常规裂缝处治技术对比通过裂缝专用检测设备对裂缝的宽度及深度进行检测分析，根据检测结果并通过专用的焊缝设备把焊缝材料从裂缝下部向上对裂缝进行填充，使焊缝料充分填充道路裂缝的整个缝隙。路面裂缝焊接技术能将半刚性基层沥青路面的裂缝病害从底基层、基层到沥青面层一并解决，从而将断开的路面裂缝有效连接为一个整体，对路面的裂缝进

6、行结构性的修复。四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术（1）路面裂缝检测（2）路面裂缝焊接料（3）路面裂缝焊接设备（4）路面裂缝焊接施工工艺（5）质量检测与验收四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术（1）路面裂缝无损检测技术（核心技术）l探地雷达用于裂缝检测的工作原理：l混凝土介质的介电常数与空气介质的介电特性有较大差别，若其中存在裂缝或空洞，雷达信号就会被反射，测试回波信号的幅度会明显增强，在雷达检测剖面上形成明显的异常。发射(transmit)探地雷达工作原理示意图接收(receive)记录(record)地面回波(ground echo)目标反射(object reflection)

7、根据“异常点”的雷达波响应特征、单一均匀介质中垂直裂缝的雷达波响应特征、多层均匀介质中垂直裂缝的雷达波响应特征等原理，得到多层均匀层状介质中存在裂缝的数学模型及其雷达波响应数值模拟剖面图。利用我们开发的专用软件对剖面图进行分析，识别裂缝的横向位置、上端点深度和相对宽窄等特征等，进而确定裂缝的位置、深度、宽度。四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术探地雷达进行检测路面裂缝探地雷达进行检测路面裂缝 四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术探地雷达检测出的裂缝剖面波形图探地雷达检测出的裂缝剖面波形图distance (m)430 435 440 445 450 455depth (m)time (

8、Ns)四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术 （a）垂直裂缝 （b）倾斜裂缝图 雷达检测出的裂缝波形图雷达检测出的裂缝波形图 distance (m)446 448 distance (m)432 434depth (m)depth (m)四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术（2）路面裂缝焊接料采用新型高分子合成材料具有以下特性l无需加热，常温施工。l良好的渗透性，能处理细小的裂缝和支缝。l粘结性高，与沥青面层和基层有效结合成整体。l具有一定的弹性，能够适应沥青面层和基层的温缩变形，焊接好的裂缝结构稳定，寿命长，不需要反复处理，节约人力财力。四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术（3）

9、路面裂缝焊接设备四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术（4）路面裂缝焊接施工工艺 封闭作业区裂缝检测施工放线裂缝防护 钻孔清孔下注浆管安装注浆帽焊缝施工 现场清理开放交通四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术（5）质量检测与验收取芯检测l通过取芯观察裂缝焊接效果，并对基层芯样进行无侧限抗压强度试验，对沥青面层芯样进行劈裂强度试验。雷达无损检测l通过地质雷达检测裂缝焊接料填充裂缝的密实程度。渗水试验l在裂缝焊接处进行渗水试验，检测裂缝焊接效果。四、裂缝焊接成套技术四、裂缝焊接成套技术专利成果证书五、裂缝焊接技术的优势五、裂缝焊接技术的优势独有的裂缝检测技术，能够准确的检测出裂缝（包括隐形裂缝

10、）的宽度及深度；焊缝材料的高强性及高粘结性能，并且具有一定的弹性，能够适应道路的温缩变形；独有的施工工艺，能够使焊缝材料充满整条裂缝，起到防水及结构性修复的目的；此技术通过专用的焊缝材料能够有效地解决基层中的反射裂缝，阻止裂缝的发展及外界雨水的侵入，从而提高道路的使用寿命。采用常温施工，无需加热路面裂缝焊接料，无需养生，快速放行。六、裂缝焊接技术的适用范围六、裂缝焊接技术的适用范围 基层完好的沥青面层裂缝贯穿沥青面层和基层的反射裂缝沥青面层、基层、底基层任何结构层位的隐形裂缝七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例裂缝焊接技术已在许昌-平顶山-南阳高速、连霍高速郑州段、江西赣粤高速、湖

11、南长沙绕城高速、安徽合六叶高速等路段成功应用。通过现场取芯验证取得了良好的效果，有效的阻止了外界雨水的进入，经过两年以上时间的观察，裂缝没有进一步的发展。七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例安徽合六叶高速焊缝施工与取芯效果七、裂缝焊接技术应用案例七、裂缝焊接技术应用案例裂缝焊接料填充基层和沥青面层裂缝焊接料填充基层和沥青面层“高速公路病害综合处治高速公路病害综合处治”系列技术之二系列技术之二 高聚物注浆技术一、路面基层脱空传统处治方法一、路

12、面基层脱空传统处治方法（1）开挖式维修周期长造价高对交通干扰大产生大量废料一、路面基层脱空传统处治方法一、路面基层脱空传统处治方法（2）水泥压浆l “压”浆 注浆压力 注浆材料（水泥、粉煤灰、水、外掺剂）l 养生要求l 脆性材料（抗拉强度低）l 耐久性差二、高聚物注浆材料二、高聚物注浆材料非水反应类非水反应类双组份弹性体双组份弹性体双组份发泡体双组份发泡体 水敏感型水敏感型 水不敏感型水不敏感型高聚物注浆高聚物注浆材料材料水反应类水反应类亲水型亲水型疏水型疏水型开孔材料开孔材料闭孔材料闭孔材料高聚物注浆材料属于：高聚物注浆材料属于： 非水反应类非水反应类 双组份发泡体双组份发泡体 闭孔材料闭孔

13、材料 水不敏感型水不敏感型二、高聚物注浆材料二、高聚物注浆材料高聚物注浆材料的特点：1）高膨胀性：高聚物材料的自由膨胀比可达20:1，可以填充脱空，同时可以进一步压密周围介质。2）轻质：反应后形成的固体材料自重轻，其密度不到水泥浆或沥青材料的10%。3）超强：高聚物材料能够迅速固化，可在15分钟内达到其最终强度的90%。材料具有良好的弹性，并具有较高的抗拉强度。4）防水：固化后材料具有良好的防水性能。5）耐久：材料稳定耐久，在地下可达百年以上。6）安全：对环境无污染。三、高聚物注浆加固机理三、高聚物注浆加固机理按照一定配比，向地基中注射多组份高聚物材料，材料发生反应后，体积迅速膨胀，并形成泡沫

14、状固体，达到加固地基、填充脱空的目的。高聚物注浆以其快速膨胀压力，填充了路面以下的空隙，挤出其中的水份，从而大大提高路基及路面强度，使得路基路面形成坚固的有机整体。通过压力（7MPa）将高分子材料注入路面裂缝和空洞中，经过扩散、胶凝、固化，恢复路面整体性。四、高聚物注浆适用范围四、高聚物注浆适用范围处治路面基层的脱空、唧泥、翻浆等病害。五、高聚物注浆施工工艺流程五、高聚物注浆施工工艺流程封闭作业区损坏路面定位标记注浆孔位置注浆前检测钻注浆孔下注浆管安装注浆头注浆开放交通检测验收 六、高聚物注浆施工质量要求六、高聚物注浆施工质量要求 注浆后既要填充脱空，又不抬升路面； 注浆前对每条缝进行弯沉检测

15、； 注浆前弯沉值大于300微米的点注浆后进行复测； 注浆前后弯沉值应达到的标准： 注浆后弯沉值达不到上述标准的，应实施补注，直至达到标准。注浆前弯沉注浆前弯沉 注浆后弯沉注浆后弯沉 300500 微米微米 平均值降低平均值降低 30以上以上 500 微米微米 400 微米微米 七、高聚物注浆施工效果七、高聚物注浆施工效果注浆前后弯沉对比结果七、高聚物注浆施工效果七、高聚物注浆施工效果注浆前后弯沉对比结果七、高聚物注浆施工效果七、高聚物注浆施工效果注浆前注浆后注浆前弯沉平均值注浆后弯沉平均值 弯沉值平均下降百分比300微米点数466396 183 54% 400微米点数270500微米点数190

16、注浆前后弯沉值统计表七、高聚物注浆施工效果七、高聚物注浆施工效果注浆后取芯效果八、高聚物注浆处治高速公路病害的技术优势八、高聚物注浆处治高速公路病害的技术优势施工快捷，快速开放交通；注浆材料绿色环保，不污染环境；深入基层处治病害，修复效果持久；原位加固，节约养护成本。应用高聚物注浆前后年度维修费用支出对比九、高聚物注浆应用案例九、高聚物注浆应用案例连霍高速公路郑州-开封段107国道郑州黄河桥段连霍高速公路洛阳段连霍高速公路三门峡段京港澳高速公路漯河-漯马店段南洛高速公路漯周界段江西昌泰、昌樟高速公路兰南高速公路尉许段兰南高速公路许平南段“高速公路病害综合处治高速公路病害综合处治”系列技术之三系

17、列技术之三 路基非开挖快速加固技术 （CGMT碎石桩）一、一、CGMT技术的适用范围技术的适用范围 CGMT（Cement Gravel Mixing Trenchless）解决由于各种原因造成的路基压实度低、含水量过高形成的路面沉陷、唧泥、翻浆、桥头跳车、路基滑移等路基路面病害问题。二、二、CGMT桩加固机理桩加固机理CGMT路基加固处理技术通过对路基土置换挤密、吸收降低水分等形成复合路基，降低了路基填料的含水量，对原有土体进行挤密，使桩周围一定范围内土层密实度提高，提高了路基的整体强度。二、二、CGMT桩加固机理桩加固机理置换挤密作用：CGMT施工时，用水泥碎石置换原路基填料，再夯实处理，

18、对原有土体具有挤密作用，使桩周围一定范围内土层密实度大大提高，增加了地基整体抗剪能力，提高了承载力，防止地基产生滑动破坏。吸收水分作用：CGMT具有吸收桩间水分作用，有利于降低路基填料的含水量。排水作用：可将滞留在路面结构层底部与土路基顶部之间的水分排出，消除翻浆。复合路基，复合地基作用：CGMT于桩间土形成复合地基，复合路基，有利于提高地基、路基的整体强度。桩底嵌入原地面以下，防止路基纵横方向滑移。三、三、CGMT施工工艺流程施工工艺流程放放 线线三、三、CGMT施工工艺流程施工工艺流程取取 芯芯 三、三、CGMT施工工艺流程施工工艺流程钻钻 孔孔 三、三、CGMT施工工艺流程施工工艺流程回

19、回 填填四、四、CGMT施工控制要点施工控制要点CGMT桩是一种新型的路基加固技术，具有很好的功效。但同时要使其功效发挥的淋漓尽致也需要一定的技术来保证，因此施工中的质量和技术控制非常重要。(1) 采用钻机成孔，成孔垂直度应控制在1.5%以内，中心偏差小于50mm，成孔直径不小于设计直径，成孔深度不小于设计深度。(2) 成孔和孔内回填夯实的施工顺序：当整片处理时，宜从中心向外间隔进行；当局部处理时，宜从外向里间隔1-2孔进行，以起到挤密路基土的作用。四、四、CGMT施工控制要点施工控制要点(3) CGMT采用C30混凝土标号，水泥要求32.5R普通硅酸盐水泥。(4) 夯锤重，落距。一般情况下按

20、照每批25-30cm虚填，夯实击，夯实控制以前后两次沉降量不超过5mm为最佳夯击次数。(5) 由于被加固路基的含水量往往较大，成孔时可能会出现缩孔现象，可在成孔过程中适量加入少量水泥，多次冲击以保证成孔质量，并在成孔后立即回填。 五、五、CGMT技术优势技术优势施工快捷，减少交通影响；不破除路面，环境污染小；排水固基，抗液化，增加路基承载力；可减少路面不均匀沉降，提高路基路面整体稳定性。六、六、CGMT桩的质量检测桩的质量检测由于复合路基中构筑了大量的CGMT桩，其质量优劣是直接关系到复合路基功效发挥好坏的重要方面，故及时进行桩体质量的检验，发现问题从速补救，以指导制桩施工。通常认为单桩荷载试验是较可靠的方法，但单桩静力荷载试验耗资大、时间长、检验的数量有限。对于小型工程有时甚至还无条件进行，更不能做到跟踪检验。目前工程中主要采用动力触探和瑞利波两种检验方法。 六