公路改扩建工程关键技术.ppt

1、公路改扩建工程关键技术,Haiwii 2015,Techniques for Highway Reconstruction or Rehabilitation,公路为什么要改扩建? 如何进行公路改扩建? 公路改扩建的内容是什么？,提纲,一、背景 二、公路改扩建原则 三、路基改扩建 四、路面改扩建 五、隧道改扩建 六、桥梁改扩建,一、背景,1、现状 2、问题 3、解决方案 4、意义,目录,1 现状,截至2014年底 公路总里程：466万公里 高速公路：11.2万公里 路网密度：45公里/百平方公里 机动车保有量：2.66亿辆 汽车保有量：1.44亿辆 五纵七横建设：“十一五”完成,2 问题,交通

2、量快速增长，公路通行能力和服务水平不满足要求； 道路等级低（转弯半径小、视距不足、纵坡坡度大等）、技术状况差，舒适性、安全性、经济性、快捷性不满足发展的要求； 一些路段，病害严重(纵向开裂、边坡垮塌、滑坡、泥石流等），交通安全、环保问题突出； 铺面损坏严重（开裂、沉陷、不平整、抗滑力不足），使用性能不满足要求。,2013年6月20日，国家公路网规划（2013年-2030年）公布，西部地区新增加两条南北纵线，成为“7 11 18”网，总里程 8.5 11.8万公里。,公路通行能力和服务水平不足，高速路拥堵,公路转弯半径小，视距不足，交通事故多,公路边坡垮塌、滑坡、泥石流等，干扰、阻碍正常交通,落

3、石,铺面损坏严重（开裂、沉陷、不平整、抗滑力不足等）影响使用性能,水毁,3 解决方案,方法 利用原路，补强、罩面、翻修、加宽（改扩建） 原路局部路段改线（新建） 施工过程中的难题 通行、质量、安全、进度,补强,罩面,翻修,加宽,局部改线,4 意义,提升公路通行能力和服务水平 提升公路技术等级 提高路面的承载能力和耐久性 改善路面的使用性能和路面的表面功能 改善公路交通安全、拥堵状况,二、公路改扩建原则,1、总体要求 2、新建方案 3、改扩建方案,目录,1 总体要求,技术先进 经济合理 资源节约、环保,方案比选，改扩建方案不满足技术、经济和环保要求时，采用新建方案。,2 新建方案,改扩建时机 现

4、有公路局部路段利用 高速公路改扩建 一、二、三级公路改扩建 利用现有二级路改建为小交通量高速路一幅时,3 改扩建方案,高速、一级公路服务水平降低到三级服务水平下限之前； 二、三级公路服务水降低到四级服务水平下限之前； 四级公路据具体情况确定。,改扩建时机确定,因地形地物限制，提高设计速度会： 诱发工程地质病害； 大幅增加工程造价； 对保护环境、文物有较大影响。 该局部路段维持原设计速度，但其长度应符合： 高速公路不大于15km； 一、二级公路不大于10km。,利用现有公路局部路段,先交通组织设计、交通安全评价，后实施方案设计； 实施中，减少对既有公路的干扰，有保证通行安全措施； 通车路段服务水

5、平可降低一级，设计速度不低于60km/h。,高速公路改扩建,做保通设计方案,一、二、三级公路改扩建,利用现有二级公路改建为沙漠、草原、戈壁等小交通量地区的高速公路分离式断面路段一幅时 设计洪水频率保持原标准不变； 设计速度不大于80km/h。,利用现有二级公路改建为小交通量高速路一幅时,三、路基改扩建,1、基本要求 2、原有路基状况调查评价 3、二级及二级以下公路路基拓宽改建 4、高速公路、一级公路路基拓宽改建,目录,1 基本要求,公路路基拓宽改建设计原则 公路路基拓宽改建设计准备 交通组织与原路基利用 原路基翻挖复压 公路路基改建设计,公路路基拓宽改建设计原则,应根据原有公路沿线的地形、地貌

6、、地质构造、水文地质、地基土的性质、不良地质的发育情况，采取合理的工程措施，保证拓宽改建公路路基的强度和稳定性。,应对原有路基和拓宽场地进行必要的补充调查、勘探和测试； 查明原有路基的填料性质、含水量、密度、压实度、强度、以及路基的稳定情况； 分析评价新拼接路基或增建路基对原有路基沉降变形和边坡稳定的影响程度。,公路路基拓宽改建设计准备,应根据公路沿线的地形地貌和地质特点、原有路基现状及拓宽后的交通组织； 综合比较确定原有路基的利用与拓宽拼接方案。,交通组织与原路基利用,应合理利用原有路基强度，并应根据原有路基结构的回弹模量、含水率和密实状态，综合确定是否需要对原路基进行翻挖复压。,原路基翻挖

7、复压,应做好路基路面综合设计。拓宽部分的路基与原有公路路基之间保持良好地衔接； 采取必要的工程措施减小拓宽路基与原有公路路基之间的差异沉降，防止产生纵向裂缝。,公路路基改扩建设计,2 原有路基状况调查评价,原有路基调查 现场调查 物理力学性质试验 原有路基的分析评价 软土地区原有路基的分析评价 膨胀土地区原有路基的分析评价 岩溶地区原有路基的分析评价,应采取资料收集、现场调查和勘探试验相结合的方法； 路基拓宽改建设计前，应搜集原有公路的地基及路基勘察设计、竣工图和养护等方面的资料； 软土地区还应搜集原有公路的沉降观测资料。,原有路基调查,综合采用人工路况调查、无损检测和勘探调查等技术手段，判定

8、原有路基及排水设施、防护与支挡结构的使用性能。 1 根据既有资料和人工路况调查结果，对原有公路路基做分段测试与评价。 2 选择有代表性的路段，进行几何尺寸、FWD、承载板等测试，确定路基回弹模量。 3 选择代表性断面，对路面各结构层、上路床、下路床、上路堤、下路堤及地基土进行勘探试验。 4 调查既有路基支挡工程基础形式、地基地质条件和使用状况，必要时应对支挡工程地基进行勘探试验。,现场调查,对既有填方路堤和挖方路段路床土进行物理力学性质试验，确定路基土的含水率、饱和度、压实度、平均稠度、回弹模量等。,物理力学性质试验,1 根据调查、测量、试验和水文分析资料，确定原有路基高程能否满足路基设计洪水

9、频率要求。 2 确定原有路基填料能否满足路基土最小CBR 值、路基压实度的要求。 3 确定路基的平衡湿度，分析评价路基相对高度的合理性。 4 分析评价路基边坡的稳定状态、各种防护排水设施的有效性及改进措施。 5 分析评价原有路基病害的类型、分布范围、规模、成因，以及原有路基病害整治工程设施的效果，并提出路基病害整治措施。,原有路基的分析评价,1 原有路基下各种地基处理路段的软土地基固结度、固结系数、压缩变形发展规律和抗剪强度增长规律，确定原有路基下各种地基处理路段的软土地基固结度和剩余沉降值（包括主固结和次固结）。 2 分析评价原有软土地基处理方法的效果及其改进措施。 3 分析评价拓宽改建路基

10、与原有路基之间的稳定性和差异沉降、对原有路基沉降和稳定影响程度。,软土地区原有路基的分析评价,1 确定路基填料的膨胀特性及其埋深和厚度，分析评价路基结构是否符合要求。 2 分析评价原有路基的稳定与变形状态、各种膨胀土处治措施的有效性及改进措施。,膨胀土地区原有路基的分析评价,1 分析岩溶的发展规律和分布规律，分析溶洞顶板的安全厚度及溶洞距路基的距离是否满足要求。 2 评价原有路基稳定与变形状态、各种岩溶处理措施的有效性及其改进措施。 3 判别拓宽改建路基对原有路基稳定的影响程度。,岩溶地区原有路基的分析评价,3 二级及二级以下公路路基拓宽改建,公路路基的拓宽改建 拓宽改建公路路基高程要求 拓宽

11、路基的处理、路基填料最小强度和压实度要求 路基拓宽改建要求 挖方路基拓宽 病害路基改建 软土地基上路基拓宽设计 既有构造物改动地段要求 既有建筑物无明显损害、强度及稳定性满足改建要求 加固利用的既有建筑物，新、旧混凝土或砌体处理,应根据公路等级、技术标准，结合当地地形、地质、水文、填挖情况选择适宜的路基横断面形式。,公路路基的拓宽改建,高程应满足要求； 当路基填筑高度受限而不满足要求时，应采取增设排水垫层或地下排水渗沟等措施处理。,拓宽改建公路路基的高程要求,应满足改建后相应等级公路的技术要求； 二级公路改建时，可根据需要采用冲击碾压或强夯等进行增强补压，以消减新老路基拼接拓宽的差异变形。,拓

12、宽路基的处理、路基填料最小强度和压实度要求,1 拓宽改建路堤的填料，宜选用与原有路堤相同、且符合要求的填料或较原有路堤渗水性强的填料。当采用细粒土填筑时，应做好新老路基之间排水设计，必要时，可设置横向排水渗沟，以排除路基内部积水。 2 拓宽原有路堤时，应在原有路基坡面开挖台阶，台阶宽度不应小于1.0m，当加宽拼接宽度小于0.75m 时，可采取超宽填筑或翻挖原有路基等工程措施。 3 拓宽路堤边坡形式和坡度应按相关规定选用。,路基拓宽改建要求,挖方边坡形式与坡度可按相关规定或参照原有挖方路基稳定边坡确定； 原有挖方边坡病害经多年整治已趋稳定的路段，改建时应减少拆除工程，不宜触动原边坡。,挖方路基拓

13、宽,根据病害类型、特征、成因及危害程度，结合当地气象、水文地质、工程地质等因素，采取相应的整治措施。,病害路基改建,应符合关于软土路基的强度、稳定性、工后沉降的有关规定。,软土地基上路基拓宽设计,因抬高或降低路基、改移中线而引起既有构造物改动的地段，当既有支挡建筑物使用良好时，宜保留。,既有构造物改动地段要求,全部利用； 若部分损坏或不满足改建要求时，可加固利用、改建或拆除重建。,既有建筑物无明显损害、强度及稳定性满足改建要求,应紧密连接，形成整体。,加固利用的既有建筑物，新、旧混凝土或砌体处理,4 高速公路、一级公路路基拓宽改建,路基拓宽改建设计 拓宽路基压实度及新老路基拼接处理 软土地基上

14、路基拓宽设计 水文不良地段的原有路基拓宽改建 二级及二级以下公路拓宽改建为高速公路、一级公路 高速公路、一级公路路基拓宽改建设计 原有路基的利用,路基拓宽改建设计,应符合有关规定，做好地基处理、路基填料、边坡稳定、防护排水设施的综合设计，并与交通工程、路面排水系统设计相协调。,压实度应符合相关规定，必要时，可采用冲击碾压或强夯等进行增强补压，以消减新老路基拼接拓宽的差异变形。 新老路基的拼接处理设计，除符合有关规定外，当路堤高度超过3m 时，可在新老路基间横向铺设土工格栅，以提高路基的整体性减小不均匀沉降。,拓宽路基压实度及新老路基拼接处理,应符合有关规定，并满足下列要求。 1 路基拼接时，应

15、控制新老路基之间的差异沉降，原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值不应大于0.5%。 2 地基处理措施的选取和设计，应综合考虑软土层厚度和埋深、原有地基的固结度和剩余沉降情况、路基高度和拼接形式等因素，控制拓宽路基的沉降并尽量减小对原有路基的影响。 3 浅层软土地基，可采用垫层和浅层处理措施减小拓宽路基的沉降。 4 深厚软土地基，可采用复合地基或轻质路堤等处理措施，不宜采用对原有路基产生严重影响的排水固结法或强夯法。对于鱼（水）塘、河流、水库等路段，需要排水清淤时，必须采取防渗和隔水措施后方可降水。 5 新老路基分离设置，且距离小于20m 时，可采用设置隔离措施或对新建路基地基予以处理，减

16、小新建路基对原有路基的沉降影响。,软土地基上路基拓宽设计,应结合路基路面拓宽改建设计，增设排水垫层或地下排水渗沟等。,水文不良地段的原有路基拓宽改建,若原有路基土的强度和压实度不能满足要求，且论证路面补强方案总体不可行的情况下，应对原有路基进行土质改良或者挖除原有路基路面后重新填筑。,二级及二级以下公路拓宽改建为高速公路、一级公路,应考虑维持施工期临时行车的过渡措施，若高速公路拓宽施工期不能封闭交通时，设计应考虑行车与施工安全性； 岩石挖方路段，应采取光面爆破或预裂爆破方法、以及相关防护措施。,高速公路、一级公路路基拓宽改建设计,应与路面利用和加铺设计相结合，并根据路基病害的产生原因和对拓宽结

17、构的影响程度，采取针对性的处治措施。 1 原有路基回弹模量不满足新建路基的要求，但未出现破损、且拓宽后通过加铺设计可满足路面设计要求，充分利用原有路基。 2 原有路基回弹模量不满足新建路基的要求，路面出现严重破损，可根据含水率、压实度和填料类型的分析评价，分别采取改善排水措施、补充碾压、换填处治等措施。 3 条件受限不能翻挖原有路基，可采取水泥碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩、注浆等处理措施。,原有路基的利用,四、路面改扩建,1、原有路面状况调查评价 2、路面补强（罩面、加铺、翻修） 3、路面加宽 4、路面等级提高和局部改线,目录,1 原有路面状况调查评价,调查内容与方法 调查的装备 评价指标与方法

18、评价标准,1.1 调查内容与方法,路面调查内容与频率 破损调查 强度调查 平整度调查 抗滑能力调查 交通量观测,路面调查内容与频率,路面调查内容主要包括：破损调查、平整度调查、抗滑能力调查、路面车辙及强度调查，根据需要增加桥头、通道两侧及涵洞的不均匀沉降观测。调查频率见下表。,路面调查频率,破损调查,路面破损的调查指标为综合破损率DR。 高速、一级公路路面破损数据调查，宜采用先进快速的调查方法，如带摄像的综合检测车； 其他等级公路，可采用人工调查的方法。,强度调查,路面强度调查的指标为路面弯沉值ls。 高速、一级公路路面弯沉值的调查，宜采用自动弯沉仪或落锤式弯沉仪，且应建立与贝克曼梁测定结果的

19、对应关系； 其他等级公路，可采用贝克曼梁弯沉仪进行调查。,平整度调查,路面平整度调查的指标为国际平整度指数IRI。 路网的全面调查宜采用车载式检测设备快速检测，如激光平整度仪； 小范围的抽样调查可采用连续式平整度仪或3m直尺检测。 各种方法的测定结果应建立与国际平整度指数之间的对应关系。,抗滑能力调查,路面抗滑能力的调查指标为横向力系数SFC和摆值BPN。 调查设备可采用横向力系数测定车和摆式仪。 高速、一级公路，宜采用横向力系数测定车。,交通量观测,当调查与评价路段有交通量观测数据时，应直接采用。 如果交通量观测数据不能满足要求时，应按相应方法进行补测。,1.2 调查的装备,3 m Rule

20、r,Laser Profiler,CP-5 eight-wheel roughness instrument,3 m Ruler,路面使用质量的评价内容包括： 路面损坏 路面平整度 路面车辙 抗滑性能 路面结构强度,1.3 评价指标与方法,路面损坏状况指数,式中： a0沥青路面15，水泥路面10.66； a1沥青路面0.412，水泥路面0.461。,路面损坏用路面损坏状况指数PCI评价,路面平整度,路面平整度用路面行驶质量指数RQI评价,路面车辙,路面车辙用路面车辙指数RDI评价,路面抗滑性能,路面抗滑性能用路面抗滑性能指数SRI评价,路面结构强度,路面结构强度用路面结构强度指数PSSI评价,

21、使用性能评价,路面使用性能指数PQI为：,式中： wPCI、wRQI、wRDI、wSRI各分项的权重。,1.4 评价标准,PQI PCI RQI SSI SFC/BPN,PQI,PCI,路面平整度采用快速检测设备，结合路面损坏和车辙一并检测，也可采用高精度断面平整度仪单独检测，检测仪每年标定至少一次，Cvor0.95。 无条件时，对三、四级公路，路面平整度可用3m直尺人工检测。,路面平整度评定标准,RQI,SSI,SFC/BPN,路面破损状况改善（SSI中等以上）,遇下列情况，采取日常养护为主，对局部破损小修的措施： 高速、一级公路路面状况指数PCI为优、良时； 二级及二级以下公路路面状况指数

22、PCI为优、良、中时。 遇下列情况，采取中修罩面的措施： 高速、一级公路路面状况指数PCI为中及中以下时； 二级及二级以下公路路面状况指数PCI为次及次以下时。,遇下列情况，采取大修补强措施提高路面结构承载能力： 路面结构强度系数SSI为中等以下时。,路面结构强度改善（SSI中等以下）,遇下列情况，采取日常养护为主的措施： 高速公路及一级公路行驶质量指数RQI为优、良时； 二级及二级以下公路行驶质量指数RQI为优、良、中时。 遇下列情况，采取罩面等措施改善路面平整度： 高速公路及一级公路行驶质量指数RQI为中及中以下时； 二级及二级以下公路行驶质量指数RQI为次及次以下时。,路面行驶质量（平整

23、度）改善,遇下列情况，采取加铺罩面层等措施提高路表面抗滑能力： 高速公路及一级公路抗滑能力不足（SFC40）的路段； 二级及二级以下公路抗滑能力不足（SFC30或BPN32）的路段。,路面表面抗滑能力改善,遇下列情况，采取提高现有路面等级或加宽改造的措施提高道路通行能力和服务质量： 路面不适应现有交通量； 路面不适应现有载重的需要。,路面通行能力（服务质量）改善,2 路面补强,稀浆封层 碎石封层 微表处 加铺层 翻修（铣刨） 再生利用,2.1 稀浆封层,1. 简介 稀浆封层是采用机械设备将适当级配的乳化沥青、粗细集料、水、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料

24、摊铺到原路面上形成的薄层。 对新旧路面的老化、裂缝、光滑、松散、坑槽等病害起到了预防和维修的作用，使得路面的防水、抗滑、平整、耐磨性迅速提高。 国外，1940年代后期兴起于德国，60年代推广于欧、美，80年代世界推广应用。 国内，1986年以后。,2. 特点 具有耐磨、抗滑、防水、平整性等性能； 施工迅速； 造价低、用途广； 节约能源等。,3. 适用范围 路面已磨损、老化、光滑、松散、裂缝等病害； 或需要尽快恢复通车的路段。,4. 施工工艺,2.2 碎石封层,1. 简介 同步碎石封层是用专用设备即同步碎石封层车将碎石及粘结材料（改性沥青、乳化沥青/改性乳化沥青、稀释沥青、胶粉沥青等）同步铺洒在

25、路面上，通过自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层。 同步碎石封层技术在欧美等国家得到广泛应用，在澳大利亚约有25万km的公路采用碎石封层作为磨耗层，占到公路总里程的近1/3。,2. 特点 具有卓越的抗滑性能； 有效的封水效果； 造价低； 施工工艺简便； 施工速度快等。,3. 适用范围 道路养护罩面； 新建路面磨耗层； 新建中轻交通道路面层； 应力吸收粘结层； 路面下封层。,4. 施工工艺,2.3 微表处,1. 简介 采用专用设备（微表处摊铺机）由聚合物改性乳化沥青、粗细集料、矿物，填料、水及添加剂，按一定比例拌和而成的流动状沥青混合料，然后将其摊铺在路面上形成一定厚度表面薄层，微表处和超表处是乳

26、化沥青稀浆罩面的最高级形式。 微表处能够适应迅速开放交通的需要，在摊铺后12小时内即可开放交通。 国内，1999年以后在全国20多个省市推广应用于高速公路养护。,2. 特点 有效的封水、抗滑； 改善路面外观； 修复车辙； 提高平整度； 延缓沥青路面老化。,3. 适用范围 路面渗水、老化、抗滑力不足； 路面车辙严重、平整性差或者有轻微裂缝。,4. 施工工艺,2.4 加铺层,AC+PCC PCC+PCC PCC+AC AC+AC,2.4.1 AC+PCC,直接加铺 反射裂缝问题 碎石化后加铺（打裂压稳、打碎压稳、完全碎石化） 反射裂缝或承载力不足问题,2.4.2 PCC+PCC,直接加铺 接缝对应

27、，新旧水泥混凝土层间处理（光滑、结合）问题,2.4.3 PCC+AC,直接加铺 旧AC承载力及整平问题,2.4.4 AC+AC,直接加铺 旧AC承载力问题,2.5 翻修（铣刨）,翻修条件 翻修设计 面层翻修步骤 面、基层翻修步骤,2.5.1 翻修条件,路面破损严重，采用罩面等养护办法不能使路面恢复到良好的工作状态时，为保证路面必要的服务功能，应进行翻修。 如路基软弱导致路面损坏时，应对软弱路基进行处治到达质量标准后再修筑基层、面层。,翻修前，应对翻修路段的路面结构、路基土特性、交通量等进行分析，按公路沥青路面设计规范进行厚度设计。,2.5.2 翻修设计,1.铣刨机铣刨或小型机械/人工翻挖； 2

28、.铣刨/翻挖料的收集运送，再生利用； 3.清扫碎料、灰尘，下层表面浇洒0.30.6kg/m2的粘层沥青，原路侧壁涂刷0.3kg/m2左右的粘层沥青； 4.采用与原路相同的材料和厚度进行铺筑； 5.压路机碾压密实，热拌沥青混合料，接缝采用热烙铁烫边封密； 6.开放交通（初期养护）。,2.5.3 面层翻修步骤,1.沥青面层铣刨后翻挖基层，或破碎机破碎路面，沥青面层翻挖范围超出基层翻挖边缘30cm左右，以便接缝错开； 2. 旧料收集运送后，清除基层，避免混杂，影响再生利用； 3.避免雨天翻修，必要时在露肩处布置盲沟，防止路床积水； 4.整平路基并经碾压后，采用与原路相同的材料和厚度进行铺筑，每层压实

29、厚度不大于20cm，翻挖面积小时，采用小型压路机或振动夯板压实，每层压实厚度不大于15cm； 5.基层稳定并达到强度要求后，浇洒0.71.1kg/m2的透层沥青，原路侧壁涂刷0.3kg/m2左右的粘层沥青，采用与原路相同的材料和厚度进行铺筑； 6.开放交通（初期养护）。,2.5.4 面、基层翻修步骤,2.6 再生利用,再生沥青混合料的拌制 再生沥青混合料适用范围 旧料质量要求 再生剂 再生沥青混合料的沥青 再生沥青混合料粗、细集料要求 再生沥青混合料配合比设计 沥青用量、集料级配 再生沥青混合料拌和 再生沥青混合料运输、施工及质量管理,2.6.1 再生沥青混合料的拌制,热拌再生沥青混合料是旧料

30、、新矿料、再生剂与新沥青在热态下拌和而成，混合料强度高，路用性能好； 冷拌再生沥青混合料是旧料、新矿料、再生剂与乳化沥青在常温下拌和而成，成型期较长，混合料强度相对较低。,2.6.2 再生沥青混合料适用范围,热拌再生沥青混合料适用于翻修养护工程，一、二、三级公路的中下面层，四级公路的面层。对于一、二、三级公路的上面层，以及高速公路中、下面层，需经试验、总结、评定合格后才能使用； 冷拌再生沥青混合料适用于翻修养护的四级公路路面。,2.6.3 旧料质量要求,旧料是沥青路面翻修时所得的面层材料，质量应符合以下要求： 1.洁净，不得混入有机垃圾，无沥青粘结的砂石料10%，含泥量1%； 2.块状旧料可用

31、机械轧碎或人工敲碎； 3.破碎后的最大粒径按用途确定； 4.分类堆放在平整、坚实和排水良好的场地，堆放不结块，高度1.5m。,2.6.4 再生剂,再生剂有机油、润滑油、抽出油和玉米油，性能和储放应符合以下要求： 1.较强的渗透和软化能力，降低旧沥青粘度，达到要求的针入度； 2.与旧沥青互溶，使之与新沥青均匀的混合为一体； 3.能调节旧沥青的成分，达到路用沥青的质量要求，有较好的抗老化性能； 4.应储存于有盖的容器中，防止水和垃圾等混入，防火。,2.6.5 再生沥青混合料的沥青,用于再生沥青混合料的新沥青和乳化沥青的类型和标号依据公路等级、用途和当地气候条件选定，质量符合相关规定。,2.6.6

32、再生沥青混合料粗、细集料要求,粗、细集料应满足： 具有足够的强度；与沥青粘附性良好；无风化和杂质；颗粒形状接近立方体；其他质量要求符合相关规定。,2.6.7 再生沥青混合料配合比设计,热拌再生沥青混合料配合比按下述步骤设计： 1.旧料分析与新旧沥青掺配； 2.根据确定的新旧沥青掺配比例，选定新矿料与旧料的配合比，并依据新矿料颗粒组成，计算新矿料用量； 3.依据马歇尔试验技术标准确定再生沥青混凝土的最佳沥青用量。,2.6.8 沥青用量、集料级配,热拌再生沥青碎石的沥青用量依据本地区经验或通过试验确定； 冷拌再生沥青混合料的级配和乳化沥青用量可按乳化沥青路面实践经验确定。,2.6.9 再生沥青混合

33、料拌和,热拌再生沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制（新集料加热温度230C，干拌15s，再拌3045s，出厂温度140160C）； 冷拌再生沥青混合料宜采用机械拌和，受条件限制时可采用人工拌和。,2.6.10 再生沥青混合料运输、施工和质量管理,遵照公路沥青路面施工技术规范/细则执行。,3 路面加宽改建,路面加宽改建工程特点 路面加宽改建工程拼接方式 路面加宽改建工程总体施工方案 路面加宽改建工程关键技术和难点 路面加宽改建工程施工技术,维护正常交通秩序，施工安全风险较大 施工现场狭窄，无法流水作业 不确定因素太多，作业程序调整频繁 拼缝质量要求较高，技术难度加大 资源投入量大，工

34、作效率不高,3.1 路面加宽改建工程特点,两侧拼接拓宽为主 局部分离拓宽,3.2 路面加宽改建工程拼接方式,半幅封闭、借道行驶 分段施工、连续作业 逐段完成、滚动前进,3.3 路面加宽改建工程总体施工方案,路面各结构层的处理方案 路面各结构层的拼接技术,3.4 路面加宽改建工程关键技术和难点,3.5 路面加宽改建工程施工技术,路面加宽工程施工流程图 路面加宽工程施工工艺过程,3.5.1 路面加宽工程施工流程图,是路面拓宽工程施工方案的重要组成部分； 也是确保施工人员、设备安全，维护正常交通秩序的重要保证。 应有专门人员去施工现场二十四小时巡回检查，发现问题立即处理。,1 交通封闭,3.5.2

35、路面加宽工程施工工艺过程,沪宁高速公路扩建工程半幅封闭路段交通控制实施方案,路面拼接纵、横断面的高程通过调整结构层厚度来实现。 原路面标高测量，作为设计单位调整新铺路面设计厚度依据，确定原路面哪个车道可利用，可保留到哪个结构层。 水稳碎石基层施工时，基层顶面高程必须调整好，以保证三层沥青面层的厚度； 新铺沥青中面层标高也必须与可利用的原路面的中面层标高相一致，确保沥青上面层的厚度。,2 原路面高程测量,病害调查,找出老路利用中有病害隐患的地段，对其进行处理后然后再进行路面的拼接施工。 病害种类主要有：面层松散，面层网裂，面层网裂唧浆，面层横裂，面层横裂唧浆，面层纵裂，面层纵裂唧浆，车辙，坑塘，

36、修补，基层纵裂，基层横裂，基层网裂，基层松散，基层含泥，基层厚度不足。,3 病害调查,(1) 铣刨原路面 原行车道中、上面层全部铣刨； 原超车道各结构层基本完好且无沉降段，局部保留； 原超车道各结构层基本完好但有沉降段，适当铣刨或保留，并加铺4cm沥青上面层； 原超车道有病害段，铣刨病害层，再铺筑新结构层。,铣刨台阶,4 原路面铣刨,路面铣刨顺序图,(2) 铣刨顺序,铣刨时按拼接要求的几何尺寸形成台阶，台阶及拼接面不得有松动粒料和灰尘，也不得因机械通过造成缺角、啃边、松散等情况。横向工作缝要求设在与结构物分界处；遇特殊情况，按实际铺筑层次形成台阶，其台阶宽度2m，并按垂直接缝的要求进行施工；

37、可能发生啃边的地段，可预留5cm宽待拼接前切缝处理； 切边时线型要求顺直，拼接处压实度满足设计要求； 老路利用的结构层面要拉毛，不得有遗留的夹心层； 铣刨深度误差1.0cm； 铣刨面平整度高低差8mm； 沥青面层、二灰碎石基层、底基层按新拼接结构层厚度，分层铣刨，运到再生加工场地分类堆放。,(3) 铣刨要求,铣刨作业边角切缝处的大块废料（如沥青止水带、风镐切除的边角料）要单独装运废弃；粒径大于5cm的铣刨料不得再生利用； 不受台阶标高控制的部分铣刨厚度可以增加，但不得与沥青面层和基层、基层和底基层混在一起铣刨，以免影响再生料质量。 铣刨作业时，施工路 段的运输车辆应有专人管理，防止因车辆损坏台

38、阶边缘，影响拼接质量。,(4) 铣刨注意事项,5 路床补强,(1) 工艺流程,由第二、三车道分界线向外1.55.5m（宽4m）为路床补强的平面控制位置，补强深度为20cm。,路床补强（单向土工格栅）,(2) 补强范围,铣刨过程中对含水量要严格控制，一般宜大于最佳含水量12%； 单向土工格栅要铺设平整并固定； 水泥土回填、碾压等工作要在水泥初凝前完成； 路床成型后，底基层不能在24h内施工的地段要洒水养生，保持表面湿润； 水泥土也可采用稳定土拌和机拌和，但需增加装卸作业； 水泥剂量采用滴定法按规范要求的频率检测。,(3) 路床补强注意事项,路床补强,将铣刨料按规定比例外掺2%水泥组成混合料，用作

39、加宽部分的底基层料。 再生混合料的组成：老路沥青面层铣刨料和基层二灰碎石铣刨料按各50%（或30%：70%），外掺2%水泥组成再生混合料。其最佳含水量为8%；最大干密度为2.02g/cm3,施工过程中控制最佳含水量2%，7天无侧限抗压强度达到1MPa 以上。 因铣刨料数量不能满足底基层材料需求，可在混合料中添加部分河砂或机制砂，经试验及实践证明，混合料7天无侧限抗压强度指标能满足设计要求（1.0MPa）。,6 再生混合料底基层摊铺,(1) 再生混合料的组成设计,沥青面层、二灰碎石基层、底基层按台阶拼接的要求分层铣刨，不同材料不能混铣混装； 铣刨料粒径不宜大于5cm； 堆料场铣刨料堆高不超过2m

40、； 在铣刨料仓中增加破拱装置，或定期对铣刨料进行翻拌。,(2) 铣刨料要求,(1) 水泥稳定碎石基层设计强度要求为3.0MPa。 (2) 水泥稳定碎石基层配合比。 为减少半刚性基层温度裂缝和干缩裂缝的产生，在满足强度要求的前提下尽量采用低水泥剂量的配合比。 采用1#料（13.231.5）：2#料（4.7513.2）：3#料（4.75以下）的比例为353035； 水泥剂量为4.0%； 最大干密度为2.36 g/cm3； 最佳含水量为5.6%,； 7天无侧限抗压强度为3.5MPa。,7 水泥稳定碎石基层摊铺,基层拼接方法示意图,(3) 基层拼接示意图,水泥稳定碎石基层摊铺,(4) 水泥稳定碎石基层

41、摊铺,采用粘结剂增加新老基层之间的粘结力。为了保证新老基层之间纵向接缝的施工质量，采用A型-302混凝土界面剂涂敷原基层的拼接面来增加新老基层之间的粘结力，使基层整体受力。,基层拼接效果图,(5) 新老基层的粘结,(6) A型-302混凝土界面剂涂刷工序,用来计量、搅拌甲、乙两组份的器具要分开； 盛用A型-302的器具趁湿的时候随时清洗干净； 必须严格按配合比比例施工 ； 配置好的混合液要在2h内使用完。,(7) A型-302混凝土界面剂施工注意事项,施工前将封层上尘土、杂物等清扫干净。 喷洒粘层油前应保持封层表面干燥。,洒布粘层油的横向范围要比聚酯玻纤布宽510cm。 气温在5以上，沥青温度

42、应保持在165180。 洒布热沥青粘层油时要喷洒均匀，洒布量为0.81.0kg/m2。 在玻纤布铺设前对粘结料洒布量进行试验检测。,8 稀浆封层,(1) 封层作业面清扫,(2) 撒布沥青粘层油,稀浆封层施工,(1) 加固基层拼接缝，延缓反射裂缝产生 在新老基层接缝顶面2m范围内铺设聚酯玻纤布。,9 聚酯玻纤布铺设,(2) 聚酯玻纤布的铺装与搭接,聚酯玻纤布及铺设设备应垂直于拼接缝； 待热沥青粘层油处于液体状，采用铺设车进行聚酯玻纤布铺设，沥青喷洒车与聚酯玻纤布铺装车距离不应超过60m； 聚酯玻纤布铺设后立即用刷子和滚筒碾压，以保证其能及时与沥青粘结牢固在一起；若铺装时发生褶皱或打折现象，应及时

43、用工具刀切开褶皱部位，然后在铺设方向上再搭接起来，用粘结料胶结并压实，以保证聚酯玻纤布与粘结料的良好粘结； 聚酯玻纤布铺设时，应尽可能铺设成一条直线；弯道处宜将聚酯玻纤布弯曲处剪开，重叠铺设并涂刷热沥青粘结料； 聚酯玻纤布纵向接缝搭接宽度为510cm，横向接缝搭接宽度为1015cm，横向接缝搭接方向应为摊铺沥青混合料的方向，将后一端压在前一端之下，并用热沥青粘结料粘结好； 聚酯玻纤布铺设后两侧喷洒外露的热沥青粘结料应及时采用石屑覆盖。,(3) 聚酯玻纤布的保养与维护,聚酯玻纤布铺设施工完成后，在热粘结料未冷却至常温下应禁止行人或车辆进入，以防止由于车轮粘油将聚酯玻纤布带起或破坏； 禁止任何车辆

44、在聚酯玻纤布上行驶时突然刹车或急转弯，以免对聚酯玻纤布造成极大破坏。,(4) 聚酯玻纤布施工注意事项,聚酯玻纤布施工时，现场操作人员应戴好防护手套，并配戴防护眼罩，以免被高温热沥青烫伤或被聚酯玻纤布刺伤手指； 施工中不得使用在储存过程中受潮、污染或破损的聚酯玻纤布。,聚酯玻纤布铺设,中面层拼接面为第一、二车道分界面； 下面层拼接面为第二、三车道分界面向内1.5米处，上、下基层两个台阶由第二、第三车道分界线分别向内、向外错台30cm； 底基层拼接线定在第二、三车道分界线向外1.25m处，拼接缝采用垂直接缝。 在保留上面层的地段，上面层拼接缝设在第一、二车道分界线向内10cm（即铣刨标线部分），中

45、面层拼接线设在第一、第二车道分界线向外20cm，拼接台阶30cm。,10 沥青路面的拼接,路面拼接方法,沥青路面中、下面层沥青混合料采用Superpave设计方法，中面层采用SBS改性沥青结合料，以提高沥青路面的抗车辙能力；上面层采用SMA-13，以提高沥青路面的表面功能。 由于保留了部分原路沥青面结构层；或因施工宽度的限制，施工过程中会出现沥青面层的冷接缝；这是沥青路面的薄弱环节。为了增强路面的整体性，沥青面层的接缝均采用热接缝。 热拼方法及机具：在摊铺机螺旋布料器混合料前方，采用喷灯对原路保留的沥青层面进行加热使其软化，以保证新老层面的连接质量。,热接缝施工,热接缝施工机具：喷灯、煤气、支

46、架,热拼接效果图,未使用热拼接芯样图,沥青上面层施工,沥青下面层施工,4 路面等级提高和局部改线,路面等级提高采用加宽方案 路面局部改线采用新建方案,五、隧道改扩建,目录,1、难题 2、改扩建原则 3、隧道改扩建方案 4、隧道改扩建处治措施,1 难题,交通组织困难； 施工空间狭小； 通风； 涌水（地下水、地表水）； 围岩稳定性（塌方）； 围岩支护。,2 改扩建原则,根据公路功能、技术等级结合地形、地质、路线总体、运营状况、应急救援、原有隧道现状等，对新建隧道、原址扩建、原有隧道加固改造及其组合方式进行多方案比选； 新建隧道按现行标准执行； 原址扩建按现行标准执行； 原有隧道加固改造时，隧道主体

47、结构可维持原标准，交通工程及附属设施应采用现行标准，同时进行交通安全评价； 根据原有隧道运营状况，做好改扩建交通组织方案设计； 遵循“安全、经济、环保、节约用地”的原则。,3 隧道改扩建方案,隧道新建 原隧道扩建 原隧道加固改造 洞（口）外接线改造,隧道新建,高速公路由原来双向4车道扩建为双向6车道或8车道，需要在既有隧道内增加12个车道，使其跨径更大，建设难度增大，经综合经济技术比选，多采用隧道新建方案。,扩建为双向8车道时，据新选隧道轴线地质、地形条件，采用： 双洞4车道方案（分离式、小净距、连拱式）； 单洞4车道方案。,双洞4车道方案,单洞4车道方案,扩建为双向6车道时，采用： 单洞3车

48、道方案； 原隧道一侧或中间设一单洞双车道隧道（较短、无横洞）。,单洞3车道方案,原隧道一侧或中间设一单洞双车道隧道,原隧道扩建,单洞扩建为34车道隧道的优缺点 优点： 占地和拆迁数量少； 洞口两端接线顺畅； 运营管理简单。 缺点： 施工难度大； 造价高； 工期长。,原隧道加固改造,洞口加固； 洞身塌方段加固； 洞身衬砌开裂加固； 洞身渗漏注浆加固。,洞（口）外接线改造,采用分离式路基方案，分离线位间距应满足要求，充分考虑新老隧道的相互干扰问题，结合地形条件、旧线路平纵指标选用情况和地形协调性等方面，采用: 公路两侧加宽； 公路单侧加宽； 另辟新线。,4 示例,工程概况 地质条件 处治措施 效果

49、跟踪,工程概况,清连一级公路升级改造为高速公路，六甲洞隧道改扩建工程。 位于清远市浸潭镇六甲洞村，分离式中隧道，左线长810m，右线长780m，1997年建成通车，使用10年以上，病害严重。 衬砌开裂、错台； 衬砌渗漏水； 路面破损、唧泥； 电缆沟槽损坏； 机电设施老化。 严重影响隧道使用和安全运营。,地质条件,六甲洞隧道： 地质条件差； 地下水丰富； 隧道围岩由泥质页岩和砂质页岩互层组成，节理、裂隙发育、风化严重。,处治措施,针对地质条件差、施工中多次塌方、塌方治理回填不密实等问题，采取套拱方案处治。,套拱采用2530cm厚C25钢筋混凝土； 在套拱和既有衬砌之间铺防水层； 套拱衬砌厚度不足的段落，侵限衬砌人工凿除； 套拱与既有衬砌之间的较大空洞，用混凝土回填密实； 套拱施工前，依据检测结果，对隧道围岩和既有衬砌空洞注浆加固。,效果跟踪,很好地解决了原六甲洞隧道的病害问题,六、桥梁改扩建,目录,1、难题 2、改扩建原则 3、桥梁拼接加宽的形式 4、桥梁外业勘察 5、桥梁工程现状及评价 6、桥梁加固 7、桥梁拓宽改建方案设计