舊水泥混凝土路面改造設計（ppt）

結(jié)構(gòu)設計抗裂設計瀝青混合料選選擇舊水泥混凝土土路面改造設設計舊水泥砼板改改造設計流程程幾點思考舊水泥砼板改改造設計概述述設計案例已有工程介紹紹江蘇省交通科學研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE舊水泥混凝土土路面瀝青加加鋪層改造研研究1999年，江蘇省交交通廳公路局局、江蘇省交交通科學研究究院聯(lián)合開展展了“舊水泥混凝土土路面瀝青加加鋪層改造研研究”，針對不破碎碎板處理方式式提出了多種種路面結(jié)構(gòu)和和防止反射裂裂縫的措施。。瀝青穩(wěn)定碎石石在舊路改造造中的應用研研究2001～2002年,寧連公路管理理處,江蘇省交通科科學研究院聯(lián)聯(lián)合開展了“瀝青穩(wěn)定碎石石在舊路改造造中的應用研研究”，針對瀝青穩(wěn)穩(wěn)定碎石優(yōu)良良的抗裂性能能提出了加鋪鋪層結(jié)構(gòu)。1概述1概述目前使用的結(jié)結(jié)構(gòu)(瀝青砼加鋪層層)瀝青砼路面+中間夾層(土工織物）+處理后的水泥泥板瀝青砼路面+中間夾層(土工織物、應應力吸收層））+處理后的水泥泥板橡膠瀝青砼路路面+中間夾層(應力吸收層)+處理后的水泥泥板瀝青砼路面+裂縫緩解層(瀝青穩(wěn)定碎石石）+處理后的水泥泥板1概述目前使用的結(jié)結(jié)構(gòu)(瀝青砼加鋪層層+半剛性基層)瀝青砼路面+土工織物+半剛性基層（（二灰碎石、、水泥穩(wěn)定碎碎石）+處理后的水泥泥板瀝青砼路面+半剛性基層（（二灰碎石、、水泥穩(wěn)定碎碎石）+土工織物+處理后的水泥泥板瀝青砼路面+半剛性基層（（二灰碎石、、水泥穩(wěn)定碎碎石）+處理后的水泥泥板(板塊破碎)1.設計方法(國外)２．１結(jié)構(gòu)設設計方法ARE(AustinResearchEngineers)法美國瀝青協(xié)會會（AI）法AASHTO罩面設計方法法美國工程兵和和聯(lián)邦航空局局（FAA）法《水泥混凝土路路面設計規(guī)范范》（JTGD40-2002）《公路瀝青路面面設計規(guī)范》平均彎沉值彎沉差經(jīng)驗法實體工程實踐踐經(jīng)驗２．１結(jié)構(gòu)構(gòu)設計方法1.設計方法(國內(nèi))反射裂縫產(chǎn)生生交通荷載溫度應力２．２抗裂裂設計厚加鋪層設置夾層裂縫緩解層２．２抗裂裂設計鋸縫破碎固定目前在水泥穩(wěn)穩(wěn)定碎石基層層抗裂設計中中得到應用設置夾層２．２抗裂裂設計玻纖格柵是一種物理化化學性能很穩(wěn)穩(wěn)定的材料。。它具有強度度大、模量高高、化學穩(wěn)定定性好、耐腐腐蝕等特點。。研究結(jié)果表表明，防反效效果有好有壞壞，一般來說說其對于垂直直和水平位移移較大(超載、溫縮嚴嚴重)的情況效果不不大，其防反反效果可能較較短暫（2～3年）。橡膠瀝青應力力吸收層（SAMI）是一種預防瀝瀝青路面反射射裂縫的技術(shù)術(shù)措施。SAMI是由橡膠瀝青青和一定級配配的碎石材料料分層撒布而而成的一種柔柔性防裂層，，厚度為1cm左右。SAMI具有良好的抗抗變形性能，，可以吸收水水泥路面接縫縫處豎向或橫橫向位移，減減少裂縫處瀝瀝青面層的受受力，從而減減少或消除瀝瀝青路面反射射裂縫（水泥泥板塊橫向滑滑動沒有穩(wěn)定定的路段不適適用）。STRATA應力吸收系統(tǒng)統(tǒng)科氏Strata反射裂縫應力力吸收層系統(tǒng)統(tǒng)具有高彈性性和柔韌性的的特殊性質(zhì)，，可以將向上上傳遞的應力力（水泥砼板板裂縫處產(chǎn)生生的集中應力力）分散在較較大的面積，，以防止、延延緩路面基層層反射裂縫的的產(chǎn)生。當瀝瀝青加鋪層的的厚度小于12cm時，瀝青面層層車轍問題嚴嚴重.２．２抗裂裂設計聚脂改性瀝青青油氈貼縫改性瀝青油氈氈廣泛應用于于建筑防水領(lǐng)領(lǐng)域，如各種種面層、地下下室、水池、、水庫、廁浴浴間、橋梁遂遂道等，但應應用于舊水泥泥砼板上加鋪鋪瀝青面層改改造的工程實實踐較少。舊舊水泥路面加加鋪改造工程程中，為了防防止雨水下滲滲到基層中，，毀壞基層，，采用改性瀝瀝青油氈對舊舊水泥板進行行貼縫處理。。改性瀝青油油氈有SBS、APP、APR改性瀝青系列列。該產(chǎn)品主主要采用玻纖纖氈、聚酯氈氈做胎基體，，其厚度主要要有2mm、3mm、4mm、5mm等。貼縫寬度度為50cm，起到中間夾夾層的作用．土工織物夾層層當瀝青罩面層層由于舊水泥泥砼板位移產(chǎn)產(chǎn)生的拉應力力超過瀝青罩罩面層的抗拉拉強度時，瀝瀝青罩面層自自然會開裂，，由于瀝青罩罩面層開裂，，在自然環(huán)境境因素條件下下（雨水、粉粉塵、砂石等等），導致瀝瀝青面層剝離離，再現(xiàn)坑洞洞，降低道路路的使用品質(zhì)質(zhì)。在瀝青罩罩面層與舊水水泥砼路面之之間設置土工工布中間夾層層，可起到應應力吸收層的的作用，是防防止反射裂縫縫的一種有效效措施。包括括聚丙烯、聚聚乙烯或聚脂脂織物和聚脂脂無紡織物。。設置夾層２．２抗裂裂設計設置夾層裂縫緩解層２．２抗裂裂設計瀝青穩(wěn)定碎石石（LSM-25）瀝青穩(wěn)定碎石石（LSM-25）空隙率在3～6％之間，具有有良好的抗水水損害、抗車車轍性能，而而且采用瀝青青穩(wěn)定碎石（（LSM-25）基層不會會像半剛性基基層那樣產(chǎn)生生反射裂縫，，從而能顯著著延長瀝青路路面使用壽命命。2001年，在寧連寧寧通公路水泥泥路面改造工工程中應用了了瀝青碎石基基層，至今路路面性能良好好。大粒徑瀝瀝青碎石的造造價比水穩(wěn)碎碎石基層略高高。瀝青碎石AMAM屬于半開級配配，級配較粗粗，粉料少，，瀝青用量較較少，空隙率率較大，其高高溫性能、水水穩(wěn)定性、力力學性能均比比LSM混合料差。從從無側(cè)限抗壓壓強度及回彈彈模量來看，，AM的力學性能均均要比LSM的力學性能差差。從劈裂試試驗結(jié)果來看看，AM的間接抗拉強強度、劈裂勁勁度模量都要要遠小于LSM，其抗拉能力力要比LSM混合料差。２．２抗裂裂設計級配碎石級配碎石（GradedAggregateBase）結(jié)構(gòu)層主要要承受由上部部瀝青層傳來來的車輛荷載載的垂向力，，并擴散到下下面的土基中中，起到擴散散路面荷載、、減小路面的的變形、防止止和減緩路面面病害的出現(xiàn)現(xiàn)的作用，可可以有效地延延長路面的使使用壽命。為為此，該結(jié)構(gòu)構(gòu)層應均勻，，具有高密度度、高強度、、良好的透水水性及良好的的抗永久變形形性能。半剛剛性性基基層層半剛剛性性基基層層如如水水泥泥穩(wěn)穩(wěn)定定碎碎石石、、二二灰灰碎碎石石，，該該基基層層有有良良好好的的整整體體性性，，但但是是由由于于本本身身的的反反射射裂裂縫縫比比較較多多，，且且抵抵抗抗下下部部反反射射裂裂縫縫的的裂裂縫縫能能力力相相對對較較差差，，但但是是由由于于其其經(jīng)經(jīng)濟濟性性突突出出得得到到廣廣泛泛的的應應用用，，也也在在舊舊路路改改造造工工程程中中體體現(xiàn)現(xiàn)良良好好的的使使用用性性能能。?？沽蚜研孕阅苣鼙缺容^較：：水水泥泥穩(wěn)穩(wěn)定定碎碎石石優(yōu)優(yōu)于于二二灰灰穩(wěn)穩(wěn)定定碎碎石石。。裂縫縫緩緩解解層層破碎碎固固定定２．．２２抗抗裂裂設設計計碎石石化化處處理理（JPCP,JRCP,CRCP）破碎碎穩(wěn)穩(wěn)壓壓處處理理MHB（碎碎石石化化））共振振碎碎破裂裂固固定定(JPCP)斷裂裂固固定定(JRCP)破碎碎穩(wěn)穩(wěn)壓壓處處理理國外外稱稱作作CracKSeat，這這種種工工藝藝將將水水泥泥板板先先破破碎碎成成條條狀狀板板塊塊，，再再穩(wěn)穩(wěn)固固到到基基層層上上的的施施工工方方法法，，即即斷斷裂裂固固定定(breakandseat，B／S)和破破裂裂固固定定(crackandseat，C／S)方法法。。施工工工工藝藝一是是先先采采用用GuillotineHammer、HeavyRoller、Pilehammer等設設備備破破碎碎混混凝凝土土板板，，之之后后采采用用壓壓路路機機碾碾壓壓穩(wěn)穩(wěn)定定，，破破碎碎和和固固定定分分兩兩步步進進行行；；二是是沖沖擊擊壓壓實實（（impactroller），，即即一一種種非非圓圓形形、、大大功功率率、、連連續(xù)續(xù)滾滾動動輪輪沖沖擊擊壓壓實實，，在在擊擊碎碎舊舊板板的的同同時時將將其其夯夯實實穩(wěn)穩(wěn)固固到到基基層層上上，，如如南南非非藍藍派派沖沖擊擊壓壓實實。。２．．２２抗抗裂裂設設計計破碎碎穩(wěn)穩(wěn)壓壓處處理理設備備與與工工藝藝沖擊擊鎬鎬鑿鑿碎碎壓壓穩(wěn)穩(wěn)工工藝藝RoadMiner開路路王王系系列列破破碎碎工工藝藝門板板式式震震裂裂壓壓穩(wěn)穩(wěn)工工藝藝沖擊擊壓壓穩(wěn)穩(wěn)工工藝藝２．．２２抗抗裂裂設設計計破碎碎穩(wěn)穩(wěn)壓壓處處理理設備備與與工工藝藝沖擊擊鎬鎬鑿鑿碎碎壓壓穩(wěn)穩(wěn)工工藝藝RoadMiner開路路王王系系列列破破碎碎工工藝藝門板板式式震震裂裂壓壓穩(wěn)穩(wěn)工工藝藝沖擊擊壓壓穩(wěn)穩(wěn)工工藝藝２．．２２抗抗裂裂設設計計碎石石化化處處理理國外外稱稱作作Rubblization，美美國國瀝瀝青青學學會會將將碎碎石石化化定定義義為為“一種種將將波波特特蘭蘭水水泥泥混混凝凝土土路路面面破破碎碎成成為為小小碎碎塊塊的的加加工工過過程程”?；炷镣涟灏迤破扑樗槌沙?～8英寸寸（（7.5cm～20cm）的的小小碎碎塊塊，，細細顆顆粒粒集集中中在在路路面面上上部部，，粗粗顆顆粒粒集集中中在在路路面面下下部部。。破碎碎時時要要求求混混凝凝土土沿沿其其剪剪切切面面破破裂裂，，即即成成45度角角，，可可獲獲得得比比垂垂直直破破裂裂更更大大的的模模量量。。同時不能破壞壞路基的輪廓廓和路基材料料，再用大噸噸位膠輪壓路路機碾壓至穩(wěn)穩(wěn)定。２．２抗裂裂設計MHB（碎石化）２．２抗裂裂設計混合料選擇上面層SMA13SUP13AC13２．３混合料料設計混合料選擇中下面層AC20/AC25SUP20/SUP25２．３混合料料設計混合料選擇橡膠瀝青砼改性材料２．３混合料料設計聚脂纖維橡膠瀝青是輪輪胎橡膠粉粒粒在充分拌合合的高溫條件件下(180℃以上)與基質(zhì)瀝青充充分熔脹反應應形成的改性性瀝青膠結(jié)材材料。它具有有優(yōu)異的低溫溫性能、較強強的高溫穩(wěn)定定性、突出的的抗老化、抗抗裂以及降噪噪性能（據(jù)調(diào)調(diào)查，可降低低路面行車噪噪音3～6個分貝，相當當于減少80％的行車量））等特性。改性瀝青調(diào)查分析加鋪層結(jié)構(gòu)設設計抗裂設計３、１改造設設計案例調(diào)查（檢測））３、１改造設設計案例（1）、調(diào)查（檢檢測）舊路面結(jié)構(gòu)類類型和厚度調(diào)調(diào)查舊路面取芯調(diào)調(diào)查舊路面彎沉檢檢測（板中、、板角）舊路面錯臺調(diào)調(diào)查（比較困困難）舊路面病害調(diào)調(diào)查舊路面平整度度檢測（可選選）３、１設計案案例（２）、調(diào)查查分析路面狀況指數(shù)數(shù)PCI：評價為優(yōu)斷板率DBL：大部分在5%以內(nèi)，評價為為優(yōu)良板角彎沉總體體判斷：<14占70%以上板中彎沉總體體判斷：普遍遍較好平整度評價：：評價為良平均錯臺量：：較?。◤钠秸瓤梢钥闯龀觯?、１設計案案例（３）、抗裂裂設計不破碎板處理理PCI評價為優(yōu)良、、DBL低于10%，且維修費用用經(jīng)濟性較優(yōu)優(yōu)時（約40%），采用直接接加鋪瀝青混混凝土罩面；；破碎板處理斷板率低于10%時，可采取打打裂壓穩(wěn)技術(shù)術(shù)直接加鋪瀝瀝青混凝土罩罩面;斷板率介于10～15%的水泥路面，，在打裂壓穩(wěn)穩(wěn)之后鋪設防防反射裂縫材材料后加鋪瀝瀝青混凝土罩罩面層；斷板率超過15%且有明顯結(jié)構(gòu)構(gòu)性破壞的水水泥路面（或或相鄰板的位位移(沉降差)大于4mm【美國AI的標準為3mm】就需要將板打打碎處理）。。重慶交通學院院和交通部公公路科學研究究所，而目目前我們企業(yè)業(yè)尚無建立這這樣的一個設設計方案決策策標準３、１設計案案例（４）加鋪層層結(jié)構(gòu)設計水泥混凝土加加鋪層瀝青混凝土加加鋪層Ａ、加鋪層類類型選擇瀝青混凝土加加鋪層結(jié)構(gòu)能能吸收兩種材材料的優(yōu)點：：即舊水泥混混凝土提供了了穩(wěn)定、堅實實的基層，瀝瀝青混凝土路路面提供了一一個摩阻系數(shù)數(shù)較高、平整整度好的面層層，大大改善善了路面的使使用性能。３、１設計案案例（４）、加鋪鋪層結(jié)構(gòu)設計計Ｂ、累計當量量軸次計算舊路水泥混凝凝土路面的設設計基準期為為30年，已建成通通車10年。本次路面設計計交通量年平平均增長率取取5%。臨界荷位處的的車輛輪跡橫橫向分布系數(shù)數(shù)取0.22。剩余設計基準準期內(nèi)設計車車道標準軸載載累計作用次次數(shù)為8.71×106次。交通分級為重重。３、１設計案案例（４）、加鋪鋪層結(jié)構(gòu)設計計Ｃ、結(jié)構(gòu)厚度度設計美國瀝青協(xié)會會（AI）彎沉法３、１設計案案例（４）、加鋪鋪層結(jié)構(gòu)設計計美國工程兵團團和聯(lián)邦航空空局法（FAA法）３、１設計案案例AASHTO罩面設計方法法（４）、加鋪鋪層結(jié)構(gòu)設計計３、１設計案案例水泥混凝土路路面設計規(guī)范范一級公路最小厚度10cm（４）、加鋪鋪層結(jié)構(gòu)設計計ARE法11.4cm３、１設計案案例ARE法11.4cm美國瀝青協(xié)會會（AI）法10cmAASHTO罩面設計方法法16.37cm美國工程兵團團和聯(lián)邦航空空局法（FAA法）14.8-17.8cm規(guī)范法≥≥10cm10-1８cm（４）、加鋪鋪層結(jié)構(gòu)設計計Ｃ、結(jié)構(gòu)厚度度設計３、１設計案案例6cmAC(SUP)204cmSMA138cmAC(SUP)25方案二8cmAC(SUP)204cmAR-AC13方案三6cmAC(SUP)206cmAC(SUP)204cmAC(SUP)13方案一等效（４）、加鋪鋪層結(jié)構(gòu)設計計Ｄ、加鋪層結(jié)結(jié)構(gòu)比選３．２已建建工程介紹項目寧通公路方案一方案二路面結(jié)構(gòu)4cmSMA-16(改性瀝青)6cmAC-25I2cm瀝青砂4cmSMA-16(改性瀝青)6cmAC-25I

瀝青下封層15cm二灰碎石使用狀況1998-1999年江蘇省寧揚公路高速化;水泥板情況良好的部分路段，采用方案一；比較差路段采用方案二;經(jīng)過近8年的運營，路面局部路段出現(xiàn)了反射裂縫，局部路面也發(fā)生了損害;應該來講，該種罩面處理方案較為成功，但是建立在極其嚴格施工的基礎上，后續(xù)江蘇省水泥路面改造均較少采用方案一，主要原因是設計、施工控制水平較難達到。３．２已建建工程介紹項目省道101湯山-句容段滬宜線胡埭

-漕橋段路面結(jié)構(gòu)4cmSMA-136cmAC-20I32cm二灰碎石5cm瀝青貫入式5cmSMA-136cmAC-20I玻纖格柵2cmAC-10I18cm二灰碎石使用狀況使用7年；路面結(jié)構(gòu)完好；無反射裂縫；無修補，無車轍。

滬宜線胡埭-漕橋段上面層采用改性瀝青；使用5年；路面結(jié)構(gòu)完好；無反射裂縫；無修補，無車轍項目寧連公路南京段泰高公路拓寬改造工程路面結(jié)構(gòu)4cmSMA-13(SBS)8cmAC-25I10cm瀝青穩(wěn)定碎石（LSM25）玻纖格柵2.5cmAC-10I4cmAR-AC13

1cmAR-SAMI使用狀況江蘇省于2002年進行了寧連公路南京段改造;水泥板加鋪路面結(jié)構(gòu)方案與本次推薦方案相似;該公路為江蘇南北交通干線公路，交通量大