1、公路养护与管理公路养护与管理第四章第四章 公路水泥混凝土路面养护与维修水泥混凝土路面养护内容及养护质量标准水泥混凝土路面日常病害沥青路面日常养护及常见病害的维修水泥混凝土路面改善水泥混凝土路面再生利用六、水泥混凝土路面日常养护1、水泥混凝土路面的养护要求 1)做好预防性、经常性的保养和破损修补,保持路面处于良好的技术状况与服务水平。2)应保持路容整洁,定期进行清扫保洁。六、水泥混凝土路面日常养护1、水泥混凝土路面的养护要求 3)水泥混凝土路面的接缝应保持良好,表面平顺。4)水泥混凝土路面应加强日常巡查,并做好定期检查。日常巡查是对水泥混凝土路面外观状况进行的日常巡视检查。主要检查拱起、沉陷、错
2、台等病害,以及路面油污、积水、结冰等诱发病害的因素和可能妨碍交通的路障。定期检查是按一定周期对水泥混凝土路面的基本技术状况进行全面检查。六、水泥混凝土路面日常养护2、水泥混凝土路面日常养护内容1)清扫保洁2)接缝保养及填缝料更换 应对接缝进行适时保养,保持接缝完好,表面平顺。应对填缝料进行周期性和日常性的更换 2-3年更换一次 脱落大于1/3时整条更换 填缝料技术应符合规范 填缝料更换应做到饱满、密实、粘结牢固,清缝用专用机具。3)排水设施养护综合分析:综合分析:水泥路面主要养护措施有:水泥路面主要养护措施有:定期清灌接缝并随定期清灌接缝并随时补灌接缝;对裂缝进行开槽灌缝;对脱空板进行板底灌时
3、补灌接缝;对裂缝进行开槽灌缝;对脱空板进行板底灌浆浆(水泥浆或乳化沥青水泥浆或乳化沥青);对严重破碎板进行换板处理;对;对严重破碎板进行换板处理;对严重破损路段进行整段加铺水泥砼或沥青混和料面层。严重破损路段进行整段加铺水泥砼或沥青混和料面层。水泥路机械化养护的常见模式 七、水泥混凝土路面病害维修扩缝灌浆法条带罩面法直接灌浆法全深度补块七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修1 1、裂缝的维修、裂缝的维修裂缝宽裂缝宽度大于度大于3 3mmmm且没且没有破碎有破碎的的裂缝裂缝贯穿全贯穿全厚的大厚的大于于3mm3mm小小于于15mm15mm的中等的中等裂缝裂缝适用于适用于宽度大宽度大于
4、于15mm15mm的严重的严重裂缝裂缝裂缝宽裂缝宽度小于度小于3 3mmmm的轻微的轻微裂缝;裂缝;裂裂缝维缝维修修扩缝灌浆法(1 1)扩缝:)扩缝:扩宽成1.52cm的沟槽,槽深根据裂缝深度确定,最大深度不得超过2/3板厚。(2 2)清缝填料清缝填料(3 3)配料灌缝:)配料灌缝:将选用的灌缝材料灌入扩缝内。(4 4)加热增强:)加热增强:灌缝材料固化后,达到通车强度,即可开放交通。切缝纵缝拉杆裂裂缝维缝维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修条带罩面法裂裂缝维缝维修修 (1 1)切缝:)切缝:裂缝两侧的切缝应平等于横缝(或纵缝),且距裂缝距离不小于150mm;凿除混凝土:
5、凿除混凝土:深度以70mm为宜。(切缝宽度;深度)。(切缝宽度;深度)(2)打钯钉孔:打钯钉孔:每隔 50cm 打一对钯钉孔,钯钉孔的大小应略大于钯钉直径 24 mm。(3)安装:安装:钯钉宜采用16 mm 螺纹钢筋,使用前应予以除锈。钯钉长度不小于20cm,弯钩长度为7cm。钯钉孔必须填满砂浆,方可将钯钉插入孔内安装。(4)(4)凿毛缝隙内壁:凿毛缝隙内壁:切割的缝内壁应凿毛,并清除松动物。(5)(5)刷粘结砂浆刷粘结砂浆七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修七、水泥混凝土路面病害维修1、裂缝的维修全深度补块1)全深度补块方法的适用性集料嵌锁法:适用于中轻交通量,按无配筋的水泥
6、混凝土路面的接缝处理。刨挖法(也称倒T形法):当挖除部分较宽时才能实施。设置传力杆(或拉杆)法:用于挖除部分较宽时。此法对较重交通路段效果较好,起到传递荷载的作用。2)集料嵌锁法施工工艺在需修的混凝土路面位置,平行于缩缝画线,在保留板块边部,沿内侧40mm位置,锯50mm深的缝;测全深度锯缝,宽度根据裂缝的宽度和裂缝的发展方向确定,破碎并凿除两切缝间的混凝土,将半锯口下的断面凿成毛面并垂直,破碎和凿除混凝土时。不得伤及相邻面板、基层、路肩;清理干净后,如基层损坏,应将基层修复后,重新浇筑混凝土。七、水泥混凝土路面病害维修1、裂缝的维修全深度补块3)刨挖法施工工艺 在挖除破板后,在相邻板块的下方
7、基层暗挖150mmx150mm的一块面积新浇水泥混凝土板以传递荷载。七、水泥混凝土路面病害维修1、裂缝的维修全深度补块4)设置传力杆法施工工艺 挖除破碎板后,原水泥混凝土板未设传力杆或设置的杆断裂时,可在保留垂直断面的12处钻一个比传力杆(或拉杆)直径大约2-4mm的孔,安装传力杆(或拉杆)适宜用环氧树脂砂浆固定传力杆(或拉杆)。传力杆应采用光圆钢筋,其长度的一半应涂以沥青或加塑料套。膨胀处的传力杆应涂以沥青,杆端加套,内留30mm空隙,填以头或泡沫塑料,也采用在传力杆的伸出端涂上以少许润滑油,在膨胀处应保持传力杆的伸缩。套子端宜在相邻板中交错布置。传力杆距接缝或自由边的距离一般150-250
8、mm,传力杆如安装倾斜或松动失效,应重新更换。七、水泥混凝土路面病害维修2、板边、板角修补1)板边修补 当板边轻度剥落时,可将剥落的表面清理干净,用沥青混合料或填逢材料补平顺;当板边剥落较严重时,可参照中等裂缝的修补方法进行修补;当板边深度破碎时,可参照严重裂缝的方法进行全深度修补;当板边剥落处在缩缝或胀缝位置时,应分别按缩缝或胀缝的相关要求做好缩缝或胀缝处治。板角修补:七、水泥混凝土路面病害维修2、板边、板角修补2)板角修补 根据破裂面确定合适的切割范围;切割面应为规则的垂直面,原钢筋不应全部切除,并应长短交错;及时更换有缺陷的传力杆,间距控制在30cm以内;基层不良时,可采用C15的混凝土
9、浇筑基层;与原路面接缝处涂刷沥青,如遇胀逢设置接缝板;新旧混凝土接缝应设置接缝槽,并灌入填缝材料;混凝土达到强度后,方能开放交通。2、板边与板角修补 修补方案 掉边掉角及大块脱落破损是最普遍的道面破损类型,处理也相对简单,把破损处切割、破除并浇注新的修补材料即可。角隅破碎角隅破碎维维修修对严重破碎对严重破碎板进行换板板进行换板处理处理七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 掉边掉角及大块脱落破损(检查切割范围)掉边掉角及大块脱落破损(检查切割范围)(1 1)在破)在破碎部位边缘碎部位边缘划线划线-确定确定切割范围切割范围角隅破碎角隅破碎维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土
10、路面病害维维修修 掉边掉角及大块脱落破损(放样、切割)(2 2)在破)在破碎部位边缘碎部位边缘用切割机切用切割机切割成规则图割成规则图形,其周围形,其周围切割面应垂切割面应垂直板面,底直板面,底面宜为平面。面宜为平面。角隅破碎角隅破碎维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 掉边掉角及大块脱落破损(破除)凿成规则的垂直面角隅破碎角隅破碎维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 掉边掉角及大块脱落破损(找平层、传力杆保护、泡沫隔断)角隅破碎角隅破碎维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 掉边掉角及大块脱落破损(搅拌)掉边掉角及大块脱落
11、破损(搅拌)角隅破碎角隅破碎维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 掉边掉角及大块脱落破损(振捣)掉边掉角及大块脱落破损(振捣)角隅破碎角隅破碎维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 掉边掉角及大块脱落破损(做面)掉边掉角及大块脱落破损(做面)角隅破碎角隅破碎维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 掉边掉角及大块脱落破损(强度检测)掉边掉角及大块脱落破损(强度检测)角隅破碎角隅破碎维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 1、切割机将要换的板与周边板块分离开,以保护邻板不受破坏、切割机将要换的板与周边板块分离
12、开,以保护邻板不受破坏 1)水泥路的换板 破碎板破碎板换换板板维维修修七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 2、液压开凿机破碎要换的板块、液压开凿机破碎要换的板块 破碎板破碎板换换板板维维修修 3、液压开凿机清除破碎了的水泥板块等废旧料、液压开凿机清除破碎了的水泥板块等废旧料 破碎板破碎板换换板板维维修修 4、平板振动夯压实基层、平板振动夯压实基层 破碎板破碎板换换板板维维修修 5、平板振动夯压实水泥稳定碎石层、平板振动夯压实水泥稳定碎石层 破碎板破碎板换换板板维维修修 6、平板振动夯压实后的水泥稳定碎石层、平板振动夯压实后的水泥稳定碎石层 破碎板破碎板换换板板维维修修 7、汽
13、车运输水泥混凝土倒入洞内、汽车运输水泥混凝土倒入洞内 破碎板破碎板换换板板维维修修 8 8、振动棒振捣、振动棒振捣 破碎板破碎板换换板板维维修修 9、平板振动器振捣、平板振动器振捣 破碎板破碎板换换板板维维修修 10、振动梁振捣整平、振动梁振捣整平 破碎板破碎板换换板板维维修修 11、人工整平抹光、人工整平抹光 破碎板破碎板换换板板维维修修 12、成型后新水泥混凝土板、成型后新水泥混凝土板 破碎板破碎板换换板板维维修修七、水泥混凝土路面病害维修3、板块脱空处治 用弯沉测定法确定水泥混凝土面板脱空的位置。水泥混凝土板块脱空,可采用沥青、水泥浆、水泥粉煤灰浆和水泥砂浆灌注等方法进行板下封堵。板底灌
14、浆宜选择流动性能高,具有自流密实性能的材料。灌浆前需在板上打好灌注孔,灌注孔德大小应和灌注嘴的大小一致,一般为50mm左右。灌浆孔遍布设应根据尺寸、下沉量大小、裂缝状况以及灌浆机械设备等确定。3、板、板块脱块脱空空处处治治板板块脱块脱空空处处理理 水泥路面板与基层间由于空隙而导致路面沉陷的,可采水泥路面板与基层间由于空隙而导致路面沉陷的,可采用用乳化沥青砂和沥青灌注、水泥砂浆和水泥浆灌浆乳化沥青砂和沥青灌注、水泥砂浆和水泥浆灌浆等方法进等方法进行板下封堵。行板下封堵。水泥砂浆和水泥浆水泥砂浆和水泥浆灌浆一般适用于脱空严重或灌浆一般适用于脱空严重或基层、底基层脱空的板块,基层、底基层脱空的板块,
15、乳化沥青砂和沥青灌注乳化沥青砂和沥青灌注一般适用一般适用于脱空轻微或板下脱空的板块。于脱空轻微或板下脱空的板块。脱空处治材料选择脱空处治材料选择对脱空板进行对脱空板进行板底灌浆板底灌浆(水泥浆或乳化沥青水泥浆或乳化沥青)灌浆孔布设基本要求灌浆孔布设基本要求 3、板、板块脱块脱空空处处治治板板块脱块脱空空处处理理 对于存在脱空、唧泥(唧水)的对于存在脱空、唧泥(唧水)的板块,必须尽早进行板底板块,必须尽早进行板底灌注乳灌注乳化沥青或灌注水泥浆化沥青或灌注水泥浆。接缝清缝。接缝清缝灌缝必须在灌缝必须在板底灌注之后进行。板底灌注之后进行。七、水泥混凝土路面病害维修4、唧泥处治1)唧泥是由于排水不良或
16、地表水从接缝中渗入等原因而引起,同时伴随板底脱空。2)可采用板底压浆、加深、加宽边沟、及时排除积水、及时修补或更换接缝、增设盲沟降低地下水位等措施。3)采取措施防止水对路面基层的侵入的措施:保持路面和路肩设计横坡,并铺设硬路肩;对路面裂缝、接缝以及路面与硬路肩接缝应进行密封;设置纵向积水管和横向出水管以及盲沟,将水尽快排出,减少水对路面基层的浸泡。七、水泥混凝土路面病害维修 5、错台处治 磨平法和填补法两种,可根据错台的轻重程度选定。1)轻微错台:高差小于等于10mm的错台,板底灌浆抬高法、机械磨平法、人工凿平法进行处治。板底灌浆抬高法适用于基础过软引起的错台,其方法与板底脱空灌浆法相同,根据
17、错台状况确定灌注孔的位置,打好灌注孔,从错台最低处开始灌浆抬高下沉板块,使该板块略低于相邻板块,再灌注其他孔位。人工凿平法与机械磨平法相同,只是人工凿平和机械磨平的差别。(1)(1)磨平法磨平法-轻微错台的处治高差10mm错台处治方法 错台磨平法示意图(单位:cm)1下沉板;2磨平 错错台台维维修修磨平机磨平磨平机磨平法法法法小于小于10mm10mm:人工配合机械处治法。既先用人工将高出的错台:人工配合机械处治法。既先用人工将高出的错台板基本凿平,然后用磨平机再磨平,并清缝灌入填缝料(规板基本凿平,然后用磨平机再磨平,并清缝灌入填缝料(规范方法,大部分高速公路采用);范方法,大部分高速公路采用
18、);七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修 错台填补法示意图(单位:cm)1凿除修补;2下沉板错错台台维维修修(2)填补法(大于10mm)-严重错台的处治水泥混凝土水泥混凝土修补法修补法大于大于10mm10mm:采取:采取沥青砂或水泥沥青砂或水泥混凝土混凝土进行处治(规范方法,进行处治(规范方法,大部分高速公路采用);大部分高速公路采用);七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修七、水泥混凝土路面病害维修5、错台处治2)严重错台:高差大于20mm的严重错台,可采用沥青砂或水泥混凝土进行处治。采用沥青砂处治时,应先清除水泥混凝土路面的尘土和杂物,并喷洒一层黏层沥青,用量
19、为0.4-0.6千克每平方米。沥青砂填补后,用压路机碾压密实,初期应控制车辆慢速行驶。沥青砂的配合比、含油量、材料应符合公路沥青路面施工技术规范的要求。但当采用细石子水泥混凝土进行处治时,应将错台下沉板表面凿除20-30mm,清除表面杂物和尘土,洒水湿润凿除面,浇筑细石子混凝土,待混凝土达到通车要求后开放交通。七、水泥混凝土路面病害维修6、沉陷处治 先要做好排水设施的修复;处置方法包括顶升施工法和灌浆施工法:灌浆法有沥青灌注和水泥浆、水泥粉煤灰浆和水泥砂浆灌注等,通常使用沥青灌注。面板顶升法应严格遵守施工工艺要求,完工后压浆材料的抗压强度达到6MPa时,可开放交通。当水泥混凝土整板沉陷并产生破
20、碎时,应整板翻修。七、水泥混凝土路面病害维修7、拱起处治 1)当板端拱起但板块完好时,可用锯缝机缓慢地将拱起处两侧板的23道横缝加宽、切深,通过释放其应力予以处治;或切开拱起端,将板块恢复原位,然后用填缝料填封接缝。2)板块拱起并在拱起端有碎裂时,可按上述方法将碎裂部分切割,并清除干净,用水泥混凝土或沥青混合料修补平顺,养生后再开放交通。3)当拱起板块顶裂成破碎板时,应将破碎部分或整块面板全部清除后,重新浇筑水泥混凝土路面板,恢复原状。因胀缝设置不当引起拱起的也可在此增设胀缝,或另行重新设置胀缝。同时应对相邻的接缝进行检查,如有损坏,应用接缝材料进行补灌。七、水泥混凝土路面病害维修8、坑洞修补
21、1)对个别的坑洞,应清除洞内杂物,用水泥砂浆等材料填充,达到平整密实。2)对较多坑洞且连成一片的,应采取薄层修补方法进行修补。3)低等级公路对面积较大、深度在3cm以内且成片的坑洞,可用沥青混凝土进行修补。七、水泥混凝土路面病害维修9、接缝维修1)针对接缝填料损坏维修 清除接缝中的旧填缝料和杂物,并将缝内灰尘吹净。在胀缝维修时,应先将热沥青涂刷缝壁,再将接缝扳压入缝内。对接缝板接头及接缝板与传力杆之间的间隙,必须用沥青或其他填缝料填实抹平。上部用嵌缝条的应及时嵌入嵌缝条。用加热式填缝料维修时,必须将填缝料加热至灌入温度。用嵌缝机填灌,填缝料应与缝壁黏结良好和填灌满。在气温较低季节施工时,应先用
22、喷灯将接缝预热。七、水泥混凝土路面病害维修9、接缝维修2)纵向接缝张开维修 当相邻车道面板发生横向位移,纵向接缝张开宽度在10mm以下时,采取聚氯乙烯胶泥、焦油类填缝料和橡胶沥青等加热施工式填缝料进行维修。当相邻车道板发生横向位移,纵向接缝张口宽度在10mm以上时,宜采取聚氨酯类常温施工式填缝料进行维修。张开度在15mm以上时,可用沥青砂填实。水泥路面清灌缝操作六字诀为:水泥路面清灌缝操作六字诀为:切、钩、刷、吹、灌、补。切、钩、刷、吹、灌、补。1、裂缝锯切缝2、钩出缝里杂物,特别是旧灌缝料 接接缝维缝维修修定期清灌接缝并随时补灌接缝;定期清灌接缝并随时补灌接缝;七、水泥混凝土路面病害七、水泥
23、混凝土路面病害维维修修3、刷缝机清理缝内外杂物 4、气泵吹走细砂和灰尘 5、灌缝机灌缝 填缝料灌注深度:填缝料灌注高度:夏平、冬低夏平、冬低填缝料更换季节:七、水泥混凝土路面病害七、水泥混凝土路面病害维维修修接接缝维缝维修修 (1)将破碎部位外缘切割成规则图形,周围切割面应垂直于面板,底 面宜为平面。(2)清除混凝土碎块,吹净灰尘杂物,并保托干燥状态。(3)用高模量补强材料,进行填充维修。(4)修补材料达到通车强度后,方可开放交通。接接缝缝破碎破碎维维修修接缝碎裂维修技术要点是:9、接、接缝维缝维修修七、水泥混凝土路面病害维修10、表面起皮(剥落、露骨)处治 表面起皮(剥落、露骨),应根据公路
24、等级和表面破损程度,采取不同的材料和施工方法进行处治,对局部板块的表面起皮应进行罩面。1)一般公路水泥混凝土板表面起皮(剥落、露骨),可采用稀浆封层加以处治。2)高速公路水泥混凝土板表面起皮(剥落、露骨),可采用改性沥青稀浆封层或沥青混凝土加以处治。3)对于较大面积的水泥混凝土面板表面起皮(剥落、露骨),可采取稀浆封层及沥青混凝土罩厩措施。七、水泥混凝土路面病害维修11、整块面板维修七、水泥混凝土路面病害维修12、部分路段维修八、水泥混凝土路面改善1、路面表面功能修复水泥混凝土路面整条路段出现较大面积的磨损、露骨,可采取铺设沥青磨耗层;沥青磨耗层可采用厚度为1.0一1.5cm的沥青砂或采用稀浆
25、封层。对局部路段出现路面磨光,可采取机械刻槽的方法,以恢复水泥混凝土路面的表面平整度和摩擦系数。八、水泥混凝土路面改善2、水泥混凝土加铺层 加铺水泥混凝土面层可采用素混凝土、钢筋混凝土、钢纤维混凝土等;其施工方法可分为分离式、结合式和部分结合式。1)分离式加铺 分离式加铺通常铺设在破损严重的路面上。对旧路面进行充分破裂或压裂,碾压稳定无脱空,必要时可采用乳化沥青或水泥浆灌压。同时应做好涵洞、管道、排水设施的保护。在加铺前,应清除原路面表面杂质。在新旧路面之间可加铺一层过渡层,可采用50mm沥青混凝土或沥青砂,也可采用较厚的水泥稳定层,以防止反射裂缝;也可作为整平层,使加铺层路面厚度均匀。分离式
26、加铺层厚度应通过计算确定。八、水泥混凝土路面改善2、水泥混凝土加铺层2)结合式加铺结合式加铺又称直接式加铺,适用于路面状况较好。或对损坏已作过修补且板块稳定。为了得到完全结合的加铺,在加铺之前应对原路面表面认真凿毛处理,路面上杂质应予以清除。施工前在混凝土摊铺机前方洁净的表面铺设薄层水泥浆,也可用低黏度液态环氧树脂作为黏结剂。结合式加铺最小厚度为100mm.3)部分结合式加铺新铺混凝土可直接铺设在较为完整和洁净的旧路面板上。除非已经采取了防止黏结的措施,否则可假设其有定程度的黏结力。部分结合式加铺层最小厚度为140mm,其纵横缝的位置和类型应和原路面相同。八、水泥混凝土路面改善3、沥青混凝土加
27、铺层 沥青混凝土加铺层要求旧混凝土路面稳定、清洁,并维修好面板损坏部分;反射裂缝的防治可采用土工格栅、油毡、土工布、切缝填封橡胶沥青或铺筑二灰碎石、水泥稳定粒料层;沥青混凝土面层结构厚度应满足沥青混凝土最小结构厚度的要求;沥青路面厚度一般不小于7cm。沥青混凝土路面施工,应符合公路沥青路面施工技术规范(盯G F40一-2004)的有关规定。3、沥青混凝土加铺层(复合式路面加铺层)1)复合式路面铺装的主要问题反射裂缝问题 反射裂缝是“白改黑”需要面对和解决的问题。水泥混凝土板的切缝,以及断板、断角导致的板缝(如处理不好)均容易导致应力集中使铺装层产生开裂。层间粘结问题 水泥混凝土与沥青混凝土层间
28、粘结不良,导致沥青层出现推移、拥包等病害,尤其对于薄层铺装,弯道、陡坡路段,层间粘结更为重要。复合式路面加铺层产生的病害复合式路面加铺层产生的病害裂缝与反射裂缝裂缝与反射裂缝裂缝与反射裂缝裂缝与反射裂缝松松 散散坑坑 洞洞唧唧 浆浆推推 移移3、沥青混凝土加铺层(复合式路面加铺层)2)反射裂缝 反射裂缝是水泥混凝土路面加铺时最主要的问题之一反射裂缝形成机理 反射裂缝是由于混凝土板受荷载及温度应力作用形成的应力集中导致铺装层开裂所造成。平行缝平行缝水泥混凝土的构造缝水泥混凝土的构造缝水泥混凝土开裂但未形成错台水泥混凝土开裂但未形成错台 复合式路面反射裂缝的形式复合式路面反射裂缝的形式 纵向缝纵向
29、缝混凝土发生错台形成的纵向不平整。混凝土发生错台形成的纵向不平整。3、沥青混凝土加铺层(复合式路面加铺层)3)常用反射裂缝防治技术土工布/土工格栅 对处治平行裂缝效果明显,但无法处治纵向缝。土工布、土工格栅铺设应选在沥青冷却失去粘结性之前进行,铺筑时必须要平整,无皱褶。同时,土工格栅易引起层间滑动和粘结不良。沥青混凝土沥青混凝土加铺层加铺层 原水泥混凝土路面原水泥混凝土路面土工布土工布/土工格土工格栅栅防水卷材防水卷材3、沥青混凝土加铺层(复合式路面加铺层)3)常用反射裂缝防治技术级配碎石 采用级配碎石作为加铺前的柔性基层,由于级配碎石之间的嵌挤作用,具有应力吸收和缓冲作用。但级配碎石柔性基层
30、需铺筑一定的厚度。STRATA应力吸收层 Strata是采用细石料与改性胶结料进行拌和,采用大于20%的油石比,形成一层富油层,具有较好的柔韧性。Strata Strata是采用细石料与改性胶结料进行拌和,采用大于是采用细石料与改性胶结料进行拌和,采用大于20%20%的油石比,形成一层富油层,具有较好的柔韧性。的油石比,形成一层富油层,具有较好的柔韧性。Strata Mix3、沥青混凝土加铺层(复合式路面加铺层)3)常用反射裂缝防治技术先铺沥青混凝土铺装层,再切缝、灌缝先在原混凝土路面加铺一层沥青混合料,然后再切缝灌浆,进行处理。橡胶沥青应力吸收层(SAMI)橡胶沥青应力吸收层可大大改善层间应
31、力状态,避免推移、坑槽现象的产生,延缓反射裂缝的发生。提高铺装沥青混凝土的抗裂能力 纤维加筋沥青混凝土 橡胶沥青混凝土应力吸收层应力吸收层橡胶沥青应力吸收层(SAMI)橡胶沥青应力吸收层简称SAMI,采用碎石封层模式 用热橡胶沥青喷洒在现有的路表面,然后立即撒布单一粒级(912mm)的封层集料,再进行碾压,将集料嵌入沥青膜。防止水分浸入下面层,起到保护路基的作用粘结效果好,增强路面的整体性减少反射裂缝应力吸收单独作为预防性养护措施或低交通道路路面 新旧罩面间的界面层次粘结层、防水层封水和抗渗性能好;层间的粘结效果好;抗裂性能优良;提高路面使用寿命,后期维护成本低;防止下面层产生水冲刷作用,防止
32、沥青面层产生疲劳裂缝。可以减薄面层沥青混凝土厚度,降低工程造价;橡胶沥青橡胶沥青SAMISAMI应力吸收层石料技术要求应力吸收层石料技术要求项 目技术要求试验方法坚固性12%T0314压碎值10%T0316针片状颗粒含量10%T0312橡胶沥青橡胶沥青SAMISAMI碎石级配碎石级配方筛孔尺寸(方筛孔尺寸(mm)13.21009.50152.36050.07500.5碎石洒布洒布量:1522kg/m2碾压碾压胶轮压路机碎石撒铺后应立即进行碾压作业橡胶沥青洒布洒布量:2.3kg/m23、沥青混凝土加铺层(复合式路面加铺层)4)水泥混凝土路面沥青混凝土铺装典型结构 原水泥砼路面原水泥砼路面 6 6
33、8cm8cm沥青混凝土沥青混凝土 4 46cm6cm沥青混凝土沥青混凝土StrataStrata铺装特点铺装特点1、Strata需有一定的厚度,否则难起到抵 抗反射裂缝的作用;2、铺装层需有一定的厚度,避免产生热稳 性病害。2 24cm 4cm 厚厚StrataStrata应力吸收层应力吸收层沥青混凝土铺装层沥青混凝土铺装层土工布或土工格栅土工布或土工格栅结构特点:结构特点:1、土工格栅/土工布仅作为应力 隔离层使用;2、级配碎石层作为基层使用;3、路面铺装层采用一般铺筑两 层,根据具体 交通量情况等 条件决定。土工布土工布/土工格栅或级配碎石典型铺装结构土工格栅或级配碎石典型铺装结构 原水泥
34、混凝土路面原水泥混凝土路面 旧水泥混凝土路面旧水泥混凝土路面68cm中粒式沥青混凝土0.61cmSAMISAMISAMI典型铺装结构(一)典型铺装结构(一)36cm细粒式沥青混凝土SAMISAMI典型铺装结构(二)典型铺装结构(二)310cm改性沥青混凝土或橡胶沥青混凝土0.61cmSAMISAMISAMI典型铺装结构(三)典型铺装结构(三)68cm中粒式沥青混凝土0.61cmSAMI35cmOGFC橡胶沥青混凝土 旧水泥混凝土路面旧水泥混凝土路面 旧水泥混凝土路面旧水泥混凝土路面3、沥青混凝土加铺层(复合式路面加铺层)4)水泥混凝土路面沥青混凝土铺装典型结构SAMI典型铺装结构 SAMI铺装
35、特点 SAMI能有效吸收水泥混凝土板的集中应力,抵抗裂缝反射;SAMI能减薄铺装层的厚度,降低造价;采用橡胶沥青混凝土使混凝土本身具有抗裂性能,组合结构抗裂性能更加优良。l简称RACl将橡胶沥青胶结料与矿料拌和而成的混合料概念概念 优越的高低温性能 抗车辙能力强 高抗老化、抗氧化性能 耐久性好 RACRAC优点优点 用于旧沥青路面和旧水泥路面的养护或者改建的罩面 用于居民区作为新建道路的表面(磨耗)层,起到减 轻噪音的作用 直接用于新建工程的罩面RACRAC用途用途 级配控制断级配橡胶沥青混凝土建议级配断级配橡胶沥青混凝土建议级配筛孔或关键性筛孔尺寸(mm)断级配混合料13.21009.583
36、874.7528422.3614220.68120.075 02.5RACRAC设计设计技术指标要 求试验方法橡胶沥青吸收量%01.0-孔隙率 Va%4.56.5T0705矿料间隙率 VMA%19.0T0705稳定度 MS KN5T0709橡胶沥青用量橡胶沥青用量7.5%-9.5%7.5%-9.5%之间之间混合料性能要求混合料性能要求拌和拌和RACRAC施工施工石料加热到170 橡胶沥青190-200 2水泥或消石灰粉 拌和40s以上混合料出厂温度:夏季:165-170;冬季:170-175 运输时要注意保温,运输温度一般采用165。运输运输RACRAC施工施工摊铺、碾压摊铺、碾压 2 2台摊
37、铺机台摊铺机 5 5台振动压路机,不用胶轮台振动压路机,不用胶轮 紧跟碾压,高频低幅紧跟碾压,高频低幅 初压、复压要用振动方式初压、复压要用振动方式橡胶沥青开级配磨耗层橡胶沥青开级配磨耗层OGFCOGFC橡胶沥青混凝土橡胶沥青混凝土国外应用状况国外应用状况最早橡胶沥青:1843年英国专利现代意义上的使用 20世纪40年代,美国,干拌 Ramflex TM,橡胶回收公司 20世纪60年代,美国,湿拌 Overflex TM,Charles McDdonald(橡胶沥青之父)除了美国,其他的国家,如瑞典、加拿大、法国、英国、德国、比利时等也对沥青橡胶的研究与应用做出了贡献。国内应用状况国内应用状况
38、一直到上世纪90年代初,橡胶粉路用研究几乎处于停滞状态 90年代以后,80目乃至更细橡胶粉陆续实现工业化生产。沈阳市政设计院在1993年铺筑了1040m2的橡胶沥青混合料试验路;2001年,交通部公路科学研究所首次在钢桥桥面铺装中用干法工艺加入了30%的橡胶粉;20012003年,交通部公路科学研究所与同济大学、山东省交通科学研究所等单位合作承担了西部交通建设科技项目“废旧橡胶粉用于筑路的技术研究”。橡胶沥青简介橡胶沥青简介橡胶沥青的优点粘度高良好的弹性恢复性能 良好的高低温稳定性抗老化性能优良适用性广橡胶沥青的缺点橡胶沥青的缺点 工艺较复杂橡胶沥青的用途橡胶沥青的用途填缝料碎石封层应力吸收层
39、(SAMI)热拌沥青混合料(RAC、OGFC)溶胀法橡胶沥青橡胶沥青生产方法生产方法液化橡胶法弹性活化橡胶沥青改性剂弹性活化橡胶沥青改性剂1、工艺复杂2、橡胶沥青生产要求严格(温度控制、反应时间等)3、橡胶沥青混合料施工工艺要求 严格(温度控制、碾压控制等)4、燃料、能源消耗大 采用特殊工艺将橡胶粉液化,使其与沥青能很好的融合。该工艺对设备要求高,橡胶液化过程复杂,成本较高,目前国内外均较少采用。弹性活化橡胶沥青改性剂弹性活化橡胶沥青改性剂 在橡胶表面增加活性物质,在加入沥青中,能与沥青很好的融合。它是一种活化橡胶粉活化橡胶粉,和沥青的相容性好,改性效果理想。改善了以往橡胶沥青易离析的缺陷,稳
40、定性好抗车辙能力强生产工艺相对简单,过程易控制 可与SBS进行复合改性可单独作为改性剂 20062006年陈仕周主持了年陈仕周主持了重庆内环高速公路重庆内环高速公路原水泥混凝土路面原水泥混凝土路面的改造设计项目,最终确的改造设计项目,最终确定采用加铺沥青混凝土的方案。全线长定采用加铺沥青混凝土的方案。全线长7575公公里。里。10cm10cm普通沥青混凝土普通沥青混凝土5cm5cm橡胶沥青混凝土橡胶沥青混凝土四川宜宾蜀南竹海风景区道四川宜宾蜀南竹海风景区道路路“白改黑白改黑”工程工程 全长25.1千米 迄今为止国内建设里程最长、铺筑效果最好的一段橡胶沥青混凝土路面,也是全国所有景区中唯一的一条
41、橡胶路面;2006年8月通车,目前为止使用状况良好。原水泥砼路面原水泥砼路面4cm橡胶沥青砼橡胶沥青橡胶沥青应力吸收应力吸收层层20032007年在中采用橡胶沥青混凝土面层及应力吸收层作为水泥混凝土的加铺层,目前使用状况良好4cmAC13调平层4cm橡胶沥青砼路面结构为路面结构为:1cm1cm橡胶沥青应力吸收层橡胶沥青应力吸收层 +4cmAC-13+4cmRAC-13+4cmAC-13+4cmRAC-13原水泥砼路面原水泥砼路面5cm橡胶沥青砼 水泥混凝土板处治后直接加铺 100000平方米 07年10月实施,目前使用状况优良路面结构为路面结构为:AMP-PS+1cm:AMP-PS+1cm橡胶
42、沥青应力吸收层橡胶沥青应力吸收层+45cm+45cm的的RACRAC编号编号施工项目简介施工项目简介应用类型应用类型应用面积(应用面积(m2)实施时间实施时间1忠县城市道路白改黑项目期AMP-PS+SAMIRAC3000002008年(正在实施)2贵阳水口寺至东方桥铺装项目AMP-PS+SAMIRAC650002008年3重庆渝合、渝黔高速公路修补工程橡胶沥青应力吸收层(SAMI)橡胶沥青混凝土(RAC)约200002007年4重庆新牌坊立交桥面铺装工程AMP-PS+SAMIRAC约150002007年5重庆小南海厂区道路白改黑道路工程SAMIRAC780002007年6重庆忠县城市道路白改黑
43、项目期SAMIRAC1100002007年7成都二环路改造项目SAMIRAC约1000002007年8万州渝宜高速公路接线工程SAMIRAC320002007年9遂宁城市道路白改黑工程SAMIRAC32000020032007年10蜀南竹海道路改造工程SAMIRAC约1500002006年11渝合高速公路马鞍石大桥桥面铺装工程SAMI246002006年注:橡胶沥青应力吸收层与橡胶沥青混凝土在江苏、广东等省得到了大面积的应用,尤其是江苏,橡胶沥青技术已应用于高速公路上,并取得较好效果。橡胶沥青应用典型案例(西南地区为主)橡胶沥青应用典型案例(西南地区为主)九、水泥混凝土路面再生利用1、旧水泥混
44、凝土路面集料再生1)路面板清除九、水泥混凝土路面再生利用1、旧水泥混凝土路面集料再生2)集料加工九、水泥混凝土路面再生利用1、旧水泥混凝土路面集料再生3)再生集料使用九、水泥混凝土路面再生利用2、旧水泥混凝土路面现场处治再利用技术1)碎石化技术 一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术,该技术是将水泥混凝土路面的面板,通过专用设备次性破碎为碎块柔性结构,因破碎后其颗粒粒径小,力学模式更趋向于级配碎石,因而将其命名为碎石化。碾压后作为新路面结构基层或底基层,然后再加铺新的路面结构。2)应用范围 碎石化技术是指针对旧水泥混凝土路面大面积破坏已丧失了整体承载能力,并且通过局部的挖除、压浆等处治方式已不能恢复
45、其使用功能,或已不能达到结构强度要求的情况下,为了解决通常情况下的加铺方式存在反射裂缝等问题采用。2、旧水泥混凝土路面现场处治再利用技术3)旧路面进行碎石化的优点:碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;碎石化后仍能保留原水泥混凝土路面的一定强度;碎石化可以消除原水泥混凝土路面与基层脱空的病害;碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。4)碎石化技术分类根据破碎原理和施工机械不同分为:门板式打裂压稳技术(CS)冲击压稳技术(IC)共振破碎(RMI)多锤头(MHB)破碎门板打裂压稳技术打裂(碎)压稳门板打裂压稳技术 适用范围 水泥路面接缝缺陷、错台、翻浆和角隅破坏率等达到总接缝长度的10
46、%;板块出现开裂或下沉,需要修补的面积小于路面总面积的15%;每公里平整度随机检测双向各100m,平均值大于 1.2mm的;水泥混凝土路面基层与面层总厚度超过35cm的。冲击压稳技术冲击压稳技术 适用条件与打裂压稳相同。水泥混凝土路面在沥罩面前对其进行打裂处理(从路面贯穿到水泥板底的微裂),以防止反射裂缝出现。破碎施工的速度高于传统破碎方法的7080倍。共振法破碎技术 其原理是锤头与路面撞击产生共振使混凝土加速破碎。破碎机械将水压能量通过一根方形钢梁传递给锤头,在偏心轴力的驱动下产生4246Hz频率的振动谐波,其振动能量传递到水泥混凝土板,引起板的共振并迅速破碎开裂。多锤头破碎技术(MHB)多锤头破碎是通过利用多个锤头的自重交叉起落均匀冲击路面,重锤的下落对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用。在锤头的提升过程中,发动机使锤头产生势能;在锤头下落的过程中,势能转化为动能对路面产生冲击作用使原面板破碎。MHB碎石化技术专用设备 实施MHB类碎石化技术,主要设备是MHB多锤头破碎机和Z型压路机。大功率水泥混凝土破碎机械谢谢观赏主讲人:庞峻岭
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