上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展课件

1、上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展钱劲松2008年11月第1页，共32页。报告大纲上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展工程难点和技术问题1旧料再生利用3桩网复合地基处理4老路评价与利用2路基路面拼接5第2页，共32页。工程难点和技术问题 软基深厚、沉降显著 桥头引道沉降、板底脱空 老路沉降是否稳定 纵向不均匀沉降拼宽高程差的变异性 地下水位高、路基性能不佳上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第3页，共32页。工程难点和技术问题 大三渣基层性能特殊 大粒径 板体性强 强度变异性大 铣刨扰动大上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第4页，共32页。工程难点和技术问题 新型地基处理技术 造价偏高 缺乏定量设

2、计 存在优化余地上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展PHC管桩桩帽碎石垫层格栅第5页，共32页。工程难点和技术问题 规范技术标准针对性不强 老路评价标准公路沥青路面技术养护规范 针对大中修工程 地基处理技术标准公路路基设计规范 条文说明中对老路附加沉降的规定，不适合老路沉降尚未稳定的情况上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第6页，共32页。老路评价与利用上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展如何处治如何利用如何评价 建立了老路结构性能的多手段联合评价方法 实现了设施残值利用的最大化 A11老路铣刨量由初步设计的10余km减小为700m第7页，共32页。老路评价与利用.多手段联合评价方法上海沪宁高速公路

3、拓宽工程技术新进展面层基层对应网裂面层网裂基层完好 路况调查裂缝自下而上贯通裂缝自上而下发展面层开裂不能表征基层是否开裂，需要进一步检测评价第8页，共32页。 路面结构性能测试与反算上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展现场承载板测试自动弯沉车HWD老路评价与利用.多手段联合评价方法第9页，共32页。上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展老路评价与利用.多手段联合评价方法HWD测试结果三渣基层板体性良好平均回填模量变化幅度不大确定了充分利用基层基本技术思想路面结构强度指数主要取决于路基性能承载板测试结果第10页，共32页。上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展FWD与自动弯沉测试结果之间具有良好的相关性可

4、利用自动弯沉检测数据对旧路结构整体承载能力进行评价老路评价与利用.多手段联合评价方法HWD和自动弯沉测试结果相关性第11页，共32页。上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展垫层石土混填路基内盲沟失效螺旋钻取土老路评价与利用.多手段联合评价方法 路基性能测试地下水位高、路基排水系统的部分失效造成路基含水量大进一步导致部分路基回填模量偏低第12页，共32页。 以路面结构强度指数（SSI）为指标 充分考虑基层实际工作状态和拓宽后新老路面协同工作的需求 采用“渠化交通、提高中级标准”的方法上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展老路评价与利用.老路利用的评价标准原评价标准优良中次差SSI1.01.00.830.

5、830.660.660.50.5提高评价标准优良中次差SSI1.01.00.830.830.7150.7150.520cm时，直接加铺路面结构 新老路面高差h 20cm时，铣刨加铺素混凝土或者水泥稳定碎石 当SSI为中及以上时 充分利用 视路面损坏和铣刨状况确定是否处治 基层结构性损坏：铣刨修复 横纵向裂缝：视严重程度和是否贯通，加铺聚脂玻纤布或开槽处治上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展老路评价与利用.老路处治方法第15页，共32页。旧料再生利用 攻克了沥青混合旧料再生的技术难题 实现了铣刨旧料的100利用 保障了生态环境的建设和资源的充分利用上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展实际工程特点再生

6、的技术要求旧料的特点设计和试验方法现场施工控制第16页，共32页。旧料再生利用 再生的技术要求 再生层将主要用于扩建车道路面结构，主要承担重车交通，应具有足够的强度、刚度 适合上海地区潮湿多雨、软土分布广泛等情况，应具有较好的适应变形、抗裂以及良好的抗水损害等能力 确定水泥稳定沥青三渣混合旧料抗压强度要求不小于1.5MPa上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第17页，共32页。旧料再生利用 旧料特点 沥青旧料：运营期间多次养护维修，材料变异性大 基层旧料：“大三渣”，集料粒径非常大，而且级配比较单一、细料粉料多 混合旧料性质复杂上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展沥青铣刨旧料斗三渣铣刨旧料斗三渣基

7、层骨料第18页，共32页。旧料再生利用 设计和试验方法 借鉴二灰碎石的设计方法，对水泥稳定沥青三渣混合旧料进行配合比设计 3种配合比方案 三种水泥掺量（3、4、5） 无侧向抗压强度试验、劈裂强度、回弹模量测试上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展水泥剂量宜控制在34即可；掺加适量的沥青铣刨旧料，有利于混合旧料后期强度的提高。第19页，共32页。旧料再生利用 现场施工控制 40沥青旧料30三渣旧料30石屑3水泥 考虑过碾会导致强度降低，压实度控制标准确定为97%上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第20页，共32页。桩网复合地基上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展桩网复合地基土拱效应桩土作用格栅拉膜效应

8、 工作系统复杂 经验设计为主 长期性能的预估 造价和效果的综合优化第21页，共32页。桩网复合地基 创建了路基拓宽工程中桩网地基的三维有限元计算模型 实现了地基处理由经验设计向定量设计的转变 A11地基处理方案优化后减小桩长22，增大桩间距4左右 跟踪观测表明处理效果良好上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第22页，共32页。桩网复合地基上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展总体模型桩土接触细化模型桩和格栅实体模型 建立了三维有限元计算模型 构建了定量设计的分析平台桩土变形图 格栅变形图 第23页，共32页。桩网复合地基 进行了大量的参数敏感性分析，确定了设计参数的取值范围上海沪宁高速公路拓宽工程技

9、术新进展路基高度桩长桩间距依据分析结果对A11地基处理初步设计方案进行了优化进一步根据先导段的现场跟踪观测结果进行了验证第24页，共32页。桩网复合地基 沉降性状 施工期间拓宽路基沉降2-6cm 老路肩沉降11.4mm，中央分隔带沉降4.9mm 工后沉降至今2mm左右 说明充分发挥了桩网复合地基 工后沉降小的优点 减小对老路的影响上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第25页，共32页。路基路面拼接 揭示了拓宽工程损坏模式 制定了适用上海地区的变形控制标准 建立了基于变形协调的路基拼接方法 创造性地提出了路面协同设计新方法上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第26页，共32页。路基路面拼接 损坏机理

10、和模式 路基顶面变形由“盆形曲线”变化为“反坡曲线” 老路基层顶面受拉开裂上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展老路路基顶面变形老路基层顶面应力第27页，共32页。路基路面拼接 变形控制标准 老路基层顶面弯拉应力取决于不均匀沉降的大小 按照横坡增大值0.5%控制 弯拉应力与沉降绝对值大小无关 在深厚软土地区，老路固结沉降可能尚未稳定 未对老路中心沉降值进行规定上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第28页，共32页。路基路面拼接 路基拼接方法 老路边坡含水量偏大开挖台阶、石灰土处治上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展第29页，共32页。路基路面拼接 30cm老路边坡的清坡处理 开挖台阶，台阶宽度不小于1m 拓宽路基基底进行处理 铺设40cm碎石垫层 加铺两层钢塑格栅上海沪宁高速公路拓宽