旧水泥混凝土路面改造设计（ppt）

结构设计抗裂设计沥青混合料选选择旧水泥混凝土土路面改造设设计旧水泥砼板改改造设计流程程几点思考旧水泥砼板改改造设计概述述设计案例已有工程介绍绍江苏省交通科学研究院JIANGSUTRANSPORTATIONRESEARCHINSTITUTE旧水泥混凝土土路面沥青加加铺层改造研研究1999年，江苏省交交通厅公路局局、江苏省交交通科学研究究院联合开展展了“旧水泥混凝土土路面沥青加加铺层改造研研究”，针对不破碎碎板处理方式式提出了多种种路面结构和和防止反射裂裂缝的措施。。沥青稳定碎石石在旧路改造造中的应用研研究2001～2002年,宁连公路管理理处,江苏省交通科科学研究院联联合开展了“沥青稳定碎石石在旧路改造造中的应用研研究”，针对沥青稳稳定碎石优良良的抗裂性能能提出了加铺铺层结构。1概述1概述目前使用的结结构(沥青砼加铺层层)沥青砼路面+中间夹层(土工织物）+处理后的水泥泥板沥青砼路面+中间夹层(土工织物、应应力吸收层））+处理后的水泥泥板橡胶沥青砼路路面+中间夹层(应力吸收层)+处理后的水泥泥板沥青砼路面+裂缝缓解层(沥青稳定碎石石）+处理后的水泥泥板1概述目前使用的结结构(沥青砼加铺层层+半刚性基层)沥青砼路面+土工织物+半刚性基层（（二灰碎石、、水泥稳定碎碎石）+处理后的水泥泥板沥青砼路面+半刚性基层（（二灰碎石、、水泥稳定碎碎石）+土工织物+处理后的水泥泥板沥青砼路面+半刚性基层（（二灰碎石、、水泥稳定碎碎石）+处理后的水泥泥板(板块破碎)1.设计方法(国外)２．１结构设设计方法ARE(AustinResearchEngineers)法美国沥青协会会（AI）法AASHTO罩面设计方法法美国工程兵和和联邦航空局局（FAA）法《水泥混凝土路路面设计规范范》（JTGD40-2002）《公路沥青路面面设计规范》平均弯沉值弯沉差经验法实体工程实践践经验２．１结构构设计方法1.设计方法(国内)反射裂缝产生生交通荷载温度应力２．２抗裂裂设计厚加铺层设置夹层裂缝缓解层２．２抗裂裂设计锯缝破碎固定目前在水泥稳稳定碎石基层层抗裂设计中中得到应用设置夹层２．２抗裂裂设计玻纤格栅是一种物理化化学性能很稳稳定的材料。。它具有强度度大、模量高高、化学稳定定性好、耐腐腐蚀等特点。。研究结果表表明，防反效效果有好有坏坏，一般来说说其对于垂直直和水平位移移较大(超载、温缩严严重)的情况效果不不大，其防反反效果可能较较短暂（2～3年）。橡胶沥青应力力吸收层（SAMI）是一种预防沥沥青路面反射射裂缝的技术术措施。SAMI是由橡胶沥青青和一定级配配的碎石材料料分层撒布而而成的一种柔柔性防裂层，，厚度为1cm左右。SAMI具有良好的抗抗变形性能，，可以吸收水水泥路面接缝缝处竖向或横横向位移，减减少裂缝处沥沥青面层的受受力，从而减减少或消除沥沥青路面反射射裂缝（水泥泥板块横向滑滑动没有稳定定的路段不适适用）。STRATA应力吸收系统统科氏Strata反射裂缝应力力吸收层系统统具有高弹性性和柔韧性的的特殊性质，，可以将向上上传递的应力力（水泥砼板板裂缝处产生生的集中应力力）分散在较较大的面积，，以防止、延延缓路面基层层反射裂缝的的产生。当沥沥青加铺层的的厚度小于12cm时，沥青面层层车辙问题严严重.２．２抗裂裂设计聚脂改性沥青青油毡贴缝改性沥青油毡毡广泛应用于于建筑防水领领域，如各种种面层、地下下室、水池、、水库、厕浴浴间、桥梁遂遂道等，但应应用于旧水泥泥砼板上加铺铺沥青面层改改造的工程实实践较少。旧旧水泥路面加加铺改造工程程中，为了防防止雨水下渗渗到基层中，，毁坏基层，，采用改性沥沥青油毡对旧旧水泥板进行行贴缝处理。。改性沥青油油毡有SBS、APP、APR改性沥青系列列。该产品主主要采用玻纤纤毡、聚酯毡毡做胎基体，，其厚度主要要有2mm、3mm、4mm、5mm等。贴缝宽度度为50cm，起到中间夹夹层的作用．土工织物夹层层当沥青罩面层层由于旧水泥泥砼板位移产产生的拉应力力超过沥青罩罩面层的抗拉拉强度时，沥沥青罩面层自自然会开裂，，由于沥青罩罩面层开裂，，在自然环境境因素条件下下（雨水、粉粉尘、砂石等等），导致沥沥青面层剥离离，再现坑洞洞，降低道路路的使用品质质。在沥青罩罩面层与旧水水泥砼路面之之间设置土工工布中间夹层层，可起到应应力吸收层的的作用，是防防止反射裂缝缝的一种有效效措施。包括括聚丙烯、聚聚乙烯或聚脂脂织物和聚脂脂无纺织物。。设置夹层２．２抗裂裂设计设置夹层裂缝缓解层２．２抗裂裂设计沥青稳定碎石石（LSM-25）沥青稳定碎石石（LSM-25）空隙率在3～6％之间，具有有良好的抗水水损害、抗车车辙性能，而而且采用沥青青稳定碎石（（LSM-25）基层不会会像半刚性基基层那样产生生反射裂缝，，从而能显著著延长沥青路路面使用寿命命。2001年，在宁连宁宁通公路水泥泥路面改造工工程中应用了了沥青碎石基基层，至今路路面性能良好好。大粒径沥沥青碎石的造造价比水稳碎碎石基层略高高。沥青碎石AMAM属于半开级配配，级配较粗粗，粉料少，，沥青用量较较少，空隙率率较大，其高高温性能、水水稳定性、力力学性能均比比LSM混合料差。从从无侧限抗压压强度及回弹弹模量来看，，AM的力学性能均均要比LSM的力学性能差差。从劈裂试试验结果来看看，AM的间接抗拉强强度、劈裂劲劲度模量都要要远小于LSM，其抗拉能力力要比LSM混合料差。２．２抗裂裂设计级配碎石级配碎石（GradedAggregateBase）结构层主要要承受由上部部沥青层传来来的车辆荷载载的垂向力，，并扩散到下下面的土基中中，起到扩散散路面荷载、、减小路面的的变形、防止止和减缓路面面病害的出现现的作用，可可以有效地延延长路面的使使用寿命。为为此，该结构构层应均匀，，具有高密度度、高强度、、良好的透水水性及良好的的抗永久变形形性能。半刚刚性性基基层层半刚刚性性基基层层如如水水泥泥稳稳定定碎碎石石、、二二灰灰碎碎石石，，该该基基层层有有良良好好的的整整体体性性，，但但是是由由于于本本身身的的反反射射裂裂缝缝比比较较多多，，且且抵抵抗抗下下部部反反射射裂裂缝缝的的裂裂缝缝能能力力相相对对较较差差，，但但是是由由于于其其经经济济性性突突出出得得到到广广泛泛的的应应用用，，也也在在旧旧路路改改造造工工程程中中体体现现良良好好的的使使用用性性能能。。抗裂裂性性能能比比较较：：水水泥泥稳稳定定碎碎石石优优于于二二灰灰稳稳定定碎碎石石。。裂缝缝缓缓解解层层破碎碎固固定定２．．２２抗抗裂裂设设计计碎石石化化处处理理（JPCP,JRCP,CRCP）破碎碎稳稳压压处处理理MHB（碎碎石石化化））共振振碎碎破裂裂固固定定(JPCP)断裂裂固固定定(JRCP)破碎碎稳稳压压处处理理国外外称称作作CracKSeat，这这种种工工艺艺将将水水泥泥板板先先破破碎碎成成条条状状板板块块，，再再稳稳固固到到基基层层上上的的施施工工方方法法，，即即断断裂裂固固定定(breakandseat，B／S)和破破裂裂固固定定(crackandseat，C／S)方法法。。施工工工工艺艺一是是先先采采用用GuillotineHammer、HeavyRoller、Pilehammer等设设备备破破碎碎混混凝凝土土板板，，之之后后采采用用压压路路机机碾碾压压稳稳定定，，破破碎碎和和固固定定分分两两步步进进行行；；二是是冲冲击击压压实实（（impactroller），，即即一一种种非非圆圆形形、、大大功功率率、、连连续续滚滚动动轮轮冲冲击击压压实实，，在在击击碎碎旧旧板板的的同同时时将将其其夯夯实实稳稳固固到到基基层层上上，，如如南南非非蓝蓝派派冲冲击击压压实实。。２．．２２抗抗裂裂设设计计破碎碎稳稳压压处处理理设备备与与工工艺艺冲击击镐镐凿凿碎碎压压稳稳工工艺艺RoadMiner开路路王王系系列列破破碎碎工工艺艺门板板式式震震裂裂压压稳稳工工艺艺冲击击压压稳稳工工艺艺２．．２２抗抗裂裂设设计计破碎碎稳稳压压处处理理设备备与与工工艺艺冲击击镐镐凿凿碎碎压压稳稳工工艺艺RoadMiner开路路王王系系列列破破碎碎工工艺艺门板板式式震震裂裂压压稳稳工工艺艺冲击击压压稳稳工工艺艺２．．２２抗抗裂裂设设计计碎石石化化处处理理国外外称称作作Rubblization，美美国国沥沥青青学学会会将将碎碎石石化化定定义义为为“一种种将将波波特特兰兰水水泥泥混混凝凝土土路路面面破破碎碎成成为为小小碎碎块块的的加加工工过过程程”。混凝凝土土板板破破碎碎成成3～8英寸寸（（7.5cm～20cm）的的小小碎碎块块，，细细颗颗粒粒集集中中在在路路面面上上部部，，粗粗颗颗粒粒集集中中在在路路面面下下部部。。破碎碎时时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，，可可获获得得比比垂垂直直破破裂裂更更大大的的模模量量。。同时不能破坏坏路基的轮廓廓和路基材料料，再用大吨吨位胶轮压路路机碾压至稳稳定。２．２抗裂裂设计MHB（碎石化）２．２抗裂裂设计混合料选择上面层SMA13SUP13AC13２．３混合料料设计混合料选择中下面层AC20/AC25SUP20/SUP25２．３混合料料设计混合料选择橡胶沥青砼改性材料２．３混合料料设计聚脂纤维橡胶沥青是轮轮胎橡胶粉粒粒在充分拌合合的高温条件件下(180℃以上)与基质沥青充充分熔胀反应应形成的改性性沥青胶结材材料。它具有有优异的低温温性能、较强强的高温稳定定性、突出的的抗老化、抗抗裂以及降噪噪性能（据调调查，可降低低路面行车噪噪音3～6个分贝，相当当于减少80％的行车量））等特性。改性沥青调查分析加铺层结构设设计抗裂设计３、１改造设设计案例调查（检测））３、１改造设设计案例（1）、调查（检检测）旧路面结构类类型和厚度调调查旧路面取芯调调查旧路面弯沉检检测（板中、、板角）旧路面错台调调查（比较困困难）旧路面病害调调查旧路面平整度度检测（可选选）３、１设计案案例（２）、调查查分析路面状况指数数PCI：评价为优断板率DBL：大部分在5%以内，评价为为优良板角弯沉总体体判断：<14占70%以上板中弯沉总体体判断：普遍遍较好平整度评价：：评价为良平均错台量：：较小（从平整整度可以看出出）３、１设计案案例（３）、抗裂裂设计不破碎板处理理PCI评价为优良、、DBL低于10%，且维修费用用经济性较优优时（约40%），采用直接接加铺沥青混混凝土罩面；；破碎板处理断板率低于10%时，可采取打打裂压稳技术术直接加铺沥沥青混凝土罩罩面;断板率介于10～15%的水泥路面，，在打裂压稳稳之后铺设防防反射裂缝材材料后加铺沥沥青混凝土罩罩面层；断板率超过15%且有明显结构构性破坏的水水泥路面（或或相邻板的位位移(沉降差)大于4mm【美国AI的标准为3mm】就需要将板打打碎处理）。。重庆交通学院院和交通部公公路科学研究究所，而目目前我们企业业尚无建立这这样的一个设设计方案决策策标准３、１设计案案例（４）加铺层层结构设计水泥混凝土加加铺层沥青混凝土加加铺层Ａ、加铺层类类型选择沥青混凝土加加铺层结构能能吸收两种材材料的优点：：即旧水泥混混凝土提供了了稳定、坚实实的基层，沥沥青混凝土路路面提供了一一个摩阻系数数较高、平整整度好的面层层，大大改善善了路面的使使用性能。３、１设计案案例（４）、加铺铺层结构设计计Ｂ、累计当量量轴次计算旧路水泥混凝凝土路面的设设计基准期为为30年，已建成通通车10年。本次路面设计计交通量年平平均增长率取取5%。临界荷位处的的车辆轮迹横横向分布系数数取0.22。剩余设计基准准期内设计车车道标准轴载载累计作用次次数为8.71×106次。交通分级为重重。３、１设计案案例（４）、加铺铺层结构设计计Ｃ、结构厚度度设计美国沥青协会会（AI）弯沉法３、１设计案案例（４）、加铺铺层结构设计计美国工程兵团团和联邦航空空局法（FAA法）３、１设计案案例AASHTO罩面设计方法法（４）、加铺铺层结构设计计３、１设计案案例水泥混凝土路路面设计规范范一级公路最小厚度10cm（４）、加铺铺层结构设计计ARE法11.4cm３、１设计案案例ARE法11.4cm美国沥青协会会（AI）法10cmAASHTO罩面设计方法法16.37cm美国工程兵团团和联邦航空空局法（FAA法）14.8-17.8cm规范法≥≥10cm10-1８cm（４）、加铺铺层结构设计计Ｃ、结构厚度度设计３、１设计案案例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）、加铺铺层结构设计计Ｄ、加铺层结结构比选３．２已建建工程介绍项目宁通公路方案一方案二路面结构4cmSMA-16(改性沥青)6cmAC-25I2cm沥青砂4cmSMA-16(改性沥青)6cmAC-25I

沥青下封层15cm二灰碎石使用状况1998-1999年江苏省宁扬公路高速化;水泥板情况良好的部分路段，采用方案一；比较差路段采用方案二;经过近8年的运营，路面局部路段出现了反射裂缝，局部路面也发生了损害;应该来讲，该种罩面处理方案较为成功，但是建立在极其严格施工的基础上，后续江苏省水泥路面改造均较少采用方案一，主要原因是设计、施工控制水平较难达到。３．２已建建工程介绍项目省道101汤山-句容段沪宜线胡埭

-漕桥段路面结构4cmSMA-136cmAC-20I32cm二灰碎石5cm沥青贯入式5cmSMA-136cmAC-20I玻纤格栅2cmAC-10I18cm二灰碎石使用状况使用7年；路面结构完好；无反射裂缝；无修补，无车辙。

沪宜线胡埭-漕桥段上面层采用改性沥青；使用5年；路面结构完好；无反射裂缝；无修补，无车辙项目宁连公路南京段泰高公路拓宽改造工程路面结构4cmSMA-13(SBS)8cmAC-25I10cm沥青稳定碎石（LSM25）玻纤格栅2.5cmAC-10I4cmAR-AC13

1cmAR-SAMI使用状况江苏省于2002年进行了宁连公路南京段改造;水泥板加铺路面结构方案与本次推荐方案相似;该公路为江苏南北交通干线公路，交通量大