唐津高速公路改擴(kuò)建路面拼接技術(shù)

原路面評(píng)價(jià)研究1路面結(jié)構(gòu)研究2路面拼接技術(shù)研究3再生研究4擴(kuò)建項(xiàng)目老路改造關(guān)鍵點(diǎn)：原路面性能評(píng)價(jià)。公路路面性能評(píng)價(jià)的概念最早在1962年由AASHO提出，它已作為路面長(zhǎng)期性能研究的重要組成部分?，F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（JTGH20-2007）從路面損壞、平整度、車轍、抗滑性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度五個(gè)方面評(píng)價(jià)路面的使用性能況。提出一個(gè)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)PQI對(duì)路面質(zhì)量作總體評(píng)價(jià)。原路面評(píng)價(jià)研究1目前存在問(wèn)題：原養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在改擴(kuò)建中的適用性不強(qiáng)。缺乏一套高速公路改擴(kuò)建工程老路路面評(píng)價(jià)體系及取舍的標(biāo)準(zhǔn)（彎沉門檻值、破損程度）。原路病害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查內(nèi)容和方法調(diào)查指標(biāo)養(yǎng)護(hù)工程道路改擴(kuò)建路面破損狀況主要是路表調(diào)查全方位、立體范圍內(nèi)展開(kāi)調(diào)查平整度調(diào)查不調(diào)查強(qiáng)度路表彎沉路面各結(jié)構(gòu)層，包括彎沉、承載板、DCP等同時(shí)還結(jié)合材料試驗(yàn)進(jìn)行室內(nèi)強(qiáng)度測(cè)試抗滑性能調(diào)查不調(diào)查材料性能不調(diào)查調(diào)查改擴(kuò)建工程與道路養(yǎng)護(hù)病害調(diào)查內(nèi)容的異同對(duì)比裂縫度（CD）

修補(bǔ)面積率（MAR）建議：

現(xiàn)行規(guī)范評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)較為寬松，需增加指標(biāo)針對(duì)路面實(shí)際狀況及病害特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。增加指標(biāo)其它：網(wǎng)裂面積率，等等。彎沉判別（0.01mm）滬寧高速：30西寶高速：29.9西潼高速：24.8/25/28.3沈大高速：50梨溫高速：50安新高速：27唐津高速老路罩面后彎沉值？老路罩面后的設(shè)計(jì)彎沉；老路罩面后的設(shè)計(jì)彎沉；老路罩面后的設(shè)計(jì)彎沉；老路面的容許彎沉；老路面的容許彎沉；老路罩面后的設(shè)計(jì)彎沉；老路處治彎沉門檻值？彎沉代表值與路面病害及路況指數(shù)缺乏明顯的相關(guān)性。彎沉指標(biāo)難以反映不同路面病害及破損狀況，不能單純依靠彎沉指標(biāo)進(jìn)行路面取舍評(píng)價(jià)，對(duì)于道路改擴(kuò)建工程，彎沉指標(biāo)只能作為測(cè)試指標(biāo)之一，還需要增加其他指標(biāo)進(jìn)行總和評(píng)判。路面病害指標(biāo)高速公路改擴(kuò)建工程，采取“逐層檢測(cè)、逐層處理”的方法對(duì)老路病害進(jìn)行徹底根治。判定依據(jù)：代表彎沉值大小和病害輕重程度。100m為評(píng)價(jià)段落，滿足下列條件之一者，判定為病害嚴(yán)重，需銑刨處治。

①代表彎沉值a）面層代表彎沉＞20（0.01mm）；b）基層代表彎沉＞40（0.01mm）；c）底基層代表彎沉＞100（0.01mm）。②面層病害a）100m范圍內(nèi)路面修補(bǔ)面積超過(guò)15％；b）100m范圍內(nèi)病害面積超過(guò)15％，或病害超過(guò)5處(不含橫縫)路段；c）橫向裂縫連續(xù)不斷，間距小于15m。

③（底）基層病害a）橫向裂縫密集不少于10條（平均間距小于15m）或縱向裂縫長(zhǎng)度不小于30m；b）（底）基層出現(xiàn)連續(xù)的疲勞裂縫（網(wǎng)裂、龜裂）和唧漿，5處以上；c）（底）基層松散未結(jié)成板塊，松散面積15%以上?？障堵手钢笜?biāo)取樣樣較為容容易，試試驗(yàn)簡(jiǎn)單單，與不不同病害害及路況況指數(shù)的的相關(guān)性性較好，，建議作作為道路路擴(kuò)建及及養(yǎng)護(hù)工工程中的的常規(guī)材材料試驗(yàn)驗(yàn)指標(biāo)加加以應(yīng)用用。模量試驗(yàn)驗(yàn)較為簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，與與部分病病害的相相關(guān)性較較好，且且其反映映規(guī)律符符合路面面實(shí)際情情況，建建議作為為道路擴(kuò)擴(kuò)建工程程的常規(guī)規(guī)材料試試驗(yàn)指標(biāo)標(biāo)加以應(yīng)應(yīng)用。路面綜合合評(píng)價(jià)路面性能能評(píng)價(jià)邏邏輯框架架圖內(nèi)容方法指標(biāo)宏觀路面病害病害調(diào)查PCI及裂縫度等單項(xiàng)病害指標(biāo)中觀路面整體性能FWD和GPR路表彎沉、松散率和剝落率等指標(biāo)進(jìn)行路面性能評(píng)判，確定出可以保留、必須銑刨路段及介于二者之間的中間段落對(duì)介于保留和必須銑刨之間的中間路段增加微觀指標(biāo)予以深入分析微觀路面材料性能室內(nèi)試驗(yàn)空隙率、綜合模量、瀝青膠結(jié)料常規(guī)指標(biāo)及性能分級(jí)指標(biāo)綜合微觀指標(biāo)對(duì)路面性能進(jìn)行深入評(píng)價(jià)和分析路面結(jié)構(gòu)研究2路名面層及厚度（cm）基層及厚度（cm）底基層及厚度（cm）滬嘉高速中粒式＋粗粒式＋瀝青貫入（17）粉煤灰三渣（46）砂礫（20）廣佛高速4中粒式＋5粗粒式＋6瀝青碎石（15）水泥級(jí)配碎石或石屑（25）水泥石屑或水泥土（28）沈大高速5中粒式＋5粗粒式＋5瀝青碎石（15）水泥砂礫（20）砂礫或礦渣（20）京津塘高速中粒式＋粗粒式＋瀝青碎石（23）水泥穩(wěn)定粒料或石灰粉煤灰碎石（25）石灰土或水泥土（35）京石高速（北京段）細(xì)粒式＋中粒式＋瀝青碎石（15）水泥砂礫（20）二灰砂礫（20）京石高速（河北段）3中粒式＋5瀝青碎石（8）水泥碎石（12）＋二灰碎石（20）石灰土（43）廣深高速4中粒式＋18粗粒式＋10瀝青碎石（32）水泥碎石（23）級(jí)配＋未篩碎石(55)滬寧高速（江蘇段）AC-16B(4)＋AC-25I(6)＋AC-25II(6)二灰碎石（20）二灰土（40）我院與美美國(guó)ERES工工程咨詢?cè)児竞虾献?，針針?duì)滬寧寧高速公公路的特特點(diǎn)，進(jìn)進(jìn)行了柔柔性基層層瀝青路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)研究，，提出了了兩種柔柔性基層層路面結(jié)結(jié)構(gòu)方案案:改性瀝青SMA134.0cm改性瀝青Sup208.0cm普通瀝青Sup258.0cm普通瀝青LSM20.0cm干壓二灰碎石廢料20.0cm土基柔性基層層路面結(jié)結(jié)構(gòu)方案案一改性瀝青SMA135.0cm改性瀝青Sup2016cm普通瀝青Sup2516cm級(jí)配碎石22cm干壓二灰碎石廢料20cm石灰穩(wěn)定土調(diào)高層路基柔性基層層路面結(jié)結(jié)構(gòu)方案案二其中方案案一采用用我國(guó)規(guī)規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)方法進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)，方案案二為邀邀請(qǐng)ERES咨咨詢公司司采用美美國(guó)AASHTO1993版版設(shè)計(jì)方方法進(jìn)行行設(shè)計(jì)。。在進(jìn)行半半剛性基基層瀝青青路面結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，采采用了較較厚的瀝瀝青面層層。充分分利用柔柔性基層層抗疲勞勞、抗反反射裂縫縫的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)以及半半剛性底底基層良良好的板板體性和和承載能能力，使使路面的的綜合性性能達(dá)到到最優(yōu)。。SMA-134cmSup-198cmSup-257.5cmSup-257.5cm水泥穩(wěn)定碎石36cm石灰土15cm土基半剛性基基層加厚厚式瀝青青路面結(jié)結(jié)構(gòu)方案案環(huán)道試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)論:改性瀝青青SMA抗車轍能能力強(qiáng)；；三種路面面結(jié)構(gòu)中中，瀝青青路面的的永久變變形主要要是由中中、下面面層的變變形引起起的，因因而在瀝瀝青路面面設(shè)計(jì)和和施工中中需重點(diǎn)點(diǎn)關(guān)注中中、下面面層的抗抗車轍性性能；使使用改性性瀝青可可以提高高路面的的抗車轍轍能力；；三種路面面結(jié)構(gòu)中中，水泥泥穩(wěn)定碎碎石基層層和級(jí)配配碎石基基層的變變形都非非常小，，對(duì)路面面車轍幾幾乎沒(méi)有有影響，，表明車車轍主要要發(fā)生在在瀝青面面層；在土基強(qiáng)強(qiáng)度足夠夠的條件件下，土土基變形形對(duì)路面面車轍的的影響可可以忽略略；從環(huán)道試試驗(yàn)的結(jié)結(jié)論可以以看出，，三種結(jié)結(jié)構(gòu)方案案的抗車車轍能力力均較強(qiáng)強(qiáng)，而以以柔性基基層方案案二最好好。國(guó)外的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和研研究表明明，較厚厚的瀝青青面層有有利于降降低瀝青青層底的的拉應(yīng)變變，從而而降低其其疲勞開(kāi)開(kāi)裂的可可能性。?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)路鋪筑筑針對(duì)上述述幾種不不同路面面結(jié)構(gòu)，，2003年11~12月修修筑了試試驗(yàn)路，，以驗(yàn)證證其實(shí)際際使用效效果。柔性基層方案一（單向1710米）K0+000～K0+300南側(cè)和北側(cè)，EPS路基K0+300～K0+770南側(cè)，土路基K0+800～K1+440北側(cè)，EPS路基柔性基層方案二（單向500米）K0+300～K0+800北側(cè)，土路基半剛性基層方案(單向660米)K1+440～K1+770南側(cè)和北側(cè)，土路基CRCP基層瀝青路面方案（單向670米）K0+770～K1+440南側(cè)，EPS路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)路觀測(cè)測(cè)從2004年3月起，，課題組組對(duì)試驗(yàn)驗(yàn)路進(jìn)行行了6次次詳細(xì)的的觀測(cè)，，包括彎彎沉、車車轍、摩摩擦系數(shù)數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)觀察等等。1）試驗(yàn)驗(yàn)路各方方案路況況均良好好，沒(méi)有有出現(xiàn)任任何裂縫縫、坑槽槽等病害害。2）各試驗(yàn)段彎沉沉均很小,結(jié)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)度良好。3）各試驗(yàn)段摩擦擦系數(shù)均較大于50，抗滑性能良良好。4）路面平整度良良好，車轍均較小小。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)路的觀觀測(cè)表明，經(jīng)過(guò)一一年的運(yùn)營(yíng)，試驗(yàn)驗(yàn)路各方案情況均均良好。兩側(cè)車道道比較，南側(cè)比北北側(cè)情況稍好。結(jié)合課題研究的成成果，滬寧路擴(kuò)建建工程在無(wú)錫段LM4標(biāo)鋪筑了22km(雙幅)的柔性基層瀝青路路面，是當(dāng)前我國(guó)國(guó)規(guī)模較大的柔性性基層瀝青路面工工程之一。無(wú)錫柔性基層瀝青青路面結(jié)構(gòu)改性瀝青SMA134.0cm改性瀝青Sup208.0cm普通瀝青Sup258.0cm普通瀝青LSM2510.0cm乳化瀝青冷再生混合料層10.0cm級(jí)配碎石20.0cm二灰碎石再生層16.0cm路基滬寧高速公路擴(kuò)建建主體工程除無(wú)錫錫段采用柔性基層層瀝青路面（長(zhǎng)22km）外，全線采用了了較厚的瀝青面層層半剛性基層瀝青青路面結(jié)構(gòu)。擴(kuò)建工程路面結(jié)構(gòu)構(gòu)方案限制水泥用量，限限制細(xì)料和小于0.075mm的的含量，限制含水水量改性瀝青SMA134.0cm改性瀝青Sup208.0cm普通瀝青Sup258.0cm水泥穩(wěn)定碎石基層40.0cm再生底基層20.0cm路基西寶高速公路路面面結(jié)構(gòu)安新高速公路路面面結(jié)構(gòu)潼西高速路面結(jié)構(gòu)構(gòu)鄭漯高速路面結(jié)構(gòu)構(gòu)拓寬段新建路面結(jié)結(jié)構(gòu)和原路面結(jié)構(gòu)構(gòu)厚度基本一致。。改擴(kuò)建原則為拓拓寬段與老路面分分車道設(shè)計(jì)，盡可可能利用老路面。。對(duì)現(xiàn)有病害進(jìn)行行充分、恰當(dāng)?shù)奶幪幚砗?，加鋪上（（中）面層，抬高高老路面?biāo)高，調(diào)調(diào)整路面縱坡。唐津高速改擴(kuò)建路路面材料選擇改進(jìn)型ACSMASuperpaveAR-AC比選方案一比選方案二比選方案三路面拼接技術(shù)研究3關(guān)鍵內(nèi)容包括：拼接位置；拼接形式；拼接處界面處理。。目前，國(guó)內(nèi)高速公公路改擴(kuò)建工程，，考慮到新老路平平縱面協(xié)調(diào)；、互互通、交通工程、、服務(wù)設(shè)施、上跨跨分離式立交改造造工程量，普遍選選擇采用“雙側(cè)拼拼接加寬，局部分分離”的加寬方式式，對(duì)于此種方法法新老路面的拼接接位置就顯的尤為為重要。雙側(cè)拼接接加寬可選擇的新新老路面拼接位置置：老路硬路肩外側(cè)位位置、老路硬路肩與行車車道交界位置拼接位置優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)工程實(shí)例老路硬路肩外側(cè)位置充分利用老路面結(jié)構(gòu)，降低工程成本；不影響老路面運(yùn)營(yíng)，改擴(kuò)建施工期間開(kāi)可發(fā)交通。硬路肩路面結(jié)構(gòu)形式與行車道不同，路面結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜；未經(jīng)過(guò)運(yùn)營(yíng)期的重車碾壓路面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，往往壓實(shí)度不足、含水量偏大；加寬寬度過(guò)小時(shí)，施工作業(yè)面窄，不利于大規(guī)模機(jī)械化施工；滬杭甬高速公路改擴(kuò)建工程廣佛高速公路改擴(kuò)建工程老路硬路肩與行車道交界位置銑刨（挖除）硬路肩，對(duì)原老硬路肩病害充分處理；從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，即消除原硬路肩病害，有利用了原路面，工程成本最優(yōu)。增設(shè)交通安全設(shè)施，改擴(kuò)建施工期間可開(kāi)發(fā)交通。拼接位置位于重車輪跡帶，增加路面質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)；滬寧高速公路改擴(kuò)建工程沈大高速公路改擴(kuò)建工程為提升路面整體強(qiáng)強(qiáng)度，勢(shì)必在拼接接處老路開(kāi)挖錯(cuò)臺(tái)臺(tái)臺(tái)階，使得結(jié)合合部有較多的接觸觸面積消除應(yīng)力集集中，增強(qiáng)抗剪能能力，同時(shí)新老路路新老路面形成了了更穩(wěn)定的嵌入式式結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)新老老路面的不均勻變變形。臺(tái)階尺寸過(guò)小，則則起不到預(yù)期的效效果；而太大的臺(tái)臺(tái)階尺寸可能積極極作用有限，卻極極大增加了銑刨工工作量和施工難度度，同時(shí)增加了舊舊料的浪費(fèi)。臺(tái)階階級(jí)數(shù)應(yīng)根據(jù)拓寬寬段路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)，老各級(jí)臺(tái)階搭搭接拓寬段各新建建路面結(jié)構(gòu)層；臺(tái)臺(tái)階的寬度應(yīng)在20cm～40cm,面層臺(tái)階寬寬度宜取上限40cm,基層適宜宜寬度為30cm；面層臺(tái)階高度度應(yīng)結(jié)合路面標(biāo)高高設(shè)計(jì)，其余各層層高度為搭接結(jié)構(gòu)構(gòu)層的高度。（1）臺(tái)階整體內(nèi)內(nèi)移：臺(tái)階整體內(nèi)內(nèi)移的方式是保證證新老路面的臺(tái)階階拼接方式，各結(jié)結(jié)構(gòu)層按原拼接臺(tái)臺(tái)階寬度整體內(nèi)移移。（2）垂直開(kāi)挖后后反向搭接：垂直直開(kāi)挖銑刨，新建建車道按新建路面面結(jié)構(gòu)分層鋪筑，，待處理老路時(shí)，，再向新建路面反反向開(kāi)挖臺(tái)階，進(jìn)進(jìn)行拼接。路面拼接技術(shù)研究3對(duì)半剛性基層拼接接技術(shù)進(jìn)行了研究究，主要內(nèi)容包括括：新舊上下半剛性基基層的粘結(jié)；新舊半剛性基層的的側(cè)向拼接方法和和新基層的施工工工藝；新舊半剛性基層的的縱向拼縫的不同同處理方式如鋪設(shè)設(shè)玻纖格柵和聚酯酯玻纖布對(duì)比評(píng)價(jià)價(jià)等?；鶎悠唇踊鶎悠纯p附近的混混合料嚴(yán)重離析，，造成大骨料集中中，影響到拼接效效果，建議基層碾碾壓時(shí)在舊路側(cè)人人工填補(bǔ)細(xì)料并改改善碾壓工藝。室內(nèi)試驗(yàn)表明在碾碾壓較好的情況下下，混凝土界面劑劑的使用會(huì)在一定定程度上改善基層層的拼接質(zhì)量。為了提高路面的整整體強(qiáng)度，可在基基層拼接完成后鋪鋪設(shè)土工織物。兩兩種土工織物聚酯酯玻纖布和玻纖格格柵的性能比較試試驗(yàn)結(jié)果顯示，聚聚酯玻纖布有更好好的防反射裂縫性性能和滲透性能。?；鶎悠唇尤榛癁r青和熱瀝青青作為粘結(jié)材料，，乳化瀝青更加便便于施工，熱瀝青青粘結(jié)效果更好，，推薦采用熱瀝青青作為道路擴(kuò)建時(shí)時(shí)路面材料的粘結(jié)結(jié)劑。道路擴(kuò)建攤鋪時(shí)拼拼縫附近的混合料料的離析可通過(guò)人人工填補(bǔ)細(xì)料、改改進(jìn)拼接方法、優(yōu)優(yōu)化攤鋪工藝等加加以解決。面層拼接瀝青再生研究4實(shí)現(xiàn)廢料利用，節(jié)節(jié)能環(huán)保！冷再生類似案例滬寧高速無(wú)錫段04年完成約23Km基層10cm普通LSM258cm改性SUP-204cm改性SMA-138cm普通SUP-2510cm廠拌冷再再生瀝青混凝土基層6cm改性SUP-204cm改性SMA-136cm普通SUP-2512cm廠拌冷冷再生瀝青混凝土昌九高速基層6cm改性SUP-204cm改性SMA-136cm普通SUP-2512cm廠拌冷再再生瀝青混凝土九景高速8cm改性GAC-204cm改性AC-137cm普通AC-25基層15cm廠拌冷再再生瀝青