公路工程实务-路面工程1教程.ppt
《公路工程实务-路面工程1教程.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《公路工程实务-路面工程1教程.ppt(128页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、河南省二级建造师继续教育公路工程实务路面工程主讲:曹恒慧(电话:河南城建学院,2023/9/27,2,沥青路面冷再生技术,2023/9/27,3,冷再生的历史与发展,沥青路面冷再生在上世纪七十年代石油危机中得到应用,充分体现冷再生技术的经济和环保价值冷再生技术在法国、德国等欧洲国家应用广泛美国正在积极推广冷再生技术,可以节约30-40%的维修费用我国冷再生技术已经进入快速发展通道,交通部2008年4月发布了我国的公路沥青路面再生技术规范(JTG F41-2008)。,2023/9/27,4,2023/9/27,5,沥青路面冷再生技术的原理,将原沥青路面材料破碎,或与新集料等按一定比例重新拌和,
2、并在常温下与再生剂(稳定剂)拌和后形成新的均匀混合料,成为路面结构的一个层次,满足一定的路用性能。,2023/9/27,6,沥青路面冷再生的分类(根据交通部再生技术规范),按照胶结材料分:水泥冷再生:低成本,沥青再生料作为半刚性基层集料,常与半刚性基层旧料掺混使用;乳化沥青冷再生:沥青再生料再造柔性层,裹覆和粘聚好、新旧胶结料渗透优;泡沫沥青冷再生:成本低,裹覆和粘聚效果较差。按照施工流程分:就地冷再生:一次性完成,质量控制难,无机会进行基层修复。厂拌冷再生:原材料受控,拌和与成型工艺均受控,再生层施工前有充足的基层修复时间。,2023/9/27,7,再生技术规范对于沥青路面冷再生适用范围的表
3、述,厂拌冷再生,适用于各等级公路的回收沥青路面材料(RAP)进行冷拌再生利用,再生后的沥青混合料根据其性能和工程情况,可用于高速公路和一、二级公路沥青路面的下面层及基层、底基层,三、四级公路沥青路面的面层。当用于三、四级公路的上面层时,应采用稀浆封层、碎石封层、微表处等做上封层。厂拌冷再生可使用乳化沥青或泡沫沥青作为再生结合料。,厂拌冷再生(再生技术规范),2023/9/27,8,再生技术规范对于沥青路面冷再生适用范围的表述,就地冷再生(),沥青路面就地冷再生,适用于一、二、三级公路沥青路面的就地再生利用,用于高速公路时应进行论证。沥青路面就地冷再生分为沥青层就地冷再生和全深式就地冷再生两种方
4、式。对于一、二级公路再生层可作为下面层、基层;对于三级公路,再生层可作为面层、基层,用作上面层时,应采用稀浆封层、碎石封层、微表处等做上封层。沥青层就地冷再生应使用乳化沥青、泡沫沥青作为再生结合料;全深式就地冷再生既可使用乳化沥青、泡沫沥青等沥青类的再生结合料,也可使用水泥、石灰等无极结合料作为再生结合料。当使用水泥、石灰等作为再生结合料时,再生层只可作为基层。,2023/9/27,9,目前国内工程实践乳化沥青冷再生应用范围,高速公路大修改造或改扩建工程,半刚性基层破坏比例较大需将原沥青面层和半刚性基层完全铣刨移除,替换为乳化沥青冷再生柔性基层或半刚半柔基层。如:江西昌九高速大修改造工程作为高
5、速公路大修改造或改扩建工程沥青路面下面层使用。如:江西九景高速大修改造工程与乳化沥青就地冷再生应用互补用于一、二、三级公路大修工程沥青路面中、下面层。,乳化沥青厂拌冷再生目前国内工程实践实际应用范围,2023/9/27,10,目前国内工程实践乳化沥青冷再生应用范围,乳化沥青就地冷再生目前国内工程实践实际应用范围,半刚性基层完整或基层局部破坏比例很小且可以修复的沥青路面;旧路状况评价指标与标准为弯沉平均值0.30mm;当弯沉平均值0.30mm时,通过取芯进一步评价基层状况;一般应用于一、二、三级公路路面中、下面层。如:江苏省G324国道常州段、江苏省S229省道无锡段、江苏省S239省道常州段、
6、江苏省S336省道南通段以及上海奉贤区新林路大修改造工程等,2023/9/27,11,目前国内工程实践泡沫沥青冷再生应用范围,泡沫沥青厂拌和就地冷再生目前国内工程实践实际应用范围,高速公路大修改造或改扩建工程沥青路面基层。如:陕西省西阎高速公路、广东省惠河高速公路一、二、三级公路沥青路面下面层。如:湖北省318国道、辽宁省102国道锦州段,2023/9/27,12,乳化沥青冷再生混合料设计技术要求,再生规范中乳化沥青和泡沫沥青冷再生混合料设计技术要求,泡沫沥青冷再生混合料设计技术要求,2023/9/27,13,乳化沥青和泡沫沥青冷再生材料差异比较,胶结料 乳化沥青:以70号或90号基质沥青或改
7、性沥青为基料,在一定的设备和工艺条件下,通过乳化剂及助剂的作用,使沥青(改性剂)与水混溶而成的乳液。通常情况下,就地冷再生宜采用中裂或慢裂型阳离子乳化沥青厂拌冷再生宜采用慢裂型阳离子乳化沥青。泡沫沥青:选择70号或90号基质沥青,一般发泡温度在160180,发泡用水量1%3%之间,不能使用改性沥青。铣刨料 乳化再生铣刨料需选择沥青面层的铣刨料,以确保再生料的高性能。泡沫再生铣刨料可以是沥青面层铣刨料,也可以是沥青面层和水稳层或二灰层铣刨料的混合料。,2023/9/27,14,乳化沥青生产原理,2023/9/27,15,2023/9/27,16,2023/9/27,17,乳化剂的作用,沥青乳液的
8、形成和稳定,使得沥青在常温或较低温度下具有工作性增进沥青与石料的粘附,增进沥青对石料的裹覆决定现场工作性能,多元化的乳化剂配方适应材料和工作环境的变异性平衡混合料工作性和强度生成的要求影响最终产品的使用性能:TSR等,2023/9/27,18,当冷水(室温)掺入高温液态沥青(150以上)就会产生微细的泡沫而膨胀,膨胀的体积可达10倍以上,并持续数秒的时间后恢复原来的体积。,泡沫沥青生产原理,2023/9/27,19,乳化沥青和泡沫沥青再生裹附和破坏状态比较,乳化沥青完全裹附,颜色黑亮完全柔性破坏,泡沫沥青点状粘附,颜色棕褐更接近刚性破坏,2023/9/27,20,乳化沥青和泡沫沥青再生劈裂模量
9、比较,2023/9/27,21,乳化沥青和泡沫沥青再生混合料疲劳寿命比较,乳化沥青再生混合料,泡沫沥青再生混合料,2023/9/27,22,乳化沥青再生混合料,泡沫沥青再生混合料,乳化沥青和泡沫沥青再生混合料拌合状态比较,2023/9/27,23,乳化沥青冷再生路面,泡沫沥青冷再生路面,乳化沥青和泡沫沥青再生路面状态比较,2023/9/27,24,泡沫沥青冷再生路面,乳化沥青冷再生路面,乳化沥青和泡沫沥青再生路面表面纹理比较,2023/9/27,25,乳化沥青再生混合料设计方法,2023/9/27,26,乳化沥青冷再生混合料强度形成机理,乳化沥青再生混合料构成因素同样是材料的内聚力和内摩阻力。
10、,=C+tan,混合料初期强度主要来源于混合料内摩阻力,内摩阻力的贡献远大于内聚力。,30天后几乎完全形成强度。此时混合料内聚力和内摩阻力同时起到重要作用,尤其是内聚力的提高,使强度有大幅的升高。,2023/9/27,27,乳化沥青冷再生混合料强度的影响因素,养生条件(温度、湿度、风力)混合料总水量(拌和用水、RAP含水、乳化沥青含水)乳化沥青用量水泥用量乳化沥青的种类铣刨料级配新集料级配,2023/9/27,28,乳化沥青厂拌冷再生施工工艺,摊铺现场施工准备下承层表面清理 在再生沥青混合料铺筑前,应清扫下承层表面的杂物和浮料,如有泥土应清理干净。洒透层油 透层油浇洒应保证规定的洒布量,做到均
11、匀喷洒,表面无花白;过量多余沥青材料应用人工刮除。喷洒的透层沥青干凝后,即可进行再生沥青混合料摊铺,也可以喷洒乳化沥青,喷洒量为纯沥青用量0.20.3kg/m2。检查下承层的施工质量 除几何线形外,重点检测基层的强度和平整度。达到合格标准后方能进行再生作业。,2023/9/27,29,乳化沥青厂拌冷再生施工工艺,运输应根据拌和机生产能力、运输距离、道路状况、车辆吨位综合确定运输车的数量。运输车辆的车厢内应清洗干净,防止污染混合料。拌和机向车厢内卸料时,应从车厢前部、后部、中部分三次装料,每次汽车应至少移动两次位置,以减少混合料离析现象。汽车运输混合料时,必须用不透光的棉被或厚帆布严密覆盖住车厢
12、,防止混合料见光破乳、污染、中途遭受雨淋,影响混合料施工质量或造成浪费。卸料时,汽车在后轴轮胎与摊铺机接触前10-30cm处停车,严防撞击摊铺机。此时汽车应挂空档等候摊铺机推动前行。,2023/9/27,30,乳化沥青厂拌冷再生施工工艺,摊铺采用传统的沥青摊铺机进行摊铺熨平板不预热摊铺速度为2-4m/min松铺系数1.251.35当采用半幅摊铺导致纵向接缝时,中央部分宜加设挡板或切边处理;对接触的纵向剖面,应涂刷粘层油。新摊铺宽度与已铺部分重叠2030mm,在碾压前应仔细清除。碾压时压路机应多在已铺面上行走,开始只在新铺面层上碾压5-10cm,充分使接缝压实紧密,随后进行新铺层的碾压。,202
13、3/9/27,31,乳化沥青厂拌冷再生施工工艺,碾压初压:2台812 t双钢轮压路机静压1遍,振压1遍;复压:2台22 t以上单钢轮压路机振压2-3遍,2台30 t以上轮胎式压路机揉压4-6遍;终压:1台812 t双钢轮压路机静压2遍。严禁压路机在刚完成碾压或正在碾压的路段上掉头、急刹车及停放。在回程过程中,要做到慢起步、慢回程、慢停。振动压路机必须先停振回程后再起振,防止再生料在碾压过程中形成推移、印痕和拥包等病害。,2023/9/27,32,乳化沥青厂拌冷再生施工工艺,养生及时养生,养生期一般不少于3天在封闭交通的情况下养生时,可进行自然养生,一般无需采取措施。在开放交通的条件下养生时,再
14、生层在完成压实至少1d后方可开放交通,但应严格限制重型车辆通行,行车速度应控制在40km/h以内,并严禁车辆在再生层上掉头和急刹车。工地现场须根据具体情况配备足够数量的彩条布或PU薄膜类防雨卷材,在下雨前必须将养生路段再生层覆盖严密,并做好路肩排水。养生结束条件冷再生混合料总含水量小于或取出完整芯样,2023/9/27,33,乳化沥青就地冷再生列车工作流程示意图,乳化沥青罐车,再生列车主机,提升机,压路机,摊铺机,部分深度就地冷再生Partial Depth Cold In-Place Recycling,CIR,采用乳化沥青进行再生 针对沥青面层(典型处理深度5-12cm)再生 冷再生层作为
15、中、下面层,2023/9/27,34,乳化沥青就地冷再生列车技术性能及优势,精确控制双向铣刨深度 四履带行走方式,稳定性好 自由调节横向坡度 工作宽度3.81m一个车道3.75m 电脑精确控制乳化沥青和水添加量,一体化施工:再生,摊铺,碾压连续作业过程(摊铺、碾压同HMA),2023/9/27,35,2023/9/27,36,2023/9/27,37,2023/9/27,38,2023/9/27,39,2023/9/27,40,2023/9/27,41,江西昌九高速改造,江西省第一条高速公路,1993年、1994年和1996年分期建成。双向4车道。日交通量2万车次(未换算),重车率32%,日换
16、算轴次约6600次。改造原则是尽可能利用老路面的结构能力和材料。同济大学负责破损调查和结构设计。,项目背景,2023/9/27,42,江西昌九高速技术改造,老路面结构,改造路面方案,2023/9/27,43,江西昌九高速技术改造,旧料的破碎与分级,2023/9/27,44,充分的浸润、裹覆减少水的引入,虽过多影响压实覆盖,运输过程中避免破乳,拌合,江西昌九高速技术改造,2023/9/27,45,江西昌九高速技术改造,松铺系数约1.3压实厚度不超过15cm,摊铺,2023/9/27,46,22吨单钢轮压路机和30吨重型轮胎压路机的组合乳化沥青配方决定混合料的施工工作性和可工作时间,压实组合,江西
17、昌九高速技术改造,2023/9/27,47,重型轮胎压路机完成最终压实、收面养生34天,获得完整芯样后,方可通工程车或实施上面层次的摊铺乳化沥青配方决定强度的形成速度,压实成型效果,江西昌九高速技术改造,2023/9/27,48,芯样描述:2007年冷再生芯样,厚度12.2cm,空隙率11.7,芯样描述:2007年冷再生下面层芯样,再生层厚度11.2cm,空隙率9.3,江西昌九高速技术改造,2023/9/27,49,江苏省229省道无锡段,229省道为二级路,双向四车道,路面结构形式为9cm的沥青混凝土面层,厚20cm的二灰碎石基层,使用期间进行过稀浆封层预防性养护。整幅路宽约15.5m,交通
18、量10,000-15,000辆/天,其中重载车辆比例较高,路面病害较严重。,老路面结构,改造路面方案,2023/9/27,50,横向裂缝,翻浆+横向裂缝,龟裂+翻浆,纵向裂缝,龟裂,不规则裂缝,江苏229省道无锡段老路面病害,2023/9/27,51,坑槽,车辙,拥包&推移,修补,泛油,修补后损坏,2023/9/27,52,现场再生施工,江苏229省道无锡段,2023/9/27,53,刹车痕迹,江苏229省道无锡段,2023/9/27,54,2天钻出完整芯样,江苏229省道无锡段,水泥混凝土路面滑模施工,2023/9/27,56,2023/9/27,57,1.拌和设备配套 滑模摊铺水泥混凝土路
19、面的施工速度快、规模大、单位时间最小搅拌楼生产能力不小于100m3/h。所以 绥满公路我处采用两座50 m3/h和一座120 m3/h的拌和站来满足摊铺能力。搅拌设备的类型,是间歇式的混凝土搅拌站,供料系统配有电子秤的自动计量设备。,2.混凝土拌和与运输 将原材料砂、石、水泥、外加剂按设计配比加入料仓内后,加入水进行搅拌45s。混凝土运输在45min到1h内完成,否则,即使没有到初凝时间,由于混凝土坍落度损失太大而不适应滑模摊铺。最大运输距离不超过1520km,运距超过7km时,用苫布盖上混凝土。,2023/9/27,60,3.滑模摊铺机施工1.测量放样a 由测工确定“中桩”及“边桩”,中桩由
20、中线点垂直于中线外侧加1.4m,拉出中桩点,边桩为中线点位加路面宽1.4m垂直于中线向外侧拉出边桩点,基准桩直线段间距为10m,曲线段间距为5m。b 用冲击钻在确定的“中桩”及“边桩”点位钻孔打入专用放样钢钎。保证钢钎的牢固和正直。放样钢钎钉好后调整钢钎上活动支架,一般距地面距离为“板厚30”,挂上钢线,调整活动支架。使钢丝与路中线平行,由测工用经伟进行校核。钢丝长度一般100m左右。,2.调机、定位A 在摊铺机前某一横断面上,由路面两侧向内移1m处放置 两个桩,桩的高度小于20cm。B 测定桩的高程,计算出钢钎顶部距路面的高差。C 启动摊铺机,调置自动找平状态行走,当尾板到达这一断面时,停机
21、、测量尾板距钢钎顶部的距离是否为刚才的计算值,若不符,则调节两侧高程传感器直至符合为止。D 在待摊路面相邻两点中线之间连接一段放样小线。启动摊铺机使其尾侧模板与小线在一条直线上,挂上方向传感器,使摊铺机前进和倒退看侧模板与小线是否始终在一条直线上,如不符调整方向传感器直至符合为止。,1虚方控制板虚方控制板比路面顶高1520cm为合适,过高时混凝土振捣过程中排气效果差,过低时可能振捣棒烧坏。2振捣棒 布局:振捣棒间距为40cm左右,振捣棒的中心与主板一样高。滑模摊铺速度均匀,少停机,振捣频率为高频。北方地区气候干燥,风速大的春、秋季施工时,为避免路面开裂,采用贴近表面振捣的方式。3挤压成型底板:
22、挤压底板前仰角3度左右,实际上发现挤压不充分产生麻面或挤压力过大时,摊铺机四个传感器中的前两个高度可进行必要的微调23mm,使实际前仰角发生变化,,2023/9/27,64,2023/9/27,65,2023/9/27,66,2023/9/27,67,4提浆夯实杆 美国滑模摊铺机的设计思想,需要在震动仓内基本振捣密实的混凝土进入挤压底板之前,在挤压底板前方配备一个提浆夯实杆,其夯实频率在0120次/min范围内可调,要保证足够的砂浆提浆厚度做抗滑构造和光滑表面,提浆夯实杆低于挤压底板0.5cm.施工时坍落度35cm时有较好的效果。5振动搓平梁 振动搓平梁的高低位置低于挤压底板后缘12cm。振动
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 公路工程 实务 路面 工程 教程
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6134055.html