沥青路面再生与预防性养护

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,道路养护管理与沥青路面,再生、预防性养护技术交流,青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,QINGDAO MUNICIPAL ENGINEERING DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,道路养护管理与沥青路面再生、预防性养护技术交流,2024年11月11日,交流内容,一、需要强调的几个技术概念,二、路面坑槽冷拌冷铺修补,三、稀浆封层技术,四、“白,+,黑”路面技术,五、水泥路面碎石化技术,六、沥青路面再生技术,一、需要强调的几个技术概念,1.,性质：功能性破坏与结构性破坏,2.,时间：早期损坏与服役损坏,3.,期限：设计年限与养护维修期,4.,模式：路面养护,When-How,模式,5.,养护：经常性养护与服役性养护,城镇道路养护技术规范,养护内容：,日常巡视与检查、小修保养、中修、大修、改建和专项养护工程等。,一、需要强调的几个技术概念,功能性破坏与结构性破坏。,早期损坏（,80%,外伤，,20%,内伤）与服役损坏。,一、需要强调的几个技术概念,功能性破坏与结构性破坏。,早期损坏（,80%,外伤，,20%,内伤）与服役损坏。,一、需要强调的几个技术概念,设计年限与养护维修期,设计年限为路面设计计算之参数（,Ne,，,ls,），,养护维修期为路面养护维修之参数（数据库,M,）。,路面养护,When-How,模式,When,：路面数据库,M=f(d,u,s,h,p),，其中,M,为分析方法或综,合评价指标，,d,弯沉、,u,平整度、,s,抗滑能力、,h,车辙、,p,裂缝率。,How,：实用技术（科学化、专业化、快速化、市场化）。,二、路面坑槽冷拌冷铺修补,提出：,常年且常温下，路面坑槽修补；,现行技术（热拌热铺、或冷拌或冷铺）。,产品：,乳化沥青（强度低）、,LB,沥青,LB,（冷拌冷铺）沥青：,溶剂型稀释沥青（含改性剂），,路拌或厂拌（袋装密封储存备用），,工艺简单、降低能耗、促进环保。,应用：,自,2003,年初投入使用至,2010,年，,修补路面约,36,万,m,2,。,二、路面坑槽冷拌冷铺修补,LB,沥青应用,二、路面坑槽冷拌冷铺修补,LB,沥青应用,三、稀浆封层技术,乳化沥青应用：,透层油、粘层油、稀浆封层,衍生：,改性乳化沥青稀浆封层 微表处,VBC,。,级配：,粗料宜多、细料宜少，,D,max,=6,7mm,。,厚度：,h=8,10mm,。,作用：,表面功能修复、封水,关键问题：,乳化剂（破乳时间、粘附性），级配，,连续式施工机械,三、稀浆封层技术,四、“白,+,黑”路面技术,改造旧水泥路面的传统方法（开挖换板）,开挖换板：,工作量大、弃渣困难、交通干扰大；,力学性能变异：,材料物理性质变异（刚度、收缩性）变异,传荷变异 加速相邻旧板破坏。,旧水泥路面加铺沥青面层技术,四、“白,+,黑”路面技术,改造旧水泥路面的传统方法（传荷变异）,加速相邻旧板破坏,旧水泥路面加铺沥青面层技术,四、“白,+,黑”路面技术,“白+黑”的2个关键问题：粘结，防裂。,“白+黑”技术的中间材料：土工布、经编格栅。,土工布的使用特点：,1,、,有一定作用，但效果不是很理想；,2,、,施工不好固定，易推移起褶；,3,、,形成夹层，粘结效果差；,4,、,伸长率大，防反射裂缝效果差。,5,、,目前广泛使用经编格栅（代替以往的土工布）。,旧水泥路面加铺沥青面层技术,土工布样品,经编格栅样品,四、“白,+,黑”路面技术,经编格栅的使用特点：,1,、,栅孔优化了层间粘结；,2,、,防裂缝效果好（伸长率低，易固定、推移少）。,旧水泥路：,一般通车8年以上，路基稳固。,原路面处治：,1,、,断板与脱空：将计就计，电夯碎板（40,50cm）；,2,、,接缝：清除缝内有机物、腐败物等杂物；,3,、,标线：敲铲清除（瓷砖及涂料）；,4,、,路表：清扫浮沉及杂物，确保清洁干燥；,5,、,调平：宜为水泥稳定砂砾。,旧水泥路面加铺沥青面层技术,四、“白,+,黑”路面技术,旧水泥路面的检测评价。,材料选择与结构设计：,1,、,粘层油：改性乳化沥青1kg/m,2,。,2,、,经编格栅：20*20mm，25*25mm，,经纬抗拉强度 50kN/m，伸长率4%。,3,、,沥青混合料：宜为AC-13（粘结）。,4,、,沥青面层厚度：太薄脱皮、太厚车辙；,规范10cm，实体5,6cm；,通过,计算,确定。,工艺流程：,原路面处治格栅固定粘层油洒布摊铺碾压。,旧水泥路面加铺沥青面层技术,四、“白,+,黑”路面技术,旧水泥路面加铺沥青面层技术,水泥路面破碎机械,路面清扫机械,四、“白,+,黑”路面技术,格栅布设：,板缝处2*50cm格栅；碎板处满铺格栅。,层间粘结保证：,粘层油,；,格栅栅孔有利于粘结,；,细粒式（AC-13）,结合面积大。,接缝防裂保证：,经编玻纤格栅强度高、伸长率小,；,易固定、推移少。,旧水泥路面加铺沥青面层技术,五、水泥路面碎石化技术,常见的几种破碎方法：,1,、破碎头加挖掘机,2,、冲击压路机,3,、打裂压实法（闸式破碎机）,4,、打碎压实法（多锤式破碎机）,5,、共振碎石化,五、水泥路面碎石化技术,施工效率太低、破碎材料不予利用、道路改造成本高；,这样的方案效果差，现已基本不用。,1,、破碎头加挖掘机,破碎不均匀，不能消除反射裂纹、严重伤害路基、会破坏路基以下设施、噪音严重扰民。,2,、冲击压路机,五、水泥路面碎石化技术,不能消除反射裂纹的产生、伤害路基、会破坏路基以下或者周边的设施、噪音和震动很大，严重扰民。,3,、打裂压实法（闸式破碎机）,破碎后的路面,五、水泥路面碎石化技术,仍不能消除反射裂纹、伤害路基及其以下设施、噪音很大，施工扰民。在美国的市场份额相当于共振碎石化的,1/3,，许多州已经禁止使用此方法。,4,、打碎压实法（多锤式破碎机）,五、水泥路面碎石化技术,5,、共振碎石化,Counter weights,砝码箱,Flotation tires,浮力轮胎,Breaking shoe,破碎头,Resonant beam,共振梁,共振碎石化的机械,共振碎石化,原理,五、水泥路面碎石化技术,5,、共振碎石化,共振碎石化,效果,五、水泥路面碎石化技术,5,、共振碎石化,合格的碎石化工艺,如果粒石尺寸太大，或者大小不均，反射裂纹仍然会产生；,如果破碎的尺寸过小，或者相互没有嵌锁，整个破碎后的水泥砼层就会因缺乏强度而失效；,如果水泥砼内有钢筋，则水泥砼和钢筋必须完全脱离。,碎石化工艺所要达到的目标：,碎石尺寸应在,3,20,厘米之间，方可避免反射裂纹，又能防止结构失效；,破碎后没有断层，保证行驶的舒适度；,防止潮湿水气的侵害；,破碎后保持路基、路基下设施完好无损。,五、水泥路面碎石化技术,5,、共振碎石化,失效概率,100,0,3,20 cm,反射裂纹,结构失效,能否将碎石均匀地破碎到需要的尺寸范围，乃是破碎成功的关键！,低,高,小,大,碎石名义尺寸,水泥混凝土弹性模量,六、沥青路面再生技术,再生技术分类,1,、厂拌热再生（,Hot In-plant Recycling,）,2,、就地热再生（,Hot In-place Recycling,）,3,、厂拌冷再生（,Cold In-plant Recycling,）,4,、就地冷再生（,Hot In-place Recycling,）,5,、全深式再生（,Full Depth Reclamation,）,六、沥青路面再生技术,优势：,混合料性能优良、技术成熟、使用广泛,劣势：,产量和生产效率受,RAP,用量的影响，设备昂贵,1,、厂拌热再生,新鲜集料,RAP,六、沥青路面再生技术,优势：,生产率高、,RAP,利用率高、节省运输费用,劣势：,技术成熟度不高，设备昂贵,2,、就地热再生,六、沥青路面再生技术,优势：,技术较为成熟、混合料性能良好、生产率高、RAP利用率高、设备改装,难度较低,劣势：,需要养生,3,、厂拌冷再生,六、沥青路面再生技术,优势：,生产率高、节省运输费用,劣势：,技术成熟度不高,4,、就地冷再生,六、沥青路面再生技术,结构组合设计（以厂拌热再生沥青路面为例）,1,、,结构类型选择,适用范围：,再生各等级公路的,RAP,材料，再生后根据其性能和工程情况，可以用于各等级公路的沥青面层及柔性基层。,国内外普遍用法：,采用的结构是将厂拌热再生混合料铺筑于路面下层，上面加铺全新热拌沥青混合料。,六、沥青路面再生技术,结构组合设计（以厂拌热再生沥青路面为例）,2,、,结构层厚度确定,若将,PHRAM,应用与某一新建沥青路面的某结构层中，,则参照,公路沥青路面设计规范,JTG D50-2006,中新建沥青路面的结构厚度设计方法进行；,若将,PHRAM,应用与原有旧沥青路面或其它旧路面，,旧路强度不足时，则在挖取旧沥青面层后，应予以补强设计，补强层的路面结构视所在地区的具体条件而定。补强层的厚度与原沥青面层的结构有关，按照,公路沥青路面设计规范,JTG D50-2006,中改建路面的厚度设计方法进行；,若旧路面强度满足要求，,需使用功能性修复，则在旧沥青面层处理后，加铺沥青面层，按照,公路沥青路面养护技术规范,JTJ 073.2-2001,中路面翻修与再生利用进行设计即可，一般厚度参照经验选取。,六、沥青路面再生技术,结构组合设计（以厂拌热再生沥青路面为例）,3,、,混合料类型及选用,粗粒式开级配：,一般适用于路面下层，具有较强的嵌挤力。在气候温暖的地区和重交通道路上，粗粒式密级配沥青混凝土可用作路面面层，提高路面的耐流动性。,中粒式：,常直接用于路面面层，为防止渗水，多设计为密级配。为提高其抗滑性，对新集料的硬度和棱角性要求较高。,细粒式：,目前国内外应用不多，对其规定也比较严格，一般用于铺筑罩面或封层。,用于不同层位级配类型选择，与未掺旧料的传统的沥青混合料级配选择方法基本上相同；,应特别予以重视材料选择和配合比设计。,因为旧沥青路面材料的性能均有不同程度的衰降，需要通过掺加优质再生剂和沥青来改善旧沥青性能，添加质地坚硬、棱角丰富的集料来改善混合料的性质。,