高速公路養(yǎng)護(hù)維修新理念課件

1、高速公路養(yǎng)護(hù)維修新理念高速公路養(yǎng)護(hù)維修新理念 -高速公路病害綜合處治技術(shù)高速公路病害綜合處治技術(shù)河南萬(wàn)里路橋集團(tuán)廈門廈門2012014 4年年0 01 1月月一、常規(guī)的高速公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)一、常規(guī)的高速公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)1.稀漿封層；微表處；超薄磨耗層2.罩面；銑刨攤鋪3.熱再生從使用效果看，上述常規(guī)的高速公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)并沒用徹底解決我國(guó)高速公路的病害問題上述技術(shù)大多是從國(guó)外引進(jìn)的，這些技術(shù)在國(guó)外效果非常好，如稀漿封層、熱再生等，為什么到中國(guó)就失靈了呢？主要原因是上述技術(shù)治標(biāo)不治本！主要原因是上述技術(shù)治標(biāo)不治本！二、國(guó)內(nèi)高速公路結(jié)構(gòu)與建設(shè)的差異對(duì)比二、國(guó)內(nèi)高速公路結(jié)構(gòu)與建設(shè)的差異對(duì)比從上表對(duì)比

2、可以看出，我國(guó)的半剛性基層瀝青路面高速公路主要病害大多從基層產(chǎn)生，然后從基層向面層發(fā)展。路基質(zhì)量原因也會(huì)造成基層和面層的病害。常規(guī)的高速公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)，未能從根本上解決路基、路面基層病害，治標(biāo)未治本，經(jīng)常出現(xiàn)前修后壞的現(xiàn)象。國(guó)外我國(guó)結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式全厚式路面半剛性基層瀝青路面病害一般不發(fā)生基層病害基層易產(chǎn)生裂縫、脫空病害建設(shè)特點(diǎn)建設(shè)周期建設(shè)周期長(zhǎng)建設(shè)周期短特點(diǎn)自然沉降充分自然沉降不足病害一般不發(fā)生路基病害路基易產(chǎn)生沉陷、強(qiáng)度不足等病害三、高速公路養(yǎng)護(hù)維修新理念三、高速公路養(yǎng)護(hù)維修新理念路基病害處理路面基層病害處治瀝青面層病害處治實(shí)施常規(guī)的養(yǎng)護(hù)維修我們的新理念：我們的新理念：l綜合處治 根治病

3、害l保障暢通 降低投入綜合處治 根治病害l從下到上，打破常規(guī)，從路基到基層，再到面層處治病害l將裂縫處理作為重點(diǎn)l標(biāo)本兼治保障暢通 降低投入l非開挖，速度快，交通干擾小l無(wú)需養(yǎng)生，快速放行l(wèi)施工環(huán)保，成本低按我們的新理念，采用新技術(shù)先處理路基和路面基層病害，再采用常規(guī)技術(shù)處理面層，更能充分發(fā)揮常規(guī)路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的作用三、高速公路養(yǎng)護(hù)維修新理念三、高速公路養(yǎng)護(hù)維修新理念四、高速公路病害綜合處治系列技術(shù)四、高速公路病害綜合處治系列技術(shù)裂縫焊接技術(shù)l主要用于解決反射裂縫問題高聚物注漿技術(shù)l主要用于解決基層、面層脫空問題CGMT路基非開挖快速加固技術(shù)l主要用于解決路基濕軟、強(qiáng)度不足引起的病害“高速公路病

4、害綜合處治高速公路病害綜合處治”系列技術(shù)之一系列技術(shù)之一 裂縫焊接技術(shù)一、裂縫對(duì)道路的危害一、裂縫對(duì)道路的危害裂縫是高速公路最常見的病害之一，并且伴隨高速公路的整個(gè)使用周期，對(duì)高速公路存在相當(dāng)大的危害。在所有裂縫中發(fā)生最多且最不易處理的為半剛性基層的反射裂縫。路面一旦出現(xiàn)裂縫就很容易導(dǎo)致水的下滲，當(dāng)外部荷載作用下，在結(jié)構(gòu)層內(nèi)部產(chǎn)生沖刷，從而導(dǎo)致裂縫發(fā)展加快，而半剛性基層水穩(wěn)性較差，極易產(chǎn)生水損害，造成基層松散破壞，最后導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)性破壞，影響路面的使用功能。二、常規(guī)裂縫處治技術(shù)二、常規(guī)裂縫處治技術(shù)灌縫、封縫或嵌縫帶處理裂縫主要存在以下缺陷：l只能部分解決臨時(shí)封水問題，無(wú)法杜絕從中分帶向裂縫中滲

5、水。l無(wú)法處理細(xì)小的裂縫和支縫，封水效果差。 l不能與瀝青路面和基層有效結(jié)合形成整體，解決不了因裂縫產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞問題。l灌好的縫容易開裂，灌縫后只能維持很短的時(shí)間。l施工前，不對(duì)裂縫病害進(jìn)行檢測(cè)。l施工后，質(zhì)量驗(yàn)收檢測(cè)不全面。三、裂縫焊接技術(shù)與常規(guī)裂縫處治技術(shù)對(duì)比三、裂縫焊接技術(shù)與常規(guī)裂縫處治技術(shù)對(duì)比常規(guī)灌縫示意圖常規(guī)灌縫示意圖 裂縫焊接示意圖裂縫焊接示意圖三、裂縫焊接技術(shù)與常規(guī)裂縫處治技術(shù)對(duì)比三、裂縫焊接技術(shù)與常規(guī)裂縫處治技術(shù)對(duì)比通過裂縫專用檢測(cè)設(shè)備對(duì)裂縫的寬度及深度進(jìn)行檢測(cè)分析，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果并通過專用的焊縫設(shè)備把焊縫材料從裂縫下部向上對(duì)裂縫進(jìn)行填充，使焊縫料充分填充道路裂縫的整個(gè)縫隙。

6、路面裂縫焊接技術(shù)能將半剛性基層瀝青路面的裂縫病害從底基層、基層到瀝青面層一并解決，從而將斷開的路面裂縫有效連接為一個(gè)整體，對(duì)路面的裂縫進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的修復(fù)。四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)（1）路面裂縫檢測(cè)（2）路面裂縫焊接料（3）路面裂縫焊接設(shè)備（4）路面裂縫焊接施工工藝（5）質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)（1）路面裂縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)（核心技術(shù)）l探地雷達(dá)用于裂縫檢測(cè)的工作原理：l混凝土介質(zhì)的介電常數(shù)與空氣介質(zhì)的介電特性有較大差別，若其中存在裂縫或空洞，雷達(dá)信號(hào)就會(huì)被反射，測(cè)試回波信號(hào)的幅度會(huì)明顯增強(qiáng)，在雷達(dá)檢測(cè)剖面上形成明顯的異常。發(fā)射(transmit)探地雷達(dá)

7、工作原理示意圖接收(receive)記錄(record)地面回波(ground echo)目標(biāo)反射(object reflection)根據(jù)“異常點(diǎn)”的雷達(dá)波響應(yīng)特征、單一均勻介質(zhì)中垂直裂縫的雷達(dá)波響應(yīng)特征、多層均勻介質(zhì)中垂直裂縫的雷達(dá)波響應(yīng)特征等原理，得到多層均勻?qū)訝罱橘|(zhì)中存在裂縫的數(shù)學(xué)模型及其雷達(dá)波響應(yīng)數(shù)值模擬剖面圖。利用我們開發(fā)的專用軟件對(duì)剖面圖進(jìn)行分析，識(shí)別裂縫的橫向位置、上端點(diǎn)深度和相對(duì)寬窄等特征等，進(jìn)而確定裂縫的位置、深度、寬度。四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)探地雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)路面裂縫探地雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)路面裂縫 四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)探地雷達(dá)檢測(cè)出的裂縫剖面

8、波形圖探地雷達(dá)檢測(cè)出的裂縫剖面波形圖distance (m)430 435 440 445 450 455depth (m)time (Ns)四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù) （a）垂直裂縫 （b）傾斜裂縫圖 雷達(dá)檢測(cè)出的裂縫波形圖雷達(dá)檢測(cè)出的裂縫波形圖 distance (m)446 448 distance (m)432 434depth (m)depth (m)四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)（2）路面裂縫焊接料采用新型高分子合成材料具有以下特性l無(wú)需加熱，常溫施工。l良好的滲透性，能處理細(xì)小的裂縫和支縫。l粘結(jié)性高，與瀝青面層和基層有效結(jié)合成整體。l具有一定的彈性，能夠

9、適應(yīng)瀝青面層和基層的溫縮變形，焊接好的裂縫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，不需要反復(fù)處理，節(jié)約人力財(cái)力。四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)（3）路面裂縫焊接設(shè)備四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)（4）路面裂縫焊接施工工藝 封閉作業(yè)區(qū)裂縫檢測(cè)施工放線裂縫防護(hù) 鉆孔清孔下注漿管安裝注漿帽焊縫施工 現(xiàn)場(chǎng)清理開放交通四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)（5）質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收取芯檢測(cè)l通過取芯觀察裂縫焊接效果，并對(duì)基層芯樣進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)瀝青面層芯樣進(jìn)行劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)。雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)l通過地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)裂縫焊接料填充裂縫的密實(shí)程度。滲水試驗(yàn)l在裂縫焊接處進(jìn)行滲水試驗(yàn)，檢測(cè)裂縫焊接效果。四、裂縫焊接成

10、套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)專利成果證書五、裂縫焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)五、裂縫焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)獨(dú)有的裂縫檢測(cè)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出裂縫（包括隱形裂縫）的寬度及深度；焊縫材料的高強(qiáng)性及高粘結(jié)性能，并且具有一定的彈性，能夠適應(yīng)道路的溫縮變形；獨(dú)有的施工工藝，能夠使焊縫材料充滿整條裂縫，起到防水及結(jié)構(gòu)性修復(fù)的目的；此技術(shù)通過專用的焊縫材料能夠有效地解決基層中的反射裂縫，阻止裂縫的發(fā)展及外界雨水的侵入，從而提高道路的使用壽命。采用常溫施工，無(wú)需加熱路面裂縫焊接料，無(wú)需養(yǎng)生，快速放行。六、裂縫焊接技術(shù)的適用范圍六、裂縫焊接技術(shù)的適用范圍 基層完好的瀝青面層裂縫貫穿瀝青面層和基層的反射裂縫瀝青面層、基層、底基層任何結(jié)

11、構(gòu)層位的隱形裂縫七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例裂縫焊接技術(shù)已在許昌-平頂山-南陽(yáng)高速、連霍高速鄭州段、江西贛粵高速、湖南長(zhǎng)沙繞城高速、安徽合六葉高速等路段成功應(yīng)用。通過現(xiàn)場(chǎng)取芯驗(yàn)證取得了良好的效果，有效的阻止了外界雨水的進(jìn)入，經(jīng)過兩年以上時(shí)間的觀察，裂縫沒有進(jìn)一步的發(fā)展。七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例安徽合六葉高速焊縫施工與取芯效果七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例七、裂縫焊接技術(shù)應(yīng)用案例裂縫焊接料填充基層和瀝青面層裂縫焊接料

12、填充基層和瀝青面層“高速公路病害綜合處治高速公路病害綜合處治”系列技術(shù)之二系列技術(shù)之二 高聚物注漿技術(shù)一、路面基層脫空傳統(tǒng)處治方法一、路面基層脫空傳統(tǒng)處治方法（1）開挖式維修周期長(zhǎng)造價(jià)高對(duì)交通干擾大產(chǎn)生大量廢料一、路面基層脫空傳統(tǒng)處治方法一、路面基層脫空傳統(tǒng)處治方法（2）水泥壓漿l “壓”漿 注漿壓力 注漿材料（水泥、粉煤灰、水、外摻劑）l 養(yǎng)生要求l 脆性材料（抗拉強(qiáng)度低）l 耐久性差二、高聚物注漿材料二、高聚物注漿材料非水反應(yīng)類非水反應(yīng)類雙組份彈性體雙組份彈性體雙組份發(fā)泡體雙組份發(fā)泡體 水敏感型水敏感型 水不敏感型水不敏感型高聚物注漿高聚物注漿材料材料水反應(yīng)類水反應(yīng)類親水型親水型疏水型疏水

13、型開孔材料開孔材料閉孔材料閉孔材料高聚物注漿材料屬于：高聚物注漿材料屬于： 非水反應(yīng)類非水反應(yīng)類 雙組份發(fā)泡體雙組份發(fā)泡體 閉孔材料閉孔材料 水不敏感型水不敏感型二、高聚物注漿材料二、高聚物注漿材料高聚物注漿材料的特點(diǎn)：1）高膨脹性：高聚物材料的自由膨脹比可達(dá)20:1，可以填充脫空，同時(shí)可以進(jìn)一步壓密周圍介質(zhì)。2）輕質(zhì)：反應(yīng)后形成的固體材料自重輕，其密度不到水泥漿或?yàn)r青材料的10%。3）超強(qiáng)：高聚物材料能夠迅速固化，可在15分鐘內(nèi)達(dá)到其最終強(qiáng)度的90%。材料具有良好的彈性，并具有較高的抗拉強(qiáng)度。4）防水：固化后材料具有良好的防水性能。5）耐久：材料穩(wěn)定耐久，在地下可達(dá)百年以上。6）安全：對(duì)環(huán)境

14、無(wú)污染。三、高聚物注漿加固機(jī)理三、高聚物注漿加固機(jī)理按照一定配比，向地基中注射多組份高聚物材料，材料發(fā)生反應(yīng)后，體積迅速膨脹，并形成泡沫狀固體，達(dá)到加固地基、填充脫空的目的。高聚物注漿以其快速膨脹壓力，填充了路面以下的空隙，擠出其中的水份，從而大大提高路基及路面強(qiáng)度，使得路基路面形成堅(jiān)固的有機(jī)整體。通過壓力（7MPa）將高分子材料注入路面裂縫和空洞中，經(jīng)過擴(kuò)散、膠凝、固化，恢復(fù)路面整體性。四、高聚物注漿適用范圍四、高聚物注漿適用范圍處治路面基層的脫空、唧泥、翻漿等病害。五、高聚物注漿施工工藝流程五、高聚物注漿施工工藝流程封閉作業(yè)區(qū)損壞路面定位標(biāo)記注漿孔位置注漿前檢測(cè)鉆注漿孔下注漿管安裝注漿頭注

15、漿開放交通檢測(cè)驗(yàn)收 六、高聚物注漿施工質(zhì)量要求六、高聚物注漿施工質(zhì)量要求 注漿后既要填充脫空，又不抬升路面； 注漿前對(duì)每條縫進(jìn)行彎沉檢測(cè)； 注漿前彎沉值大于300微米的點(diǎn)注漿后進(jìn)行復(fù)測(cè)； 注漿前后彎沉值應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)： 注漿后彎沉值達(dá)不到上述標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)實(shí)施補(bǔ)注，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。注注漿漿前前彎彎沉沉 注注漿漿后后彎彎沉沉 300500 微微米米 平平均均值值降降低低 30以以上上 500 微微米米 400 微微米米 七、高聚物注漿施工效果七、高聚物注漿施工效果注漿前后彎沉對(duì)比結(jié)果七、高聚物注漿施工效果七、高聚物注漿施工效果注漿前后彎沉對(duì)比結(jié)果七、高聚物注漿施工效果七、高聚物注漿施工效果注漿前注漿后注

16、漿前彎沉平均值注漿后彎沉平均值 彎沉值平均下降百分比300微米點(diǎn)數(shù)466396 183 54% 400微米點(diǎn)數(shù)270500微米點(diǎn)數(shù)190注漿前后彎沉值統(tǒng)計(jì)表七、高聚物注漿施工效果七、高聚物注漿施工效果注漿后取芯效果八、高聚物注漿處治高速公路病害的技術(shù)優(yōu)勢(shì)八、高聚物注漿處治高速公路病害的技術(shù)優(yōu)勢(shì)施工快捷，快速開放交通；注漿材料綠色環(huán)保，不污染環(huán)境；深入基層處治病害，修復(fù)效果持久；原位加固，節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本。應(yīng)用高聚物注漿前后年度維修費(fèi)用支出對(duì)比九、高聚物注漿應(yīng)用案例九、高聚物注漿應(yīng)用案例連霍高速公路鄭州-開封段107國(guó)道鄭州黃河橋段連霍高速公路洛陽(yáng)段連霍高速公路三門峽段京港澳高速公路漯河-漯馬店段南

17、洛高速公路漯周界段江西昌泰、昌樟高速公路蘭南高速公路尉許段蘭南高速公路許平南段“高速公路病害綜合處治高速公路病害綜合處治”系列技術(shù)之三系列技術(shù)之三 路基非開挖快速加固技術(shù) （CGMT碎石樁）一、一、CGMT技術(shù)的適用范圍技術(shù)的適用范圍 CGMT（Cement Gravel Mixing Trenchless）解決由于各種原因造成的路基壓實(shí)度低、含水量過高形成的路面沉陷、唧泥、翻漿、橋頭跳車、路基滑移等路基路面病害問題。二、二、CGMT樁加固機(jī)理樁加固機(jī)理CGMT路基加固處理技術(shù)通過對(duì)路基土置換擠密、吸收降低水分等形成復(fù)合路基，降低了路基填料的含水量，對(duì)原有土體進(jìn)行擠密，使樁周圍一定范圍內(nèi)土層密

18、實(shí)度提高，提高了路基的整體強(qiáng)度。二、二、CGMT樁加固機(jī)理樁加固機(jī)理置換擠密作用：CGMT施工時(shí)，用水泥碎石置換原路基填料，再夯實(shí)處理，對(duì)原有土體具有擠密作用，使樁周圍一定范圍內(nèi)土層密實(shí)度大大提高，增加了地基整體抗剪能力，提高了承載力，防止地基產(chǎn)生滑動(dòng)破壞。吸收水分作用：CGMT具有吸收樁間水分作用，有利于降低路基填料的含水量。排水作用：可將滯留在路面結(jié)構(gòu)層底部與土路基頂部之間的水分排出，消除翻漿。復(fù)合路基，復(fù)合地基作用：CGMT于樁間土形成復(fù)合地基，復(fù)合路基，有利于提高地基、路基的整體強(qiáng)度。樁底嵌入原地面以下，防止路基縱橫方向滑移。三、三、CGMT施工工藝流程施工工藝流程放放 線線三、三、C

19、GMT施工工藝流程施工工藝流程取取 芯芯 三、三、CGMT施工工藝流程施工工藝流程鉆鉆 孔孔 三、三、CGMT施工工藝流程施工工藝流程回回 填填四、四、CGMT施工控制要點(diǎn)施工控制要點(diǎn)CGMT樁是一種新型的路基加固技術(shù)，具有很好的功效。但同時(shí)要使其功效發(fā)揮的淋漓盡致也需要一定的技術(shù)來保證，因此施工中的質(zhì)量和技術(shù)控制非常重要。(1) 采用鉆機(jī)成孔，成孔垂直度應(yīng)控制在1.5%以內(nèi)，中心偏差小于50mm，成孔直徑不小于設(shè)計(jì)直徑，成孔深度不小于設(shè)計(jì)深度。(2) 成孔和孔內(nèi)回填夯實(shí)的施工順序：當(dāng)整片處理時(shí)，宜從中心向外間隔進(jìn)行；當(dāng)局部處理時(shí)，宜從外向里間隔1-2孔進(jìn)行，以起到擠密路基土的作用。四、四、C

20、GMT施工控制要點(diǎn)施工控制要點(diǎn)(3) CGMT采用C30混凝土標(biāo)號(hào)，水泥要求32.5R普通硅酸鹽水泥。(4) 夯錘重，落距。一般情況下按照每批25-30cm虛填，夯實(shí)擊，夯實(shí)控制以前后兩次沉降量不超過5mm為最佳夯擊次數(shù)。(5) 由于被加固路基的含水量往往較大，成孔時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象，可在成孔過程中適量加入少量水泥，多次沖擊以保證成孔質(zhì)量，并在成孔后立即回填。 五、五、CGMT技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)施工快捷，減少交通影響；不破除路面，環(huán)境污染??；排水固基，抗液化，增加路基承載力；可減少路面不均勻沉降，提高路基路面整體穩(wěn)定性。六、六、CGMT樁的質(zhì)量檢測(cè)樁的質(zhì)量檢測(cè)由于復(fù)合路基中構(gòu)筑了大量的CGMT樁，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣是直接關(guān)系到復(fù)合路基功效發(fā)揮好壞的重要方面，故及時(shí)進(jìn)行樁體質(zhì)量的檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題從速補(bǔ)救，以指導(dǎo)制樁施工。通常認(rèn)為單樁荷載試驗(yàn)是較可靠的方法，但單樁靜力荷載試驗(yàn)耗資大、時(shí)間長(zhǎng)、檢驗(yàn)的數(shù)量有限。對(duì)于小型工程有時(shí)甚至還無(wú)條件進(jìn)行，更不能做到跟蹤檢驗(yàn)。目前工程中主要采用動(dòng)力觸探和瑞利波兩種檢驗(yàn)方法。 六、六、CGMT樁的質(zhì)量檢測(cè)樁的質(zhì)量檢測(cè)動(dòng)力觸探(DPT) l動(dòng)力觸探(DPT)是利用一定的落錘能量，將一定尺寸