高速公路養(yǎng)護維修新理念課件

1、高速公路養(yǎng)護維修新理念高速公路養(yǎng)護維修新理念 -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)河南萬里路橋集團廈門廈門2012014 4年年0 01 1月月一、常規(guī)的高速公路養(yǎng)護維修技術(shù)一、常規(guī)的高速公路養(yǎng)護維修技術(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)護維修技術(shù)并沒用徹底解決我國高速公路的病害問題上述技術(shù)大多是從國外引進的，這些技術(shù)在國外效果非常好，如稀漿封層、熱再生等，為什么到中國就失靈了呢？主要原因是上述技術(shù)治標不治本！主要原因是上述技術(shù)治標不治本！二、國內(nèi)高速公路結(jié)構(gòu)與建設(shè)的差異對比二、國內(nèi)高速公路結(jié)構(gòu)與建設(shè)的差異對比從上表對比

2、可以看出，我國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)量原因也會造成基層和面層的病害。常規(guī)的高速公路養(yǎng)護維修技術(shù)，未能從根本上解決路基、路面基層病害，治標未治本，經(jīng)常出現(xiàn)前修后壞的現(xiàn)象。國外我國結(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)特點建設(shè)周期建設(shè)周期長建設(shè)周期短特點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、強度不足等病害三、高速公路養(yǎng)護維修新理念三、高速公路養(yǎng)護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施常規(guī)的養(yǎng)護維修我們的新理念：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l標本兼治保障暢通 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)護技術(shù)的作用三、高速公路養(yǎng)護維修新理念三、高速公路養(yǎng)護維修新理念四、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、裂縫對道路的危害一、裂縫對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使用周期，對高速公路存在相當(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只能部分解決臨時封水問題，無法杜絕從中分帶向裂縫中滲

5、水。l無法處理細小的裂縫和支縫，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間。l施工前，不對裂縫病害進行檢測。l施工后，質(zhì)量驗收檢測不全面。三、裂縫焊接技術(shù)與常規(guī)裂縫處治技術(shù)對比三、裂縫焊接技術(shù)與常規(guī)裂縫處治技術(shù)對比常規(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)對比三、裂縫焊接技術(shù)與常規(guī)裂縫處治技術(shù)對比通過裂縫專用檢測設(shè)備對裂縫的寬度及深度進行檢測分析，根據(jù)檢測結(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裂縫進行填充，使焊縫料充分填充道路裂縫的整個縫隙。

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整體，對路面的裂縫進行結(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（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)量檢測與驗收四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)（1）路面裂縫無損檢測技術(shù)（核心技術(shù)）l探地雷達用于裂縫檢測的工作原理：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，雷達信號就會被反射，測試回波信號的幅度會明顯增強，在雷達檢測剖面上形成明顯的異常。發(fā)射(transmit)探地雷達

7、工作原理示意圖接收(receive)記錄(record)地面回波(ground echo)目標反射(object reflection)根據(jù)“異常點”的雷達波響應(yīng)特征、單一均勻介質(zhì)中垂直裂縫的雷達波響應(yīng)特征、多層均勻介質(zhì)中垂直裂縫的雷達波響應(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)的專用軟件對剖面圖進行分析，識別裂縫的橫向位置、上端點深度和相對寬窄等特征等，進而確定裂縫的位置、深度、寬度。四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)探地雷達進行檢測路面裂縫探地雷達進行檢測路面裂縫 四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)探地雷達檢測出的裂縫剖面

8、波形圖探地雷達檢測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 雷達檢測出的裂縫波形圖雷達檢測出的裂縫波形圖 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無需加熱，常溫施工。l良好的滲透性，能處理細小的裂縫和支縫。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，不需要反復(fù)處理，節(jié)約人力財力。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)裂縫檢測施工放線裂縫防護 鉆孔清孔下注漿管安裝注漿帽焊縫施工 現(xiàn)場清理開放交通四、裂縫焊接成套技術(shù)四、裂縫焊接成套技術(shù)（5）質(zhì)量檢測與驗收取芯檢測l通過取芯觀察裂縫焊接效果，并對基層芯樣進行無側(cè)限抗壓強度試驗，對瀝青面層芯樣進行劈裂強度試驗。雷達無損檢測l通過地質(zhì)雷達檢測裂縫焊接料填充裂縫的密實程度。滲水試驗l在裂縫焊接處進行滲水試驗，檢測裂縫焊接效果。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)勢五、裂縫焊接技術(shù)的優(yōu)勢獨有的裂縫檢測技術(shù)，能夠準確的檢測出裂縫（包括隱形裂縫）的寬度及深度；焊縫材料的高強性及高粘結(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，無需加熱路面裂縫焊接料，無需養(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-南陽高速、連霍高速鄭州段、江西贛粵高速、湖南長沙繞城高速、安徽合六葉高速等路段成功應(yīng)用。通過現(xiàn)場取芯驗證取得了良好的效果，有效的阻止了外界雨水的進入，經(jīng)過兩年以上時間的觀察，裂縫沒有進一步的發(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）開挖式維修周期長造價高對交通干擾大產(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：1）高膨脹性：高聚物材料的自由膨脹比可達20:1，可以填充脫空，同時可以進一步壓密周圍介質(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瀝青材料的10%。3）超強：高聚物材料能夠迅速固化，可在15分鐘內(nèi)達到其最終強度的90%。材料具有良好的彈性，并具有較高的抗拉強度。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，在地下可達百年以上。6）安全：對環(huán)境

14、無污染。三、高聚物注漿加固機理三、高聚物注漿加固機理按照一定配比，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度，使得路基路面形成堅固的有機整體。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)損壞路面定位標記注漿孔位置注漿前檢測鉆注漿孔下注漿管安裝注漿頭注

15、漿開放交通檢測驗收 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； 注漿前對每條縫進行彎沉檢測； 注漿前彎沉值大于300微米的點注漿后進行復(fù)測； 注漿前后彎沉值應(yīng)達到的標準： 注漿后彎沉值達不到上述標準的，應(yīng)實施補注，直至達到標準。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微米點數(shù)466396 183 54% 400微米點數(shù)270500微米點數(shù)190注漿前后彎沉值統(tǒng)計表七、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)勢八、高聚物注漿處治高速公路病害的技術(shù)優(yōu)勢施工快捷，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)護成本。應(yīng)用高聚物注漿前后年度維修費用支出對比九、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國道鄭州黃河橋段連霍高速公路洛陽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樁加固機理樁加固機理CGMT路基加固處理技術(shù)通過對路基土置換擠密、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，對原有土體進行擠密，使樁周圍一定范圍內(nèi)土層密

18、實度提高，提高了路基的整體強度。二、二、CGMT樁加固機理樁加固機理置換擠密作用：CGMT施工時，用水泥碎石置換原路基填料，再夯實處理，對原有土體具有擠密作用，使樁周圍一定范圍內(nèi)土層密實度大大提高，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施工控制要點施工控制要點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)計直徑，成孔深度不小于設(shè)計深度。(2) 成孔和孔內(nèi)回填夯實的施工順序：當(dāng)整片處理時，宜從中心向外間隔進行；當(dāng)局部處理時，宜從外向里間隔1-2孔進行，以起到擠密路基土的作用。四、四、C

20、GMT施工控制要點施工控制要點(3) CGMT采用C30混凝土標號，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，夯實擊，夯實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，成孔時可能會出現(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)勢技術(shù)優(yōu)勢施工快捷，減少交通影響；不破除路面，環(huán)境污染小；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)量檢測樁的質(zhì)量檢測由于復(fù)合路基中構(gòu)筑了大量的CGMT樁，其質(zhì)量優(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，故及時進行樁體質(zhì)量的檢驗，發(fā)現(xiàn)問題從速補救，以指導(dǎo)制樁施工。通常認為單樁荷載試驗是較可靠的方法，但單樁靜力荷載試驗耗資大、時間長、檢驗的數(shù)量有限。對于小型工程有時甚至還無條件進行，更不能做到跟蹤檢驗。目前工程中主要采用動力觸探和瑞利波兩種檢驗方法。 六、六、CGMT樁的質(zhì)量檢測樁的質(zhì)量檢測動力觸探(DPT) l動力觸探(DPT)是利用一定的落錘能量，將一定尺寸