瀝青路面層間處治技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研究解讀PPT課件

1、一一 立項(xiàng)背景立項(xiàng)背景u 層間層間處治決定著路面處治決定著路面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)壽命和壽命和耐久性耐久性u 層間層間處治處治費(fèi)用費(fèi)用逐年攀升逐年攀升u 現(xiàn)行規(guī)范現(xiàn)行規(guī)范對層間規(guī)定對層間規(guī)定幾近空白幾近空白u(yù) 目前工程目前工程層間層間處治主要為經(jīng)驗(yàn)型，缺乏質(zhì)量控制處治主要為經(jīng)驗(yàn)型，缺乏質(zhì)量控制指標(biāo)與方法指標(biāo)與方法2/49第1頁/共50頁一一 立項(xiàng)背景立項(xiàng)背景瀝青路面層間處治技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究1、建立層間處治設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2、施工質(zhì)量 控制標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)層間結(jié)合效果3、檢測方法本課題目標(biāo)本課題目標(biāo)降低層間降低層間處治費(fèi)用處治費(fèi)用延長路面壽命延長路面壽命3/49以達(dá)到以達(dá)到第2頁/共50頁二二研究思路研究思路全面調(diào)查工程實(shí)際

2、及效果；全面調(diào)查工程實(shí)際及效果；系統(tǒng)計算分析，確定路面橋面層間實(shí)際工作系統(tǒng)計算分析，確定路面橋面層間實(shí)際工作狀態(tài)，提出工況分級標(biāo)準(zhǔn)；狀態(tài)，提出工況分級標(biāo)準(zhǔn)；建立層間施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法。建立層間施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法。通過室內(nèi)試驗(yàn)和試驗(yàn)路，確定材料性能分級通過室內(nèi)試驗(yàn)和試驗(yàn)路，確定材料性能分級標(biāo)準(zhǔn)，并建立兩者匹配關(guān)系；標(biāo)準(zhǔn)，并建立兩者匹配關(guān)系；12344/49第3頁/共50頁二二研究研究思路思路-框圖框圖 國 內(nèi) 外 研 究 現(xiàn) 狀 調(diào) 查 分 析全 面 系 統(tǒng) 調(diào) 查 國 內(nèi) 暨 陜 西 省 高速 公 路 、 機(jī) 場 道 面 與 城 市 道 路層 間 技 術(shù) 及 應(yīng) 用 狀 況課 題 組

3、討 論專 家 論 證 會層 間 技 術(shù) 功 能 及 經(jīng) 濟(jì) 性 評 價深 入 細(xì) 化 研 究 大 綱高 速公 路路 面層 間處 治技 術(shù)應(yīng) 用情 況調(diào) 查分 析高 速公 路路 面層 間工 作狀 態(tài)及 材料 性能 指標(biāo)半 剛性 基層 表面 處治 技術(shù) 及標(biāo) 準(zhǔn)混 凝土 板面 及層 間處 治技 術(shù)及 標(biāo)準(zhǔn)橋 面鋪 裝層 間處 治技 術(shù)及 標(biāo)準(zhǔn)隧 道路 面層 間處 治技 術(shù)及 標(biāo)準(zhǔn)依 托 工 程 鋪 筑 試 驗(yàn) 路 并 觀 測撰 寫 設(shè) 計 施 工 指 南 ， 進(jìn) 行 課 題 鑒 定5/49第4頁/共50頁1 1、詳細(xì)調(diào)查了國內(nèi)外、詳細(xì)調(diào)查了國內(nèi)外100100余條暨陜西省余條暨陜西省20002000

4、年年后修建的后修建的2424條高速公路不同類型透層、封層和條高速公路不同類型透層、封層和粘層應(yīng)用狀況，系統(tǒng)分析了粘層應(yīng)用狀況，系統(tǒng)分析了公路路面層間處治存在的問題及使用效果。存在的問題及使用效果。三三主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容3.1調(diào)查分析調(diào)查分析6/49第5頁/共50頁全國30條高速公路封層應(yīng)用情況020406080乳化瀝青改性瀝青改性乳化瀝青占所調(diào)查公路比例占所調(diào)查公路比例/%粘層油種類粘層油種類三3.1調(diào)查分析調(diào)查分析主要技術(shù)內(nèi)容國內(nèi)國內(nèi)11條高速條高速粘層油粘層油使用情況使用情況城市道路層間技術(shù)應(yīng)用情況全國全國23條高速公路透層油應(yīng)用情況條高速公路透層油應(yīng)用情況7/49透層油、封層、粘層

5、油應(yīng)用情況透層油、封層、粘層油應(yīng)用情況第6頁/共50頁陜西高速陜西高速公路路面層間層間處治技術(shù)調(diào)查表調(diào)查表 2000年至今2424條高速條高速編號公路名稱建設(shè)時間透層下封層1西安繞城高速公路2000-2003乳化瀝青2榆靖高速公路2000-2003乳化瀝青細(xì)砂3勉寧高速公路2001-2003乳化瀝青稀漿封層4西禹高速公路2001-2005乳化瀝青同步碎石封層5西漢高速公路2002-2007乳化瀝青同步碎石封層6西安-柞水高速2002-2007改性瀝青單粒徑碎石封層7西寶高速大修2002-2004改性乳化瀝青碎石封層8靖安高速延安段2003-2006SBS瀝青石屑9青銀高速吳靖段2003-200

6、7高滲透乳化瀝青和煤油稀釋瀝青改性同步碎石封層10永咸高速公路2005-2007煤油稀釋瀝青改性熱瀝青同步碎石封層11寶天高速公路2005-2009SBS改性瀝青同步碎石封層12商丹高速公路2005-2008改性瀝青下封層13丹界高速公路2005-2008改性瀝青下封層14西安咸陽機(jī)場高速2006-2009SBS改性乳化瀝青封水粘結(jié)層和橡膠改性瀝青同步碎石封層15青蘭高速陜西段2007-2010煤油稀釋瀝青改性瀝青同步碎石封層16安康-毛壩高速2007-2010碎石封層17神府高速2008-2011高滲透乳化瀝青18潼西高速改擴(kuò)建2008-2010橡膠改性瀝青同步碎石封層19西寶高速改擴(kuò)建20

7、09-201170#基質(zhì)瀝青同步碎石封層20渭南至蒲城高速2009-2010煤油稀釋瀝青同步碎石封層和熱瀝青滑動封層21西銅高速公路2009-201170#基質(zhì)瀝青70#基質(zhì)瀝青同步碎石封層22安塞至吳起高速2009-至今煤油稀釋瀝青SBS改性瀝青同步碎石封層23西商高速公路2009-至今HTC-08透層油橡膠改性瀝青同步碎石封層24十天高速陜西段2009-至今高滲透乳化瀝青橡膠改性瀝青同步碎石封層和SBS改性瀝青同步碎石封層主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三3.1調(diào)查分析調(diào)查分析8/49第7頁/共50頁通過系統(tǒng)調(diào)查，得到了：1. 不同層間處治措施費(fèi)用2. 不同層間處治措施效果3.為層間處治效果分級奠

8、定基礎(chǔ)主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三3.1調(diào)查分析調(diào)查分析9/49第8頁/共50頁2 2、深入計算分析了、深入計算分析了道路縱坡、平曲線半徑、道路縱坡、平曲線半徑、超高、車速、超載、縱向水平力系數(shù)、溫度等超高、車速、超載、縱向水平力系數(shù)、溫度等不同因素對層間力學(xué)響應(yīng)的影響不同因素對層間力學(xué)響應(yīng)的影響，研究了研究了半剛半剛性基層瀝青路面、復(fù)合式路面、橋面鋪裝和隧性基層瀝青路面、復(fù)合式路面、橋面鋪裝和隧道路面等道路面等不同層間工作狀態(tài)，建立了相應(yīng)分級不同層間工作狀態(tài)，建立了相應(yīng)分級標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三3.2計算分析計算分析10/49第9頁/共50頁7 7項(xiàng)項(xiàng) 計算項(xiàng)目及范圍計算項(xiàng)目及

9、范圍縱坡車速超高路表溫度縱向水平力系數(shù)超載率平曲線半徑分別考慮400、700、1000、2000、3000m的影響分別計算2、2.5、3.5、4.5、5%的影響分別考慮20、40、60、80、100、120km/h的影響分別考慮0、20、40、60、80%的影響分別考慮20、30、40、50、60、70的影響分別考慮2、4、6、8、10%的影響分別考慮0.1、0.2、0.3、0.4、0.5的影響主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三3.2計算分析計算分析11/49第10頁/共50頁工況層間最大剪應(yīng)力（MPa）坡度（%）轉(zhuǎn)彎半徑（m）超高超載比例（%）車速（km/h）溫度（）上中面層中下面層基面層間0.37

10、80.4020.1814，5400，1000）6，+）80，+）40，80）60，+）0.310.3710.166 2，4）1000，3000）2，6）40，80）80，100）30，60）0.2440.1810.1360，2）3000，+）0，2）0，40）100，120 ，30）半剛性基層半剛性基層路面層間工作狀態(tài)分級工作狀態(tài)分級主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三3.2計算分析計算分析提出了：12/49第11頁/共50頁工況層間最大剪應(yīng)力（層間最大剪應(yīng)力（MPa）坡度（%）轉(zhuǎn)彎半徑（m）超載比例（%）車速（km/h）復(fù)合式路面溫度（）上下面層上下面層基面層間基面層間0.418 0.560 2.5，

11、5）（400，70080，+）60，8060，+）0.3770.49751.5，2.5）（700，200040，80）（80，10030，60）0.308 0.403 0，1.5）（2000，+）0，40）（100，120，30）復(fù)合式路面層間工作狀態(tài)分級主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三3.2計算分析計算分析13/49第12頁/共50頁工況層間最大剪應(yīng)力（層間最大剪應(yīng)力（MPa）坡度（%）跨徑（m）轉(zhuǎn)彎半徑（m）超載比例（%）車速（km/h）橋面溫度（）上下面層基面層間0.4280.5512.5，5） 50，+）（400，70080，+）60，8050，+）0.3880.4641.5，2.5） 30

12、，50）（700，200040，80）（80，10025，50）0.3160.3650，1.5）0，30）（2000，+）0，40）（100，120，25）橋面鋪裝層層間工作狀態(tài)分級主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三3.2計算分析計算分析14/49第13頁/共50頁工況工況層間最大剪應(yīng)力層間最大剪應(yīng)力（MPa）轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎半徑（m）超載比例超載比例（%）車速車速（km/h）隧道路面溫度隧道路面溫度（）隧道內(nèi)隧道內(nèi)濕度濕度（%）上下面層上下面層基面基面面層面層0.4190.522（400，70080，+）（50，6040（80，1000.3900.441（700，100040，80）（60，7025，4

13、0）（60，800.3180.341（1000，+）0，40）（70，800.3MPa現(xiàn)場層間拉拔試驗(yàn)主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三三3.6層間處治施工質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)攤鋪式應(yīng)力吸收層檢測項(xiàng)目及技術(shù)要求32/49第31頁/共50頁項(xiàng)目檢測內(nèi)容檢查頻率質(zhì)量要求或允許誤差試驗(yàn)方法混凝土層表面處治外觀隨時全面基面應(yīng)干燥、潔凈，不得有粉塵、浮漿、起沙、空鼓、開裂、油污等現(xiàn)象糙化深度構(gòu)造深度5處/1km36mm級9mm級8mm直尺鋪砂法原材料SBS改性瀝青和碎石每批一次參考公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范現(xiàn)場灑布量瀝青和碎石撒布量每半天一次設(shè)計量0. 2 kg/m2稱定面積收取瀝青或碎石量粘結(jié)效果抗剪強(qiáng)度6處/公里級0

14、.48 MPa；級0.32MPa；（25）剪切與拉拔強(qiáng)度相關(guān)y=1.0351x+0.0683拉拔強(qiáng)度6處/公里0.3MPa（25）； 現(xiàn)場拉拔儀不透水性級加壓0.7MPa 級加壓0.5MPa現(xiàn)場不透水儀或室內(nèi)試件模擬現(xiàn)場進(jìn)行加壓滲水試驗(yàn)均勻性隨時全面碎石的覆蓋率控制在85%以上，無重疊料，且沒有明顯大范圍移動現(xiàn)象外觀檢查隨時全面用硬物刮開觀察，與基層表面牢固粘結(jié)，不起皮，無油包和基層外露等現(xiàn)象 橋面、復(fù)合式路面檢測項(xiàng)目及技術(shù)要求主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三三3.6層間處治施工質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)33/49第32頁/共50頁檢查項(xiàng)目檢查頻率檢驗(yàn)方法質(zhì)量要求原材料每50t一次，或每批一次檢測三大指標(biāo)、蒸發(fā)殘

15、留物含量等滿足規(guī)范及設(shè)計要求外觀檢查隨時全面目測灑布均勻、無漏灑和油層過重現(xiàn)象用量每半天1次單點(diǎn)或總量檢驗(yàn)設(shè)計用量0.1kg/粘結(jié)強(qiáng)度5處/1000m；每處3點(diǎn)鉆芯室內(nèi)試驗(yàn)或現(xiàn)場剪切拉拔試驗(yàn)級0.4 MPa級0.3 MPa級0.25 MPa主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三三3.6層間處治施工質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)粘層檢測項(xiàng)目和技術(shù)要求34/49第33頁/共50頁橋面橋面防水粘結(jié)層強(qiáng)度強(qiáng)度溫度修正系數(shù)溫度修正系數(shù)溫度/2025303540455055抗剪強(qiáng)度修正系數(shù)K10.851.001.211.542.002.674.008.00抗拉強(qiáng)度修正系數(shù)K20.841.001.241.571.962.613.364.

16、70主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三三3.6層間處治施工質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)35/49第34頁/共50頁l 下封層粘結(jié)強(qiáng)度溫度修正系數(shù)K=0.0004T2.6037（R=0.99）l 橋面防水粘結(jié)層現(xiàn)場剪切和拉拔強(qiáng)度關(guān)系 y=1.0351x+0.0683（x：拉拔強(qiáng)度；y：抗剪切強(qiáng)度）主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容三三3.6層間處治施工質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)36/49第35頁/共50頁。7 7、系統(tǒng)提出了路面橋面層間檢測方法。、系統(tǒng)提出了路面橋面層間檢測方法。 包括：包括： 布點(diǎn)位置布點(diǎn)位置 檢測頻率檢測頻率 檢測設(shè)備檢測設(shè)備 數(shù)據(jù)評定方法數(shù)據(jù)評定方法三三主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容37/49第36頁/共50頁8 8、編制了、

17、編制了高速公路瀝青路面層間設(shè)計施工技術(shù)指南高速公路瀝青路面層間設(shè)計施工技術(shù)指南三三主要技術(shù)內(nèi)容主要技術(shù)內(nèi)容38/49第37頁/共50頁四四 主要創(chuàng)新點(diǎn)主要創(chuàng)新點(diǎn) 首次提出了路面橋面層間工況分級、層間材首次提出了路面橋面層間工況分級、層間材料性能分級及兩者匹配關(guān)系，建立了瀝青路面層料性能分級及兩者匹配關(guān)系，建立了瀝青路面層間設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。間設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)提出了路面橋面層間施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)提出了路面橋面層間施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。39/49第38頁/共50頁四四主要創(chuàng)新點(diǎn)系統(tǒng)建立了層間處治檢測方法，并研發(fā)了相應(yīng)設(shè)備。編制了陜西省高速公路瀝青路面層間設(shè)計施工技術(shù)指南。40/49第39頁/共50頁五五主要

18、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)5.1 本項(xiàng)目研究得到的7項(xiàng)成果填補(bǔ)了國內(nèi)外空白，經(jīng)交通廳驗(yàn)收，總體達(dá)到國際先進(jìn)水平。7項(xiàng)成果為：1.路面層間工作狀態(tài)分級2.材料性能分級3.工況與材料的匹配關(guān)系4.層間設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)5.層間施工質(zhì)量控制指標(biāo)6.施工質(zhì)量檢測方法7.路面層間技術(shù)指南41/49第40頁/共50頁五五主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)7項(xiàng) 指標(biāo)對比表序號123技術(shù)內(nèi)容高速公路層間工作狀態(tài)分級層間材料性能分級工況與材料的匹配關(guān)系本項(xiàng)目首次研究了縱坡度、縱向水平力系數(shù)、轉(zhuǎn)彎半徑、超高、超載、車速、

19、路面溫度、橋梁跨徑和隧道內(nèi)濕度等對不同瀝青路面形式層間受力的影響規(guī)律，進(jìn)行了工作狀態(tài)分級。分析了不同因素對層間材料性能的影響，得到了透層、粘層和封層材料性能排序和分級研究得出了不同工況下適用的層間材料類型和最佳用量，解決了工程實(shí)際中材料選擇方面的困惑。國內(nèi)研究甚少，不全面，分級空白研究甚少，不夠全面只是理論分析，缺乏數(shù)據(jù)基礎(chǔ)國外研究方法不同，分級空白僅對部分材料做了研究空白序號456技術(shù)內(nèi)容層間設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)層間施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)層間效果檢測方法本項(xiàng)目確定了半剛性基層瀝青路面、橋面、復(fù)合式路面層間設(shè)計指標(biāo)，提出了不同工況對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。全面建立了透層、下封層、防水粘結(jié)層、應(yīng)力吸收層、板面處理施工質(zhì)量控制

20、指標(biāo)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提出了不同層間功能層的現(xiàn)場或室內(nèi)檢測方法，并開發(fā)了新型粘結(jié)強(qiáng)度剪切儀。國內(nèi)空白研究甚少，無標(biāo)準(zhǔn)建立缺乏國外缺乏空白不適用國情序號7 9技術(shù)內(nèi)容層間設(shè)計施工技術(shù)指南 本項(xiàng)目首次完成了陜西省高速公路路面層間設(shè)計和施工技術(shù)指南，填補(bǔ)了我國公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在這方面的空白 國內(nèi)空白 國外空白 42/49第41頁/共50頁五五主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)1、編制了陜西省高速公路層間設(shè)計和施工技術(shù)指南5.2 相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)43/49第42頁/共50頁五五主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)2、 獲

21、得的層間檢測設(shè)備專利國家發(fā)明專利專利名稱：瀝青路面層間粘結(jié)強(qiáng)度檢測儀 申請?zhí)?201210056806.3國家實(shí)用新型專利專利名稱：瀝青路面層間粘結(jié)強(qiáng)度檢測儀 申請?zhí)?201220079133.944/49第43頁/共50頁五五主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的先進(jìn)性及取得相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)3、 在核心期刊發(fā)表論文15篇 其中EI檢索4篇1.瀝青路面層間工作狀態(tài)分級及處治標(biāo)準(zhǔn)研究 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)2.APP油氈用于舊水泥路面瀝青加鋪層間防裂 武漢理工大學(xué)學(xué)報3.SBS改性瀝青應(yīng)力吸收層防裂機(jī)理及其效果分析 武漢理工大學(xué)學(xué)報4.FYT涂膜類防水粘結(jié)材料路用性能 交通

22、運(yùn)輸工程學(xué)報5.基于瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)疲勞壽命的夾層位置確定 中國公路學(xué)報6.瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)中格柵夾層合理位置的確定 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)7.舊水泥路面瀝青加鋪層間水穩(wěn)定性分析 武漢理工大學(xué)學(xué)報8.舊水泥路面瀝青加鋪玻纖格柵防裂技術(shù) 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化9.舊瀝青路面加鋪層結(jié)構(gòu)層間工作狀態(tài)研究 鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)10. 舊水泥路面瀝青加鋪層層間壓應(yīng)力分析 河南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)11. APP改性油氈層間防裂效果有限元分析 公路12. 路面加鋪層間溫度與水影響研究筑路 機(jī)械與施工機(jī)械化13. 不同層位格柵加筋的瀝青混凝土力學(xué)性能 交通運(yùn)輸工程學(xué)報14. 長壽命路面結(jié)構(gòu)水泥混凝土板表面裸化技術(shù)研究 公路15. 橋面鋪裝同步碎石防水粘結(jié)層的路用性能 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)45/49第44頁/共50頁應(yīng)用推廣和經(jīng)濟(jì)社會效益情況應(yīng)用推廣和經(jīng)濟(jì)社會效益情況六