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1、第1页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部上海沪宁高速公路拓宽工程技术新进展 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第2页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部报告大纲报告大纲上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展工程难点和技术问题工程难点和技术问题工程难点和技术问题工程难点和技术问题1 1旧料再生利用旧料再生利用旧料再生利用旧料再生利用3 3桩网复合地基处理桩网复合地基处理桩网复合地基处理桩网复合地基
2、处理4 4老路评价与利用老路评价与利用老路评价与利用老路评价与利用2路基路面拼接路基路面拼接路基路面拼接路基路面拼接5第3页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部工程难点和技术问题工程难点和技术问题pp 软基深厚、沉降基深厚、沉降显著著n n 桥头引道沉降、板底脱空桥头引道沉降、板底脱空桥头引道沉降、板底脱空桥头引道沉降、板底脱空n n 老路沉降是否稳定老路沉降是否稳定老路沉降是否稳定老路沉降是否稳定n n 纵向不均匀沉降拼宽高程差的变异性纵向不均匀沉降拼宽高程差的变异性纵向不均匀沉降拼宽高程差的变异性纵向不均匀沉降拼宽高程差的变异性n n 地下水位高、路基性能不佳地下水位高、路
3、基性能不佳地下水位高、路基性能不佳地下水位高、路基性能不佳上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第4页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部工程难点和技术问题工程难点和技术问题pp 大三渣基大三渣基层性能特殊性能特殊n n 大粒径大粒径大粒径大粒径n n 板体性强板体性强板体性强板体性强n n 强度变异性大强度变异性大强度变异性大强度变异性大n n 铣刨扰动大铣刨扰动大铣刨扰动大铣刨扰动大上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第5页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部工程难点和技术问题工程难点和技术问题pp 新型地基
4、新型地基处理技理技术n n 造价偏高造价偏高造价偏高造价偏高n n 缺乏定量设计缺乏定量设计缺乏定量设计缺乏定量设计n n 存在优化余地存在优化余地存在优化余地存在优化余地上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展PHCPHC管桩管桩管桩管桩桩帽桩帽桩帽桩帽碎石垫层碎石垫层碎石垫层碎石垫层格栅格栅格栅格栅第6页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部工程难点和技术问题工程难点和技术问题pp 规范技范技术标准准针对性不性不强n n 老路评价标准老路评价标准老路评价标准老路评价标准公路沥青路面技术养护规范公路沥青路面技术养护规范公路沥青路面技术养护规范公路沥青路面技
5、术养护规范 针对大中修工程大中修工程n n 地基处理技术标准地基处理技术标准地基处理技术标准地基处理技术标准公路路基设计规范公路路基设计规范公路路基设计规范公路路基设计规范 条文条文说明中明中对老路附加沉降的老路附加沉降的规定，不适合老路沉降尚定，不适合老路沉降尚未未稳定的情况定的情况上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第7页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部老路评价与利用老路评价与利用上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展如何处治如何处治如何处治如何处治如何利用如何利用如何利用如何利用如何评价如何评价如何评价如何评价pp 建
6、立了老路建立了老路结构性能的构性能的多手段多手段联合合评价方法价方法pp 实现了了设施残施残值利用的利用的最大化最大化pp A11老路老路铣刨量由初步刨量由初步设计的的10余余km减小减小为700m第8页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部老路评价与利用老路评价与利用.多手段联合评价方法多手段联合评价方法上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展面层面层基层基层对应对应网裂网裂面层面层网裂网裂基层基层完好完好pp 路况路况调查裂缝自下而上贯通裂缝自下而上贯通裂缝自上而下发展裂缝自上而下发展面层开裂不能表征基层是否开裂，需要进一步检测评价面层开裂不能表征基层是
7、否开裂，需要进一步检测评价第9页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部pp 路面路面结构性能构性能测试与反算与反算上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展现场承载板测试现场承载板测试现场承载板测试现场承载板测试自动弯沉车自动弯沉车自动弯沉车自动弯沉车HWDHWD老路评价与利用老路评价与利用.多手段联合评价方法多手段联合评价方法第10页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展老路评价与利用老路评价与利用.多手段联合评价方法多手段联合评价方法HWD测试结果测试结果三渣基层板体性良好三渣基层
8、板体性良好平均回填模量变化幅度不大平均回填模量变化幅度不大确定了充分利用基层基本技术思想确定了充分利用基层基本技术思想路面结构强度指数主要取决于路基性能路面结构强度指数主要取决于路基性能承载板测试结果承载板测试结果第11页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展FWD与自动弯沉测试结果之间具有良好的相关性与自动弯沉测试结果之间具有良好的相关性可利用自动弯沉检测数据对旧路结构整体承载能力进行评价可利用自动弯沉检测数据对旧路结构整体承载能力进行评价老路评价与利用老路评价与利用.多手段联合评价方法多手段联合评价方法HWD和自动
9、弯沉测试结果相关性和自动弯沉测试结果相关性第12页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展垫层石土混填垫层石土混填垫层石土混填垫层石土混填路基内盲沟失效路基内盲沟失效路基内盲沟失效路基内盲沟失效螺旋钻取土螺旋钻取土螺旋钻取土螺旋钻取土老路评价与利用老路评价与利用.多手段联合评价方法多手段联合评价方法pp 路基性能路基性能测试地下水位高、路基排水系统的部分失效地下水位高、路基排水系统的部分失效造成路基含水量大造成路基含水量大进一步导致部分路基回填模量偏低进一步导致部分路基回填模量偏低第13页上海市市政工程管理局 上海沪宁高
10、速公路拓宽工程指挥部pp 以路面以路面结构构强度指数（度指数（SSI）为指指标pp 充分考充分考虑基基层实际工作状工作状态和拓和拓宽后新老路面后新老路面协同工作的需求同工作的需求pp 采用采用“渠化交通、提高中渠化交通、提高中级标准准”的方法的方法上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展老路评价与利用老路评价与利用.老路利用的评价标准老路利用的评价标准原评价标准优良中次差SSI1.01.00.830.830.660.660.660.660.50.5提高评价标准优良中次差SSI1.01.00.830.830.7150.7150.7150.7150.520cmh20cmh20
11、cmh20cm时，直接加铺路面结构时，直接加铺路面结构时，直接加铺路面结构时，直接加铺路面结构n n 新老路面高差新老路面高差新老路面高差新老路面高差h 20cmh 20cmh 20cmh 20cm时，铣刨加铺素混凝土或者水时，铣刨加铺素混凝土或者水时，铣刨加铺素混凝土或者水时，铣刨加铺素混凝土或者水泥稳定碎石泥稳定碎石泥稳定碎石泥稳定碎石pp 当当当当SSISSI为为中及以上中及以上中及以上中及以上时时n n 充分利用充分利用充分利用充分利用n n 视路面损坏和铣刨状况确定是否处治视路面损坏和铣刨状况确定是否处治视路面损坏和铣刨状况确定是否处治视路面损坏和铣刨状况确定是否处治 基基基基层结层
12、结构性构性构性构性损损坏：坏：坏：坏：铣铣刨修复刨修复刨修复刨修复 横横横横纵纵向裂向裂向裂向裂缝缝：视严视严重程度和是否重程度和是否重程度和是否重程度和是否贯贯通，加通，加通，加通，加铺铺聚脂玻聚脂玻聚脂玻聚脂玻纤纤布或开槽布或开槽布或开槽布或开槽处处治治治治上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展老路评价与利用老路评价与利用.老路处治方法老路处治方法第16页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部旧料再生利用旧料再生利用pp 攻克了攻克了沥青混合旧料再生的技青混合旧料再生的技术难题pp 实现了了铣刨旧料的刨旧料的100利用利用pp 保障了生保障了生态环境的
13、建境的建设和和资源的充分利用源的充分利用上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展实际工程特点实际工程特点再生的再生的技术要求技术要求旧料的旧料的特点特点设计和设计和试验方法试验方法现场现场施工控制施工控制第17页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部旧料再生利用旧料再生利用pp 再生的技再生的技术要求要求n n 再生层将主要用于扩建车道路面结构，主要承担再生层将主要用于扩建车道路面结构，主要承担再生层将主要用于扩建车道路面结构，主要承担再生层将主要用于扩建车道路面结构，主要承担重车交通，应具有足够的强度、刚度重车交通，应具有足够的强度、刚度重车交通，应具有足
14、够的强度、刚度重车交通，应具有足够的强度、刚度n n 适合上海地区潮湿多雨、软土分布广泛等情况，适合上海地区潮湿多雨、软土分布广泛等情况，适合上海地区潮湿多雨、软土分布广泛等情况，适合上海地区潮湿多雨、软土分布广泛等情况，应具有较好的适应变形、抗裂以及良好的抗水损害等应具有较好的适应变形、抗裂以及良好的抗水损害等应具有较好的适应变形、抗裂以及良好的抗水损害等应具有较好的适应变形、抗裂以及良好的抗水损害等能力能力能力能力n n 确定水泥稳定沥青三渣混合旧料抗压强度要求不确定水泥稳定沥青三渣混合旧料抗压强度要求不确定水泥稳定沥青三渣混合旧料抗压强度要求不确定水泥稳定沥青三渣混合旧料抗压强度要求不小
15、于小于小于小于1.5MPa1.5MPa1.5MPa1.5MPa上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第18页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部旧料再生利用旧料再生利用pp 旧料特点旧料特点n n 沥青旧料：运营期间多次养护维修，材料变异性沥青旧料：运营期间多次养护维修，材料变异性沥青旧料：运营期间多次养护维修，材料变异性沥青旧料：运营期间多次养护维修，材料变异性大大大大n n 基层旧料：基层旧料：基层旧料：基层旧料：“大三渣大三渣大三渣大三渣”，集料粒径非常大，而且，集料粒径非常大，而且，集料粒径非常大，而且，集料粒径非常大，而且级配比较单一、细料粉料
16、多级配比较单一、细料粉料多级配比较单一、细料粉料多级配比较单一、细料粉料多n n 混合旧料性质复杂混合旧料性质复杂混合旧料性质复杂混合旧料性质复杂上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展沥青铣刨旧料斗沥青铣刨旧料斗沥青铣刨旧料斗沥青铣刨旧料斗三渣铣刨旧料斗三渣铣刨旧料斗三渣铣刨旧料斗三渣铣刨旧料斗三渣基层骨料三渣基层骨料三渣基层骨料三渣基层骨料第19页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部旧料再生利用旧料再生利用pp 设计和和试验方法方法n n 借鉴二灰碎石的设计方法，对水泥稳定沥青三渣借鉴二灰碎石的设计方法，对水泥稳定沥青三渣借鉴二灰碎石的设计方法，对水泥
17、稳定沥青三渣借鉴二灰碎石的设计方法，对水泥稳定沥青三渣混合旧料进行配合比设计混合旧料进行配合比设计混合旧料进行配合比设计混合旧料进行配合比设计n n 3 3 3 3种配合比方案种配合比方案种配合比方案种配合比方案n n 三种水泥掺量（三种水泥掺量（三种水泥掺量（三种水泥掺量（3 3 3 3、4 4 4 4、5 5 5 5）n n 无侧向抗压强度试验、劈裂强度、回弹模量测试无侧向抗压强度试验、劈裂强度、回弹模量测试无侧向抗压强度试验、劈裂强度、回弹模量测试无侧向抗压强度试验、劈裂强度、回弹模量测试上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展水泥剂量宜控制在水泥剂量宜控制在34即
18、可；即可；掺加适量的沥青铣刨旧料，有利于混合旧料后期强度的提高。掺加适量的沥青铣刨旧料，有利于混合旧料后期强度的提高。第20页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部旧料再生利用旧料再生利用pp 现场施工控制施工控制n n 40 40 40 40沥青旧料沥青旧料沥青旧料沥青旧料30303030三渣旧料三渣旧料三渣旧料三渣旧料30303030石屑石屑石屑石屑3 3 3 3水泥水泥水泥水泥n n 考虑过碾会导致强度降低，压实度控制标准确定考虑过碾会导致强度降低，压实度控制标准确定考虑过碾会导致强度降低，压实度控制标准确定考虑过碾会导致强度降低，压实度控制标准确定为为为为97%97%97
19、%97%上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第21页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部桩网复合地基桩网复合地基上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展桩网复合地基桩网复合地基土拱效应土拱效应桩土作用桩土作用格栅拉膜效应格栅拉膜效应pp 工作系工作系统复复杂pp 经验设计为主主pp 长期性能的预估长期性能的预估pp 造价和效果的综合优化造价和效果的综合优化第22页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部桩网复合地基桩网复合地基pp 创建了路基拓建了路基拓宽工程中工程中桩网地基的三网地基的三维有限元有限元计算模型算模型p
20、p 实现了地基了地基处理由理由经验设计向定量向定量设计的的转变pp A11地基地基处理方案理方案优化后减小化后减小桩长22，增大，增大桩间距距4左右左右pp 跟踪跟踪观测表明表明处理效果良好理效果良好上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第23页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部桩网复合地基桩网复合地基上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展总体模型总体模型总体模型总体模型桩土接触细化模型桩土接触细化模型桩土接触细化模型桩土接触细化模型桩和格栅实体模型桩和格栅实体模型桩和格栅实体模型桩和格栅实体模型pp 建立了三建立了三维有限元有
21、限元计算模型算模型pp 构建了定量构建了定量设计的分析平台的分析平台桩土变形图桩土变形图桩土变形图桩土变形图 格栅变形图格栅变形图格栅变形图格栅变形图 第24页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部桩网复合地基桩网复合地基pp 进行了大量的参数敏感性分析，确定了行了大量的参数敏感性分析，确定了设计参参数的取数的取值范范围上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展路基高度路基高度路基高度路基高度桩长桩长桩长桩长桩间距桩间距桩间距桩间距依据分析结果对依据分析结果对A11地基处理初步设计方案进行了优化地基处理初步设计方案进行了优化进一步根据进一步根据先导段的现场跟踪
22、观测先导段的现场跟踪观测先导段的现场跟踪观测先导段的现场跟踪观测结果进行了验证结果进行了验证第25页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部桩网复合地基桩网复合地基pp 沉降性状沉降性状n n 施工期间施工期间施工期间施工期间拓拓拓拓宽宽路基沉降路基沉降路基沉降路基沉降2 2-6cm-6cm 老路肩沉降老路肩沉降老路肩沉降老路肩沉降11.4mm11.4mm，中央分隔，中央分隔，中央分隔，中央分隔带带沉降沉降沉降沉降4.9mm4.9mmn n 工后沉降至今工后沉降至今工后沉降至今工后沉降至今2mm2mm2mm2mm左右左右左右左右n n 说明充分发挥了桩网复合地基说明充分发挥了桩网复
23、合地基说明充分发挥了桩网复合地基说明充分发挥了桩网复合地基 工后沉降小的工后沉降小的工后沉降小的工后沉降小的优优点点点点 减小减小减小减小对对老路的影响老路的影响老路的影响老路的影响上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第26页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部路基路面拼接路基路面拼接pp 揭示了拓揭示了拓宽工程工程损坏模式坏模式pp 制定了适用上海地区的制定了适用上海地区的变形控制形控制标准准pp 建立了基于建立了基于变形形协调的路基拼接方法的路基拼接方法pp 创造性地提出了路面造性地提出了路面协同同设计新方法新方法上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路
24、拓宽工程技工程技术新新进展展第27页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部路基路面拼接路基路面拼接pp 损坏机理和模式坏机理和模式n n 路基顶面变形由路基顶面变形由路基顶面变形由路基顶面变形由“盆形曲线盆形曲线盆形曲线盆形曲线”变化为变化为变化为变化为“反坡曲线反坡曲线反坡曲线反坡曲线”n n 老路基层老路基层老路基层老路基层顶面受拉开裂顶面受拉开裂顶面受拉开裂顶面受拉开裂上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展老路路基顶面变形老路路基顶面变形老路路基顶面变形老路路基顶面变形老路基层顶面应力老路基层顶面应力老路基层顶面应力老路基层顶面应力第28页上海市市政
25、工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部路基路面拼接路基路面拼接pp 变形控制形控制标准准n n 老路基层顶面弯拉应力取决于不均匀沉降的大小老路基层顶面弯拉应力取决于不均匀沉降的大小老路基层顶面弯拉应力取决于不均匀沉降的大小老路基层顶面弯拉应力取决于不均匀沉降的大小n n 按照横坡增大值按照横坡增大值按照横坡增大值按照横坡增大值0.5%0.5%0.5%0.5%控制控制控制控制n n 弯拉应力与沉降绝对值大小无关弯拉应力与沉降绝对值大小无关弯拉应力与沉降绝对值大小无关弯拉应力与沉降绝对值大小无关n n 在深厚软土地区，老路固结沉降可能尚未稳定在深厚软土地区，老路固结沉降可能尚未稳定在深厚软土地
26、区，老路固结沉降可能尚未稳定在深厚软土地区，老路固结沉降可能尚未稳定n n 未对老路中心沉降值进行规定未对老路中心沉降值进行规定未对老路中心沉降值进行规定未对老路中心沉降值进行规定上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第29页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部路基路面拼接路基路面拼接pp 路基拼接方法路基拼接方法n n 老路边坡含水量偏大开挖台阶、石灰土处治老路边坡含水量偏大开挖台阶、石灰土处治老路边坡含水量偏大开挖台阶、石灰土处治老路边坡含水量偏大开挖台阶、石灰土处治上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第30页上海市市政工程
27、管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部路基路面拼接路基路面拼接pp 30cm老路老路边坡的清坡坡的清坡处理理pp 开挖台阶，台阶宽度不小于开挖台阶，台阶宽度不小于1mpp 拓拓宽路基基底路基基底进行行处理理pp 铺设铺设40cm碎石垫层碎石垫层pp 加铺两层加铺两层钢钢塑格栅塑格栅上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展第31页上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部路基路面拼接路基路面拼接pp 路面路面协同同设计n n 面层设计厚度面层设计厚度面层设计厚度面层设计厚度4 4 4 48 8 8 88cm8cm8cm8cmn n 新老路面拼接台阶开挖结构协同应力分析新老路面拼接台阶开挖结构协同应力分析新老路面拼接台阶开挖结构协同应力分析新老路面拼接台阶开挖结构协同应力分析上海沪宁高速公路拓上海沪宁高速公路拓宽工程技工程技术新新进展展不同荷载位置下拼接结构的受力不同荷载位置下拼接结构的受力不同荷载位置下拼接结构的受力不同荷载位置下拼接结构的受力基层设置拼接台阶，可减小基层设置拼接台阶，可减小面层底面的剪应力面层底面的剪应力30左右左右基层设置基层设置2020cm拼接台阶拼接台阶上海市市政工程管理局 上海沪宁高速公路拓宽工程指挥部报告完毕，报告完毕，敬请指正！敬请指正！