《水泥混凝土路面非开挖式结构补强及处治技术应用学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泥混凝土路面非开挖式结构补强及处治技术应用学习教案.pptx（41页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1水泥水泥(shun)混凝土路面非开挖式结构补混凝土路面非开挖式结构补强及处治技术应用强及处治技术应用第一页，共41页。一、水泥混凝土路面脱空处治一、水泥混凝土路面脱空处治(ch(chzh)zh)技术技术智能智能(zh nn)连续脱空检测技术连续脱空检测技术脱空地脱空地(kn d)聚物注浆处治技术聚物注浆处治技术第2页/共41页第二页，共41页。破破碎碎(p su)唧唧 浆浆错错 台台u路面通常路面通常(tngchng)(tngchng)破坏破坏过程过程严严重重(ynzhng)破破碎碎1 1、脱空检测与处治技术概述脱空检测与处治技术概述第3页/共41页第三页，共41页。在连续观测、调查在
2、连续观测、调查(dio ch)(dio ch)水泥混凝土路面病害发展过程，水泥混凝土路面病害发展过程，得到路面破坏的发展过程一般是：得到路面破坏的发展过程一般是：接缝接缝(ji fn)填缝料缺损填缝料缺损填缝料缺损填缝料缺损板底脱空板底脱空(tu kn)面板断裂面板断裂板底脱空和板间错台板底脱空和板间错台面板断裂面板断裂降水车辆降水车辆动载动载静载静载1 1、脱空检测与处治技术概述脱空检测与处治技术概述第4页/共41页第四页，共41页。u路面脱空路面脱空(tu kn)(tu kn)危害及危害及处治重要性处治重要性v1）受力影响：水泥面板均匀支撑，应力较小，板角脱空应力激增，反复作用(zuyng
3、)造成板角断裂。v2）寿命影响：面板出现脱空后，弯沉值明显增大，面板局部出现应力集中现象，荷载循环作用(zuyng)下导致面板破裂，使用寿命大大减少。v3）处治重要性：板底脱空是后续水泥路面病害产生的直接诱因。v4）处治前提：脱空病害检测。初始状态：均匀(jnyn)支撑板中脱空：形成简支边角脱空：形成悬臂脱空板受力模式1 1、脱空检测与处治技术概述脱空检测与处治技术概述第5页/共41页第五页，共41页。u路面脱空(tu kn)形式水泥(shun)路面基层(jcng)底基层路基v1）路基与底基层层间脱空路基与底基层层间脱空：路基不均匀沉降作用；v2）底基层与基层层间脱空）底基层与基层层间脱空：v
4、3）面板与基层层间脱空）面板与基层层间脱空：结构层层间脱空接缝、裂缝处荷载、水作用；1 1、脱空检测与处治技术概述脱空检测与处治技术概述第6页/共41页第六页，共41页。u脱空检测(jin c)现状v1）FWD检测检测(jin c)：检测：检测(jin c)速度慢，准确率一般，检测速度慢，准确率一般，检测(jin c)费用高，且需要专业的技术人员；费用高，且需要专业的技术人员；v2）雷达检测）雷达检测(jin c)：受层间材料的影响大（空腔可能充满水），室内判别等工作量大，检测：受层间材料的影响大（空腔可能充满水），室内判别等工作量大，检测(jin c)费用高，需要专业技术人员；费用高，需要专
5、业技术人员；v3）弯沉检测）弯沉检测(jin c)：弯沉检测：弯沉检测(jin c)速度慢，现场检测速度慢，现场检测(jin c)人员多，检测人员多，检测(jin c)对道路通行影响较大；对道路通行影响较大；v4）人工目测：操作方便但受气候、车辆、人为影响较大，只能定性分析，重现性差，而且只有出现大的脱空才能观测到。）人工目测：操作方便但受气候、车辆、人为影响较大，只能定性分析，重现性差，而且只有出现大的脱空才能观测到。技术难题：目前水泥路面脱空检测设备、检测方法难以满足技术难题：目前水泥路面脱空检测设备、检测方法难以满足(mnz)工程实际应用，导致脱空病害处治没有针对性。工程实际应用，导致脱
6、空病害处治没有针对性。1 1、脱空检测与处治技术概述脱空检测与处治技术概述第7页/共41页第七页，共41页。2 2、水泥路面智能脱空、水泥路面智能脱空(tu(tu k kn n)检测技检测技术术u智能脱空(tu kn)检测原理刚性(n xn)路面声音样本采集特征提取分类器取芯灌水脱空样本库微脱空样本库非脱空样本库智能脱空检测仪脱空检测数据处理特征比对脱空判断第8页/共41页第八页，共41页。u脱空(tu kn)检测判别 非脱空测点产生的声音(shngyn)较“清脆”，能量主要集中在高频，无明显共振峰；脱空测点产生的声音(shngyn)类似于“闷鼓”声，能量主要集中在低频，且有几个较明显共振峰；
7、微脱空介于两者之间。非脱空(tu kn)声波脱空声波高频低频2 2、水泥路面智能脱空检测技术水泥路面智能脱空检测技术第9页/共41页第九页，共41页。1）脱空：板块钻孔后灌水，要求灌水量(shu lin)不少于500ml。2）微脱空：板块钻孔后灌水，灌水量(shu lin)少于500ml。3）非脱空：板块钻孔后灌水，无法灌入水。智能(zh nn)脱空检测仪2 2、水泥路面、水泥路面(lmin)(lmin)智能脱空检测技术智能脱空检测技术第10页/共41页第十页，共41页。u脱空(tu kn)检测正确率弯沉值（0.01mm）智能脱空检测仪10脱空610微脱空6非脱空智能脱空检测智能脱空检测(ji
8、(jin c)n c)与弯沉检与弯沉检测测(ji(jin c)n c)对比对比2 2、水泥路面智能、水泥路面智能(zh nn(zh nn)脱空检测技术脱空检测技术第11页/共41页第十一页，共41页。u 智能脱空检测仪特点：u 识别率高：板底脱空检测脱空识别率高达80以上。u 速度快：检测速度比传统的FWD弯沉检测法快23倍。u 可操作性强：配套脱空检测判别(pnbi)软件的使用，使得脱空检测方便快捷。u 对交通影响小：设备体积小巧，检测一条车道仅封闭一条车道。u 检测数据处理快捷：水泥路面智能脱空检测仪现场实时输出检测结果。检测设备：针对水泥路面整个结构层脱空进行检测设备：针对水泥路面整个结
9、构层脱空进行(jnxng)检测，不受路面结构形式限制，检测正确率检测，不受路面结构形式限制，检测正确率高，可满足工程实际应用。高，可满足工程实际应用。2 2、水泥、水泥(shu(shun)n)路面智能脱空检测技术路面智能脱空检测技术第12页/共41页第十二页，共41页。流动度、渗透性要好（脱空孔隙率要求）；早期强度要高（交通封闭养护时间要求）；无离析、无泌水、无收缩（密实(m shi)填充强度要求）。u脱空(tu kn)处治材料3 3）地聚合物材料）地聚合物材料(cilio)(cilio)CD型地聚合物注浆材料是利用工业废渣的矿物活性成分，通过碱激活剂形成胶凝体结构的高性能无机高分子胶结材料。
10、2 2）处治材料性能要求）处治材料性能要求1 1）注浆处治脱空病害原理）注浆处治脱空病害原理 通过注浆管，施加一定压力将浆液均匀注入结构层层间脱空孔隙中，排除孔 隙积水、空气，浆液将孔隙中松散颗粒胶结为整体，形成一个良好的“结石体”，改善板底受力状态，恢复板体与地基的连续性，达到加固基础，治理病害的目的。3 3、脱空地聚物注浆处治技术脱空地聚物注浆处治技术第13页/共41页第十三页，共41页。4 4）材料特点）材料特点(tdi(tdin)n)与与性能性能流动(lidng)度912s；泌水率接近于0；初凝时间90120min；终凝时间200300min；1d抗压强度78Mpa；3d抗压强度121
11、3 Mpa；7d抗压强度2324Mpa；28d抗压强度3334Mpa；脱空处治机理主要(zhyo)分为充填、渗透、压密；（1）超高流动性与渗透性；（2）激活基层或土壤中的惰性材料发生聚合反应（自身特性）；（3）早期强度高，后期强度增长，养护时间短（与传统水泥浆料区别）。性性能能指指标标第14页/共41页第十四页，共41页。u脱空(tu kn)处治施工工艺封闭施工单元脱空检测脱空板块确定定孔钻孔清孔注浆注浆料配制封孔养护清理开放交通弯沉检测(jin c)3 3、脱空地、脱空地(k(kn n d)d)聚物注浆处治技术聚物注浆处治技术第15页/共41页第十五页，共41页。1 1）清连高速）清连高速(
12、o s)o s)水泥路面脱水泥路面脱空检测空检测检测路段：清连高速检测路段：清连高速(o s)（连州至广（连州至广州方向）中心桩号：州方向）中心桩号：K2230+445K2230+810；北上方向（广州至连州方向）；北上方向（广州至连州方向）中心桩号中心桩号K2253+105K2253+220。检测验证流程：确定试验路段检测验证流程：确定试验路段交通封交通封闭闭脱空脱空(tu kn)检测检测测点标记测点标记脱脱空空(tu kn)验证验证开放交通。开放交通。检测结果：检测结果：南下与北上方向水泥路面智能脱空检测仪检测判断总正确率为86%。4 4、脱空检测与处治应用实例脱空检测与处治应用实例脱空检
13、测：检测水泥路面板四个板角脱空检测：检测水泥路面板四个板角。第16页/共41页第十六页，共41页。2 2）英德）英德S253S253脱空脱空(tu(tu k kn n)注浆处注浆处治治弯沉注浆施工前弯沉（0.01mm）注浆施工后弯沉（0.01mm）平均值7.25.1标准差5.23.5代表值15.710.8分类点位数量板角弯沉值（0.01mm）点位数量非脱空155个109个10146个模糊判断4个101个103个脱空13个1012个101个工后脱空检测工后脱空检测(jin c)(jin c)与弯沉检测与弯沉检测(jin c)(jin c)结果相结果相关性对比关性对比注浆施工注浆施工(sh gng
14、)前后板角弯前后板角弯沉值对比沉值对比4 4、脱空检测与处治应用实例脱空检测与处治应用实例第17页/共41页第十七页，共41页。二、水泥混凝土路面裂缝、坑槽修补二、水泥混凝土路面裂缝、坑槽修补(xi(xi b b)技技术术水泥混凝土路面裂缝、坑槽修补水泥混凝土路面裂缝、坑槽修补(xib)技术技术第18页/共41页第十八页，共41页。1 1、水泥、水泥(shu(shun)n)混凝土路面裂缝修补技术混凝土路面裂缝修补技术u施工工艺施工(sh gng)过程封闭(fngb)交通扩缝清缝封闭施工区域沿裂缝走向开槽扩缝裂缝内及两侧碎渣灰尘清理将裂缝修补料加热灌入裂缝灌缝冷却养护，满足养护时间后开放交通养护
15、第19页/共41页第十九页，共41页。1 1、水泥、水泥(shu(shun)n)混凝土路面裂缝修补技术混凝土路面裂缝修补技术u施工(sh gng)效果水泥混凝土路面裂缝修补水泥混凝土路面裂缝修补(xib)两年后效果两年后效果第20页/共41页第二十页，共41页。2 2、水泥混凝土路面坑槽修补、水泥混凝土路面坑槽修补(xi(xib b)技术技术u施工工艺施工(sh gng)过程封闭(fngb)交通坑槽切边坑洞清理封闭施工区域沿坑槽外形进行方形切边方形坑洞内及周边碎石、废渣清理将坑槽修补料加热填入坑洞中填料填入修补料时分层整平压实整平压实满足养护时间后开放交通养护第21页/共41页第二十一页，共4
16、1页。2 2、水泥混凝土路面坑槽修补、水泥混凝土路面坑槽修补(xi(xib b)技术技术u施工(sh gng)效果水泥混凝土路面水泥混凝土路面(lmin)坑槽修补效果坑槽修补效果第22页/共41页第二十二页，共41页。三、旧水泥三、旧水泥(shu(shun)n)混凝土路面发裂式碎石化技混凝土路面发裂式碎石化技术术旧水泥混凝土路面旧水泥混凝土路面(lmin)发裂式碎石化技术发裂式碎石化技术第23页/共41页第二十三页，共41页。1 1、旧水泥、旧水泥(shun)(shun)混凝土路面改造处治关键技术混凝土路面改造处治关键技术旧水泥混凝土路面旧水泥混凝土路面(lmin)发裂式碎石化技术发裂式碎石化
17、技术控制及防止加铺层反射控制及防止加铺层反射(fnsh)裂缝裂缝 防止加铺层推移防止加铺层推移核心核心温度型裂缝温度型裂缝接缝宽度过宽型裂缝接缝宽度过宽型裂缝层间咬合粘结力小于车辆的水平剪切应力层间咬合粘结力小于车辆的水平剪切应力荷载型裂缝荷载型裂缝板块之间相互嵌挤板块之间相互嵌挤板块开裂减小尺寸板块开裂减小尺寸减小接缝宽度减小接缝宽度开裂开裂表面粗糙度表面粗糙度小弯沉小弯沉强度、受力均匀强度、受力均匀旧水泥路面处治拟达到的标准旧水泥路面处治拟达到的标准充分利用旧路残余强度充分利用旧路残余强度第24页/共41页第二十四页，共41页。基层基层(jcng)、垫层、垫层防推移防推移(tuy)力学力学
18、(l xu)特征：小弯沉、粗表面、特征：小弯沉、粗表面、碎石化碎石化处治效果：处治效果：板块板块“稳而不平稳而不平”、表面、表面“裂而不碎裂而不碎”1 1、旧水泥混凝土路面改造处治关键技术、旧水泥混凝土路面改造处治关键技术旧水泥混凝土路面发裂式碎石化技术旧水泥混凝土路面发裂式碎石化技术主要承重层主要承重层变形协调变形协调小弯沉小弯沉碎石化碎石化粗表面粗表面第25页/共41页第二十五页，共41页。2 2、旧水泥、旧水泥(shun)(shun)混凝土路面改造技术对比混凝土路面改造技术对比旧水泥混凝土路面旧水泥混凝土路面(lmin)发裂式碎石化技术发裂式碎石化技术第26页/共41页第二十六页，共41
19、页。表面裂而不碎表面裂而不碎(防反射防反射)：清扫表面的碎石后，开裂宽度：清扫表面的碎石后，开裂宽度(kund)(kund)在在0.10.3mm0.10.3mm，表面微裂缝围成的块体大约，表面微裂缝围成的块体大约515cm515cm之间，开裂的块体相互嵌锁，形成一个整体。之间，开裂的块体相互嵌锁，形成一个整体。3、工程、工程(gngchng)效果（发裂式碎石化）效果（发裂式碎石化）旧水泥旧水泥(shun)混凝土路面发裂式碎石化技术混凝土路面发裂式碎石化技术第27页/共41页第二十七页，共41页。稳而不平：打裂压稳后板块(bn kui)下沉12cm，一块面板上大约有2040个凹槽，该凹槽将沥青混
20、凝土加铺层与旧水泥混凝土板隼接在一起。3、工程效果、工程效果(xiogu)（防推移）（防推移）旧水泥混凝土路面旧水泥混凝土路面(lmin)发裂式碎石化技术发裂式碎石化技术第28页/共41页第二十八页，共41页。桩号桩号左幅弯沉左幅弯沉(0.01mm)(0.01mm)右幅弯沉（右幅弯沉（0.01mm0.01mm）左轮左轮右轮右轮左轮左轮右轮右轮夯前夯前夯后夯后夯前夯前夯后夯后夯前夯前夯后夯后夯前夯前夯后夯后平均值平均值81.4388.7147.1479.4358.8657.4310.2974.29标准差标准差36.6515.7615.0211.9254.696.945.479.47变异系数变异系
21、数0.45 0.45 0.18 0.18 0.32 0.32 0.15 0.15 0.93 0.93 0.12 0.12 0.53 0.53 0.13 0.13 3、工程效果、工程效果(xiogu)（小弯沉、均匀稳定）（小弯沉、均匀稳定）旧水泥旧水泥(shun)混凝土路面发裂式碎石化技术混凝土路面发裂式碎石化技术第29页/共41页第二十九页，共41页。结构层结构层厚度厚度加铺水泥混凝土路面24cm以上透水式无纺布透水式无纺布AC-10(13)沥青混凝土23cm调平补强层(若强度和平整度满足要求，不设该层)级配碎石或水泥稳定碎石原水泥混凝土路面发裂碎石化1、“白白+白白”路面路面(lmin)加铺
22、形式加铺形式 发裂式碎石化路面发裂式碎石化路面(lmin)加铺加铺方案方案第30页/共41页第三十页，共41页。2）“白白+白白”路面加铺与新建道路路面加铺与新建道路(dol)类比类比 发裂式碎石化路面发裂式碎石化路面(lmin)加铺加铺方案方案水泥水泥(shun)混凝土路面（混凝土路面（24cm以上）以上）透水式无纺布透水式无纺布AC-10(13)(23cm)水稳碎石或级配碎石调平层水稳碎石或级配碎石调平层旧路发裂式碎石化（路基）旧路发裂式碎石化（路基）图图1 旧路处治加铺（旧路处治加铺（S253线）线）新建路基形成路基顶面弯沉值控制在200（0.01mm）左右，模量在3045MPa，而旧路
23、发裂式处治后，弯沉值在4060（0.01mm），），换算当量模量在200MPa，强度远大于新建路基要求。路况较好段处治后表面较为平整，可取消调平层，清扫表面碎石后直接加铺。（强度满足、经济优异）路况较好段处治后表面较为平整，可取消调平层，清扫表面碎石后直接加铺。（强度满足、经济优异）第31页/共41页第三十一页，共41页。平坡平坡(pn p)(pn p)非超高段非超高段（S253)S253)发裂式碎石化加铺工程发裂式碎石化加铺工程(gngchng)应用应用处治处治(chzh)前前路况路况处治后状况处治后状况说明：表面没有凹槽，稳而较平，裂而不碎稳而较平，裂而不碎；也可以采用稳而不平、裂而不碎。
24、路面加铺路面加铺原路面发裂式碎石化+水稳调平+AC-10+无纺布+水泥混凝土第32页/共41页第三十二页，共41页。结构层结构层厚度厚度SMA-13或AC-134cmAC-16或AC-206 cm调平补强层(若强度和平整度满足要求，不设该层)级配碎石或水泥稳定碎石原水泥混凝土路面发裂碎石化2）“白白+黑黑”路面路面(lmin)加铺形式加铺形式 发裂式碎石化路面发裂式碎石化路面(lmin)加铺方加铺方案案第33页/共41页第三十三页，共41页。3）“白白+黑黑”路面加铺与新建道路路面加铺与新建道路(dol)类比类比 发裂式碎石化路面发裂式碎石化路面(lmin)加加铺方案铺方案AC-13(SMA-
25、13)(4cm)乳化乳化(rhu)沥青透层沥青透层AC-16(20)(6cm)旧路发裂式碎石化（路基）旧路发裂式碎石化（路基）图图1 旧路处治加铺（旧路处治加铺（S329 线）线）旧路路况较好段处治后作为路基，表面弯沉值往往在10（0.01mm）左右，路况差段处治后表面弯沉值在80（0.01mm）以下，）以下，强度高且稳定，加铺层厚度能适当减小。第34页/共41页第三十四页，共41页。平顶山平顶山S329S329线下穿铁路桥（上下坡线下穿铁路桥（上下坡(xi p)(xi p)）发裂式碎石化工程发裂式碎石化工程(gngchng)应用应用说明：处治后稳而不平(bpng)、裂而不碎，防止加铺层推移破
26、坏。正在处治中路况正在处治中路况处治后路况处治后路况路面加铺后路面加铺后路面加铺形式路面加铺形式：4cm AC-13+6cm AC-20+发裂式碎石化运行效果：运行效果：通车半年多来，没有车辙、开裂和推移，没有病害。第35页/共41页第三十五页，共41页。“全宽打裂”“开放(kifng)交通”“清扫(qngso)，撒油封水”“加铺油面”“施工(sh gng)完成”“交通组织”发裂式碎石化施工工艺发裂式碎石化施工工艺第36页/共41页第三十六页，共41页。挖除破碎挖除破碎(p su)(p su)板块，集中堆板块，集中堆放放设置排水盲沟，回填设置排水盲沟，回填(hutin)(hutin)破破碎板块
27、碎板块夯实排水固结，形成夯实排水固结，形成(xngchng)(xngchng)一体一体开放交通或进一步碾压平稳开放交通或进一步碾压平稳处治工艺总结：处治工艺总结：说明：路况极差段不稳定板块处治第37页/共41页第三十七页，共41页。纵向(zn xin)盲沟设置后排出路面结构内水路面挖除后路基积聚(jj)大量水采用碎石化后的集料(j lio)回填发裂式夯实排水说明：路况极差段不稳定板块处治第38页/共41页第三十八页，共41页。“防反防反”、“保强保强(bo qin)”(bo qin)”、“抗推抗推”1 1、交通组织、交通组织 2 2、发裂式碎石化、发裂式碎石化3 3、开放交通或胶轮碾压压稳、开
28、放交通或胶轮碾压压稳4 4、清扫、清扫(qngso)(qngso)碎渣，撒布透层油碎渣，撒布透层油5 5、加铺路面、加铺路面总体目标总体目标结论(jiln)施工工艺施工工艺质量控制质量控制 稳而不平，裂而不碎稳而不平，裂而不碎总体效果总体效果1 1、0.0.10.310.3mmmm裂缝宽度、裂缝宽度、515cm515cm块度块度2 2、40804080（0.01mm0.01mm）弯沉）弯沉3 3、13cm13cm深凹槽深凹槽第39页/共41页第三十九页，共41页。2014.032014.03谢谢(xi xie)！第40页/共41页第四十页，共41页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第41页/共41页第四十一页，共41页。