2022年开题研究报告—津滨高速公路改扩建工程耐久性路面结构关键技术研究 .docx

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1、精品_精品资料_编号：天津市市政大路治理局科技工程开题报告书项 目 名 称 津滨高速大路改扩建工程耐久性路面结构关键技术讨论承担单位（盖章）天津市市政工程讨论院项 目 负 责 人魏如喜 王桂英起 止 日 期 2022 年 10 月 2022 年 6 月天津市市政大路治理局 二零一零年 三 月二十五日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_填报说 明一、 报告书以 A4 纸书写,以供应的封面、封底进行装订.二、 本申报书一式二份,由第一承担单位报局科技处一份.三、 报告书主要内容：1、 讨论的目的和意义,国内外讨论简况及水平.2、 讨论的主要内容（技术创新点、重点解决的关键技术问题,要达

2、到的技术指标、预期成果应用情形、效益情形等）3、 实行的讨论方法、技术路线4、 进度方案5、 本课题已具备的条件（已具备的讨论工作基础、设备情形、专业人员情形、经费来源情形等）6、 直接参与讨论人员情形（姓名、工作单位、年龄、专业、职称等）7、 经费方案（总额、自筹、申请补助额及用款方案明细）8、 其它可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一、讨论目的和意义,国内外讨论简况及水平1. 讨论目的和意义随着我国经济的快速进展,早期建设的高等级大路的运输功能已很难满意现状交通进展的需要,工程扩建或拓宽改造成为必定. 道路工作者对大路建设体会的积存和技术水平的提高,建设更加耐久的路面结构已成

3、为可能.随着我国综合国力的不断增强,各种先进的试验仪器和施工设备,为修建更加耐久的路面供应了必要的保证.修建使用功能更耐久的路面是工程拓宽建设的需要,也是投资效益最大化的基本要求.应对天津市经济的快速进展,作为连接滨海新区与市区重要纽带的津滨高速大路的运输功能已很难满意现状交通进展的需要,工程扩建或拓宽改造势在必行.津滨高速大路建成通车于2022年底,通车使用8 年多（设计使用寿命应为15年）,路面破旧已较为严峻,在拓宽改造后 ,保证新旧路面结构都具有足够的耐久性,是我们必需面对的新课题.路面各结构层材料的使用寿命第一来源于合理的材料设计方法,其次取决于结构层的施工质量（特殊是施工技术水平是达

4、到施工质量的根本保证）.另外,津滨高速大路在拓宽改造过程将产生大量的废料,如何在保证路面结构耐久性的前提 下,循环利用旧路面材料,爱护生态环境,削减资源铺张,也需要进行路面结构耐久性及施工技术的讨论.总之,津滨高速大路的拓宽改造工程,在天津的区尚属首次, 路面结构设计、结构层材料设计和施工质量直接关系到工程建设完成后的路面功能和服务水平,必需仔细对待、仔细讨论,确定合理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的设计方案和施工方法.因此,结合国内其他高速大路拓宽改造工 程的体会,开展 “津滨高速大路拓宽工程耐久性路面结构及施工技术讨论 ”,力争做到结构经济、方案合理、资源重复再利用,对又

5、好又快的进行津滨高速大路拓宽改造工程建设是非常必要的,对天津的 区乃至国内其它高等级大路的拓宽改造也具有非常重要的指导意义.2. 国内外讨论简况及水平耐久性路面是一种永久性沥青路面或长寿命沥青路面,是在影响路面结构耐久性的内、外因素作用下,沥青路面在设计使用期 内,无须花费大量资金修理与养护就能满意道路的使用功能的路面结构.美国习惯上称长寿命路面为永久性路面.美国永久性路面的概念最早由美国沥青路面联盟 APA提出,实际是欧洲长寿命路面设计理念的进展.美国沥青路面协会（ APA）关于永久性路面的定义为：路面使用年限至少为 35 年,并且在使用年限内确保路面不发生结构性破坏,只需进行周期性养护,平

6、均罩面时间不小于12 年.欧美的长寿命路面通常采纳柔性结构,路基强度较高时可以采纳全厚式.路基强度不足时,加铺粒料基层或沥青碎石基层.除全厚式路面外沥青层总厚度在 170mm 350mm 之间.面层结构组合是长寿命路面设计的关键,面层结构必需结合各部分功能特点进行组合.美国沥青路面协会提出面层分为3 层：上面层厚度为 40 75mm ,要求具有良好的抗车辙才能、抗老化性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_能、低温性能和良好的表面特性.中面层厚度为 75 100mm ,要求具有较高的模量和抗车辙性能.下面层厚度为 100 175mm ,要求具有抗疲惫才能和抗水损坏才能.在日本,长期使

7、用的路面简称 LSP,它的设计目标是拥有 2倍于现行路面的使用性能,因功能破坏而修理的周期在15 年以上,结构性寿命在 40 60 年.在日本,认为可以实现长期使用的路面形式有以下几种复合式路面：（ 1 ） 50mm 低噪声面层 +250mm连续钢筋混凝土基层 +400mm水泥稳固处理底基层.（ 2 ） 50mm 低噪声面层+250mm碾压混凝土基层 +400mm水泥稳固处理底基层.（ 3 ） 50mm 低噪声面层 +50mm 高粘度改性沥青联结层 +300mm预制钢筋混凝土板 +300mm水泥稳固处理底基层.（ 4 ） 50mm 低噪声面层+150mm改性沥青 II型半刚性联结层 +200m

8、m高强度水泥处理混合料+300mm水泥稳固处理底基层.（ 5 ）50mm 低噪声面层+150mm大粒径改性沥青 II型混合料 +200mm沥青稳固处理上基层+300mm水泥稳固处理底基层.虽然上述材料中未见有路面拓宽或扩建方面的论述,但其关于耐久性沥青路面的设计理念和路面结构类型是值得我国在建或扩建高等级大路借鉴的.借鉴耐久性路面结构设计理念,国内在高等级大路拓宽或扩建 工程中已取得了一些珍贵体会.如沪宁高速在沥青路面结构设计中 参照“耐久性沥青路面”的思路进行了 4.0cm 改性沥青 SMA 一13+8cm 改性沥青 suP 一20+8cm 一般沥青 SuP一25+20cm一般沥可编辑资料

9、- - - 欢迎下载精品_精品资料_青LSM+20cm干压二灰碎石废料、 5cm 改性沥青 SMA 一13+16cm 改性沥青 SuP一加+16cm 一般沥青 SuP一25+22cm级配碎石+20cm 干压二灰碎石废料的柔性甚层路面结构和4cmSMA 一13+8cmSuP一19+7.5cmSuP一25+7.5cmSuP一25+36cm水泥稳固碎石 +15cm 石灰土的半刚性甚层加厚式沥青路面结构方案的试验工程讨论,上述三种结构均满意结构设计要求,但考虑到经济承担才能,虽然也尝试铺筑了 22km 的柔性基层沥青路面,但最终确定其余全线主体工程采纳了半刚性甚层加厚式沥青路面结构方案.耐久性沥青路面

10、的耐久性包括材料耐久性和结构耐久性.材料 耐久性是在正常施工、使用和养护条件下路面材料在设计使用期内 具有高温抗车辙,低温抗开裂,抗水损害才能强及抗击设计预知交 通荷载破坏的才能.结构耐久性就是路面结构具有耐久性,即整个 路面结构在行车荷载和环境因素作用下不产生结构性破坏或不满意 使用功能要求.耐久性沥青路面的使用寿命可依据要求进行设计, 如20 年、30 年、 40年,甚至更长.耐久性沥青路面的损坏仅限于路面顶部沥青面层,只要定期对路面表面进行铣刨、罩面修复就可保 证其正常的使用功能.目前,关于耐久性沥青路面,国际上最常用的是全厚式沥青路面、柔性基层及组合式基层沥青路面.其中全厚式和柔性基层

11、沥青路面是国外长寿命沥青路面的主要结构形式.鉴于我国的实际经济情形,应重点进展柔性基层和组合式基层沥青路面.而又由于我国对半刚性基层有丰富的应用体会,为了有充分的把握,当前应当第一进展组合式基层沥青路面.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、讨论的主要内容（技术创新点、重点解决的关键技术问题,要达到的技术指标、预期成果应用情形、效益情形等）针对津滨高速大路拓宽工程,为确保路面结构耐久性,本课题拟开展以下内容讨论：（1） ）路面结构不同层位功能分析与方案优化设计.（2） ）冷再生废旧二灰碎石、水泥稳固碎石材料协作比设计方法、路用性能及施工技术讨论.（3） ）振动成型法水泥稳固碎石协

12、作比优化设计、路用性能及施工技术应用.（4） ）泡沫沥青再生废旧沥青面层材料配比优化设计、路用性能及施工技术讨论.（5） ）GTM 法改性沥青混合料协作比设计、路用性能及施工技术应用.（6） ）GTM 法温拌沥青混合料协作比设计、路用性能（高低温性能、水稳固性、疲惫性能等）及施工技术讨论.（7） ）各路面结构层材料力学性能（劈裂强度和抗压回弹模量）试验讨论.（8） ）沥青路面结构设计验算与寿命分析.1. 技术创新点（1） ）振动成型法冷再生废旧半刚性基层材料协作比设计方法及施工技术.（2） ）GTM 法胶粉改性沥青混合料配比设计方法及施工技术.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（

13、3） ）GTM 法温拌沥青混合料协作比设计方法及施工技术.（4） ）各路面结构层材料力学性能指标.2. 重点解决的关键技术问题（1） ）考虑不同层位功能的路面结构设计方案优化.（2） ）振动成型法冷再生废旧半刚性基层材料协作比设计方法的可行性及施工技术.（3） ）GTM 法胶粉改性沥青混合料配比设计方法中沥青用量的确定方法.（4） ）GTM 法温拌沥青混合料协作比设计方法及施工技术.（5） ）各路面结构层力学参数取值范畴的确定.3. 要达到的技术指标（1） ）振动成型法冷再生废旧半刚性基层材料协作比设计方法及施工技术指南.（2） ）抗裂型水泥稳固碎石协作比优化设计报告及施工技术指南.（3） ）

14、GTM 法SBS改性沥青混合料协作比设计报告及施工技术指南.（4） ）GTM 胶粉改性沥青混合料协作比设计方法及施工技术指南.（5） ）GTM 法温拌沥青混合料协作比设计方法及施工技术指南.（6） ）各路面结构层力学参数挑选范畴.4. 预期成果应用情形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_预期成果主要是取得以上主要技术指标,为在建工程供应技术保证,为后续工程供应设计方案借鉴、结构层使用依据、施工方法保证等技术成果.该课题由于是结合津滨高速大路实体工程开展讨论,成果有用性和技术辐射才能较强,应用和推广程度较高,可稳固应用于各等级大路拓宽或扩建工程,因而具有宽阔的应用前景.由于天津乃至国

15、内早期建设的高等级大路大多为双向四车道,且许多已不能满意当的交通进展的需要,改扩建是必定的,因此,课题成果预期会得到广泛应用和推广.5. 效益情形本工程成果的价值在于供应了一套较为科学的高等级大路拓宽工程路面结构设计、路面结构层材料设计和施工技术,其效益主要表达于社会效益,既表达在可提高路面的使用品质、延长使用寿 命,防止因技术问题导致拓宽后路面结构显现早期破坏所造成的庞大经济缺失.本成果供应的成套技术对于促进我国大路路面结构类型的升级换代,亦将产生积极影响,仍可美化城市环境和提高行车舒服性.用本成果提出的设计方法设计的路面结构层材料,由于设计正确水泥剂量、沥青含量较传统方法低,而削减了水泥或

16、沥青的实际用量,同时大量使用会废旧路面材料等,可显著削减工程的成本投入,节省资金.由于该工程为社会公益型,受益方为使用单 位.三、讨论方法和技术路线本课题采纳调研、总结分析、试验讨论和工程应用相结合的方法.采纳的技术路线框图如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_交通量调查、猜测结构层功能分析结构层材料分析结构层应力分析路面结构设计方案沥青路面结构设计验算与寿命分析编写讨论报告及鉴定振 动 成 型振 动 成 型泡沫 沥 青 再GTM 法改GTM 法温各 路 面 结法 再 生 废法 水 泥 稳生废 旧 沥 青性 沥 青 混拌 沥 青 混构 层 路 面旧 半 刚 性定 碎 石 配面层

17、 材 料 配合 料 配 合合 料 配 合材 料 力 学基 层 材 料合比设合比 设 计 、比 设 计、比 设 计 、参 数 实 验配 合 比 设计 、 路 用路用 性 能 及路 用 性能路 用 性 能讨论计 、 路 用性 能 及 施施工 技 术 研及 施 工技及 施 工 技性 能 及 施工技术究术术讨论工 技 术 研四、进度方案课题进度紧跟工程支配,最大限度的满意工程实际需要,达到指导设计和施工的目的.初拟进度方案如下：1 2022.10 2022.12 ：交通量调查和猜测,通过路面结构层可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_功能和应力分析,确定路面结构设计方案.2. 2022.1

18、2022.2 ：振动成型法冷再生废旧二灰碎石、水泥稳固碎石材料协作比设计、路用性能及施工技术讨论.3 2022.3 2022.6 ：振动成型法水泥稳固碎石协作比优化设计、路用性能及施工技术应用.4.2022.4 2022.8 ：泡沫沥青再生废旧沥青面层材料协作比优化设计、路用性能及施工技术讨论.5.2022.6 2022.10 ： GTM 法改性沥青混合料协作比设计、路用性能及施工技术应用.6.2022.8 2022.11 ： GTM 法温拌沥青混合料协作比设计、路用性能及施工技术讨论.7 2022.4 2022.12:各路面结构层材料力学性能（劈裂强度和抗压回弹模量）试验讨论.8 2022.

19、1 2022.6 ：路面使用性能跟踪检测,完成报告、鉴定.五、本课题已具备的条件主研单位：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_天津市市政工程讨论院具备先进的试验仪器、充分的技术资源和深厚的路面材料设计、施工等实践体会.协作单位：天津市市政工程建设公司具有多年的建设治理体会.天津市市政工程设计讨论院具备完善的设计手段和丰富的设计体会.同济高校交通运输工程学院具有丰富的泡沫沥青再生施工材料设计和施工指导体会.长安高校具有深厚的高等级大路路面材料设计和结构设计理论基础.以上多家专业单位精诚合作,必将修筑出耐用长久的精品工程.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_六、直接参与讨论

20、人员情形（姓名、工作单位、年龄、专业、职称等）姓 名性别年龄所 在 单 位专业职称在本工程中承担的任务魏如喜男46天津市市政工程讨论院大路与城市道路正高工工程负责人王桂英男44天津市市政工程建设公司道路与桥梁高工工程负责人周卫峰男39天津市市政工程讨论院道路工程高工总体把握贺 海男36天津市市政工程设计讨论院道路与桥梁高工方案设计王永成男38天津市市政工程建设公司道路与桥梁高工工程实施方案付向东男38天津市市政工程建设公司道路工程高工工程实施负责人谢 斌男34天津市市政工程建设公司道路工程高工方案制定陈忠达男53长安高校教授方案把握叶奋男40同济高校交通运输工程学院副教授方案把握拾方治男34同

21、济高校交通运输工程学院高工工程实施李秀君女34同济高校交通运输工程学院副教授工程实施张朝青女40天津市市政工程设计讨论院道路工程工程师方案设计宋晓燕男38天津市市政工程讨论院化学工程高工方案实施王德群男38天津市市政工程讨论院大路与城市道路高工方案实施孙建勇男26天津市市政工程讨论院道路工程助理工程师方案实施可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_李正中男26天津市市政工程讨论院道路工程助理工程师方案实施李长旺男26天津市市政工程讨论院道路工程工程师方案实施殷 建男29天津市市政工程讨论院道路工程助理工程师方案实施苗乾女25河北工业高校道路工程硕士方案实施李 怡女39天津市市政工程建设

22、公司道路工程工程师方案实施将应军男35长安高校道路工程副教授方案实施耿九光男30西安建筑科技高校道路工程讲师方案实施贾晓阳男28同济高校道路工程博士生方案实施黄启帝男25同济高校道路工程硕士生方案实施朱洪哥陈国强男男2925同济高校同济高校道路工程道路工程硕士生硕士生方案实施方案实施冯成祥男38天津市市政工程讨论院道路工程高工方案实施孙立喜男32天津市市政工程讨论院道路工程工程师方案实施可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_七、经费方案 （总额、自筹、申请补助额及用款方案明细）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_经费方案见下表：序号工程经费预算（万元）可编辑资料 - -

23、- 欢迎下载精品_精品资料_1前期调研及设计方案论证10二灰碎石、水泥稳固碎石材料冷再生试验235讨论3水泥稳固碎石协作比设计及路用性能讨论15泡沫沥青再生废旧沥青面层材料协作比优430化设计、路用性能及施工技术讨论GTM法改性沥青混合料协作比设计、路520用性能及施工技术讨论GTM法温拌改性沥青混合料协作比设630计、路用性能及施工技术讨论7 路面材料力学性能试验讨论258 沥青路面结构设计验算与寿命分析159 课题鉴定及治理及其他不行预见费用1010 合计金额190其中自筹15申请拨款175可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_承担单位看法：（对申报书的真实性、讨论人员的才能、经费预算的合理性及本单位能否供应基本条件等作详细说明）单位负责人（签名）公章市政局审批看法：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_负责人（签名）公章可编辑资料 - - - 欢迎下载