国外水泥混凝土路面经验借鉴.pptx

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1、国外水泥混凝土路面经验借鉴梁军林 教授级高工广西大学土木工程学院 2015年9月16日1.水泥混凝土路面主要发展议题1.1 1.1 水泥混凝土路面的技术经济性水泥混凝土路面的技术经济性 质量：使用品质、结构性能与耐久性 技术：材料多样性、结构多样性、工艺多样性 成本：初期投资、使用者成本、养护维修成本 效益：直接经济效益、间接经济效益1.水泥混凝土路面主要发展议题1.21.2 水泥混凝土路面的社会性议题水泥混凝土路面的社会性议题 黑白之争涉及区域发展、扶贫攻坚、平安交通议题：重载、桥面铺装、山区、沿海、场站，发挥材料优势、承载能力优势、结构组合优势。利用地方材料和劳动力，石漠化地区扶贫攻坚，促

2、进地方经济社会转型发展。超载敏感、抗滑磨损、维修通行，面临安全性、舒适性、及时性等困难。1.水泥混凝土路面主要发展议题1.3 1.3 水泥混凝土路面的环境议题水泥混凝土路面的环境议题 节能：施工阻力、材料运输能耗 减排：机械用电、养生用水、固体废弃物排放 低碳：节约水泥、降低使用者油耗 环保：再生路面、多孔路面、低噪音、彩色路面2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.1 2.1 水泥混凝土路面决策水泥混凝土路面决策希望路面使用寿命为25年或30年以上，期间需要很少的养护维修。公众主要关心路面噪音、交通拥堵、行车安全和材料循环利用问题普遍采用公共与私人合作的方式建设公路，从长寿命和养护维修费用

3、减少方面考虑，大多业主倾向于选用水泥混凝土路面结构。英国强调为减少水泥混凝土路面噪音，所有公路水泥混凝土路面必须加铺沥青表层。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.1 2.1 水泥混凝土路面决策（续）水泥混凝土路面决策（续）普遍采用路面管理系统，但路面结构选择并不采用该系统进行决策。路面结构选择考虑的主要因素是全寿命周期成本，其它因素包括功能类型、交通水平、初期投资和环境议题。澳大利亚和荷兰等规定交通量水平达到某一水平应采用水泥混凝土路面。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.2 2.2 路面结构设计与施工路面结构设计与施工主要采用典型结构法，考虑厚度和路面功能，反映材料、气候和交通特

4、性，采用力学模型和现场观测验证典型设计。采用计算软件进行设计不多。德国和澳大利亚增大面层厚度趋势，但比美国的厚度小，薄板的疲劳破坏并未成为性能议题。设计寿命至少要求达到30年，荷兰要求达到40年，各国机构和民众希望寿命为40年或50年。为紧急停车和今后扩建需要，采用相同厚度和横坡的水泥混凝土路肩，路肩宽度比美国的路肩宽度大。外侧采用加宽面板车道，标线位于接缝边缘，减少板应力和变形，延长路面使用寿命。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.2 2.2 路面结构设计与施工（续一）路面结构设计与施工（续一）欧洲路面纵向接缝很少采用拉杆，未发现纵缝被拉开或传荷能力不足降低路面性能的情况。欧洲国家厚度

5、200mm300mm的水泥混凝土路面采用直径为25mm的传力杆，传荷性能表现良好，没有接缝损坏。连续配筋路面被认为是重载长寿命路面，厚度为90%，减薄2030mm，配筋率不尽相同。英国报导裂缝模式与预期不尽相符，产生斜向弯曲裂缝。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.2 2.2 路面结构设计与施工（续二）路面结构设计与施工（续二）加拿大采用优质集料的开级配透水基层，欧洲主要采用密级配沥青混合料基层和水泥处治基层。德国过去采用水泥稳定基层与混凝土面板粘结，现已改为采用5mm厚的无纺布隔离，或采用热拌沥青混合料处理。德国根据1986年以来的经验，修建不处治粒料基层水泥混凝土路面。原东德水泥混凝

6、土路面存在碱集料反应，已循环利用于不稳定粒料基层。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.2 2.2 路面结构设计与施工（续三）路面结构设计与施工（续三）欧洲和加拿大水泥混凝土路面采用厚的粒料防冻层，防冻层不采用开级配，但排水和稳定性良好。德国采用的水泥稳定基层厚度为260mm，并采用5mm的无纺布隔离层，其它国家采用热拌沥青混合料使面板与基层隔离。基于对旧路面的观察，接缝是否密封对路面性能似乎没有明显影响。比利时认为不密封的路面长期性能是不一样的，特别是重载路面上。德国对纵向施工缝不密封，但水可以从接缝进入路面结构内部，澳大利亚在外侧车道与路肩之间设边缘排水系统。2.欧洲与加拿大水泥混凝土

7、路面经验借鉴2.32.3路面材料与试验检测路面材料与试验检测采用普通水泥和含矿渣或粉煤灰的混合水泥，允许掺用不超过5%的石灰石粉掺合料。避免碱集料反应，水泥中当量碱含量不大于0.9%，或采用混合水泥。许多国家尽量降低水泥用量，掺合料不计入水灰比，也不作为胶凝材料的一部分，在暴露环境，对表面浆体厚度和集料沉降过程进行控制。集料级配良好，采用34个粒级的集料。集料最大粒径为20mm，双层铺筑上面层集料最大粒径为811mm。荷兰最初采用一次铺筑集料最大粒径为32mm。一些国家采用专供混凝土，根据最终质量控制混凝土的质量。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.32.3路面材料与试验路面材料与试验检

8、测检测（续）（续）循环利用混凝土或拆除材料于路面基层。澳大利亚要求路面再生作为下面层，沥青路面再生集料最大利用率占集料的30%。磨光试验评价集料耐久性，上面层集料洛杉矶磨耗不超过20%。加拿大要求使用镀层钢筋。德国和澳大利亚仅要求拉杆中间的1/3上镀层，传力杆则要求有镀层。试验由承包人进行，采用改进维皮稠度试验评价混凝土工作性。加拿大要求测定硬化混凝土含气量。欧洲各国碱集料反应均得到有效控制，有危险时采用混合水泥，未见破坏情况。欧洲各国未见测试水泥混凝土路面噪声也没有相应测试方法。抗滑构造测试在工程完工和养护过程中测定。德国发明的扫锚仪被用于传力杆位置控制，欧洲国家普遍采用4m直尺检测路面不平

9、整度，比利时采用构造仪测量路面表面构造。欧洲和加拿大水泥混凝土路面平整度均十分良好。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.42.4水泥混凝土路面养护水泥混凝土路面养护欧洲各国水泥混凝土路面很少或不需要养护，如果有也仅有零星的接缝重新密封。最主要的养护技术是在磨损的水泥混凝土路面上罩上一层薄薄的沥青减少路面噪音。英国要求水泥混凝土路面上加铺沥青减少噪音。加拿大采用金刚石砂轮研磨，改善水泥混凝土路面的平整度。加拿大采用预制混凝土技术实现快速修补。预制技术可单块板或多块板更换，虽然由于施工原因产生早期损坏，但加拿大相信预制拼装技术是水泥混凝土路面建设和维修养护的实用技术。2.欧洲与加拿大水泥混凝

10、土路面经验借鉴2.52.5研究与培训研究与培训欧洲各国路面研究主要由学术机构和商业研究院所承担。德国水泥联合会研究混凝土引气剂、碱-集料反应。欧洲已经开展纳米水泥材料的技术探索，旨在提高混凝土耐久性和力学性能，集中在纳米水泥，纳米混凝土逐步开展。许多国家都没有正规的职业资格培训，没有职业资格要求。通过具体工作，由承包人负责人员培训，称职良好。承包人与公路机构沟通十分良好，产学结合产生很高的价值，共同开发的典型结构就是很好的例子。欧洲标准在缓慢统一，目前各国还在使用自己的标准。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.62.6可借鉴的主要经验可借鉴的主要经验双层铺装水泥混凝土路面技术。澳大利亚、

11、比利时、荷兰和德国采用，良好的表面摩擦、低噪音、降低集料经济成本以及利用再生材料。路面典型结构设计。典型结构设计已成功应用多年。采用软设计方法，考虑不同材料对路面结构的响应特性，避免过度设计。根据长期经验，通过专家团队采用力学原理进行分析、验证。典型结构设计应包括设计特征参数和可供选择的特征，以便在设计时做出选择。2.欧洲与加拿大水泥混凝土路面经验借鉴2.62.6可借鉴的主要可借鉴的主要经验经验（续）（续）采用厚的高质量垫层。垫层级配良好，细颗粒含量少，排水性能良好。再生混凝土常用于垫层。水泥稳定基层在一些国家也常用，但其上需要设置隔离层或沥青夹层。重视混合料组成设计。欧洲国家很重视路面混凝土

12、组成设计，上面层混凝土弯拉强度达到7MPa。层间隔离材料使用无纺布，混凝土浇筑时水泥浆可与无纺纺布粘合，但无纺布与下层承隔离，可替代沥青夹层。低噪音水泥混凝土路面。采用硬质石英集料，制作裸露骨料表层，可降低路面噪音，提高路面抗滑性能。采用特殊的纹理技术也可降低路面噪音。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.13.1美国水泥混凝土路面美国水泥混凝土路面2121世纪议程世纪议程 水泥混凝土路面使用寿命长，使用可靠，美国的洲际公路和重载公路大量使用，寿命比预期寿命长许多，已经为纳税人和投资人提供了实在的回报。整个20世纪，路面材料变化不大，普通水泥和优质集料适用范围宽，路基质量、施工和其它因素变化对路面

13、性能影响不大，一直以来允许数天甚至数周开放交通。20世纪八十年代以来，水泥混凝土路面行业面临许多新的挑战，环境、社会和经济因素均影响路面的最终效果。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.13.1美国水泥混凝土路面美国水泥混凝土路面2121世纪世纪议程（续）议程（续）混凝土混合料中存在过多的材料、有时使用边缘材料，降低材料对变化的适应性，有时伴随产生严重的问题。道路使用者变得更加苛刻，希望路面平整、噪音小，不愿因路面施工或维修封闭交通受到延误。许多公路已经建成，重点已经从新建向养护维修转变，需要各种各样的水泥混凝土路面解决方案。水泥混凝土路面投入萎缩，造成项目面临资金筹集的困难。环境压力影响混合料设

14、计和水泥混凝土路面施工。水泥混凝土路面承担的交通量比以往任何时候都显著增多，这种趋势还在继续，2015年建设的公路，预计承担的交通量比1995年增加70%。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴 3.1 3.1 20122012版水泥混凝土路面发展路线图版水泥混凝土路面发展路线图1212个个方向（续）方向（续）路面材料与混合料 基于性能的新建或改建水泥混凝土路面设计 水泥混凝土路面智能化施工与质量控制系统 优化水泥混凝土路面表面功能实现安全、舒适、低噪音 水泥混凝土路面装备自动化与升级 水泥混凝土路面接缝设计、材料与施工技术 水泥混凝土路面维修养护技术 水泥混凝土路面施工、重建和加铺罩面 长寿命水泥混

15、凝土路面评价、监测与发展战略 水泥混凝土路面地基、基层与排水 水泥混凝土路面经济性与管理 水泥混凝土路面可持续性3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.23.2路面混凝土材料及混合料路面混凝土材料及混合料 研究目标：研究目标：革新混凝土材料选择与混合料设计方法，获得经济、实用和最优的混凝土组成，能够综合实现水泥混凝土路面结构设计与施工控制。实施方案：实施方案：开发混凝土实验室，提供系列组成设计试验，同时满足结构设计、材料选择与组成设计的要求；开发不同特定环境条件下，在铺筑混凝土路面之前能够预测混凝土组成的工具或装置；3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.23.2路面混凝土材料及路面混凝土材料及混合料（续

16、）混合料（续）实施实施方案：方案：采用改进的质量管理工具，及早自动检测和纠正施工过程中的问题；在混凝土组成设计和施工控制阶段，更有效检测混凝土长期耐久性问题；采用先进的模型技术，改善预测混凝土性能与路面板力学行为与使用性能关系的能力，如收缩、接缝张开和养生；寻找和使用新的、非传统的材料，加快水泥混凝土路面施工、养护及重建，或者在适当费用下延长路面寿命。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.23.2路面混凝土材料及混合料（续）路面混凝土材料及混合料（续）研究专题：研究专题：3800-81003800-8100万美元万美元 基于性能的混合料组成设计及技术标准。整合体积设计、混凝土性能设计、路面性能设计

17、、功能设计及再生材料设计于混合料设计体系中。材料选择与测试技术。获得所需性能的材料，开发新的或升级现有设备及试验方法 新材料应用技术。使用新材料及可持续性材料。材料组成设计。开发专家系统，整合来自不同方面的试验结果。混合料性能评价。改进路面板性能预测模型。施工前路面材料性能评价。现场评价及实施程序为用户提供反馈机制3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.33.3基于性能的新建或改建水泥混凝土路面基于性能的新建或改建水泥混凝土路面设计设计 研究目标：研究目标：使力学设计方法更加可靠、经济、便于施工与维修养护；提高混凝土路面可靠性和耐久性，减少早期损坏及封闭交通；帮助更经济有效进行路面结构设计及维修养护

18、，满足用户、公众、纳税人及公路管理机构的不同需求。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.33.3基于性能的新建或改建水泥混凝土路面基于性能的新建或改建水泥混凝土路面设计设计 研究专题及方案：研究专题及方案：4100-60004100-6000万美元万美元 结构设计模型。为不同类型道路、低交通量道路和特殊应用提供更多选择，包括可靠性、经济性、可施工性和可维修性选择；设计参数、性能模型和可靠性。通过建立力学性能关系最大限度应用基本工程原理，改善混凝土路面结构设计的可靠性，强化设计特征，降低寿命周期成本，减少设计使用周期内封闭交通；特殊设计与维修。综合材料、施工、荷载、气候、养护、维修和性能需求，进行路

19、面设计，获得可靠、经济和多功能（噪音、水雾、美学、摩擦、构造、反光等）设计；3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.33.3基于性能的新建或改建水泥混凝土路面基于性能的新建或改建水泥混凝土路面设计设计 研究专题及方案研究专题及方案（续）（续）改进力学设计方法。总结传统的路面材料、施工、交通荷载、气候、养护维修和性能设计经验，提高路面结构可靠性、经济性和功能性；修改设计指南。采用力学方法和路面现场材料，进行养护维修处治设计，提出养护维修策略，降低寿命周期成本和减少养护维修封闭交通；开发或评估新的水泥混凝土路面设计方法满足特殊设计要求，如重载、居民区交通及公园交通等。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.4

20、3.4水泥混凝土路面智能化施工及质量控制系统水泥混凝土路面智能化施工及质量控制系统 研究目标：研究目标：开发快速非破损智能检测方法，监测路面施工中的性能并快速反馈控制；通过自动调节高质量成型，满足质量控制和性能标准要求。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.43.4水泥混凝土路面智能化施工及质量控制系统水泥混凝土路面智能化施工及质量控制系统 实施方案：实施方案：采用质量控制试验方法，对与路面性能相关的混凝土混合料试样的性能进行实时连续监测，减少人为检查检测；提供连续和快速反馈，自动进行调整，改进路面施工工艺；综 综合材料管理和路面管理系统数据，解决未来的问题并对路面性能进行评价。3.美国水泥混凝土

21、路面经验借鉴3.43.4水泥混凝土路面智能化施工及质量控制系统水泥混凝土路面智能化施工及质量控制系统 研究专题：研究专题：20004000万美元 智能施工技术及方法。智能施工技术评价及改进，满足路面性能和耐久性要求。质量控制系统开发。包括面板水平与垂直布置、基层支承及变化因素、钢筋位置、路面板中混凝土强度、面板中混凝土温度、水分损失、平整度、轮胎与路面摩擦噪音及气候因素的影响。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.53.5优化优化水泥混凝土路面表面功水泥混凝土路面表面功能能 研究目标：研究目标：加深对混凝土路面表面功能特性的认识，为公众用户提供满足或超过预期的表面摩擦安全性、路面噪音、平整性、反光

22、特性、抗滑性和耐久性。支持范围：支持范围：包括路面构造与摩擦特性、路面平整度、轮胎与路面摩擦噪音、其它路面表面特性、混凝土路面综合表面功能、混凝土路面表面功能评估、混凝土路面表面功能改善。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.53.5优化优化水泥混凝土路面表面功水泥混凝土路面表面功能能 实施方案：实施方案：2500-54002500-5400万美元万美元 开发可靠、经济、可实现、可维修的混凝土路面表面功能特性，为各种公路、道路和特殊用途路面提供满足或超过预期的路面表面功能；开发、现场测试及验证表面功能特性，验证设计和施工方法获得表面功能的一致性，满足或超过不同用户对抗滑、安全、噪音、平整、水雾、反

23、光、滚动阻力和耐久性的要求；建立潮湿天气事故率、路面纹理构造和摩擦系数水平要求的关系；3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.53.5优化优化水泥混凝土路面表面功水泥混凝土路面表面功能能 实施方案实施方案（续）（续）确定不同材料设计及施工方法，研究其对短期和长期表面微构造、粗构造、大构造及路面平整度的影响；建立路面纹理构造（包括微构造、粗构造、宏观构造与不平整）与表面特性（摩擦、噪音、平整度、水雾、滚动摩擦及反光特性）的关系；评估并开发快速、连续检测设备和检测方法，检测路面纹理构造、摩擦特性、噪音、平整度、水雾、滚动摩擦和其它主要表面功能；建立混凝土路面表面特性设计与施工方法、规范、指南及相关的技术

24、推广应用产品。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.63.6水泥混凝土路面水泥混凝土路面装备自动化及装备自动化及升级升级 研究目标：研究目标：改进水泥混凝土路面的摊铺工艺及升级设备，提高路面施工和修复的施工效率和自动化，提高路面质量，减少材料浪费，提高施工安全。支持范围：支持范围：混凝土配料与拌合设备；混凝土摊铺设备；路面养护、纹理构造及接缝施工设备；混凝土路面基层设备；再生设备、修复设备，先进设备评价及升级。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.63.6水泥混凝土路面水泥混凝土路面装备自动化及装备自动化及升级升级 实施方案：实施方案：2600-56002600-5600万美元万美元 开发配料设备，优

25、化材料用量及快速调节混合料组成，提高混凝土质量；改进施工技术与装备提高水泥混凝土路面施工质量，优化材料利用，减少施工时间和过程；改进水泥路面养生、表面纹理制作和接缝施工工艺，实现路面快速开放交通；改进设备和技术加快基层施工稳定和排水系统安装施工；开发利用已有或循环利用材料快速现场施工技术和设备；改进、自动化技术和装备，实现水泥路面快速修复；推荐承包人或业主使用新的先进装备，提供购买帮助。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.73.7水泥混凝土路面水泥混凝土路面接缝新材料、设计与接缝新材料、设计与施工施工 研究目标：研究目标：通过研究，发明、开发、测试和革新混凝土路面接缝概念，使接缝更经济有效、更可

26、靠、更耐久。研究范围：研究范围：接缝新设计。对于极重交通，接缝传力杆设计寿命为60年，通过采用连续配筋混凝土路面完全取消接缝来解决接缝问题；接缝材料、施工、评价和修复创新。接缝对加铺层（寿命20年以内）的影响研究，薄的加铺层设传力杆费用适当但能够充分发挥作用的接缝处理方法。接缝实现创新。私人和公共部门的知识和经验将被用于探索加强路面接缝的方法，一些无传力杆的水泥路面已经使用了许多年，要补设传力杆控制损坏需要进行探索。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.73.7水泥混凝土路面水泥混凝土路面接缝新材料、设计与接缝新材料、设计与施工施工 研究内容研究内容：1000-15001000-1500万美元万美

27、元 研究已有路面及新建路面接缝早期损坏机理及补救技术；研究接缝成型、张开/闭合控制、荷载传递、纵横向路面接缝密封的替代技术；研究接缝材料、接缝设计与施工标准，特别是长寿命（50年以上）标准；优化加铺罩面接缝设计；优化低交通量长寿命路面接缝设计；开发能够同时改进接缝材料、设计与施工的快速计算分析模型和方法；开发新接缝足尺及现场试验方法评价费用有效性、接缝可靠性和耐久性；开发和验证已有接缝状况的快速评价方法以便对接缝进行养护及维修。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.83.8水泥混凝土路面养护维修技术水泥混凝土路面养护维修技术 研究目标：研究目标：聚集养护维修优化与调度处理，最大限度延长路面寿命，保

28、护资产。专题及内容：专题及内容：800-1300800-1300万美元万美元 路面维修优化与自动化。建立经证实的混凝土路面养护方法，优化养护维修决策，最大限度延长路面使用寿命；路面养护优化。建立混凝土路面养护需求及自动判断需求的方法；损伤识别与预防。确定已经被证明路面养护处理自动化的创新成果为使用这些方法提供指导；建立养护处治所需的路面损伤自动识别及评估方法；水泥混凝土路面养护有效反馈途径。建立路面有效养护维修方法的连续反馈系统以及时进行过程调整。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.9 3.9 混凝土混凝土路面施工、再生与路面施工、再生与罩面养护维修技术罩面养护维修技术 研究目标：研究目标：开发

29、新的和提升已有的产品及技术，促进快速维修和混凝土路面施工。专题及内容：专题及内容：3100310053005300万万美元美元 施工、再生和罩面计划及模拟，施工、再生和罩面评价及实施,开发计划和模拟工具，为承包人、设计和业主提供施工潜在的问题及有效的工艺;预制块混凝土路面。探索和提炼新建、维修和养护中使用预制块混凝土路面技术；混凝土罩面技术。提升快速罩面修复效果并提供混凝土罩面指南；快通混凝土路面。为承包人、设计和业主机构学习快速施工和维修技术提供方法。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.103.10长长寿命混凝土路面评价、监测和发展战略寿命混凝土路面评价、监测和发展战略 研究目标：研究目标：为

30、长寿命路面提供传统的和新的路面类型、设计特征、地基与基层、材料、施工质量管理、养护维修处治方案，延长路面使用寿命，减少封闭交通影响。专题及内容：专题及内容：2100210034003400万美元万美元 混凝土路面性能评价技术。开发利用预埋电子元件、快速评估设备、交通检测设备和性能预估模型收集混凝土路面实时数据的方法；长寿命路面发展策略。开发明确和详尽的长寿命路面，包括保证期、养护需求、交通量范围和其它信息，开发长寿命路面设计、基础、修复和预防策略，开发可延长路面使用寿命的路基及路面设计；3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.103.10长长寿命混凝土路面评价、监测和发展战略寿命混凝土路面评价、监测

31、和发展战略 专题专题及及内容内容：（续）：（续）长寿命路面材料与施工技术。开发长寿命路面混凝土及其它材料试验方法；开发长寿命路面施工质量控制和管理方法；加强试验及长期数据收集方案及设计。修建长寿命路面试验路，验证长寿命路面的路基路面设计特征、材料、施工质量管理和养护处治方案；试验路建设、数据采集及测试。开发足尺加速试验路收集已有及新建试验路的材料、设计、交通、气候和性能数据；建立包括材料和结构耐久性的加速试验及试验路试验方法及标准；长寿命混凝土路面性能实现。收集和分析相关观测数据为混凝土路面发展路线图提供支撑。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.113.11水泥混凝土路面水泥混凝土路面路基与排水

32、路基与排水 研究目标研究目标：为路面工程师更好地设计、施工和评价路基及路面排水提供工具。专题及内容：专题及内容：60060012001200万美元万美元 加快路基与基层建设，提高施工质量；评估路基与基层质量快速检测方法；加深路面表面排水对设计影响的理解；开发先进的排水盲沟自动安装设备；开发表面纹理构造快速检测设备及研究纹理对表面排水的影响。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.123.12水泥混凝土路面水泥混凝土路面技术经济与合同管理技术经济与合同管理 研究目标研究目标：理清水泥混凝土路面与经济、融资、风险及传递、合同替代关系。专题及内容：专题及内容：2100210031003100万美元万美元

33、水泥混凝土路面研究及合同管理体系。建立职业管理团队为混凝土路面路线图研究计划提供管理服务；新混凝土路面技术采购计划；水泥混凝土路面寿命周期费用分析。实现水泥混凝土路面可持续性的方法；各种交通量等级水泥混凝土路面经济性改善及产生废料的冲击；混凝土路面工程合同和激励机制创新。包括用户费用的水泥混凝土路面寿命周期成本分析方法；水泥混凝土路面寿命周期优化决策；考虑维修性能及保修的新合同方法；混凝土路面建设的激励措施；混凝土路面有效技术的传播及出版物。混凝土路面最佳实践手册；加快混凝土路面施工技术传播及技术培训计划。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.123.12水泥混凝土路面水泥混凝土路面技术经济与合同

34、管理技术经济与合同管理 专题专题及及内容：（续）内容：（续）深入研究水泥混凝土路面的经济性、养护选择、改善路面性能的费用结果；平衡资金、交通影响、路网效率的水泥混凝土路面综合维修养护方案；开发系列合同技术，强化水泥混凝土路面养护采购决策，明确承包人与业主的风险；开发、优化水泥混凝土路面工程技术传播和培训，满足不断增加的对混凝土路面工程高效、目标明确、高质量、跨专业的现实需求。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.133.13水泥混凝土路面可持续性研究水泥混凝土路面可持续性研究 研究目标：研究目标：识别与量化与水泥混凝土路面可持续性相关的经济、环境和社会特征。范围及范围及专题专题：300030004

35、0004000万万美元美元 可持续性混凝土路面材料及组成设计方法。研究开发先进材料与工艺，优化和量化混凝土寿命周期全过程中的废弃产生、能耗、用水和对污染的影响。可持续性水泥混凝土路面设计方法。开发新的设计，充分发挥水泥混凝土作为路面材料的多功能性，提高水泥混凝土路面可持续性。可持续性水泥混凝土路面施工技术。采用提高效率、减少废料排放和减少社会环境损害的施工技术强化水泥混凝土路面的可持续性。3.美国水泥混凝土路面经验借鉴3.133.13水泥混凝土路面可持续性研究水泥混凝土路面可持续性研究 范围及专题（续）范围及专题（续）可持续性水泥混凝土路面养护、维修和循环利用技术。在已有水泥混凝土路面的养护、

36、维修、循环利用中采用强化可持续性的技术；可持续性水泥混凝土路面全寿命周期成本分析方法改进。修正水泥混凝土路面全寿命周期分析，全面考虑其经济性；可持续性水泥混凝土路面环境效应评估方法。获取、贮存和提供水泥混凝土路面全寿命周期每一环境流的数据清单，采用国际公认的环境全寿命周期分析技术对水泥混凝土路面全寿命周期进行评价；可持续性水泥混凝土路面设计标准。在整个设计过程中进一步明确、量化并包含对水泥混凝土路面的社会关注。基于环境效应的水泥混凝土路面决策。开发基于经济、环境和社会关注的战略选择标准以帮助路面决策，允许多方案比较；采取水泥混凝土路面技术传播方式支撑水泥混凝土路面经济、环境和社会底线；与其它水

37、泥混凝土路面技术路线进行合作及协调。4.借鉴国外经验水泥混凝土路面研究方向4.14.1现状与问题现状与问题 研究与应用现状：研究与应用现状：研究投入不足，研究工作停滞，技术难以支撑发展；路面平整度、接缝错台、抗滑性能及养护维修困难仍然严重制约发展；主要用于干线公路、农村公路、山区公路、重载路面、隧道路面和桥面铺装，高速公路和城市道路使用减少。4.借鉴国外经验水泥混凝土路面研究方向4.14.1现状与问题现状与问题 存在的主要问题：存在的主要问题：材料变化带来的问题：水泥细度、高效减水剂应用，塑性收缩开裂问题凸显，路面施工平整度显著降低；路面结构过度设计问题：高性能混凝土大厚度面层、大直径传力杆和

38、拉杆、贫混凝土基层、多层水泥稳定粒料基层、沥青混合料夹层、大配筋量及复杂配筋，耐久性与经验性矛盾凸显；养护维修困难阻碍交通问题：错台、断板问题及修复未有效解决，产生新的平整度和抗滑性能恢复问题，维修养护机械化、标准化化程度低，废弃物排放量大。4.借鉴国外经验水泥混凝土路面研究方向4.2 4.2 绿色低碳水泥混凝土路面材料绿色低碳水泥混凝土路面材料技术技术 高效外加剂和矿物掺合料技术开发。开发绿色聚合物外加剂，开发优质矿物掺合料替代水泥用量，减少碳排放10%20%，混凝土弯拉强度提高10%，早期收缩开裂问题能够有效防治，耐久性显著提高。高性能地聚合物路用混凝土技术开发。以地聚合物大部分或全部取代

39、硅酸盐水泥用量，生产弯拉强度高、收缩小、快速开放交通的路面混凝土，弯拉强度提高10%，收缩降低10%，耐久性提高20%，减少碳排放90%。4.借鉴国外经验水泥混凝土路面研究方向4.34.3绿色低碳水泥混凝土路面设计绿色低碳水泥混凝土路面设计方法方法 稳定路床强度和适应路基变形技术。主要开发利用地方填料稳定技术和通过粒料层的级配控制和厚度控制适应路床变形技术。稳定路床干湿状态和路基路面抗冲刷技术。主要开发路床稳定封闭层、路床排水降水系统、无砂大孔混凝土基层技术、水泥稳定基层隔离层技术等，保持路基和路面结构内部处于干燥状态。降低路面温度应力技术开发。通过基层组合刚度调整、面板合理分块和结构组合优化

40、、开发薄层热反射层及加铺沥青层厚度优化，进一步降低混凝土面板中的温度应力。4.借鉴国外经验水泥混凝土路面研究方向4.34.3绿色低碳水泥混凝土路面设计绿色低碳水泥混凝土路面设计方法方法 配筋混凝土路面技术。开发纤维增强和增韧混凝土路面以及连续配筋混凝土路面。提高混凝土路面的抗裂性能，减少路面接缝的不利影响。路面结构功能层技术。开发透水基层上的隔离层和水泥稳定基层上的隔离层技术，避免基层表面磨损，保持基层对路面的均匀支承，延长路面使用寿命。重载公路水泥混凝土路面荷载分配技术。优化路面结构组合设计、面层厚度设计、分块设计及接缝传荷能力设计，将变形附加应力和温度应力的比重控制在30%以内，将接缝传荷

41、能力长期保持在90%以上。4.借鉴国外经验水泥混凝土路面研究方向4.44.4绿色低碳水泥混凝土路面施工绿色低碳水泥混凝土路面施工技术技术 低阻力路面混凝土成型技术。引气排气技术，提高混凝土的施工性能，降低摊铺施工阻力20%以上，混凝土施工平整度显著提高，混凝土强度变异性控制在10%以内。水泥混凝土路面内部自养生技术。聚合物高吸水材料内部自养生，提高水泥利用率，细化混凝土的微观结构，避免收缩裂缝，成倍提高施工速度，强度变异性控制在10%以内，实现节能减排目标。4.借鉴国外经验水泥混凝土路面研究方向4.54.5绿色低碳水泥混凝土路面养护绿色低碳水泥混凝土路面养护技术技术 水泥混凝土路面快速检测评价

42、技术开发。结构性能快速评价、路面脱空快速评价、表面功能快速评价，对已有技术进行改进，提高智能化和自动化水平。建立路面使用性能数据库和反馈决策机制，对水泥混凝土路面进行科学预防性养护。水泥混凝土路面快速修复技术开发。包括路床强度、路床脱空、基层冲刷脱空、路面错台、路面平整度和路面抗滑性能恢复技术，路面噪音降低技术、面板预制安装技术、超早强混凝土快速开放交通技术，完善材料、设备及施工控制要求。水泥混凝土路面材料和结构循环利用技术开发。开发再生集料水泥混凝土、再生集料无砂混凝土排水系统、旧水泥混凝土路面加铺、罩面和改造技术，促进再生材料性能增值，提高再生材料的利用率和结构承载能力利用率。谢谢大家！谢谢大家！