沥青路面面层（精选11篇）
沥青路面面层 篇1
沥青路面的低温开裂是路面的主要病害之一。温度裂缝为横向裂缝,通常在道路使用初期就会出现,而且裂缝间距较为规则,变化在数米至100 m之间。裂缝一旦出现,进入水分,不仅会冲刷基层、还会渗入底基层甚至土基,使得整个路面结构承载力下降,导致沥青路面出现早期破坏,因而缩短了路面的使用寿命。
位于路面面层的沥青结构层,直接受到气温变化的影响,温度下降,沥青面层产生收缩变形。作为路面无限连续板体对这种收缩变形会产生约束作用,使沥青面层内部产生拉应力。如果这个拉应力等于沥青混凝土的极限强度,那么微裂缝就会出现在面层表面。冬季过快的降温速率将使路面内的应力来不及松弛,出现过大的应力积累。与此同时,由于温度降低,待温度应力积累到超过沥青混合料的极限抗拉强度时,路面就将出现裂缝,在我国北方,寒冷的月份,沥青路面经常会在寒流到来的一夜之间便出现大量的温缩裂缝。
因此,对沥青面层的温度应力分析和计算就很重要,对于沥青混合料的极限抗拉强度这一指标比较好确定,可以通过低温弯曲试验或劈裂试验等获得,但由沥青混合料各项常规指标来确定温度应力并能提供一种简便易行的计算程序,目前并没有一个通行的方法。
现在,对沥青路面低温开裂的研究尚在进行中。重点是温度应力的计算方法以及沥青混合料低温抗裂性能的试验研究。一般采用粘弹性力学或断裂力学,得到沥青混合料柔度或断裂韧性等材料参数,然后通过这些参数来计算温度应力,试验是采用无约束的TSRST试验,但这些研究由于理论性强,没有考虑混合料集料级配参数特别是空隙率对应力的影响,而且也没有适合在工程中使用的通用程序。
由于在沥青路面表面温度变化出现的最大的温度收缩应力远大于基层的收缩应力,故下面只对面层沥青混合料的温度应力进行分析。
本文就是采用传统的累计温度应力理论和沥青混合料劲度模量计算方法,编制完全数字化的计算机程序,通过回归劲度模量和温度的线性关系,在通过积分形式计算温度应力,在输入沥青和集料的几个常规试验数据后,就可以直接得到沥青面层的温度应力值,从而可以和极限抗拉强度比较来评价沥青路面的低温性能。
1 计算理论
1.1 Hills累计温度应力理论
关于温度收缩应力计算模型与方法,影响最为深远的研究应首推Hills和Brien的成果,采用用弹性梁的力学模型提出了著名的路面温度应力积分形式的计算公式:
式中:σ(t)为一定降温速度下累积温度应力MPa;θ0为初始温度,℃;θf为最终温度,℃;Sm(t, θ)为沥青混合料劲度模量,MPa;
1.2 沥青混合料劲度模量计算
要计算沥青混合料的劲度模量,首先要计算沥青的劲度模量,以前一直采用的方法是C·VanderPoel的诺模图,但查图的方法不能用于编程,湖南大学的曾梦谰等[1]编制了符合于此图保证率在90% 以上的基于常规试验数据的沥青劲度模量的一般公式, 公式表达如下:
式中:θ为工作温度; t 为荷载作用时间。公式中其他符号意义和参数选取见原文。
根据此公式在已知沥青的针入度和软化点及路面工作温度这几个指标后便可直接计算出沥青的劲度模量,再代入到沥青混合料劲度摸量计算的公式[2]中:
式中: VMA为矿料间隙率; VV为矿料空隙率; n、k为系数。
在输入起止温度后,按一定间隔即温度梯度Δθ(Δθ可取1、2、5 ℃)用程序自动生成一组温度值,再分别输入到沥青混合料的劲度模量的计算公式,得一组Sm 值,线性回归得到Sm 和温度θ的关系:
1.3 路面温度场理论
冬季路表面的最大温差变化略大于日气温的最大温差,路面随深度增加,这个温度变化逐渐减小,路面的温度场理论可以用文献[2]给出路面结构不同深度的温度场公式,由于本文是针对面层的温度应力,所以将原公式中的h、 g 、f 定义成上、中、下面层的厚度(cm),任意深度y的温度公式如下:
式中:P2=P1e-b1h; P3=P2e-b2y ;
1.4 温度应力
由式(4)计算得到的沥青劲度模量代入到Hills累计温度应力理论积分后得距路表面深度 y 处的温度应力:
式中:θ0y、θfy为深度 y 的起止温度,由式(5)求出;Ai、Bi为i = 1,2,3时输入上、中、下面层的有关数据后计算得到式(4)系数值。
因此计算得上、中、下面层的温度应力分别为:
将σy分别代入后积分得各面层的温度应力:
式中:hi为i = 1,2,3 时上、中、下面层厚度, hi-1=0,σ为沥青面层平均温度应力,MPa。
1.5 程序说明
根据以上计算步骤用C 语言编制了通用程序,程序开始需要输入的数据如下:
沥青的标准针入度P 、软化点θR&B-,沥青混合料马歇尔试件的空隙率VV、骨架间隙率VMA,冬季温差较大日的最高气温初始温度θ0 和最低气温θf 。
输入要计算的各面层厚度h、g、f ,如果只计算一层,g、f = 0 ,运行后直接计算出温度应力的值。
2 计算实例
为了和无约束的TSRST试验能够做相应的对比,本文用文献[4]的已知参数计算,原试验方案:兰炼AH-90、集料极配为AC-16I;沥青针入度P = 88.2 (0.1 mm);沥青软化点θR&B=46.3 ℃;试验层厚度(单层) h= 0.4 cm (g、f = 0)从初始温度10 ℃开始降温, 降温速率为30 ℃/h。混合料的VV=3.2%,VMA= 15.2%,原试验是在29.4 ℃时试件被冻断,测得冻断应力:
输入以上数据,用本程序算得在初始温度θ0 = 10 ℃,最后温度θf = - 30 ℃ 时, 温度应力σ=3.75 MPa 。
3 结束语
通过和TSRST实验数据的对比,结果基本相符,说明本程序计算的较准确,由于输入数据极少,使用简便,容易在工程中使用。至于和试验数据的差别是由于以下因素。
1) TSRST试验未考虑沥青在荷载作用下的劲度模量的变化,所以试验值偏大。
2) 上述试验所取的降温速率过大,使试验在沥青没有松弛的状态下冻断,温度应力自然偏大。
摘要：由沥青和沥青混合料的劲度模量的常规数学公式,建立劲度模量和路面温度变化的线性关系,并考虑路面温度场的变化规律,根据Hills累计温度应力理论,用积分求出各面层的温度应力,编制沥青混合料温度应力的通用程序,在输入沥青和沥青混合料的几个常规指标后,便可直接得出沥青面层的温度应力,并和相应的TSRST试验数据作对比,结果相符。
关键词：沥青路面,温度应力,劲度模量
参考文献
[1]曾梦澜,李洁,黄冰,等.基于常规试验数据的沥青劲度模量一般公式表达[J].中南公路工程,2003,3(1):45-50
[2]张登良.沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1998
[3]吴赣昌.层状路面结构温度应力分析[J].中国公路学报,1993,6(4):2-8
[4]郝培文,刘中林.沥青混合料低温约束温度应力试验研究[J].石油沥青,2002,16(1):9-11
沥青路面面层 篇2
沥青路面面层平整度控制与提高初探
分析了影响沥青路面施工平整度的因素,主要有道路基层平整度、摊铺基准线、摊铺作业、沥青混合料质量、碾压作业和接缝处理等.为了提高沥青路面面层平整度,综合各个因素对沥青路面的`平整度控制进行探讨,提出针对性的控制措施.
作 者：林日成 陈善波 作者单位：温州绕城高速公路有限公司,浙江温州,325000刊 名：四川建筑英文刊名：SICHUAN ARCHITECTURE年，卷(期)：29(3)分类号：U416.217关键词：高速公路 沥青路面 平整度 控制措施
沥青路面面层 篇3
摘要：沥青路面在使用一段时间后，其整体性能将有不同程度的降低，无法满足路用要求，但作为路用材料仍然有很高的利用价值。为了实现路用材料循环使用，利用热再生技术对路面沥青下层面予以有效的处理是非常必要的。基于此点，本文就路面沥青下面层热再生技术的应用与实践进行分析和探讨。
关键词：路面沥青；热再生技术；应用实践
引言
随着我国公路沥青路面翻建、重建和改建规模的加大，这必然会产生大量路用材料，而这些路用材料具有一定的使用价值。为了节约大量材料资源和资金，同时避免环境污染，对具有利用价值的路用材料予以热再生处理是非常必要的，这可以使路用材料再次应用，促进资源循环利用[1]。因此，利用热再生技术处理路面沥青下面层是非常有意义的。基于此点，本文笔者将在下文中从分析路面沥青下面层热再生技术展开，就路面沥青下面层热再生技术的应用实践进行探究，希望对于促进路用材料回收利用有所帮助。
一、路面沥青下面层热再生技术分析
（一）路面沥青下面层热再生的优点
（1）保护环境
路面沥青下面层热再生最为明显的优势之一就是环境保护。在当前我国公路翻修、扩建、改建的情况下，必然会产生大量路用材料，如若不对其回收处理，任其排放，自然分解需要较长时间才能将路用材料分解开来，这必然会造成严重的环境污染[2]。但路面沥青下面层热再生，则可以对路用材料进行有效的热再生处理，使路用材料可以再次应用，不至于堆放到自然环境中，污染自然环境。所以，路面沥青下面层热再生具有保护环境的优点。
（2）节约投资
按照传统的公路翻修或扩建方法来进行处理，则会使大量路用材料浪费。因为传统的公路翻修或扩建是将旧路面进行冷铣刨，再利用全新的沥青混合料进行摊铺。在整个公路施工的过程中会产生大量废气的路用材料，直接弃之不用，必然需要较多的资金来购置沥青混合料。但路面沥青下面层热再生则可以使建设公路的原材料在此利用，将可再生的路用材料再次应用到公路建设中，则可以大大节约公路建设成本。
（3）降低交通干扰
路面沥青下面层热再生施工的过程中占用交通道路范围较小，可以使其他车道正常应用，不至于阻碍交通正常进行[3]。所以说，路面沥青下面层热再生是非常适合应用于公路翻修、扩建、改建等工程建设中。
（二）路面沥青下面层热再生技术
利用再生剂再生老化沥青的沥青路面热再生技术的应用性越来越强，其可以对公路上老化的沥青予以热再生处理，促使老化沥青可以再次应用，节约资源，并促使公路依旧高品质的应用。路面沥青下面层热再生技术的优点有：
（1）有利于促进路面层间连接
沥青路面的设计理论是完全弹性体系，则要求路面层面之间连接良好，如此才能够降低层间剪应力，避免沥青路面出现剪切破坏。利用热再生技术来处理沥青路面则可以使再生层与原路面进行热连接，使之成为一体，如此大大降低了路面层间的剪应力，避免沥青路面出现层间连接不良的问题。
（2）提高路面等级
公路在长期应用的过程中受荷载、自然气候等诸多因素的影响，致使公路路面出现不同程度的损坏，相应的路面级配必然会降低。但路面沥青下面层热再生技术应用，则可以对路面沥青下面层予以处理，使其达到原公路路面配给要求，这使得热再生技术处理后的公路路面级配提高，相应的公路使用提高，为使沥青公路长期有效使用创造条件[4]。
（3）恢复沥青路面的柔韧性
沥青路面在長期使用的过程中，沥青将会逐渐老化，相应的沥青路面的柔韧性将会越来越差，此种情况下再受车辆荷载作用，必然会导致沥青路面出现不同程度的裂缝，这将大大降低沥公路使用寿命。但路面沥青下面层热再生技术的应用，则可以对老化沥青进行热再生处理，使老化沥青的性能得以恢复，应用于公路施工中则可以提高沥青路面柔韧性，为使公路长期安全、稳定、有效的使用创造条件。
二、路面沥青下面层热再生技术应用实践分析
例如某公路施工工程是对旧公路改造工程，路面结构形式自上而下为4cm沥青混合料、5cm中粒式沥青混凝土、7cm粗粒式沥青混凝土、1cm下封层、35cm 5%水泥稳定砂砾基层、20cm 3.5%水泥稳定砾砂底基层。需要改造的旧公路长为2000米。要求利用热再生技术来处理路面沥青下面层[5]。为了高质高效的完成此施工环节，路面沥青下面层热再生技术应用内容为：
（一）施工准备
为了保证路面沥青下面层热再生技术可以高质高效的应用，在具体施工前做好施工准备工作是非常必要的，可以为后续施工做铺垫。在施工准备阶段需要落实的工作是对旧公路路面沥青混凝土层面进行冰铣刨处理，并利用再生剂对得到的路用材料予以处理，在进行路面材料热再生处理，从而得到可以再次应用的沥青材料。在对旧公路上路用材料予以热再生处理的过程中注意根据路用材料的品种、规格、质量等相关方面，合理分类得到的路用材料，为选用适合的再生剂处理路用材料做铺垫；在选用再生剂的过程中一定要根据路用材料老化程度、沥青含量、回收沥青路面材料掺配比例等方面，选择适合的、有效的再生剂。
（二）路面沥青下面层热再生施工
路面沥青下面层路用材料经过热再生处理后，可以再次应用于公路建设中。但要想路用材料再次有效应用，则要求路面沥青下面层热再生施工中注意强化以下几方面。
（1）混合料搅拌
确保热再生混合料可以在公路施工中有效应用，需要选用具备回收沥青路面材料的配料装置和计量装置的拌和设备。在具体拌合热再生混合料的过程中，根据拌和设备的加热干燥能力、回收沥青路面材料含水率、再生混合料级配、新沥青的粘度曲线等，合理的设置拌合设备的拌合时间和拌合温度，促使所拌和的热再生混合料具有较高的使用性，为后续高质高效的建设公路创造条件。
（2）热再生混合料摊铺
热再生处理后得到的沥青混合料具有较强的应用能力，将其应用于公路施工中，使充分发挥作用，还是要优化摊铺工艺的，提高沥青混合料摊铺质量，如此才能够提升公路的使用价值。合理摊铺热再生混合料，应当根据公路施工要求，确定摊铺厚度和摊铺速度，进而选择适合的摊铺机有顺序的、均匀的、缓慢的摊铺，尽可能的提高沥青混合料摊铺质量[6]。
结束语
在当前我国尤为重视公路建设的当下，公路翻修、扩建规模不断加大。在落实此类工程施工过程中会产生大量废弃的路用材料，其仍然具有一定使用价值，如若不对其予以回收利用，随意排放，则会造成环境污染、投资成本浪费、资源浪费等情况发生，对于促进我国可持续发展是不利的。然而，利用应用越来越广泛的沥青混合料热再生技术对废弃的路用材料予以热再生处理，促使废弃的路用材料可以再次被利用，不仅可以节约资源、节约资金、保护环境，还可以提高公路使用寿命。所以，路面沥青下面层热再生技术的有效应用是非常有意义的。
参考文献：
[1]甘彦文.路面沥青下面层热再生施工技术[J].《交通标准化》，2014（11）.
[2]王巍.浅谈乳化沥青厂拌冷再生技术在马鞍山东环高速化改造工程中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2012（07）.
[3]唐敬东，王建志.再论沥青路面热再生技术的发展优势[A].第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷[C].2002.
[4]马琳，高民欢.高等级沥青路面的病害与环保养护的先进技术——适合国情的热再生技术与设备的推广应用[A].第一届全国公路科技创新高层论坛论文集环保与可持续发展卷[C].2002.
[5]刘登普，高等级沥青路面再生技术及施工[J].湖南交通科技，2002（02）.
沥青路面面层 篇4
1 沥青路面主要病害类型
目前我国通乡油路沥青路面出现病害的种类多, 而且其出现的原因实际上是多因素综合作用所形成的。笔者现就通乡沥青油路最易出现的以下四种病害进行分析。
1.1 裂缝
裂缝是通乡沥青油路最普遍出现的一种病害。这种病害按裂缝出现的外形不同又可以细分出以下四种病害类型。
(1) 网状裂缝属于纵横交错的裂缝, 这种裂缝的缝宽通常在一毫米以上, 而裂缝之间的间距也保持在四十厘米以下。 (2) 纵向裂缝走向基本是与行车的方向平行, 且裂缝的长度和宽度不成比例亦不相统一, 其集中在行车道轮迹分布密集处。通常纵向裂缝都是单条式的裂缝。纵向裂缝形成的主要原因包括:在做通乡沥青油路的面层分路幅摊铺的时候, 第二幅接茬处没处理妥当, 在行车荷载或者施工地气候的作用下便会慢慢出现裂缝;因为路基压实的均匀度不够, 出现了高高低低不平的路基从而最终导致裂缝的出现。 (3) 横向裂缝的缝隙通常与道路的中心线是互相垂直的, 每一处的横向裂缝的缝宽都不一样, 但是缝隙的长度通常会贯穿到部分路幅或者是全部的路幅。此种裂缝的缝隙虽然通常较为规则, 但是每隔相应路段便会出现裂缝, 裂缝之间缝隙的距离一般由油路施工地的气温和沥青面层以及半刚性基层材料的抗裂性能来决定。 (4) 当通乡沥青油路的基层出现了裂缝, 通常情况下这种裂缝会在温度和行车荷载的相互作用下慢慢反射到沥青路面的表层, 而这种裂缝就叫反射裂缝。它的道路面层的裂缝位置以及形状都与其基层相似。半刚性基层材料的开裂一般情况下由气温的热胀冷缩或者气候的干燥收缩所造成。除了上述情况外出现反射裂缝主要原因因为基层进行铺筑以后, 公路的路基基层没依照相关的要求及时做养护或者铺筑沥青, 使得沥青路的基层长时间暴露在空气中, 每当温度下降, 空气中水分增多, 湿度加大, 沥青路的基层便会在这些因素的作用下逐渐开裂。
1.2 泛油和油斑
通乡油路出现的泛油和油斑通常是因为混合料中粘结料分布不均匀, 集中到某些面层的局部。判断一条通乡油路沥青面层是否出现泛油和油斑直接的方式就是观察路层轮迹处是否出现了带亮光的纵向条纹。泛油和油斑的病害一般在工程施工的铺筑时以及道路通车以后都有可能出现。
一般情况下, 泛油以及油斑形成的的罪魁祸首是因为混合料出现的离析作用。当沥青混合料发生离析时, 粗集料和细集料便会集中的“定居”在油路铺筑层的某些局部地方, 从而导致沥青混合料不均匀以及所配的比级配与施工方案中原始设计不相符, 混合料失去最佳的粘接力就形成路面推移, 而混合料不均匀便会导致泛油以及油斑的出现。
1.3 车辙
沥青路面的车辙在我国通乡油路上极为常见, 它通常会出现在高温的夏季。沥青面层由于在行车尤其是大型货车的不断的碾压下出现永久变并慢慢呈现出向侧向隆起的两条纵向的槽, 最终从而形成了车辙。由于沥青路面的永久变形通常会产生在通乡沥青油路的面层中, 因此为防止车辙的形成, 应从提升沥青面层施工材料的高温稳定性来着手斟酌。
1.4 坑槽
通常情况下坑槽产生并不是一瞬间就出现的, 它的出现需经历系列的质变过程。首先油路层会出现小面积的龟裂松散, 然后当雨水或者雪水通过油路面层的缝隙透析下渗到基层顶面, 在沥青路面的行车荷载超载的作用下, 半刚性基层面层细料极其容易在重压下被挤出致使结构被破坏, 导致油路的面层出现推移或者脱落, 从而逐渐间便会形成坑槽。
2 沥青路面面层病害防治方法
2.1 裂缝的预防与治理
(1) 材料投入使用时对施工材料应该事先检测。根据《沥青路面施工及验收规范》的相关要求, 结合工程项目地的气候环境以及道路等级选取适合施工的沥青类型。采用这种科学的方法优选出最合适的沥青, 从而避免沥青面层因而气候温度的冷缩而出现裂缝。 (2) 一旦通乡油路出现小裂缝应该及时治理。对大于4毫米的粗裂缝可以用改性沥青进行灌注填缝;对于小于4毫米的细裂缝, 则用改性乳化沥青进行灌注填缝处理。在进行灌注填缝处理前, 需要对微缝旁边的碎石及杂物进行清理。灌填缝之后, 在填缝处的表层撒上一层粗砂。如果路面出现的裂缝很大, 这种出现的裂缝一般都是由油路基层裂到表层, 因而需要挖开裂缝处两侧的沥青, 把基层的裂缝修补好后, 再摊铺表层。
2.2 泛油的防治
对于泛油路段, 施工人员应先取样做抽提试验, 求出油石比, 然后再根据不同的泛油程度确定不同的处治措施: (1) 重度泛油路段的处理:首先在表层撒铺一层粒径10mm~15mm的碎石, 用压路机强行压入路面并均匀的压实, 其次分次撒铺粒径5mm~10mm的碎石用压路机碾压嵌缝成型。对于含油量较高的泛油路段还可以将沥青软层刨清除后重做面层。 (2) 中度泛油路段的处理:视泛油路段的含油程度先撒粒径10mm~15mm的碎石, 用压路机碾压入路面, 待路面压实稳定后撒铺一层粒径3mm~5mm的石屑用压路机碾压入油层。 (3) 轻度泛油路段的处理:可撒粒径3mm~5mm的石屑, 用压路机碾压, 使粒料嵌入油层。
2.3 沥青路面车辙的维修
针对沥青路面出现的车辙, 首先要分析车辙形成的原因, 判断出车辙是属于哪一种类型, 假如是因为表层磨损过度而出现的车辙, 就先将表层已经磨损的面层用刨机清除干净后重新铺筑沥青混合料。
2.4 坑槽的治理
(1) 如果沥青路面的基层未出现异样, 只是表层出现坑槽。这种情况一方面检查坑槽的范围和深度, 确定好破坏处修的补轮廓线。开槽且清除槽底以及槽壁的杂物。在清理后的槽底和槽壁上涂粘结沥青, 随即填铺备好的沥青混合料, 使得压实后的填料与原路面高度一样, 并将四周的缝隙抚平。另一方面依据施工的条件采用热拌法或者冷拦法制作填补用混合料, 其用料的相关规格要与原路表层用料一样。 (2) 路面基层已破坏。出现这种情况, 在进行治理过程中应针对破坏原因下手, 先对沥青路基层的病害进行处理, 待基层密实和稳定后, 再进行面层的一个修复工作。
3 结论
通乡油路在公路网中作用显而易见, 其直接关系到广大人民村民方便出行以及生活品质的提高, 因而在治理通乡油路的病害非常重要, 在治理过程总要因地制宜的采取相应的措施不断提高通乡公路的质量, 延长通乡油路的使用寿命, 使通乡公路在农村经济建设中发挥更好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]公路沥青面层施工技术规范 (JTGF40-2004) [S].
[2]公路沥青路面养护技术规法 (JTJ073.2-2001) [S].
沥青路面面层 篇5
1）原有设计资料，主要是老路的结构组合、路面材料指标；道路设计方案及设计技术标准等。
2）路况调查资料，主要是主、副点弯沉；水泥混凝土板板角标高；纵、横缝缝宽；板体裂缝位置及缝宽等。
2 旧水泥混凝土路面处理方法
常见的损坏一般主要有板底脱空、板体断裂、错台、拱起、填封料失效及表层损坏（磨损、露骨、坑洞）等，严重时可能会出现板体滑移。针对水泥混凝土不同损坏类型和程度，可针对性地采用如下处理措施。
1）对原水泥混凝土板块完好或损坏较轻的板块，经检测其主点弯沉值≥ 0.20 mm 时，需对板块基层采用注浆技术， 进行补强加固。
2）对于表面局部剥落板块，需将表面松动部分的水泥表层凿除。
3）对于局部板角断裂破损的混凝土板块，可将局部破损板角切割凿除后重新采用水泥混凝土修复。
4）对于现状严重断裂（横裂、纵裂、交叉裂等）板块，可将现有断裂板块翻挖后运走， 清扫基层； 基层损坏部分用水泥混凝土补强。经上述处理后再按原板块厚度重新浇注水泥混凝土板块。
5）对相邻板块板边（角）存在高差的，高差≤1 cm 时，要求对突出的板体进行局部磨除，与相邻板体找平；高差＞ 1cm 时，采用沥青砂填补高差。
6）检查原板块接缝或板体内裂缝。对损坏的接缝填缝料进行维修；对板体内裂缝进行扩缝灌浆维修。
7）对板体滑移产生的纵、横缝，缝隙张口宽度在1.5 cm 以下的采用填缝料填补；张口宽度＞1.5 cm的，要求在清除杂物后，设置门式钢钉固定相邻板体，并现浇水泥混凝土填补纵缝。
3 防止反射裂缝的相关措施
1）减小相邻板体差异弯沉。对差异较大的板体进行注浆，以减少板体在行车荷载作用下产生位移。目前常用的标准是当差异弯沉≥ 0.06 mm 时即需注浆。
2）增加沥青层厚度，可减少交通荷载引发的应力和减少温度荷载在罩面层中诱发的拉应力。目前一般要求加罩厚度≥ 10 cm。
3）设置应力、应变吸收薄膜夹层。这样一方面可以起到应力消散的作用，另一方面可以在沥青加铺层开裂后，起到防止水分侵入路面结构层等作用。目前常用织物、橡胶沥青垫层、土工布等材料。
4）在沥青混合料中添加纤维或在加铺层底部铺设土工织物形成加筋罩面，以增强加铺层抗变形能力，延缓反射裂缝。目前土工织物常用玻璃纤维格栅。
5）采用韧性好、低温塑性变形能力强的沥青混合料，如改性沥青、橡胶沥青等。
6）旧水泥混凝土路面碎化成小块，然后用重型压路机稳定，最后铺设沥青加铺层。这样能够将可能出现的应力降低，防止反射裂缝的产生。
7）在加铺层表面相对于下层混凝土板接缝和裂缝处锯缝，并灌缝。
4 道路设计的介绍
受道路沿线现有建筑等因素限制， 老路平面布置往往难以进行调整， 所以一般只进行纵、横断面设计。
4.1 纵断面设计
1）纵断面设计线的确定。对未设置中央分隔带的单幅路及三幅路，纵断面设计线一般即为老路的车行道（机动车道）中心线。对设置中央分隔带的两幅路及四幅路，在中央分隔带较规则、两侧车行道（机动车道）现状标高基本一致时，纵断面设计线可为中央分隔带的分中线；在中央分隔带较规则或两侧车行道（机动车道）现状标高有明显差异时，应分幅确定纵断面设计线，一般可取两侧中央分隔带边线作为各幅道路的纵断面设计线。
2）纵断面的控制因素包括现状水泥混凝土路面标高、净空要求、桥梁和沿线地坪标高等。
（1）纵断面设计以确保各断面最不利点、最小加罩厚度的控制。最不利点确定方式一般为： 以水泥混凝土板横缝作为控制断面， 将同一断面上现状水泥混凝土路面各角点标高均通过一定横坡反算为设计线标高， 据此确定每个断面的最不利点。横坡值的确定对最不利点标高有较大影响，可按一定分段长度对横坡进行调整， 以使沿线最不利点形成的控制点尽可能平滑， 利于拟合纵断面设计线。在有错台等使现状水泥混凝土路面角点标高存在异常的情况时，应剔除异常点标高，采用正常角点的标高确定最不利点标高。
（2）因加罩而抬升现状道路标高时，应尽量保证原有的净空标准。如果净空要求有严格限制，采用加罩将导致净空不足时，需考虑翻除新建相关路段的现有水泥混凝土路面结构，以确保新建后道路顶面标高满足净空要求。
（3）桥梁一般已采用黑色路面，且桥上不宜加罩过厚的面层，因此，多数情况下桥面标高维持现状，或进行桥面铺装翻建新建，厚度同现状厚度。引道进行加罩而抬升了现状道路标高，而桥梁基本上维持现状标高，因而在桥头存在一段加罩渐变段。在该渐变段中， 如抬升厚度小于最小加罩厚度，则需翻除新建现有水泥混凝土路面，从节约投资、缩短工期等角度考虑，纵断面设计应尽量缩短上述加罩渐变段，减少现状水泥混凝土路面的翻建。
（4）应尽量控制路面加罩厚度，以减少路面加罩对沿线地坪的影响，尽量使加罩后道路与现状地坪相适应。
3）纵断面的设计应在满足最小加罩厚度、净空要求的同时，加罩厚度不过大。如果加罩厚度过大是由于局部最不利点导致的，则可通过经济分析，确定是否可对导致加罩厚度整体抬升的局部水泥混凝土板块进行翻除新建， 降低最不利点标高，以达到减薄加罩厚度的目的， 节约工程造价。
分幅进行纵断面设计时，应注意各幅纵断面设计在中央分隔带开口处及交叉口范围内的衔接，不宜使中央分隔带开口处及交叉口范围内的各幅纵断面高差过大，且应进行专门的交叉口设计等，消除各幅纵断面高差。
4.2 横坡
车行道（机动车道）横坡应尽可能控制在1.5%～2.0％。在满足横向排水要求的同时，横坡值的确定需要根据断面加罩厚度控制及路段范围内加罩厚度控制进行考虑。横坡值的确定对最不利点标高有较大影响，可按一定分段长度对横坡进行调整，以使沿线最不利点形成的控制点尽可能平滑，利于拟合纵断面设计线，控制加罩厚度。
5 结合工程实例进行分析
某城市主干路按城市主干路标准建设，双向6快2慢道路，设有4m宽中央分隔带，机非无分隔，机动车道为水泥混凝土路面，非机动车道为沥青混凝土路面。收集、调查得到的基础资料主要有现状水泥混凝土板块角点标高、主副点弯沉、病害调查等。弯沉测量资料并未十分完善，近中央分隔带一侧的水泥板块未测设副点弯沉值。
现以此主干道为例，介绍白加黑的施工图设计。在对旧水泥混凝土路面损坏进行处理的基础上，拟采用4cm SMA-13+6cm AC-20C+自粘性玻纤格栅（对缝铺设）+稀浆封层0.8cm 自粘性防水卷材（骑缝铺设）的加罩方案。道路平面及横断面基本维持现状。但由于中央分隔带两侧路面标高存在明显差异，因而分幅进行纵断面设计。选择方案是：对原有水泥混凝土道路翻除新建路段，纵断面设计标高要尽量贴近现状标高，以避免两侧人行道设施的相应调整； 对加罩路段，按纵断面设计标高高于现状标高10.8 cm 进行控制。如K0+591.87和K0 + 597.11 断面控制标高计算见表1。
角点1 为近中分带的水泥板块角点，角点2为角点1之后距中分带最近的角点，其余角点依次类推；距离指角点距中央分隔带边线的距离； 差值指断面控制标高与各角点自行反推的控制标高之差。由计算结果可知，断面标高控制点在角点4，采用1.5％横坡能减薄断面加罩厚度，节约工程投资，因而应尽量采用1.5％横坡。
依照上述计算得到的控制标高进行纵断面设计，得到纵断面设计线后，需核对设计标高与控制标高的高差，并进一步调整道路横坡，使纵断面设计标高与控制标高尽量一致。完成上述加罩结构确定和纵断面设计后，基本上可按常规设计完成其余设计内容。
6 结束语
多年使用经验表明，水泥混凝土路面虽寿命长，但修补后外观差的缺点较为明显。为此， 国内外采取了多种措施对旧水泥混凝土路面进行改造，常采用的方法是在混凝土路面上加铺沥青面层。一种是对旧水泥混凝土面板板底实施压浆、灌缝等修补加固措施后加铺沥青混合料，简称为“白加黑”；另一种是将旧水泥混凝土面板碎化或翻挖加铺瀝青混合料，简称为“白改黑”。
参考文献
［1］上海市政工程设计研究院，同济大学道路与机场工程系. A30工程试验段施工技术［G］.2003.
高速公路沥青路面面层施工技术 篇6
根据交通行业标准JTJ014-97《公路沥青路面施工技术规范》和JTJ032-94《公路沥青路面施工技术规范》的规定, 结合多雨地区防水要求, 江苏高速公路均采用三层式沥青混凝土结构, 上、中、下三层面层均为连续型密级配沥青混合料。具体为4cm上面层 (采用玄武岩集料) 用AK-16A级配类型, 5cm中面层 (采用石灰岩集料) 用AC-25Ⅰ级配类型, 7cm下面层 (采用石灰岩集料) 用AC-25Ⅰ级配类型。
按沥青面层所选定的沥青混凝土类型, 均为热拌密级配沥青混凝土混合料, 粗、细集料及填料也必须满足统一的技术要求。对于上面层和中面层的沥青混合料进行配合比设计时, 动稳定度应不小于800次/毫米。
2 施工准备、施工工艺及注意事项
2.1 施工准备及注意事项
(1) 必须把好原材料的质量关, 特别注意粗细集料和填料的质量, 对不合格矿料不准运进拌和厂。
(2) 做好施工机械和质量检测仪器的准备工作, 必须配备齐全的施工机械和配件, 做好开工前的保养、调试和试机, 并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障;还必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器, 并配备足够的易损部件。
(3) 必须进行完善的沥青混凝土配合比设计, 包括马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度检验和车辙试验抗车辙能力检验。
(4) 沥青面层施工开工前, 均需先做试铺路段。试铺路段施工分为试拌和试铺两个阶段。试铺路段宜选在正线直线段, 长度不少于200m。拟定铺筑方案后, 必须严格按技术规范规定操作, 力争一次铺筑成功。试铺结束后, 经检测各项技术指标均符合规定, 应立即提出试铺段总结报告, 经监理工程师审查批准后, 才能申请正式开工。
2.2 施工工艺及注意事项
2.2.1 沥青混合料的拌制
(1) 严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高10~20℃, 热混合料成品在贮料仓储存后, 其温度下降不应超过10℃, 贮料仓的储料时间不得超过72h。具体施工温度应根据到场沥青粘度试验确定。
(2) 拌和楼控制要逐盘打印沥青及各矿料用量和拌和温度, 并定期对拌和的计量和测温进行校核;没有材料用量和温度自动记录装置的拌和机不得使用。
(3) 拌和时间由试拌确定。必须使所有集料颗粒全部裹履沥青结合料, 并以沥青混合料拌和均匀为度。
(4) 要注意目测检查混合料的均匀性, 及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒烟和离析等现象。如确认是质量问题, 应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前, 有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征, 并通过仔细观察室内试拌的混合料而取得。
(5) 每台拌和机每天上、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验, 检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。油石比与设计值的允许误差为±0.3%。
矿料含量与规范中值的允许差值:
(6) 每周分析一次检测结果, 计算油石比、各级矿料通过量和沥青混凝土物理力学指标检测结果的标准差和变异系数, 检验生产是否正常。
2.2.2 沥青混合料的运输
(1) 采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度, 插入深度要大于150mm。在运料汽车侧面中部设专用检测孔, 孔口距车箱底面约300mm。
(2) 拌和机向运料车放料时, 汽车应前后移动, 分几堆装料, 以减少粗集料的分离现象。
(3) 沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余, 摊铺机前方应有五辆运料汽车等候卸料。
(4) 运料汽车应有蓬布履盖设施, 以便保温、防雨或避免污染环境。
(5) 连续摊铺过程中, 运料汽车在摊铺机前10~30cm处停住, 不得撞击摊铺机。卸料过程中运料汽车应挂空档, 靠摊铺机推动前进。
2.2.3 沥青混合料的摊铺
(1) 连续稳定的摊铺是提高路面平整度的最主要措施。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度, 按2~6m/min予以调整选择, 做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。不应任意以快速摊铺几分钟, 然后再停下来等一车料。午饭应分批轮换交替进行, 切忌停铺用餐。争取每天收工停机一次。
(2) 用机械摊铺的混合料未压实前, 施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断整修, 只有在特殊情况下, 需在现场主管人员指导下, 允许用人工找补或更换混合料, 缺陷较多严重时应予铲除, 并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
(3) 下面层摊铺厚度采用钢丝引导的高程控制方式。钢丝为扭绕式, 直径不小于6mm, 钢丝拉力大于800N, 每5m设一钢丝支架。靠中央分隔带侧摊铺机在前, 左侧架设钢丝, 摊铺机上安装横坡仪控制摊铺层横坡;后面摊铺机右侧架设钢丝, 左侧在摊铺好的层面上走“雪撬”。中面层和上面层用移动式自动找平基准装置控制摊铺厚度。摊铺层纵向接缝上应设置抹平靴, 由后面摊铺机牵引向前移动。两台摊铺机距离不超过30m。
(4) 摊铺遇雨时, 立即停止施工, 并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃, 不得卸入摊铺机摊铺。
2.2.4 沥青混合料的压实成型
(1) 沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节, 应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度, 初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。初压严禁使用轮胎压路机, 以确保面层横向平整度。
(2) 压路机应以缓慢而均匀的速度碾压, 压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别。
(3) 为避免碾压时混合料推挤产生拥包, 碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行。对压路机无法压实的死角、边缘、接头等, 应采用小型振动压路机或手扶振动夯趁热压实。压路机折回不应处在同一横断面上。
(4) 在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土面层上, 不得停放压路机或其他车辆, 并防止矿料、油料和杂物散落在沥青面层上。
(5) 要对初压、复压、终压段落设置明显标志, 便于驾驶员辩认。对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗检查。
(6) 压实完成12h后, 方能允许施工车辆通行。
2.2.5 施工接缝的处理
(1) 纵向施工缝采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝, 应在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压作为后高程基准面, 并有5~10cm左右的摊铺层重叠, 以热接缝形式在最后作跨接碾压以消除缝迹, 上下层纵缝应错开15cm以上。
(2) 横向施工缝全部采用平接缝, 用3m直尺沿纵向位置, 在摊铺段端部的直尺呈悬臂状, 以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置, 用锯缝机割齐后铲除;继续摊铺时, 应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净, 涂上少量粘层沥青, 摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺;碾压时用钢筒式压路机进行横向压实, 从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
浅谈高速公路沥青路面面层施工 篇7
关键词：高速公路,沥青路面,施工
沥青面层是位于路面基层上最重要的路面结构层, 它直接承受车轮荷载和大气自然因素的作用, 应具有平整、坚实、耐久及抗车辙、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的综合性能。沥青面层的施工技术复杂, 又是具有代表高速公路最终质量标志的工程项目之一, 因此在面层施工中必须严格要求, 对施工技术标准及施工工艺进行进一步优化, 将沥青路面面层施工质量提高到新水平。
1面层沥青混凝土的技术标准
结合甘肃省气候及交通特点, 高速公路均采用3层式沥青混凝土结构, 上、中、下3层面层均为连续型密级配沥青混合料。具体为4cm上面层 (采用玄武岩集料) 用AC-16级配类型, 5cm中面层 (采用石灰岩集料) 用AC-20级配类型, 6cm下面层 (采用石灰岩集料) 用AC-25级配类型。
按沥青面层所选定的沥青混凝土类型, 均为热拌密级配沥青混凝土混合料, 各类型沥青混合料矿料级配应符合表1的规定, 各层所采用的优质石油沥青 (标号90号A级) 其技术要求见表2, 粗、细集料及填料也必须满足统一的技术要求。根据交通行业标准的规定, 各面层沥青混凝土应符合表3规定的马歇尔试验标准, 对于上面层和中面层的沥青混合料进行配合比设计时, 动稳定度应不小于800次/mm。
2施工准备和施工工艺及注意事项
2.1施工准备及注意事项
1) 必须把好原材料的质量关, 特别注意粗细集料和填料的质量, 对不合格矿料坚决杜绝进场。
2) 做好施工机械和质量检测仪器的准备工作, 必须配备齐全的施工机械和配件, 做好开工前的保养、调试和试机, 并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障;还必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器, 并配备足够的易损部件。
注:沥青混凝土混合料间隙率 (VMA) 宜符合 (AC-16不小于14.5%、AC-20。AC-25不小于14%的要求) 。
3) 必须进行完善的沥青混凝土配合比设计, 包括马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度检验和车辙试验抗车辙能力检验。关于沥青混凝土配合比设计的统一规定为:
(1) 如果使用相同品种的矿料, 可使用同一个目标配合比。目标配合比需经监理工程师审查批准后才能进行生产配合比设计。如果某矿料产地、品种发生变化, 必须重新进行目标配合比设计。
(2) 每台拌和机均应进行生产配合比设计, 由监理工程师审查批准后, 才能进行试拌与试铺。
4) 沥青面层施工开工前, 均需先做试铺路段。试铺路段施工分为试拌和试铺两个阶段。试铺路段宜选在正线直线段, 长度不少于200m。拟定铺筑方案后, 必须严格按技术规范规定操作, 力争一次铺筑成功。试铺结束后, 经检测各项技术指标均符合规定, 应立即提出试铺段总结报告, 经监理工程师审查批准后, 才能申请正式开工。
2.2施工工艺及注意事项
2.2.1 沥青混合料的拌制
1) 严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高10～20℃, 热混合料成品在贮料仓储存后, 其温度下降不应超过10℃, 贮料仓的储料时间不得超过72h。沥青混合料的施工温度控制范围见表4, 具体施工温度应根据到场沥青粘度试验确定。
2) 拌和楼控制要逐盘打印沥青及各矿料用量和拌和温度, 并定期对拌和的计量和测温进行校核;没有材料用量和温度自动记录装置的拌和机不得使用。
3) 拌和时间由试拌确定。必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料, 并以沥青混合料拌和均匀为度。
4) 要注意目测检查混合料的均匀性, 及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒烟和离析等现象。如确认是质量问题, 应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前, 有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征, 并通过仔细观察室内试拌的混合料而取得。
5) 对拌和的沥青混合料, 在每天上、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验, 检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。
油石比与设计值的允许误差为±0.3%。
矿料含量与规范中值的允许差值:
<0.075mm ±2%;
≤2.36mm ±5%;
≥4.75mm ±6%。
6) 每周分析一次检测结果, 计算油石比、各级矿料通过量和沥青混凝土物理力学指标检测结果的标准差和变异系数, 检验生产是否正常。
2.2.2 沥青混合料的运输
1) 采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度, 插入深度要大于150mm。在运料汽车侧面中部设专用检测孔, 孔口距车箱底面约300mm。
2) 拌和机向运料车放料时, 汽车应前后移动, 分几堆装料, 以减少粗集料的离析现象。
3) 沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余, 摊铺机前方应有5辆运料汽车等候卸料。
4) 运料汽车应有蓬布履盖设施, 以便保温、防雨或避免污染环境。
5) 连续摊铺过程中, 运料汽车在摊铺机前10～30cm处停住, 不得撞击摊铺机。卸料过程中运料汽车应挂空档, 靠摊铺机推动前进。
2.2.3 沥青混合料的摊铺
1) 连续稳定的摊铺是提高路面平整度的最主要措施。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度, 按2～6m/min予以调整选择, 做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。不应任意以快速摊铺几分钟, 然后再停下来等一车料。午饭应分批轮换交替进行, 切忌停铺用餐。争取每天收工停机一次。
2) 用机械摊铺的混合料未压实前, 施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断整修, 只有在特殊情况下, 需在现场主管人员指导下, 允许用人工找补或更换混合料, 缺陷较多严重时应予铲除, 并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
3) 下面层摊铺厚度采用钢丝引导的高程控制方式。钢丝为扭绕式, 直径不小于6mm, 钢丝拉力大于800N, 每5m设一钢丝支架。靠中央分隔带侧摊铺机在前, 左侧架设钢丝, 摊铺机上安装横坡仪控制摊铺层横坡;后面摊铺机右侧架设钢丝, 左侧在摊铺好的层面上走“雪撬”。中面层和上面层用移动式自动找平基准装置控制摊铺厚度。摊铺层纵向接缝上应设置抹平靴, 由后面摊铺机牵引向前移动。两台摊铺机距离不超过30m。
4) 摊铺遇雨时, 立即停止施工, 并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃, 不得卸入摊铺机摊铺。
2.2.4 沥青混合料的压实成型
1) 沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节, 应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度, 初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。初压严禁使用轮胎压路机, 以确保面层横向平整度。
2) 压路机应以缓慢而均匀的速度碾压, 压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别, 可按表5选用。
3) 为避免碾压时混合料推挤产生拥包, 碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行。对压路机无法压实的死角、边缘、接头等, 应采用小型振动压路机或手扶振动夯趁热压实。压路机折回不应处在同一横断面上。
4) 在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土面层上, 不得停放压路机或其他车辆, 并防止矿料、油料和杂物散落在沥青面层上。
5) 要对初压、复压、终压段落设置明显标志, 便于驾驶员辩认。对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗检查。
6) 压实完成12h后, 方能允许施工车辆通行。
2.2.5 施工接缝的处理
1) 纵向施工缝采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝, 应在前部已摊铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压作为后高程基准面, 并有5～10cm左右的摊铺层重叠, 以热接缝形式在最后作跨接碾压以消除缝迹, 上下层纵缝应错开15cm以上。
2) 横向施工缝全部采用平接缝, 用3m直尺沿纵向位置, 在摊铺段端部的直尺呈悬臂状, 以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置, 用锯缝机割齐后铲除;继续摊铺时, 应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净, 涂上少量粘层沥青, 摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺;碾压时用钢筒式压路机进行横向压实, 从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
3结束语
沥青路面面层压实度、平整度、磨擦系数和渗水系数是路面质量的主要指标, 针对甘肃省高速公路建设和养护工作必须贯彻以“预防为主, 防治结合”的方针, 坚持“高效低耗, 优质安全”的原则, 建立规范化的公路检测数据采集, 进行路况及管理设施的调查, 建立高速公路设施的综合评价体系, 积极采用新技术, 新材料, 新工艺, 新设备和现代化的养护管理队伍, 使本省高速公路达到高标准, 高质量, 高效率。
参考文献
[1]JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2009.
[2]胡长顺, 黄辉华.高等级公路路基路面施工技术[M].北京:人民交通出版社, 2006.
改性沥青混凝土路面面层施工技术 篇8
1 配合比的确定
一个好的配合比, 不但能保证其工程质量, 同时也使生产过程易于控制, 便于掌握。根据有关资料显示, 改性沥青砼含油量较普通沥青砼含量稍高。在实际配合比调制过程中, 我们采用如表1所列的含油量进行配制, 最终确定最佳含油量 (5%) AC-13C级配各主要档次情况如表2所示。
2 集料的选择
集料有三种:石灰岩、玄武岩、破碎砾石。根据其物理力学性质, 最好选用玄武岩, 其次石灰岩, 本项目使用攸县生产的玄武岩。
3 拌和与摊铺
工程采用的沥青砼拌和设备为强制间歇式拌和楼, 生产能力200 t/h。
3.1 改性沥青生产方式
有二种:沥青拌和场混合型及事先混合型。本工程采用事先混合型, 从株洲白马龙购买SBS改性沥青, 改性沥青标号I-D, 加热后, 改性沥青与矿料按设计配比混合。
3.2 拌和温度控制
1) 矿料加热温度宜控制在180 ℃～190 ℃之间。
2) 矿料加热后加入改性沥青, 此时温度将下降10 ℃左右。应确保沥青混合料温度不低于170 ℃。
3) 每盘改性沥青混凝土拌和时间需20 s～25 s。
4) 沥青混合料出厂, 须经试验中心派员自测并逐车检测温度, 合格后填写料单才能出厂, 发现花白料或温度质量不合要求者, 按废料处理。
3.3 运输与摊铺
1) 运输:①运料前车厢应涂防粘液;②装料时应前后移动装料车, 防止在车上形成料堆, 从而避免粗集料造成混合料离析;③装车完毕, 即使天气炎热也应对混合料进行覆盖, 避免温度损失, 为现场摊铺碾压争取时间。运输车辆到达现场后, 混合料温度不得低于160 ℃;④严禁料车碰撞摊铺机, 运料车应停在摊铺机前10 cm～30 cm, 由摊铺机前滚轮顶着汽车轮同步前进, 边前进, 边往摊铺机中倒料。
2) 摊铺:本次工程摊铺机均为采用12 m的ABG-422型摊铺机, 对于施工工艺便于统一要求。因为改性沥青砼成型时对温度的要求较普通沥青砼高, 所以摊铺机锤击次数及熨平板振动应较以往提高, 分别设定为6、4。
3) 摊铺机行走速度控制在1 m/min左右。首先保证连续摊铺, 同时增加摊铺过后的松铺压实度。
4) 改性沥青一般都使用在上面层上, 直接受行车荷载作用, 其质量的优劣直接影响道路的使用性质及行车安全, 摊铺采用“基准梁法”找平, 在开始摊铺前就将基准梁安装在摊铺机上, 并将自动找平传感器放在基准梁的某部位, 使摊铺时带着基准梁一起前进。
5) 摊铺前将熨平板预热15分钟～20分钟, 调整摊铺机的振夯频率及振幅, 使摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度, 摊铺速度应根据拌和设备的生产能力和热料仓的贮料数量、运输距离、配备的运输车及压实能力来综合考虑, 保持匀速连续不间断的铺筑。
4 碾压
1) 由于生产改性沥青的改性剂属橡胶类制品, 如达不到规定的温度, 其活性将受到控制。因此, 根据供应商提供的有关参数及《改性沥青施工技术规范》的有关规定, 本工程6月～7月份施工实际控制的各阶段温度如表3。而现场摊铺机中螺旋送料器附近混合料温度多次实测为160 ℃左右, 也就是说从拌和楼第一车料到装车经过运输、摊铺机布料, 温度下降了约10 ℃ (时间约1 h) , 如果考虑混合料出摊铺机后接触下面层及压路机钢轮上洒水的温度损失, 留给压实的时间是不多的, 因此我们要求压路机应紧跟摊铺机进行压实。
2) 压实设备选定。在工程伊始, 我们充分考虑了改性沥青砼的特殊性, 压路机准备了从双钢轮、单钢轮、胶轮压路机。从实际操作来看, 由于初压、复压、终压的温度要求比普通沥青砼的要求高, 同时集料采用玄武岩, 石质坚硬, 多棱角, 内摩阻力大, 难达到要求的平整度, 故采用双钢轮15 t振动压路机胶轮压路机辅助使用。另外, 在为钢轮压路机洒水时应掌握好尺度, 洒水太多, 温度下降太快, 洒水太少, 非常容易粘轮。压实情况见表4, 各段压实机械配置情况见表5。
注:除取芯外其余均为核子仪实测。
由于沥青砼粘性比较大, 只要在规定的温度范围内, 压实过程中不易产生推移及裂缝, 所以压路机在初压时速度可稍快, 同时也为了争取时间, 在温度高的时候进行压实, 所以压实速度控制在3.5 km/h左右。
3) 压路机不得在未压实完或刚压实完的路面上急刹车, 急弯调头、转向, 严禁在未压完的沥青层上停压路机, 压路机用振动压实时, 需停驶、前进或后退时, 应先停振, 再换挡。
4) 碾压时, 少量喷水, 保持高温, 梯形重迭, 分段碾压, 由路外侧 (低侧) 向中央方向碾压, 每个碾道与相邻碾道重迭1/2轮宽。
5 最终检验
由于我们采取了针对性的措施, 从常规的检测数据来看, 结果比预想的要好, 如表6。
改性沥青的施工管理仍有待进一步完善, 实际情况待进一步检测及开放交通的使用情况来作最后的评价。
摘要：本文将结合本工程从各工序入手, 就改性沥青混凝土施工工艺同普通沥青混凝土的不同点予以论述。
浅议旧水泥路面加铺沥青面层 篇9
关键词：混凝土,沥青,裂缝
1 概述
我市水泥混凝土路面始建于20世纪60年代, 大多数是20世纪80~90年代修建的。目前有部分已超过设计使用年限, 另外有部分路面虽未超过使用年限, 随着近年来交通量的急聚增加, 砼路面出现不同程度的损坏。同时随着近年来我市对外开放, 加大城市基础设施改造力度, 对原来的旧水泥混凝土路面进行拓宽改建已成为现实问题。在98年南马路的改拓建中, 原旧混凝土路面为14m改建成21m宽沥青砼路面。当时只在旧水泥砼路面用沥青碎石找补路拱, 然后用4cm中粒式沥青砼面层摊铺。99年体育场周边水泥砼路面改建中也用同样的办法进行实施。经过几年的交通运营, 我们发现, 旧砼路面原有的构造缝大多数都反射出来, 而且拓宽衔接处沿路形成贯通缝。有的裂缝在车辆荷载作用下沥青砼脱落, 破损只能进行养护修补, 既影响交通运营, 又严重地影响道路使用寿命和道路景观。本文主要谈谈在旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面的认识和设想。
2 水泥混凝土路面上加铺沥青面层在设计和使用中所遇到的问题
由于该种措施涉及到两种不同的材料, 上部沥青路面与下部水泥混凝土刚性路面的结合很难用力学理论对该结构层进行模拟, 因为裂缝是不规则的, 因而破坏板块的板角应力也是各不相同的。国内外调查表明, 半刚性路面的反射裂缝一般为非荷载型, 主要是由温度引起的, 在某些情况下也可能由荷载和温度共同作用形成的。水泥混凝土路面上加铺沥青设计中最大问题是反射裂缝, 主要是由于原板块的接缝和破坏缝处的位移和应变引起的加铺层断裂, 而这些路面的裂缝会进一步引起新一轮破坏。
3 采取的相应措施
3.1 加铺层沥青混凝土路面的厚度。
加铺层的厚度直接影响到面层的品质, 适当加厚可以延缓路面开裂。国内外资料显示加铺层最小厚度宜为10~15cm。当然从经济的角度而言, 一味地加厚面层并不经济, 这时需综合考虑原路面水泥板块的处理情况, 因地制宜采用相应的面层。
3.2 将原路面板块破碎并加以稳固。
因破坏的水泥混凝土路面板块有大有小, 如板块较大则因温度、湿度及原路面基础破坏等多种因素所产生的板块位移较大, 这样宜引起面层拉断开裂。因而将原板块破碎, 采用重型压路机压稳, 同时采用灌浆的方法将其稳定, 消除其下孔隙, 再加铺沥青混凝土路面会产生较好效果。需破碎的板块尺寸宜为0.4平方米左右, 这样加上上述措施, 作为新的基层有一定结构稳定性。当然断开稳固处理只能适当延缓反射裂缝, 却不能消除, 加铺路面在使用4~5年后裂缝仍会出现。
3.3 加铺层中采用应力吸收层。
目前为了防止和减少沥青混凝土面层中的各种裂缝, 常在面层中加设应力吸收层。而目前常用的有土工布、玻纤格栅等材料。在加铺层中可考虑选用抗拉强度高、延伸率小的高强土工织物, 从目前国内部分工程及资料显示具有一定的效果。应力吸收层还可采用改性沥青, 按2Kg/m2左右的洒铺量, 形成大约2mm的沥青膜。通过这层改性沥青的弹性恢复性能, 可有效的吸收部分反射裂缝。
3.4 选用抗裂性好的沥青混合料。
对面层而言选用性能好的石油沥青, 掺入相应的抗裂外加剂, 合理的材料级配, 适宜的孔隙率等对减缓开裂有帮助。根据具体工程情况, 采用以上几种方案的综合方案是行之有效的。
4 施工中应注意的问题
严格对旧路面进行修补处理, 如板块的挖补、压浆、灌缝等。在原有路面修补或灌浆等处理后进行土工织物及沥青混凝土的施工, 在铺土工织物前, 除了对土工织物进行一般性能测试外, 还应进行沥青浸透, 线性收缩, 界面剪切等试验。
土工织物的施工顺序为:清扫修补路面, 洒沥青乳液, 平整表面, 铺上土工织物, 碾压至土工织物呈黑色, 铺沥青层。沥青乳液用量随土工织物的重量变化具体选用, 一般为0.6~0.8kg/m2。
除了沥青混凝土所用原料及级配情况应符合设计要求, 同时沥青混合料施工工艺符合相应的规范之外, 还应注意:新老路面之间喷洒粘层油应为沥青乳液;铺设土工织物前原有路面填料适度。如土工织物全幅铺设, 铺完后可不再洒沥青, 而直接铺装沥青混凝土路面。
参考文献
[1]JTG D50-2006, 公路沥青路面设计规范[S].
[2]邓学军, 路基路面工程[M].北京:人民交通出版社.
道路沥青路面层设计研究 篇10
【摘要】本文介绍了公路路面设计的理论与一般原则，研究了公路沥青路面结构设计的方法。
【关键词】沥青路面；设计；研究
【中图分类号】U416.217 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0285-01
1、引言
沥青混凝土路面是由以沥青材料作为结合料黏结矿料而修筑的面层，而且和多种基层以及垫层等组合得到的形式，和水泥材料的比对我们发现，该种路面的优势特征非常的显著，比如外层非常的平顺，而且不会存在缝隙现象，非常适应通行，不会有非常高的声响，便于进行维护工作，正是因为其有着如此多的优势，所以才被大量的使用。
2、沥青路面设计依据
2.1 根据交通特点和各结构层的功能选择路面的结构层次。
路面通常是多层结构，处于面层的材料直接承受车轮荷载反复作用和自然因素的影响，要求由高强、耐磨、防滑、热稳性好和不透水的材料组成，交通量越大，轴载越重，面层材料的强度越高。垫层是设置在基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污等作用。在水文地质不良地段，还应保证路基的稳定性。
2.2 根据路基湿度及冰冻情况考虑结构组合
路基是路面的基础，路基的干湿情况直接影响路面的工作，对中湿及潮湿路段的沥青路面的基层应选择水稳性好的材料，不应选择粘土作粘结料的基层，为防止路面冻害路面总存度要满足最小防冻层厚度要求，按强度计算的路面部厚度小于规定值时，应用垫支厚度补足。
2.3 根据各结构层本身的结构特性进行结构组合
各结构层材料有各自的特性，在组合时应注意相邻层次的相互影响，相互制约，层间结合应尽量紧密，以保证结构的整体性和应力传播的连续性，避免产生层间滑移，有利于结构层应力和应变减少。
2.4 层数和层厚要适当
路面结构层次不宜过多。各层的厚度应考虑材料护散应力的效果和压实机具的能力以及材料结构的稳定要求，一般先确定面层的类型和厚度，以下各层按厚度计算进行调整。各层厚度应满足规定的最小厚度要求。遵循就地取材、因材设计的原则，依据上述原则便可拟定出既可满足交通要求又经济合理的结构组合方案，对分期修建的路面，应通过技术经济论证，合理设计结构层次，使前期工程能在后期充分利用。
3、设计内容和理念
路面设计包括路面结构层组合、厚度计算、路面结构层原材料的选择、混凝土配合比设计以及设计参数的测试与确定等。它在设计的时候要遵循如下的理念，比如要结合实际情况，合理的选择材料，要确保建设方便，而且要适宜养护等，而且要使用高超的工艺特色，确保经济陛符合规定，运作有效，便于进行设备建设的方案。怎样高效率的使用所在地区的资源，分析其具体的优势和劣势信息，进而合理的选取组合形式，就变得意义非常的关键。
4、常用的几种路面构造形式
4.1 面层
常用的沥青面层有沥青混凝土、沥青碎石、沥青贯入式和沥青表处等类型。对交通量大的公路应设计沥青混凝土面层，沥青混凝土面层宜采用双层式结构，下层采有粗粒式或中粒式混凝土，上层有用中粒式或细粒式沥青混凝土。表面层是一个三向受压的区域，在受力的形式上以剪应力为主，表面层需要具有一定的温度稳定性和构造的深度，以求满足抗滑和抗车辙的性能要求，因此面层多采用中粒式沥青混凝土；而采用空隙率较小的级配沥青混凝土，则可以防水，抗裂，增加耐久性等方面都作用明显。密级配混合料有AC混合料以及SMA混合料，因为现在的SMA混合料的造价较高，路面表面层普遍选用AC混合料，现在一般城市的快速路以及主干路的路面表面层一般都是选用中粒式ACl6（C）混合料。城市的次干路和以下等级的道路，表面层一般选用AC-13（C）混合料。这是因为选用粗型（AC-C）混合料提高抗辙能力，同时其本身具有比较优良的抗车辙、防水以及抗开裂性能。中面层的受力形式一般竖向受压，变形以竖向压缩变形为主；下面层受力状态为双向受拉，破坏形式上来说是以疲劳破坏为主。一般来说中面层厚度为50mm～80mm，宜选用粗型密实型沥青混凝土AG20（C），其主要是以最大粒径为10mm的粗集料为主要的集料。下面层的厚度一般为60mm～90mm，适合选用以粗集料为主的粗型密实型沥青混凝土AC25（C），用来提高抗水损害的能力。
4.2 基层
沥青结构层的内部所产生的应力和应变随深度是向下递减的，所以结构各层的材料应该自上而下按照强度和刚度递减的规律来安排，这样可以使得材料得到充分的发挥。一般来说城市道路常用级配碎和砂石。从施工工艺方面考虑来确定半刚性基层、底基层的最小厚度，几种常用的底基层和基层的最小施工厚度为15 cm，适宜厚度为16cm～20cm。在选取底基层、半刚性基层的厚度时，在考虑结构受力满足要求的前提下，还需要考虑施工的可行性。在一般情况下，一层铺筑的厚度取15cm～20cm，分两层铺筑时厚度需要大于30cm～40cm。底基层、基层的厚度可综合考虑，在满足受力要求的同时又方便施工。
4.3 垫层
如果路基比较的潮湿或者是处在地下水位比较高的地段，一般需要设置排水垫层，常采取的材料有填砂、砂砾、碎石等渗水性材料，通过这样的方式来加强路基排水。如果是在高液限黏土路段，这个时候的路基回弹模量一般都小于30MPa，通过设置路基改善层可以保证其承载力，具体一般是采取掺人石灰等固化材料或采取在路床顶层换填级配碎石，以及同时设置土工合成材料等综合处治方法。在石方路堑，为了避免路基受裂隙水、泉眼等地下水的影响，宜在全断面铺设级配碎、砾石等渗水性材料作为排水垫层，对于排水不良的土质，一般采用级配碎石、砂砾等透水性比较良好的材料这样不仅可以满足路面结构设计需要，同时又可以满足排水的需要。
4.4 路基
作为路面结构基础的路基承受着路面结构所有的荷载。路基结构的设计必须要保证足够的均匀性、密实性、稳定性和足够的承载力，因为只有这样才能避免路基因为过量的沉降变形而产生路面破坏的现象，保证路面结构使用的耐久性。①对于比较软弱的路基可以采取加固的方法进行处理，加固后使得沉降量满足路面结构设计的要求。②对地下水位较高的路基，应该想尽一切办法来提高路基设计的标高，这样可以让路床土保持中湿的状态。如果设计的标高受到了限制，可以选用粗粒土来作路床填料；或者可以采取适当的降低地下水位的措施。⑧合理的安排填筑的顺序，选用优质填料，用来避免或减轻因为膨胀和收缩带来的不均匀的变形。④对于含有机质的细粒土以及液限大于50的高液限黏土一般不允许用来作为快速路和主干路的路床填料；塑性指数大于16及液限大于50的高液限粉土不能用作快速路和主干路的路床填料。
5、结束语
沥青路面面层 篇11
1 选材
四川地区地貌地形复杂,公路建设难度大、任务重。特殊的自然环境使四川地区拥有大量的砾石资源,若将其应用到公路建设中,将大大降低工程造价,所以,对破碎砾石粗集料特性及其混合料路用性能进行研究有较大的经济价值和社会效益。本文室内试验选用砾石来自四川省,表面光滑,纹理较差,磨圆度好,粒径大小不一,质地坚硬,主要有颜色偏黄白和黑色的两种母岩,X射线衍射法岩性分析可知,该砾石主要的矿物组成为石英(大于90%),酸碱性检测中SiO2含量大于90%,呈酸性。
2 破碎方式
目前,人们采用的破碎方式主要有挤压、劈裂、折断、磨碎和冲击几种。本文室内试验所用破碎设备主要为颚式破碎机,石料进入破碎腔受到挤压、劈裂、弯曲和冲击的作用而被破碎并排出,破碎比为4～6。根据破碎石料的类型、硬度、含水量、含硅量及破碎前的平均粒度、成品粒度以及各个粒度范围的比例要求、成品的用途来选择破碎参数,如确定活动鄂板与固定鄂板的距离。
3 试验结果及分析
本文在室内对所选用的同一批砾石分别进行了不同次数的破碎,然后经筛分为单粒级,进行集料试验,根据结果分析不同破碎次数下石料的加工特性指标变化情况。
3.1 针片状
针片状颗粒反应集料的形状和抗压碎能力,本文采用游标卡尺法测定其针片状含量。
由图1知,破碎并筛分后得到的三种粒径的集料,在破碎次数增加后,其针片状含量也在逐步减小,这可以说明重复破碎是减少石料针片状的有效途径,其中破碎三次时,13.2mm粒径的砾石针片状含量非常小,几乎为零,而4.75mm粒径的砾石针片状含量为11.1%,与第一次破碎时的54.6%相比,大大降低,同一粒径二次破碎与一次破碎结果差别较大,而三次破碎后同一粒径的针片状含量基本趋于稳定;比较同一破碎次数时针片状含量情况发现,粒径越小的颗粒其针片状含量反而越大,如一次破碎后4.75mm粒径的针片状含量是13.2mm粒径的4.3倍,破碎两次时,4.75mm粒径的针片状含量是13.2mm粒径的16.8倍,这说明粒径越大,针片状含量的锐减幅度越大。分析其原因:在破碎设备设置一定的情况下,小粒径的颗粒受到外力挤压而进一步变形的可能变小,较大颗粒会持续受力,变为更小颗粒。
3.2 破碎面
破碎面越多,对应集料的粗糙度越好,与沥青的黏结越好,集料之间的嵌挤能力也越强。
由图2知,随着破碎次数的增加,同一粒径下的集料颗粒其破碎面含量也增加,并且仅粒径为16mm的颗粒经三次破碎后的破碎面颗粒含量小于90%,其余粒径经三次破碎后的含量均大于90%;在相同破碎次数下,两个以上破碎面的颗粒含量随着破碎砾石粒径的减小而呈增加的趋势。另外,粒径越小,其破碎面含量随着破碎次数增加的幅度越小,分析其原因是粒径越小,颗粒受力而新增破碎的数量变少。
3.3 压碎值
集料压碎值主要用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力,是表征石料力学性能的指标,以评定其在公路工程中的适用性。
由图3知,随着破碎次数的增加,压碎值呈减小的趋势,即集料的抗破碎能力增大,这主要是其中的针片状含量减少了的原因。但是变化值不是很明显。
3.4 磨耗值
磨耗值是集料使用性能的重要指标,尤其是当作为沥青混合料面层集料使用时,它与沥青路面的抗车辙能力、耐磨性、耐久性等指标密切相关。本文采用粒度类别C,且4.75～9.5mm和9.5～13.2mm各取5000g。
由图4知,破碎砾石的磨耗值受破碎次数的影响并不明显,或大或小,幅度很小;粒径大的集料耐磨性较好,即粒径大的磨耗值小于粒径较小的。
3.5 黏附性
集料与沥青的黏附性反映沥青混合料的抗水剥离能力,本文采用水煮法,判定结果见表5。
由图5知,破碎次数对黏附性影响很小,且黏附性等级比较低。本文同时试验了不同岩石与沥青的黏附性,做横向比较,具体结果如表6所示。
由表6知,破碎砾石的粘附性等级与花岗岩相近。由岩性分析知,本文所选用的砾石偏酸性。酸性石料由于与集料主要是发生物理吸附作用,很少发生化学吸附作用,因而与沥青的黏附性较差。破碎三次后砾石与沥青的黏附等级为3级,而掺加抗剥落剂后可以提高至4级。
3.6 棱角性
细集料的棱角性指标可以用来评定细集料的表面构造和粗糙度,预测细集料对沥青混合料的内摩擦角和抗流动变形性能的影响。
由图5知,随着破碎次数的增加,流动时间越来越短,这表明细集料的棱角性随着破碎次数的增加而减低。但是,从整体上来看,破碎次数的增加对棱角性的影响不是很明显,也就是说,破碎次数增加到一定数目,细集料的棱角性趋于稳定,几乎不再变化。
4 指标汇总
上面的实验数据与沥青路面施工技术规范对比时可得出:本文所选的砾石经破碎后的指标可以满足各等级沥青路面层次对集料的要求,并且随着破碎次数的增加,集料的性能趋于稳定。为便于石料选取,现将破碎砾石的物理检测指标汇总如表8所示。
破碎三次后的集料可以用于高等级公路沥青路面。但是针对某些指标应特别注意,必要时采取相应措施。如,若砾石属于酸性石料,与沥青的黏附性较差,应了解当地年降雨量,掺加一定数量的抗剥落剂。
5 结语
通过前面对破碎砾石的实验分析,其检测指标满足高等级公路路面的要求。这里的关键是砾石的破碎工艺的设计和实施。可以认为,该试验所分析的数据及结果具有一定的现实意义。而砾石资源在沥青路面面层领域的应用,将会带来巨大的经济与社会效益。
摘要：讨论了砾石资源用于公路沥青路面面层的必要性,并且通过破碎砾石的加工及相关集料试验验证其可行性,分析了砾石用于沥青路面的加工要求,得出满足不同公路等级和路面层次的指标适用性划分,为砾石资源的广泛应用提供科学依据。
关键词：破碎砾石,沥青路面,集料
参考文献
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