路基路面工程+瀝青路面.ppt

2019/6/30,1,第十三章,瀝青路面 Asphalt Pavement,2019/6/30,2,第1節(jié) 概述 一、瀝青路面的基本特性,瀝青路面用瀝青材料作結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。 屬柔性路面，其強度和穩(wěn)定性在很大程度上取決于土基和基層的特性。 瀝青路面的工程特點 表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、適宜分期修建,2019/6/30,3,一、瀝青路面的基本特性,瀝青路面的使用功能要求 強度與剛度（開裂、變形） 穩(wěn)定性（高低溫、水穩(wěn)定性） 耐久性（疲勞、老化） 平整性（舒適、動荷） 抗滑性（安全） 少塵性（環(huán)保）,2019/6/30,4,二、瀝青路面的分類,1、按強度構(gòu)成原理分類 密實類 按剩余空隙率的大小細分為 閉式 36 開式6以上 嵌擠類,2019/6/30,5,二、瀝青路面的分類,2、按施工工藝的不同，瀝青路面可分為層鋪法、路拌法、廠拌法三類 層鋪法:瀝青表面處治、瀝青貫入式 路拌法：路拌瀝青碎（礫）石 路拌瀝青穩(wěn)定土 廠拌法： 廠拌瀝青碎石：開級配、剩余空隙率1015 瀝青混凝土：密級配、剩余空隙率10以下,2019/6/30,6,二、瀝青路面的分類,3、根據(jù)瀝青路面的技術(shù)特性分類： 瀝青表面處治路面(asphalt surface treatment) 瀝青貫入式路面(asphalt penetration) 瀝青碎石路面AM(asphalt macadam) 瀝青混凝土路面AC(asphalt concrete) 乳化瀝青碎石路面emulsified asphalt 瀝青馬蹄脂碎石路面SMA(stone mastic asphalt) 開級配瀝青磨耗層OGFC (OpenGraded Friction Course )剩余空隙率20左右,2019/6/30,7,三、瀝青路面類型的選擇,選擇原則 任務(wù)要求：道路等級、交通量、使用年 限、修建費用 工程特點：施工季節(jié)、施工期限、基層狀況 施工技術(shù)：人、機、料,瀝青類路面一般不宜鋪筑在縱坡大于6的路段上(出于安全原因)，縱坡大于3的路段，考慮抗滑的要求宜采用粗粒式瀝青碎石或粗粒式瀝青表面處治。,2019/6/30,8,四、瀝青混凝土路面的主要技術(shù)問題,高溫穩(wěn)定性 低溫抗裂性 耐久性（水穩(wěn)定性、疲勞與老化） 表面抗滑性,2019/6/30,9,五、瀝青路面的氣候分區(qū),分區(qū)依據(jù)：最高氣溫、最低氣溫和降雨量 方法：先按30年最熱月平均最高氣溫和30年一遇極端最低氣溫劃分瀝青路面氣候分區(qū)（見P308表13-1），再按雨量資料細分出瀝青及瀝青混合料氣候分區(qū)見P308表13-2）,2019/6/30,10,六、瀝青混凝土路面的主要矛盾,高溫穩(wěn)定性與低溫抗裂性、抗疲勞性能 表面服務(wù)功能與耐久性,11,第2節(jié) 瀝青路面材料的力學特性,瀝青混和料的結(jié)構(gòu)類型 瀝青混和料的強度特性 瀝青混和料的應(yīng)力應(yīng)變特性 瀝青混和料的疲勞特性,2019/6/30,12,一、瀝青混和料的結(jié)構(gòu)類型,按結(jié)構(gòu)特點分為三類： 懸浮密實結(jié)構(gòu)：瀝青混凝土 連續(xù)型密級配 骨架空隙結(jié)構(gòu)：瀝青碎石混合料、 OGFC 連續(xù)型開級配 骨架密實結(jié)構(gòu): SMA 間斷型密級配,2019/6/30,14,2019/6/30,15,Fig.1 Dense Graded AC Lab Samples,2019/6/30,16,Fig.2 SMA Surface,2019/6/30,17,Fig.3: OGFC Lab Samples,2019/6/30,18,二、瀝青混和料的強度特性,1 抗剪強度 強度構(gòu)成 c, 材料c,值的測定 （課本P316、317中的公式實為極限平衡關(guān)系式）,2019/6/30,19,影響瀝青混和料抗剪強度的因素 瀝青與礦料間的粘結(jié)力 瀝青的粘滯度 瀝青含量 礦粉含量 瀝青與礦料間的粘附性 礦料間的內(nèi)摩擦力 礦料級配 礦料顆粒形狀 礦料表面特性,堿性石料與瀝青發(fā)生化學吸附 酸性石料與瀝青不會發(fā)生化學吸附,2019/6/30,20,2 抗拉強度,急驟降溫時，瀝青混和料發(fā)生收縮，如果收縮受阻，會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當超過材料的抗拉強度時，路面產(chǎn)生開裂。 瀝青混和料的抗拉強度可用直接拉伸試驗或間接拉伸試驗劈裂試驗測定 影響因素 瀝青性質(zhì)、瀝青含量 礦料級配 測試時的溫度 加荷速率,2019/6/30,24,3 抗彎拉強度,在行車荷載反復作用下，路面彎曲而產(chǎn)生開裂破壞。,2019/6/30,25,試驗：測重復荷載作用下的彎拉強度和彎拉回彈模量。,2019/6/30,26,抗彎拉強度的影響因素： 瀝青性質(zhì)及用量，礦料性質(zhì)及級配，加載速率及重復加載次數(shù)，試件溫度。,2019/6/30,27,三、瀝青混和料的應(yīng)力應(yīng)變特 性,瀝青混合料以粘彈塑性為其基本力學特征，其應(yīng)力應(yīng)變特性與荷載大小和作用時間、材料溫度有關(guān)。 瀝青混和料的粘彈塑性特征 瀝青混和料是一種典型的彈、粘、塑性綜合體， 在低溫小變形范圍內(nèi)接近彈性體， 在高溫大變形范圍內(nèi)表現(xiàn)為粘塑性體， 而在通常溫度的過渡范圍內(nèi)則為一般粘彈性體。,2019/6/30,28,三、瀝青混和料的應(yīng)力應(yīng)變特 性,瀝青混和料的粘彈塑性特征主要表現(xiàn)在以下三個方面： 材料的力學特性與加載速度有關(guān)，隨著加載速度的增加，材料的強度和剛度均會增大。 材料的力學特性對溫度十分敏感，隨著溫度的升高，材料的物理特征表現(xiàn)為變軟，強度與剛度變小。 材料具有十分明顯的蠕變creep和應(yīng)力松弛looseness現(xiàn)象。 具有對時間的敏感性,2019/6/30,29,三、瀝青混和料的應(yīng)力應(yīng)變特 性,瀝青混和料的蠕變與松弛特性 蠕變 :當應(yīng)力為一恒定值時，應(yīng)變隨時間逐漸增加的現(xiàn)象。（下圖中橫坐標為加荷歷時）,應(yīng)變?nèi)渥冸A段,2019/6/30,30,1 瀝青混和料的蠕變Creep,作用應(yīng)力較?。ǖ陀谇c），作用時間較短時，表現(xiàn)有： 瞬時彈性變形純彈性（加荷瞬時產(chǎn)生，卸荷瞬時恢復） 滯后彈性變形粘彈性（荷載作用下緩慢增長，卸荷后又緩慢恢復） 作用應(yīng)力較大（高于屈服點），作用時間較長時，表現(xiàn)有： 瞬時彈性變形純彈性 滯后彈性變形粘彈性 塑性流動變形塑性（殘余變形）,2019/6/30,31,三、瀝青混和料的應(yīng)力應(yīng)變特性,2 瀝青混和料的應(yīng)力松弛 應(yīng)力松馳：應(yīng)變?yōu)橐缓愣ㄖ禃r，應(yīng)力隨時間而衰減的過程。 松弛時間：為使物體保持既得變形所需的力越來越小，當應(yīng)力下降到初始值的那段時間。（它與瀝青粘滯度和彈性模量有關(guān)，見下式） 上式表示松馳時間t與粘滯度成正比，與彈性模量E成反比 因此，瀝青混合料力學特性與以下因素有關(guān) 荷載大小 荷載作用時間與應(yīng)力松弛時間的比值 材料的溫度,三、瀝青混和料的應(yīng)力應(yīng)變特性,勁度模量Stiffness Modulus 荷載作用時間和材料溫度對瀝青混和料的影響用勁度模量Stiffness Modulus來表征。 瀝青混合料的勁度模量由Van der Peol 提出： 定義：材料在給定的荷載作用時間和溫度條件下應(yīng)力與總應(yīng)變的比值，即： 計算公式,式中，Sm，Sb分別為瀝青混合料和瀝青 的勁度模量，Mpa. CV混合料中集料的集中系數(shù)，即： CV=集料體積/（集料體積+瀝青體積） 上式當瀝青混合料的空隙率VV為3%時適用，若VV大于3%，則CV需修正，即 瀝青的勁度模量與瀝青的軟化點與瀝青溫度之差、針入度和荷載作用時間有關(guān)，可按Van der Poel 諾謨圖查出（建材中已講）,2019/6/30,35,四、瀝青混和料的疲勞特性,疲勞破壞、疲勞壽命 瀝青混和料疲勞破壞的發(fā)展過程 疲勞裂縫：瀝青混和料由于材料表面和內(nèi)部存在異質(zhì)和瑕疵等缺陷，如塵粒、水泡、孔隙以及表面形狀不規(guī)則等使應(yīng)力傳遞不均勻而引起應(yīng)力集中，局部區(qū)域的應(yīng)力經(jīng)過一定的荷載重復作用次數(shù)后就開始形成疲勞裂縫。 疲勞斷裂破壞：在重復荷載作用下，裂縫端面不斷改變并逐漸擴展，當疲勞裂縫擴展到臨界裂縫尺寸，裂縫就產(chǎn)生由穩(wěn)定擴展到不穩(wěn)定擴展的轉(zhuǎn)化而導致瀝青混和料的疲勞斷裂破壞。,2019/6/30,36,四、瀝青混和料的疲勞特性,室內(nèi)大型疲勞試驗法：采用梁式試件，進行反復加載彎曲試驗，也可采用反復加荷間接拉伸試驗（劈裂試驗）。 疲勞試驗通常采用兩種方式控制加荷： 控制應(yīng)力 控制應(yīng)變,瀝青混和料的疲勞特性的影響因素,五、瀝青路面的溫度 狀況,氣溫 太陽輻射 路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度梯度 路面內(nèi)部溫度分布狀況統(tǒng)計分析方法,六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,瀝青路面高溫穩(wěn)定性不足的破壞形態(tài)剪切變形 車轍、推擠、波浪、擁包、泛油,瀝青混凝土的蠕變模量(即蠕變試驗中測得的勁度模量)和回彈模量與溫度的關(guān)系：,瀝青混凝土強度與溫度的關(guān)系：,2019/6/30,40,六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,瀝青路面在高溫下產(chǎn)生的剪切變形形態(tài) 面層沿基層滑動 面層內(nèi)部上下各層相互滑動推擠,六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的因素 瀝青 為了使瀝青混和料冬季不會發(fā)脆，瀝青就不應(yīng)太稠，同時為了瀝青混和料具有必要的耐高溫變形能力，需采用軟化點較高的瀝青 瀝青含量的影響：,2019/6/30,42,影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的因素,瀝青：適當提高其粘度，嚴格控制瀝青用量。 礦料：堿性礦料與瀝青粘附性好 礦料級配：粗料含量提高至形成骨架，如起骨架作用的碎石（Dmax0.5Dmax)顆粒必須有足夠數(shù)量，不少于60時有較好的抗高溫變形能力。,2019/6/30,43,六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,車轍 是路面結(jié)構(gòu)及土基在行車荷載作用下的補充壓實，以及結(jié)構(gòu)中材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。 出現(xiàn)在行車輪帶處，即形成路面的縱向帶狀凹陷。 車轍是高級瀝青路面的主要破壞型式,2019/6/30,44,車轍,2019/6/30,45,六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,車轍永久變形由兩部分組成 一部分由瀝青面層在荷載反復作用下進一步壓密產(chǎn)生壓密形變 另一部分是因瀝青混和料在高溫時的強度不足以抵抗重輪荷載的反復作用，輪下的部分瀝青混和料產(chǎn)生剪切變形逐漸被擠壓到兩側(cè)，使兩側(cè)的瀝青面層鼓起產(chǎn)生所謂的側(cè)向流動。,影響車轍深度的主要因素,2019/6/30,47,六、瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,高溫穩(wěn)定性的評定方法 我國“八五”科技攻關(guān)專題提出： 車轍試驗 以轍槽深度RD和動穩(wěn)定度DS（每產(chǎn)生1mm轍槽所需的碾壓次數(shù)）來評價瀝青混和料的抗車轍能力。 高速公路DS800次/mm,一級公路DS600次/mm 靜載壓縮蠕變試驗 美國SHRP計劃提出用旋轉(zhuǎn)壓實儀成型試件，用剪切試驗儀測定瀝青混和料的剪切和勁度特性評估高溫穩(wěn)定性。,2019/6/30,48,七、瀝青路面的低溫抗裂性,1 低溫下縮裂的類型 (1)低溫收縮裂縫:a 溫度驟降引起的收縮裂縫； b 長期溫度升降循環(huán)引起面層疲勞開裂， 稱為溫縮疲勞開裂。 （2）低溫荷載裂縫 （3）反射裂縫 （4）凍脹裂縫 見下表,低溫裂縫類型,要減少低溫荷載裂縫，應(yīng)提高瀝青混合料的低溫變形能力和低溫抗拉強度。 防止凍脹裂縫，要設(shè)置排除水性好的墊層并做好路基排水。 防止反射裂縫，主要改善基層性能及基層與面層的銜接，增加面層厚度，提高面層抗裂性能。 低溫縮裂，主要與瀝青面層低溫抗裂性有關(guān)。,2019/6/30,51,2 低溫裂縫的影響因素,（1）材料性質(zhì) 瀝青性質(zhì)。粘度小，延度大的瀝青好。 礦料。低吸水率的好。吸水性大的集料低溫強度低，并且會吸收較多的瀝青，使集料間起粘結(jié)作用的瀝青減少，降低混合料的低溫變形能力。 空隙率。越小越好。,（2）環(huán)境因素 氣溫。越低越易開裂。 降溫速度。 路面老化程度。 （3）路面結(jié)構(gòu)尺寸 面層厚度。某試驗表明，其他條件不變，面層從10cm增至25cm厚，可少50%的裂縫。 面層與基層的聯(lián)結(jié)強度。基層上鋪瀝青罩面后，再鋪瀝青混凝土面層，可減少低溫裂縫。 施工裂縫。高溫時用鋼輪碾壓低勁度的瀝青混合料可能會引起裂縫，低溫時這些裂縫容易擴展。,2019/6/30,53,3評價試驗方法（詳見課本）,間接拉伸試驗（劈裂試驗） 直接拉伸試驗 蠕變試驗 受限試件的溫度應(yīng)力試驗 應(yīng)力松馳試驗,2019/6/30,54,溫縮裂縫（橫向裂縫）,2019/6/30,55,八、瀝青路面的水穩(wěn)定性,水穩(wěn)定性不足的破壞型式 剝離、松散、坑槽等 影響水穩(wěn)定性的主要因素 瀝青與礦料的粘附性：礦料的化學成分（氧化鈣含量高的堿性石料比氧化硅含量高的好），瀝青的化學成分（與油源有關(guān)）、瀝青的粘度（越高越好） 混和料的空隙率。越小越好。 施工條件與施工質(zhì)量。低溫、濕度大甚至降水時鋪筑，因瀝青與礦料不能形成完美的粘結(jié)，易造成水損剝離。壓實度不夠，或混合料離析造成局部空隙偏大，會加劇水損害。,2019/6/30,56,評價試驗方法 浸水馬歇爾試驗 瀝青與礦料粘附性試驗 混和料凍融劈裂殘余強度試驗,2019/6/30,57,高速公路部分路段坑槽突現(xiàn),2019/6/30,58,八、瀝青路面的水穩(wěn)定性,表面層,中下面層,基層 底基層,路基,排水式路面,透水式路面,密水式路面,2019/6/30,59,九、瀝青路面的耐老化性能,施工過程中的短期老化：主要是在拌和及混合料的運輸過程中，瀝青裹覆在礦料表面呈薄膜狀態(tài)，在高溫作用下老化明顯。 使用過程中的長期老化：與大氣接觸的表面瀝青老化快?？障堵适怯绊懤匣闹匾蛩?。,2019/6/30,60,第4節(jié) 瀝青路面的原材料,一、瀝青材料 1 道路石油瀝青 按針入度分7個標號。每一標號的瀝青從優(yōu)到劣分A、B、C 三個等級。A級可用于任何等級公路的任何路面層次；B級可用于高速、一級公路的下面層，二級及以下公路的任何層次；C級只能用于三級及以下公路的各個層次。,對道路石油瀝青的技術(shù)要求 主要技術(shù)指標：針入度，軟化點，延度（這是衡量瀝青路用性能的三大指標），以及含蠟量，閃點，溶解度等（詳見課本P345表13-1） 石油瀝青標號與等級的選擇 應(yīng)考慮：氣候區(qū)劃、公路等級、路面類型、結(jié)構(gòu)層次等因素。 一般夏季氣溫高，高溫持續(xù)時間長的地區(qū)應(yīng)選用稠度大的瀝青；寒冷地區(qū)則應(yīng)選用稠度大的。 2、乳化瀝青（自學） 3、改性瀝青（自學）,二、粗集料（4.75mm或2.36mm的顆粒） 碎石、破碎礫石等。 要求石質(zhì)堅硬耐磨、無風化、堿性，潔凈，不含泥土，表面粗糙，形狀接近立方體。符合級配要求。 三、細集料（ 4.75mm或2.36mm的顆粒） 天然砂、機制砂、石屑 要求堅硬，潔凈，無風化，無泥土，有一定級配。 四、填料（ 0.075mm) 礦粉。必須是堿性憎水石料（如石灰?guī)r）磨細而成。其質(zhì)量指標主要有：密度、磨細度、親水性、塑性指數(shù)等。,2019/6/30,63,第5節(jié) 瀝青混和料的組成設(shè)計,一、概述 1 組成設(shè)計的主要任務(wù)：確定粗集料、細集料、礦粉、瀝青相互配合的最佳組成比例，以滿足技術(shù)和經(jīng)濟要求。 2 組成設(shè)計的目標： 高溫穩(wěn)定性：馬歇爾試驗的穩(wěn)定度、流值、DS、 等指標 低溫抗裂性 耐久性 抗滑性 施工和易性,2019/6/30,64,3 組成設(shè)計目標的矛盾性,（1）高溫穩(wěn)定性與 疲勞性能、低溫抗裂性的矛盾 為了提高高溫抗車轍能力，希望盡量采用開級配，增大集料粒徑，增加集料數(shù)量，減少用油量，但這樣的混和料低溫勁度大、發(fā)脆，很容易開裂，疲勞性能差，而且施工性能也差。 而為了提高耐久性和低溫抗裂性，希望使用針入度大、用量較多的瀝青，用較細的、空隙率小的混和料，但這樣的混和料到了夏天很容易出現(xiàn)軟化、泛油、車轍。,（2）高溫穩(wěn)定性與 疲勞性能、低溫抗裂性的矛盾 （3）路面表面特性與耐久性的矛盾 高速公路對表面特性的要求高，要求抗滑性能好，不濺水、水霧小、噪音低。為達到這個目的，必須提高表面粗糙度，采用構(gòu)造深度大的開級配或半開級配瀝青混和料。但這樣的混和料空隙率必然大，而空隙率大的混和料耐久性差，因為： 空隙率大，瀝青與空氣的接觸面大，老化快。 水分易滯留在孔隙內(nèi)部，逐步造成 瀝青與集料的粘結(jié)力喪失、剝離，集料顆粒產(chǎn)生剝落、掉粒，最后導致松散、坑槽： 空隙率大的混和料，瀝青與 礦料的協(xié)同作用差，耐疲勞性能差，,2019/6/30,66,美國資料根據(jù)期望的性質(zhì)對混和料的組成要求,2019/6/30,67,二、瀝青混合料的分類,按其級配和剩余空隙率可分為 1。密級配瀝青混凝土混合料（AC）。設(shè)計空隙率36?？捎糜诟骷壒返娜魏谓Y(jié)構(gòu)層次。 2。瀝青瑪碲脂碎石混合料（SMA）。適用于表面層、中面層、加鋪的磨耗層，主要用重載交通量大的高速公路上。,3。瀝青碎石混合料（Asphalt-treated permeable base 瀝青穩(wěn)定透水基層）。按礦料最大粒徑、顆粒級配等分為： （1）半開級配瀝青碎石混合料(AM）。（即原 規(guī)范中的瀝 青碎石）。設(shè)計空隙率 6%12（AM） （2）密級配瀝青碎石混合料（ATB） Asphalt Treated Base. 計空隙率36, 用作柔性 基層。 (3) 開級配瀝青碎石混合料（又稱大孔隙排水式 瀝青碎石）（ATPB) Asphalt -Treated Permeable Base。設(shè)計空隙率大于18. 用 于排水式基層。 (4) 開級配排水式表面層混合料（又稱大孔隙排 水式 瀝青磨耗層）（OGFC）Open-graded Friction Course. 設(shè)計空隙率大于18,2019/6/30,69,三、瀝青混和料的選擇,應(yīng)根據(jù)公路等級，交通量能交通組成，當?shù)貧夂?，路基狀況，建設(shè)經(jīng)驗等經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。具體選擇原則可參照課本。,2019/6/30,70,四、熱拌瀝青混和料的配合比設(shè)計,三個階段：(參見下頁的間歇式拌和站圖) 1、目標配合比設(shè)計階段:試驗室進行礦料級配設(shè)計和最佳瀝青用量確定。供拌和機確定各冷料倉的供料比例、進料速度及試拌使用 2、生產(chǎn)配合比設(shè)計階段:從二次篩分后進入各熱料倉的材料取樣進行篩分，以確定各熱料倉的材料比例，供拌和機控制室使用。同時反復調(diào)整冷料倉進料比例以達到供料均衡，并取目標配合比設(shè)計的最佳瀝青用量、最佳瀝青用量0.3%等三個瀝青用量進行功能性試驗（通常為馬歇爾試驗），確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量。 3、生產(chǎn)配合比驗證階段:拌和機采用生產(chǎn)配合比進行試拌、鋪筑試驗段，并用拌和的瀝青混合料及路上鉆取的芯樣進行馬歇爾試驗檢驗，由此確定生產(chǎn)用的標準配合比。檢驗混合料的施工性能,確定施工工藝,檢驗路面質(zhì)量.,礦料配合比設(shè)計 確定瀝青混和料的類型 確定礦質(zhì)混和料的級配范圍 礦質(zhì)混和料配合比的選擇、計算、調(diào)整,瀝青最佳含量的確定 按前述礦料級配，稱相同數(shù)量的礦料，根據(jù)規(guī)范推薦的瀝青用量，按每0.5的變量制備不少于56組不同瀝青含量的馬歇爾試件，每組試件不少于4個，并按規(guī)定的馬歇爾試驗方法測定試件的密度、穩(wěn)定度、流值，并計算其空隙率、瀝青飽和度。 繪制各項技術(shù)指標與瀝青用量之間的關(guān)系曲線。 由以上曲線，根據(jù)規(guī)范要求的技術(shù)標準分別找出符合技術(shù)指標的瀝青用量范圍。 綜合以上結(jié)果，求出滿足所有技術(shù)標準要求的瀝青用量范圍，并結(jié)合路面使用要求及經(jīng)濟參考，全面權(quán)衡，最后確定最佳瀝青用量。,2019/6/30,74,礦料配合比設(shè)計 瀝青最佳含量的確定 水穩(wěn)定性檢驗浸水馬歇爾試驗 （殘留穩(wěn)定度試驗） 高溫穩(wěn)定性檢驗抗車轍能力檢驗,2019/6/30,75,第6節(jié) 瀝青路面施工與質(zhì)量控制,灑鋪法瀝青路面面層的施工 瀝青表面處治 瀝青貫入式 路拌瀝青碎石路面的施工 熱拌瀝青混和料路面的施工,2019/6/30,76,瀝青表面處治,瀝青表面處治是用瀝青和細粒礦料鋪筑的一種薄層面層，其厚度不超過3cm。 由于處治層很薄，一般不起提高強度作用，其主要作用是抵抗行車的磨耗，增強防水性，提高平整度，改善路面的行車條件。 適用于三級及三級以下的公路、城市道路的支路、縣鎮(zhèn)道路、各級公路的施工便道以及在舊瀝青面層上加鋪的罩面層或磨耗層。,2019/6/30,77,瀝青表面處治,殼牌瀝青手冊中認為瀝青表面處治具有三個主要作用： 提供耐久抗滑的道路表面； 封閉道路表面以防止水侵入； 抑制道路表面的崩解,2019/6/30,78,瀝青表面處治,單層式：灑布一次瀝青，鋪撤一次礦料，厚度為1.01.5cm； 雙層式:灑布二次瀝青，鋪撒二次礦料，厚度為22.5cm； 三層式：灑布三次瀝青，鋪撤三次礦料， 厚度為2.53.0cm。,2019/6/30,79,三層式瀝青表面處治的施工工藝流程,清掃基層,灑透層或粘層瀝青,灑第一層瀝青,灑第一層集料,碾壓,灑第二層瀝青,灑第二層集料,碾壓,灑第三層瀝青,灑第三層集料,碾壓,初期養(yǎng)護,瀝青撒布機,2019/6/30,80,瀝青貫入式路面,瀝青貫入式路面在初步碾壓的礦料層上灑布瀝青，再分層鋪撒嵌縫料、灑布瀝青和碾壓， 并借行車壓實而成。 其厚度一般為48cm。 乳化瀝青貫入式路面的厚度不宜超過5cm； 當貫人式層上部加鋪拌和的瀝青混合料面層時，路面總厚度為710cm，其中拌和層的厚度宜為34cm,2019/6/30,81,瀝青貫入式路面,瀝青貫入式路面具有較高的強度和穩(wěn)定性，其強度的構(gòu)成，主要依靠礦料的嵌擠作用和瀝青材料的粘結(jié)力。 瀝青貫入式路面適用于二級及二級以下的公路、城市道路的次干道及支路。 瀝青貫入式層也可作為瀝青混凝土路面的聯(lián)結(jié)層。 由于瀝青貫入式路面是一種多孔隙結(jié)構(gòu)，為防止水的浸入和增強路面的水穩(wěn)定性，其面層的最上層必須加鋪封層； 瀝青貫入式路面宜在干燥和較熱的季節(jié)施工，并宜在雨季及日最高溫度低于15到來以前半個月結(jié)束，使貫入式結(jié)構(gòu)層通過開放交通碾壓成型。,2019/6/30,82,瀝青貫入式路面施工工藝流程,1)整修和清掃基層： 2)澆灑透層或粘層瀝青 3)鋪撤主層礦料； 4)第次碾壓； 5)灑布第一次瀝青； 6)鋪撤第一次嵌縫料 7)第二次碾壓；,8)灑布第二次瀝青； 9)鋪撤第二次嵌縫料 10)第三次碾壓； 11)灑布第三次瀝青； 12)鋪撤封面礦料； 13)最后碾壓； 14)初期養(yǎng)護,2019/6/30,83,路拌瀝青碎石路面的施工,路拌瀝青碎石路面是在路上用機械將熱的或冷的瀝青材料與冷的礦料拌和，并攤鋪、壓實而成。 路拌瀝青碎石路面的施工程序為： 1)清掃基層； 2)鋪撤礦料； 3)灑布瀝青材料； 4)拌和； 5)整形； 6)碾壓； 7)初期養(yǎng)護； 8)封層。,用齒耙機或圓盤機把礦料與瀝青材料初步辦法，然后改用平地機做主要的拌和。,2019/6/30,84,熱拌瀝青混和料HMA路面的施工技術(shù),配合比設(shè)計,拌和,運輸,攤鋪,拌和機,自卸汽車,攤鋪機,馬歇爾試驗,碾壓,壓路機,施工主要流程,2019/6/30,85,2019/6/30,86,1、熱拌瀝青混和料 生產(chǎn)配合比的確定,目標配合比設(shè)計 生產(chǎn)配合比設(shè)計 生產(chǎn)配合比驗證,2019/6/30,87,2、瀝青混和料的拌制,拌和站的選址及平面設(shè)計 機械的選型與配套 拌和機設(shè)備安裝 試拌 生產(chǎn),2019/6/30,88,拌和站的選址及平面設(shè)計 asphalt mixing plant,2019/6/30,89,日本NIKKO 拌和機,2019/6/30,90,意大利MARINI瑪連尼拌和機,2019/6/30,91,2019/6/30,92,2019/6/30,93,2019/6/30,94,2019/6/30,95,2019/6/30,96,3.混和料運輸,車輛數(shù) 保溫,2019/6/30,97,4.混和料的攤鋪spreader,2019/6/30,98,2019/6/30,99,2019/6/30,100,2019/6/30,101,2019/6/30,102,2019/6/30,103,2019/6/30,104,浮動基準梁,2019/6/30,105,2019/6/30,106,ABG TITAN 423攤鋪機,2019/6/30,107,2019/6/30,108,Figure 5: Placing SMA at Hilo Harbor,2019/6/30,109,德國VOGELE瀝青混凝土攤鋪機,2019/6/30,110,5.碾壓rolling,瀝青混合料碾壓過程分為初壓、復壓和終壓三個階段 初壓 初壓用6080kN雙輪壓路機以1. 52.0km/h的速度先 碾壓2遍，使混合料得以初步穩(wěn)定。 復壓 隨即用100200KN三輪壓路機或輪胎式壓路機復壓46遍。 碾壓速度：三輪壓路機為3km/h,輪胎式壓路機為5km/h。 復壓階段碾壓至穩(wěn)定無顯著輪跡為止。 復壓是碾壓過程最重要的階段，混合料能否達到規(guī)定的密實度，關(guān)鍵全在于這階段的碾壓。 終壓 終壓是在復壓之后用6080kN雙輪壓路機以3km/h的碾壓速度碾壓24遍，以消除碾壓過程中產(chǎn)生的輪跡，并確保路面表面的平整。,2019/6/30,111,碾壓基本原則,碾壓時壓路機開行的方向應(yīng)平行于路中心線，并由一側(cè)路邊緣壓向路中。 用三輪壓路機碾壓時，每次應(yīng)重疊后輪寬的12；雙輪壓路機則每次重疊30cm；輪胎式壓路機亦應(yīng)重疊碾壓。 由于輪胎式壓路機能調(diào)整輪胎的內(nèi)壓，可以得到所需的接觸地面壓力使骨料相互嵌擠咬合，易于獲得均一的密實度，而且密實度可以提高23。所以輪胎式壓路機最適宜用于復壓 階段的碾壓。,2019/6/30,112,壓實機械規(guī)定,熱拌瀝青混合料的壓實機械應(yīng)符合下列規(guī)定 雙軋鋼筒式壓路機為68t； 三輪鋼筒式壓路機為812t或1215t； 輪胎壓路機為1220t或2025t,2019/6/30,113,提高壓實質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù),合理確定碾壓溫度 瀝青混和料的最佳碾壓溫度：材料允許的溫度范圍內(nèi)，瀝青混和料能夠支承壓路機而不產(chǎn)生水平推移、表面無開裂情況且壓實阻力較小的溫度。此時，可用較少的碾壓遍數(shù)，獲得較高的密實度和較好的壓實效果。 過高及過低的危害：過高時瀝青易老化且碾壓時易推移，過低混合料不易碾壓密實，剩余空隙率過大易使瀝青路面在營運期產(chǎn)生病害。 選擇合理的振頻（4050Hz）和振幅（0.40.8mm) 碾壓的遍數(shù)和速度 針對混和料不同的特性采取相應(yīng)的對策,2019/6/30,114,2019/6/30,115,面層施工的試驗檢測,施工中 礦料級配驗證、瀝青含量試驗、馬歇爾試驗 路面成型后 壓實度、厚度、平整度、粗糙度（構(gòu)造深度）、表面層的表面彎沉,2019/6/30,116,瀝青路面施工質(zhì)量管理和檢查 瀝青路面交工質(zhì)量檢查與驗收 工程施工總結(jié),2019/6/30,117,END,歡迎同志們提出問題、相互交流,2019/6/30,118,美國SHRP計劃瀝青研究項目簡介 Strategic Highway Research Program,美國SHRP計劃瀝青研究項目，其研究經(jīng)費占整個SHRP研究經(jīng)費的三分之一，約五千萬美元。 該研究項目的主要任務(wù)是制定一個以路面性能為基礎(chǔ)的瀝青材料規(guī)范和瀝青混和料規(guī)范，以及配套的瀝青混