提高瀝青路面耐久性關(guān)鍵技術(shù)途徑

1、提高瀝青路面耐久性關(guān)鍵技術(shù)途徑主要內(nèi)容一、瀝青路面耐久性問題及技術(shù)途徑二、水泥穩(wěn)定碎石抗裂設(shè)計與施工技術(shù)三、基于層位功能瀝青混合料設(shè)計技術(shù)四、瀝青路面施工關(guān)鍵技術(shù) 一、瀝青路面耐久性問題及技術(shù)途徑 1、瀝青路面耐久性問題表面功能衰減裂縫永久變形水損害1.縱裂2.橫裂3.網(wǎng)裂4.龜裂1.松散2.剝落3.坑槽4.唧漿1.車轍2.擁包3.搓板1.泛油2.磨光瀝青路面破壞高溫穩(wěn)定性低溫穩(wěn)定性水穩(wěn)定性耐久性抗滑性能圖2 Rutting cont車轍瀝青路面的病害類型、原因分析 （2）擁包（Shoving） 推移導(dǎo)致隆起（橫向、側(cè)向） 多發(fā)生在車輛變速和停站處 （3）搓板（Corrugations） 又稱

2、波浪、是一種緊挨而呈步長規(guī)律的 縱向起伏（波長一般小于2米） 多發(fā)生在基層松散而瀝青面層較薄處四、水損害類（3）坑槽（Potholes）（圖8） 剝落進一步向深度發(fā)展而形成 圖8 瀝青路面的坑槽 （4）唧漿（Sluirry Mud Pumping） 水從瀝青面層裂縫處滲入基層頂面，在汽車荷載作用下，動水壓力沖刷基層致使細料溶解成泥漿，從裂縫處被唧出。耐久性影響因素2、瀝青路面耐久性解決方案裂縫提高瀝青面層抗裂性能 提高半剛性基層抗裂性能 設(shè)置級配碎石過渡層 柔性基層車轍提高瀝青面層材料抗車轍性能 合理路面結(jié)構(gòu) 加強層間結(jié)合水損害骨架密實級配 提高粘附性 提高密實性耐久性解決技術(shù)途徑二、水泥穩(wěn)定

3、碎石抗裂設(shè)計與施工技術(shù)現(xiàn)規(guī)范設(shè)計振動法設(shè)計現(xiàn)規(guī)范設(shè)計振動法設(shè)計現(xiàn)規(guī)范設(shè)計振動法設(shè)計三、基于層位功能瀝青混合料設(shè)計 結(jié)構(gòu)層級配類型31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075上面層SFG-161009010077896173385025351727112071551148AC-13100901006885386824501538102872051548中面層SFG-2510090100758766785769455728381828122081651341037AC-20100901007892628050722656164412338245174

4、1337下面層MSFG-2010090100778765774658364826381626101861451137AC-2510090100759065835776456524521642123382451741337基于層位功能的瀝青混合料設(shè)計技術(shù)目標(biāo)配合比設(shè)計階段 供拌和機確定各冷料倉的供料比例、進料速度及試拌使用生產(chǎn)配合比設(shè)計階段 標(biāo)配合比確定最佳油石比及0.3三擋進行試驗 應(yīng)保證4.75、2.36、0.075mm通過率穩(wěn)定 該階段必須進行性能檢驗生產(chǎn)配合比驗證階段配合比三階段設(shè)計方法原材料礦料加熱振動篩二次篩分熱料提升熱料倉根據(jù)目標(biāo)配合比OACOAC0.3%三組瀝青用量根據(jù)熱料比例確

5、定最佳瀝青用量確定熱料比例生產(chǎn)配合比目標(biāo)配合比確定冷料比例確定最佳瀝青用量取冷料篩分根據(jù)冷料比例成型5組馬歇爾試件通過調(diào)整皮帶轉(zhuǎn)速青用量確定提供標(biāo)準(zhǔn)為生產(chǎn)配合比最佳瀝熱料比例最佳瀝青生產(chǎn)瀝青混合料熱料篩分目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比設(shè)計關(guān)系圖成型3組馬歇爾試件 礦質(zhì)集料級配與設(shè)計級配范圍石屑冷料比例2.364.75mm碎石熱料級配3號倉2號倉4號倉材料及組成通過下列篩孔尺寸(mm)質(zhì)量百分率(%)集料規(guī)格比例（%）1916.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075冷料級配9.5-19mm3310086.958.412.200000004.75-9.5mm26100100

6、10085.54.20000002.36-4.75mm1010010010010096.810.900000石屑2410010010010092.683.573.441.510.52.70礦粉710010010010010010010010096.492.080.0熱料級配1號倉3328.7 19.3 4.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2號倉2626.0 26.0 22.2 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3號倉1010.0 10.0 10.0 9.7 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4號倉2424.0 24.0 24.0

7、22.2 20.0 17.6 10.0 2.5 0.6 0.0 礦粉77.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 6.7 6.4 5.6 設(shè)計級配范圍1009310078886272374725351826131991561057設(shè)計級配中值10096.583674230221612864.759.5mm碎石4號倉3號倉2號倉1號倉振動篩篩孔孔徑如何確定？四、瀝青混合料的施工關(guān)鍵技術(shù) 1、路面耐久性的關(guān)鍵施工因素增加空隙率1%，至少 減少10%的壽命 壓密的意義【內(nèi)在質(zhì)量】粗細集料離析、溫度不均勻 導(dǎo)致空隙率不均勻， 結(jié)果同壓密不夠類似， 增加剝落與水損害、減少疲勞壽命 控制均勻性

8、的意義【內(nèi)在質(zhì)量】平整度舒適性指標(biāo)不均勻密度的位置溫差超過14C空隙率增加2%2、瀝青路面施工關(guān)鍵技術(shù) （1）粗細集料離析的控制 （2）混合料施工溫度的控制 （3）攤鋪 確保平整、均勻、密實 （4）壓實 確保密實確保均勻（1）粗細集料離析控制原材料（1）粗細集料離析控制原材料（1）粗細集料離析控制原材料（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗

9、細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料生產(chǎn)（1）粗細集料離析控制混合料運輸（1）粗細集料離析控制混合料運輸（1）粗細集料離析控制混合料運輸（1）粗細集料離析控制混合料運輸瀝青混合料的攤鋪 確保攤鋪均勻連續(xù) 平衡瀝青混合料生產(chǎn)、運輸和攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪（1）粗細集料離析控制混合料攤鋪施工溫度是瀝青路面施工重要參數(shù)

10、施工各環(huán)節(jié)的溫度分為： 攤鋪的“最低溫度” 開始碾壓的“混合料內(nèi)部最低溫度” 碾壓終了的“路表面最低溫度” 開放交通的“路表溫度”施工時應(yīng)注意各工序必須符合規(guī)范要求溫度（2）施工溫度控制（2）施工溫度控制生產(chǎn)（2）施工溫度控制生產(chǎn)（2）施工溫度控制生產(chǎn)（2）施工溫度控制運輸（2）施工溫度控制運輸（2）施工溫度控制運輸（2）施工溫度控制運輸（2）施工溫度控制攤鋪（2）施工溫度控制攤鋪優(yōu)化壓實工藝，盡快完成碾壓減少輪胎噴水減少初壓遍數(shù)（2）施工溫度控制壓實（3）瀝青路面的壓實影響路面壓實的因素碾壓程序薄層路面的壓實厚層路面的壓實目前碾壓中存在的問題壓路機距離攤鋪機太遠，碾壓溫度偏低。建議不要按規(guī)范

11、規(guī)定最低溫度控制，只要不推移，溫度越高，效果越好；壓路機碾壓速度普遍偏快。碾壓速度快，作用時間短，碾壓效果差，容易影響平整度；壓路機碾壓段長度過長。長度應(yīng)該與攤鋪機速度相適應(yīng)，并保持大體穩(wěn)定。壓路機兩端折回的位置應(yīng)成階梯型隨攤鋪機向前進，使折回處不在同一橫斷面上。配備的壓路機操作手少。壓路機經(jīng)常休息，應(yīng)該做到人歇壓路機不歇碾壓時沒有將驅(qū)動輪面對攤鋪機。在坡道上碾壓時應(yīng)將驅(qū)動輪由低向高處碾壓壓路機碾壓過程中噴水過多。噴水必須是霧狀，不得自流，噴嘴必須經(jīng)常檢查是否堵塞。壓路機的數(shù)量和配置 原則上，需要的壓路機臺數(shù)可根據(jù)與鋪筑速度匹配的原則，由壓路機寬度、速度、要求的碾壓遍數(shù)計算確定。規(guī)范首次提出了

12、高速公路鋪筑雙車道瀝青路面的壓路機數(shù)量不宜少于5臺的要求。壓路機的折返壓路機的折返很有技巧，要密切注意在折返過程中會不會產(chǎn)生推移擁包，有的壓路機是在前進多靠近攤鋪機時曲線拐彎，然后倒退錯輪，這樣容易在未碾壓段落產(chǎn)生橫向推移。 碾壓時機在高溫下緊跟壓路機碾壓是提高碾壓效果的重要手段，錯過了時機將使壓實很難進行。瀝青混合料施工難于碾壓的“敏感區(qū)(tender zone)”，或稱為“不穩(wěn)定區(qū)”，此溫度范圍約為93115。這是針對非改性瀝青混合料而言的，在此溫度下，混合料的碾壓猶如土基含水量過大時的彈簧情況一樣，不過沒有那么明顯。 碾壓時機混合料在碾壓過程中發(fā)生推移是密級配瀝青混合料的一種常見的現(xiàn)象，

13、那是因為集料的嵌擠作用不足以抵抗壓路機碾壓過程中的水平力而造成的，這時只能將溫度降下一些再碾壓。 防止混合料產(chǎn)生發(fā)絲裂縫和推移首先是要改善瀝青混合料自身條件，包括徹底烘干集料、選擇合理的級配、減少離析，尤其是減少砂和圓滑集料的數(shù)量、保持合理的粉膠比施工過程中必須徹底清除下表面。不得有滑動的砂石存在混合料運輸時要有遮蓋措施，防止遭雨淋，禁止雨天和路面潮濕的情況下攤鋪混合料，采用稠度較大的粘層油，噴灑適宜的粘層油數(shù)量。認(rèn)真研究并采取合理的壓實工藝，這是防止混合料軟化和產(chǎn)生推移的關(guān)鍵。尤其是要控制好壓實溫度，配置合理的壓路機臺數(shù)，在溫度下降到不穩(wěn)定區(qū)(115左右)之前完成碾壓。從原則上講，混合料開始

14、碾壓的溫度應(yīng)該就是攤鋪溫度，即壓路機應(yīng)該緊跟在攤鋪機后面碾壓。 推移發(fā)生時的措施如果混合料的攤鋪溫度過高，混合料中瀝青的粘結(jié)性太低，尤其是對那些集料有離析的混合料采用鋼輪壓路機初壓是困難的，很難避免發(fā)生推移。此時就不得不等待溫度稍稍下降后在適宜的壓實溫度范圍內(nèi)加快碾壓。如果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有推移的情況發(fā)生，應(yīng)該立即停止鋼輪壓路機的碾壓，改用輪胎壓路機碾壓。實踐證明，即使在不穩(wěn)定區(qū)，采用輪胎壓路機碾壓也不會發(fā)生推移，這也是很多國家推薦或優(yōu)先采用輪胎壓路機進行復(fù)壓的原因。如何解決輪胎粘瀝青的問題采用輪胎壓路機碾壓的最大的困難是如何解決輪胎粘瀝青的問題，并可能造成混合料表面不平整。根據(jù)國外的經(jīng)驗，通常的做法

15、是在碾壓開始前用噴燈對輪胎加熱，在開始碾壓時灑少量的肥皂水，待輪胎發(fā)熱后，就可以停止灑水了。近來已經(jīng)有廠家在生產(chǎn)輪胎壓路機時采用不粘瀝青的復(fù)合橡膠作輪胎。只要能很好地解決瀝青粘附輪胎的問題，輪胎壓路機的效果就會很好。 密級配瀝青混凝土復(fù)壓應(yīng)優(yōu)先采用輪胎壓路機輪胎壓路機對混合料具有搓揉作用輪胎壓路機碾壓后的瀝青層透水性最小，對石料的壓碎和棱角磨損小使用方法不正確，既不預(yù)先加熱，又不注意輪胎保溫，輪胎粘瀝青情況比較嚴(yán)重，導(dǎo)致曬水過多；還有一些工程，并不把輪胎壓路機放在前面碾壓，擔(dān)心影響平整度，壓實效果受影響實際使用中，很少優(yōu)先考慮采用輪胎壓路機復(fù)壓。針對早期水損壞嚴(yán)重情況，大力推廣輪壓是一項重要措

16、施復(fù)壓是關(guān)鍵薄壓實層適宜于采用靜態(tài)的剛性碾，不宜用振動壓路機。 輪胎壓路機可以適宜于不同厚度的壓實層，使用最“皮實” 對瀝青粘度較大、或者較厚的壓實層，靜態(tài)的剛性碾可能難以達到要求的壓實度。 在法國，要求輪胎壓路機的噸位保證每個輪胎不小于5噸，日本為了增加輪胎壓路機的壓強，減少輪胎的數(shù)目到只有57個。相比之下我國國產(chǎn)的輪胎壓路機噸位輕，輪數(shù)多，壓實效果將受到影響，輪胎壓路機具有幾大優(yōu)點：具有特別好的搓揉作用、密水性效果好、碾壓均勻、不需要灑水、不會出現(xiàn)發(fā)裂、能比鋼性碾達到更大的密實度、不如振動碾那么操作難度大、有較大的溫度適應(yīng)范圍等等。所以在歐洲和日本，輪胎壓路機使用最普遍。近年來，我國開始重

17、視采用大噸位輪胎壓路機，或者采用輪胎壓路機和振動壓路機組合碾壓，對防止水損壞已經(jīng)起到了明顯的效果。但對于粗集料含量多、粒徑大的混合料，尤其是大粒徑瀝青穩(wěn)定碎石基層，以及SMA混合料，采用輪胎壓路機碾壓的效果將不及振動壓路機。對SMA混合料，由于瀝青含量高，采用輪胎壓路機碾壓可能使瀝青瑪蹄脂膠漿擠出來，所以通常不能使用輪胎壓路機。 復(fù)壓是關(guān)鍵（續(xù)）輪胎壓路機和振動壓路機同時使用時誰前誰后的問題，各地的做法不盡相同。通常情況下，振動壓路機在開始階段比輪胎壓路機好，而輪胎壓路機的后期搓揉壓實效果好。但為使輪胎壓路機的輪胎盡快發(fā)熱，應(yīng)放在最前面趁高溫碾壓使輪胎發(fā)熱，再調(diào)到后面。為了減少有風(fēng)天氣輪胎容易

18、降溫發(fā)生粘附瀝青，給輪胎壓路機做圍裙是國外一種常用的方法。工程上經(jīng)常反映輪胎壓路機輪跡不容易清除，對此要客觀分析，有的看似輪跡，實際上并不是輪跡。另一方面即使有極輕微輪跡，通車后也很快消除，不必計較。復(fù)壓是關(guān)鍵（續(xù)）碾壓工藝優(yōu)化有研究資料對振動與靜態(tài)壓路機的結(jié)合方式及壓實工藝提出了新的觀點，即為盡快獲得所要求的壓實度，將振動壓路機用于初壓可能是重要手段。在瀝青混合料處于高溫狀態(tài)時，把集料顆粒碾壓到它的最后位置、振動壓路機可促進集料的嵌擠，并對先靜壓后振動的傳統(tǒng)工藝提出質(zhì)疑，認(rèn)為先用靜態(tài)壓路機使混合料定位并壓實，繼而使用振動壓路機則可能引起集料斷裂，并導(dǎo)致混合料密度減少而不是增大,據(jù)此，建議使用

19、高頻低幅的振動壓路機進行初壓，再用一臺靜態(tài)鋼輪壓路機實施終壓的碾壓步驟，但這種做法有人擔(dān)心會影響路面的平正度，工程實踐證明這種擔(dān)心是不必要但這種做法有人擔(dān)心會影響路面的平正度，工程實踐證明這種擔(dān)心是不必要的。的。碾壓工藝優(yōu)化初壓（穩(wěn)壓）：初壓宜用質(zhì)量較小的雙鋼輪振動壓路機，前進靜壓， 后退振壓。初壓2-3遍，初壓必須緊跟攤鋪機，盡快 完成，要求初壓必須有兩臺雙鋼輪壓路機。復(fù)壓（壓實）：壓實度完成階段，首先用雙鋼輪振動壓路機緊跟初壓 壓路機振壓（最好質(zhì)量較大的）2-4遍，其次緊跟25T 以上膠輪壓路機壓4-6遍。終壓（收面）：用雙鋼輪壓路機（靜壓路也可）緊跟復(fù)壓2遍以上，以 無輪跡為準(zhǔn)。壓路機必須緊跟在攤鋪機后面碾壓（兩者之間為一人穿過距離）。 碾壓速度為4km/h（即一般人行走的速度） 振動頻率宜為3550Hz、振幅宜為0.30.8mm。 “緊跟、強壓、高頻、低幅”。壓實度檢測標(biāo)準(zhǔn)密度問題各國標(biāo)準(zhǔn)密度 美國規(guī)定三個