沥青混凝土路面设计范文

时间:2024-03-28 17:40:55

导语:如何才能写好一篇沥青混凝土路面设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

沥青混凝土路面设计

篇1

关键词:病害判定;处理;弯沉控制指标;清缝填缝;贴缝处理;喷洒沥青粘油层;铺设玻纤格栅;

Abstract: It is applied more and more widely to pave asphalt concrete pavement onto the old cement concrete pavement in urban road construction. To prevent and control the reflective crack is the key point of designing the asphalt concrete overlay. However, there still has not the ideal method toradically prevents reflection cracking, only the processing measures that can delay the reflective crack formation, that is producting the geosynthetic materials layre by applying the modified asphalt concrete cover on a crack (pick) sew the pavement.

Keywords: diseases judgement; processing; deflection control index; raked joint; , joint filling; stick seam processing; spray asphalt sticky oil; laid glass fiber grating;

中图分类号: TU528.42文献标识码:A文章编号:

旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面在城市道路建设中被越来越广泛的应用。通过加铺沥青混凝土面层可以改善道路使用性能,提高行车质量,延长路面的使用寿命,美化路容路貌,提高路基的稳定性和路面的水稳性;同时利用原旧水泥混凝土路面,造价低,施工方便。

防止和控制反射裂缝是沥青混凝土加铺层设计的重点。反射裂缝是由于旧面层在接缝或裂缝附近的位移,引起接缝或裂缝上方沥青混凝土加铺层内出现应力集中所造成的。各地区的温度状况不同,各路段的交通条件和现有路面结构状况不同,因而反射裂缝的产生,有可能主要是温度原因引起的,也有可能主要是荷载作用引起的,或者是温度和荷载共同作用造成的。对于主要因温度原因而引起反射裂缝的情况,可以采用降低加铺层与旧面层间粘附阻力以及增加加铺层抗拉强度的措施。对于主要因荷载作用而产生反射裂缝的情况,应采用降低接缝处板边弯沉量以及增加沥青混凝土加铺层路段抗弯拉强度和抗剪切强度的措施。为此,应根据加铺层路段的具体情况和条件,分析出现反射裂缝的可能原因,从而针对性地提出相应的预防或延缓措施。但是,目前还没有从根本上防止产生反射裂缝的理想方法,只有推迟反射裂缝形成的处理措施,即采用改性沥青混凝土罩面,并在有裂(接)缝的路面上做土工合成材料夹层。

综上所述,并结合本人所设计的某县城的主干道改造工程设计实例,对旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面设计概述如下,主要为旧面板的处理办法及为防止反射裂缝的采取的一些措施(设置防裂贴及铺设玻玻纤格栅)。

此工程实例旧水泥混凝土路面修建时间不长,损坏状况和接缝传荷能力为优良。设计方案确定改造方式为直接在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层。加铺层铺筑前应更换破碎板,修补和填封裂缝,磨平错台,压浆填封板底脱空,清除旧混凝土面层表面的松散碎屑、油迹或轮胎擦痕,剔除接缝中失效的填缝料和杂物,并重新封缝。

一、对旧水泥混凝土路面进行病害判定及处理

1.裂缝

A.对于表面小于3mm的纵、横向轻微裂缝,且未出现10mm以上错台或严重剥落的,可采用扩缝灌浆方式:

①顺着裂缝扩宽成1.5~2.0cm的沟槽,槽深可根据裂缝深度确定,最大深度不得超过2/3板厚;

②清除混凝土碎屑,吹净灰尘后,填入粒径0.3~0.6cm的清洁石屑;

③在沟槽内灌入裂缝修补材料,裂缝修补材料可采用经过改性的环氧树脂材料或经乳化反应过的环氧树脂乳液。

B.对纵横向的表面裂缝大于3mm且为10mm以上错台或严重剥落、中等以上的纵横向裂缝、破碎板的处理:

①破碎、清除面板,在破碎过程中不得伤及相邻面板及拉杆;

②当面板破除后,须对基层进行处理:当基层完整且基层顶面回弹模量大于100 Mpa时,仅需整平基层,当基层松散须对基层进行处理,应全深度控除基层,对于连续路段(长度大于20米),基层可采用水泥稳定碎石,对于局部路段,基层可采用C20水泥混凝土。重新铺设的基层高度应与旧路基层顶面高程相同。

③当相邻拉杆在破碎面板过程中损坏或少设、未按设计规模布设以及现状绿化分隔带拆除部分,应补设拉杆,拉杆设置应按有关规范要求。

为了避免新老混凝土面板之间产生界面缺陷,使混凝土面板开裂,需要在新浇筑的混凝土面板中返回优良的添加剂,如早强剂、减水剂、膨胀剂,在使用添加剂之前,应参照产品说明进行试验,再分别确定以上添加剂的剂量,以取得较好的效果。

2.错台

A.错台≤1cm的可不予处理。

B.错台>1cm的板块,可以将错台高出的一侧的板块边缘50cm范围内,按斜度削平至下沉板边缘平齐,可用磨碎机磨平,或人工凿平。

3.角隅断裂、接缝碎裂

导致角隅断裂、接缝碎裂的原因绝大部分由于局部基层不够稳定、软弱,有的还出现坑洞,少数是因为板厚度不够。

处理办法:按照破裂面的大小和深度,确定切割范围并放样,用切割机切开边缝,凿除破损部分,破碎清除碎块,打成规则的垂直面,目测基层,若基层板体性差,则下挖基层,直至板体性好的层面。然后用不少于20cm的C20水泥混凝土修复松散基层,浇筑新混凝土,与原有路面平齐。

检查原有的传力杆和拦杆,如有缺失或者损坏,应另设新杆或进行修理。

混凝土硬化后,用切缝机切出接缝槽,然后灌入填缝材料。

4.断板

对于有贯穿全板的纵、横、斜向裂缝的板块,旧板断裂后板块数≥3块的板块,考虑将其破碎重新浇筑。

处理办法:将旧板破碎、清除并运走板块碎块,清扫基层,用C20混凝土修复松散基层(如有松软的素淤泥块,应挖坑切槽,直到坚硬基层),修复后的基层表面要平整,并具有一定的横坡坡度,然后重新浇筑表层混凝土板,并喷洒养护剂养护。

5.脱空板

以下四种方法判断脱空板块:

A.下雨之后唧泥的板块;

B.如测定全线板块的弯沉值,实测弯沉值大于14的板块;

C.人站在板边接缝处,当重型车辆驶过时,能感觉到两板之间相对垂直位移;

D.当重车行过,在板边能听到空洞声。

处理方法(压浆处理及换板处理):

A.压浆处理方法为:

①面板上布设5个灌浆处,其中面板四周和板中各布设一个。

②灌浆孔钻好后,采用压缩空气将孔中的混凝土碎屑、杂物清除干净,并保持干燥。

③灌注机械可采用压力灌浆机或压力泵,灌注压力为1.5~2.5Mpa.

④灌浆作用应先从沉陷量大的地方的灌浆孔开始,逐渐由大到小。当相邻孔或接缝中冒浆,可停止泵送水泥浆,每灌完一孔用土楔堵孔。

⑤待砂浆抗压强度达到3Mpa时,用水泥砂浆堵孔。

⑥灌浆完成3天后进行弯沉检测,当接缝两侧弯沉差超过0.06mm时,应重新灌浆。

B.换板处理法为:同上断板处理方法

二、 弯沉控制指标

弯沉控制指标(单位0.01mm)

①单点实测弯沉值LR≦14,不予处理;

②单点实测弯沉值14<LR<40,则目测板块的破坏和整体性情况,如情况良好,则可压浆处理;如情况不好,则按换板处理,整板破碎,处理基层,新浇混凝土板块。

③单点实测弯沉差LR>40,则按脱空板处理,整板破碎,处理基层,新浇混凝土板块。

④相邻板块之间弯沉差大于6,则需检验是否满足弯沉值LR≦20的要求,如满足,则将弯沉较大的板块端部50cm范围内用切割机切除,处理基层,新浇混凝土板块,新浇混凝土块要与相邻板块之间设置拉杆和传力杆。

⑤新浇混凝土板块后,要测量弯沉和相邻块之间弯沉差,要求符合上述要求。

三、清缝、填缝

板块维修好后,还得对板块之间纵、横缝用嵌缝料充填,以防雨水及杂物下渗。

清缝:用小扁凿凿除或清缝机具清除旧填缝料和其它杂物,再用吹尘器将缝内灰土吹干净。

填缝:填缝料要具有防水性、粘结性、弹塑性、热称定性、低温柔性、抗嵌入性和耐久性;使用方便,不污染环境等优点。可采用聚乙烯胶混类、橡胶沥青类材料等。

在水泥混凝土路面修补工作完成,弯沉及弯沉差达到设计控制要求后,对未损坏的旧水泥混凝土面板表面凿毛并仔细清洗,在加铺沥青罩面层以前要铺设土工合成材料夹层以推迟反射裂缝形成。具体为:

一、贴缝处理

对修补后的水泥混凝土路面的纵横缝采用改性沥青油毡(防裂贴)进行贴缝处理,油毡贴缝宽度为50cm,缝两侧各25cm,贴缝处理可以减少雨水下渗到道路基层中,并起到吸收部分应力的作用,可以延长道路的使用寿命。

二、均匀喷洒沥青粘油层

喷洒前应清扫路面,在准备好的干燥旧路面上采用沥青洒布机喷洒一层0.4kg/㎡~0.6kg/㎡的改性乳化沥青粘层油,沥青喷洒时应保持沥青温度在150~175℃之间。

大气温度低于10℃或路表面潮湿时,不得浇洒粘层沥青,粘层沥青施工需严格按照施工规范进行。

三、铺设玻纤格栅

篇2

关键词:公路;沥青混凝土;配合比设计

一、公路沥青混凝土路面原料的选择及试验

为了使公路路面达到规定的标准,必须对公路沥青混凝土路面原料做严格的选择。

水泥:要选择那些终凝时间大于6小时而且标号较低的品种。

石灰:要选择ш级以上的生石灰或者熟石灰。如果选择熟石灰,一定要在使用前七天才进行消解,同时尽可能减少它的储存期,以免失效。如果石灰的所含有的钙镁量较低,尽量不要选用,以防达不到应用的密实度。

碎石: 要选择压碎值不大于30%的碎石作为公路的基层碎石,一般来说,作为配料的碎石的规格不能多于4种。作为公路面层的碎石,其规格也不能超过4种,而且其他的技术指标也比较高,例如,含泥量不得大于1%,针片碎石的比例不能超过15%,压碎值低于基层碎石的比例,同时最上层所用硬石的磨光值不得低于42%。

沥青:选择沥青时,要特别注意它的针入度、延度、软化点这三个方面是否符合要求,所以,在沥青炼制完成后,炼油厂要进行严格检验,并出具质检单,没有质检单的沥青,严禁使用。

二、公路沥青混凝土路面配合比设计

(一)底基层

第一,依照灰剂量2%的间隔配置不少于五种的配合比不一样的混合料,然后检测它们的最佳含水量以及最大干密度两个指标;第二,依照95%的压实规定,配置不少于五组的试件,每组6个,然后进行保湿养生6d, 浸水1d,再检测出每组的无侧限抗压强度,选择这几组当中其平均抗压强度不低于设计抗压强度( 1-1.645Cv ),同时灰剂量比较小的试件作为预选的混凝土路面配合比。在计算时,其综合稳定土如果是针对石灰土和水泥石灰,其值是0. 8MPa,如果是针对二灰土,其值是0. 5MPa。

(二)基层

公路沥青混凝土路面基层配合比设计底基层要复杂一些。第一,要对预计采用的原材料做好筛选和分类,绘制它们的级配曲线;第二,运用图解的方法做好级配合成,计算出符合级配要求的所用原材料的比例,同时做细微调整。这个过程中,要注意水泥碎石的集料合成级配要符合表1的规定,二灰碎石的集料合成级配要符合表2的规定;第三,依照灰剂量2%的间隔配置不少于五种的配合比不一样的混合料,然后检测它们的最佳含水量以及最大干密度两个指标;第四,依照98%的压实规定配置试件,每组9个,然后进行浸水7d,再检测出每组的无侧限抗压强度,选择其平均抗压强度不低于设计抗压强度( 1-1.645Cv ),同时灰剂量比较小的试件作为预选的混凝土路面配合比.在计算时,其综合稳定土如果是针对水泥碎石,其值是3~ 4MPa,如果是针对二灰碎石,其值是0.8MPa。

(三)沥青面层

第一,公路沥青混凝土路面沥青面层的配合比设计也要做好集料的合成工作, 保证级配符合规范的标准。一般来说,沥青混合料的级配要符合表3 的标准。第二,依照0.5%的间隔选择取5种具有差异的沥青量,配置马歇尔试件,测量这些试件的密度、稳定度以及沥青饱和度等一系列的指标,然后建立坐标, 横坐标是沥青用量, 纵坐标是各种检测指标, 然后将试验的数据在坐标图里标注出来,并连接成线。再在坐标图里把密度最大值所对应的沥青用量作为x1 、把稳定度最大值所对应的沥青用量作为x2,把规定空隙率范围的中值所对应的沥青用量作为x3, 这三个的平均数作为沥青合适用量的初始值AA1 = ( x1 + x2 + x3)/3;然后再根据表4,求出沥青合适用量AA2,然后比较AA1和AA2的情况,确定沥青用量AA;根据AA配置车辙试验试件,然后测算该试件的各种指标,如果符合表4的要求,就可以得到沥青混合料的配合比;但如果没能符合要求,就需要重新测算。

三、公路沥青混凝土路面配合比应用

为了确保沥青混凝土路面的品质,在实践中应用时要注意如下问题:

(一)施工前的准备工作

1.要做好基层的验收工作。一般来说基层分为全部新建和原路改造。新建的基层要在上面15-20米的距离设置土工格栅或者其他措施撒布改性沥青;如果是改造,则要对已有的坑洼点、下沉点、以及裂缝或者碎裂等问题进行处理。

2.要做好原材料和设备的检查,确认合格。依照上面“公路沥青混凝土路面原料的选择及试验”的要求,对原材料进行严格的检查;对设备的检查主要是检查设备的配套是否合适、性能是否正常 、计量精度是否准确。

(二)选择路段进行试铺工作

为确保沥青混凝土路面配合比在实践中的可行性,在进行正式的施工前要进行试铺工作。可以选择100-200米的直线路面作为试验段。试铺时要详细记录情况并加以分析,以获得第一手的数据。

(三)做好公路正式施工工作

施工一般包括大体的五个工序,即沥青混凝土料的配置、运料、摊铺、连接处处理和机械碾压。在这个过程中,要严格依照试铺时的资料标准开展工作,以确保公路工程的质量。

参考文献

[1]蔡骏.高速公路沥青路面的沥青混凝土配合比设计理论浅析[J].工程与建设,2006,(5).

[2]徐进波.高等级公路沥青混凝土路面配合比设计[J].西部探矿工程,2002,(S1).

篇3

关键词:市政道路;沥青加铺层;结构设计

Abstract: this paper analyzed the design of old cement concrete pavement add the asphalt overlay of structural.Key words: municipal roads; asphalt overlay; structural design

中图分类号: U416.216文献标识码:A文章编号:

前言

目前广东省大部分城市现有的市政道路以水泥混凝土路面为主,沥青路面仅占很小一部分。一线城市如广州、深圳等沥青路面覆盖率相对较高,二三线城市还是以水泥混凝土路面为主。早期市政道路水泥混凝土路面现已出现不同程度的破损,行车噪音大,而沥青路面表面平整无接缝,行车振动小,噪音小,城市形象美观。在原有水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土的方法被广泛采纳。本文结合珠海市柠溪路、紫荆路、翠香路道路改造工程,阐述旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土层的结构设计。

一工程概况

柠溪路、紫荆路、翠香路道路改造工程位于珠海市城区香洲区,柠溪路、紫荆路是连接香州片区与前山片区的城市主干道。柠溪路南起翠微西路,北至人民路/紫荆路,途经富柠街、吉柠路、双竹街、兴业路,全长2630米,改造后宽42米,双向六车道;紫荆路南起人民路/柠溪路,北至梅华东路,途经桃园路、银桦路、银香路、运通路、翠香路、兴华路、沿河东路,全长1688米,改造后宽40米,双向六车道。设计内容主要包括两座立交、一个地下停车场、九座人行地道、机动车道旧混凝土路面加铺沥青混凝土等。

本工程在沥青路面使用性能气候分区中位于1―4区,本工程所在区域冬夏季节交替明显,终年气温较高,偶有阵寒,但冬无严寒,夏不酷热,年日温差较小,属南亚热带海洋性季风气候。年平均气温22.4℃。无冬季天气,终年气温在0℃以上,极端最低气温为2.5℃。日最高气温≥35℃的日子为数不多,全年为2.1天,极端最高气温为38.5℃。年平均相对湿度为79%。年降雨日为137.2天,年平均降雨量为1993.70mm。

柠溪路紫荆路改造后为城市主干道,机动车道双向六车道,设计车速50km/h。设计使用年限内累计标准轴次为:1100万次/车道。

二现状调查及病害处理

2.1现有水泥砼路面缩缝、纵缝、胀缝处理:对道路沿线现状水泥砼路面接缝进行详细检查,对现有缩缝、纵缝、胀缝用高压水进行清洗,凡无填缝料或填缝料老化等病害需以SBS改性沥青重新填缝。

2.2水泥砼板块断裂处理:路段路基不均匀沉降产生的裂缝,该类裂缝板块应整板凿除新建;其他要求在断裂缝位置两侧各宽出25cm范围内,凿除该范围水泥砼(厚度>10cm)重新浇筑C35水泥砼。

2.3水泥砼板块破碎部位处理:对水泥砼板块破碎部位两侧各宽出10cm范围进行切除,重新浇筑C35水泥砼,板块切除范围要求整齐。

2.4水泥砼板块接缝啃边、自由边断角处理:现状水泥砼路面啃边、断角损坏较深、较宽的板块,应先凿除损坏部位(厚度>10cm),重新浇筑C35水泥砼。破损面较浅、较窄的板块可先凿除破损路面(厚5cm),然后用4%橡胶沥青填平。

2.5 水泥混凝土路面弯沉测试使用东风牌EQ3092F190型车和贝克曼梁检测法,检测路段点数24个点,平均弯沉值为23.6(0.01mm),评定代表弯沉值33.1(0.01mm)。水泥混凝土抗极限抗拉强度最小4.6Mpa,平均4.9MPa。

2.6交通量调查

据调查,柠溪路、紫荆路、翠香路主要以小客车为主,同时,公交车所占的比例也较高,该道路车辆类型比例情况如下:小客车约占51.2%,公交车约占9.8%,大客车约占7.6%,小货车约占16.5%,中货车约占11.4%,其他车辆约占3.4%。

三沥青加铺层设计的原则

加铺层结构设计包括结构组合、厚度计算与材料组成,其原则如下:路面设计应根据道路等级与使用要求,遵循因地制宜、方便施工、利于养护的原则,结合当地条件和经验,对路面进行综合设计,以达到技术经济合理,安全适用的目的。主要考虑因素是延缓和减少反射裂缝的出现,具备高温稳定性和避免水损害等特点,满足行车安全的抗滑要求。

五沥青加铺层结构设计

在参考已有工程经验和理论分析的基础上,根据沥青加铺层的结构设计原则,综合分析比较,机动车道加铺沥青混凝土路面结构组成为:4cmSBS细粒式改性沥青混凝土上面层(AC-13C),6cm中粒式沥青混凝土下面层(AC-20C),调平层,具体结构详见下图。

沥青混合料的类型选择和配合比设计是保证沥青路面使用质量和功能的关键,要求加铺层的沥青混合料本身具有高温抗车辙、低温抗开裂及抗疲劳、耐久等性能,同时能防止雨水下渗,诱发水损害。

5.1上面层设计

上面层应具有密实均匀、抗滑耐磨的功能。根据工程地区气候条件,结合以往工程实践,上面层选用抗滑和防渗效果好的粗型级配AC-13C。沥青采用SBS成品改性沥青,并在灯控交叉口进口段路段100m范围内添加聚丙烯腈纶纤维。

5.2中(下)面层沥青混合料类型的选择

根据以往工程案例,车辙变形一般发生在中面层。因此中(下)面层的一个重要作用是抗车辙,具有高温稳定性和水稳性。所以选用AC-20C作中(下)面层,沥青采用B-50沥青。为提高沥青砼路面抗车辙性能,本次改造中在灯控交叉口进口段路段100m范围内添加抗车辙剂。

5.3其他措施及技术要求

(1)随着新材料的发展和应用,不少研究实践证明使用土工布是减缓沥青混合料反射裂缝的一种有效、经济的方法。为保证工程质量,我们对土工布加以严格控制,选用了压缩性小,模量大,化学和生物作用稳定,浸透沥青性能良好的聚酯长丝无纺土工布,规格为150g/m2。该土工布抗拉强度达到8kN/m以上。具有良好的延伸性和抗刺破和胀破能力,可将应力扩展至更广范围,缓解裂缝处的应力集中,起到了吸收部分拉伸能量的作用。

(2)在水泥混凝土路面与沥青层之间以及各沥青层之间分别洒AL(M)-4粘层油,主要提高界面粘结能力和减少雨水渗入到路面结构内部。

(3)调平层根据沥青砼加铺层与现状砼路面之间高差采用不同材料,当高差≤7cm时,调平层采用中粒式沥青砼(AC-20C);当12cm≥高差>7cm时,采用密级配沥青碎石(ATB-25);当高差>12cm时,采用水泥稳定级配碎石。

(4)沥青混合料矿料的技术要求:

粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石,不可使用筛选砾石、矿渣及软质集料。

细集料:细集料应选用天然砂或人工砂,当用石屑代替砂时,石屑用量不得超过砂用量,且石屑应为碱性。技术指标:表面密度≥2.45吨/立米。

矿粉:矿粉应由石灰岩中的强基性岩石磨制而成,也可由石灰、水泥代替。但用这些物质作填料时,其用量不宜超过矿料总量的2%。不得用粉煤灰代替矿粉。技术指标:表面密度≥2.45吨/立米。含水量:≤1%。

(5)沥青混合料施工温度控制要求:沥青砼施工温度(℃)

为确保沥青混合料的摊铺温度,拌和厂至施工现场≤1小时运输时间。

六结论

本文结合柠溪路、紫荆路、翠香路道路改造工程旧水泥混凝土路面改造工程,在各种基础资料调查的基础上,根据旧水泥混凝土路面上沥青混合料加铺层结构设计的原则,依据国内外实体工程的实施经验与理论分析结果,提出柠溪路、紫荆路、翠香路道路改造工程旧水泥混凝土路面上沥青混合料加铺层的结构设计方案。并对结构方案进行了初步的分析与论证,提出了几条保证沥青加铺层使用性能的措施和技术要求,该方案的效果需经过工程实践的检验。

参考文献:

【1】公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006),人民交通出版社,2006。

【2】公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004),人民交通出版社,2004。【3】徐世法,季节等。沥青铺装层病害防治与典型实例,人民交通出版社,2005。

篇4

关键词:路面设计;现状;沥青混凝土;

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:

Abstract: with the rapid development of the economy of our country, the construction of the road is more and more important. Generally the road surface of our country is basically asphalt concrete as the main structure. In the last one hundred years, about some of the asphalt concrete pavement design methods are undergoes many of the reform and innovation. First mechanics method, and then after development, again experience method, to finally put the two together, that is the method of mechanical experience. In the design of the pavement at the time, America's Aashto and Cbr, the two methods, leading the pavement design trend. Some methods of design in our country road is basically the Soviet union and of learning, but in our country these years in the use of these methods of many times change, but useless from essentially to reform, so have a lot of problems didn't get corresponding solution. After our country and foreign pavement design idea and method of the comparison and analysis, highlighted in China on the pavement of asphalt concrete design of the existing problems, and then also put forward some practical Suggestions.

Keywords: road surface design, The present situation; Asphalt concrete

沥青混凝土的路面主要是由结合料(以沥青为材料)与矿料相黏合而修筑的路面,然后跟各种垫层与基层组成的路面的结构。相比较于水泥混凝土的路面,其具有无接缝、噪声小、表面平整、养护容易以及行车的舒适性很好等一些优点,越来越被建筑单位广泛的使用了。尽管沥青混凝土得到了广泛的推广,但是人们对其路面的设计方法的了解仍然处于比较低的水平。特别是那种半刚性的基层的路面设计的方法,还是运用的是静态的层状体系的设计理论,但是并没有反映出其本质的特性。本文将结合沥青混凝土的路面设计的方法的发展,同时总结了我国的路面设计的一个现状。

一、路面设计的一些方法的改革

路面的设计方法基本上是经过了这几个阶段:古典理论的方法、Cbr方法和Aashto经验的设计方法、半理论与半经验的方法等。在当时,这些方法跟交通、社会以及经济等相适应。

(一)古典理论的计算方法

古典理论的计算方法是设计路面的方法的第一代,它的特点是以根据轮载所分布给土基的应力的大小为依据的。

(二)经验的设计方法

Cbr方法以及Aashto方法在经验的设计方法里是非常有代表性的。Cbr方法是路面设计的第二代的代表。它主要是美国加州的工程师在1929年提出来的,目前美国FAA的机场以及日本的路面设计都是根据Cbr方法为基础的。而Aashto方法主要是不断的发展与研究,同时经常不断的提出新的版本,这种方法主要是考虑到了路面提供给车辆的服务水平,是比较进步的。在这种方法以后的版本里充分体现了全寿命的周期分析这个方法的应用。

(三)力学的经验法

力学的经验方法一般都是先分析在环境与荷载的作用下路面结构的力学的反应量,然后再利用路面的性能和力学的反应量这两者之间所建立的一种性能模型,最后再根据设计的要求来对路面的结构进行设计。

(四)半力学与半经验的方法

Aashto放弃了以前的那种完全经验的方法,然后开始运用半力学与半经验的方法来对路面进行设计。(1)沥青混合料的设计参数往往是采用的动态模量,这种动态的模量主要是根据时间的波动来预测的,把以前采用的那种恒定力学的指标改变了;(2)把路面的结构设计的一些指标和混合料的设计指标能够有机的结合起来;(3)对路面的使用性能的指标(路表的弯沉值、裂缝以及平整度)进行预测。这些变化能够反映出路面的结构设计的一种潮流,一种趋势,而且这种路面的结构的设计过程是比以前更加的复杂化与详细化。同时呢,新建的路面结构的设计和以后的养护能够更加方便的结合起来。

二、关于沥青混凝土这种路面设计在我国的发展现状

在我国,一般的路面在设计的时候是15年左右,但是实际使用的时间一般只有8年左右。我国运用了比较先进的设计方法为什么却使路面的所设计的寿命比预期的寿命要小的多。在国内,我们所引用的混合料的设计方法也是非常先进的,但是最后还是失败了。经过了一系列的分析发现,导致这种现状的原因主要有施工的一些因素,还有超载的一些因素,但是落后的设计理念是最重要的原因。有如下的几点表现:

(一)力学经验这种设计方法在表面上是完美的,但是在实际上是形式的。设计的单位不重视路面的设计,对设计文件的研究深度不够,对材料的实验是不做的,理论上的分析也是形式上的。各类型的参数指标大多数都是照搬以前那种特定的“成功的经验”。

(二)科学研究跟生产不接轨。在我国,创新的一个主体就是科研院所。而生产的主体则是企业,这就影响了生产和科学研究的不联系。研究者的那种研究工作只是为了研究才去研究的,而不是服务于生产的,所以是不好让生产利用的。另外,生产方面的设计者不能够利用科学研究的成果来把实际问题给解决掉。从而这就是我国的路面设计处于一种低水平的状态的重要的原因。

(三)路面的设计比较粗糙。一般的,材料方面的那种力学上的参数跟环境的关系是非常密切的,在车辆的轴重的不同、环境的温度的不同等方面的条件下,那种材料的差别是很大的。而规范上的参数只是一个大概的范围,但是呢,设计的单位对材料的参数没有进行详细的研究,从而使我国的设计路面的结构以及所用的材料基本上都是一样的,并没有考虑到环境不同的因素。

三、对路面设计的一些建议

(一)对目前的规范中所存在的一些问题,需要进行研究,然后再尽快的修改。主要应该把设计路面的一些理念的发展和我国的基本国情相结合。建立一个路面设计是动态结构的以及耐久性的,而且服务性能是良好的这种体系。

(二)在路面设计上要吸取比较先进的国外路面设计的经验。我国的路面设计的理念和体系相比较于发达国家来说,是存在比较大的差距的。这种差距不是通过对规范的修改就能够赶上的,而且在短时间里也不一定可以解决的。所以,设计人员需要在理解以及掌握国外技术的基础上,与我国的基本国情相结合进行有创造性思维的应用以及推广,既能够给规范的修改提供相应的依据,也可以在路面设计的问题的解决上提供一些可行性的方案。

(三)对路面的设计进行精细化。经历了沥青混凝土的路面设计的方法的发展及其演变,其设计的流程比以前更加复杂了,而且设计的要求也是更加的严格了。路面的结构设计从表面上看是很简单的,其实是很复杂的。如果你想把路面设计的很完美的话,在刚开始设计的时候就应该把设计的每个流程都严格的给控制好,而且还要对路面影响的一些因素进行考虑。所以,我国需要开发一个与基本国情相适应的对路面能够进行综合分析的一个系统的平台。

(四)需要进行创新。可以对设计者进行鼓励,让他们参与到对路面科学的研究,然后就能够对材料以及路面的结构有着充分的认识,这样就可以设计出比较长寿命的路面。

四、结束语

简而言之,沥青混凝土的路面在国内外的运用是很受欢迎的,通过对路面设计的方法的改革以及在我国的发展现状的分析,提出了一些建议,使路面的设计能够得到更好的发展,实用的路面设计对我国的道路发展有着无可厚非的作用。所以需要对路面的设计进行相应的革新,吸取比较先进的国外路面设计的经验,设计出适合我国国情的路面设计的方案,只有把道路铺好,对我国的经济的发展意义非凡。

相关文献:

[1]姚祖康.对国外沥青路面设计指标的评述[J].公路,2003(03)

[2]张起森 韩春华.美国沥青路面设计方法的发展[J].中外公路,2002(05)

[3]曹林涛.高速公路沥青路面结构与材料设计发展的调研[J].上海公路,2007(02)

篇5

关键词:SMA 混凝土 设计施工质量控制

沥青玛蹄脂碎石混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料,填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。使用情况表明,SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低,而且低温性能良好。沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性(即高温稳定性和低温韧性)、防止混合料分散并提高路用性能,通常采用改性沥青。

SMA的结构强度机理、优点及材料选择:

1、SMA属于间断级配的沥青混合料,它既有一定数量的粗集料形成骨架,又有足够的细集料填充到粗集料之间的空隙中去。沥青用量比普通混合料高1%以上,因此使它同时具有较高的粘结力和内摩阻力。SMA明显特点是三高一低一剂:即高用量的轧碎粗骨料,以提高抗车辙能力;高沥青用量和高矿粉用量,促使沥青膜加厚,混合料孔隙小,其耐水性、耐老化性能和耐久性能都有提高;低的细集料含量;添加纤维稳定剂,在混合料中起加筋、分散、吸附、吸收沥青和稳定的作用,并通过增加沥青与矿料之间的粘附性,通过油膜的粘结,提高集料之间的粘结力,改善胶结剂(玛蹄脂)的高低温性能,增强混合料的抗裂、耐磨能力。这也是SMA混合料组成设计必不可少的前提条件和依据。

2、材料的选择

1)粗骨料的石、石接触和紧密嵌挤形成了SMA骨架结构。为防止骨料在车辆荷载的挤压过程中发生破碎,对粗骨料有严格的质量要求。要求粗集料采用坚硬、粗糙、耐磨的优质石料。石料压碎值应不大于25%,洛杉矶磨耗损失不大于30%。粗骨料采用辽阳地区捶击式破碎机生产的玄武岩碎石。

2)细骨料(小于4.75 mm的颗粒)质量仅为10%~20%,但要求洁净、干燥、无风化、无杂质,并有一定棱角。采用石屑(0.075 mm以下含量不超过10%)。

3)矿粉是重要组成部分,与沥青混合形成玛蹄脂,为混合料产生“加劲”效应,影响SMA的性能。一般采用磨细的石灰岩矿粉,最好不用回收粉。我们对使用矿粉和回收粉的SMA混合料的性能进行了试验比较。通过比较可以看出:

①随着矿粉或回收粉从6%增加到12%,马歇尔稳定度稍有所增加,而动稳定度显著提高。矿粉数量太少,不足以形成沥青玛蹄脂,沥青有所富余,动稳定度不能提高。说明为了形成SMA结构,矿粉数量不能减少,足够数量的矿粉是SMA的一个先决条件。粉胶比以2为宜;

②由于使用了回收粉,车辙试验的动稳定度和马歇尔稳定度都比使用矿粉的药低得多。说明回收粉使用很不利,最好还是不用为好。

4)沥青要求有良好的黏结性和温度稳定性,一般采用重交通道路沥青,并符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的规定。采用SBS改性沥青,它能有效地改善沥青的热稳定性和低温抗裂性。

5)纤维用作稳定剂,防止沥青滴漏。纤维稳定剂应能承受250℃的干拌温度不变质、不发脆,且必须符合环保要求。

3、SMA的优点:

将SMA与普通的密集配沥青混凝土AC相比,AC的组成中,细集料一下的部分大体

上占到一半,从钻芯试件可以清楚地看到沥青砂浆已经把粗集料撑开,粗集料实际上是悬浮在沥青砂浆中,彼此相互并未精密接触,由于粗集料之间有相当大的空隙,故而交通荷载主要是由沥青砂浆承受,AC抵抗荷载变形的能力很大程度上受到矿料级配、矿料间隙率

(VMA)、空隙率以及沥青砂浆的比例的影响在高温条件下沥青砂浆的粘度变小,承受变形的能力急剧降低,很容易产生永久变形,造成车辙、推拥等,而SMA的组成中,粗骨料骨架占到70%以上,混合料中粗集料相互之间的接触面或支撑点很多,细集料很少,玛蹄脂部分仅仅填充了粗集料之间的间隙,交通荷载主要由粗集料骨架承受,由于粗集料颗粒之间有良好的嵌挤作用,沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力,即使在高温条件下,沥青玛蹄脂的粘度下降,对这种抵抗能力的影响也会减小,因而有较强的高温抗车辙能力,而这一点是极其重要的,即充分利用了集料嵌挤作用提高高温抗车辙能力。

SMA设计中应注意的几个问题:

空隙率指标

马歇尔试件的空隙率应采用表干法测定,试件的空隙率主要由沥青用量控制的,减少沥青用量使空隙率增大。我国的SMA沥青用量相对较少,经常会遇到空隙率偏大的情况。但是如果沥青用量不能再大,再增大可能会泛油,例如油石比已经超过6.0%。而空隙率仍然大于3%-4%的情况时,必然是集料的间隙率太大的缘故,此时只能适当增加4.75mm的通过率,如果VMA已经大于17%,沥青用量也不多,空隙率偏小,达不到3%那很可能是测定的精度不足,应进行复查。

在计算空隙率的基准密度时,从理论上讲以采用实测的最大密度为好,但现在SMA沥青混合料大都用改性沥青,这样混合料在水中的分散往往比较困难,这时就要求用计算的理论密度。在计算理论密度时又会遇到困难,那就是纤维的密度和纤维吸收沥青的问题,矿物纤维和有机纤维吸入纤维内部的沥青少,而木质纤维吸入沥青较多,影响势必增大,如果将纤维的比例忽略不计,实际是将纤维算成集料了,其比例的差异将使计算的空隙率变大,另外,计算理论密度时,除5mm以下的石屑等难以测定的部分外集料密度应采用毛体积相对密度。

2、SMA的马歇尔稳定度一般比普通密级配沥青混凝土要小得多,其原因是因为马歇尔试验的荷载方式对SMA是不利的。马歇尔试验表面上是受压,其实试件内部的破坏是受拉而致。SMA材料有70%以上是接近于单一粒径的粗集料,在受压时能产生相互嵌挤而不能抗拉。混合料中主要依靠沥青玛蹄脂结合料抗拉,但在试验温度60℃时,粘度低,对受拉不可能产生多大的抵抗,因而马歇尔稳定度较低,一般在5-8KN左右。但是,马歇尔稳定度低并不意味着SMA高温稳定性差,马歇尔试验的目的主要有2个:配合比设计时确定最佳沥青用量和施工中进行质量检验。SMA的高温稳定性主要由车辙试验的动稳定度和抗永久变形能力来表达的。

3、根据试验,马歇尔试验的流值一般要比普通沥青混凝土大,尤其在使用改性沥青的情况下更是如此。尽管马歇尔试验的稳定度和流值并不像普通热拌沥青混合料那么重要,但马歇尔试验仍是拌合厂的主要质量检测项目,其目的是首先检测混合料试件的密度和空隙率、VMAVCAVFA等四大体积指标,以确定他是否满足SMA构成的必要条件,同时检测马歇尔试验的稳定度和流值,测试马歇尔试验的稳定度和流值目的是主要看试件质量的稳定性,是否能稳定在一个基本不变的水平上。

结束语:SMA路面集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好,和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强,以及AK路面抗滑性能等优点,同时克服了AC路面的高温稳定性能不足、AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点,形成一种新型的沥青混凝土结构,值得推广和应用。

参考文献:

①《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000

篇6

Abstract: With the development and improvement of modern science and technology, regional economic communication and exchanges is becoming increasingly close. So transportation is drawing more and more attention and the highway construction is especially important. In order to guarantee the overall quality of highway construction, the key is to ensure the construction quality of the asphalt concrete pavement. A large number of engineering practice research results show that the influencing factors of asphalt concrete pavement construction quality mainly include the following two: selection of rolling equipment and application of rolling techniques. Based on this fact and the practical situation of a asphalt concrete pavement construction project, this paper analyses the influence of rolling equipment and rolling techniques on asphalt concrete pavement construction quality, hoping to draw some attention and concerns.

关键词: 碾压设备;碾压工艺;沥青混凝土;路面施工;影响

Key words: rolling equipment;rolling techniques;asphalt concrete;pavement construction;influence

中图分类号:TU528.42 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)21-0110-02

0 引言

实践研究经验证实:碾压设备的选型,以及碾压工艺的应用,会直接对整个沥青混凝土路面施工质量产生影响。现阶段在有关碾压设备及工艺的选择方面,人们所关注的问题往往表现在:如何选取最为先进、以及最为适用的碾压设备。但对于如何借助于对现代化碾压设备的综合利用,以优选作为合理的碾压工艺,有关这一问题的研究还不够深入。碾压工艺的重要性还未得到关注。但实际上,碾压工艺的选取是直接决定整个沥青混凝土路面施工中压实度、以及平整度的关键要素。因此有关碾压设备及工艺对沥青混凝土路面施工的影响问题需要特别引起各方人员的关注与重视。本文即针对上述相关问题展开详细分析与说明。

1 沥青混凝土路面施工基本概况

某高速公路项目建设二期工程全长为51km,路面设计形式为沥青混凝土形式,路面规模为双向四车道。沥青混凝土路面设计最大运行车速为每小时100km。整个施工区段沥青混凝土路面面层结构为AC-25#型,下面层现场测定厚度为6.0cm。同时,施工区段抗滑磨耗层为AK-16A#型,抗滑磨耗层现场测定厚度为4.0cm。整个沥青混凝土路面施工作业的主要特点为:工程量巨大,工程建设周期短。因此,在沥青混凝土路面施工作业的实施过程当中,选取最为合理的碾压设备,配合对碾压工艺的有效落实,方可确保路面施工的质量可靠与有效。

2 碾压设备对沥青混凝土路面施工的影响分析

结合该沥青混凝土路面施工工程项目的实际情况来看,在应用碾压设备对路面进行施工的过程当中,碾压设备的选型需要作出如下几个方面的考量:①碾压设备自身需要具备稳定的质量性能,以及可靠的运行优势。测评结果证实:碾压设备应当具备在高温环境下(30℃及以上)实现持续10h以上的作业能力;②碾压设备自身的配套应当比较合理科学。对于在不同的碾压作业阶段当中,沥青混凝土混合料对于碾压设备的相关要求能够提供稳定且可靠的保障;③沥青混凝土路面施工现场所配备的碾压设备在数量上应当满足:碾压作业在持续性开展过程当中,应机械故障、停机保养、加水、加油等需要及时补充的要求。

同时,还需要注意的一点是:由于本次沥青混凝土路面施工总长达到了50km以上,施工线路较长且工作量较大。因此,为了确保工程现场碾压作业的及时、连续、以及有效,需要按照如下方式配置相应的碾压设备:英格索兰DD-110碾压设备(3台)+徐工产26t级别轮胎压路机设备(2台)+BW80碾边机(1台)。具体的配置标准按照如下方式设施:①英格索兰DD-110碾压设备配置标准为:自重(11.0t);振动频率(31.0~42.0Hz);振动幅度(0.46~0.94mm);轮宽(1.98m),轮直径(1.37m);②徐工产26t级别轮胎压路机设备配置标准为:自重(26~30t);轮宽(2.6m);③BW80碾边机设备配置标准为:自重(1.5t);振动频率(60Hz);振动幅度(0.5mm);轮宽(0.8m);轮直径(0.5m)。

3 碾压工艺对沥青混凝土路面施工的影响分析

首先,在有关沥青混凝土路面施工碾压工艺的确定过程当中,需要充分结合环境温度对碾压压实度的影响确定合理的碾压工艺。在沥青混凝土混合料拌合完毕之后,通过对拌合料的储存、运输、以及现场摊铺等各个环节的处理,到场后的拌合料温度丢失较为严重(基本降低15℃左右)。尤其是在完成对沥青混凝土混合料的摊铺作业之后,温度的丢失问题表现更加严重。因此,在有关碾压工艺的选取与确定过程当中,需要充分重视沥青混凝土混合料在各环节预处理过程中温度方面的变异性规律,并对局部摊铺处理后的温度降低问题有预先的认识。更兼关键的一点是:随着对沥青混凝土混合料摊铺作业的不断推进,初压温度相对于沥青混凝土路面压实度的影响将表现的更加显著。针对上述实际情况,不难发现:同分段式的碾压工艺相比,采取跟进式的碾压工艺具有更加突出的优势。这是由于:分段式的碾压工艺可能会受到温度递减不规律因素的影响,形成温度差异较大的作业面,并对整个沥青混凝土路面的终压实度水平产生直接影响。为此,在本工程施工中,将碾压工艺确定为跟进式的碾压工艺技术。

其次,在有关沥青混凝土路面施工初压工艺的确定过程当中,利用静压的关键在于:通过对静力压实技术的应用,实现对拌合料的压实与摊铺处理,确保摊铺后的混合料能够具备一定程度上的初始承载力水平。在此基础之上,配合对振动压路机设备的应用,确保拌合料的组合密实与可靠。这种初压工艺处理方式对于松铺厚度较高的层面而言有着比较良好的优势。但对于本文所涉及到的抗滑表层厚度仅为4.0cm的沥青混凝土路面施工作业而言,先静压,再振压的初压工艺显然是不够可靠与合理的。它甚至可能会导致在复压过程当中,拌合料的颗粒结构受到破坏,进而对路面摊铺质量产生极为不利的影响。因此,在有关沥青混凝土路面施工初压工艺的确定过程当中,推荐选取的初压工艺流程为静压振压静压静压。同时,在初压过程当中,针对上面层、以及抗滑表层区段所采取的碾压方式为直接开振碾压的方式,由此可确保初压状态下路面压实度的可靠性。

最后,在有关振动压路机设备与轮胎压路机配合碾压工艺选择方面,为了能够确保最终完成施工状态下,沥青混凝土路面具备最为突出的平整度以及压实度优势,防止振动压路机在作业过程当中,部分拌合料因共振影响而出现松散问题,就需要配合对轮胎压路机设备的合理应用,提高混合料的压实度。为此,所推荐的配合碾压工艺为:静压(1遍)+振压(2遍)+轮胎静压(2遍)+终压(2遍)+终压(1遍)。实际应用结果证实,在该碾压方案下,整个沥青混凝土路面施工所对应的压实度可达到99.1%以上,平整度可达到0.90以上,满足要求。

4 结束语

本文通过结合沥青混凝土路面施工实例的方式,就碾压设备及碾压工艺对沥青混凝土路面施工的影响进行了深入的研究与分析。通过对上述因素的综合分析,将碾压设备的选型确定为:英格索兰DD-110碾压设备(3台)+徐工产26t级别轮胎压路机设备(2台)+BW80碾边机(1台)。将碾压工艺确定为:在跟进式的碾压工艺技术支持下,以静压振压静压静压初压工艺为基础,静压(1遍)+振压(2遍)+轮胎静压(2遍)+终压(2遍)+终压(1遍)的碾压方案。实践证实,该方案具备良好的压实度与平整度,操作性强,值得应用。

参考文献:

[1]张宏军.碾压式沥青混凝土防渗技术应用与探讨[J].水利水电技术,2012,43(4):86-90.

[2]王丰胜.提高沥青混凝土路面平整度的技术措施[J].工程建设与档案,2005,19(1):14-16.

篇7

关键词:水泥稳定碎石基层;沥青混凝土路面;反射裂缝

中图分类号: U416 文献标识码: A 文章编号:

1.前言

水泥稳定碎石是由粗、细级配集配与一定水泥和水拌和而成的一种砼,其水泥用量较普通砼低。水泥稳定碎石是一种优良的基层类型,它具有抗冲刷性好,强度高、承载力大的整体性好的优点,适用于重载交通和的大交通量公路(比如“京沪高速公路”等),在水泥稳定碎石基层沥青混凝土路面结构(LC-AC)中,基层能提供稳定的支撑作用,面层则提供良好的使用性能。

水泥稳定碎石的刚性相对较大,在温度和荷载的综合作用下,易产生裂缝,且会逐渐向路面表面发展。完全杜绝这种裂缝的产生是不现实的,只能采取措施来延迟裂缝的发生时间和减小开裂程度。因此,反射裂缝处理得如何直接影响着水泥稳定碎石基层沥青混凝土路面的使用品质。为推广水泥稳定碎石基层的应用,研究良好的减缓和减轻反射裂缝的措施具有重要的意义。

2.早期破坏的特征

例如:某道干线公路结合科研项目修筑了水泥稳定碎石、贫水泥混凝土和微剂量级配碎石3种基层(共计10.2km)类型的沥青混凝土路面,2009年12月1日建成通车。目前,水泥稳定碎石和贫混凝土基层沥青混凝土路面结构( 共计8.13km)效果良好;而微剂量水泥级配碎石路段,经过低温和降雨后,部分路段出现了网裂、唧泥和沉陷等破坏。公路的破坏特征为:(1)降雨后破坏面积增多,重车、超载车多,破坏明显;(2)网裂处伴随有沉陷,一般先出现唧浆;(3)通过对现场开挖发现,唧浆处细料多,水泥未形成水泥石,料较湿,孔隙较大,网裂处表面细料较少,表面基本不透水。

3破坏原因分析

3.1反射裂缝产生机理,在水泥稳定碎石基层沥青混凝土路面结构中,水泥稳定碎石基层受到来自底基层(或垫层)、自重和相邻板的约束。由于水泥稳定碎石是水硬性材料,在失水干燥的过程中会产生收缩,进而产生收缩应力。在干缩应力和温度应力的共同作用下,水泥稳定碎石基层即产生裂缝。再加上水泥稳定碎石基层中本身具有的接缝,就形成了产生反射裂缝的隐患。

3.2由于温度和湿度的变化,水泥稳定碎石基层中的裂缝会随之扩大或缩小。而由于交通荷载的作用,会使裂缝竖向错动。在温度与交通荷载的综合作用下,裂缝会逐渐延伸,最终贯穿整个沥青混凝土面层。有关研究表明:温度应力引起反射裂缝的产生与最初的发展;荷载应力则主要加速裂缝的发展。

3.3温度较低,采用乳化沥青浸渍土工布时,由于乳化沥青没有完全脱水就进行沥青混凝土上面层施工,导致防水土工布与沥青混凝土上、下层黏结差,在行车荷载的水平力的作用下导致沥青混凝土面层产生网裂。

3.4综上所述,可以看出影响反射裂缝产生与发展的因素主要有:水泥稳定碎石基层与沥青混凝土面层之间的层间粘结状况;水泥稳定碎石基层的性能参数,包括厚度、长度、接缝宽度、胀缝特性等;沥青混凝土面层结构参数与材料参数等。其中,由于温度应力引起的反射裂缝的产生主要取决于层间的结合条件、沥青混凝土层的抗变形能力和厚度、水泥稳定碎石基层的长度、已有裂缝和接缝的宽度及水泥稳定碎石的线形收缩系数。

4.防止反射裂缝产生的措施

4.1锯横缝

在沥青混凝土面层上,对准水泥稳定碎石基层上的接缝位置锯切横缝,在横缝内填入封缝料,保持有效地密封,防止水或异物进入,从而减缓反射裂缝的向上延伸速度。在20世纪90年代,美国东北部12个州的锯缝和灌缝的工程实践表明,这种方法效果较好。但要求对横缝有效地密封,否则还会引起其他病害,可结合铺设土工布织物来处理,效果更佳。

4.2加厚沥青混凝土面层

采用较厚的沥青混凝土面层,一方面可以增加路面结构的弯曲刚度,减少层内的弯曲应力和剪应力;另一方面,裂缝从底面反射到顶面需要经历的距离较长,这样可以延长路面的使用寿命。国内外的一些代表工程实践表明采用较厚的沥青混凝土面层对年延缓裂缝的反射有较好的作用。比如,京津唐高速公路采用厚度为15~20cm;日本东名高速公路采用厚度为25~30cm;奥地利Brennner高速公路采用厚度为40cm.但很突出的是采用这种方案的经济代价高。在我国因考虑经济代价,一般不采用。

4.3设应力吸收层

通常采用有橡胶沥青混合料组成的高弹性低劲度夹层,厚度为10~50mm,模量为10~100 Mpa。其作用是改善沥青混凝土面层和水泥稳定碎石基层的层间结合状况。主要减少由于温度引起的反射裂缝,同时也减少应力集中现象,减少来自荷载作用产生的应力。

4.4土工织物

采用聚丙稀或聚酯织物和聚乙稀、聚丙稀或聚酯无织物及玻璃纤维等,置于沥青混凝土层底,既对沥青混凝土起加强作用,而且也是一种防水层。所用粘层沥青必须能填充织物的孔隙。如果基层接缝较宽,又没有填封,便不会有足够的沥青渗入织物,织物也就起不到防水的作用。土工织物的物理力学性能如抗腐蚀、耐热、抗拉强度、顶破与撕裂及变形特性等也满足路用性能的要求。从我国公路建设实践来看,采用玻璃纤维织物的效果比较好。

4.5沥青碎石结构层

这是为了减少水泥稳定碎石基层上沥青混凝土面层的反射裂缝而设计的粗开级配沥青碎石混合料结构层。该层可以作为沥青混凝土面层的下面层。在美国,沥青碎石层约为90mm厚,100%为碎石材料,且混合料中含有25%~35%的连通孔隙。正是由于孔隙率大,使得发生在水泥稳定碎石基层的接缝或裂缝处的竖向相对位移通过该层时不能很快传递到最上面的沥青混凝土面层,从而减少反射裂缝产生的可能性或减缓反射裂缝的发展速度。

比如沪宜公路延伸段胜辛路。反射裂缝的处理采用沥青碎石层和应力吸收层,并用土工织物粘贴于基层切缝上。切缝的间距采取多种方案比较选择,最后采取10m锯缝四道的方案。该方案中沥青碎石的沥青为4.5%,空隙率为12.6%,1~2cm的碎石为45%,0.5~1cm的碎石为35%。在切缝的处理过程中,引用玻璃纤维织物处理,织物宽度约为100cm,骑缝铺贴,两侧各50cm左右,长度不够时,重叠搭接15cm。粘层乳化沥青的用量与土工织物单位面积重量有关,其用量折算为沥青一般为0.6~0.8 KG/M3 。

根据现场实测的情况来看,在沥青砼面层,对应水泥稳定碎石基层接缝上都有程度不同的裂缝反射上来。但在水泥稳定碎石基层上,温缩和干缩都比较小,除接缝处外,路面其他部分尚未发现明显的裂缝。

5.结束语:

结合裂缝的产生机理和反射过程的分析,以及经济性的原则,得出两点结论。第一点:水泥稳定碎石基层的温缩和干缩性能直接影响裂缝的产生。根据裂缝产生机理,温缩和干缩系数越小,裂缝产生的几率也越少,因此沥青混凝土路面的水泥稳定碎石基层,强度不宜过高,模量不宜过大。第二点:沥青混凝土面层的厚度对裂缝反射有明显的影响。沥青混凝土面层越厚,反射到路面表面的时间也就越长,路面的抗反射裂缝的能力就越强。由此可见,对于重载交通道路水泥稳定碎石基层取适宜的强度,及足够的沥青混凝土面层厚度,即可提高承载能力,又可防止或基本防止反射裂缝,或采用锯横缝结合土工织物的做法比较经济适用。

参考文献

[1]郑健龙、周志刚、张起森.沥青路面抗裂设计理论与方法[M].北京:人民交通出版社,2003

[2]胡长顺、王秉纲等.复合式路面设计原理与施工技术[M].北京:人民交通出版社,1999

篇8

关键词:城市道路;沥青混凝土路面;早期损坏;损坏类型;技术性防治

1、城市道路沥青混凝土路面早期损坏的类型

1.1 城市道路沥青混凝土路面的水损破坏

城市道路沥青混凝土路面的水损破坏是一种常见的早期损坏类型,是指有害水分深入到沥青混凝土路面的结构层,对结构层中各种材料和结构产生影响,导致沥青剥离,密实度下降和白化等问题。城市道路沥青混凝土路面的水损破坏的主要类型有:车辙、坑槽、网裂、唧浆、疏松等。在施工的技术环节上看,沥青混凝土配合比不符合规范,混合料拌和温度、时间和强度控制不严,沥青混凝土碾压不密实都是造成城市道路沥青混凝土路面水损破坏的技术性因素。

1.2 城市道路沥青混凝土路面的裂缝

城市道路沥青混凝土路面的裂缝是最为常见的沥青混凝土道路路面的早期损坏类型,表现为:路面出现裂缝,有害水侵入沥青混凝土路面基层和底层,城市道路沥青混凝土路面的裂缝不但破坏了道路基层和底层,而且降低了路面整体的承载能力,进而产生沥青混凝土道路使用寿命的缩短。产生城市道路沥青混凝土路面裂缝的原因主要有两种:其一,荷载裂缝,是指沥青混凝土道路荷载过多、过重的行驶车辆,在长期超过负荷设计的状态下运行,形成的一种疲劳积累型裂缝;其二,沥青混凝土路面因温度变化同样会产生裂缝,特别在我国北方,冬季会因路基的收缩而产生继发性的温度裂缝。

1.3 城市道路沥青混凝土路面的龟裂

城市道路沥青混凝土路面龟裂的原因复杂,且治理难度较高,龟裂表现为在沥青混凝土路面出现平行于轮迹带的纵向裂缝,并且裂缝之间出现各种类型的横向和斜向交叉或链接裂缝,城市道路沥青混凝土路面龟裂的危害在于严重影响城市道路沥青混凝土路面设计能力的发挥,也会形成对城市道路沥青混凝土路面的迅速破坏,不如及时处理城市道路沥青混凝土路面龟裂训迅速蔓延,最终导致整个道路出现不可修复的损坏。城市道路沥青混凝土路面龟裂产生的最主要原因是道路结构强度出现了设计或是施工环节上的技术性错误,道路不能形成有效荷载的能力。

1.4 城市道路沥青混凝土路面的其他早期损坏

首先,沥青混凝土路面车辙,这往往是由于路面的沥青混合料质量不高,施工中路面基层和面层的碾压环节存在压实程度不够的缺陷。其次,沥青混凝土路面波浪,产生波浪的主要原因是沥青混凝土路面材料设计不合理,或路面施工质量不高,导致沥青混凝土路面承受水平剪力的能力较弱。其三,沥青混凝土路面松散,从材料上看沥青粘合力不足、沥青含量比较小,运用的矿料不干燥是产生松散的主要原因,从施工技术上看,混合料摊铺不均匀,嵌缝施工不规范都会引起松散的出现。最后,沥青混凝土路面沉陷,路面产生沉降的主要技术原因是在施工中沥青路面路基压实的强度不足。

2、城市道路沥青混凝土路面早期损坏的技术性防治

2.1 严格执行沥青混合料的质量检查制度

控制沥青混合料的质量可以从控制沥青混合料的原材料入手,沥青混合料的原材料包括沥青、粗集料、细集料好和矿粉。沥青在进入沥青道路施工的场地时,要检测其针对度、延度、软化点等指标,达标之后留取样本,才能让沥青进入施工场地。也需要做好沥青混合料的配合比设计,每个拌合站生产之前必须要进行热料仓筛分,确定热料仓比例。此外要加强沥青混合料的质量检测,我们一定要严格按照每个标准执行,确保修筑一条优质的沥青道路。

2.2 展开沥青混凝土路面设计合理性的技术探讨

假如沥青道路的路面结构设计的不合理,施工质量却达到了标准,这样的道路不仅仅不足以承担行车的荷载与自然环境因素的作用,还不能最大限度的发挥各结构层的效能,从而给予裂缝产生的机会。因此,我们说设计是沥青道路施工中最关键的一个环节。合理的路面结构设计是修筑坚固稳定路面的基础,但是我们也不能否定施工质量的重要性。总而言之,在进行路面设计时,必须按照路面层耐久、基层坚实和土基稳定的要求,且贯穿因地制宜、合理选材、方便施工和利于养护的原则,经过方案比选就会取得满意的效果。

篇9

关键词:沥青混凝土路面;路面施工;施工准备;路面摊铺;路面碾压

中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:

前言

高等级的现代公路具有表面平整、行车舒适、施工迅速和管护便捷等优点,在经济高速发展的前提下我国大范围兴建各类型公路。根据可靠数据,截止2012年我国每天平均建成的公路就高达600公里以上,其中500左右为沥青混凝土路面,可见沥青混凝土路面对于这个公路建设工作和交通运输行业的重要价值。沥青混凝土路面在施工和使用的过程中因各种条件和因素的共同作用,经常在施工后的使用过程中出现,车辙、推移、开裂和离析等问题。公路建设技术人员应该将目光重点放在沥青混凝土路面的施工上,要将防治沥青混凝土路面质量问题的控制在实际的施工中,在起始阶段加强技术性管理。在实际的沥青混凝土施工中,一般采用施工时序的办法将沥青混凝土路面施工进行阶段上的划分,通过对准备阶段、拌和阶段和施工阶段的技术控制和关键环节加强管理,在提升沥青混凝土路面技术含量的基础上,提高施工的整体管理水平,用综合的办法防范公路建设过程中混凝土路面质量问题。

1准备阶段沥青混凝土路面施工的技术

1.1沥青混凝土拌合物的技术控制

沥青混凝土路面施工应用的拌合物原料应该有明确的来源,具有出厂证明和技术合格文件,规格符合沥青混凝土路面施工的应用要求。沥青混凝土拌合物加热应该均匀,既要防止温度过高出现的原材料变性,又要防止温度低引起的拌合物质量不达标。沥青混凝土拌合物的配合比要符合设计的规定和行业的规范,特别对于级配、含量、饱和度等关键参数要严格的控制。

1.2沥青混凝土路面施工前的技术准备

沥青混凝土混合料的施工设备应该符合设计、合同和技术规范,特别是拌合、运输和摊铺设备更应该通过严格检查,确保设备的完备性。沥青混凝土路面的结构物表面应该在施工前轻涂一层均匀的薄沥青,特别对于路缘石、检查井和路沟等部位应该重点喷涂。检查沥青混凝土公路两侧路缘石的情况,对完好性、高程和稳定性进行检查,防止出现位移和错位。

1.3沥青混凝土路面施工的测量技术

沥青混凝土路面施工测量一般有两种主要技术,即:中线测量和水平测量。根据施工设计和实际施工情况,对于路面的中线进行控制测量,直线路段以每10m设一钢筋桩,平曲线每5m设一桩,控制道路的中线的位置;在摊铺前设立钢筋桩,标注设计标高,将标高作为作为摊铺机找平基线,控制道路的平整度。

2沥青混凝土原料拌和和运输的技术

2.1原料的拌合技术

集料和沥青材料应该按计划和设计的配合比公式规定的用量测定和送进拌和,送入拌合设备里的集料温度应符合规范规定,在拌合设备内及出厂的混合料的温度,拌和的沥青混合料应均匀一致、无花白料、无结团块。拌和生产出沥青混合料,应符合批准的工地配合比的要求,并应在目标值的容许偏差范围内。

2.2拌合料的运输技术

拌合料在运输过程中应该选用正确的运输方式,尽量节约运输时间和提高一次性运输的数量,运输途中应该做好保温工作,防止拌合料出现离析。

3沥青混凝土路面施工阶段的技术

3.1路面摊铺技术

首先,正确选用沥青混凝土混合料找平沥青摊铺机,尽量进行全宽度摊铺和刮平。其次,摊铺时,沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,做好水平和左右方向的控制,上下两层之间的横向接缝应错开一定的距离。最后,施工温度应该确保10℃以上。

4.2路面碾压技术

首先,摊铺平整后的沥青混凝土路面必须立即对其进行全面均匀的压实。其次,初次碾压时应该在混合料摊铺后温度不低于120℃时进行,不得随意改变碾压路线及碾压方向,初压一般以两遍为宜。其三,复压要紧接在初压后进行,复压时沥青混合料不得低于90℃,复压遍数为4~6遍至稳定无显著轮迹为准。其四,终压要紧接在复压后进行,沥青混合料不得低于70℃,做到无碾压轮迹。其五,沥青混凝土路面碾压从外侧开始并在纵向平行于道路中线进行,初压、复压、终压三种接茬设在不同的断面上。最后,应及时向碾压机碾压轮洒水以保证适当的保湿度。

4.3结合部位的施工技术

沥青混合料的摊铺后压路机不得驶过新铺混合料的无保护端部;沥青混凝土路面横缝应在前一次行程端部切成,接铺新混合料时,应在上次行程的末端涂刷适量粘层沥青,然后紧贴着先前压好的材料加铺混合料,为下一步的碾压留出余量。

结语

综上所述,现阶段,沥青混凝土路面是我国地方公路升级、高等级公路兴建和城市路面硬化等各方面工作中主要的路面形式,沥青混凝土具有平整、舒适、耐久、施工和维护迅捷等优点,在各种公路建设中有广泛地应用。沥青混凝土路面在使用的过程中会因过载、温差、降水和施工等因素导致各种路面问题,作为技术人员应该在设计和施工的工作中考虑上述因素的影响,通过加强施工中的技术应用提升沥青混凝土路面的质量,确保在道路的建设过程中考虑防范路面问题的产生。本文推荐了以时序为划分手段对混凝土路面施工进行技术控制的方法,由于沥青混凝土路面施工是个复杂的过程,相信还有很多没有涉及到的关键和要点,希望同行能够在吸取本文有益经验的基础上,充分挖掘技术的潜力,提升沥青混凝土路面施工质量,进而实现公路建设技术水平的飞跃。

参考文献:

[1]张晓亮.如何提高沥青混凝土路面平整度[J].公路交通科技(应用技术版).2010(S1)

[2]岳桂凤,贾鹏,公尚全.浅谈沥青混凝土路面施工质量控制[J].黑龙江交通科技.2006(09)

[3]王双瑞,王鹤岩,姜博.影响沥青路面平整度原因分析与对策[J].北方交通.2008(03)

篇10

关键词:市政道路;沥青混凝土;裂缝

中图分类号:TU99文献标识码: A

引言

近些年,我国城市化建设进程不断的加快,市政道路的修建数量不断增加,但是道路在修建完成后,市政道路依然不断的出现各种裂缝,影响了人们出行的顺畅与安全。市政道路中多以沥青混凝土路面为主,分析市政道路沥青混凝土路面出现裂缝的原因,就要深入探讨沥青混凝土的特性,针对沥青混凝土的特性得出预防裂缝的措施,以此提高市政道路施工水平,延长市政道路使用年限。裂缝是沥青混凝土路面存在的最主要缺陷之一,裂缝刚刚在沥青混凝土路面上出现时,只会影响市政道路的美观,但是如果不及时进行修复与治理,随着沥青混凝土路面裂缝的宽度和数量的增加,就会影响到市政道路交通的顺畅性,甚至会造成重大安全事故。因此,针对市政道路沥青混凝土路面出现裂缝的原因进行分析,对指导市政道路的裂缝防治措施具有重要意义。

一、市政道路沥青混凝土路面裂缝的影响因素

(一)沥青混凝土路面设计原因

由于市政道路沥青混凝土路面厚度不足,或因对市政道路沥青混凝土路面设计年限内车辆数量的增长率估算偏小,导致市政道路设计缺乏一定的科学依据,沥青混凝土路面强度不足,无法适应过多车辆荷载作用,致使市政道路沥青混凝土路面产生裂缝。由于市政道路地下管道埋设深度不足,也会导致市政道路路基压实不平而产生的市政道路沥青混凝土路面横向裂缝。

(二)施工因素的影响

市政道路施工时,由于市政道路施工时间紧,施工任务重,存在施工时部分施工工序简化或者省略的情况,特别是对于市政道路的主干道,由于对城市交通压力的考虑,通常实行市政道路半封闭施工,为了在最短的时间内竣工,保持道路的顺畅,往往会出现市政道路路基密实度不够、市政道路的路基出现不均匀的沉陷、其接缝处的压实度也达不到要求的情况在城市各种车辆荷载的作用下,容易造成市政道路发生裂缝,此外,市政道路路基或者基层的强度如果达不到相应的要求,市政道路的路基局部产生沉陷会使路面拉裂半刚性基层的收缩,当收缩应力大于市政道路基层的极限抗拉强度时,就会使市政道路发生收缩裂缝。

(三)材料因素

在市政道路材料因素中,由于施工材料沥青品质影响,很多市政道路使用干缩性较小的基层;在市政道路温度收缩性裂缝中,由于市政道路自身因素影响,沥青品质逐渐成为影响市政道路路面裂缝的主要原因,如沥青含腊量、低温延性、颈度、沥青油源以及抵抗老化的性能等。在混合料组成中,不同的混合料性质在市政道路施工中具有不同的影响。在基层材料性质以及类别中,传统市政道路建设使用石灰土基层,但随着科技不断的发达,城市化建设力度加快,越来越不能适应城市道路交通荷载需求,逐渐由市政道路基层发展到路面损坏,严重威胁着人民的生命财产安全。

(四)载荷因素

城市道路超载作为市政道路病害最常见的问题,近年来,由于大型车辆及超载的不断增多,造成市政道路弯沉值大量降低,在车辆以及超载振动的不断影响下,对市政沥青混凝土路面造成了很大的影响。另外,当超载车辆上下坡、急刹车时,又会对沥青混凝土路面造成剪切性破坏,在超出沥青混凝土路面基层的过程中,让沥青混凝土路面底层出现拉裂。

二、市政道路沥青混凝土路面裂缝防治措施

(一)市政道路沥青混凝土路面厚度设计

在市政工程沥青混凝土路面设计中,为了保障沥青混凝土设计效益,必须根据市政道路的施工对象以及施工环境特征,明确沥青混凝土路面厚度。在旧水泥硅路面修筑中,沥青混凝土厚度取决于结构强度;在加罩层厚度中,必须根据市政道路的高程、摊铺厚度控制、工程费用进行详细的分析与研究。对于新建城市沥青混凝土路面,通过综合考虑市政道路等级、地基结构、交通数量以及施工季节,进行市政道路沥青混凝土路面设计厚度测算。其次,在沥青混凝土路面设计中,为了保障市政道路沥青混凝土路面施工质量,必须对交通量进行准确的估测,进而不断提高市政路面结构标准,保证市政道路的质量以及使用安全。

(二)加强市政道路施工控制

在沥青混凝土道路施工中,为了有效预防沥青混凝土路面裂缝的出现,在沥青混凝土路面设计时,就要充分做好交通量准确预测及调查的工作,使沥青混凝土路面结构组合和总体强度能够满足设计使用年限内交通荷载的要求,在沥青混凝土路面上的施工过程中,对市政道路地下管线或者构筑物埋深要大于50cm,以保证市政道路基层结构的完整性,在沥青混凝土路面摊铺混合料时,运距不能太远,摊铺温度应该控制在130℃~160℃为最佳,沥青混凝土摊铺厚度要均匀,保证沥青混凝土面层的压实度,特别是沥青混凝土横向接缝,在沥青混凝土路面碾压时压路机在已经压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15cm,每碾压一遍向新铺层移动15~20cm,直到压路机全部在新铺层为止,再改为压路机在路面纵向碾压,尽量整个施工道路一次摊铺,如果分别对施工的市政道路进行摊铺,前、后施工的路段要紧跟,避免前面施工的混合料冷却后才摊铺后面的施工道路,要保证市政道路热接缝在分别摊铺时,上下层的施工纵缝要错开15cm以上,松铺系数要根据沥青混凝土路面试铺试压决定,要确保沥青混凝土里面在试压后的接缝紧密、平整,此外,严禁在气温低于50℃以下的低温或者雨雪的天气铺设沥青混凝上路面,避免造成低温收缩裂缝,为了保证沥青混凝土路面的质量,在施工时将存在的一切影响因素全部解决。

(三)严把市政道路材料质量

在市政道路施工中,材料的质量是市政道路工程质量优劣的关键,所以,材料进场时,施工单位、监理单位按原材料进场报验程序严格要求,对材料质量进行严格要求,按材料进场批次要求进行复试,并将施工材料分别堆放,合理使用进场的材料,严禁不合格原材料进厂,从源头上保证市政道路的质量。

(四)其他防护措施

1.在市政道路沥青混凝土路面横向裂缝是不可避免的,冬季突然大幅度降温引起沥青混凝土面层产生低温收缩裂缝,温度变化引起沥青混凝土面层产生温度应力,温度应力的反复作用使市政道路沥青混凝土面层由于温度的影响而产生裂缝。因此,应选用沥青较稀、黏度较高的优质沥青,减少温度疲劳而使沥青混凝土路面产生裂缝。

2.对于当今大型运输车辆严重超载已引起各级政府的关切,还应加强治理,维持良好城市运输道路;再者应选用新技术、新材料解决沥青混凝土路面疲劳产生的裂缝问题。近几年,胶粉改性沥青混凝土面层的使用,已取得了很好的效果,有效的控制城市道路沥青混凝土路面产生裂缝。

结束语

综上,在市政道路沥青混凝土路面裂缝处理中,应该根据沥青混凝土路面裂缝影响因素,在认真分析沥青混凝土路面裂缝产生原因、具体特征的基础上,不断改进沥青混凝土路面防治措施。同时从设计、施工到养护管理等各个方面都不可忽视,需要按照行业规范标准结合工程实际来操作,在市政道路施工各个部门也要严格履行各自职能,这样才能提高市政道路沥青混凝土的质量和保护人民生命财产安全。

参考文献:

[1]李福普李健.沥青混合料高温强度影响因素及提高措施方法研究[J].石油沥青.2013(2)

[2]陈改霞贾秦龙尹艳平王璐.对改性乳化沥青的主要影响因素研究[J].石油沥青.2013(2)

[3]韦武举韩超黄俊钦兰成.乳化沥青冷拌沥青混合料设计方法研究[J].石油沥青.2013(2)