江苏高速公路沥青路面关键技术（PPT74）

江苏省高高速公路路沥青路路面关键键技术潘卫育江苏省高高速公路路建设指指挥部2008年11月主要内容容1.概述2.水泥稳定定碎石基基层技术术3.路面下封封层技术术4.沥青路面面面层技技术5.路面新结结构、新新材料的的应用6.结语1.概述1996年，沪宁宁高速公公路，江江苏首条条高速2008年，全省高速速公路3725公里。密密度3.52公里/百平方公公里，居居全国各各省区之之首。建成了江江苏省首首轮规划划的“四四纵四横横四联””高速公公路网。。江苏省高高速公路路：2000年之前交通量增增大，重重载超载载多，面面临严重重考验——早期损坏坏较多沪宁、锡锡澄高速速为例江苏省高高速公路路：2000年之后高度重视视高速公公路沥青青路面技技术的研研究“延长沥沥青路面面使用寿寿命综合合技术的的研究””江苏省高高速公路路建设指指挥部、、江苏省省交通科科学研究究院及东东南大学学联合承承担课题对江江苏省““九五””期间修修建高速速公路沥沥青路面面的使用用状况，，交通荷荷载特点点、沥青青路面原原材料、、混合料料组成设设计、路路面结构构设计、、施工工工艺等方方面进行行了全面面的调查查，系统统研究分分析了成成功的经经验及产产生病害害原因，，并对延延长沥青青路面使使用寿命命综合技技术进行行了系统统的研究究。主要子课课题国内外沥沥青路面面调查与与病害分分析沥青混合合料类型型与设计计方法研研究沥青下封封层材料料、结构构及质量量控制技技术研究究提高沥青青混凝土土抗水损损害性能能的研究究沥青路面面施工工工艺与质质量控制制研究江苏省高高等级公公路适宜宜石料的的调查与与研究高速公路路沥青路路面结构构分析与使用性性能研究究沥青路面面结构演演变96年沪宁路路99年广靖锡锡澄2000年京沪4cmAC16B6cmAC25I6cmAC25II22～30cm二灰碎石基层二灰土4cmAK16C5cmAC25I7cmAC25II32cm二灰碎石基层二灰土4.5cmAK16C/SMA165cmAC25I7cmAC25I34cm二灰碎石基层二灰土改性沥青13型4.0cm改性沥青20型6.0cm普通沥青25I型8cm水稳碎石基层36-38cm二灰土03年以后高高速公路路改性沥青AK13型4.0cm普通沥青20型6.0cm普通沥青25I型7cm水稳碎石基层36-38cm二灰土01、02年高速公公路江苏省路路面技术术发展：：2000年之后——沥青路面面早期损损坏基本本杜绝！！汾灌、沿沿江高速速为例：：02年汾灌(85km)通车，04年沿江(113Km)通车；汾灌：6年来几乎乎无维修修；沿江：分分流沪宁宁重载交交通，近近4年状况良良好；2.水泥稳定定碎石基基层技术术我省早期期高速公公路基层层类型：：二灰碎碎石特点：早期强度度低，7天浸水强强度0.6～0.8Mpa离析比较较严重局部压实实度不够够强度均匀匀性差水稳定性性较小自2000年起，开开始采用用水泥稳稳定碎石石，厚度度36～38cm。集中厂拌拌用摊铺机机分两层层摊铺和和压实层间洒布布水泥浆浆增强粘粘结压实度标标准98%7天要求取取出完整整芯样7天浸水强强度根据据要求确确定（4.0Mpa）。水泥稳定定碎石特特点：均匀性好好，强度度稳定，，板体性性好，易易于养护护，施工工方便，，开放交交通后表表面不宜宜损坏但易产生生收缩（（干缩））裂缝。。为减少水水泥稳定定碎石基基层裂缝缝，在混混合料组组成设计计阶段必必须做到到三个限限制：在在满足强强度的基基础上限限制水泥泥用量；；限制细细集料、、粉料用用量；限限制使用用高强度度的混合合料组成成级配。。具体要要求水泥泥用量不不大于5.5%，0.075mm以下颗粒粒含量不不宜大于于5%，抗压强强度代表表值不宜宜大于4.5Mpa。早强缓凝凝型水泥泥，水泥泥胶砂3天龄期抗抗压强度度不小于于18Mpa，并减少少水泥用用量，一一般控制制在5.0%以内降低碎石石混合料料中细料料含量，，水洗法法小于0.075mm部分一般般不超过过4%；基层碾压压含水量量控制在在不超最最佳水量量的1%3.路面下封封层技术术2003年开始对对下封层层技术进进行了深深入研究究，并在在工程中中不断应应用，包包括石油油乳化沥沥青、改改性乳化化沥青、、改性热热沥青等等下封层层等。单层式改改性乳化化沥青下下封层的的效果要要比普通通乳化沥沥青下封封层好得得多，在在高速公公路建设设中得到到了较为为广泛的的应用，，能较好好地满足足下封层层的技术术要求。。还积极开展新新的下封层技技术的研究，，包括Strata®沥青混合料、、橡胶沥青碎碎石封层SAMI在下封层的应应用等。下封层的施工工方法：采用智能型沥沥青洒布车喷喷洒SBS改性乳化沥青青采用碎石撒布布车撒布3mm～5mm石灰岩集料4.沥青路面面层层技术4.1路面厚度的调调整及混合料料级配的优化化厚度调整：下面层加厚至至8～10cm中面层加厚至至6cm沥青面层厚度度由16cm增到18～20cm三个面层均采采用抗水损能能力较强的密密级配混合料料每层厚度与沥沥青混合料最最大公称粒径径之比不小于于3；路面面层结构构类型与厚径径比面层类型层厚（mm）混合料类型公称最大粒径（mm）厚径比上面层40AK-13SSMA-13S13.23.03中面层60AC-20SSup-2019.03.16下面层80～100AC-25SSup-2526.53.02～3.77AC-S型混合料本着“嵌挤密实”的原则，改改进传统的AC-I型混合料级配配，调试出既既能做到施工工均匀性好，，又能明显改改善中下面层层抗水损害能能力、抗车辙辙能力的混合合料类型；自2001年起江苏省高高速公路中下下面层大部分分采用AC-20S、AC-25S结构，应用情情况良好；新版施工规范范吸纳。1000

0.0750.3 2.3612.5

19.0设计集料结构4.2改性沥青的应应用对沥青路路面的重要性性改性沥青混合合料更能适应应高速公路重重载交通的要要求。中上面层基本本采用改性沥沥青，部分标标段在下面层层也采用改性性沥青；2001年后通车高速速公路解决了了路面早期损损害问题，改改性沥青应用用起到很大作作用。4.3严格沥青路面面原材料技术术标准，采用用优质材料高度重视路面面原材料的质质量适当提高沥青青、集料的技技术标准道路石油沥青青：老化后延度——15℃不小于100cm针入度比——不小于65％蜡含量——不大于2％针入度指数——-1.3～+1.0SBS改性沥青：针入度指数——-0.2～+1.0软化点——不小于60℃弹性恢复——不小于70％针入度比——不小于65％集料：压碎值：20%针片状颗粒含含量：12%（上面层15%）软石含量：3.0%上面层粗集料料0.075MM颗粒含量提出出不同要求1号料0.6%2号料0.8%3号料1.0%增加了上面层层集料的高温温压碎值指标标：24%沥青驻厂检测测和飞行检查查：从2005年开始，江苏苏省高速公路路建设开始实实行驻厂改性性沥青检测制制度，专门派派驻专业试验验人员，负责责改性沥青生生产现场取样样与监督工作作。进口沥青采取取商检平行试试验检测业主随时对生生产混合料的的沥青进行现现场飞行检查查，以确保胶胶结材料质量量。建立了全省高高速公路路面面集料市场准准入制度宕口石料品质、地地质构造储量生产设备全部使用反击击式破碎机有吸尘设备降降低生产过程程二次污染使用隔片机降降低针片状颗颗粒含量有满足集料常常规指标的检检测设备和试试验人员生产场地生产场地全部部水泥混凝土土硬化，面积积不小于1万平方米生产场地和集集料堆放场地地相对分离生产现场排水水设施齐全交通条件满足足大规模运输输要求4.4严格沥青混合合料施工控制制标准（1）压实度双控控马歇尔标准试试件密度的压压实度不小于于98%理论密度压实实度为93%～97%范围内，SMA为94%～96.5%范围内。（2）渗水系数的的提高渗水系数综合合反映了路面面的压实度和和路面均匀性性，是非常重重要的指标；；2002年，渗水系数数的标准暂定定不大于50ml/min。2005年，在继续推推行渗水系数数标准的基础础上，提出各各面层渗水系系数的合格率率标准。AC25、Sup25：渗水系数不不大于60ml/min，合格率宜不不小于80%。Sup20：渗水系数不不大于50ml/min，合格率宜不不小于80%。SMA13、AK13、AC20：渗水系数不不大于50ml/min，合格率宜不不小于90%。（3）离析标准的的提出路面均匀性问问题——我国路面施工工控制中的主主要质量弊端端运输、摊铺过过程中级配离离析路面压实度不不均匀卡车末端温度度离析摊铺机接缝两两侧温度离析析运料车上温度度离析温度离析沥青路面离析析检测方法与与判定标准测定方法测定指标无离析轻度离析中等离析严重离析铺砂法TD/TD平均<1.31.3~1.61.6~1.9>1.9取芯法密度差，g/cm3<0.040.04~0.060.06~0.08>0.08级配变化，%/1个筛孔大于>5%1个筛孔大于>10%2个筛孔大于>10%沥青用量变化，%<0.20.2～0.40.4～0.6>0.6核子密度仪密度差，g/cm3<0.040.04~0.060.06~0.08>0.08红外线摄像温度差，℃<1010~2020~30>30建议的处理措施/通知整改局部返工返工（4）提高混合料击击实标准，适适应江苏省重重载交通的要要求SMA13混合料设计：：击实次数由由50次/面提高到75次/面，并相应加加强了现场碾碾压。AK-13S：对AK13A混合料的级配配进行了改良良，采用75次击实，设计计空隙率3~5%，自2001年起建成通车车的高速公路路上面层约70%采用AK13S。AK13S路表基本均匀匀，满足抗滑滑和密实封水水的要求，应应用情况良好好。（5）粘层沥青的的使用下面层与中面面层之间和中中面层与上面面层之间均必必须喷洒粘层层沥青。全面采用智能能洒布车喷洒洒SBS改性乳化沥青青，喷洒效果果良好，喷洒洒数量按纯沥沥青计0.2kg/m2～0.3kg/m2。4.5高度重视沥青青混合料配合合比工作用于各面层的的各种类型的的沥青混合料料均坚持目标标配合比设计计、生产配合合比设计和生生产配合比验验证（即试拌拌试铺）三个个设计阶段。。委托具有丰富富工程经验的的试验检测单单位进行目标标配合比设计计0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216.019.04.6采用先进施工工机具设备在“十五”期期间，采取的的“用设备保保工艺，用工工艺保质量””的举措已成成共识，江苏苏省高速公路路建设指挥部部积极采用先先进的施工设设备，高度重重视沥青路面面质量。近几年，江苏苏省高速公路路沥青路面施施工技术有了了很大的进步步，一些性能能稳定的关键键施工设备的的普及是提高高沥青路面施施工质量的重重要因素。拌和楼混合料拌和逐逐渐由两台3000型拌和楼过渡渡到采用一台台4000型以上的大产产量、性能稳稳定的拌和楼楼。采用两台新旧旧程度近似、、性能稳定的的摊铺机配备备非接触式平平衡梁梯队摊摊铺。摊铺设备碾压设备现场碾压时采采用12吨以上的双钢钢轮振动压路路机和的大吨吨位胶轮压路路机（25吨以上）。采用智能洒布布车洒布下封封层和粘层沥沥青，提高了了下封层和粘粘层的质量。。智能洒布车4.7加强施工过程程质量控制在沥青面层施施工过程中，，严格现场质质量管理，采采取了一些行行之有效的措措施，提高沥沥青面层的施施工质量。后场质量控制制材料堆放要求求场地硬化，分分堆堆放，采采用挡墙隔开开避免混料。。细集料均采用用大棚覆盖，，避免受潮。。原材料要求分分层堆放，高高度不宜太高高，避免堆料料离析。加强后场拌和和楼稳定性的的控制，应尽尽量避免手动动补仓。配备打印装置置，逐盘打印印混合料生产产记录，并定定期对拌和楼楼计量和测温温进行校核。。合理确定拌和和楼每盘料生生产周期，确确保混合料的的均匀性，保保证混合料无无花白和离析析现象。在生产配合比比设计时要求求对拌和楼进进行冷料流量量试验。拌和楼筛网设设置根据冷料料级配情况合合理选择筛网网，减少级配配的波动性。。拌和楼控制运输过程质量量控制运输卡车来回回移动，分前前、后、中三三次装料，减减少级配离析析。采用双层蓬布布覆盖，避免免温度损失，，确保摊铺碾碾压温度。前场质量控制制两台摊铺机梯梯队作业，摊摊铺机调整到到最佳状态，，减少路面离离析。压实度采用双双控指标，并并提高了压实实度标准。自2002年起，增加了了面层施工中中渗水系数的的检查项目。。加强薄弱环节节的检查，提提高路面整体体施工质量加强沥青混合合料的温度控控制加强了沥青混混合料的温度度控制及沥青青混合料施工工温度的检测测，从各个环环节保证混合合料温度，减减少温度离析析现象的产生生。4.8加强试验检测测管理，保证证工程质量加大原材料质质量的检测加大了对原材材料的检测频频率和检测项项目，根据江江苏省的实际际情况，增加加了上面层集集料的高温压压碎值指标委托相关有资资质单位在施施工期间对各各标段的材料料进行抽检。。高度重视原材材料关键指标标的检测，如如沥青老化后后指标的检测测改进取样要求求，采用科学学的取样方法法用特制的取样样器在拌和机机放料口的下下方取样，分分三次取，拌拌和均匀后，，按四分法取取样至需要数数量。在取样时施工工单位、监理理单位、业主主单位三家同同时取样，保保证数据的可可比性。加强理论密度度校核，确保保体积参数和和压实度测定定的准确性采用定期对热热料仓集料密密度进行试验验，以校核最最大理论密度度的真实性的的做法。加大比对试验验力度，提高高试验水平施工过程中，，广泛开展面面层混合料的的比对试验，，检验试验仪仪器的准确性性；加强工地试验验室建设，努努力提高试验验水平所有施工、监监理、质监部部门进行质量量认证，对所所有仪器均需需进行质量认认可后方可进进场；加大试验检测测人员的培训训力度，所有有人员持证上上岗，保证试试验检测人员员的整体素质质；加强工地试验验室试验台帐帐建设，要求求试验资料完完整，试验数数据准确，提提高试验数据据的真实性。。做好留样备查查制度对施工过程中中的试验样品品，做好留样样，以便留样样备查，避免免试验争端；；4.9开展沥青路面面技术服务沥青路面技术术服务是江苏苏省高速公路路建设的成功功经验，由经经验丰富的科科研单位为建建设单位提供供技术支撑，，有效地增强强了高速公路路建设的技术术水平和技术术力量，并积积极促进了科科研成果转化化为实际生产产力。沥青路面技术术服务内容技术培训原材料选择与与性能评价目标标配配合合比比设设计计生产产配配合合比比设设计计指指导导施工工过过程程中中质质量量抽抽检检及时时解解决决施施工工中中出出现现的的技技术术问问题题协助助制制定定施施工工指指导导意意见见5.路面面新新结结构构、、新新材材料料的的应应用用路面面技技术术进进步步离离不不开开新新型型路路面面结结构构与与材材料料的的研研究究与与应应用用。。近年年来来江江苏苏省省加加大大了了沥沥青青路路面面科科研研和和技技术术引引进进的的力力度度，，注注重重引引进进国国外外较较为为成成熟熟的的新新材材料料、、新新结结构构，，逐逐步步引引进进国国外外柔柔性性基基层层结结构构设设计计方方法法、、长长寿寿命命路路面面设设计计方方法法，，等等等等，，争争取取进进一一步步提提高高沥沥青青路路面面建建设设质质量量、、延延长长沥沥青青路路面面使使用用寿寿命命。。5.1路面面新新结结构构的的应应用用Superpave：骨架架嵌嵌挤挤，，抗抗车车辙辙性性能能优优良良；；均匀匀密密实实，，抗抗水水损损害害性性能能优优越越，，Superpave路面面减减少少了了路路面面级级配配离离析析；；施工工压压实实要要求求较较高高，，需需要要较较大大的的压压实实功功；；工程程造造价价与与AC型结结构构相相当当。。江苏苏省省已已经经应应用用推推广广了了19条高高速速公公路路500多公公里里Superpave路面面结结构构，，占占通通车车路路面面里里程程21%。Sup25路面面Sup20路面面Sup20芯样SMA的特特点点嵌挤挤的的骨骨架架———高温温稳稳定定性性好好，，抗抗车车辙辙能能力力强强粗集集料料用用量量多多———路表表粗粗糙糙抗抗滑滑、、行行车车安安全全空隙隙率率较较小小———抗水水害害、、耐耐老老化化沥青青用用量量多多———抗裂裂性性好好SMA在江江苏苏的的应应用用始始于于95年，，在在宁宁连连、、宁宁通通公公路路上上修修筑筑了了SMA试验验路路。。98年以以来来对对SMA路面面进进行行了了大大量量试试验验研研究究。。率先先在在宁宁扬扬、、宁宁合合、、宁宁杭杭等等老老路路改改造造项项目目上上成成功功地地应应用用了了改改性性/普通通沥沥青青的的SMA16/SMA13。至今今，，SMA通车车里里程程已已达达到到了了近近1500km。SMA结构构的的应应用用SMA柔性性基基层层沥沥青青路路面面有效效的的缓缓解解沥沥青青路路面面反反射射裂裂缝缝且且耐耐久久性性能能优优良良。。2004年江江苏苏省省在在江江太太、、盐盐淮淮高高速速公公路路上上铺铺筑筑了了柔柔性性基基层层试试验验路路。。排水水基基层层、、排排水水路路面面、、OGFC的研研究究为了了减减少少车车辆辆漂漂滑滑和和溅溅水水雨雨雾雾现现象象,提高高沥沥青青路路面面在在潮潮湿湿行行驶驶时时的的抗抗滑滑能能及及降降低低路路面面行行车车噪噪音音。。开开级级配配抗抗滑滑磨磨耗耗层层（OGFC）、、排水水路路面面（（PA）正越越来来越越多多的的受受到到关关注注。。2005年，，在在盐盐通通高高速速公公路路上上进进行行了了排排水水基基层层和和排排水水路路面面的的试试验验研研究究，，铺铺筑筑了了试试验验路路。。在在常常澄澄高高速速公公路路上上开开展展了了OGFC抗滑滑磨磨耗耗层层研研究究，，并并铺铺筑筑了了试试验验段段。。2008年，，在在宁宁杭杭高高速速公公路路二二期期工工程程推推广广使使用用了了排排水水路路面面。。常规路面OGFC路面OGFC沥青青路路面面排水水沥沥青青路路面面PAC-13排水水沥沥青青路路面面洒洒水水后后透透水水效效果果5.2路面面新新材材料料的的应应用用SBS改性性沥沥青青SBS改性性乳乳化化沥沥青青聚酯酯纤纤维维抗车车辙辙添添加加剂剂消石石灰灰硬质质沥沥青青橡胶胶沥沥青青硬质质沥沥青青硬质质沥沥青青特特点点硬质质沥沥青青改改善善混混合合料料高高温温稳稳定定性性；；硬质质沥沥青青混混合合料料属属于于高高劲劲度度模模量量混混合合料料，，能能提提高高面面承承载载能能力力，，更更好好的的分分散散路路面面竖竖向向应应力力，，改改善善下下承承层层的的受受力力状状况况。。工程程实实例例2005年在在盐盐通通高高速速公公路路左左幅幅k108