提高沥青路面耐久性关键技术途径

提高沥青青路面耐耐久性关关键技术术途径主要内容容一、沥青青路面耐耐久性问问题及技技术途径径二、水泥泥稳定碎碎石抗裂裂设计与与施工技技术三、基于层层位功能能沥青混混合料设设计技术术四、沥青路路面施工工关键技技术一、沥青青路面耐耐久性问问题及技技术途径径1、沥青路路面耐久久性问题题表面功能能衰减裂缝永久变形形水损害1.纵裂2.横裂3.网裂4.龟裂1.松散2.剥落3.坑槽4.唧浆1.车辙2.拥包3.搓板1.泛油2.磨光沥青路面面破坏高温稳定定性低温稳定定性水稳定性性耐久性抗滑性能能图2Ruttingcont…车辙沥青路面面的病害害类型、、原因分分析（2）拥包（（Shoving）·推移导致致隆起（（横向、、侧向））·多发生在在车辆变变速和停停站处（（3）搓板（（Corrugations）·又称波浪浪、是一一种紧挨挨而呈步步长规律律的纵纵向向起伏（（波长一一般小于于2米）·多发生在在基层松松散而沥沥青面层层较薄处处四、水损损害类（3）坑槽（（Potholes）（图8）剥剥落落进一步步向深度度发展而而形成图8沥青路面面的坑槽槽（4）唧浆（（SluirryMudPumping）水水从沥沥青面层层裂缝处处渗入基基层顶面面，在汽汽车荷载载作用下下，动水水压力冲冲刷基层层致使细细料溶解解成泥浆浆，从裂裂缝处被被唧出。。耐久性影影响因素素2、沥青路路面耐久久性解决决方案裂缝——提高沥青青面层抗抗裂性能能提高半刚刚性基层层抗裂性性能设置级配配碎石过过渡层柔性基层层车辙——提高沥青青面层材材料抗车车辙性能能合理路面面结构加强层间间结合水损害—骨架密实实级配提高粘附附性提高密实实性耐久性解解决技术术途径二、水泥泥稳定碎碎石抗裂裂设计与与施工技技术现规范设设计振动法设设计现规范设设计振动法设设计现规范设设计振动法设设计三、基于于层位功功能沥青青混合料料设计结构层级配类型31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075上面层SFG-16－－10090～10077～8961～7338～5025～3517～2711～207～155～114～8AC-1310090～10068～8538～6824～5015～3810～287～205～154～8中面层SFG-2510090～10075～8766～7857～6945～5728～3818～2812～208～165～134～103～7AC-2010090～10078～9262～8050～7226～5616～4412～338～245～174～133～7下面层MSFG-20－10090～10077～8765～7746～5836～4826～3816～2610～186～145～113～7AC-2510090～10075～9065～8357～7645～6524～5216～4212～338～245～174～133～7基于层位位功能的的沥青混混合料设设计技术术目标配合合比设计计阶段供拌和机机确定各各冷料仓仓的供料料比例、、进料速速度及试试拌使用用生产配合合比设计计阶段标配合比比确定最最佳油石石比及±0.3三挡进行行试验应保证4.75、2.36、0.075mm通过率稳稳定该阶段必必须进行行性能检检验生产配合合比验证证阶段配合比三三阶段设设计方法法原材料矿料加热热振动筛二二次筛分热料料提升热料仓根据目标标配合比比OACOAC±±0.3%三组沥青青用量根据热料料比例确定最佳佳沥青用量量确定热料料比例生产配合合比目标配合合比确定冷料料比例确定最佳佳沥青用量量取冷料筛分根据冷料料比例成型5组马歇尔试试件通过调整整皮带转速速青用量确确定提供供标准为生产配配合比最最佳沥热料比例例最佳沥青青生产沥青青混合料热料筛分分目标配合合比与生生产配合合比设计计关系图图成型3组马歇尔尔试件矿质集料料级配与与设计级级配范围围石屑冷料比例例2.36～4.75mm碎石热料级配配3号仓2号仓4号仓材料及组成通过下列筛孔尺寸(mm)质量百分率(%)集料规格比例（%）1916.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075冷料级配9.5-19mm3310086.958.412.200000004.75-9.5mm2610010010085.54.20000002.36-4.75mm1010010010010096.810.900000石屑2410010010010092.683.573.441.510.52.70矿粉710010010010010010010010096.492.080.0热料级配1号仓3328.719.34.00.00.00.00.00.00.00.02号仓2626.026.022.21.10.00.00.00.00.00.03号仓1010.010.010.09.71.10.00.00.00.00.04号仓2424.024.024.022.220.017.610.02.50.60.0矿粉77.07.07.07.07.07.07.06.76.45.6设计级配范围10093~10078~8862~7237~4725~3518~2613~199~156~105~7设计级配中值10096.583674230221612864.75～9.5mm碎石4号仓3号仓2号仓1号仓振动筛筛孔孔径如何确定？四、沥青青混合料料的施工工关键技技术1、路面耐耐久性的的关键施施工因素素增加空隙隙率1%，至少减减少10%的寿命——压密的意意义【内在质量量】粗细集料料离析、、温度不不均匀导致空隙隙率不均均匀，结果同压压密不够够类似，，增加剥落落与水损损害、减减少疲劳劳寿命——控制均匀匀性的意意义【内在质量量】平整度——舒适性指标不均匀密密度的位位置温差超过过14°C空隙率增增加2%2、沥青路路面施工工关键技技术（1）粗细集集料离析析的控制制（2）混合料料施工温温度的控控制（3）摊铺确保平整整、均匀匀、密实实（4）压实确保密实实确保均匀匀（1）粗细集集料离析析控制——原材料（1）粗细集集料离析析控制——原材料（1）粗细集集料离析析控制——原材料（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料生生产（1）粗细集集料离析析控制——混合料运运输（1）粗细集集料离析析控制——混合料运运输（1）粗细集集料离析析控制——混合料运运输（1）粗细集集料离析析控制——混合料运运输沥青混合合料的摊摊铺确保摊铺铺均匀连连续平衡沥青青混合料料生产、、运输和和摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺（1）粗细集集料离析析控制——混合料摊摊铺施工温度度是沥青青路面施施工重要要参数施工各环环节的温温度分为为：摊铺的“最低温度度”开始碾压压的“混合料内内部最低低温度”碾压终了了的“路表面最最低温度度”开放交通的“路表温度”施工时应注意意各工序必须须符合规范要要求温度（2）施工温度控控制（2）施工温度控控制——生产（2）施工温度控控制——生产（2）施工温度控控制——生产（2）施工温度控控制——运输（2）施工温度控控制——运输（2）施工温度控控制——运输（2）施工温度控控制——运输（2）施工温度控控制——摊铺（2）施工温度控控制——摊铺优化压实工艺艺，尽快完成成碾压减少轮胎喷水水减少初压遍数数（2）施工温度控控制——压实（3）沥青路面的压实影响路面压实实的因素碾压程序薄层路面的压压实厚层路面的压压实目前碾压中存存在的问题压路机距离摊摊铺机太远，，碾压温度偏偏低。建议不不要按规范规规定最低温度度控制，只要要不推移，温温度越高，效效果越好；压路机碾压速速度普遍偏快快。碾压速度度快，作用时时间短，碾压压效果差，容容易影响平整整度；压路机碾压段段长度过长。。长度应该与与摊铺机速度度相适应，并并保持大体稳稳定。压路机机两端折回的的位置应成阶阶梯型随摊铺铺机向前进，，使折回处不不在同一横断断面上。配备的压路机机操作手少。。压路机经常常休息，应该该做到人歇压压路机不歇碾压时没有将将驱动轮面对对摊铺机。在在坡道上碾压压时应将驱动动轮由低向高高处碾压压路机碾压过过程中喷水过过多。喷水必必须是雾状，，不得自流，，喷嘴必须经经常检查是否否堵塞。压路机的数量量和配置原则上，需要要的压路机台台数可根据与与铺筑速度匹匹配的原则，，由压路机宽宽度、速度、、要求的碾压压遍数计算确确定。规范首次提出出了高速公路路铺筑双车道道沥青路面的的压路机数量量不宜少于5台的要求。压路机的折返返压路机的折返返很有技巧，，要密切注意意在折返过程程中会不会产产生推移拥包包，有的压路路机是在前进进多靠近摊铺铺机时曲线拐拐弯，然后倒倒退错轮，这这样容易在未未碾压段落产产生横向推移移。碾压时机在高温下紧跟跟压路机碾压压是提高碾压压效果的重要要手段，错过过了时机将使使压实很难进进行。沥青混合料施施工难于碾压压的“敏感区(tenderzone)”，或称为“不稳定区”，此温度范围围约为93℃～115℃。这是针对非非改性沥青混混合料而言的的，在此温度度下，混合料料的碾压犹如如土基含水量量过大时的弹弹簧情况一样样，不过没有有那么明显。。碾压时机混合料在碾压压过程中发生生推移是密级级配沥青混合合料的一种常常见的现象，，那是因为集集料的嵌挤作作用不足以抵抵抗压路机碾碾压过程中的的水平力而造造成的，这时时只能将温度度降下一些再再碾压。防止混合料产产生发丝裂缝缝和推移首先是要改善善沥青混合料料自身条件，，包括彻底烘烘干集料、选选择合理的级级配、减少离离析，尤其是是减少砂和圆圆滑集料的数数量、保持合合理的粉胶比比．施工过程中必必须彻底清除除下表面。不不得有滑动的的砂石存在混合料运输时时要有遮盖措措施，防止遭遭雨淋，禁止止雨天和路面面潮湿的情况况下摊铺混合合料，采用稠度较大大的粘层油，，喷洒适宜的的粘层油数量量。认真研究并采采取合理的压压实工艺，这这是防止混合合料软化和产产生推移的关关键。尤其是是要控制好压压实温度，配配置合理的压压路机台数，，在温度下降降到不稳定区区(115℃左右)之前完成碾压压。从原则上讲，，混合料开始始碾压的温度度应该就是摊摊铺温度，即即压路机应该该紧跟在摊铺铺机后面碾压压。推移发生时的的措施如果混合料的的摊铺温度过过高，混合料料中沥青的粘粘结性太低，，尤其是对那那些集料有离离析的混合料料．采用钢轮轮压路机初压压是困难的，，很难避免发发生推移。此此时就不得不不等待温度稍稍稍下降后在在适宜的压实实温度范围内内加快碾压。。如果已经发现现有推移的情情况发生，应应该立即停止止钢轮压路机机的碾压，改改用轮胎压路路机碾压。实实践证明，即即使在不稳定定区，采用轮轮胎压路机碾碾压也不会发发生推移，这这也是很多国国家推荐或优优先采用轮胎胎压路机进行行复压的原因因。如何解决轮胎胎粘沥青的问问题采用轮胎压路路机碾压的最最大的困难是是如何解决轮轮胎粘沥青的的问题，并可可能造成混合合料表面不平平整。根据国外的经经验，通常的的做法是在碾碾压开始前用用喷灯对轮胎胎加热，在开开始碾压时洒洒少量的肥皂皂水，待轮胎胎发热后，就就可以停止洒洒水了。近来已经有厂厂家在生产轮轮胎压路机时时采用不粘沥沥青的复合橡橡胶作轮胎。。只要能很好好地解决沥青青粘附轮胎的的问题，轮胎胎压路机的效效果就会很好好。密级配沥青混混凝土复压应应优先采用轮轮胎压路机轮胎压路机对对混合料具有有搓揉作用轮胎压路机碾碾压后的沥青青层透水性最最小，对石料料的压碎和棱棱角磨损小使用方法不正正确，既不预预先加热，又又不注意轮胎胎保温，轮胎胎粘沥青情况况比较严重，，导致晒水过过多；还有一些工程程，并不把轮轮胎压路机放放在前面碾压压，担心影响响平整度，压压实效果受影影响实际使用中，，很少优先考考虑采用轮胎胎压路机复压压。针对早期水损损坏严重情况况，大力推广广轮压是一项项重要措施复压是关键薄压实层适宜宜于采用静态态的刚性碾，，不宜用振动动压路机。轮胎压路机可可以适宜于不不同厚度的压压实层，使用用最“皮实”对沥青粘度较较大、或者较较厚的压实层层，静态的刚刚性碾可能难难以达到要求求的压实度。。在法国，要求求轮胎压路机机的吨位保证证每个轮胎不不小于5吨，日本为了了增加轮胎压压路机的压强强，减少轮胎胎的数目到只只有5～7个。相比之下下我国国产的的轮胎压路机机吨位轻，轮轮数多，压实实效果将受到到影响，轮胎压路机具具有几大优点点：具有特别别好的搓揉作作用、密水性性效果好、碾碾压均匀、不不需要洒水、、不会出现发发裂、能比钢钢性碾达到更更大的密实度度、不如振动动碾那么操作作难度大、有有较大的温度度适应范围等等等。所以在在欧洲和日本本，轮胎压路路机使用最普普遍。近年来，我国国开始重视采采用大吨位轮轮胎压路机，，或者采用轮轮胎压路机和和振动压路机机组合碾压，，对防止水损损坏已经起到到了明显的效效果。但对于于粗集料含量量多、粒径大大的混合料，，尤其是大粒粒径沥青稳定定碎石基层，，以及SMA混合料，采用用轮胎压路机机碾压的效果果将不及振动动压路机。对对SMA混合料，由于于沥青含量高高，采用轮胎胎压路机碾压压可能使沥青青玛蹄脂胶浆浆挤出来，所所以通常不能能使用轮胎压压路机。复压是关键（（续）轮胎压路机和和振动压路机机同时使用时时谁前谁后的的问题，各地地的做法不尽尽相同。通常情况下，，振动压路机机在开始阶段段比轮胎压路路机好，而轮轮胎压路机的的后期搓揉压压实效果好。。但为使轮胎胎压路机的轮轮胎尽快发热热，应放在最最前面趁高温温碾压使轮胎胎发热，再调调到后面。为了减减少有有风天天气轮轮胎容容易降降温发发生粘粘附沥沥青，，给轮轮胎压压路机机做围围裙是是国外外一种种常用用的方方法。。工程程上经经常反反映轮轮胎压压路机机轮迹迹不容容易清清除，，对此此要客客观分分析，，有的的看似似轮迹迹，实实际上上并不不是轮轮迹。。另一一方面面即使使有极极轻微微轮迹迹，通通车后后也很很快消消除，，不必必计较较。复压是是关键键（续续）碾压工工艺优优化有研究究资料料对振振动与与静态态压路路机的的结合合方式式及压压实工工艺提提出了了新的的观点点，即即为尽尽快获获得所所要求求的压压实度度，将将振动动压路路机用用于初初压可可能是是重要要手段段。在沥青青混合合料处处于高高温状状态时时，把把集料料颗粒粒碾压压到它它的最最后位位置、、振动动压路路机可可促进进集料料的嵌嵌挤，，并对对先静静压后后振动动的传传统工工艺提提出质质疑，，认为为先用用静态态压路路机使使混合合料定定位并并压实实，继继而使使用振振动压压路机机则可可能引引起集集料断断裂，，并导导致混混合料料密度度减少少而不不是增增大,据此，，建议议使用用高频频低幅幅的振振动压压路机机进行行初压压，再再用一一台静静态钢钢轮压压路机机实施施终压压的碾碾压步步骤，，但这这种做做法有有人担担心会会影响响路面面的平平正度度，工工程实实践证证明这这种担担心是是不必必要但这种种做法法有人人担心心会影影响路路面的的平正正度，，工程程实践践证明明这种种担心心是不不必要要的。。的。碾压工工艺优优化初压（（稳压压）：：初压压宜用用质量量较小小的双双钢轮轮振动动压路路机，，前进进静压压，后退振振压。。初压压2-3遍，初初压必必须紧紧跟摊摊铺机机，尽尽快完成，，要求求初压压必须须有两两台双双钢轮轮压路路机。。复压（（压实实）：：压实实度完完成阶阶段，，首先先用双双钢轮轮振动动压路路机紧紧跟初初压压路机机振压压（最最好质质量较较大的的）2-4遍，其其次紧紧跟25T以上胶胶轮压压路机机压4-6遍。终压（（收面面）：：用双双钢轮轮压路路机（（静压压路也也可））紧跟跟复压压2遍以上上，以以无轮迹迹为准准。压路机机必须须紧跟跟在摊摊铺机机后面面碾压压（两两者之之间为为一人人穿过过距离离）。。碾碾压压速度度为4km/h（即一一般人人行走走的速速度））振动频频率宜宜为35－50Hz、振幅幅宜为为0.3～0.8mm。“紧跟、、强压压、高高频、、低幅幅”。压实度度检测测——标准密密度问问题各国标标准密密度美国规规定三三个标标准密密度：：拌和和厂每每天测测定4个以上上的马马歇尔尔试件件密度度、、每天天实实测的的混合合料最最大相相对密密度、、试验验路段段钻孔孔密度度。日本规规定以以连续续1～2天拌和和厂的的马歇歇尔试试验密密度。。我国规规范要要求：：马歇歇尔试试