庄河至盖州高速公路沥青路面设计与施工

庄河至盖州高速公路路面

设计与施工——资料、级配、施工工艺辽宁省交通勘测设计院2021-06

路面设计的总体思想沥青路面的病害分类：构造性破坏路面构造承载力缺乏〔弯沉〕疲劳开裂〔拉应力〕

功能性破坏裂缝——横缝、纵缝、网裂变形类——车辙、推移、拥包外表损坏——水损害〔泛油、推移、坑洞〕、桥面铺装零落我国沥青路面运用情况与破坏方式路面设计首先要防止发生的病害路面水损害路面高温车辙路面耐久性路面低温开裂沥青路面的功能设计外表层：抗滑、防水、耐久性中面层：抗车辙、防水下面层：抗疲劳、抗车辙路面水损害路面车辙水损害的诱因交通量大；面层透水，而水分无法排除；动水压力，导致沥青从集料外表剥落，路面产生坑槽。产生车辙的诱因交通量；沥青的高温性能；长上坡路段；沥青混合料的级配和油石比开裂的诱因沥青路面的温度收缩半刚性基层的反射裂痕路面疲劳开裂庄盖高速公路路面构造表面层3cm沥青玛蹄脂碎石（SMA—13型）中面层5cm中粒式沥青混凝土（AC—20型）下面层7cm粗粒式沥青混凝土（AC—25型）封层0.5cm稀浆封层透层高渗透乳化沥青基层20cm厂拌水泥稳定碎石底基层20cm厂拌水泥稳定碎石垫层15.5cm级配碎石总厚度71cmSBS改性沥青我省SBS改性沥青的技术性能目的沥青种类技术指标SBS改性沥青针入度25℃,100g,5s（0.1mm）≥50针入度指数PI≥-0.2延度5℃,5cm/min（cm）≥45软化点TR&B（℃）≥70运动粘度135℃（Pa·s）≤3闪点（COC）（℃）≥230溶解度（三氯乙稀）（%）≥99离析,软化点差（℃）≤2.5弹性恢复25℃（%）≥85旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）后残留物质量损失（%）≤1.0针入度比25℃（%）≥60延度5℃（cm）≥25配伍性选择不同沥青与各种改性剂进展室内掺配实验，比较改性沥青的性能目的；不同批次的沥青与改性剂的质量都能够发生变化，选定资料之后，应要求厂家保证供货资料质量的稳定性；改性剂剂量基质沥青不变的条件下，改性沥青的各种性能根本上随着改性剂剂量的添加而提高；剂量在3%以下时，对沥青性能的改善不明显；剂量大于4%时，改善幅度明显添加。改性沥青的加工大规模消费采用固定式或挪动式设备进展消费；应对设备进展不断的调试直至到达最正确形状为止，包括胶体磨的间隙、温度、遍数，剪切机的转速、时间这些参数；应要求消费设备厂家派专门人员到场对设备进展调试，设计改性沥青的专业配方；改性沥青的质量检验与控制现场检查软化点、低温延度、PI值、弹性恢复四大目的；采用显微镜察看分散的均匀性；粗集料中下面层采用石灰岩，外表层采用玄武岩或辉绿岩，大型还击式破碎机加工成具有良好的颗粒外形应满足技术目的的要求；项目压碎值（%）洛杉矶磨耗损失（%）视密度（T/m3）吸水率（%）与沥青粘附性（级）坚固性（%）改性沥青普通沥青指标≯22(24)≯28(30)≮2.6(2.5)≯2.0≮5≮4≯8项目细长扁平颗粒含量（%）<0.075颗粒含量（%）软石含量（%）磨光值（PSV）指标≯10(12)≯1.0≯1(5)≮42SMA粗集料规格筛孔尺寸（mm）通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）16.011.48.05.62.3611.4～16.01000～20.08.0～11.410085～1000～200～55.6～8.0——10090～1000～150～5中下面层粗集料规格筛孔尺寸（mm）通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）37.531.526.519.016.013.29.54.752.364.75～9.510090～1000～150～59.5～13.210090～1000～150～513.2～1610090～1000～150～516～1910085～1000～150～519～26.510085～1000～150～526.5～31.510085～1000～150～5细集料运用石灰岩机制砂，采用公用制砂机制造，机制砂分为三档，有利于级配设计。应留意0.075mm筛孔的经过量。在拌和站采取措施防止细集料受雨淋或受潮，冷料仓开启困难，细集料量数量不准。。细集料枯燥、加棚非常必要。机制砂规格筛孔尺寸(mm)通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）9.54.752.361.180.60.30.150.0752.36～4.7510090～1000～100～5——————1.18～2.3610085～1000～150～50～1.1810080～10050～8020～505～300～10填料在中下面层沥青混合料中掺加42.5级普通硅酸盐水泥替代部分矿粉，水泥用量为矿料总量的1.5～2%。面层用填料必需采用由石灰石磨细的矿粉。矿粉必需坚持枯燥，能从石粉仓中自在流出。沥青混凝土拌和站除尘安装回收的粉尘不得作为填料运用。层间的要求沥青路面的设计是在层间完全延续的条件下进展的；面层施工前，绝对保证下承层顶面干净，没有污染；严禁中央分隔带的填土散落到下面层或摊铺完成的面层外表；采用改性乳化沥青粘层。拉应力曲线剪应力曲线构造剪应变横断面图沥青混合料剪切流变性SMA级配范围筛孔通过量（％）筛孔通过量（％）161002.3617～2511.485～951.1815～239.554～750.612～188.040～590.310～165.620～350.159～144.7518～320.0758～10中下面层的级配范围筛孔(方孔筛,mm)通过质量百分率（%）中面层LAC—20型面层LAC—25型37.510031.5100——26.5——95～10019.095～10087～9316.087～9362～7613.262～7553～679.552～6543～564.7533～4530～422.3622～3420～321.1814～2414～240.610～1810～180.37～137～130.155～105～100.0753～5.53～5.5中下面层沥青混合料的目的要求指标层位击实次数(次)油石比（%）稳定度(kN)流值(0.1mm)空隙率(%)沥青饱和度(%)LAC—20型两面各75≥4.8≥9.020～503～565～75LAC—25型两面各75≥4.55≥8.020～403～565～75指标层位残留稳定度(%)动稳定度(次/mm)冻融劈裂残留强度(%)渗水系数（ml/min）弯曲试验破坏应变-10℃,50mm/min(με)LAC—20型≥85＞3000≥80≤120≥2800LAC—25型≥80＞1500≥75≤120≥2300压实度要求沥青中下面层的压实度以马歇尔实验密度为规范，其代表值应大于97%。外表层SMA应不小于98％。配合比设计的建议可以适当减少4.75mm以下细集料的用量，有利于处理路面压实时的推拥景象；马歇尔实验时，击实的温度一定要保证，否那么会呵斥路面实践空隙率偏低，容易导致路面产生车辙；保证混合料的VMA值，这样在一定的油石比条件下依然可以保证混合料空隙率；在不运用天然砂的条件下，级配曲线经过限制区普通不会产生问题；配合比设计的建议施工温度要求工序改性沥青要求普通沥青要求出厂温度175～185150～165摊铺温度不低于160不低于130初压温度不低于150不低于120终压温度不低于120不低于80保证级配的稳定性料源要固定，不能随意变卦；随时检查冷料仓的进料速度，尤其是细集料部分；反复调整冷料的进料速度，尽量防止溢料；拌和站要自动控制，不可手动调整，尤其在有溢料的时候；逐锅在线监测时各筛孔级配允许的动摇范围：≥4.75mm筛：±5%；0.15mm～2.36mm筛：±3%0.075mm筛：±2%油石比：±0.3%保证高温施工运料车加强覆盖；配备足够的压实设备；紧跟摊铺机进展碾压；事先预热胶轮压路机，尝试先上胶轮再振动碾压；控制压路机的洒水量。离析的控制集料级配离析——最常见的沥青混合料离析方式。表现为粗细集料分别，铺筑的路面可见外表部分粗细差别大，外表构造深度、透水性、资料密度、空隙率等均匀性不好、离散性大。混合料温度离析——由于混合料消费、储存、运输、摊铺过程呵斥的内部温度的不均匀分布，使得路面压实效果不均匀。温度低、压实度缺乏的区域能够会发生早期破坏。不详无显著影响车辙隐患99%80%38%无疲劳寿命损失暂无评价方法低温拉伸应力30%50%75%80-90%饱水拉伸强度30-50%50-80%90-100%110%拉伸强度50-70%70-80%80-90%没变化动模量50-70%70-80%80-90%没变化回弹模量随离析的严重程度添加细微添加透水性严重离析中等程度离析细微离析无离析离析程度对混合料性质的损害混合料性质改性沥青路面施工质量圆锥形料堆的离析锥角处的离析大料跌落集中集料传送带温度离析防止离析的方法分成小堆存料；装车时挪动车位；加强覆盖，防止温度离析；摊铺机在还剩较多料时，提早收料斗；调整摊铺机到最正确形状；控制摊铺速度；基层设计的主要原那么保证路面足够的承载才干；足够厚度保证基层底面的允许拉应力；足够厚度保证土基顶面的压应变；良好的抗收缩性能。原资料技术要求水泥选用终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥。快硬水泥、早强水泥以及已受潮蜕变的水泥不能运用，保证有足够的时间进展拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其后期具有足够的强度，采用32.5级的矿渣硅酸盐水泥。集料集料应巩固、耐久并具有足够的强度。基层和底基层用碎石和砂砾的压碎值应不大于30%，液限应小于28，塑性指数应小于9。水泥稳定碎石集料对岩性没有特殊要求，但普通多采用石灰岩。原资料的技术要求最大粒径均采用31.5mm，可以有效减少基层混合料在拌和运输、摊铺过程中产生离析景象，减少“粗集料窝〞。石屑建议2档分为0～3mm和3～5mm。基层的组成构造组成构造⑴

悬浮密实构造⑵骨架空隙构造⑶骨架密实构造骨架密实型基层的优点优良的抗裂性能和力学性能；减轻沥青路面的裂痕率；降低水泥用量，节约工程造价；提高路面的承载力；提高沥青路面的耐久性。骨架密实型混合料级配设计综合采用了计算法和捣实法；以筛孔尺寸4.75mm作为粗细集料的分界限；骨架密实型混合料中细料的压实体积应填充粗集料构成的空隙体积；粗集料在混合料中起到骨架作用；混合料中掺加3%的粉煤灰，降低水泥用量为4%。骨架密实型混合料的芯样骨架密实型混合料基层基层、底基层混合料中集料的级配范围表层位通过下列方孔筛（mm）的质量百分率（%）31.5199.54.752.360.60.075基层10068～8638～5822～3216～288～150～3底基层10075～9050～7029～5015～358～200～5基层混合料配合比设计粗集料构成稳定的骨架；提供细集料和粘结料的填充空间；减少离析；细集料不宜过多；保证0.6mm筛孔的经过率；限制0.075mm筛孔的经过率；消费配合比曲线确实定，其动摇范围作为施工控制范围。室内实验原资料含水量测定，确定施工过程中水流量计的合理设定范围；采用振动成型法；经过击实实验，得出曲线，确定混合料最大干密度和最正确含水量以及参数变化对混合料性能的影响。经过抗压强度的实验，确定混合料水泥剂量。混合料组成为加强和易性，在基层水泥稳定碎石混合料中外掺粉煤灰，掺量为3%～5%，基层混合料水泥的引荐剂量为4.0%〔外掺〕，底基层混合料水泥的引荐剂量为3.5～4.0%〔外掺〕。粉煤灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3的总含量应大于70%，粉煤灰的烧失量不应超越20%，经过0.3mm筛孔的颗粒含量应大于90%，经过0.075mm筛孔的颗粒含量应到达70%以上。混合料组成水泥稳定碎石基层室内成型宜采用振动成型方法，基层混合料室内实验混合料7天〔试件在20℃条件下湿养6天、浸水1天〕的无侧限抗压强度应不小于3.3MPa，底基层不低于2.0MPa。基层压实度〔按重型击实规范〕应不小于98％，底基层压实度不小于97％。基层混合料的干缩特性干缩主要发生在成型后初期阶段，在枯燥环境中，水泥与集料和水经拌和压实后，由于蒸发和混合料内部发生水化作用而引起的体积变化。基层混合料的干缩特性水泥剂量添加，干缩应变和干缩系数随之增大，尤其是当水泥剂量超越6%时，干缩应变和干缩系数急剧增大〔由于细集料与水泥反响构成的胶结料干缩性较大〕。所以，水泥稳定级配碎石的水泥剂量用量不宜超越6%，最好控制在4~5%之间，假设强度缺乏，可经过改善集料级配来调整。基层混合料的干缩特性从抗干缩的角度，道路粒料类无机稳定资料基层和底基层，压实度宜不小于98%。从控制干缩的角度讲，水泥稳定级配碎石的适宜含水量范围为最正确含水量±1%。当含水量上升或下降时都会对混合料抗干缩性能不利，但含水量大时不利的影响大于含水量较低时，因此在含水量控制方面宁低勿高。基层混合料的温缩特性由固、液、气三相资料组成的半刚性资料，其外观胀缩性是三相在降温过程中相互作用，使无机结合料稳定资料产生体积收缩，即温度收缩。基层混合料的温缩特性随着水泥剂量的添加，资料温缩系数不断增大，特别是水泥剂量超越5%时，温缩系数具有迅速添加的趋势。水泥剂量不应超越5%。最正确含水量附近，资料的温缩系数最小；当含水量大于最正确含水量时，其温缩系数有急剧添加趋势，因此施工中含水量应不大于最正确含水量。混合料的温缩系数随着压实度的添加而减小基层施工工艺－集料堆放隔离明晰，细集料应覆盖，水泥防潮，防止细料在传送带上不延续分布。主要控制水泥和细料的遭雨淋。基层施工工艺基层及底基层混合料均采用厂拌，拌和设备要求配备六个上料斗，其中一个为粉煤灰备用料斗，两个细集料斗，三个粗集料斗4.75～9.5、9.5～19、19～31.5，上料斗之间应设置隔离，防止串仓，防止混料。采用二个拌和缸进展二次拌和，混合料均采用摊铺机摊铺，以保证均匀性和外表的平整度。基层拌和站的产量能保证进展延续作业。拌和时配料必需准确，拌和应均匀，颗粒级配应符合设计要求。严厉控制水泥剂量。基层施工工艺半刚性基层摊铺时，