深圳弘路抗车辙沥青路面设计与施工方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 深圳弘路-抗车辙沥青路面设计与施工方案一、概述为了提高沥青路面抗车辙能力，拟在海南一公路主道中面层铺筑添加深圳弘路新材HL-C1抗车辙剂的沥青路面试验段，初步确定试验段全长为1公里。本项目首先要进行级配选择及集料性能试验，然后在设计级配及最佳沥青用量上外掺弘路新材HL-C1抗车辙剂进行路用性能试验。倘若路用性能符合要求，就不需要调整级配及沥青用量，否则将进行适当调整。二、路面结构设计1 铺装结构2 上面层 4cm AC-13 沥青混合料设计2.1 材料（1）本次试验段所采用的集料、填料均为项目现有材料，要求符合公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）对上面层用集料、填料的要求；（2）本次试验段所采用的沥青为项目现有沥青，性能指标符合公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）对应等级沥青的相关要求；2.2配合比设计2.2.1沥青混合料的矿料级配应满足公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）工程设计规定的级配范围；2.2.2采用马歇尔试验配合比设计方法，沥青混合料的技术要求应满足公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）相应级配类型沥青混合料的技术标准。2.2.3在配合比设计的基础上按步骤进行各种使用性能检验，不符合要求的沥青混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。（1）在规定的试验条件下进行车辙试验，并符合表1的要求；表1 沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求技术指标动稳定度（次/mm）试验方法特重交通、重交通，不小于1000T 0719（2）在规定的试验条件下进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验沥青混合料的水稳定性，并同时符合表2的两项要求。达不到要求时必须按公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）中的要求采取抗剥落剂措施，调整沥青最佳用量后再次试验。表2 沥青混合料水稳性检验技术要求技术指标指标试验方法浸水马歇尔试验残留稳定度（%），不小于80T 0709冻融劈裂试验的残留强度比（%），不小于75T 0729(3)宜对密级配沥青混合料在温度-10、加载速率50mm/min的条件下进行弯曲试验，综合评价添加抗车辙剂沥青混合料的低温抗裂性能，并符合表3的要求。表3 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求技术指标指标实验方法普通沥青混合料，不小于2000T 07153 中面层 6cm AC-20+HL-C1抗车辙剂 沥青混合料设计3.1 材料（1）本次试验段所采用的集料、填料均为项目现有材料，要求符合公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）对中面层用集料、填料的要求；（2）本次试验段所采用的沥青为项目现有沥青，性能指标符合公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）对应等级沥青的相关要求；（3）抗车辙剂采用HL-C1重交通沥青路面专用抗车辙剂，推荐掺量为沥青混合料总质量的0.3%，性能指标如下表4。表4 HL-C1重交通沥青路面专用抗车辙剂指标密度（g/mm3）0.921.3颗粒径（mm）6熔融指数（g/min）26维卡软化温度（）453.2配合比设计3.2.1掺加HL-C1抗车辙剂的沥青混合料的矿料级配应满足公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）工程设计规定的级配范围；3.2.2采用马歇尔试验配合比设计方法，添加抗车辙剂沥青混合料的技术要求应满足公路工程沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）相应级配类型沥青混合料的技术标准。3.2.3在配合比设计的基础上按步骤进行各种使用性能检验，不符合要求的沥青混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。（1）在规定的试验条件下进行车辙试验，并符合表5的要求；表5 沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求技术指标动稳定度（次/mm）试验方法特重交通、重交通，不小于6000T 0719（2）在规定的试验条件下进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验沥青混合料的水稳定性，并同时符合表6的两项要求。达不到要求时必须按公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）中的要求采取抗剥落剂措施，调整沥青最佳用量后再次试验。表6 沥青混合料水稳性检验技术要求技术指标指标试验方法浸水马歇尔试验残留稳定度（%），不小于85T 0709冻融劈裂试验的残留强度比（%），不小于80T 0729(3)宜对密级配沥青混合料在温度-10、加载速率50mm/min的条件下进行弯曲试验，综合评价添加抗车辙剂沥青混合料的低温抗裂性能，并符合表7的要求。表7 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求技术指标指标实验方法普通沥青混合料，不小于2600T 0715添加抗车辙剂沥青混合料，不小于3000(4)对添加抗车辙剂沥青混合料的性能检验，针对使用目的进行。以提高高温抗车辙性能为主要目的时，低温性能可按普通沥青混合料的要求执行；以提高低温抗裂性能为主要目的时，高温稳定性可按普通沥青混合料的要求执行。4 下面层8cm AC-25沥青混合料设计4.1 材料同上2.1。4.2 配合比设计同上2.2。注：上述配合比设计均在实验室完成，所采用的沥青、集料及填料等原材料都由施工工地现场提供。三、施工工艺1 掺加方式与剂量HL-C1抗车辙剂是按一定质量直接投入到拌合缸内与集料进行拌合的，无需特殊的设置。常规掺量为沥青混合料总重量的3-5 。可以设计应用于上面层、中面层和下面层沥青混合料中。2 沥青混合料的拌和首先将不同规格的冷集料按确定比例（由实验室确定，符合某一级配规格）进入烘干筒，集料的烘干温度一般为180-190，然后在正常的拌合工艺下，将一定比例的抗车辙剂加入到拌合缸内与集料进行干拌，在原干拌时间基础上增加10秒，再喷入已加热到160-170的热沥青，进行湿拌，湿拌时间为40秒，直到拌合均匀无花白料为止。 3 沥青混合料的运输将拌合好的沥青混合料，用自卸车（最好不少于20T）运输到摊铺现场。4 沥青混合料的摊铺将摊铺机熨平板预热到120左右，然后将沥青混合料卸到受料斗内摊铺，摊铺速度一般为2-3m/min，松铺系数一般为1.15, 摊铺温度为160-170。 5 沥青混合料的压实对于骨架密实型沥青混合料，可以采用紧跟摊铺机，采用紧跟慢压工艺压实，初压温度为160-170；初压采用12T左右的钢轮压路机，静压1遍，然后用26T胶轮压路机碾压2遍，用12T钢轮振动压路机振压2遍，最后用11T的钢轮压路机静压一遍，其终压温度不低于110，直到达到规定的压实度为止。 6 开放交通应待摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度低于50后，方可开放交通。需要提早开放交通时，可洒水冷却降低混合料温度。新铺筑的沥青面层在开放交通初期应严格控制交通流量、车速、严禁急刹车、急转弯，做好保护、保洁工作，严禁在沥青路面上堆放土、砂石、砖等建筑材料，严禁停车检修、漏油。四 抗车辙剂性价比分析1 高温车辙性能表8 AC-20混合料车辙试验结果动稳定度（次/mm）最终变形（mm）AC-2024102.481AC-20+0.3%HL-C173290.774AC-20+0.5%HL-C1106920.674注：本表及以下各表均为弘路新材道路技术研究所实验测试所得。通过上表可以看出，掺加HL-C1沥青混合料添加剂后，抗车辙性能都显著提高。因此可以保守地说，存在规律：对于常规的重交沥青面层，掺量为0.3%，600.7MPa的动稳定度可以达到5000次/mm，掺量为0.5%，600.7MPa的动稳定度可以达到7000次/mm。2 抗水损坏性能表9 AC-20混合料冻融劈裂试验结果项目冻融前劈裂强度（MPa）冻融后劈裂强度（MPa）TSR（%）AC-201.000.8080AC-20+0.3%HL-C11.301.2092AC-20+0.5%HL-C11.501.4093通过对比可以看出，掺加HL-C1抗车辙剂沥青混合料添加剂后，劈裂强度绝对值和冻融劈裂残留强度比都有所提高。3 低温抗裂性能表10 抗低温弯曲性能（-10）弯拉强度(Mpa)劲度模量(Mpa)弯拉应变(me)AC-2013.795031429AC-20+3HL-C114.8111521489AC-20+5HL-C115.8105391354通过上表可以看出，掺加沥青混合料添加剂后，弯拉强度和劲度模量指标有所提高，但提高幅度不大，弯拉应变等指标变化不大，说明HL-C1沥青混合料添加剂对沥青混合料的低温性能有所改善。4 抗车辙剂价格对比HL-C1抗车辙剂在任何掺量下不改变沥青混合料的级配，仅需对油石比进行微调。低掺量时（0.3%及以下）维持最佳油石比不变。高掺量时（0.3%0.5%）最佳油石比适当增加0.10.2%。并且在施工过程中不需添加特殊的沥青改性设备，仅利用常规沥青拌和设备即可满足生产要求。故可以说，掺加抗车辙剂增加的成本主要是抗车辙剂的成本。下表为该试验路段空白沥青混合料与掺加抗车辙剂的沥青混合料的材料成本进行比较。表11 掺加抗HL-C1前后沥青混合料成本比较混合