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文档简介

1、.江苏省高速公路沥青面层混合料类型的选择作者指出,在路面结构设计中,往往过分重视结构承载能力,而对结构组合和各结构层功能的要求研究不够全面,路面厚度设计存在着随意性。以美国和日本为例,这两个国家都是采用厚沥青面层的国家,一般厚度不小于20cm,也就是说即使铺了厚20cm的沥青面层,使用68年也避免不了加铺新面层,否则路面使用性能就达不到要求。法国建设高速公路则采用另一种做法:其刚性基层上沥青面层的设计厚度常为8cm,在最大一级公路上虽然沥青面层的设计厚度为14cm,但采用分期实施方案,一般第一期只铺6cm10cm,过若干年后需要时再铺预留的厚度,作者认为,这是一种技术经济均合理的做法。就我国而

2、言,作者认为:就广泛使用半刚性基层沥青路面来说,各地的实践证明路面的承载能力完全可由半刚性材料满足,沥青面层薄厚对半刚性路面的承载力无影响。以京石高速公路上正定试验路建成8年时,其中两段沥青仅厚14cm,其承载力始终与路面总厚度相同,而面层厚12cm和15cm的路段承载力处于同一水平;我国郑州至开封高速公路在碾压混凝土基层上均采用4cm沥青面层。国外在刚性基层上的沥青面层常是4cm,最厚的也只有8cm。因此,半刚性基层上的沥青面层与刚性基层上的沥青面层相同,只起功能作用。控制工程裂缝产生:沥青面层适合厚度的确定主要是考虑保护半刚性基层不比沥青面层先产生温缩裂缝、半刚性基层不易产生干缩裂缝以及其

3、他功能性作用。这是因为结构材料有热胀冷缩的性质,在不同环境中,由于结构材料的温度变形会引起的约束应力,以水泥为基料的混凝土和砂浆都会因水分的变化而很容易产生温胀干缩、收缩变形和约束应力。据调查沥青混凝土面层的厚度从7。5cm增加到25cm时。裂缝的指数才会明显减小,所以不应用沥青面层厚度减缓或掩盖半刚性材料层非荷载作用产生的裂缝。根据变形荷载的特点,可以采取两种方法控制裂缝:一是结构尽可能处于全约束状态,并使材料强度高于最大约束应力,用较高的材料强度去抵抗结构的最大约束应力,这是抗的方法;二是结构设计尽可能自由一些,使结构变形应力很小,即个结构创造变形自由的条件来释放变形能,这是放的方法。如捷

4、克在水泥稳定材料结硬过程中,用反复碾压地方法人工创造微细的裂缝网,或用重型钢轮压路机碾压,故意使水泥土基层预先开裂;法国正在进一步研究一种预防水硬性结合料稳定基层的裂缝向上传播的方法,以保证裂缝有良好的传荷能力;德国认为水硬性结合料稳定基层的均匀细裂缝网有较好的传荷能力,地该层在不可避免或很难避免的情况下,防止裂缝可以采取抗和放的方法。沥青品质的优劣是裂缝产生的关键,实践证明,防裂采用优质沥青应表现出高粘结力和高强的抗氧化、抗老化能力。在高等级公路上,为防裂和改善路用性能,采用加入二、三种改性剂是合适的。俄罗斯认为半刚性路面面临的主要问题是如何有效防止半刚性基层内产生裂缝及预防裂缝在沥青面层内

5、传播。为了解决这一问题,可以在沥青混凝土层与水硬性结合材料基层之间,采用隔断裂缝的中间层,中间层采用少量稠沥青处治碎石或处置砾石(也可以用不处治的碎石或砾石)。中间层厚610cm,同时沥青混凝土面层的厚度从1216cm,减薄到410cm。由于沥青混凝土厚度减薄,可以节省沥青1226%,采用隔断裂缝中间层路段的长期性能检验表明,这种中间层具有良好的技术经济效益。用级配碎石做立即请混凝土面层和半刚性基层间的裂缝隔离层在澳大利亚、美国、法国等都较为普遍。车辙产生的原因:沥青层总厚度越大,车辙深度就越大,如AC16-I的结构在广东省惠州地区用于交叉路口或停车站,1年以后车辙超过15mm,难以满足高等级

6、公路的要求,但如加厚半刚性基层,减薄沥青面层为AC16-II型的结构,其车辙深度10年才超过10mm,15年也仅12mm,反而能适应要求。另外,日平均气温或周平均气温较高是形成车辙的另一因素。根据壳牌方法所建立的日平均气温与各沥青层的有效温度间的关系查得日平均气温为30,4cm沥青面层的哟小温度为47,车辙的形成往往是在气温最高的几周甚至几天内,而现在路面结构设计中沥青混凝土采用的是20回弹摸量。建议采用最高旬或周的平均气温并考虑沥青层的的有效温度,使理论计算接近车辙形成的实际情况,包括轮辙试验。路面竣工后,将存在不同程度追密现象,追密现象越严重,意味着车辙越深。沥青路面在竣工时的初始密度过低

7、,在高等级公路的渠化交通下,追密现象将会导致车辙的产生,简单的计算可以说明一些问题,厚度为15cm沥青层的初始压实度为实验室标准密度的94%,在交通荷载作用下压实到100%,追密产生变形为15(100%-94%)=0.9cm。采用轮辙试验的动稳定度评价不同压实度沥青混合料抵抗高温变形能力,结果也说明压实度差将会导致车辙的产生。多项数据和实践表明通过增加面层厚度来高山路面早期病害是不合理的。路面早期病害的主要形式有:一是纵向或横向的永久性变形,夏季高温时,在重载车作用下造成车辙,纵向平整度下降;二是沥青路面的纵向及横向开裂。在低温开裂问题上,从山东寿光及北京通县试验路的调查结果表明,沥青性质远比

8、沥青厚度重要。采用质量好的沥青,较薄面层的横向裂缝可能很少甚至没有,但采用质量较差的沥青时,即使很厚,裂缝亦大量发生。因此,对于沥青面层,优质沥青,合理的级配、先进的施工工艺都可以避免低温裂缝,不一定必须加厚沥青面层。做好排水亦是关键:路面积水也是造成面层过早破坏的一个重要因素。我国大多数沥青路面是面层、透层油和下封层封不住水,路面基层普遍采用不透水的半刚性基层,上面渗入路面和冰冻地区春融期融化的水容易积聚在基层表面,成为浮浆。地表水渗入沥青路面是不可避免的。但在路面设计时一般很少考虑路面结构层内部的排水问题,相反普遍设计了埋置式路缘石、砌筑式路肩等,阻碍了渗入路面内部的水排出。为此,要从以下

9、几个方面入手:做好只样分隔带的排水,只样分隔带绿化浇水应适量;还应设置绿化带排水设施,防止过多积水渗入路面之中;可以把挡土式的路缘石,做成平路缘石,或干脆不做路缘石,但要保证路肩不被冲刷。在路面排水上,也可以采取放和堵的方法,即采取加强路面内部结构的组合和防止路表水下渗和地下水上升的措施,但设计要合理,施工要精细。在沥青面层下设置排水层,空隙率应达到15%以上,如级配碎石层;或改进透层油或在沥青面层下层用沥青含量较高的沥青砂作下封层,以各点地下水或毛细水上升;下封层厚度应达到1cm喷洒乳化沥青石屑或砂子,要求透层油至少透下去5mm。综上所述,高等级公路沥青面层设计厚度普遍偏厚,既不经济,也起不

10、到强度作用,反而通过行车荷载作用,增加了车辙量。半刚性材料层、沥青面层的早期病害应通过选用性能良好的材料、先进的施工工艺来改善,不应采用增加沥青面层的厚度来减缓,从而造成了车辙病害。半刚性材料层因非荷载作用产生的裂缝,可以用人工创造均匀的裂缝网来释放应力,使其具有良好的传荷能力,不必用增加沥青层的厚度来改善。强基、薄面、稳土基,半刚性材料层上沥青混凝土面层厚度的确定应慎重考虑。建议规范采用最高旬或周的平均气温,并考虑沥青层的有效温度来计算面层材料的回弹摸量,使理论计算接近车辙形成的实际情况。土路基质量通病例与防治一、水准点误差的控制和防治 1、病例:道路工程多属线型工程,由基准水准点引测的临时

11、水准点较多。各水准点之间所测工程标高不能闭合,误差较大。2、防治措施:(1)建设单位所交付的水准点进行复测闭合,如有二个以上引测的基准水准点,则应采用闭合测法对引测的基本水准点之间进行闭合。并设有保护措施对水准点进行保护。(2)按规定定期复测临时水准点的标高,校核各临时水准点的闭合差,如超过规定的误差允许值,应查明原因,重新复测,并进行校核。水准点闭合差为12 L(mm),式中L为水准点之间的水平距离,单位为km。二、土路基碾压不密实的防治1、病例:在碾压过程中,出现受压下陷,去压回弹的松软现象,表层起皮,象“橡皮土”,不能压实,严重时土体液化泌水。如继续碾压,因“弹簧”的抽吸作用,使底部和四

12、周的水份更往上积聚,“弹簧土”的面积会越来越大。2、防治措施发现弹簧土后应立即停止碾压,找出发生弹簧土原因,积水不排除,带泥水回填,回填土含水量偏大;淤泥不清除;土料中含杂物较多。土中含水量大于最佳含水量3%等,按不同情况进行处理。(1)因地下水位高而造成较大面积土体弹簧时,应采取在路基两侧挖深沟截断地下水;处理采用轻型井点降低地下水位,控制土体含水量。如工期允许也可采用晾晒后再进行碾压。(2)雨季施工时应开挖纵、横向的排水沟、排出积水、疏干土体,根据工期要求及天气情况,应采取果断措施,进行换土,也可掺入5%-8%的生石灰量拌匀、回填压实,或采用梅花形灰桩(坑)吸收水份。要连续作业,当日挖至路

13、槽高程,应当日碾压成活,填方路段,应随摊铺随碾压,当日成活,边坡防护及时跟上。(3)土路床填土前要清除干净地面杂草,对回填土中的树根用人工捡出,对土中挟带的大混凝土块、石块等要捡出,禁止使用带有垃圾,有机物质的土进行回填,对过湿的回填土可掺入生石灰处理,工期允许的话可进行晾晒,达到或接近最佳含水量时方可回填进行碾压密实,并严格控制摊铺厚度。(4)对粘性土质,在沟槽回填时必须排除积水,清除杂物,池塘应清除淤泥,再进行分层夯实。(5)对粉质土在沟槽回填土时利用轻型井点可进行水密法施工,但回填厚度亦不能超过60cm,其密实方法采用插入式振捣器插实,在水密法过程中保持井点降水,每层取样试验,达到密实度

14、要求后,再进行下一层回填,待回填土全部碾压夯实完成后,密实度试验全部合格后再停止降水,拆除井点。无论是粘性土,还是粉质土,都不能一次性填筑过高,填筑过高也易引起弹簧。三、土路床干燥碾压不密实的防治 1、现象,含水量太小,粉质土颗粒松散,粘性土结硬块。2、防治措施当土路床干燥时,应进行洒水湿润,直至路床土层0-30cm全部湿润,待含水量合适后再碾压密实。四、路基塘渣垫层粒径超大的防治1、现象:进入施工现场的石块大于设计较多。2、防治措施(1)确定采购料源前,应多选择几家石料场,选择合适的料源供应场所是控制超大粒径的垫层料进入施工现场的最有效方法。(2)对于已进入施工场地的超大粒径的垫层料,采用人

15、工逐个进行敲碎,直至符合设计要求。五、粗细料相对集中的防治措施1、现象:摊铺后粗料、细料分离相对集中,造成梅花斑现象。2、防治措施(1)垫层摊铺时注意粗细料的掺合,在粗料中用细料进行灌缝密实处理或在粗料集中处用人工进行破碎细化;(2)在基层混合料摊铺时,如果在装卸运输过程中出现离析现象,应在摊铺前进行重新搅拌,使粗细料混合均匀后摊铺;如果在碾压过程中看出有粗细料集中现象,应将其挖出分别掺入粗、细料搅拌均匀,再摊铺碾压。(3)严格按设计的配合比配料,搅拌时应控制搅拌时间不少于2分钟。六、石灰、粉煤灰、碎石、三渣基层碾压后泛浆,成型后表层出现一层较厚的灰浆层的防治1、现象:碾压过程中灰浆上浮,成型

16、后,表层灰浆超厚,看上去平整,较光滑,但强度降低。2、防治措施当发现三渣含水量偏大时,通知生产厂家严格控制配合比骨料含量及含水量,雨后应掺入适量的石灰粉煤灰干混合料,以降低淋雨后成品料的含水量。在施工现场,雨前应及时碾压,有条件的应铺盖塑料薄膜,雨后待水份蒸发一部分后再进行碾压。成型后表层较厚的灰浆应刮除,确保基层强度。七、水泥稳定碎石基层密实性差的防治1、现象:采用压实功能小的碾压密实机具,用脚可踢松。2、防治措施摊铺时应控制厚度,最大20cm,最小10cm,水泥稳定碎石混合料摊铺好后,不能用平板振动机和1T电动振动机,一定要用10T以上压路机碾压,使颗粒间挤压密实。八、基层施工缝留置不符合

17、要求,发生横向断层裂缝的防治。1、现象:施工缝一刀切,二次摊铺时没有交错留置施工缝,而在同一施工缝处。2、防治措施(1)施工缝留置应呈台阶状,留置长度不得少于0.5米,后续施工前应对接茬处进行灰浆湿润处置,保证接茬严密,防治裂缝发生。(2)二次摊铺时应错开下层施工缝,防止施工缝上下重叠。九、基层碾压成型后有高低不平现象,平整度较差的防治。1、现象:呈波浪状,局部呈窝状。2、防治措施基层合料摊铺前应在路基两边打下控制虚铺厚度样桩,摊铺后进行拉线细平,高铲低填,碾压过程人工配合,低处用料填平,初压后立即进行检验,高的部位立即进行铲平刮除,低的地方确实需要要找补的,应在找补部位挖松10cm左右,然后

18、找平碾压,直至符合质量要求。十、原材料质量达不到设计要求的防治 1、现象:粗骨料碎石看上去强度不够,有风化石子,针片状较多,细骨料砂子较细,含泥量较高,原材料进场前没有进行试验。2、防治措施:材料质量的好坏直接影响路面施工质量和使用质量,尤其是地方材料、碎石、砂子等,引起路面早期破损的原因之一就有粗细集料的质量问题,因此要求施工单位做到以下几点:面层粗骨料,基强度、压碎值、粒径等必须满足设计要求,确定料场前必须先进行各项指标试验,合格的才能采用。严格控制各档规格的碎石粒径,规格超标准的严禁使用。保证砂子的粒径和清洁度,细度模数应符合设计要求,对于含泥砂子应进行清洗,对于同一料场的砂子按规定进行

19、试验,对不同料场的砂子,必须及时试验,不符合要求的不使用。沥青砼面层所采用的沥青标号宜为重交通道路沥青AH-50-70。十一、水泥混凝土板块面层细龟裂的防治1、现象:很细的网格状裂纹2、防治措施避开午后高温施工,风大时应提早喷洒塑料养生液,并盖塑料薄膜,防治水份蒸发过快,并利用混凝土内部水份进行自我养护确保早期养护不失水。十二、水泥混凝土板块缺角、掉边的防治1、现象:横向缩缝,板块两面有掉边缺角现象。2、防治措施(1)混凝土插入振捣时靠模板两边一定要振捣密实,不得漏振,模板安装时与基层面一定要严密无缝,以防振捣时漏浆造成蜂窝麻面;(2)切缝时要在混凝土达到一定强度后进行,一般为5mpa-10m

20、pa之间,以不打边为原则,过早切缝易打掉边角,切缝打掉的边角虽小,但修补很难;(3)做好成品保护,要宣传成品保护的重要性,提高施工人员保护成品的自觉性。十三、水泥混凝土板块横向断缝的防治1、现象:在水泥混凝土板面上可以看到横向贯通裂缝或不规则裂缝,在截面突变处有应变裂缝的现象。2、防治措施(1)水泥混凝土板块浇筑前,基层面一定要平整,无凹凸现象。水泥混凝土面层浇筑好后应及时控制切缝时间,切割深度应大于板块厚度的1/3,切缝应跳格。(2)两分法,当裂缝出现在假缝边上时可采用中间切缝,然后敲掉板块的一半,在留置板块上植入1050cm长25cm的钢筋,再浇筑混凝土。(3)当裂缝出现在1/2板块,呈不

21、规则状,整个板敲掉重新浇筑。十四、水泥混凝土面层露骨起砂的防治1、现象:混凝土硬化后可以看到石子的印痕,砂粒裸露,浆皮脱落后可以看到骨料外露。2、防治措施控制砂、碎石的级配,不得采用细砂,混凝土浇筑时,插入振捣后一定要用平板振动器进行全面振动到位,不得漏振,确保粗骨料下沉,水泥砂浆上浮3-5mm,以保证混凝土面层不露骨起砂。十五、胀缝处破损,填缝料失落的防治1、现象:胀缝歪斜,两侧板面有裂缝,缺角,填缝料下沉等现象。2、防治措施(1)胀缝板要放正,位置要准确,缝板的长度要贯通全缝长,严格控制胀缝中混凝土不能连接,并确保传力杆活动性。(2)认真细致地做好胀缝的清缝,对缝内遗留的石子灰浆等杂物,应

22、仔细剔除干净,胀缝要求全部看得见下部缝板,(3)用高压气流吹净胀缝,或用毛刷刷净胀缝。(4)灌缝时,用长嘴漏斗灌入填缝料,边灌边用插片捣实,第二次灌满后铲平,如采用沥青混合料填缝,冷缩后撒上少量滑石粉。(5)伸缩缝填料要作定期养护,一般在冬季伸缩缝最大时,将失效的填料和缝中的杂物剔除,重新填入新料,保持伸缩缝经常有效。十六、沥青面层厚度达不到设计要求的防治1、现象:沥青混凝土面层成活后经钻孔检测厚度不足。2、防治措施平侧石铺好后,在两平石之间拉线量测沥青摊铺厚度空间,对达不到设计厚度的部位进行铲刮,直至达到标准为止。十七、沥青混凝土面层碾压时出现推挤裂缝的防治现象:压路机碾压后面层出现裂缝。防

23、治措施:保证沥青混合料的摊铺温度(见下表)。碾压时以轮胎压路机和钢轮压路机组合,先用轮胎压路机后用钢轮压路机,碾压时要掌握好速度,不得过快。对沥青的各项指标按设计和规范要求进行检验。对混合料的密度、稳定度、粘结力等的测定更为重要。 沥青砼面层混合料的施工温度作业工序温度指标()石油沥青混合料煤沥青混合料搅拌出厂130-16090-120气温5冬季大风天气,工地卸料温度、石油、沥青混合料140,煤沥青混合料100。工地卸料13090摊铺10070初始碾压100-1207050十八、沥青路面烂边,平石啃边破损的防治1、现象:沥青混凝土摊铺后,平石边没有碾压到位,沥青松散;碾轮碰到平石,平石啃边破损

24、。2、防治措施(1)沥青路面烂边是指没有碾压到的部位,应采用在碾压完成后用热墩锤或平板振动夯夯实。(2)压路机碾压时尽量不要碰到平石,对啃边严重的平石应更换。十九、检查井与路面衔接不顺的防治1、现象:检查井盖座或高于路面或低于路面。2、防治措施(1)检查井周围的填土应从沟槽底开始用动力夯转圈夯实,包括基层部分,凡不易打夯密实部分,可用低标号混凝土进行填筑。(2)在升降检查井盖座时,检查井盖座的升降高度要用小线校核,使井盖座与路面高度和纵横坡一致。二十、检查井护圈碎裂的防治1、现象:通车后一经车辆走轧,检查井护圈呈放射状碎裂。2、防治措施无配筋混凝土改为有配筋混凝土,并提高一级标号,混凝土应按路

25、面同标号配比进行拌制。同时对护圈与板块之间设隔离层或涂刷一层沥青,使井座护圈与混凝土板块分离。二十一、雨水口较路面高突的防治1、现象:雨水口不在最低点,雨水口两边凹陷积水,雨水口明显高于周边路面。2、防治措施(1)施工人员在放样时应注意到雨水口的位置,不能设在路面的高点,应随着路面坡度的变更而变到最低点;(2)雨水口圈的安放,都应以雨水口所处位置的路面高程做依据,雨水口上下游的路面高程也应同步控制,不能有随意性;(3)雨水口井篦安装,混凝土面层的应低于路面0.50.8cm,沥青混凝土面层的应低于路面平石1cm2cm,纵向接顺应大于1米。二十二、隔离带两端头侧石、平石铺砌不圆顺的防治现象:中间隔

26、离带和路口的侧石、平石,因圆头R小,侧平石铺设呈折线状,影响外观质量。防治措施:尽量采购带弧形的圆头侧石,如不能采购到弧形侧石,可采取自己预制或立模现浇圆头,现浇时砼标号应大于C25,平石应大于C30。二十三、侧石后背填土不密实的防治1、现象:侧石后背回填土不密实,下雨后土体沉陷起坑。2、防治措施侧石背后虽为绿化带,填土没有压实要求,但在侧石背后50cm范围内应回填密实,不可忽视。二十四、人行道板铺设平整度难控制的防治1、现象:单块呈轻微凹凸,松动,单向也有呈浪形的。2、防治措施(1)对人行道板厚薄进行检查,厚薄分片铺设。(2)请熟练工人铺设,铺设前应对基层进行抄平,黄砂应采用加工砂或筛过的黄

27、砂。(3)铺设时应采用5cm5cm长1米的方木,进行连块敲平铺设,不用单块锤平铺设。这样,可以提高人行道平整度的合格率。二十五、侧石缝宽不均匀的防治现象:侧石铺砌时,侧石之间的缝隙有大、有小,很不均匀影响外观质量。防治措施:侧石铺砌的缝宽,在设计上没有规定,但因从美观和养护管理的角度考虑,侧石之间留有1cm的间隙较好。为解决铺砌时缝宽的不均匀,应采用10圆钢筋作标准插扦,侧石铺设时两侧石之间插入10圆钢筋控制缝宽,铺设好后抽出钢筋,用M10水泥砂浆灌砌勾缝。二十六、桥台背后路面沉降的防治1、现象:桥台与路面有高低差。2、防治措施(1)桥台背后接坡均为高填方土,为减小路面沉降,在台背的填方可采用

28、粉煤灰或黄砂回填,这样不仅可做为透水层,还可减小桥台接坡不均匀沉降,长度可控制在8米左右。(2)粉煤灰回填时应分层碾压,层厚控制在30cm;黄砂回填时应采用湿砂,层厚可控制在50cm,碾压后,压实度均应大于等于质量验收标准要求。在其上面还可采用钢筋混凝土搭板,提高整体承载面积。二十七、人行道板翘动的防治现象:检验时用脚踩上去人行道板松动。防治措施:人行道基层应平整密实,清除浮石。拌制水泥砂浆用的砂子应采用净砂,必要时应用筛子筛除颗粒较大的卵石及杂物。砂浆摊铺厚度要均匀,混入的大颗粒石子应剔除。人行道板铺砌好后,应及时进行灌缝,保证块与块之间不留空隙,二十八、盲道板铺砌不标准的防治现象:盲道板铺

29、砌的止步板没有按设计要求铺设的,有的止步处,路口没有设止步板。防治措施:严格按照设计图纸进行铺砌,该止步的地方应设止步板,止步板应设双排,两边各多铺出一块,采购盲道板时应计算好盲道板止步位置、处数及块数,采购时留有余地,不得少采购,止步板不得用盲道板代替。二十九、挡墙砌体砂浆不饱满的防治1、现象:撬开挡墙块石可见空洞。2、防治措施浆砌块石、片石内外应座浆砌筑,中间应一层砂浆一层石块砌筑,石块与石块之间应有一定间距,便于砂浆灌填,并用捣棒捣实,使石块被砂浆包裹,严禁干砌灌浆。三十、挡墙砌体面层平整度差的防治1、现象:单块石料平面差,墙面整体有凹进凸出,上下层有错缝现象。2、防治措施(1)做面层的

30、块石,应挑选一侧有平面的石料,宽度、厚度不应小于20cm,以保证砌筑的稳定性;(2)砌筑时应丁顺相间压缝砌筑,施工员应随时检查砌筑面的线位准确度;(3)当日砌筑高度不得大于1.2m。三十一、挡墙凸缝空裂脱落,克顶裂缝的防治1、现象:勾好的凸缝与墙面局部脱离,严重的呈节状脱落。2、防治措施(1)凸缝的基底应有凹缝,并洒水浸湿,使勾缝砂浆与基底粘结牢固,终凝后应洒水养护;(2)沉降缝应贯通直顺,克顶混凝土浇筑前底面应抄平,防治因温差引起的应力集中,致使已浇筑的混凝土克顶产生应力裂缝;(3)克顶浇筑后应及时切缝,防治不规则拉裂。江苏省高速公路沥青面层混合料类型的选择摘要在对目前国内外广泛应用的几种沥

31、青混合料性能分别进行分析的基础上,提出了适应于不同情况下沥青混合料类型选择的建议,为今后我省高速公路沥青路面面层混合料类型的选择提供参考。关键词高速公路路面沥青选择概述江苏省夏季炎热,冬季寒冷,一年四季雨量充沛,复杂的气候条件以及日益增大的交通量,无疑给沥青混合料路面的抗高温车辙、低温开裂及抗水损害性能提出了严格的要求。本文旨在探讨如何选择合适的沥青混合料类型以提高路面的使用性能,延长路面的使用寿命。沥青混合料性能对于沥青混合料类型的选择首先应考虑其气候与交通状况,并同时满足相应层次沥青混合料的性能要求。高温稳定性能研究表明,沥青混合料的高温稳定性能,即抵抗车辆反复压缩变形及侧向流动的能力,首

32、先取决于矿料骨架,尤其是粗集料的相互嵌挤作用,同时沥青胶结料的性质与含量则起到阻碍混合料发生剪切的牵制作用。但高温时沥青的粘度较低,粘结集料的能力有限。通常情况下,当矿料级配的贡献率大到,沥青胶结料就能提供的抗车辙能力,由此可见,要提高沥青混合料的高温稳定性应兼顾沥青胶结料和混合料类型两个方面的选择。低温抗裂性能沥青混合料的低温抗裂性能主要取决于沥青混合料的低温拉伸变形性能,沥青胶结料的贡献率达到,而矿料级配对抵抗低温开裂性能的贡献率只有,因此,选择适当的沥青胶结料对提高沥青混合料的低温抗裂性能具有决定性的意义。一般而言,较硬沥青的混合料比较软沥青的混合料更容易形成低温开裂,空隙率过大的混合料

33、中的沥青胶结料由于过度的氧化作用而使沥青老化,因而更容易导致低温开裂。因此,为克服沥青路面的低温开裂,除选择适当的沥青胶结料外还必须严格控制混合料的空隙率,加强路面压实,这与沥青混合料类型的选择有直接的关系。水稳定性能沥青路面水损害是沥青路面最常见的破坏现象之一。改善沥青混合料的水稳定性可以通过选择合适的路面材料(包括沥青与集料)、合理选用级配类型、优化配合比设计、加强施工压实以及减少离析等措施来实现。抗滑性能沥青混合料路面的抗滑性与矿质集料的微表面性质、混合料的级配组成以及沥青用量等因素有关,尤其是沥青用量对抗滑性能的影响非常敏感,超过最佳用量的即可使抗滑系数明显降低。从提高沥青路面的抗滑性

34、能的角度出发,应选取具有粗糙的表面、尖锐的棱角和抗磨光性的粗集料,避免因过高的沥青用量而导致路表面泛油、使路面丧失纹理结构。同时倾向于选取较粗的集料级配以及较高的空隙率水平,使沥青路面有较多的粗纹理,为沥青在高温季节膨胀时提供足够的空间,这也可以防止出现泛油现象。沥青混合料类型的选择国内外研究现状美国公路战略研究计划经过系统的研究,提出了建立在路用性能基础上的沥青性能规范,在混合料设计方面也提出了一整套的沥青混合料设计、分析体系,对沥青路面性能的提高和改善耐久性等方面做出了卓越的贡献。另外,相对于传统的密级配混合料提出了开级配的抗滑磨耗表层(),对路面排水、行车安全、减噪等方面有显著效果。德国

35、道路工作者于六十年代中期开发的沥青玛蹄脂碎石混合料(),在提高路面抗滑和承载能力方面功效显著,在高温抗车辙、低温抗裂、疲劳抗裂、抗水损害、抗老化等方面,均优于传统的沥青混凝土路面。由我国道路工作者提出的介于传统的型级配和型级配之间多碎石沥青混凝土矿料级配,也在我国济青、环胶洲湾、沪宁等高速公路上应用,并取得了一定的经验。几种典型沥青混合料类型沥青混合料的级配组成不同,对沥青路面的性能影响有较大差别。不同类型的混合料具有不同的内部结构和不同的集料、沥青的分布组成。密级配混合料 传统的路面传统的路面是一种密实型沥青混凝土结构,其矿料级配按最大密实原则设计,属连续级配,其强度和稳定性主要取决于混合料

36、的粘聚力和内摩阻力。传统的路面是一种连续型级配,按最大密实原则设计,其空隙率一般较小,抗渗水性较好,但由于表面不够粗糙,其耐磨、抗滑、高温抗车辙等性能明显不足,因此在高等级沥青路面上面层目前已较少使用。 多碎石沥青混凝土路面这是由我国工程技术人员提出的一种新型路面结构。多碎石沥青混凝土的级配比粗,其特点是空隙率小于型级配,接近型级配,通常为,透水性小于型级配,表面构造深度大于型级配,抗滑性能较好。但从我省近年来铺筑的型沥青路面上面层的使用情况看,有部分路段出现了早期破坏现象,究其原因,主要是由于型混合料空隙率较大,在施工过程中易产生离析,在施工控制不严的情况下,压实度不能得到有效控制,空隙率偏

37、大,为水损害提供了条件,加上重型交通,孔隙水压力较大,水很容易渗入沥青膜,造成沥青膜剥落,继而造成路面破坏。在多雨潮湿的地区,如果采用设计空隙率较大的混合料类型,可能直接导致路面渗水,引起路面的早期损坏,因此多碎石、等不宜用于这些地区沥青路面的上面层。 美国路面年美国公路战略研究计划()进行一项为期五年、耗资万美元的课题研究,旨在制定一个新的沥青和沥青混合料规范、试验和设计方法,以解决沥青路面的车辙、低温开裂、疲劳开裂和水损害等早期破坏现象。沥青课题的研究成果(参见图)称为,意谓高性能沥青路面。图示出最大尺寸为的混合料具有最大密实级配的次方级配图。对次方图增加两个方面来规范集料级配:控制点和限

38、制区。控制点为级配必须通过其间的校正范围,而限制区为级配不得通过的区域,是为了限制混合料中含砂过多或总砂量中细砂过多。这种级配常引起混合料在铺筑中的压实问题,从而降低混合料抵抗永久变形的能力。对于满足上述级配要求的沥青混合料来说,路面的抗高温车辙、抗水损害能力和耐久性等均有较大程度提高。特别要说明的是,在设计方法上虽与以往传统的沥青路面有所不同,但施工工艺和施工方法上却相仿,并未增加施工的难度,也不会提高工程造价。沥青玛蹄脂碎石路面()是一种由沥青玛蹄脂填充沥青碎石组成的间断级配的混合料,以上的粗集料的比例高达,矿粉的用量高,沥青胶结料用量多,并希望采用针入度小、软化点高、高温稳定性好的沥青。

39、而由此形成的间断级配,很少使用细集料,即所谓的“三高一低”。高用量的轧碎粗骨料,可以获得石料与石料之间更多的接触,提高路面抗高温车辙能力;高的沥青用量及高的矿粉用量使沥青膜加厚、矿料孔隙变小,使沥青路面抗老化及抗水损害性能均有明显提高;添加纤维等稳定剂,可以改善沥青混合料离析,增强沥青的粘结力,有如加筋的作用,提高了沥青混合料的柔韧性,改善了混合料的抗低温开裂性能。路面外观显现均匀粗糙的表面结构,其表征为优良的抗滑性能,降低噪音,表面不积水。沥青路面施工与普通沥青混凝土相比,拌合时间要适当延长,施工温度要适当提高。的直接工程造价高于普通沥青路面,但从整个建设和营运期分析,仍远比普通沥青路面低。

40、抗滑磨耗表层()抗滑磨耗表层()是由美国道路工作者开发的一种开级配混合料,它与传统的密级配混合料和不同之处就在于它的可渗透性。可用于重交通、高等级公路的表层,并使用改性沥青和纤维以增加沥青用量,提高它的耐久性及混合料的性能。使用作为表层最显著的优点是雨天高速行驶抗滑行能好、减少汽车行驶后部产生雨雾,提高行车安全并降低噪声。但由于水通过表层渗入下层,因此,其下面必须采用密级配的混合料或者,有条件的话采用改性沥青,防止雨水下渗而导致沥青混合料发生水损害,影响路面结构的稳定性。沥青混合料类型选择的建议沥青混合料类型的选择应根据相应道路的等级、交通量、气候条件、造价等条件来综合决定。表为美国路面混合料类型选择指南中建议采用的混合料类型:沥青混合料类型的选择包括对各相应层次层厚、级配类型和厚度的确定。表可以作为选择级配形式时参考。混合料的最大公称尺寸的选择主要依据交通荷载来确定,交通荷载越大,应选

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