[江苏]高速公路沥青路面关键技术（PPT74页）

1、江苏省高速公路沥青路面关键技术潘卫育江苏省高速公路建设指挥部2008年11月主要内容1.概述2.水泥稳定碎石基层技术3.路面下封层技术4.沥青路面面层技术5.路面新结构、新材料的应用6.结语1.概述1996年，沪宁高速公路，江苏首条高速2008年，全省高速公路3725公里。密度3.52公里/百平方公里，居全国各省区之首。建成了江苏省首轮规划的“四纵四横四联”高速公路网。 江苏省高速公路：2000年之前交通量增大，重载超载多，面临严重考验早期损坏较多沪宁、锡澄高速为例江苏省高速公路：2000年之后高度重视高速公路沥青路面技术的研究 “延长沥青路面使用寿命综合技术的研究” 江苏省高速公路建设指挥部

2、、江苏省交通科学研究院及东南大学联合承担课题对江苏省“九五”期间修建高速公路沥青路面的使用状况，交通荷载特点、沥青路面原材料、混合料组成设计、路面结构设计、施工工艺等方面进行了全面的调查，系统研究分析了成功的经验及产生病害原因，并对延长沥青路面使用寿命综合技术进行了系统的研究。主要子课题 国内外沥青路面调查与病害分析沥青混合料类型与设计方法研究沥青下封层材料、结构及质量控制技术研究提高沥青混凝土抗水损害性能的研究沥青路面施工工艺与质量控制研究江苏省高等级公路适宜石料的调查与研究高速公路沥青路面结构分析 与使用性能研究沥青路面结构演变96年沪宁路99年广靖锡澄2000年京沪4cmAC16B6cm

3、AC25I6cmAC25II2230cm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年以后高速公路改性沥青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年高速公路江苏省路面技术发展：2000年之后沥青路面早期损坏基本杜绝！汾灌、沿江高速为例：02年汾灌(85km)通车，04年沿江(1

4、13Km)通车；汾灌：6年来几乎无维修；沿江：分流沪宁重载交通，近4年状况良好；2.水泥稳定碎石基层技术我省早期高速公路基层类型：二灰碎石特点：早期强度低，7天浸水强度0.60.8 Mpa离析比较严重局部压实度不够强度均匀性差 水稳定性较小自2000年起，开始采用水泥稳定碎石，厚度3638cm。 集中厂拌用摊铺机分两层摊铺和压实层间洒布水泥浆增强粘结压实度标准98%7天要求取出完整芯样7天浸水强度根据要求确定（4.0Mpa）。 水泥稳定碎石特点：均匀性好，强度稳定，板体性好，易于养护，施工方便，开放交通后表面不宜损坏但易产生收缩（干缩）裂缝。 为减少水泥稳定碎石基层裂缝，在混合料组成设计阶段必

5、须做到三个限制：在满足强度的基础上限制水泥用量；限制细集料、粉料用量；限制使用高强度的混合料组成级配。具体要求水泥用量不大于5.5%，0.075mm以下颗粒含量不宜大于5%，抗压强度代表值不宜大于4.5Mpa。早强缓凝型水泥，水泥胶砂3天龄期抗压强度不小于18Mpa，并减少水泥用量，一般控制在5.0%以内降低碎石混合料中细料含量，水洗法小于0.075mm部分一般不超过4%；基层碾压含水量控制在不超最佳水量的1%3.路面下封层技术2003年开始对下封层技术进行了深入研究，并在工程中不断应用，包括石油乳化沥青、改性乳化沥青、改性热沥青等下封层等。 单层式改性乳化沥青下封层的效果要比普通乳化沥青下封

6、层好得多，在高速公路建设中得到了较为广泛的应用，能较好地满足下封层的技术要求。 还积极开展新的下封层技术的研究，包括Strata沥青混合料、橡胶沥青碎石封层SAMI在下封层的应用等。 下封层的施工方法：采用智能型沥青洒布车喷洒SBS改性乳化沥青采用碎石撒布车撒布3mm5mm石灰岩集料4.沥青路面面层技术4.1路面厚度的调整及混合料级配的优化厚度调整：下面层加厚至810cm中面层加厚至6cm沥青面层厚度由16cm增到1820cm三个面层均采用抗水损能力较强的密级配混合料每层厚度与沥青混合料最大公称粒径之比不小于3； 路面面层结构类型与厚径比面层类型层厚（mm）混合料类型公称最大粒径（mm）厚径比

7、上面层40AK-13SSMA-13S13.23.03中面层60AC-20SSup-2019.03.16下面层80100AC-25SSup-2526.53.023.77AC-S型混合料本着“嵌挤密实”的原则，改进传统的AC-I型混合料级配，调试出既能做到施工均匀性好，又能明显改善中下面层抗水损害能力、抗车辙能力的混合料类型； 自2001年起江苏省高速公路中下面层大部分采用AC-20S、 AC-25S结构，应用情况良好；新版施工规范吸纳。1000 0.075 0.3 2.36 12.5 19.0设计集料结构4.2改性沥青的应用对沥青路面的重要性改性沥青混合料更能适应高速公路重载交通的要求。中上面层

8、基本采用改性沥青，部分标段在下面层也采用改性沥青；2001年后通车高速公路解决了路面早期损害问题，改性沥青应用起到很大作用。 4.3严格沥青路面原材料技术标准，采用优质材料高度重视路面原材料的质量适当提高沥青、集料的技术标准道路石油沥青：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+1.0 SBS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 % 针片状颗粒含量：12 % （ 上面层15 % ）软石含量：3.0 % 上面层粗集料0.075MM颗粒含量提出不同要求1号料0.6 % 2号料0.8

9、% 3号料1.0 %增加了上面层集料的高温压碎值指标：24% 沥青驻厂检测和飞行检查：从2005年开始，江苏省高速公路建设开始实行驻厂改性沥青检测制度，专门派驻专业试验人员，负责改性沥青生产现场取样与监督工作。进口沥青采取商检平行试验检测业主随时对生产混合料的沥青进行现场飞行检查，以确保胶结材料质量。建立了全省高速公路路面集料市场准入制度 宕口石料品质、地质构造储量生产设备全部使用反击式破碎机有吸尘设备降低生产过程二次污染使用隔片机降低针片状颗粒含量有满足集料常规指标的检测设备和试验人员生产场地生产场地全部水泥混凝土硬化，面积不小于1万平方米生产场地和集料堆放场地相对分离生产现场排水设施齐全交

10、通条件满足大规模运输要求4.4严格沥青混合料施工控制标准（1）压实度双控马歇尔标准试件密度的压实度不小于98%理论密度压实度为93%97%范围内，SMA为94%96.5%范围内。 （2）渗水系数的提高渗水系数综合反映了路面的压实度和路面均匀性，是非常重要的指标；2002年，渗水系数的标准暂定不大于50ml/min。2005年，在继续推行渗水系数标准的基础上，提出各面层渗水系数的合格率标准。AC25、Sup25：渗水系数不大于60ml/min，合格率宜不小于80%。Sup20：渗水系数不大于50ml/min，合格率宜不小于80%。SMA13、AK13 、AC20：渗水系数不大于50ml/min，

11、合格率宜不小于90%。（3）离析标准的提出路面均匀性问题我国路面施工控制中的主要质量弊端运输、摊铺过程中级配离析路面压实度不均匀卡车末端温度离析摊铺机接缝两侧温度离析运料车上温度离析温度离析沥青路面离析检测方法与判定标准 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1.9取芯法密度差，g/cm30.08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，%0.6核子密度仪密度差，g/cm30.08红外线摄像温度差，30建议的处理措施/通知整改局部返工返工（4）提高混合料击实标准，适应江苏省重载交通的要求SMA13混合料设计：击实次数由50次/面

12、提高到75次/面，并相应加强了现场碾压。AK-13S：对AK13A混合料的级配进行了改良，采用75次击实，设计空隙率35%，自2001年起建成通车的高速公路上面层约70%采用AK13S。AK13S路表基本均匀，满足抗滑和密实封水的要求，应用情况良好。 （5）粘层沥青的使用下面层与中面层之间和中面层与上面层之间均必须喷洒粘层沥青。全面采用智能洒布车喷洒SBS改性乳化沥青，喷洒效果良好，喷洒数量按纯沥青计0.2kg/m20.3kg/m2。 4.5高度重视沥青混合料配合比工作用于各面层的各种类型的沥青混合料均坚持目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证（即试拌试铺）三个设计阶段。委托具有丰富工

13、程经验的试验检测单位进行目标配合比设计 0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216.019.04.6采用先进施工机具设备在“十五”期间，采取的“用设备保工艺，用工艺保质量”的举措已成共识，江苏省高速公路建设指挥部积极采用先进的施工设备，高度重视沥青路面质量。近几年，江苏省高速公路沥青路面施工技术有了很大的进步，一些性能稳定的关键施工设备的普及是提高沥青路面施工质量的重要因素。拌和楼混合料拌和逐渐由两台3000型拌和楼过渡到采用一台4000型以上的大产量、性能稳定的拌和楼。采用两台新旧程度近似、性能稳定的摊铺机配备非接触式平衡梁梯队摊铺。摊铺设备碾压设备现场碾压时采

14、用12吨以上的双钢轮振动压路机和的大吨位胶轮压路机（25吨以上）。 采用智能洒布车洒布下封层和粘层沥青，提高了下封层和粘层的质量。智能洒布车4.7加强施工过程质量控制在沥青面层施工过程中，严格现场质量管理，采取了一些行之有效的措施，提高沥青面层的施工质量。后场质量控制材料堆放要求场地硬化，分堆堆放，采用挡墙隔开避免混料。细集料均采用大棚覆盖，避免受潮。原材料要求分层堆放，高度不宜太高，避免堆料离析。加强后场拌和楼稳定性的控制，应尽量避免手动补仓。配备打印装置，逐盘打印混合料生产记录，并定期对拌和楼计量和测温进行校核。合理确定拌和楼每盘料生产周期，确保混合料的均匀性，保证混合料无花白和离析现象。

15、在生产配合比设计时要求对拌和楼进行冷料流量试验。拌和楼筛网设置根据冷料级配情况合理选择筛网，减少级配的波动性。拌和楼控制运输过程质量控制运输卡车来回移动，分前、后、中三次装料，减少级配离析。采用双层蓬布覆盖，避免温度损失，确保摊铺碾压温度。前场质量控制两台摊铺机梯队作业，摊铺机调整到最佳状态，减少路面离析。压实度采用双控指标，并提高了压实度标准。自2002年起，增加了面层施工中渗水系数的检查项目。加强薄弱环节的检查，提高路面整体施工质量 加强沥青混合料的温度控制加强了沥青混合料的温度控制及沥青混合料施工温度的检测，从各个环节保证混合料温度，减少温度离析现象的产生。4.8加强试验检测管理，保证工

16、程质量加大原材料质量的检测加大了对原材料的检测频率和检测项目，根据江苏省的实际情况，增加了上面层集料的高温压碎值指标委托相关有资质单位在施工期间对各标段的材料进行抽检。 高度重视原材料关键指标的检测，如沥青老化后指标的检测 改进取样要求，采用科学的取样方法用特制的取样器在拌和机放料口的下方取样，分三次取，拌和均匀后，按四分法取样至需要数量。在取样时施工单位、监理单位、业主单位三家同时取样，保证数据的可比性。加强理论密度校核，确保体积参数和压实度测定的准确性 采用定期对热料仓集料密度进行试验，以校核最大理论密度的真实性的做法。 加大比对试验力度，提高试验水平 施工过程中，广泛开展面层混合料的比对

17、试验，检验试验仪器的准确性；加强工地试验室建设，努力提高试验水平所有施工、监理、质监部门进行质量认证，对所有仪器均需进行质量认可后方可进场；加大试验检测人员的培训力度，所有人员持证上岗，保证试验检测人员的整体素质；加强工地试验室试验台帐建设，要求试验资料完整，试验数据准确，提高试验数据的真实性。做好留样备查制度对施工过程中的试验样品，做好留样，以便留样备查，避免试验争端；4.9开展沥青路面技术服务沥青路面技术服务是江苏省高速公路建设的成功经验，由经验丰富的科研单位为建设单位提供技术支撑，有效地增强了高速公路建设的技术水平和技术力量，并积极促进了科研成果转化为实际生产力。 沥青路面技术服务内容技

18、术培训原材料选择与性能评价目标配合比设计生产配合比设计指导施工过程中质量抽检及时解决施工中出现的技术问题协助制定施工指导意见5.路面新结构、新材料的应用路面技术进步离不开新型路面结构与材料的研究与应用。近年来江苏省加大了沥青路面科研和技术引进的力度，注重引进国外较为成熟的新材料、新结构，逐步引进国外柔性基层结构设计方法、长寿命路面设计方法，等等，争取进一步提高沥青路面建设质量、延长沥青路面使用寿命。 5.1路面新结构的应用Superpave：骨架嵌挤，抗车辙性能优良；均匀密实，抗水损害性能优越，Superpave路面减少了路面级配离析；施工压实要求较高，需要较大的压实功；工程造价与AC型结构相

19、当。江苏省已经应用推广了19条高速公路500多公里Superpave路面结构，占通车路面里程21%。Sup25路面Sup20路面Sup20芯样SMA的特点嵌挤的骨架高温稳定性好，抗车辙能力强粗集料用量多路表粗糙抗滑、行车安全空隙率较小抗水害、耐老化沥青用量多抗裂性好SMA在江苏的应用始于95年，在宁连、宁通公路上修筑了SMA试验路。98年以来对SMA路面进行了大量试验研究。率先在宁扬、宁合、宁杭等老路改造项目上成功地应用了改性/普通沥青的SMA16/SMA13。至今，SMA通车里程已达到了近1500km 。SMA结构的应用SMA柔性基层沥青路面有效的缓解沥青路面反射裂缝且耐久性能优良。2004

20、年江苏省在江太、盐淮高速公路上铺筑了柔性基层试验路。排水基层、排水路面、OGFC的研究为了减少车辆漂滑和溅水雨雾现象,提高沥青路面在潮湿行驶时的抗滑能及降低路面行车噪音。开级配抗滑磨耗层（OGFC）、排水路面（PA）正越来越多的受到关注。2005年，在盐通高速公路上进行了排水基层和排水路面的试验研究，铺筑了试验路。在常澄高速公路上开展了OGFC抗滑磨耗层研究，并铺筑了试验段。2008年，在宁杭高速公路二期工程推广使用了排水路面。 常规路面OGFC路面OGFC沥青路面排水沥青路面PAC-13排水沥青路面洒水后透水效果5.2路面新材料的应用SBS改性沥青SBS改性乳化沥青聚酯纤维抗车辙添加剂消石灰硬质沥青橡胶沥青硬质沥青硬质沥青特点硬质沥青改善混合料高温稳定性；硬质沥青混合料属于