提高沥青路面耐久性关键技术途径

1、提高沥青路面耐久性关键技术途径主要内容一、沥青路面耐久性问题及技术途径二、水泥稳定碎石抗裂设计与施工技术三、基于层位功能沥青混合料设计技术四、沥青路面施工关键技术 一、沥青路面耐久性问题及技术途径 1、沥青路面耐久性问题表面功能衰减裂缝永久变形水损害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.磨光沥青路面破坏高温稳定性低温稳定性水稳定性耐久性抗滑性能图2 Rutting cont车辙沥青路面的病害类型、原因分析 （2）拥包（Shoving） 推移导致隆起（横向、侧向） 多发生在车辆变速和停站处 （3）搓板（Corrugations） 又称

2、波浪、是一种紧挨而呈步长规律的 纵向起伏（波长一般小于2米） 多发生在基层松散而沥青面层较薄处四、水损害类（3）坑槽（Potholes）（图8） 剥落进一步向深度发展而形成 图8 沥青路面的坑槽 （4）唧浆（Sluirry Mud Pumping） 水从沥青面层裂缝处渗入基层顶面，在汽车荷载作用下，动水压力冲刷基层致使细料溶解成泥浆，从裂缝处被唧出。耐久性影响因素2、沥青路面耐久性解决方案裂缝提高沥青面层抗裂性能 提高半刚性基层抗裂性能 设置级配碎石过渡层 柔性基层车辙提高沥青面层材料抗车辙性能 合理路面结构 加强层间结合水损害骨架密实级配 提高粘附性 提高密实性耐久性解决技术途径二、水泥稳定

3、碎石抗裂设计与施工技术现规范设计振动法设计现规范设计振动法设计现规范设计振动法设计三、基于层位功能沥青混合料设计 结构层级配类型31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075上面层SFG-161009010077896173385025351727112071551148AC-13100901006885386824501538102872051548中面层SFG-2510090100758766785769455728381828122081651341037AC-20100901007892628050722656164412338245174

4、1337下面层MSFG-2010090100778765774658364826381626101861451137AC-2510090100759065835776456524521642123382451741337基于层位功能的沥青混合料设计技术目标配合比设计阶段 供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用生产配合比设计阶段 标配合比确定最佳油石比及0.3三挡进行试验 应保证4.75、2.36、0.075mm通过率稳定 该阶段必须进行性能检验生产配合比验证阶段配合比三阶段设计方法原材料矿料加热振动筛二次筛分热料提升热料仓根据目标配合比OACOAC0.3%三组沥青用量根据热料比例确

5、定最佳沥青用量确定热料比例生产配合比目标配合比确定冷料比例确定最佳沥青用量取冷料筛分根据冷料比例成型5组马歇尔试件通过调整皮带转速青用量确定提供标准为生产配合比最佳沥热料比例最佳沥青生产沥青混合料热料筛分目标配合比与生产配合比设计关系图成型3组马歇尔试件 矿质集料级配与设计级配范围石屑冷料比例2.364.75mm碎石热料级配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9.5-19mm3310086.958.412.200000004.75-9.5mm26100100

6、10085.54.20000002.36-4.75mm1010010010010096.810.900000石屑2410010010010092.683.573.441.510.52.70矿粉710010010010010010010010096.492.080.0热料级配1号仓3328.7 19.3 4.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2号仓2626.0 26.0 22.2 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3号仓1010.0 10.0 10.0 9.7 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4号仓2424.0 24.0 24.0

7、22.2 20.0 17.6 10.0 2.5 0.6 0.0 矿粉77.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 6.7 6.4 5.6 设计级配范围1009310078886272374725351826131991561057设计级配中值10096.583674230221612864.759.5mm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、沥青混合料的施工关键技术 1、路面耐久性的关键施工因素增加空隙率1%，至少 减少10%的寿命 压密的意义【内在质量】粗细集料离析、温度不均匀 导致空隙率不均匀， 结果同压密不够类似， 增加剥落与水损害、减少疲劳寿命 控制均匀性

8、的意义【内在质量】平整度舒适性指标不均匀密度的位置温差超过14C空隙率增加2%2、沥青路面施工关键技术 （1）粗细集料离析的控制 （2）混合料施工温度的控制 （3）摊铺 确保平整、均匀、密实 （4）压实 确保密实确保均匀（1）粗细集料离析控制原材料（1）粗细集料离析控制原材料（1）粗细集料离析控制原材料（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗

9、细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料生产（1）粗细集料离析控制混合料运输（1）粗细集料离析控制混合料运输（1）粗细集料离析控制混合料运输（1）粗细集料离析控制混合料运输沥青混合料的摊铺 确保摊铺均匀连续 平衡沥青混合料生产、运输和摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺（1）粗细集料离析控制混合料摊铺施工温度是沥青路面施工重要参数

10、施工各环节的温度分为： 摊铺的“最低温度” 开始碾压的“混合料内部最低温度” 碾压终了的“路表面最低温度” 开放交通的“路表温度”施工时应注意各工序必须符合规范要求温度（2）施工温度控制（2）施工温度控制生产（2）施工温度控制生产（2）施工温度控制生产（2）施工温度控制运输（2）施工温度控制运输（2）施工温度控制运输（2）施工温度控制运输（2）施工温度控制摊铺（2）施工温度控制摊铺优化压实工艺，尽快完成碾压减少轮胎喷水减少初压遍数（2）施工温度控制压实（3）沥青路面的压实影响路面压实的因素碾压程序薄层路面的压实厚层路面的压实目前碾压中存在的问题压路机距离摊铺机太远，碾压温度偏低。建议不要按规范

11、规定最低温度控制，只要不推移，温度越高，效果越好；压路机碾压速度普遍偏快。碾压速度快，作用时间短，碾压效果差，容易影响平整度；压路机碾压段长度过长。长度应该与摊铺机速度相适应，并保持大体稳定。压路机两端折回的位置应成阶梯型随摊铺机向前进，使折回处不在同一横断面上。配备的压路机操作手少。压路机经常休息，应该做到人歇压路机不歇碾压时没有将驱动轮面对摊铺机。在坡道上碾压时应将驱动轮由低向高处碾压压路机碾压过程中喷水过多。喷水必须是雾状，不得自流，喷嘴必须经常检查是否堵塞。压路机的数量和配置 原则上，需要的压路机台数可根据与铺筑速度匹配的原则，由压路机宽度、速度、要求的碾压遍数计算确定。规范首次提出了

12、高速公路铺筑双车道沥青路面的压路机数量不宜少于5台的要求。压路机的折返压路机的折返很有技巧，要密切注意在折返过程中会不会产生推移拥包，有的压路机是在前进多靠近摊铺机时曲线拐弯，然后倒退错轮，这样容易在未碾压段落产生横向推移。 碾压时机在高温下紧跟压路机碾压是提高碾压效果的重要手段，错过了时机将使压实很难进行。沥青混合料施工难于碾压的“敏感区(tender zone)”，或称为“不稳定区”，此温度范围约为93115。这是针对非改性沥青混合料而言的，在此温度下，混合料的碾压犹如土基含水量过大时的弹簧情况一样，不过没有那么明显。 碾压时机混合料在碾压过程中发生推移是密级配沥青混合料的一种常见的现象，

13、那是因为集料的嵌挤作用不足以抵抗压路机碾压过程中的水平力而造成的，这时只能将温度降下一些再碾压。 防止混合料产生发丝裂缝和推移首先是要改善沥青混合料自身条件，包括彻底烘干集料、选择合理的级配、减少离析，尤其是减少砂和圆滑集料的数量、保持合理的粉胶比施工过程中必须彻底清除下表面。不得有滑动的砂石存在混合料运输时要有遮盖措施，防止遭雨淋，禁止雨天和路面潮湿的情况下摊铺混合料，采用稠度较大的粘层油，喷洒适宜的粘层油数量。认真研究并采取合理的压实工艺，这是防止混合料软化和产生推移的关键。尤其是要控制好压实温度，配置合理的压路机台数，在温度下降到不稳定区(115左右)之前完成碾压。从原则上讲，混合料开始

14、碾压的温度应该就是摊铺温度，即压路机应该紧跟在摊铺机后面碾压。 推移发生时的措施如果混合料的摊铺温度过高，混合料中沥青的粘结性太低，尤其是对那些集料有离析的混合料采用钢轮压路机初压是困难的，很难避免发生推移。此时就不得不等待温度稍稍下降后在适宜的压实温度范围内加快碾压。如果已经发现有推移的情况发生，应该立即停止钢轮压路机的碾压，改用轮胎压路机碾压。实践证明，即使在不稳定区，采用轮胎压路机碾压也不会发生推移，这也是很多国家推荐或优先采用轮胎压路机进行复压的原因。如何解决轮胎粘沥青的问题采用轮胎压路机碾压的最大的困难是如何解决轮胎粘沥青的问题，并可能造成混合料表面不平整。根据国外的经验，通常的做法

15、是在碾压开始前用喷灯对轮胎加热，在开始碾压时洒少量的肥皂水，待轮胎发热后，就可以停止洒水了。近来已经有厂家在生产轮胎压路机时采用不粘沥青的复合橡胶作轮胎。只要能很好地解决沥青粘附轮胎的问题，轮胎压路机的效果就会很好。 密级配沥青混凝土复压应优先采用轮胎压路机轮胎压路机对混合料具有搓揉作用轮胎压路机碾压后的沥青层透水性最小，对石料的压碎和棱角磨损小使用方法不正确，既不预先加热，又不注意轮胎保温，轮胎粘沥青情况比较严重，导致晒水过多；还有一些工程，并不把轮胎压路机放在前面碾压，担心影响平整度，压实效果受影响实际使用中，很少优先考虑采用轮胎压路机复压。针对早期水损坏严重情况，大力推广轮压是一项重要措

16、施复压是关键薄压实层适宜于采用静态的刚性碾，不宜用振动压路机。 轮胎压路机可以适宜于不同厚度的压实层，使用最“皮实” 对沥青粘度较大、或者较厚的压实层，静态的刚性碾可能难以达到要求的压实度。 在法国，要求轮胎压路机的吨位保证每个轮胎不小于5吨，日本为了增加轮胎压路机的压强，减少轮胎的数目到只有57个。相比之下我国国产的轮胎压路机吨位轻，轮数多，压实效果将受到影响，轮胎压路机具有几大优点：具有特别好的搓揉作用、密水性效果好、碾压均匀、不需要洒水、不会出现发裂、能比钢性碾达到更大的密实度、不如振动碾那么操作难度大、有较大的温度适应范围等等。所以在欧洲和日本，轮胎压路机使用最普遍。近年来，我国开始重

17、视采用大吨位轮胎压路机，或者采用轮胎压路机和振动压路机组合碾压，对防止水损坏已经起到了明显的效果。但对于粗集料含量多、粒径大的混合料，尤其是大粒径沥青稳定碎石基层，以及SMA混合料，采用轮胎压路机碾压的效果将不及振动压路机。对SMA混合料，由于沥青含量高，采用轮胎压路机碾压可能使沥青玛蹄脂胶浆挤出来，所以通常不能使用轮胎压路机。 复压是关键（续）轮胎压路机和振动压路机同时使用时谁前谁后的问题，各地的做法不尽相同。通常情况下，振动压路机在开始阶段比轮胎压路机好，而轮胎压路机的后期搓揉压实效果好。但为使轮胎压路机的轮胎尽快发热，应放在最前面趁高温碾压使轮胎发热，再调到后面。为了减少有风天气轮胎容易

18、降温发生粘附沥青，给轮胎压路机做围裙是国外一种常用的方法。工程上经常反映轮胎压路机轮迹不容易清除，对此要客观分析，有的看似轮迹，实际上并不是轮迹。另一方面即使有极轻微轮迹，通车后也很快消除，不必计较。复压是关键（续）碾压工艺优化有研究资料对振动与静态压路机的结合方式及压实工艺提出了新的观点，即为尽快获得所要求的压实度，将振动压路机用于初压可能是重要手段。在沥青混合料处于高温状态时，把集料颗粒碾压到它的最后位置、振动压路机可促进集料的嵌挤，并对先静压后振动的传统工艺提出质疑，认为先用静态压路机使混合料定位并压实，继而使用振动压路机则可能引起集料断裂，并导致混合料密度减少而不是增大,据此，建议使用

19、高频低幅的振动压路机进行初压，再用一台静态钢轮压路机实施终压的碾压步骤，但这种做法有人担心会影响路面的平正度，工程实践证明这种担心是不必要但这种做法有人担心会影响路面的平正度，工程实践证明这种担心是不必要的。的。碾压工艺优化初压（稳压）：初压宜用质量较小的双钢轮振动压路机，前进静压， 后退振压。初压2-3遍，初压必须紧跟摊铺机，尽快 完成，要求初压必须有两台双钢轮压路机。复压（压实）：压实度完成阶段，首先用双钢轮振动压路机紧跟初压 压路机振压（最好质量较大的）2-4遍，其次紧跟25T 以上胶轮压路机压4-6遍。终压（收面）：用双钢轮压路机（静压路也可）紧跟复压2遍以上，以 无轮迹为准。压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压（两者之间为一人穿过距离）。 碾压速度为4km/h（即一般人行走的速度） 振动频率宜为3550Hz、振幅宜为0.30.8mm。 “紧跟、强压、高频、低幅”。压实度检测标准密度问题各国标准密度 美国规定三个