高速公路水泥混凝土路面罩面方案

1、高速公路水泥混凝土路面罩面方案.概述应力吸收层系统是为减少水泥混凝土路面加铺沥青罩面的反射裂 缝而设计开发的，其中的防反射裂缝应力吸收层是一种高弹性，不渗 透的聚合物改性沥青混合料层，既可解决反射裂缝问题，亦可防止雨 水对路面基层的损害。与其他防反射裂缝材料相比具有施工方便、性 能/价格比高、可回收利用的特点。其对路基防水破坏的保护作用是 其它方法不可比拟的。应力吸收层罩面技术在黑龙江省的应用始于2008年哈大高速，经 过经5年的运行，防止裂缝反射效果显著，得到各界好评，此后，在 龙江多条高速公路改建过程中得到应用。.旧水泥混凝土路面综合处治沥青加铺层能有效地改善旧水泥路面的使用性能，同时充分

2、利用 旧水泥路面，国内外旧水泥路面改造工程中应用最多。然而加铺沥青 层后，原有旧水泥板作为基层，这种复合结构涉及刚性、柔性两种路 面结构形式，不仅材料差异大，而且旧路面板上存在接缝及错台、脱 空、裂缝、唧泥等损坏现象，使得复合结构中变异部位突出，这就会 在加铺面层对应于旧路面板接缝、裂缝的位置上出现反射裂缝。加铺 层中反射裂缝的出现是必然现象，关键的问题是一旦出现反射裂缝 后，虽对面层使用影响不大，但水份会从裂缝中渗漏下去，加速对基 层的破坏，使沥青面层出现唧泥，而且出现湿软地基等，加速裂缝的 开裂，大大缩短加铺面层的使用寿命。国内外大量工程实践表明，当 旧路面板传荷能力很差时，采用任何处理措

3、施防治反射裂缝都显得无 能为力。因此，治本重于治表，旧水泥混凝土路面的综合处治对加铺 沥青面层成败至关重要。具体处理原则如下：（1）路面板破损处理：对有裂缝的所有水泥混凝土板进行破碎 更换，清除路面缩缝、胀缝、纵缝等缝中杂物，重新灌注填料，填料 采用聚氨脂，对角隅断裂、错台等水泥板均进行修补。水泥板换板增设钢筋网原则：基层缺陷的，又不处理基层的，加设钢筋网；水泥板厚度不足22cm的加设钢筋网，由现场确定；（2）地质雷达检测结果处理：对路面基层沉陷、基层疏松和含水量较高区等病害的所有路段采 用破碎水泥板，铣刨基层，用15#混凝土恢复基层方式进行处理。对基层空洞、损坏形式的结合弯沉检测采用压浆处理

4、，处理后7 天进行弯沉检测，不合格的破碎水泥板处理基层。（3）弯沉检测结果处理：根据老路加铺沥青砼进行改造的特殊 情况，在加铺沥青砼面层前应对板块进行逐板测量调查，逐块把关控 制进行修补，以旧水泥混凝土板块的单点实测弯沉值和板间实测弯沉 差控制。板块单点弯沉控制指标（单位0.01mm）为：单点实测弯沉值LrW14,不予处理；单点实测弯沉值14VLrW40,钻孔压浆处理，7天后再测弯沉， 弯沉大于14的，凿除板后重新处理水泥板及基层；单点实测弯沉值Lr40，整板破碎，处理基层，新浇混凝土板 块。灌浆后两相邻板间弯沉差控制在0.06mm以内。（4）硬路肩的处理：由于其厚度较薄（混凝土板20cm,基

5、层 20cm）,部分路段施工质量较差，施工期间封闭交通时易产生破坏， 因此对硬路眉：整板破碎清除，铣刨基层，重新浇筑24cm厚的C25 混凝土板块。硬路眉板与板设传力杆，硬路眉与行车道之间设拉杆， 胀缝、施工缝与行车道对应一致。（5）路肩纵向开裂的处理：大部分路段出现不同程度的纵向开 裂，严重的达到3cm以上，且路眉已经变形、下垂、伴随错台，有的 纵向裂缝已经成为路面水流出的通道，板底出现脱空情况。鉴于上述 情况和分幅施工即半幅施工、半幅通车的施工组织安排，路眉上要大 量行车事实，本次设计对路眉全部重修：破除旧板和基层，新铺筑水 泥稳定碎石基层和C25砼面层，并与行车道间设置拉杆，在胀缝、施

6、工缝处设置传力杆，且胀缝设置位置与行车道胀缝位置相对应。（6）路肩错台严重：挖除路眉水泥板，处理基层和路基。（7）其它一些非结构性破坏处理：如表面起皮、露骨、剥落、麻 面等，由于其只影响到原有路面行车舒适性，而当对老路进行改建、 旧混凝土路面做基层时，这些形式的损坏对整个路面结构承载力和行 车舒适性影响甚小，故而不予特殊处理。各种病害的处理具体措施参照公路水泥混凝土路面养护技术规 范（JTJ073.1-2001）执行。通过上述处理措施，可以提高旧水泥混凝土板的承载力，增强板体 稳定性，改善板块之间接缝的传力效果，为加铺沥青面层提供根本保 证。.路面结构设计在对原有水泥路面进行处理的基础上，路面

7、结构层如下：原路面 +2.5cm应力吸收层+6cm中粒式沥青混凝土（AC-20）中面层+4cm细 粒式沥青混凝土（AC-13）上面层。表3.1结构设计结构层次厚度（cm）材料类型与结构类型表面层5PG70-28改性沥青砼AC-16粘层-0.3-0.6L/m2改性乳化沥青中面层6PG70-28改性沥青砼AC-20防裂层2.5应力吸收层旧路面-水泥混凝土板.技术指标4.1应力吸收层4.1.1骨料应力吸收层所用骨料的技术要求与沥青混合料面层用骨料相同。表4.1粗集料质量技术要求指标单位技术指标试验方法石料压碎值不大于%26T 0316洛杉矶磨耗损失不大于%28T 0317表观相对密度不小于t/m32

8、.60T 0304吸水率不大于%2.0T 0304与沥青粘附性不小于级5T 0616两个或多个破碎面不小于%100T 0361针片状颗粒（3： 1）含量（混合料）不大于%12T 0312水洗法0.075mm颗粒含量不大于%1T 0310指标单位技术指标试验方法软石含量不大于%2T 03204.1.2细集料本项目选用石灰岩细集料，细集料必须洁净、干燥、无风化、无 杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合表4.2的规定。表4.2沥青混合料用细集料质量要求项目单位技术要求试验方法表观相对密度不小于t/m32.50T 0328坚固性(0.3mm部分)不小于%12T 0340砂当量不小于%65T 0334

9、亚甲蓝值不大于g/kg25T 0349未压实空隙率不小于%40T 0344应力吸收层必须采用天然砂，通常宜采用粗砂或中砂，其规格应符合表4.3的规定，砂的含泥量超过规定时应水洗后使用。表4.3沥青混合料用天然砂规格筛孔尺寸(mm)通过各孔筛的质量百分率(%)粗砂中砂9.54.752.361.180.60.30.150.07510090 10065 9535 6515305200100510090 10075 9050 9030 60830010054.1.3矿粉沥青混合料的填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎 水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干 燥、洁净，能自

10、由地从矿粉仓流出，其质量应符合表3.4的技术要求。表4.4沥青混合料用矿粉质量要求项目单位技术要求试验方法表观相对密度不小于t/m32.50T 0352含水量 不大于%1.0T 0103 烘干法粒度范围0.6mm%1000.15mm%90 100T 03510.075mm%75 100外观无团粒结块亲水系数1T 0353塑性指数4T 0354加热安定性实测记录T 03554.1.4结合料根据项目特点和当地气候环境，采用SBS类改性沥青，技术指标 如表4.5所示。表4.5应力吸收层用SBS改性沥青技术标准指标单位SBS类试验方法针入度 25C，100g，5s不小于mm80T0604延度 5C，5

11、cm/min不小于cm55T0605软化点TR&B不小于C80T0606运动粘度135C不大于Pas14T0625/T0619闪点不小于C230T0611溶解度不小于%99T0607弹性恢复25C不小于%95T0662贮存稳定性离析，48h软化点差不大于C4.0T661TFOT（或 RTFOT）后残留物质量变化不大于%1.0T0610 或 T0609针入度比25C不小于%70T0604延度5C不小于cm40T06054.1.5矿料级配根据*省的实际情况，确定工程级配范围如表4.6,沥青用量为8.010.0%。表4.6矿料级配范围级配类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)9.54.752.3

12、61.180.60.30.150.075S-I10080-10060-8540-7025-5515-358-206-144.1.6混合料设计标准混合料设计采用Superpave方法，旋转压实次数50次的混合料体积性能如表4.7所示。表4.7混合料体积性能试验指标单位技术标准试验方法备注旋转压实次50空隙率VV%0.52.5T 0705表干法计算维姆稳定性试验kN18.0T 246弯曲梁疲劳试验，2000V&10Hz, 20C/次次100， 0004. 2中上面层AC-13C改性沥青混凝土磨耗层是一种由改性沥青粗型密级配矿 料组成的沥青混合料路面，它是普通、常见的路面磨耗层AC-20改 性沥青混

13、凝土是普通、常见的路面中面层。改性沥青采用SBS改性剂，满足表4.8的技术要求。表4.8改性沥青的主要技术指标指 标单位SBS改性沥青试验方法针入度 25C,100g,5sdmm5070T 0604针入度指数PI不小于0.0T 0604延度 5C，5cm/min不小于cm30T 0605软化点tr&b不小于C75T 0606运动粘度135C不大于Pas3.0T 0625T 0619闪点不小于C230T 0611溶解度不小于%99T 0607弹性恢复25 C不小于%70T 0662贮存稳定性离析，48h软化点差，不大于C2.5T 0661TFOT（或 RTFOT）后残留物质量变化不大于%1.0T

14、0610或 T 0609针入度比25 C不小于%70T 0604延度5C不小于cm20T 06054.2.2粗集料选用三级以上的石料扎制而成的碎石，应洁净、干燥、表面粗糙， 质量应符合规范要求。当单一规格集料的质量指标达不到表4.9要 求，而按照集料配比计算的质量指标符合要求时，工程上允许使用。 对受热易变质的集料，宜采用经拌和机烘干后的集料进行检验。表4.9沥青面层用粗集料质量技术要求指标单位技术指标试验方法石料压碎值不大于%26T 0316洛杉矶磨耗损失不大于%28T 0317粗集料的磨光值PSV不小于%42T 0321表观相对密度不小于t/m32.60 T 0304吸水率不大于%2.0T

15、 0304与沥青粘附性不小于级5T 0616坚固性不大于%12T 0314单个破碎面不小于%100T 0361两个或多个破碎面不小于%90T 0361针片状颗粒（3： 1）含量（混合料）不大于其中粒径大于9.5mm不大于其中粒径小于9.5mm 不大于%15 12 18T 0312水洗法0.075mm颗粒含量不大于%1T 0310软石含量不大于%3T 0320注：针片状颗粒含量最好小于10%,绝对不能超过15%。AC-13 的集料规格宜为 S10（1015）、S12（510）、S14（35）。其中对于S10规格的骨料，其16.0mm筛孔的通过率宜为100%，其 13.2mm筛孔的通过率宜控制在7

16、0%90%之间，其余筛孔满足规范要 求。AC-20 的集料规格宜为 S9（1020）、S12（510）、S14（35）。当单一规格集料的级配不符合规范要求时，而按照集料配比计算 后的级配符合要求时，允许使用。4.2.3细集料细集料必须洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配， 其质量应符合表4.10的规定。细集料的洁净程度，天然砂以小于 0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂以砂当量（适用于0 4.75mm）或亚甲蓝值（适用于02.36mm或00.15mm）表示。若采用 天然砂，其在混合料配比中的用量不得超过15%。表4.10沥青混合料用细集料质量要求项目单位技术要求试验方法表观相

17、对密度不小于t/m32.50T 0328坚固性（0.3mm部分）不小于%12T 0340含泥量（小于0.075mm的含量）不大于%3T 0333砂当量不小于%60T 0334亚甲蓝值不大于g/kg25T 0349未压实空隙率不小于%40T 03444.2.4矿粉沥青混合料的填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎 水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干 燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质量应符合表4.11的技术要 求。表4.11沥青混合料用矿粉质量要求项目单位技术要求试验方法表观相对密度不小于t/m32.50T 0352含水量 不大于%1.0T 0103 烘干法粒度

18、范围0.6mm%1000.15mm%90 100T 03510.075mm%75 100外观无团粒结块亲水系数1T 0353塑性指数55T0662测力延度比4C， 5cm/min%0.3ASTM D226与矿料的粘附性，裹覆面积 不小于2/3T0654贮存稳定 性1天不大于%1T06555天不大于%5T06555 .施工注意事项5. 1应力吸收层路面和路基的准备。摊铺反射裂缝吸收层前，路面必须完全清理，清除浮尘、泥土、 碎屑及可见水分，大于12mm的接缝应采用不膨胀材料填缝。对于中 度或严重的深度裂缝区域，必须做必要的合缝处理。对于高差相差大 于10mm的接缝及1m直径区域高差大于30mm，应

19、事先填补，找平。 接缝处高差低于10mm的地方，以高标高为基准调整摊铺厚度。对于 水泥混凝土板出现的断板、掉角等破坏，只要没产生明显下沉，裂缝 不大于12mm，可不做处理。对于磨光地段，可直接加铺应力吸收层。 原水泥路面设计的胀缝处可直接灌缝后铺筑沥青混合料，不用特殊设 计。填缝料的沥青不可以高出水泥路面。可参考的落锤弯沉指标来判 断路面情况，依据雷达检测结果，路基没有掏空或行车时路面无唧泥 的情况，可视为原路基没有损坏。气温要求气温低于10C不得摊铺。雨后24小时内不准施工应力吸收层。拌和、摊铺与压实。严格按照供货商提供的拌和、卸车、压实温度控制生产，协调好 拌和出料、摊铺速度、压实速度之间

20、的关系，本工程要求拌和温度为 175C-180C，压实温度为140C-165C。为防止温度下降速度过快， 运输车辆要有蓬布遮盖，且摊铺现场供料车辆应在3-5辆间。压实操 作应紧跟摊铺之后，采用10-16吨静态钢轮压路机，压实密度为最大 有效密度的972%，取样时应在摊铺机前的取样处放一张纸，便于 取样。表观压实结束后，路面结构紧密，偶尔有大约0.3m X 0.3m的拥起是正常的，但太多的隆起则表明混合料不符合技术规范，需查证。由于 水泥路面中可能含有水分，压实后可能出现水泡，在摊铺表面层前刺 破水泡或用压路机去除。开放交通和表面层摊铺施工后5天之内在反射裂缝吸收层上罩铺表面层，亦可在冷却到60 C以下开放交通或罩铺表面层。应力吸收层已开放交通