大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層技術(shù)應(yīng)用與探討

1、大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層技術(shù)應(yīng)用與探討         10-01-15 15:43:00     作者：王東 岳虎    編輯：studa090420【摘要】通過(guò)國(guó)道104線改建工程應(yīng)用的三大技術(shù)，即碎石化處理舊水泥砼路面、大粒徑透水性瀝青混合料技術(shù)和多孔隙水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)，介紹高等級(jí)道路拓寬改建過(guò)程中所要解決的主要問(wèn)題，重點(diǎn)對(duì)大粒徑透水性瀝青混合料作為柔性基層，在路面大修改建過(guò)程中所起的作用進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行

2、了認(rèn)真的探討。【關(guān)鍵詞】道路工程；大粒徑透水性瀝青混合料；應(yīng)用；探討【Abstract】104 State Line Road, the conversion of the three major technology applications, that is, the rubble of the old deal with cement concrete pavement, LSPM technology and the stability of porous cement stone technology, introducing high-grade road widening con

3、version process to resolve The main problem, the focus of the LSPM as a flexible base, in large road construction in the process of amending the role of a detailed analysis of existing problems and had a serious discussion.【Key words】Road engineering；Large Stone Porous Asphalt Mixes；Using；Discussion

4、        1. 概況        1.1國(guó)道104濟(jì)南至五峰段老路面結(jié)構(gòu)為15cm水穩(wěn)砂礫+15cm水穩(wěn)碎石+24cm水泥砼路面，老路面寬度不同段落分別為22m和18m，新改建路面結(jié)構(gòu)為：舊水泥砼路面經(jīng)碎石化處理后上覆22cm的瀝青路面，新改建路面為寬32.5m、雙向八車道的城市快速主干道，老路雙側(cè)分別加寬5.257.25m，加寬段路面結(jié)構(gòu)為15cm水穩(wěn)砂礫（或碎石）+15cm多孔隙水穩(wěn)碎石+15cm水穩(wěn)碎石+12cm大粒徑透水性瀝青混合料+6cm

5、AC-20改性瀝青砼4cmAC-13抗滑表層；砼路面碎石化后路面結(jié)構(gòu)：12cm大粒徑透水性瀝青混合料+6cmAC-20改性瀝青砼4cmAC-13抗滑表層。其路面改建結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。圖1路面改建拓寬結(jié)構(gòu)圖1.2整段路（20.3Km）最終改建為雙向八車道的城市快速主干道，將長(zhǎng)清區(qū)大學(xué)城與濟(jì)南市區(qū)連成為一個(gè)整體。為確保此段路改建后的使用效果和路面壽命，業(yè)主在設(shè)計(jì)方案上進(jìn)行了多次優(yōu)化，最終確定了改建方案，即重點(diǎn)采用了碎石化處理舊水泥砼路面、大粒徑透水性瀝青混合料和多孔隙水泥穩(wěn)定碎石中基層三大技術(shù)。舊水泥砼路面拓寬改建為瀝青砼路面，所面臨的主要問(wèn)題：一是如何改造舊砼路面，方案中碎石化工藝解決了此問(wèn)題，且“

6、變廢為用”，節(jié)約了資源，減少了環(huán)境污染和少占用過(guò)多的垃圾存放場(chǎng)地；二是如何解決半剛性基層的反射裂縫問(wèn)題；三是如何把結(jié)構(gòu)層間的水排出去，防止瀝青路面在重復(fù)荷載作用下的水損害，做到 “疏導(dǎo)”路面結(jié)構(gòu)層間水的目的，改建方案中的大粒徑透水性瀝青混合料不僅起到了應(yīng)力吸收的作用，而且和多孔隙水泥穩(wěn)定碎石起到了排除路面結(jié)構(gòu)層間水到路面以外的作用，是路面整體排水系統(tǒng)的一部分，其自身較高的強(qiáng)度又達(dá)到了“抵抗”變形的作用。以上技術(shù)尤其是大粒徑透水性瀝青混合料在本路的應(yīng)用實(shí)踐，將對(duì)公路拓寬改建產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文將重點(diǎn)介紹大粒徑透水性瀝青混合料在104國(guó)道的應(yīng)用，以及對(duì)目前應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題予以探討。 

7、       2. 大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層作用和設(shè)計(jì)大粒徑透水性瀝青混合料（Large Stone Porous Asphalt Mixes,簡(jiǎn)稱LSPM），是一種新型的瀝青混合料，通常由較大粒徑（2562mm）的單粒徑集料形成骨架，由一定量的細(xì)集料形成填充而形成的骨架型瀝青混合料，用作路面結(jié)構(gòu)的基層使用。本工程把LSPM作為柔性基層來(lái)考慮。 本工程為了確保改造后路面的使用壽命，采用12cm大粒徑透水性瀝青混合料+6cmAC-20改性瀝青砼4cmSMA-13抗滑表層，總厚度達(dá)22cm。路面結(jié)構(gòu)層總厚度比較厚，前期建設(shè)投資較大，

8、但路面使用壽命長(zhǎng)，后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，從全壽命周期成本考慮還是值得推廣的。        2.1LSPM柔性基層的作用        2.1.1LSPM實(shí)際上是為了進(jìn)一步吸收砼路面結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的集中應(yīng)力而設(shè)置的一層瀝青路面柔性基層，其作用是由于空隙率較大（1318%），瀝青含量低，其彈性模量較低，混合料中存在較大連貫空隙，具有較強(qiáng)的抵抗反射裂縫的能力，從而延緩了柔性路面的使用壽命；同時(shí)由于大碎石的骨架結(jié)構(gòu)和大孔隙率，使破碎后的舊砼板塊之間的集中應(yīng)力在大碎石的孔隙

9、中被消解分散，達(dá)到了最終解決“反射裂縫”上延的目的。        2.1.2由于瀝青路面滲透性的存在，路面結(jié)構(gòu)層間水常常導(dǎo)致高等級(jí)公路的過(guò)早水損壞，所以LSPM的大孔隙同時(shí)起到疏導(dǎo)、排除路面結(jié)構(gòu)層間水的作用，所以改建后的LSPM作為路面排水層來(lái)使用。        2.1.3由于粗集料形式是完整的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的抵抗車轍變形能力。        2.2LSPM柔性基層與其他基層

10、的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選。舊水泥砼路面經(jīng)碎石化處理后，可以采用的基層類型是比較多的，一種是水泥穩(wěn)定碎石基層，例如：本路個(gè)別路段因?yàn)檎{(diào)坡的原因致使加鋪層過(guò)厚，從而采取碎石化后加鋪2040cm的水穩(wěn)碎石基層，其上又做了12cm大粒徑透水性瀝青混合料（不經(jīng)濟(jì)），第二種是級(jí)配碎石基層，例如：104國(guó)道泰安段為降低造價(jià)在輔道處設(shè)置級(jí)配碎石基層；第三種大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層；以及三種基層的組合。幾種主要基層類型的經(jīng)濟(jì)效益及優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)              

11、0;                  大粒徑透水性瀝青混合料作為柔性基層，具有排水及減少反射裂縫的優(yōu)點(diǎn)，雖造價(jià)高，但效果明顯。        2.3LSPM柔性基層的設(shè)計(jì)。本文以LSPM-30為例簡(jiǎn)要介紹設(shè)計(jì)方法及主要控制指標(biāo)。        2.3.1LSPM柔性基層的設(shè)計(jì)采用體積指標(biāo)，瀝青膜厚

12、度以及混合料性能指標(biāo)來(lái)控制，最大粒徑30mm，大碎石應(yīng)力吸收層要求采用MAC-70改性瀝青。其目的是根據(jù)MAC改性瀝青的抗高溫、抗水（油）損害和耐老化的性能特點(diǎn)而選擇的。         T0605由于大粒徑透水性瀝青混合料要求13-18%的空隙率，所以瀝青膜的厚度大小對(duì)大粒徑透水性瀝青混合料的耐久性是相當(dāng)重要的，所以要求厚度大于12m。        2.3.2級(jí)配設(shè)計(jì)主要是根據(jù)開(kāi)級(jí)配瀝青混合料設(shè)計(jì)的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)參考美國(guó)NCHRp.Report386和貝雷級(jí)配選擇的理論與實(shí)踐，通過(guò)級(jí)配的優(yōu)選和混合料設(shè)計(jì)比較確定的。所設(shè)計(jì)的級(jí)配主要是保證混合料粗骨料相互嵌擠，同時(shí)提供一