[江蘇]高速公路瀝青路面關(guān)鍵技術(shù)（PPT74頁）

1、江蘇省高速公路瀝青路面關(guān)鍵技術(shù)潘衛(wèi)育江蘇省高速公路建設(shè)指揮部2008年11月主要內(nèi)容1.概述2.水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)3.路面下封層技術(shù)4.瀝青路面面層技術(shù)5.路面新結(jié)構(gòu)、新材料的應(yīng)用6.結(jié)語1.概述1996年，滬寧高速公路，江蘇首條高速2008年，全省高速公路3725公里。密度3.52公里/百平方公里，居全國各省區(qū)之首。建成了江蘇省首輪規(guī)劃的“四縱四橫四聯(lián)”高速公路網(wǎng)。 江蘇省高速公路：2000年之前交通量增大，重載超載多，面臨嚴(yán)重考驗早期損壞較多滬寧、錫澄高速為例江蘇省高速公路：2000年之后高度重視高速公路瀝青路面技術(shù)的研究 “延長瀝青路面使用壽命綜合技術(shù)的研究” 江蘇省高速公路建設(shè)指揮部

2、、江蘇省交通科學(xué)研究院及東南大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)課題對江蘇省“九五”期間修建高速公路瀝青路面的使用狀況，交通荷載特點、瀝青路面原材料、混合料組成設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工工藝等方面進行了全面的調(diào)查，系統(tǒng)研究分析了成功的經(jīng)驗及產(chǎn)生病害原因，并對延長瀝青路面使用壽命綜合技術(shù)進行了系統(tǒng)的研究。主要子課題 國內(nèi)外瀝青路面調(diào)查與病害分析瀝青混合料類型與設(shè)計方法研究瀝青下封層材料、結(jié)構(gòu)及質(zhì)量控制技術(shù)研究提高瀝青混凝土抗水損害性能的研究瀝青路面施工工藝與質(zhì)量控制研究江蘇省高等級公路適宜石料的調(diào)查與研究高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)分析 與使用性能研究瀝青路面結(jié)構(gòu)演變96年滬寧路99年廣靖錫澄2000年京滬4cmAC16B6cm

3、AC25I6cmAC25II2230cm二灰碎石基層二灰土4cmAK16C5cmAC25I7cmAC25II32cm二灰碎石基層二灰土4.5cmAK16C/SMA165cmAC25I7cmAC25I34cm二灰碎石基層二灰土改性瀝青13型 4.0cm改性瀝青20型 6.0cm普通瀝青25I型8cm水穩(wěn)碎石基層36-38cm二灰土03年以后高速公路改性瀝青AK13型 4.0cm普通瀝青20型 6.0cm普通瀝青25I型7cm水穩(wěn)碎石基層36-38cm二灰土01、02年高速公路江蘇省路面技術(shù)發(fā)展：2000年之后瀝青路面早期損壞基本杜絕！汾灌、沿江高速為例：02年汾灌(85km)通車，04年沿江(1

4、13Km)通車；汾灌：6年來幾乎無維修；沿江：分流滬寧重載交通，近4年狀況良好；2.水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)我省早期高速公路基層類型：二灰碎石特點：早期強度低，7天浸水強度0.60.8 Mpa離析比較嚴(yán)重局部壓實度不夠強度均勻性差 水穩(wěn)定性較小自2000年起，開始采用水泥穩(wěn)定碎石，厚度3638cm。 集中廠拌用攤鋪機分兩層攤鋪和壓實層間灑布水泥漿增強粘結(jié)壓實度標(biāo)準(zhǔn)98%7天要求取出完整芯樣7天浸水強度根據(jù)要求確定（4.0Mpa）。 水泥穩(wěn)定碎石特點：均勻性好，強度穩(wěn)定，板體性好，易于養(yǎng)護，施工方便，開放交通后表面不宜損壞但易產(chǎn)生收縮（干縮）裂縫。 為減少水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫，在混合料組成設(shè)計階段必

5、須做到三個限制：在滿足強度的基礎(chǔ)上限制水泥用量；限制細(xì)集料、粉料用量；限制使用高強度的混合料組成級配。具體要求水泥用量不大于5.5%，0.075mm以下顆粒含量不宜大于5%，抗壓強度代表值不宜大于4.5Mpa。早強緩凝型水泥，水泥膠砂3天齡期抗壓強度不小于18Mpa，并減少水泥用量，一般控制在5.0%以內(nèi)降低碎石混合料中細(xì)料含量，水洗法小于0.075mm部分一般不超過4%；基層碾壓含水量控制在不超最佳水量的1%3.路面下封層技術(shù)2003年開始對下封層技術(shù)進行了深入研究，并在工程中不斷應(yīng)用，包括石油乳化瀝青、改性乳化瀝青、改性熱瀝青等下封層等。 單層式改性乳化瀝青下封層的效果要比普通乳化瀝青下封

6、層好得多，在高速公路建設(shè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，能較好地滿足下封層的技術(shù)要求。 還積極開展新的下封層技術(shù)的研究，包括Strata瀝青混合料、橡膠瀝青碎石封層SAMI在下封層的應(yīng)用等。 下封層的施工方法：采用智能型瀝青灑布車噴灑SBS改性乳化瀝青采用碎石撒布車撒布3mm5mm石灰?guī)r集料4.瀝青路面面層技術(shù)4.1路面厚度的調(diào)整及混合料級配的優(yōu)化厚度調(diào)整：下面層加厚至810cm中面層加厚至6cm瀝青面層厚度由16cm增到1820cm三個面層均采用抗水損能力較強的密級配混合料每層厚度與瀝青混合料最大公稱粒徑之比不小于3； 路面面層結(jié)構(gòu)類型與厚徑比面層類型層厚（mm）混合料類型公稱最大粒徑（mm）厚徑比

7、上面層40AK-13SSMA-13S13.23.03中面層60AC-20SSup-2019.03.16下面層80100AC-25SSup-2526.53.023.77AC-S型混合料本著“嵌擠密實”的原則，改進傳統(tǒng)的AC-I型混合料級配，調(diào)試出既能做到施工均勻性好，又能明顯改善中下面層抗水損害能力、抗車轍能力的混合料類型； 自2001年起江蘇省高速公路中下面層大部分采用AC-20S、 AC-25S結(jié)構(gòu)，應(yīng)用情況良好；新版施工規(guī)范吸納。1000 0.075 0.3 2.36 12.5 19.0設(shè)計集料結(jié)構(gòu)4.2改性瀝青的應(yīng)用對瀝青路面的重要性改性瀝青混合料更能適應(yīng)高速公路重載交通的要求。中上面層

8、基本采用改性瀝青，部分標(biāo)段在下面層也采用改性瀝青；2001年后通車高速公路解決了路面早期損害問題，改性瀝青應(yīng)用起到很大作用。 4.3嚴(yán)格瀝青路面原材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用優(yōu)質(zhì)材料高度重視路面原材料的質(zhì)量適當(dāng)提高瀝青、集料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)道路石油瀝青：老化后延度15不小于100cm針入度比不小于65蠟含量不大于2針入度指數(shù) -1.3+1.0 SBS改性瀝青：針入度指數(shù) -0.2+1.0 軟化點不小于60彈性恢復(fù)不小于70針入度比不小于65集料：壓碎值：20 % 針片狀顆粒含量：12 % （ 上面層15 % ）軟石含量：3.0 % 上面層粗集料0.075MM顆粒含量提出不同要求1號料0.6 % 2號料0.8

9、% 3號料1.0 %增加了上面層集料的高溫壓碎值指標(biāo)：24% 瀝青駐廠檢測和飛行檢查：從2005年開始，江蘇省高速公路建設(shè)開始實行駐廠改性瀝青檢測制度，專門派駐專業(yè)試驗人員，負(fù)責(zé)改性瀝青生產(chǎn)現(xiàn)場取樣與監(jiān)督工作。進口瀝青采取商檢平行試驗檢測業(yè)主隨時對生產(chǎn)混合料的瀝青進行現(xiàn)場飛行檢查，以確保膠結(jié)材料質(zhì)量。建立了全省高速公路路面集料市場準(zhǔn)入制度 宕口石料品質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造儲量生產(chǎn)設(shè)備全部使用反擊式破碎機有吸塵設(shè)備降低生產(chǎn)過程二次污染使用隔片機降低針片狀顆粒含量有滿足集料常規(guī)指標(biāo)的檢測設(shè)備和試驗人員生產(chǎn)場地生產(chǎn)場地全部水泥混凝土硬化，面積不小于1萬平方米生產(chǎn)場地和集料堆放場地相對分離生產(chǎn)現(xiàn)場排水設(shè)施齊全交

10、通條件滿足大規(guī)模運輸要求4.4嚴(yán)格瀝青混合料施工控制標(biāo)準(zhǔn)（1）壓實度雙控馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)試件密度的壓實度不小于98%理論密度壓實度為93%97%范圍內(nèi)，SMA為94%96.5%范圍內(nèi)。 （2）滲水系數(shù)的提高滲水系數(shù)綜合反映了路面的壓實度和路面均勻性，是非常重要的指標(biāo)；2002年，滲水系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)暫定不大于50ml/min。2005年，在繼續(xù)推行滲水系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出各面層滲水系數(shù)的合格率標(biāo)準(zhǔn)。AC25、Sup25：滲水系數(shù)不大于60ml/min，合格率宜不小于80%。Sup20：滲水系數(shù)不大于50ml/min，合格率宜不小于80%。SMA13、AK13 、AC20：滲水系數(shù)不大于50ml/min，

11、合格率宜不小于90%。（3）離析標(biāo)準(zhǔn)的提出路面均勻性問題我國路面施工控制中的主要質(zhì)量弊端運輸、攤鋪過程中級配離析路面壓實度不均勻卡車末端溫度離析攤鋪機接縫兩側(cè)溫度離析運料車上溫度離析溫度離析瀝青路面離析檢測方法與判定標(biāo)準(zhǔn) 測定方法測定指標(biāo)無離析輕度離析中等離析嚴(yán)重離析鋪砂法TD/TD平均1.9取芯法密度差，g/cm30.08級配變化，%/1個篩孔大于5%1個篩孔大于10%2個篩孔大于10%瀝青用量變化，%0.6核子密度儀密度差，g/cm30.08紅外線攝像溫度差，30建議的處理措施/通知整改局部返工返工（4）提高混合料擊實標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)江蘇省重載交通的要求SMA13混合料設(shè)計：擊實次數(shù)由50次/面

12、提高到75次/面，并相應(yīng)加強了現(xiàn)場碾壓。AK-13S：對AK13A混合料的級配進行了改良，采用75次擊實，設(shè)計空隙率35%，自2001年起建成通車的高速公路上面層約70%采用AK13S。AK13S路表基本均勻，滿足抗滑和密實封水的要求，應(yīng)用情況良好。 （5）粘層瀝青的使用下面層與中面層之間和中面層與上面層之間均必須噴灑粘層瀝青。全面采用智能灑布車噴灑SBS改性乳化瀝青，噴灑效果良好，噴灑數(shù)量按純?yōu)r青計0.2kg/m20.3kg/m2。 4.5高度重視瀝青混合料配合比工作用于各面層的各種類型的瀝青混合料均堅持目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計和生產(chǎn)配合比驗證（即試拌試鋪）三個設(shè)計階段。委托具有豐富工

13、程經(jīng)驗的試驗檢測單位進行目標(biāo)配合比設(shè)計 0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216.019.04.6采用先進施工機具設(shè)備在“十五”期間，采取的“用設(shè)備保工藝，用工藝保質(zhì)量”的舉措已成共識，江蘇省高速公路建設(shè)指揮部積極采用先進的施工設(shè)備，高度重視瀝青路面質(zhì)量。近幾年，江蘇省高速公路瀝青路面施工技術(shù)有了很大的進步，一些性能穩(wěn)定的關(guān)鍵施工設(shè)備的普及是提高瀝青路面施工質(zhì)量的重要因素。拌和樓混合料拌和逐漸由兩臺3000型拌和樓過渡到采用一臺4000型以上的大產(chǎn)量、性能穩(wěn)定的拌和樓。采用兩臺新舊程度近似、性能穩(wěn)定的攤鋪機配備非接觸式平衡梁梯隊攤鋪。攤鋪設(shè)備碾壓設(shè)備現(xiàn)場碾壓時采

14、用12噸以上的雙鋼輪振動壓路機和的大噸位膠輪壓路機（25噸以上）。 采用智能灑布車灑布下封層和粘層瀝青，提高了下封層和粘層的質(zhì)量。智能灑布車4.7加強施工過程質(zhì)量控制在瀝青面層施工過程中，嚴(yán)格現(xiàn)場質(zhì)量管理，采取了一些行之有效的措施，提高瀝青面層的施工質(zhì)量。后場質(zhì)量控制材料堆放要求場地硬化，分堆堆放，采用擋墻隔開避免混料。細(xì)集料均采用大棚覆蓋，避免受潮。原材料要求分層堆放，高度不宜太高，避免堆料離析。加強后場拌和樓穩(wěn)定性的控制，應(yīng)盡量避免手動補倉。配備打印裝置，逐盤打印混合料生產(chǎn)記錄，并定期對拌和樓計量和測溫進行校核。合理確定拌和樓每盤料生產(chǎn)周期，確?；旌狭系木鶆蛐裕ＷC混合料無花白和離析現(xiàn)象。

15、在生產(chǎn)配合比設(shè)計時要求對拌和樓進行冷料流量試驗。拌和樓篩網(wǎng)設(shè)置根據(jù)冷料級配情況合理選擇篩網(wǎng)，減少級配的波動性。拌和樓控制運輸過程質(zhì)量控制運輸卡車來回移動，分前、后、中三次裝料，減少級配離析。采用雙層蓬布覆蓋，避免溫度損失，確保攤鋪碾壓溫度。前場質(zhì)量控制兩臺攤鋪機梯隊作業(yè)，攤鋪機調(diào)整到最佳狀態(tài)，減少路面離析。壓實度采用雙控指標(biāo)，并提高了壓實度標(biāo)準(zhǔn)。自2002年起，增加了面層施工中滲水系數(shù)的檢查項目。加強薄弱環(huán)節(jié)的檢查，提高路面整體施工質(zhì)量 加強瀝青混合料的溫度控制加強了瀝青混合料的溫度控制及瀝青混合料施工溫度的檢測，從各個環(huán)節(jié)保證混合料溫度，減少溫度離析現(xiàn)象的產(chǎn)生。4.8加強試驗檢測管理，保證工

16、程質(zhì)量加大原材料質(zhì)量的檢測加大了對原材料的檢測頻率和檢測項目，根據(jù)江蘇省的實際情況，增加了上面層集料的高溫壓碎值指標(biāo)委托相關(guān)有資質(zhì)單位在施工期間對各標(biāo)段的材料進行抽檢。 高度重視原材料關(guān)鍵指標(biāo)的檢測，如瀝青老化后指標(biāo)的檢測 改進取樣要求，采用科學(xué)的取樣方法用特制的取樣器在拌和機放料口的下方取樣，分三次取，拌和均勻后，按四分法取樣至需要數(shù)量。在取樣時施工單位、監(jiān)理單位、業(yè)主單位三家同時取樣，保證數(shù)據(jù)的可比性。加強理論密度校核，確保體積參數(shù)和壓實度測定的準(zhǔn)確性 采用定期對熱料倉集料密度進行試驗，以校核最大理論密度的真實性的做法。 加大比對試驗力度，提高試驗水平 施工過程中，廣泛開展面層混合料的比對

17、試驗，檢驗試驗儀器的準(zhǔn)確性；加強工地試驗室建設(shè)，努力提高試驗水平所有施工、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)部門進行質(zhì)量認(rèn)證，對所有儀器均需進行質(zhì)量認(rèn)可后方可進場；加大試驗檢測人員的培訓(xùn)力度，所有人員持證上崗，保證試驗檢測人員的整體素質(zhì)；加強工地試驗室試驗臺帳建設(shè)，要求試驗資料完整，試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，提高試驗數(shù)據(jù)的真實性。做好留樣備查制度對施工過程中的試驗樣品，做好留樣，以便留樣備查，避免試驗爭端；4.9開展瀝青路面技術(shù)服務(wù)瀝青路面技術(shù)服務(wù)是江蘇省高速公路建設(shè)的成功經(jīng)驗，由經(jīng)驗豐富的科研單位為建設(shè)單位提供技術(shù)支撐，有效地增強了高速公路建設(shè)的技術(shù)水平和技術(shù)力量，并積極促進了科研成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力。 瀝青路面技術(shù)服務(wù)內(nèi)容技

18、術(shù)培訓(xùn)原材料選擇與性能評價目標(biāo)配合比設(shè)計生產(chǎn)配合比設(shè)計指導(dǎo)施工過程中質(zhì)量抽檢及時解決施工中出現(xiàn)的技術(shù)問題協(xié)助制定施工指導(dǎo)意見5.路面新結(jié)構(gòu)、新材料的應(yīng)用路面技術(shù)進步離不開新型路面結(jié)構(gòu)與材料的研究與應(yīng)用。近年來江蘇省加大了瀝青路面科研和技術(shù)引進的力度，注重引進國外較為成熟的新材料、新結(jié)構(gòu)，逐步引進國外柔性基層結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、長壽命路面設(shè)計方法，等等，爭取進一步提高瀝青路面建設(shè)質(zhì)量、延長瀝青路面使用壽命。 5.1路面新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用Superpave：骨架嵌擠，抗車轍性能優(yōu)良；均勻密實，抗水損害性能優(yōu)越，Superpave路面減少了路面級配離析；施工壓實要求較高，需要較大的壓實功；工程造價與AC型結(jié)構(gòu)相

19、當(dāng)。江蘇省已經(jīng)應(yīng)用推廣了19條高速公路500多公里Superpave路面結(jié)構(gòu)，占通車路面里程21%。Sup25路面Sup20路面Sup20芯樣SMA的特點嵌擠的骨架高溫穩(wěn)定性好，抗車轍能力強粗集料用量多路表粗糙抗滑、行車安全空隙率較小抗水害、耐老化瀝青用量多抗裂性好SMA在江蘇的應(yīng)用始于95年，在寧連、寧通公路上修筑了SMA試驗路。98年以來對SMA路面進行了大量試驗研究。率先在寧揚、寧合、寧杭等老路改造項目上成功地應(yīng)用了改性/普通瀝青的SMA16/SMA13。至今，SMA通車?yán)锍桃堰_(dá)到了近1500km 。SMA結(jié)構(gòu)的應(yīng)用SMA柔性基層瀝青路面有效的緩解瀝青路面反射裂縫且耐久性能優(yōu)良。2004

20、年江蘇省在江太、鹽淮高速公路上鋪筑了柔性基層試驗路。排水基層、排水路面、OGFC的研究為了減少車輛漂滑和濺水雨霧現(xiàn)象,提高瀝青路面在潮濕行駛時的抗滑能及降低路面行車噪音。開級配抗滑磨耗層（OGFC）、排水路面（PA）正越來越多的受到關(guān)注。2005年，在鹽通高速公路上進行了排水基層和排水路面的試驗研究，鋪筑了試驗路。在常澄高速公路上開展了OGFC抗滑磨耗層研究，并鋪筑了試驗段。2008年，在寧杭高速公路二期工程推廣使用了排水路面。 常規(guī)路面OGFC路面OGFC瀝青路面排水瀝青路面PAC-13排水瀝青路面灑水后透水效果5.2路面新材料的應(yīng)用SBS改性瀝青SBS改性乳化瀝青聚酯纖維抗車轍添加劑消石灰硬質(zhì)瀝青橡膠瀝青硬質(zhì)瀝青硬質(zhì)瀝青特點硬質(zhì)瀝青改善混合料高溫穩(wěn)定性；硬質(zhì)瀝青混合料屬于