对高等级公路沥青路面的思考.ppt

1、对高等级公路沥青路面对高等级公路沥青路面的若干认识和思考的若干认识和思考吕吕佩佩瑞瑞2004年年4月月一、已往的回顾二、普通沥青砼路面2-1混合料设计2-2施工2-3正确使用规范2-3-1关于施工温度2-3-2关于压实度2-3-3关于控制点和禁区2-4如何看待国产沥青2-5关于基层2-6沥青砼路面性能和发展方向三、改性沥青四、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）4-1我国SMA配合比设计4-1-1材料标准和选择4-1-2选择初试级配4-1-3测定粗集骨料架的集料间隙率VCADRC4-1-4选择初试沥青用量4-1-5进行马歇尔试验，根据VMA和VCA确定设计级配4-1-6根据空隙率VV确定沥青用量OA

2、C4-2SMA路面的施工4-2-1SMA路面施工的温度4-2-2SMA混合料的拌和4-2-3SMA混合料的运输和摊铺4-2-4SMA混合料的碾压4-3对SMA的基本认识一、已往的回顾回顾已往，六十年代前期，我省在公路上修建的沥青路面，尽管局限于沥青面表处治，确曾有过不朽的一页，工程质量好，使用期限长，交通部对湖南也很重视，当时在上级领导的关注下，也是科研和生产结合的比较好的一段时间。“文化大革命”的到来，冲破了行之有效的规章制度，破而未立，“规范”也不当回事了，十多年里丢掉了对原材料技术标准的要求，路面碎、砾石粒径大到惊人的程度，沥青用的是多腊重油，养路工更是一铲“砂子”（卵砾石）一瓢油，到处

3、翻油，车轮粘得拍拍响，行人鞋底子粘进去拨不出来，路面平整度比过去的砂土路面还差。进入八十年代后，经济发展的带动下，公路建设的紧迫感空前高涨，我省107国道改建为标准二级路，以民工建勤的型式拉开了序幕，整个路基宽度，线型标准做得并不差，而内在质量良莠不齐。自1988年起沥青砼路面在107公路上开始应用，省内参与施工的各地区，各单位，都购置了沥青混合料的拌和，摊铺设备（国产小型设备居多），这是我省公路建设史上一次飞跃的前进，公路高级沥青路面问世了，同时也培养了一部分具备初步知识的人才，具有零突破的意义。非常遗憾的是，路面的早期损坏相当严重，头年通车的路，第二年就要大量的修补，不少路段被迫推倒重来。

4、因而:有的人就提出湖南的气候、水文地质条件，不适应修沥青路面，有的人甚至归罪于沥青，其实当时的国产道路沥青已经很不错了，至于坏路的原因自然有很多因素，像潮湿多雨，路基条件差，路面面层薄（5.56.5cm），但是在当时而言，结合交通量，地下水诸多因素考虑，采用石灰土（石灰稳定纯黄土）做基层（含底基层）是最大的失误。经过前后四五年时间，最终成了水泥混凝土路面的“一统天下”，宣告了沥青砼路面的“死刑”。时代在前进，大家的认识也在不断地提高，对交通条件也有了更高的要求，柔性路面行车舒适，养护方便快捷这是有共识的，北方、南方、周边省份在高速公路建设中，沥青路面的比重逐年上升，应该说也有一定的感染力，沥青

5、路面获得了“起死回生”。在耒宜高速公路上沥青路面结构初步站上一席之地，在临长高速路上由黑白并举变成了全部黑色路面。最近的常张路、邵怀路、衡大路、怀新路、常吉路等高速公路和几条二级公路基本形成了黑色化。在沥青路面结构逐步火热时，如果把水泥砼路面凉在一边也未必合适。高速公路和一级公路，一般都是国家主干道、交通量较大，承担着主要的客货运输，要求车速高，其路面以沥青路面为主，而一般的二级和二级以下公路，在湖南这种气候条件下，修建水泥砼路面还是可取的，可以大大减少养护费用的投入，并能充分利用本省的水泥资源。二、普通沥青路面普通沥青砼是说传统的普遍通用的热拌热铺沥青砼，在配比设计和施工工艺上已经有了一套成

6、熟的方法步骤。由于它行车舒适，养护快捷方便，汽车机件磨损较小等优越性，其他高级路面难以替代，在高速公路上不管现在还是将来，都是一种应用最为广泛的主流结构。2-1混合料设计热拌沥青混合料配合比设计包括两个内容，一个是通过筛分试验用图解法，或者数解法，正规方程法等进行级配组成设计,确定矿料级配(碎石、石屑、砂、矿粉各自重量比)；二是通过制作试件用马歇尔试验，由密度、稳定度、流值、孔隙率、饱和度等技术指标用图解法计算最佳油石比和沥青用量。通用的方法见公路沥青路面施工技术规范（JTJ032）附录B。现在用马歇尔试验结合微机程序计算配合比和进行优化设计更为快捷。沥青混合料配合比设计按三阶段法进行。第一，

7、目标配合比设计阶段；第二，生产配合比设计阶段；第三，生产配合比验证阶段。目标配合比决定冷料仓集料的各自比例。生产配合比是将烘干后经过二次筛分进入各热料仓的集料，取样筛分重新进行级配组成设计，以便确定各热料仓的集料进入拌合锅的比例，矿粉不加热，通过单独管道进入拌和锅。用三个不同沥青用量（目标配合比的最佳沥青量和0.3%沥青用量）制件进行马歇尔试验，确定生产配合比的沥青最佳用量。验证阶段是用生产配合比进行试拌试铺，做路面试验路段，在成型的路面上钻心取样，进行马歇尔试验和抽提试验，由此确定做为生产用的标准配合比，此后即可大面积施工了。2-2施工沥青砼路面的施工，在上面讲的经过三阶段法确定标准配合比，

8、试验路段达到各项预期目的并取得满意结果后，即可按照施工组织计划进行实施了。施工阶段的内容，大体包括混合料拌制、运输、摊铺、压实成型和这一实施阶段中的纵横向接缝处理及这些工序前后的透层、粘层洒布等。施工温度对热拌热铺沥青混合料至关重要，就像这一系统工程中连接各环节的铰链，一环脱节、系统崩溃。热拌沥青混合料施工温度见表1。热拌沥青混合料的施工温度热拌沥青混合料的施工温度表表1注：1、表中对石油沥青混合料摊铺、碾压温度比现行公路沥青路面施工技术规范（JTJ032-94）的规定要高；主要是为了提高压实效果；2、施工温度与沥青品种及标号有关，较稠的沥青使用靠近高限，较稀的沥青可靠近低限；3、本表不适用改

9、性沥青混合料施工。在拌制的各个环节中，是控制原材料的性质，沥青、碎石、石屑、砂、矿粉各项技术指标应满足规范要求，同配合比设计时的取样相一致，一旦原材料如集料粒径组成变化时，应及时通过试验调整配合比；拌制温度应在上面表1规定的范围内，过高易产生老化问题,过低易出现拌和不均匀，并且给后面工序带来困难，出现质量问题.控制室应由微机自动控制,自动打印记录，拌和时间，规范规定干拌不少于5秒，湿拌不少于25秒。拌和站的生产能力，在四车道高速公路上，两幅分离，按20-30KM一个标段考虑，拌和站生产能力200T/h为底限，若再小就难以保证摊铺机不停顿的施工要求了。细集料搭设遮雨棚，防止打湿，实践证明效果很好

10、。拌合场内全面硬化，减少材料浪费，防止车轮粘带泥土污染路面。整个拌和站的运行，需要有经验的机电工程师管理，维护，在保证混合料质量的前堤下，做到持续运转，也是不可忽缺的一环。运输混合料中宜用15T-20T大吨位翻斗车，以便于现在普遍使用的ABG摊铺机相匹配。运料车装料后，需加遮盖，防止降温、污染。根据拌和能力、运距长短、通过计算，确定运料车数，并稍有富余。运料车装车前应用1：3油水液涂抹车箱板。热拌沥青混合料的摊铺，由于现行规范规定，分层压实厚度不得大于10cm，上面层一般4cm左右，从现在高速公路沥青面层设计厚度看，基本上都是三层式摊铺作业，二级公路可用二层式。摊铺前，经过测量、放样、挂线的技

11、术措施，保证路面层的宽度、厚度，摊铺中保证实现横坡度、平整度、初始密实度，要求均匀一致，避免粗细料离折。摊铺速度由拌和站生产能力和路面的几何尺寸、计算确定，摊铺过程中，除非供料发生问题，不能随便调换速度，避免摊铺机在摊铺中途停机。不少专家意见认为用两台摊铺机成梯队作业进行联合摊铺为宜。上面层为不留接缝，最好使用一台摊铺机摊铺。摊铺前应检查下承层（基层、或中、下面层），应附和质量标准，否则，必须进行必要的整修。透层、粘层、下封层，是不可少的工序，只有在达到质量标准时，才能摊铺其上面的沥青面层。过去有时忽视了这些工序的质量，为路面的早期损坏埋下了隐患，是有过教训的。路面基层的铺筑，尽管是摊铺机做的

12、，由于种种因素的影响，其平整度、标高距设计值往往有一定的差距，这就要求在沥青面层的摊铺和压实过程中找补回来。有人做了检测，一次可提高平整度0.4mm（3m平整度仪以标准差计），从而在路面完工后，达到设计的平整度。为此，需发挥摊铺机自动找平的特性，中、下面层宜采用一侧挂线（一台机子时两侧挂线，钢丝绳或尼龙绳）引导，通过感应装置实现自动找平的高程控制方式，上面层宜采用雪撬式或平衡梁摊铺厚度控制方式，这是因为仅靠一个下面层难以消除原已存在的误差。临长路从中面层就加装平衡梁用厚度控制，这是业主看重层厚指标，底面层做的比较好的原因吧。为了保证中、下面层厚度指标，在挂线标高上予以确定，在允许的范围内，厚度

13、与标高出现无法统一时，标高服从厚度指标。在足够的距离内1/2000调坡,虽对纵坡有微小的偏离,不致影响行车的舒适感.沥青混合料的压实,碾压是实现路面密实度、平整度等内在质量和外观形象的一道关键工序，碾压按初压、复压、终压三个阶段进行，摊铺开机后，前进30-50m，具备了压路机可操作的长度，立即进行碾压，随着摊铺机的不断前进，压路机每次折回的位置也不断向前推进，折回点不在同一断面，轮迹呈阶梯形。相邻轮迹应重叠1020cm，为防止摊铺层向低处推挤，第一轮应由横坡的低处开始，在路线的直线段先由路边进轮，为防止破坏平整度，压实过程中，不能转急弯，更不能原地不动，转动方向机，也不允许压路机停在热路面上。

14、现在铺筑面层，有的要求先砌路缘石后摊铺，就应配备1-2台手扶夯板机，对靠近缘石留下的窄条部分，用手扶夯板机夯实。有的地方如中央分隔带开口部和避车台，大型压路机不便作业的地方，应配置手扶小型振动压路机，结合夯板机予以压实。纵、横缝的处理，是压实阶段不可忽视的工作之一，关系着路面平整、密实的重要质量问题，两台或多台摊铺作业时，纵向热接缝左右各留15-20cm先不碾压，随后由担负初压任务的压路机骑缝碾压，实践证明效果很好，既平整又密实。横向接缝采用横向(与路线垂直)碾压法碾压，由已压实部份开始，每轮压新铺料宽度15cm左右，逐次向新铺料移动，进至一个压路机宽度后，调转方向，恢复纵向碾压。纵向、横向上

15、下层的施工接缝，在平面位置上都应错开1m以上，中下层横向接缝可以用斜接缝方式（不必用锯缝机锯成垂直缝）搭斜面长度不宜小于0.4m。对于冷接缝都必须涂抹粘层沥青。整个压实工作，应在混合料温度90以前结束。待路面降温至接近大气温度时，即可开放通车。沥青砼路面施工，环节繁多，节节重要，这就要求必须组织严密，环环紧扣，一扣脱链，牺牲的就是工程质量。纵观全局，想不出纰漏，应理清头绪，着重抓住三个主要因素：1、机械设备的功能、档次；2、原材料的技术要求；3、员工的技术素质，员工除具有经验的工程师外，还需要具备综合素质的技术工人，他们是产品的制造者，质量优劣都是人做出来的，我们应该认识到，技术工人同样是知识

16、人才的一部份，他们有着巨大的创造潜力。2-3正确使用规范规范是实践经验总结，不是教条，应正确地应用，而不能教条的看待，规范要照顾到全国这个面，各地也还有各自的着重点。规范本身也在不断地完善、发展。由于历史的原因，我司修建沥青路面的队伍还比较年轻，经验积累还不多，应该自觉树立规范意识,同时关心路面的技术发展，与时俱进。规范中硬性规定的做法，该遵守不能动摇，不允许的坚决杜绝。过去往往图省事，省小钱，因小而失大。在长永路、临长路、耒宜路和长潭路上，做路面的公司，面貌焕然一新，从拌和场的建设到试验路的试铺筑，都有长足的进步。较之过去，虽付出了一定的代价，但收到的回报和各方面的综合效果是大而又大的，我深感年轻一代比过去做得更好。2-3-1关于施工温度热拌热铺沥青混合料施工，温度控制是贯穿全过程的一条主线，拌合温度、出料温度、摊铺温度、碾压温度等等，前面的表一上都有明确的要求，不难看出，这个表上的各阶段温度控制值，比现行规范上的温度数是有所提高的，如碾压终了温度规范规定不低于70、80、65（钢轮压机、轮胎压机、振动压机），现在统一提高为不低于90；把正常气温下的摊铺温度由不低于110-130提高