
长寿命沥青路面ppt课件.ppt
154页长寿命沥青路面美国沥青路面协会对美国沥青路面协会对LLP的定义的定义 沥青路面在沥青路面在50年内无构造性的修复年内无构造性的修复 或重建,仅需根据外表层损坏情况或重建,仅需根据外表层损坏情况 进展周期性的恢复有的州用进展周期性的恢复有的州用50年,年, 有的州用有的州用40年美沥青技术中心的美沥青技术中心的LLP奖奖 2019年该中心公布年该中心公布LLP奖,八个州的一奖,八个州的一些路段获奖,多数是州际高速路或主干道些路段获奖,多数是州际高速路或主干道两个条件:两个条件: 1. 路面运用路面运用35年以上无构造性破坏;年以上无构造性破坏; 2. 每次需罩面或修复的间隔时间每次需罩面或修复的间隔时间 >12年不是指整条路,可以是年不是指整条路,可以是 部分一小段部分一小段二、我国的二、我国的LL半刚性路面半刚性路面 笔者建议我国笔者建议我国LL半刚性路面半刚性路面 的定义为:的定义为: 1. 路面运用路面运用40年无需求重建的年无需求重建的 构造性破坏;构造性破坏; 2. 沥青面层需求重铺或加铺罩面沥青面层需求重铺或加铺罩面 的间隔时间为的间隔时间为10年。
年四、美华盛顿州四、美华盛顿州I-90路面概略路面概略 1. 该路全路全长480km,,F.P 47%,, S-R.P 33%和和CC路面占路面占20% 分分东西两段,西两段,东段夏段夏热冬寒,部分冬寒,部分 路段交通量很大,路段交通量很大,ESAL=2.5×107 /车道道/年,平均年,平均ESAL= 6847 /车道道/天 以下比以下比较F.P与与S-R路面的运用性能路面的运用性能2. 东段运用性能比较:柔性东段运用性能比较:柔性/ 半刚性半刚性 距第距第1次施工时间,年次施工时间,年 原施工厚度,原施工厚度,cm 平均平均29.3 / 38.2 24.1 / 23.1 路段数路段数 27 / 21 27 / 21 从第从第1次施工到第次施工到第1次维修的时间,年次维修的时间,年 平均平均 12.4 / 10.8 ,, 路段数路段数 25 / 21 到观测时磨耗层的运用时间到观测时磨耗层的运用时间(年年) 平均:平均:4.7 / 7.1,, 路段数:路段数:15 / 21 IRI (m/km):: 平均平均 0.8 / 0.9 RD (mm):: 平均平均 5 / 7 虽然虽然S-R.P的的 IRI 和和RD 略大于略大于F.P 但前者运用时间较后者长但前者运用时间较后者长2.4年年 ;前者;前者 平均寿命为平均寿命为38.2年,后者只需年,后者只需29.3年。
年 证明:半刚性路面可成为证明:半刚性路面可成为 LLP 3) 澳维州重载交通澳维州重载交通F.P构造例构造例 土基土基CBR约约2%(1) 0/10 PmB OGA 3cm 磨耗层磨耗层(2) 0/14 320沥青沥青(Pen60)4cmH型型AC 结合层结合层(3) 0/20 600(Pen20)6cmT型型AC双功能层双功能层(4) 0/20 600沥青沥青6.5cmT型型AC双功能层双功能层(5) 0/20 多多1%沥青沥青7.5cmR型型AC抗疲劳层抗疲劳层 (6) 0/20 15cm 3%水泥碎石,任务水泥碎石,任务 平台并承当大部分预估平台并承当大部分预估ESALS (7) 选料选料 CBR>8% 25cm 选料选料 CBR>5% 33cm 对于非膨胀土,也可用对于非膨胀土,也可用CBR>10% 的选料,的选料,30cm 在任务平台上沥青结层总厚在任务平台上沥青结层总厚27cm维州重载交通维州重载交通F.P构造有代表性构造有代表性 在欧洲,在面层在欧洲,在面层(磨耗层磨耗层+结合层结合层) 下的荷载传布和抗永久形变层也常采下的荷载传布和抗永久形变层也常采 用用Pen- 20沥青,也常用两层。
沥青,也常用两层 国内不同高速路上铺的国内不同高速路上铺的F.P实验路实验路 与维州构造类似,只是双功能层不用与维州构造类似,只是双功能层不用 硬沥青,而用价钱高得多的硬沥青,而用价钱高得多的PmB国内某国内某LL F.P例例 某高速公路铺的实验路构造为: 1) LL F.P: 4、6、8cmPmB AC面层, 2×9cmAH-70稳定碎石基层, 9cm 富PmB AC抗疲劳层,16级 配碎石,15LFS;沥青结层 总厚46cm,27cm用PmB, 路面总厚76cm实验路的代表弯沉实验路的代表弯沉(mm) 04.11 05.7 05.121) 长寿命 长寿命 0.054 0.038 0.118 代表弯沉值普遍增大代表弯沉值普遍增大 该高速路的路基施工有特点,凡该高速路的路基施工有特点,凡 土的含水量偏大达不到压实度时土的含水量偏大达不到压实度时, 全用石灰处置,直到离土基顶面全用石灰处置,直到离土基顶面0.8m;; 上部的上部的0.8m全用全用8%石灰处置。
石灰处置 在此情况下,过一年路面的代表在此情况下,过一年路面的代表在此情况下,过一年路面的代表在此情况下,过一年路面的代表 弯沉值就增大两倍多,能否坚持其长弯沉值就增大两倍多,能否坚持其长弯沉值就增大两倍多,能否坚持其长弯沉值就增大两倍多,能否坚持其长 寿命,寿命,寿命,寿命, 应是个问题应是个问题应是个问题应是个问题2019.6.15实验路面实验路面maxRD 1) 长寿命长寿命 7.2mm 该高速公路的交通情况该高速公路的交通情况 交通量20 000辆/天,客货车各一半 2019年5月超载情况: 超载 30%以下 11.87% 超载 30%~50% 2.0% 超载 50%~100% 0.07% 超载 >100% 0 不超载 85.23%七、我国重载交通长寿命沥青七、我国重载交通长寿命沥青 路面关键技术的研讨路面关键技术的研讨 (一一)设计理念理念 采用采用20世世纪60年年代初代初 部公路所路面部公路所路面组提出的提出的“强基、基、薄面、薄面、 稳土基〞土基〞设计理念理念 (二二)路面路面设计内容内容 采用采用20世世纪60 年代初部公路所路面年代初部公路所路面组提出提出的四大的四大 内容:路面构造内容:路面构造组合合设计、、资料料 设计、厚度、厚度设计和路基路面和路基路面综合合设计(三三)重载长寿命课题研讨对象重载长寿命课题研讨对象 对象是半刚性基层对象是半刚性基层AC路面路面 国外柔性路面已有国外柔性路面已有100多年历史,多年历史, 设计理念曾经成熟和一致。
设计理念曾经成熟和一致 国内不同省市结合高速路施工,国内不同省市结合高速路施工, 已铺了不少柔性路面实验路,已铺了不少柔性路面实验路, 其思绪常与国外一致其思绪常与国外一致 1. 半刚性路面半刚性路面(S-R.P) 国外国外S-R.P虽已有虽已有70多年历史,多年历史,至今没有成熟的阅历和一致的认识,至今没有成熟的阅历和一致的认识,而且运用日趋减少,有的将其用在柔而且运用日趋减少,有的将其用在柔性路面的最下层,作为任务平台等性路面的最下层,作为任务平台等 我国运用我国运用S-R.P虽只需虽只需50多年历史,多年历史,但至今我国运用得最普遍、最多、也但至今我国运用得最普遍、最多、也最成熟它最能顺应重载交通需求它最能顺应重载交通需求我国已建成四万多公里高速公路我国已建成四万多公里高速公路 约90%采用了采用了S-R.PS-R.P为我我 国高速路开展做出了宏大奉献国高速路开展做出了宏大奉献 对S-R.P的研的研讨获得了多个得了多个创新新 成果,如成果,如①①S-R资料的系料的系统物理物理-力学力学 性性质,,②②厚厚S-R资料料层的杰出技的杰出技术效果,效果, ③③ 承承载才干可全靠才干可全靠S-R资料料层满足,足, 使使 AC面面层仅起功能作用。
起功能作用④④ S-R.P多种裂痕的构成机理多种裂痕的构成机理及减裂措施等及减裂措施等 由于非技由于非技术和技和技术方面的多种方面的多种缘由,由, 我国高速路的路面我国高速路的路面产生了多种早期破坏生了多种早期破坏就就S-R.P说,早期破坏主要由,早期破坏主要由AC面面层透透水水产生由技术缘由由产生的早期破坏,生的早期破坏,笔者笔者坚信是可以信是可以处理的2. 重载重载LL S-R.P需需处理的问题处理的问题 1) 综合处理AC面层的功能 AC面层的功能包括不允许外表水 透入面层,抗滑性能满足要求,不易产 生严重RD和泛油,平整度好不少 兴隆国家还要求减少噪声 除后一要求外,应同时处理面层 的多个功能2) 处理路面的承载才干处理路面的承载才干 路面的承载才干,即路面厚度设 计这是当前最难处理的问题至今 还没有一条高速公路在重载货车作用 下已经过20×106轴次 对于重载LLP,其规范轴载应是 多少kN也是个问题。
(四四) 路面构造组合设计概述路面构造组合设计概述 构造组合设计是很重要的一项设计,内构造组合设计是很重要的一项设计,内 容很多,既有技巧问题,又有经济问题容很多,既有技巧问题,又有经济问题 2. 我国半刚性路面的构造组合设计我国半刚性路面的构造组合设计 S-R.P的沥青面层常用三层,此三层的沥青面层常用三层,此三层 各用什么级配和沥青,各自的厚度,层间各用什么级配和沥青,各自的厚度,层间 能否要粘结,各用什么资料等,是面层结能否要粘结,各用什么资料等,是面层结 构组合设计问题;构组合设计问题; 基层用什么资料是一层或两层;底基基层用什么资料是一层或两层;底基 层用什么资料是一层或两层;其下能否要层用什么资料是一层或两层;其下能否要 垫层,其功能要求和层厚,层间要否处置垫层,其功能要求和层厚,层间要否处置 及如何处置等都是构造组合设计问题及如何处置等都是构造组合设计问题(五五) 重载重载LL S-R.P的构造组合设计的构造组合设计1. 面层类型面层类型 AC面层采用严密骨架密实构造面层采用严密骨架密实构造SAC 我国多碎石沥青混凝土我国多碎石沥青混凝土SAC的创新研的创新研讨成果:讨成果: 新理念:将面层的主要功能和早期损新理念:将面层的主要功能和早期损坏结合在坏结合在 一同处理。
一同处理 新方法:为新方法:为1988年自主研讨胜利的年自主研讨胜利的 SAC系列提出了矿料级配设计方法系列提出了矿料级配设计方法 新实际:建立了规定级配能否适宜某岩新实际:建立了规定级配能否适宜某岩石碎石的两阶段检验实际和检验方法石碎石的两阶段检验实际和检验方法 新资料:完善了新资料:完善了 SAC系列的三种不同系列的三种不同构造,严密骨架密实构造、普通骨架密实构造,严密骨架密实构造、普通骨架密实构造和悬浮式密实构造分别用于不同场构造和悬浮式密实构造分别用于不同场所新资料有六个特点新资料有六个特点 新工艺:新工艺: 这三种代表性形状的这三种代表性形状的CAGG都可以是都可以是 Va仅在仅在3%左右的密实式,也都具有外表左右的密实式,也都具有外表 粗糙度大的特点其差别仅在粗糙度大的特点其差别仅在CA 多少,多少, B/M 和高温抗永久形变才干才干的大小和高温抗永久形变才干才干的大小 新新SAC的六个特点的六个特点 (1) Va小,不易产生水破坏如济小,不易产生水破坏。
如济 青高速通车青高速通车12年,青州段年,青州段51km长经过长经过 的的ESALS共共1959万,修补的水破坏总面万,修补的水破坏总面 积仅占积仅占0.46%;青岛段;青岛段42km长经过的长经过的 ESALS共共700万,修补的水破坏总面积仅万,修补的水破坏总面积仅 占占0.42% 同时,同时,Va可调,以顺应气温可调,以顺应气温 偏低或特殊场所,坚持现场偏低或特殊场所,坚持现场Va不不>6%(2) 高温抗永久形变才干强高温抗永久形变才干强 至今矿料级配中,严密骨架密实结至今矿料级配中,严密骨架密实结 构构SAC的高温抗形变才干最强例如,的高温抗形变才干最强例如, AC-20I型,用型,用AH-70时时DS约约800 用用AH-70的的 SAC-20的的DS平均平均2980 用用AH-30的的SAC-20的的DS平均平均7000各 地所用的地所用的PmB SMA的的DS在在4000~7000 之间,用之间,用PmB的的SAC-13的的DS常常>9000。
(3) 外表外表TD完全满足设计要求完全满足设计要求 用规范中的用规范中的用规范中的用规范中的AC-XXIAC-XXI型做外表层,型做外表层,型做外表层,型做外表层,TDTD常常常常 < <规定,如京津塘开工面层的规定,如京津塘开工面层的规定,如京津塘开工面层的规定,如京津塘开工面层的TDTD值只值只值只值只 有有有有0.25mm0.25mm,不到规定的一半用,不到规定的一半用,不到规定的一半用,不到规定的一半用SAC-16SAC-16的的的的 TD TD多数为多数为多数为多数为0.8~0.9mm0.8~0.9mm,超越规定,超越规定,超越规定,超越规定0.55mm0.55mm 用用用用SAC-13SAC-13的的的的TDTD值常约值常约值常约值常约0.8mm0.8mm即使用 SAC-10 SAC-10的很薄外表层的的很薄外表层的的很薄外表层的的很薄外表层的TDTD值也常约值也常约值也常约值也常约0.6mm.0.6mm. (4) (4) 容易压实容易压实容易压实容易压实 SAC SAC主要是粗集料断级配,可以在主要是粗集料断级配,可以在主要是粗集料断级配,可以在主要是粗集料断级配,可以在AMAM高温时,初压就开场用压路机振动碾高温时,初压就开场用压路机振动碾高温时,初压就开场用压路机振动碾高温时,初压就开场用压路机振动碾压,轮前压,轮前压,轮前压,轮前AMAM不会产生推挤和横向裂纹,不会产生推挤和横向裂纹,不会产生推挤和横向裂纹,不会产生推挤和横向裂纹,容易压实。
容易压实容易压实容易压实 规范中的规范中的规范中的规范中的AC-XXI AMAC-XXI AM不能够在初压时不能够在初压时不能够在初压时不能够在初压时一开场就振动碾压,不易到达高密实度一开场就振动碾压,不易到达高密实度一开场就振动碾压,不易到达高密实度一开场就振动碾压,不易到达高密实度(5)外表构造均匀美观外表构造均匀美观 SAC碾压终了后,外表构造均碾压终了后,外表构造均匀美观,很少粗细集料离析景象匀美观,很少粗细集料离析景象 规范中的规范中的AC-XXI型型AM碾压终了后,碾压终了后,外表常有粗细集料离析景象外表常有粗细集料离析景象(6) SAC造价最低造价最低 用做外表层的骨架密实构造用做外表层的骨架密实构造PmB SAC的的 价钱最低如价钱最低如PmB SAC-13的油石比约的油石比约4.5%,, 而而PmB SMA的油石比为的油石比为4.9%~5%一侧两个一侧两个 车道的高速路,用车道的高速路,用SAC-13与用与用SMA13比,每比,每 公里可节约公里可节约PmB 27吨,且不要用纤维更不吨,且不要用纤维。
更不 用说前者的技术性能还优于后者用说前者的技术性能还优于后者(五五) 重载重载LL S-R.P的构造组合设计的构造组合设计2. 面层厚度面层厚度 不同国家不同国家S-R.B 上面层的厚度很不一致上面层的厚度很不一致南非最薄南非最薄3~5cm,其下有,其下有10cmGCR,法,法 国为国为6.5~14.5cm;英国和澳;英国和澳20~23cm 我国最薄我国最薄9cm,多数,多数12~15cm,京津塘,京津塘20~23cm,广深特殊,广深特殊32cm;近;近5、、6年较快年较快增厚,但根据不多也有误将国外增厚,但根据不多也有误将国外F.P面层面层的厚度引到的厚度引到S-R.P上实验路面层厚度实验路面层厚度 面面面面层层最薄最薄最薄最薄12cm12cm,最厚原,最厚原,最厚原,最厚原设计设计18cm18cm,中,中,中,中间间15cm15cm共三个厚度共三个厚度共三个厚度共三个厚度为为什么取什么取什么取什么取12cm12cm???? (1) 1989 (1) 1989年西三一年西三一年西三一年西三一级级路的路的路的路的S-R.PS-R.P实验实验路,基路,基路,基路,基层层有水泥砂有水泥砂有水泥砂有水泥砂砾砾和二灰砂和二灰砂和二灰砂和二灰砂砾砾两种,两种,两种,两种,沥沥青面青面青面青面层层厚厚厚厚9 9、、、、1212和和和和15cm15cm三种。
三种3 3年后面年后面年后面年后面层层厚厚厚厚9 9和和和和12cm12cm路段路段路段路段产产生生生生横横横横缝缝,,,,15cm15cm段无裂痕,段无裂痕,段无裂痕,段无裂痕,继续观测继续观测,,,,..…...…. 5年后,年后,15cm段产生裂痕,数量段产生裂痕,数量>12cm段,但段,但<9cm6年年7年后年后12cm段裂痕最少,段裂痕最少,15cm段最多,段最多,9cm段裂痕居中段裂痕居中 (2) 1992年长年长-农实验路二灰碎石厚农实验路二灰碎石厚55cm,,AC厚厚9、、12和和15cm过一冬每段过一冬每段都有横缝,都有横缝,12cm段裂痕率最小,段裂痕率最小,15cm厚厚段裂痕率最大,段裂痕率最大,9cm段居中;两冬、三冬段居中;两冬、三冬后仍是这样西安冬约后仍是这样西安冬约 -5OC,长春冬,长春冬 -26OC,两地得出一样结果两地得出一样结果 (3) 7.5期间 室内光弹应力模拟实验 模型:S-R.B上AC层厚9、12、15cm三种,AC和S-R.B的模量和温度收缩系数与那时的值一样。
从室温开场下降30OC,分析得面层外表拉应力:12cm厚拉应力最小,15cm厚拉应力最大,9cm居中温度场计算温度场计算 路面构造中温度场的计算结果,也是面层路面构造中温度场的计算结果,也是面层 厚厚12cm的外表温度应力最小,的外表温度应力最小, 15cm的温的温度应力最小,度应力最小,9cm居中 室内外的结果完全一致室内外的结果完全一致(五五) 重载重载LL S-R.P的构造组合设计的构造组合设计3. 面层所用沥青和填料面层所用沥青和填料沥青:沥青: 外表层外表层PmB,中面层,中面层AH-30,底面,底面 层层AH-30 填料:填料: 用用4%水泥水泥+大理石或石灰石矿粉,大理石或石灰石矿粉, 或或1.5%~2%消石灰粉消石灰粉+矿粉(五五) 重载重载LL S-R.P的构造组合设计的构造组合设计4. 面层的层间粘结面层的层间粘结 为防止降水透过外表层进入面层结为防止降水透过外表层进入面层结 构中导致水破坏,特别当前工地多、力构中导致水破坏,特别当前工地多、力 量分散、加上非技术缘由,面层不均匀量分散、加上非技术缘由,面层不均匀 性大更需防降水透过外表层。
在中面层性大更需防降水透过外表层在中面层 上用上用PmB或或CRB铺设粘结防水层,在基铺设粘结防水层,在基 层上用层上用AH-70铺设良好粘结层,能显著铺设良好粘结层,能显著 减少水破坏和外表裂痕减少水破坏和外表裂痕(五五)重载重载LL S-R.P的构造组合设计的构造组合设计5. 基层基层 多年来,我国新建高速路多年来,我国新建高速路S-R.B常用两常用两层厚约层厚约38cm,底基层用一层厚,底基层用一层厚19~20cm思索课题特点,采用基层和底基层各两层,思索课题特点,采用基层和底基层各两层,总厚总厚76cm;添加基层强度,;添加基层强度,CBCR基层的基层的R7= 6MPa,,LFCR的的R7= 3MPa;底;底 基层强度,水泥稳定土基层强度,水泥稳定土R7= 3MPa,,LFS 的的R7=1.0~1.5MPa(五五) 重载重载LL S-R.P的构造组合设计的构造组合设计6. 层间粘结情况层间粘结情况 (0,0,0) (1,1,1)(1) 在层间摩擦在层间摩擦 (0、、0、、0) ,面层、基层和底,面层、基层和底基层底面的拉应力和拉应变都最小;基层底面的拉应力和拉应变都最小;(2) 在层间光滑在层间光滑(1、、1、、1) ,各层底面的拉应,各层底面的拉应力和拉应变全是最大;力和拉应变全是最大;(3) 面层和底基层底面的拉应力和拉应变较大面层和底基层底面的拉应力和拉应变较大的情况是面层与基层间光滑的情况是面层与基层间光滑.层间摩擦很重要层间摩擦很重要(0,0,0)、、 (1,1,1) 对面层和底基层最重要的是面层与基层一对面层和底基层最重要的是面层与基层一 定粘结;实践工程中采取措施使面层与基层和定粘结;实践工程中采取措施使面层与基层和 基层与底基层间粘结,对路面的运用性能和使基层与底基层间粘结,对路面的运用性能和使 用寿命非常重要。
用寿命非常重要 从路表产生由顶向下的纵向疲劳裂痕来看,从路表产生由顶向下的纵向疲劳裂痕来看, 最危险的是最危险的是(1,1,1);(1,1,0)及及(1,0,0)加强层间间 粘结很重要粘结很重要 加强层间摩擦的详细措施加强层间摩擦的详细措施1. 底基层与土基底基层与土基 土基顶面碾压完土基顶面碾压完 成前,在稍湿时用新羊足碾慢速碾成前,在稍湿时用新羊足碾慢速碾 压,使外表有一个个深约压,使外表有一个个深约1cm多的多的 凹坑铺底基层前,洒水使土基面凹坑铺底基层前,洒水使土基面 潮湿2. 底基层间底基层间 下层碾压完成前,如下层碾压完成前,如 同土基顶同土基顶 面处置铺上层前,洒水面处置铺上层前,洒水使使 下层顶面潮湿下层顶面潮湿3. 基层与底基层间基层与底基层间 底基层顶面同底基层顶面同 第第 2条处置,然后铺下基层条处置,然后铺下基层 上下基层粘结上下基层粘结 4. 4. 下基层和上基层间下基层和上基层间下基层和上基层间下基层和上基层间 在下基层顶面在下基层顶面在下基层顶面在下基层顶面 洒水潮湿后,在无风或风小前提下撒洒水潮湿后,在无风或风小前提下撒洒水潮湿后,在无风或风小前提下撒洒水潮湿后,在无风或风小前提下撒 薄层干水泥薄层干水泥薄层干水泥薄层干水泥1.5kg/m21.5kg/m2,或用泥浆泵洒,或用泥浆泵洒,或用泥浆泵洒,或用泥浆泵洒 水泥净浆水泥净浆水泥净浆水泥净浆(1.5kg/m2(1.5kg/m2水泥调成净浆水泥调成净浆水泥调成净浆水泥调成净浆) )后,后,后,后, 铺筑并碾压完成上基层。
铺筑并碾压完成上基层铺筑并碾压完成上基层铺筑并碾压完成上基层 5. 基层顶面粘结层基层顶面粘结层 养生养生终了后,可开放并了后,可开放并调理交通,要全理交通,要全宽都受交通碾都受交通碾压,使,使顶面碎石外露面碎石外露对 未外露部未外露部用机械用机械扫扫除除细料,用料,用强力吹力吹风机吹除机吹除尘土,土,使碎石外露去除浮使碎石外露去除浮尘后,用后,用AH-70、、PmB或或CRB洒粘洒粘层沥青,用量青,用量1.8~2.0 kg/m2撒≯ ≯60%满铺的的19~26.5mm碎石(六六) 重载重载LL S-R.P的资料设计的资料设计1. SAC的设计的设计 两类四种两类四种AC矿料级配矿料级配 约近约近40年来,年来,AC分成两类一类是分成两类一类是密实式,密实式,Va在在2%~5%之间,近十年来常之间,近十年来常用用3%~4%;另一类是多孔隙,;另一类是多孔隙,Va在在18%以上,常在以上,常在20%~28%之间密实式又分之间密实式又分成三种:成三种:一是一是约百年前由美国百年前由美国Fuller提出的延提出的延续式密式密级配,用其公式可配,用其公式可计算得每个算得每个筛孔的孔的经过量;量;主要国家主要国家AC级配的共同方向:级配的共同方向:粗集料断级配粗集料断级配CAGG 即即AC矿料中以矿料中以CA为主,又不能用连为主,又不能用连续级配描画。
如续级配描画如82年的年的BBM,在某两,在某两个筛孔间无料,被称做完全断级配;个筛孔间无料,被称做完全断级配;84年德年德CAGG SMA;;88年笔者研讨胜利的年笔者研讨胜利的 SAC;;93年年SHRP发布发布SUP,并称主要用,并称主要用穿过七个控制点间和走在限制区下面的级穿过七个控制点间和走在限制区下面的级配曲线,也是配曲线,也是CAGG2019年笔者初次发表年笔者初次发表CAGG的的设计和检验方法设计和检验方法 BBM、、SMA、、SAC与与SUP的级配都的级配都 阅历性的,没有各个筛孔经过量的设计方阅历性的,没有各个筛孔经过量的设计方法2019年笔者正式发表了年笔者正式发表了CAGG的设计的设计方法与级配能否适宜所用岩类方法与级配能否适宜所用岩类CA的两阶段的两阶段检验实际和方法,检验实际和方法,VCADRF和和VCAAC方法方法1. 以以SAC为例的为例的CAGG级配设计方法级配设计方法 SAC级配设计原那么 用CA构成骨架,用FA、FI和沥青 填充骨架中的孔隙,使 Va小,高温抗永久形变才干强,抗滑性好。
可设计成严密骨架密实构造,普通骨架 密实构造和悬浮式密实构造 SAC设计方法设计方法SAC系列含系列含SAC30 ~ SAC10共六个共六个级配级配. 分别适用于基层、底面层、中面层分别适用于基层、底面层、中面层和外表层粗细集料的分界筛孔为和外表层粗细集料的分界筛孔为4.75mm,,< 0.075mm为填料PB表示表示油石比,油石比,Va为空气率为空气率 用用3个控制点个控制点 设计设计CA级配,用两个点:级配,用两个点: Dmax .n经过量一个点,经过量一个点,100%,, 4.75mm经过量一个点,经过量一个点,30%~40%间 设计设计FA级配用两个点:级配用两个点: 4.75mm经过量经过量(与与CA一样一样),, 0.075mm一个点,如一个点,如6%~10%间SAC20为例,设计为例,设计CA级配级配 的根本方程为:的根本方程为: Dmax .n为为19mm,经过量,经过量100%; 4.75mm经过量经过量30% 为得到系数为得到系数A和和B,需求建立两个,需求建立两个 联立方程联立方程两个联立方程两个联立方程 解此联立方程,可得到设计解此联立方程,可得到设计CA级配级配的方程中的幂值的方程中的幂值B=0.85,系数,系数A=100,,得到计算矿料级配的方程式为:得到计算矿料级配的方程式为:计算计算CA的方程的方程 (CA) 用方程用方程CA计算得的粗集料级配如下表计算得的粗集料级配如下表191613.29.54.7510084.271.554.130细集料细集料FA的级配计算的级配计算 FA计算的公式型式与计算的公式型式与CA一样,右一样,右 侧的分母侧的分母Dmax.n改为改为4.75。
4.75mm 的经过量与计算的经过量与计算CA时时30%一样,可一样,可 以是一根级配曲线,需求时可以是两以是一根级配曲线,需求时可以是两 根曲线 0.075mm的经过量是的经过量是4%~ 10%间的一个值通常间的一个值通常Dmax.n 愈小,愈小,0.075mm的经过量愈大的经过量愈大计算计算FA的联立方程的联立方程在此确定在此确定0.075mm筛孔的经过量为筛孔的经过量为5%,可以,可以建立两个联立方程建立两个联立方程解此联立方程得:解此联立方程得: B = 0.432,, A = 30由此得设计细集料级配的方程为:由此得设计细集料级配的方程为:pdi=30×(di /4.75)0.432 (FA)用用FA方程计算得的方程计算得的FA级配为:级配为:4.75 2.36 1.18 0.60.30.15 0.0753022.2 16.4 12.3 9.16.75` SAC-20 SAC-20的中断级配的中断级配的中断级配的中断级配 将粗、细集料的级配衔接一同得到将粗、细集料的级配衔接一同得到将粗、细集料的级配衔接一同得到将粗、细集料的级配衔接一同得到 SAC20 SAC20的级配。
粗集料是一个幂函的级配粗集料是一个幂函的级配粗集料是一个幂函的级配粗集料是一个幂函 数数数数(0.85)(0.85)、细集料另一个幂函数、细集料另一个幂函数、细集料另一个幂函数、细集料另一个幂函数(0.432)(0.432),,,, 衔接在一同成一个中断级配的衔接在一同成一个中断级配的衔接在一同成一个中断级配的衔接在一同成一个中断级配的SAC20SAC20 其他其他其他其他Dmax.nDmax.n的矿料级配用同样方法得到的矿料级配用同样方法得到的矿料级配用同样方法得到的矿料级配用同样方法得到2. SAC的矿料级配检验的矿料级配检验 以以SAC-13为例为例 筛孔筛孔筛孔筛孔13.213.29.59.54.754.75 2.362.36 1.181.180.60.60.30.30.150.150.0750.075级配范围级配范围级配范围级配范围%%90 90 ~100~10058 58 ~72~7230 30 ~40~4024 24 ~34~3418 18 ~28~2814 14 ~21~2110 10 ~17~176 6 ~13~134 ~84 ~8级配级配级配级配A A95957070 41.541.5 303022.22.5 516.516.512.12.5 58.58.56 6B B 90906060353528282121141411118 86 6C C95956565353529292323181814149 96 6 D D1001007272353529292323181814149 96 6 E E90905858303024241818141410106 64 4岩石类型的影响岩石类型的影响(SAC-13) 马歇尔实验结果马歇尔实验结果:假假设设要要求求AC的的Va为为3% ~4.5%和和VFA为为65% ~75%,,那那么么1号号碎碎石石仅仅级级配配A、、C、、D,,3号号碎碎石石仅仅级级配配A、、B、、D,,4号碎石仅级配号碎石仅级配A、、D以及以及 5号碎石仅级配号碎石仅级配A、、C能满足要求。
能满足要求 级配级配1号料号料2号料号料3号料号料4号料号料5号料号料A10198117711121661B86675411861016822C914877849778843D1030496817895792E550363609460580轮辙实验结果轮辙实验结果 因因此此,,〔〔1〕〕级级配配范范围围不不应应过过宽宽同同时时要要明明确确,,级级配配范范围围仅仅供供选选挥挥适适宜宜的的消消费费级级配配曲曲线线用用〔〔2〕〕对对某某一一种种类类碎碎石石适适宜宜的的级级配配曲曲线线,,对对另另一一种种类类的的碎碎石石就就不不一一定定适适宜宜消消费费中中应应遵遵照照已已定定的的级级配配曲曲线线,,只允许不影响只允许不影响AC性能的很小误性能的很小误 差结结果果阐阐明明,,虽虽然然规规定定的的级级配配范范围围仅仅9.5mm的的经经过过量量为为14%,,另另有有4个个筛筛孔孔的的经经过过量量为为10%,,其其他他筛筛孔孔的的经经过过量量仅仅4% ~7%,,对对于于同同一一种种碎碎石石,,即即使使其其颗颗粒粒组组成成在在范范围围内内变变化化,,也也会会导导致致有有的的AC的的性性质质满满足足要要求求,,有有的的那那么么不满足要求不满足要求 。
何况规范的范围更大何况规范的范围更大SAC的矿料级配检验的矿料级配检验 国内外尚没有一致的级配适宜与否的详细国内外尚没有一致的级配适宜与否的详细国内外尚没有一致的级配适宜与否的详细国内外尚没有一致的级配适宜与否的详细 检验方法笔者提出两阶段检验实际和方法检验方法笔者提出两阶段检验实际和方法检验方法笔者提出两阶段检验实际和方法检验方法笔者提出两阶段检验实际和方法 1. 1. 用用用用VCADRFVCADRF方法对原矿料能否适用于所方法对原矿料能否适用于所方法对原矿料能否适用于所方法对原矿料能否适用于所 建议级配进展检验;建议级配进展检验;建议级配进展检验;建议级配进展检验; 2. 2. 对用规定方法制的对用规定方法制的对用规定方法制的对用规定方法制的ACAC试件用试件用试件用试件用VCAACVCAAC 方法进展最终检验,以确定所用级配能否合方法进展最终检验,以确定所用级配能否合方法进展最终检验,以确定所用级配能否合方法进展最终检验,以确定所用级配能否合 适或需进展某种调整。
适或需进展某种调整适或需进展某种调整适或需进展某种调整1) 对原矿料检验的对原矿料检验的VCADRF方法方法 用用用用VCADRFVCADRF方法前,要做烘干方法前,要做烘干方法前,要做烘干方法前,要做烘干 CA CA 的密的密的密的密 度实验,可以得到两种密度及相应的度实验,可以得到两种密度及相应的度实验,可以得到两种密度及相应的度实验,可以得到两种密度及相应的 孔隙率一是干捣实密度孔隙率一是干捣实密度孔隙率一是干捣实密度孔隙率一是干捣实密度GCADRCGCADRC和干和干和干和干 捣实孔隙捣实孔隙捣实孔隙捣实孔隙 VCADRC VCADRC,,,, 二是松装或疏松密度二是松装或疏松密度二是松装或疏松密度二是松装或疏松密度GCADRLGCADRL和疏松和疏松和疏松和疏松 孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率VCADRLVCADRL 两个密度间常具有一定的关系两者两个密度间常具有一定的关系。
两者 的孔隙率约差的孔隙率约差6% 玄武岩玄武岩 VCADRL=1.151VCADRC 石灰岩石灰岩 VCADRL=1.147VCADRC 对骨架密骨架密实构造,骨架的构造,骨架的严密程度密程度 具有一定的范具有一定的范围用 CA的的GCADRC和和VCADRC作作为检验规范范时,骨架是最,骨架是最紧 密的,用密的,用CA的松装密度作的松装密度作为检验规范范 时,碎石也相互接触,是疏松的碎石也相互接触,是疏松的 VCADRL+3%作作为检验规范范时,是,是……VCADRF方法的根本方程方法的根本方程1.Pca+Pfa+Pfi=100%,,Pca、、Pfa、、Pfi---粗粗2. 集料、细集料、填料的集料、细集料、填料的%;;3.2. GCADRC---CA的干捣实密度的干捣实密度g/cm3,,4.3. VCADRC---干捣实干捣实CA的空气的空气(孔隙孔隙)率率%,,VCADRC=1-GCADRC/Gb.ca;;5. Gb.ca---CA的毛体积密度的毛体积密度。
VCADRF方法检验的根本方程方法检验的根本方程 Pca/GCADRC(VCADRC-Va) = Pfa/Gb.fa+Pfi/Ga.fi+PB/GB;; Va---预留孔隙率预留孔隙率% Gb.fa---FA的毛体积密度的毛体积密度 Ga.fi---填料的视密度填料的视密度 PB---油石比油石比 GB---沥青的密度沥青的密度VCADRF方法检验要求方法检验要求 根本检验方程等号左侧称为可用孔隙根本检验方程等号左侧称为可用孔隙 率,右侧称为沥青胶砂如右侧之值等于率,右侧称为沥青胶砂如右侧之值等于 左侧之值,那么左侧之值,那么AC属于严密骨架密实构造属于严密骨架密实构造 如右侧之值如右侧之值<左侧,那么左侧,那么AC的的Va>预定值,有预定值,有 产生水破坏危险需求时应做配合比调整产生水破坏危险需求时应做配合比调整检验评价检验评价 如右侧值如右侧值如右侧值如右侧值> >左侧,那么左侧,那么左侧,那么左侧,那么ACAC的的的的VaVa偏小,甚至偏小,甚至偏小,甚至偏小,甚至 将将将将CACA的骨架撑开,影响的骨架撑开,影响的骨架撑开,影响的骨架撑开,影响ACAC的高温抗形的高温抗形的高温抗形的高温抗形 变才干,也要进展配合比调整。
变才干,也要进展配合比调整变才干,也要进展配合比调整变才干,也要进展配合比调整101) (101) 可调可调可调可调PfaPfa 或或或或PFIPFI或或或或PB PB 或或或或PcaPca也可同时调也可同时调也可同时调也可同时调PfaPfa和和和和PBPB 调后的新配合比之和仍应是调后的新配合比之和仍应是调后的新配合比之和仍应是调后的新配合比之和仍应是100%100%重新 计算符合新配合比的矿料级配计算符合新配合比的矿料级配计算符合新配合比的矿料级配计算符合新配合比的矿料级配2) VCAAC方法检验的要点方法检验的要点 1. 1. 制试件方法应使制试件方法应使制试件方法应使制试件方法应使ACAC的密度与实践路上的密度与实践路上的密度与实践路上的密度与实践路上 最终密度相等已有方法中最终密度相等已有方法中最终密度相等已有方法中最终密度相等已有方法中SGCSGC适宜;适宜;适宜;适宜; 2. 2. 准确测定准确测定准确测定准确测定ACAC试件的试件的试件的试件的Gb.sGb.s,剥皮蜡封法;,剥皮蜡封法;,剥皮蜡封法;,剥皮蜡封法; 3. 3. 测定原资料的数据:测定原资料的数据:测定原资料的数据:测定原资料的数据: 1) 每个粒级每个粒级CA及及 4.75~0.3mm 四个粒四个粒 级级FA的的Gsd、、Gb和吸水率和吸水率Wa;;2)按四个按四个 粒级粒级FA的回归方程推算的回归方程推算0.3~0.15m、、 0.15~0.075mm两个粒级的两个粒级的Gsd、、Gb、、 Wa或计算或计算FA各个粒级的各个粒级的Gsd、、Gb和和Wa。
4. 4. 按按按按WaWa的大小确定的大小确定的大小确定的大小确定C C值:值:值:值:Wa<0.5%Wa<0.5%、、、、C=0C=0,,,,Wa=0.5~1.0%Wa=0.5~1.0%、、、、C=0.2C=0.2,,,,Wa=1.0~1.5%Wa=1.0~1.5%、、、、C=0.5C=0.5,,,,Wa=1.0~2.0%Wa=1.0~2.0%、、、、C=0.8C=0.8 5. 5. 计算全部矿料的计算全部矿料的计算全部矿料的计算全部矿料的GsdGsd、、、、GbGb、、、、WaWa和有效和有效和有效和有效 密度密度密度密度 Ge Ge:::: Ge=Gb-0.2(Gb-Gsd) Ge=Gb-0.2(Gb-Gsd) 6. 计算计算AC的的Gmm;计算;计算CA的的Gb.ca和和FA的的Gb.fa;; 7. 测定填料的视密度测定填料的视密度Ga.fi、沥青的密、沥青的密 度度PB;;AC的分解分析的分解分析 按AC的组成可分为CA、FA、FI、沥青 B(B/M)和Va五部分:如AC试件的密度为Gb.s,可计算得四部分矿料的质量: MMAAC= Gb.s÷(1+B) MCAAC= Pca×MMAAC MFAAC= Pfa×MMAAC MFIAC= Pfi×MMAAC MBAC= Gb.s- MMAAC进一步计算进一步计算 VCAAC=1- MCAAC÷Gb.ca VOLFAAC= MFAAC÷Gb.fa VOLFIAC= MFIAC÷Ga.fi MBe= MBAC- MBa(矿料吸收的料吸收的沥青青) MBa= MMAAC×GB×(Ge-Gb.ma) ÷ (Ge×Gb.ma) VOLBe= MBe/GBVCAAC方法检验根本方程方法检验根本方程 VCAAC=VOLFA+VOLFI+VOLBe+Va VCAAC=VOLFA+VOLFI+VOLBe+Va Va--- Va---设计空气设计空气设计空气设计空气( (孔隙孔隙孔隙孔隙) )率率率率 如等号右侧之值如等号右侧之值如等号右侧之值如等号右侧之值= =左侧之值,左侧之值,左侧之值,左侧之值,ACAC的矿料的矿料的矿料的矿料 级配、级配、级配、级配、PBPB和和和和VaVa都符合要求;都符合要求;都符合要求;都符合要求; 如右侧值如右侧值如右侧值如右侧值> >左侧值,实践左侧值,实践左侧值,实践左侧值,实践Va 复上述检验步骤 对符合要求的对符合要求的AC做水稳性、高温抗永做水稳性、高温抗永 久形变才干等力学性质实验久形变才干等力学性质实验2. 水泥结粒料基层水泥结粒料基层CBG的设计和检验的设计和检验 以往以往CBG的级配范围大,不少高速路的级配范围大,不少高速路 对粒料要求不严,从业主、监理到施工单位对粒料要求不严,从业主、监理到施工单位 思想不注重,管理不严部分高速路的基思想不注重,管理不严部分高速路的基 层质量不好通车数年后,部分路段行车层质量不好通车数年后,部分路段行车 道上发现延续多个直径约道上发现延续多个直径约0.6m的形低洼,的形低洼, 行车颠跳钻孔或挖探阐明,基层常松散行车颠跳钻孔或挖探阐明,基层常松散CBG的损坏的损坏 有些高速路有些高速路有些高速路有些高速路ACAC面层损坏及弯沉较大面层损坏及弯沉较大面层损坏及弯沉较大面层损坏及弯沉较大 处,常发现处,常发现处,常发现处,常发现 1. 1. 基层钻件断成基层钻件断成基层钻件断成基层钻件断成2~32~3小段,小段,小段,小段, 顶部松散与面层不结合,构造疏松、顶部松散与面层不结合,构造疏松、顶部松散与面层不结合,构造疏松、顶部松散与面层不结合,构造疏松、 孔隙率大,钻件上下部松散、呈橄榄形。 孔隙率大,钻件上下部松散、呈橄榄形孔隙率大,钻件上下部松散、呈橄榄形孔隙率大,钻件上下部松散、呈橄榄形 2. 2. 级配不好,混合料不均匀级配不好,混合料不均匀级配不好,混合料不均匀级配不好,混合料不均匀性大,强度缺乏性大,强度缺乏性大,强度缺乏性大,强度缺乏路面构造性破坏,水泥砂底基路面构造性破坏,水泥砂底基层破成破成约0.5×0.8m的小的小块为坚持基层质量满足要求且较均匀为坚持基层质量满足要求且较均匀采用的措施采用的措施1. CBG-25①①强度敏感性小的度敏感性小的级配范配范围,表,表1;;2. CBG-20(国外常用国外常用)的的级配配见表表2;; 表中表中级配配A是按是按Fuller曲曲线的延的延续式密式密 级配,配,级配配B是是CAGG,其,其级配配设计方方 法同法同SAC;;CBG发生早期损坏的缘由发生早期损坏的缘由1. 1. 集料级配范围太大集料级配范围太大集料级配范围太大集料级配范围太大2. 2. 集料规格要求不严集料规格要求不严集料规格要求不严集料规格要求不严3. 3. 拌和机的料斗太少,通常仅拌和机的料斗太少,通常仅拌和机的料斗太少,通常仅拌和机的料斗太少,通常仅3~43~4个个个个4. 4. 料堆无隔墙,相互交错料堆无隔墙,相互交错料堆无隔墙,相互交错料堆无隔墙,相互交错5. 5. 料斗间隔板太低,料斗中料互有交错料斗间隔板太低,料斗中料互有交错料斗间隔板太低,料斗中料互有交错料斗间隔板太低,料斗中料互有交错6. 6. 场地不硬化处置场地不硬化处置场地不硬化处置场地不硬化处置拌和室不够长,拌和时间不够拌和室不够长,拌和时间不够拌和室不够长,拌和时间不够拌和室不够长,拌和时间不够8. 8. 业主、施工单位和监理普遍不按施工业主、施工单位和监理普遍不按施工业主、施工单位和监理普遍不按施工业主、施工单位和监理普遍不按施工 规范实施。 甚至细集料都不一覆盖,等等规范实施甚至细集料都不一覆盖,等等规范实施甚至细集料都不一覆盖,等等规范实施甚至细集料都不一覆盖,等等CBG-25级配范围级配范围 表表1筛筛筛筛孔孔孔孔mmmm26.26.5 5191913.13.2 29.59.54.74.75 52.32.36 61.11.18 80.60.60.30.30.00.07575通通通通过过过过%%A A100100 84.84.7 77070606042.42.3 329.29.8 82121151510105.35.3通通通通过过过过%%B B100100 8282666654.54.4 4363625.25.8 818.18.6 613.13.4 49.79.75 5CBG-20集料级配集料级配筛孔筛孔(mm)1913.29.5 4.752.361.180.6 0.3 0.150.075通过通过(%)A10083.470.75035.212.517.812.68.9 6.3通过通过(%)B10076.5603626.619.714.710.98.1 6.0(七七) 重载重载LL S-R.P的厚度的厚度(承载才干承载才干)设计设计 如前述,对重载如前述,对重载LL S-R.P的厚度的厚度 设计,目前还无适宜的设计方法。 以下设计,目前还无适宜的设计方法以下 仅对仅对2019.01.01实施的公路沥青路面实施的公路沥青路面 设计规范做一简单阐明该规范阐明,设计规范做一简单阐明该规范阐明, 其规范轴为其规范轴为100kN,顺应的最大轴载,顺应的最大轴载 为为130kN,显然不适用于重载,显然不适用于重载LL S-R.P 的厚度设计的厚度设计(八八) 重载重载LL S-R.P路基路面路基路面综合设计综合设计 随通车时间增长,能够1、2年也能够 3、4年,我国新建高速公路沥青路面的承载 才干都会产生明显下降其缘由不是交通荷 载反复作用,而是土基承载才干在降低关 键是土基的含水量由于多种缘由添加 如雨天中分带的水渗入土基、雨水通如雨天中分带的水渗入土基、雨水通过土路肩和未封锁的边坡渗入土基、土基过土路肩和未封锁的边坡渗入土基、土基下有毛细水上升到土基中、土基下路基或下有毛细水上升到土基中、土基下路基或地基中的气态水上升到土基中并凝结为自地基中的气态水上升到土基中并凝结为自由水中分带、毛细水和气态水都是重要由水。 中分带、毛细水和气态水都是重要要素早在上世纪要素早在上世纪60年代,我国公路技年代,我国公路技术任务者对气态水就深有领会术任务者对气态水就深有领会 路面构造厚度设计时,确定土基的设路面构造厚度设计时,确定土基的设计模量计模量E0值后,将值后,将E0当作从土基顶面到无当作从土基顶面到无穷深处都是一个值实结上穷深处都是一个值实结上E0是变化的是变化的坚持坚持E0在多大深度内稳定不变是另一个重在多大深度内稳定不变是另一个重要技术问题要技术问题为坚持土基为坚持土基E0值稳定,采用的措施值稳定,采用的措施 1. 封锁中分带,不让降水进入中封锁中分带,不让降水进入中 分带只需防眩措施推行国外不种树分带只需防眩措施推行国外不种树 和国内某些高速路封锁中分带后,用和国内某些高速路封锁中分带后,用 防撞墙既较平安,又节约用地既较平安,又节约用地 2. 2. 防止边沟水向土基浸透,特别留意防止边沟水向土基浸透,特别留意防止边沟水向土基浸透,特别留意防止边沟水向土基浸透,特别留意 挖方路段;挖方路段;挖方路段;挖方路段; 3. 3. 在路堤土基顶面下在路堤土基顶面下在路堤土基顶面下在路堤土基顶面下1.5m1.5m处,设置处,设置处,设置处,设置 厚厚厚厚2mm2mm的的的的 Pen.70~90# Pen.70~90#的沥青膜,的沥青膜,的沥青膜,的沥青膜, 作为隔断层,不让下层气态水和毛作为隔断层,不让下层气态水和毛作为隔断层,不让下层气态水和毛作为隔断层,不让下层气态水和毛 细水进入上部厚细水进入上部厚细水进入上部厚细水进入上部厚1.5m1.5m土层内;土层内;土层内;土层内;4. 要防止进入土路肩和边坡的雨水逐要防止进入土路肩和边坡的雨水逐 渐向路面下土基中浸透。 因此,两渐向路面下土基中浸透因此,两 侧也用防水土工膜做封锁墙;侧也用防水土工膜做封锁墙;5. 路堤高度缺乏路堤高度缺乏1.5m的场所,按实践的场所,按实践 情况调整隔断层的位置情况调整隔断层的位置6. 挖方段挖方段有无隔断层弯沉计算结果有无隔断层弯沉计算结果设计之初设计之初 E0=60MPa 1.0 (Lt=0.288)无隔断层无隔断层 E11=20MPa1.86 (0.536)隔断层设置在1隔断层设置在1m处处1.62 (0,467)隔断层设置在1隔断层设置在1.5m处处1.53 (0.441)隔断层设置在隔断层设置在2.0m处处1.47 (0.423)(九九) 重载重载LL S-R.P的施工的施工1. 隔断层隔断层 1. 隔断层采用70~90号沥青; 2. 喷洒沥青前,土层上部要压 实整平、无松散土和浮土; 3. 喷洒乳化沥青,0.4kg/m2; 4. 喷洒沥青,2kg/m2; 5. 有砂或石屑时,在沥青膜上撒有砂或石屑时,在沥青膜上撒 两条带,使运土车进出向上填两条带,使运土车进出向上填 土,或运土车到现场后土,或运土车到现场后,调头后调头后 退卸土,退卸土, 第一层土厚第一层土厚10cm。 (九九) 重载重载LL S-R.P的施工的施工2. 层间粘结层间粘结 1. 土基与底基层:土基顶面碾压后仍有 一定水分前,用外表有方形凸块的羊 脚碾碾压, 使顶面产生一个个凹坑 在铺筑底基层前,在土基顶面稍洒 水,再摊铺底基层料,压实; 2. 2. 稳定组粒土底基层层间:下层碾压稳定组粒土底基层层间:下层碾压稳定组粒土底基层层间:下层碾压稳定组粒土底基层层间:下层碾压 结前,同前用羊脚碾使外表有一个结前,同前用羊脚碾使外表有一个结前,同前用羊脚碾使外表有一个结前,同前用羊脚碾使外表有一个 个凹坑,在铺筑上层前外表先洒少个凹坑,在铺筑上层前外表先洒少个凹坑,在铺筑上层前外表先洒少个凹坑,在铺筑上层前外表先洒少 量水,再摊铺混后料,压实完成前同量水,再摊铺混后料,压实完成前同量水,再摊铺混后料,压实完成前同量水,再摊铺混后料,压实完成前同 样用羊脚碾将外表压出一个个凹坑;样用羊脚碾将外表压出一个个凹坑;样用羊脚碾将外表压出一个个凹坑;样用羊脚碾将外表压出一个个凹坑; 3. 底基层与基层间:底基层与基层间: 铺基层前,在下铺基层前,在下 层顶面先洒少量水,再铺层顶面先洒少量水,再铺CBG料;料; 4. 上下基层间:洒水使下层顶面潮湿,上下基层间:洒水使下层顶面潮湿, 在风小前提下,撒一薄层水泥,用在风小前提下,撒一薄层水泥,用 量量1.5kg/m2。 按面积摆好水泥,用按面积摆好水泥,用 橡胶刮板刮平后铺筑上层;橡胶刮板刮平后铺筑上层; 或用泥浆泵在潮湿的下基层面上均匀或用泥浆泵在潮湿的下基层面上均匀 喷洒水泥净浆,水泥用量也是喷洒水泥净浆,水泥用量也是 1.5kg/m2 然后铺筑上基层然后铺筑上基层 5. 5. 基层与底面层间:此两层间用基层与底面层间:此两层间用基层与底面层间:此两层间用基层与底面层间:此两层间用 AH-50~ AH-50~ AH-90 AH-90或或或或PmBPmB粘结层 (1) (1) 基层顶面处置,使基层顶面处置,使基层顶面处置,使基层顶面处置,使CACA颗粒外露,颗粒外露,颗粒外露,颗粒外露, 外表无松散颗粒和尘土外表无松散颗粒和尘土外表无松散颗粒和尘土外表无松散颗粒和尘土 养生后可开放并调理交通,养生后可开放并调理交通,20km/h,, 使基层使基层CA外露,未外露部分用旋转钢外露,未外露部分用旋转钢 丝扫丝扫 扫除基层顶面的细集料。 用强力扫除基层顶面的细集料用强力 吹风机吹除浮尘吹风机吹除浮尘 (2)喷洒沥青,喷洒沥青,1.8kg/m2面层间的粘结面层间的粘结 (3)均匀撒均匀撒16~19mm碎石,碎石,满铺一一层 的的55%~60%,,稳压一遍,一遍,(4)铺底面底面 层并并压实到到Va≯ ≯7% ;; 6. 三三层面面层时,中,中层与底基与底基间::(1) 铺中中 层前去除外表前去除外表污染物,不用大水冲洗,染物,不用大水冲洗, (2) 洒乳化洒乳化沥青青,乳化乳化SBR沥青青0.4kg/m2;;中面层上的粘结防水层中面层上的粘结防水层 7. 中层与表层间:铺粘结防水层中层与表层间:铺粘结防水层 (1)去除中层外表污染物,不用大水去除中层外表污染物,不用大水 冲洗,冲洗,(2)喷喷PmB 2.2~2.4kg/m2,, (3)撒撒16~19mm碎石,满铺一层碎石,满铺一层 的的55%~60%,,(4)稳压一遍,稳压一遍,(5)摊摊 铺表层并碾压到铺表层并碾压到Va<6%。 (九九) 重载重载LL S-R.P的施工的施工3.现场现场AC的不均匀性的不均匀性 AC不均匀性大的缘由不均匀性大的缘由1. 规范规定的级配范围过宽,如下:规范规定的级配范围过宽,如下:筛孔筛孔mm 9.5 4.75AC- 25 45~65 24~52 28AC-20 50~72 26~56 30AC-16 60~80 34~62 28AC-13 68~85 38~68 30 AC不均匀性大的缘由不均匀性大的缘由 2. 允许误差太大允许误差太大2. 规范规定不同筛孔矿料经过量和规范规定不同筛孔矿料经过量和B/M 的允许误差过大的允许误差过大方方筛筛孔尺寸孔尺寸(mm)允允许误许误差差(%)EXPWY≥ 4.75± 6 (±7)2.36 ± 5 (± 6)0.075± 2B/M± 0.3 3. 规范对粗集料的规格要求太宽松规范对粗集料的规格要求太宽松规规规规格格格格通过下列筛孔(mm)的质量(%)31.526.51913.29.54.75S690~100 ——0~15—0~5S790~100———0~150~5S810090~100—0~15—0~5S910090~100—0~150~5S1010090~1000~150~5S1110090~10040~70 0~15S1210090~1000~15冷料规格不好的后果冷料规格不好的后果热料仓中颗粒组成的变异性太大热料仓中颗粒组成的变异性太大 六天热料仓的颗粒组成变化六天热料仓的颗粒组成变化 筛筛孔孔(mm) 191613.29.54.754 仓仓35mm94.3~9847.7~72.424.710.2~15.103 仓仓20mm63.7~9430.331.6~6836.411.4~24.613.20六天热料仓的颗粒组成变化六天热料仓的颗粒组成变化筛筛孔孔(mm)4.752.361.180.6000.3000.1502 仓仓6mm77.2~95.017.81.9~7.50.2~1.501 仓仓2.5mm90.2~93.732.6~51.518.918.7~38.7207.8~23.315.54.0~14.910.9 挡板高度缺乏不同规格料相混挡板高度缺乏不同规格料相混 (九九) 重载重载LL S-R.P的施工的施工3. CBG和和AC 1. 狠抓原资料狠抓原资料 1) 粉尘含量多不符合要求的粉尘含量多不符合要求的CA要先筛洗;要先筛洗; 2) 施工单位宜自砸碎石并配吸尘安装,减施工单位宜自砸碎石并配吸尘安装,减 少粉尘,并将少粉尘,并将CA筛成筛成4种单一粒级料;种单一粒级料; 3) 拌和厂将购的拌和厂将购的CA筛成筛成4种粒级的料;种粒级的料; 4) 每种单一粒级料都有一个堆料仓,每种单一粒级料都有一个堆料仓, 5) CA共四个堆料仓;共四个堆料仓; 6) 选用两种能配成符合要求级配的FA (石 屑、机制砂),必要时可用不>6% 的天然砂。 为FA预备两个堆料仓; 7) FA的堆料仓需有防雨篷遮盖; 8) 必要时,为外表层集料另备堆料仓; 9) 每个堆料仓间用砖或每个堆料仓间用砖或CC墙隔开;墙隔开; 10) 堆料仓的地面要硬化并高于料仓外堆料仓的地面要硬化并高于料仓外 地面,周围有排水沟,防止雨水流地面,周围有排水沟,防止雨水流 入堆料仓;入堆料仓; 11) 运料车行驶的道路要硬化运料车行驶的道路要硬化2. CBG和和AC拌和厂的设备拌和厂的设备 1. CBG 1. CBG和和和和ACAC拌和机前备六个料仓拌和机前备六个料仓拌和机前备六个料仓拌和机前备六个料仓/ /斗;斗;斗;斗; 4 4个料仓装个料仓装个料仓装个料仓装CACA,,,,2 2个料仓装个料仓装个料仓装个料仓装FAFA,分别,分别,分别,分别 与与与与4 4个个个个CACA堆料仓和堆料仓和堆料仓和堆料仓和2 2个个个个FAFA堆料仓对应;堆料仓对应;堆料仓对应;堆料仓对应; AC AC料仓搭篷覆盖;料仓搭篷覆盖;料仓搭篷覆盖;料仓搭篷覆盖; 2. 2. 每个料仓配备能准确称量的皮带秤每个料仓配备能准确称量的皮带秤每个料仓配备能准确称量的皮带秤每个料仓配备能准确称量的皮带秤 精度精度精度精度0.5%0.5%,按级配线计算的四个粒,按级配线计算的四个粒,按级配线计算的四个粒,按级配线计算的四个粒 级级级级CACA和两种和两种和两种和两种FAFA的量向主保送带供料;的量向主保送带供料;的量向主保送带供料;的量向主保送带供料;(九九) 重载重载LL S-R.P的施工的施工4. CBG 3. 3. 除除除除FIFI外,主保送带上的粗细集料已外,主保送带上的粗细集料已外,主保送带上的粗细集料已外,主保送带上的粗细集料已 经符合级配要求;经符合级配要求;经符合级配要求;经符合级配要求; 4. CBG 4. CBG拌和机主保送带送入双卧轴拌拌和机主保送带送入双卧轴拌拌和机主保送带送入双卧轴拌拌和机主保送带送入双卧轴拌 和室的集料完全符合级配要求;和室的集料完全符合级配要求;和室的集料完全符合级配要求;和室的集料完全符合级配要求; 5. 5. 向拌和室参与水泥和水,从开场拌和向拌和室参与水泥和水,从开场拌和向拌和室参与水泥和水,从开场拌和向拌和室参与水泥和水,从开场拌和 到送出混合料为止的拌和长度到送出混合料为止的拌和长度到送出混合料为止的拌和长度到送出混合料为止的拌和长度>3m>3m,,,, 长度缺乏时,要加长拌和室和卧轴;长度缺乏时,要加长拌和室和卧轴;长度缺乏时,要加长拌和室和卧轴;长度缺乏时,要加长拌和室和卧轴; 6. 向运料车中装料时,要分向运料车中装料时,要分3~5次装,减少次装,减少离析;离析;7. 运料车装满料后,用完好的篷布覆运料车装满料后,用完好的篷布覆 盖,篷布要紧固在车厢两侧,以防表层混盖,篷布要紧固在车厢两侧,以防表层混合料的水分蒸发。 运料车向摊铺机受料斗合料的水分蒸发运料车向摊铺机受料斗卸料时,不动篷布,仅翻开后盖回到拌卸料时,不动篷布,仅翻开后盖回到拌 和厂再次装料前才翻开篷布;和厂再次装料前才翻开篷布; 8. 摊铺混合料混合料过程中,要减少离析特程中,要减少离析特 别两两侧翼板内的料翼板内的料CA偏多,此部分料偏多,此部分料 要与新料一同送到分料室;要与新料一同送到分料室; 9. 混合料由分料室布下混合料由分料室布下时,要降低料的,要降低料的 下落高度,防止下落高度,防止CA滚到下部到下部导致底部致底部 离析成蜂离析成蜂窝状;状; 10. 压实度度≥100%重型重型击实 max ;;压实度评定方法压实度评定方法 按公路路面基按公路路面基层施工施工规范,每一范,每一评 定段定段检查6~9个点,用平均个点,用平均值97.7% 的下置信限衡量,如其的下置信限衡量,如其值≥规定的定的 压实度,就合格个度,就合格个别测得得值可可< 规定的定的压实度压实原那么与机械压实原那么与机械 1. 因因S-R层厚,要有厚,要有稳压,先用,先用轮 胎碾或振胎碾或振动碾静碾静压或或<100kN的三的三轮碾。 碾 2. 可用可用压路机路机组合:重型合:重型轮胎胎①①,, 英格索英格索兰SD176D50t④④,,18~21t三三轮 ①①共共⑥⑥;;2台台30t轮胎各胎各①①,,2台台 SD176D50t高振幅高振幅④④,,18~21t三三轮②② 共共⑧⑧;;压路机组合压路机组合 轮胎胎①①,,DYNAPAC双双钢轮①① BW219DH-3高振幅高振幅②②,双,双钢轮高振幅高振幅①①,,BW低振幅低振幅①①,,18~21t三三轮②②,共,共⑧⑧;; 2台台YZ18、、1台静台静①①另台另台强振振①①,,YZ20 强振振②②,,YZ18弱振弱振①①,,YL20轮胎胎①①共共⑥⑥ ①①~ ⑧⑧为碾碾压遍数(九九) 重载重载LL S-R.P的施工的施工5. AC AC拌和机主保送带上粗细集料都 已符合级配要求,送入烘干筒烘到 规定温度后,最好直接送入延续式 拌和机,同时参与FI和沥青拌和均 匀后即可将混合料装入运输车。 间歇式拌和机间歇式拌和机 对于间歇式拌和机,能将热料直对于间歇式拌和机,能将热料直 接送上拌和楼二次筛分热料仓的接送上拌和楼二次筛分热料仓的 颗粒组成变异性小颗粒组成变异性小,确定热料仓的确定热料仓的 配合比 AM拌和均匀,要控制好温度和干拌拌和均匀,要控制好温度和干拌 与湿拌时间与湿拌时间AM的各种温度要按沥的各种温度要按沥 青的粘温曲线确定布洛克弗尔粘度青的粘温曲线确定布洛克弗尔粘度 计至少做计至少做3个温度的粘度个温度的粘度AH-50~90 用用60、、100和和oC,,PmB和和AH-30 用、用、155和和175oC所用沥青的粘温曲线所用沥青的粘温曲线用下式用下式 计算粘温曲算粘温曲线:: T=A+Blglg102 η T—温度,温度,oC η—沥青的粘度,青的粘度,Pa.s施工温度控制范围施工温度控制范围 1) 1) 拌和温度拌和温度应应控制在控制在沥沥青的粘度青的粘度 为为0.17±0.02Pa.s0.17±0.02Pa.s范范围围内,内, 2) 2) 初初压压温度温度应应控制在控制在沥沥青的粘度青的粘度为为 0.28±0.3Pa.s 0.28±0.3Pa.s范范围围内,内, 3) 3) 正常碾正常碾压压温度温度应应控制在控制在沥沥青的粘度青的粘度 为为≤2Pa.s≤2Pa.s,, 4) 4) 终压终压温度温度应应控制在控制在沥沥青的粘度青的粘度 为为≤20Pa.s≤20Pa.s。 布氏粘度仪运用阐明,根据详细情况布氏粘度仪运用阐明,根据详细情况 各种温度可增各种温度可增14oC不同沥青的施工温度不同沥青的施工温度oC,,可外加可外加14oC沥青沥青60oCη拌和拌和初压初压正常正常压压终压终压中海中海AH-70307150~156139~144>108>82中海中海AH-301022166~173154~159>121>93路安路安PmB174~180161~166>122>89ElfPmB770185~193171~177>130>97AC 运料自卸车运料自卸车1. 需定购车厢能保温的公用自卸车,需定购车厢能保温的公用自卸车,2. 热热AM 分分5次次/处装入运料车处装入运料车(低落距低落距),,3. 用保温被覆盖运料车苏、闵高速路施工用保温被覆盖运料车苏、闵高速路施工用保温被,在二层篷布中夹用保温被,在二层篷布中夹1和和2层棉被,层棉被,保温被紧固在两侧车厢板上,运料到现场保温被紧固在两侧车厢板上,运料到现场直到卸料也不揭开,仅翻开车厢后挡板卸直到卸料也不揭开,仅翻开车厢后挡板卸料回到拌和厂装料时再揭开保温被。 料回到拌和厂装料时再揭开保温被向摊铺机受料斗卸料向摊铺机受料斗卸料与两侧翼中的与两侧翼中的AM 1. 可经过再拌转输车(摆渡车)将AM卸 入受料斗,减少集料和温度离析, 2. 无摆渡车向受料斗分次卸料,不使 AM过多落地, 3. 两侧翼中AM的CA常过多、严重离 析,摊铺中要特别留意摊铺机布料与平整度摊铺机布料与平整度1. 摊铺机延续布料,防止中断,摊铺机延续布料,防止中断,2. 布料室中布料室中AM要丰满,要丰满,AM要为要为2/3螺旋分螺旋分料器高并坚持不变,料器高并坚持不变,3. 防止翻起受料斗两侧翼板,不让离析料到防止翻起受料斗两侧翼板,不让离析料到受料斗中部并送到布料室,受料斗中部并送到布料室,4. 中部缺料需翻起翼板时,要等新中部缺料需翻起翼板时,要等新AM卸入卸入受料后,与新料一同送到布料室,减少摊受料后,与新料一同送到布料室,减少摊铺机后的片状离析铺机后的片状离析处理现场处理现场AC不均匀性大不均匀性大的其他措施的其他措施 1) 备一辆能加热的手推车,人工拌备一辆能加热的手推车,人工拌 部分符合要求的部分符合要求的FA装入手推车备用;装入手推车备用; 2) 摊铺机后任何摊铺机后任何CA多、缺多、缺FA处,人处,人 工用热工用热FA撒布,但不过多;撒布,但不过多; 3) 每碾压每碾压1遍,靠中分带和土路肩各遍,靠中分带和土路肩各 宽宽 1m的两条带只受的两条带只受1个往返碾压,个往返碾压, 其他有其他有2个往返,使此个往返,使此2条带的条带的Va大;大; 4) 每遍都用宽每遍都用宽1.1~1.2m功能与大振动功能与大振动 碾一样的小振动碾或用大振动碾往碾一样的小振动碾或用大振动碾往 返补压返补压1遍。 遍 5) 配专人指挥和控制碾压,使纵向每配专人指挥和控制碾压,使纵向每 条碾压带都错轮碾压,绝不能漏压;条碾压带都错轮碾压,绝不能漏压; 现场碾压要求1. 双钢轮双驱动振动压路机,如英格索兰 DD11O,DD130,BW,DANAPAC 等3~4台,重型轮胎压路机3~2台, 总共至少6台(一侧两个车道);2. 从下侧错轮碾压到上侧压完为1遍;初 压和复压共不少于8遍; 压实度控制压实度控制 1. 现场压实度用空气率或孔隙现场压实度用空气率或孔隙 率率 Va控制,控制, 2. 外表层和中面层的外表层和中面层的Va在在3%~ 6%之间,之间, 3. 底面层的底面层的Va在在3%~7%之间,之间,秦皇岛实验路的创新奌:秦皇岛实验路的创新奌:一、关键设计思想创新一、关键设计思想创新 1. 设置土基隔断层,稳土基。 设置土基隔断层,稳土基 2. 从源头抓起,狠抓备料,从源头抓起,狠抓备料,CBG-25、、 SAC-25和和SAC-16都备单一粒级都备单一粒级 的粗集料的粗集料 3. CBG-25采用粗集料含量64%的中断 级配 4. 沥青面层采用粗集料含量达70%的严密 骨架密实构造 5. CBG-25与SAC-25釆用一样最大粒径 的粗集料断级配,便于备料 6. 加强层间粘结,减少裂痕 为了了实现运用运用单一粒一粒级的粗集料的粗集料 1. 发明了明了单一粒一粒级粗集料公用粗集料公用筛分分 机,机,胜利利筛分得四个粒分得四个粒级的粗集料的粗集料; 2. AC拌和机与拌和机与CBG拌和机均配六个冷拌和机均配六个冷 料料仓或料斗,每个料或料斗,每个料仓下分下分别配精度配精度 小于小于±0.5%的的电子秤,使配得的子秤,使配得的矿料料 级配完全符合要求配完全符合要求3. 中下面层中下面层SAC-25总厚总厚8cm、、11cm 和和14cm时用一次摊铺一次碾压时用一次摊铺一次碾压。 4. 在土基顶面下在土基顶面下1.5m处设处设70号沥青号沥青 隔断层隔断层,二灰土底基层两侧边部垂直二灰土底基层两侧边部垂直 向下设土工薄膜防水布与沥青膜相接,向下设土工薄膜防水布与沥青膜相接, 坚持坚持1.5m土层的湿度和强度稳定土层的湿度和强度稳定 5. 用振动羊足碾使半刚性资料层与用振动羊足碾使半刚性资料层与 土基层层交错嵌入土基层层交错嵌入,构成巩固整体,构成巩固整体, 使使CBG-25(R7=6MPa,水泥水泥7%) 养生终了后经养生终了后经6、、7两个多月曝晒,两个多月曝晒, 未产生横向收缩裂痕的奇观未产生横向收缩裂痕的奇观 6. 用两台拌和室长度缺乏的用两台拌和室长度缺乏的CBG拌和机拌和机 串串 联先后两次拌和,使混合料的联先后两次拌和,使混合料的 均匀性更好均匀性更好。












