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公路沥青路面施工技术规范(3)

发布时间:2019-12-03 22:51 来源:未知 编辑:admin

  除。仍按我国习惯分为粗、中、细砂。在通常情况下,偏粗的中砂是较好的材料,细砂千万要

  控制0.3-0.6mm 的量不要太多,避免出现驼峰级配。在美国、澳大利亚等国家都对水泥混凝土

  及沥青路面用细集料的规格作了不同的规定。美国AASHTO 与ASTM 规定的细集料(含天然砂、人

  4.9.4 石屑在我国使用相当普遍,这是材料中最薄弱的一环。本规范对其生产工艺和质量指标

  进行了修改,尤其是将0.075mm 通过率由原来的15%改为10%,即使这样仍然比美国的宽。同

  时本规范着重对其生产过程作了明确要求,以减少石屑中的粉尘含量。这样,如果加工时不进

  4.10.1 在沥青混合料中,矿质填料(Mineral Filler)通常是指矿粉,其他填料如消石灰粉、水

  泥常作为抗剥落剂使用,粉煤灰则使用很少,在我国由于粉煤灰的质量往往不稳定,一般不允

  许在高速公路上使用。矿粉在沥青混合料中起到重要的作用,矿粉要适量,少了不足以形成足

  够的比表面吸附沥青,矿粉过多又会使胶泥成团,致使路面胶泥离析,同样造成不良的后果。

  与国外的标准相比,我国对矿粉的要求几乎只有细度指标。欧洲CEN 标准对矿粉规定

  了大量的指标,除细度、含水量外,还要求进行亚甲蓝试验、压实干矿粉的孔隙率、环球法软

  化点差值TR&B、矿粉的水溶性、水敏感性、碳酸钙含量、氢氧化钙含量,高质量的矿粉要求碳

  沥青的粘附性。矿粉密度不仅测定对水的表观相对密度,还要测定在煤油中的浸渍密度,要求

  为0.5~0.9 Mg/m3,矿粉的比表面要求不大于140m2/kg。有的国家还采用矿粉贯入度试验评定

  沥青矿粉结合料性能。在日本, 矿粉还要求进行遇水膨胀、抗剥离性能、受热变质及流值等多

  4.10.3 不少国家的规范(如日本、美国)规定可以使用粉煤灰作填料。考虑到我国的粉煤灰的质

  量有很大差异,工程上很难控制,故只允许在二级及二级以下的其他等级公路中使用。

  4.11.1 纤维目前普遍使用于SMA 混合料,在一般沥青混合料中也可以使用。目前常用木质素纤

  维,主要是絮状纤维。我国早期也使用石棉纤维,由于石棉粉尘属致癌物质,对人体有害,污

  染环境,绝大部分国家已禁止使用,我国使用也越来越少。近年来美国有一种观点认为木质素

  纤维拌制的沥青混合料不能再生使用,矿物纤维(大部分是玄武岩纤维)与集料品种一样,能再

  生使用,所以矿物纤维用量大为增加,一些州甚至规定不能再使用木质素纤维,这是一个值得

  重视的新动向。本规范没有列入聚合物化学纤维,例如聚酯纤维(涤纶)和丙烯酸纤维(腈纶)等,

  一方面国外很少使用,究竟效果如何还不清楚。尤其是目前价格过于昂贵,性能价格比严重不

  5.1.1 关于热拌沥青混合料(HMA)的分类,不同的场合也有不同的分法,已在第2 章作了说明。

  本规范表5.1.1 是根据我国的习惯,并参照国际上的分类方法制订的。其中的设计空隙率允许

  根据具体情况作适当调整。其中沥青碎石混合料的名称需要注意。原规范中的沥青碎石(AM),

  是一种半开式的沥青混合料。而用作柔性基层的沥青稳定碎石混合料(ATB)一般都是密级配(粒

  径较大的也称为大粒径沥青碎石),还有一种大孔隙的排水式沥青碎石(OGFC 及ATPB),务必不

  原规范对如何根据公路等级及各层的功能选择混合料类型和结构组合作了一系列规定,本次

  修改已移入设计规范中。多年来,设计文件对路面的结构层和沥青混合料类型都有规定,但工

  程建设单位在审查设计文件时,经常有异议,且经常要通过专家论证提出进行修改,这是件好

  事。施工单位也经常有不同看法。为此作为施工的一环,本规范明确“工程建设单位、监理、

  施工单位需对路面结构的合理性予以认可,如发现设计明显不适合工程的交通条件时,可提出

  意见要求修改”。这是施工阶段的一项重要工作,实践证明这样做能避免许多由于设计不合理造

  5.1.3 本条对沥青混合料的压实厚度与集料的公称最大粒径的关系作了明确的规定。原规范规

  定“上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2,中下面层及联结层的集料最大粒

  径不宜超过层厚的2/3”,这是沿用原来的上拌下贯式路面的提法。对热拌热铺沥青混凝土路

  面,此规定明显不合适。实践证明,我国通行的中下面层的层厚较薄,采用的公称最大集料粒

  径往往偏大,混合料离析严重,它不仅达不到增强抗车辙能力的目的,相反还造成沥青层透水,

  对粒径与层厚关系的认识,国外也在不断发展中。以前美国一般规定沥青层的最小厚度不

  小于最大集料粒径的2倍。后来Superpave提出沥青层厚度宜为公称最大粒径的3倍。这个变化主

  要考虑到特别容易离析的粗粒式和特粗式沥青混凝土,而且主要是针对连续级配的密级配沥青

  混凝土。对SMA、OGFC等以嵌挤为主的沥青混合料,由于相对来说容易碾压,且不容易造成离析,

  此标准都作了放宽。澳大利亚规定沥青层厚度宜为公称最大粒径的2.5倍。对SMA,公称最大粒

  径为7、10、14mm的适宜层厚分别定为20~30、25~35、35~50mm。在法国,沥青稳定基层的厚

  度,对GB类,0/14级配的最小厚度为6cm,通常8 ~14 cm ;而0/20级配的最小厚度为8cm,通

  7 ~12 cm 、10~15 cm。我国对集料粒径与压实层厚度的关系也作了不少试验研究。例如某高

  速公路用AC-25I型混合料铺筑了50mm、60mm、70mm、80mm不同厚度的沥青层。在同样的压实条

  件下,对于50mm和60mm厚的段落,碾压过程中石料压碎情况严重,压实后的空隙率都在8%以上,

  而70mm和80mm厚的段落,石料压碎情况明显减轻,空隙率分别减小到8%及6%以下。说明AC-25

  混合料适宜于的层厚在80mm。本规范参照了这些经验,根据我国的具体情况和实践经验,对压

  有的沥青路面厚度较薄,为了满足层厚与集料粒径的要求,除选择粒径较细的混合料外,

  5.2.2 施工温度是沥青路面施工的重要参数,本规范首先规定施工温度根据按粘温曲线确定。

  但它对改性沥青及SMA 混合料是不适用的。实践证明如果按照粘温曲线并采用相同的等粘温度

  确定改性沥青的施工温度,实际上将会太高。下图绘出了AH-70 普通沥青及SBS 改性沥青

  在图中,普通沥青混合料的拌和温度为155℃~161℃,碾压温度为144℃~149℃,基本上

  是合理的。而对SBS 改性沥青,从粘温曲线得到的适宜的拌和温度和碾压温度分别为202℃~

  本规范考虑到无法测量压实后路面的实际温度,将施工各环节温度修改为摊铺的“最低温

  度”、开始碾压的“混合料内部最低温度”、碾压终了的“路表面最低温度”、开放交通的“路表

  5.3.1 沥青混合料的配合比设计是施工过程中一件十分重要的工作,是本规范的核心内容

  之一。配合比设计不能满足于达到规范的技术要求,满足规范指标只是一个起码要求,并不一

  定是最优化的设计。一个好的设计应该具有良好的使用性能,施工操作性好及变异性小、容易

  目前各种沥青混合料的配合比设计仍然是狭义的体积指标设计,只要求选定材料、确定矿

  料级配、沥青用量,至于如何评价沥青混合料的使用性能,世界各国都还在探索之中。我国的

  配合比设计已经建立了几项沥青混合料的性能检验指标,但仅仅是很初步的,并不一定能完全

  国家规范规定的指标是最基本的要求。规范必须兼顾全国各种不同的情况,有不同的气候

  及交通条件、不同的道路等级、不同的经济基础、不同的材料资源、不同的技术水平。将那么

  多的不同都统一到一个规范中,规范就不可能有很好的针对性,很难满足每一个具体工程的要

  求。所以执行规范的时候,必须考虑到当地的实际情况,必要时对技术要求作适当的调整。各

  地应该根据当地的材料、施工水平、经济实力、习惯,尤其是使用多年的成功的经验,规定更

  工程上存在的一个普遍问题是施工使用的材料与配合比设计使用的材料不一样。所以承包

  商施工采用材料应尽可能保证与配合比设计所使用的材料一样。材料和用量总是在一个允许的

  5.3.2 本规范对沥青混合料的矿料级配根据“沥青混合料矿料级配和配合比设计方法的修

  第一,规范规定的级配范围。即规范5.3.2 条各表的级配范围。由于它适用于全国,适用

  于不同道路等级、不同气候条件、不同交通条件、不同层次等情况,所以这个范围必然只能规

  定的很宽。尤其是沥青面层,在同一个级配范围中可以配制出不同空隙率的混合料,以满足各

  种需要。这样,可以给设计单位和工程建设单位有充分选择级配的自由。相比原规范直接为工

  程规定一个级配范围,配合比设计时尽可能接近中值是很大的改进。对最常用的密级配沥青混

  合料,本规范参照美国的方法分为粗型和细型,它与原规范根据空隙率分为I 型和II 型的性质

  不同,粗型和细型都属于密级配,空隙率都在3%~6%之间,之所以这样分成两种型号,主要

  是供不同的气候和交通条件选择级配范围时作参考。日本规范也一直都将级配分为粗型和细型。

  第二,工程设计级配范围。这是设计单位在对条件基本相同的工程建设经验的调查研究的

  基础上,针对具体所设计的工程,符合工程的气候条件、交通条件、公路等级、所处的层位提

  出的,是施工的指针。本规范附录B 提出了如何确定和调整工程设计矿料级配范围的原则。工

  程设计级配范围一般在规范规定的级配范围内,但必要时也允许超出。除了密级配沥青混合料

  以外的混合料,如各种类型的沥青稳定碎石(ATB、AM、OGFC、ATPB)及沥青玛蹄脂碎石(SMA)可

  第三,施工质量检验时允许波动的级配范围。经过三阶段配合比设计确定标准配合比和级

  配曲线后,按施工质量检验允许的波动值得到施工质量检验级配范围。同样,标准级配曲线也

  可能不一定接近工程设计级配范围的中值,施工波动范围也可能超出工程设计范围。

  本规范所列各种沥青混合料的级配范围是在对原规范级配范围的使用情况进行大量调查研

  究的基础上,充分参考国外和近年来各地成功的研究和应用成果,经过反复征求意见确定的。

  经调查发现原规范的I 型密级配沥青混合料对于二级及二级以下公路基本上是适用的,但对渠

  化交通的高速公路和一级公路,用于表面层时高温稳定性和抗滑性能存在不足。中面层历来以

  AC-20I 型为主,对密水性起到一定作用,但对重载公路及长大坡度路段,抗车辙能力明显不足。

  下面层近年来逐步改用AC-25I 型沥青混合料,大部分是适用的,但是对较薄的沥青层,重载车

  荷载能影响到下面层产生车辙,如果厚度太薄,容易产生离析,密水性能也难保证。原规范的

  II 型沥青混合料空隙率普遍偏大,不适用于多雨潮湿地区的路面使用,基本上已经停止使用。

  原规范要求“多雨潮湿地区”采用AK 类抗滑表层混合料,采用AK-13A 型的工程,除部分由于

  片面追求平整度或过分担心构造深度而导致空隙率偏大发生了早期损坏外,大部分使用尚可。

  近年来不少工程仍在AK-13A 型级配范围进行配合比设计,但是不再走中值,适当减少了最粗的

  粗集料数量及最小的细集料数量,调整成S 型级配,使空隙率有所改善,使用效果较好。所以

  总的来说,这些级配仍然是适用的。然而对AK-13B 及AK-16A 型,大部分反映离析比较严重,

  由于规范的级配范围是针对全国不同地区、不同等级公路、不同层次、不同气候和交通条

  件提出的,所以各地在使用时千万不能象对待原规范级配范围一样,原封不动地套用,并把标

  准配合比尽量接近中值。课题各参加单位在确定符合当地实际情况的工程级配范围时作了大量

  的工作。尤其是针对多雨潮湿地区、炎热地区、行驶重载交通的高速公路和一级公路,充分吸

  收国外的经验,逐渐改为采用粗型的密级配沥青混合料,并配合成平坦的S 型的级配曲线。调

  整级配时,适当减少靠近最大粒径的粗集料和细集料中较细部分的比例,控制矿粉比例,适当

  增加中间档次的粗集料(如5~10mm、10~15mm)。这种S 型级配的沥青混合料属于嵌挤密实型

  级配,具有适宜的空隙率,渗水性小,有较好的高温稳定性,表面还具有较大的构造深度。从

  而改进了原规范I 型密级配沥青混凝土粗集料悬浮和原抗滑表层渗水性较大的缺点,取长补短,

  这种级配已经在许多高速公路工程大规模使用,证明具有较好的使用性能。但必须注意的是,

  课题参加单位对适用于各地沥青路面的矿料级配进行了认真的调查和试验研究,在此基础

  上提出了适合于本地区的矿料级配范围。下面列举几个单位推荐的工程级配范围供参考,由于

  表5.3.2.5 日本沥青路面设计施工指针的矿料级配范围(2001 年)

  澳大利亚的矿料级配原来有一个范围,如表5.3.2.6 所示。后来经过对SUPERPAVE 的研究,

  澳大利亚标准AS 2150 改为只提出了每一个级配类型的目标级配,即原规范表的中值。

  注: *只适用于特殊情况;1)适用于Ⅲ级公路;3)只适用于Ⅴ、Ⅵ级和轻交通的公路;4)适用Ⅲ、

  Ⅳ级公路;5)适用Ⅱ、Ⅲ级公路以及在特殊荷载特殊情况下可以使用具有相应粘度的聚合物改

  美国在采用了SUPERPAVE 的配合比设计方法后,一段时间内,似乎已见不到级配范围的规

  定了,取而代之的是控制点和限制区。但后来的研究又有了很大的变化和发展,许多州的规范

  又开始规定配合比设计级配范围。例如,乔治亚洲运输部2002 年新规范提出了Superpave9.5~

  25 的各种规格混合料的级配范围,一方面其范围比原来的控制点范围窄得多,另一方面不少级

  配范围通过了限制区。例如Superpave-25,0.075mm 通过率由控制点1%~7%,改为实用的3

  %~6%,2.36mm 通过率25%~30%几乎都在限制区内,而且规范规定的级配范围非常窄,

  2.36mm 通过率的范围只有5%,它是用来确定标准级配曲线的。实际施工允许波动范围要大得

  至于密级配沥青碎石基层的级配,也是在参考众多国家规范级配的基础上,经过近年来的

  试验路验证确定的。下面列出了京津塘高速公路和部分国家密级配沥青稳定碎石基层的级配范

  表5.3.2.11 美国FHWA 沥青混凝土技术要求(基层、联结层、面层)

  SMA 的标准级配基本上就是工程设计级配范围,它摘自《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指

  5.3.3 本条规定沥青混合料配合比设计的技术标准,也是本规范最核心的内容之一。

  原规范实施多年来,各地对混合料的各项体积指标及其测定方法提了不少意见,尤其是强

  为此,根据“沥青混合料配合比设计方法及矿料级配的修订”课题的研究成果,对原规范

  (1)明确了我国沥青混合料的配合比设计方法,仍然以马歇尔试验方法标准的设计方法,同

  时也允许采用其他设计方法。当采用其他设计方法时,应按照马歇尔设计方法进行检验,由于

  设计方法的不同,设计指标也可能不一样,表5.3.4 的技术标准是指马歇尔试验配合比设计的

  (2) 沥青混合料的各种配合比设计方法都以体积设计为主,但是必须进行高温抗车辙性能、

  水稳定性、抗裂性能、渗水性检验以验证设计的合理性。这些性能检验向“性能设计”迈出了

  (3) 统一了计算沥青混合料空隙率等各项体积指标的测定方法和计算方法,具体方法详见

  附录B。这是配合比设计的基础,如果各行其是地测定或者计算,不仅指标不能相互比较,对

  数据的真实性也受到怀疑。有的工程采用非标准的方法测定计算,尽管自己声称空隙率为4%,

  在沥青混合料的体积指标的计算方面,本规范首次引进了美国等国家历来考虑集料吸收部

  分沥青这个重要的概念。由此,总的沥青用量分为沥青被集料吸入的部分和有效沥青用量两部

  分,集料的相对密度计算时,必须扣除集料内部被沥青占去的一部分体积,成为有效相对密度。

  沥青混合料试验规程也将随着修改,具体的计算方法参见附录B。这样马歇尔指标也跟着变化,

  沥青混合料配合比设计时,最重要的指标莫过于空隙率了,但对于如何确定设计空隙率各

  国都有不同的做法,大部分国家是规定一个范围,而且普遍为3%~5%,或3%~6%,美国以

  前采用马歇尔方法设计时也是这样规定的。后来采用Superpave方法后,统一采用空隙率4%,

  据说这是通过路面残余空隙率调查从压实度反算得出的。但是这个结论是建立在具有合理的

  VMA,且适应于该国的汽车荷载的前提下的,如果不管什么样的温度、交通条件,也不管矿料级

  配的VMA是否合理,仅仅通过调整沥青用量来弥补VMA的差别,笼统地保持4%的相同的设计空隙

  率,将显然是不合适的。现在普遍认为,不仅交通荷载增大,压路机也在加重,沥青用量也应

  该跟着变化,设计空隙率也应该随着气候、交通条件有所变化。通过研究认为,为适应压路机

  加重的情况可通过适当提高压实度解决,对重载交通可以通过适当提高设计空隙率和减少沥青

  用量的方法解决。因为增加压实功最直接的影响是使最佳沥青用量减少,例如某混合料击实次

  数为50、75、85、100次时得到的最佳油石比分别为4.1%、3.9%、3.8%、3.6%;GTM的成型

  压强为0.7MPa、0.9MPa、1.1MPa时,最佳油石比分别为4.4%、4.0%、3.7%。澳大利亚最新的

  设计指南采用Superpave方法,但是相应于不同的交通量、不同的层位,选用不同的搓揉压实次

  数和设计空隙率如下表。结合我国实际情况,规范上还是规定一个空隙率范围更能够适应于不

  同的需要。而且这个范围也与公路等级、气候、交通条件有所不同。后来美国Superpave对高速

  公路高速开放性交通所要求目标空隙率应为4%左右。对慢速及静止交通,要考虑石料压碎问题,

  如果环境条件许可,目标空隙率对搓揉压实机可提高为4.5%~5%,对马歇尔试验可提高为5

  在配合比设计时,VMA 是非常重要的参数。美国沥青协会MS-2 及联邦公路局FHWA 的最新

  研究成果的VMA 要求如下表。对相同的公称最大粒径和设计空隙率,FHWA 比MS-2 的VMA 要求

  是按集料最大粒径取值,现在改为按公称最大粒径后,相当于空隙率4%条件下的VMA 值。

  我国对VMA 值的研究很少,仅有几年的工程实践经验,对其本质还缺乏了解。所以本规范

  只能根据几年来的使用实践,参照国外的标准,主要是在美国标准的基础上进行了调整。在上

  表的基础上,将我国常用的31.5mm 及16mm 内插进去。从我国大量工程实践中的反映可见,VMA

  值的指标经常是配合比设计时最难以满足的指标。于是本规范采用MS-2(1995)马歇尔法的建

  议。当设计的空隙率并非整数时,可以按四舍五入的方法选用设计空隙率,取用最小VMA 值。

  同样,计算VFA 时不再采用总的沥青用量,而改为有效沥青用量,所以本规范对VFA 的技

  术要求也适当作了调整,以前我国计算沥青混合料的沥青饱和度VFA 都是先计算总的沥青用量

  VA 是总的沥青用量,沥青混合料试件的间隙率VMAVA+VV。当考虑由于沥青吸入集料内部的

  青用量肯定小于总的沥青用量,所以本规范的VFA 要比原规范规定的小,与原来II 型的差不多。

  在日本,计算体积指标时仍然保留以前的方法,即我国原规范的方法,但首次引入了对VMA 及

  马歇尔模数的要求。最大粒径20mm 的VMA 不小于15%,最大粒径13mm 的VMA 不小于16%。日

  本的最大粒径即为公称最大粒径(见表5.3.2.5),计算VMA 时不考虑沥青吸入集料的部分,以

  4900kN/m,对寒冷地区为1500~4400kN/m。同时规范还要求对有可能出现车辙的路段的最佳沥

  青用量应该位于比最小VMA 对应的沥青用量的少的一侧,在马歇尔模数的较大的一侧。

  在体积设计时,首先是设计一个合理的VMA 值,然后向VMA 中填充沥青结合料,除去有效

  沥青含量后剩下的部分就是空隙率。所以如果不管VMA 多大,都通过填充沥青来控制混合料的

  设计空隙率均为4%,沥青用量就可能过多或者过少,这是不合适的。为此,检查VFA 也十分

  重要。正因为如此,本规范附录B 对体积指标的计算方法规定得很死,不允许随便修改。

  关于密级配沥青稳定碎石基层混合料的马歇尔设计技术标准,基本上参照以往经验和国外

  标准,并通过近年来的施工实践验证提出的。其中一个重要的问题是试件尺寸,按照以往的马

  歇尔试验的标准方法,它适用于公称最大粒径不大于26.5mm 的混合料,也就是说ATB30 及比此

  更粗的混合料是不适用的。我国原规范规定采用以小于26.5mm 的集料代替的方法,现在国际上

  开始研究使用大尺寸马歇尔试件,我国试验规程也已经有了同样的规定,大型马歇尔试验将击

  次数增加为1.5 倍,即相应于普通试件50 次、75 次时,改为75 次和112 次;而试验结果的标

  准,国外资料显示大型马歇尔的稳定度为小型马歇尔的1.5~2.25 倍,如美国NCAT 认为是2.25

  倍,流值则提高1.5 倍,其他体积指标基本上不变。对此编写组进行了大量试验,认为这些关

  系是合理的。下表是其中的一组数据,很明显,大型马歇尔的稳定度较高,而流值指标差别不

  大,但有的单位流值测定值往往很大,也许与试验仪器有关,且很难测定准确,故暂时取消了

  要求。美国AI MS-2(1995 年版)提出了对于非标准高度大型马歇尔试件的稳定度值,要求调整

  对SMA 混合料,基本上按照《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》(SHC F40-01-2002)制订,

  5.3.4 本条规定了在马歇尔试验配合比设计的基础上进行的各种配合比混合料的性能检验,包

  括高温稳定性检验、水稳定性检验、低温性能检验等。同时根据“沥青路面透水测定方法及指

  标要求”的研究成果增加了渗水系数检验。由于试件尺寸适用性的原因,对需要用轮碾成型机

  制作的板式试件的车辙试验、弯曲试验、渗水试验等均适用于公称最大粒径等于或小于19mm 的

  混合料,也没有对沥青碎石混合料提出性能检验的要求。对SMA 还有其他一些特殊要求的检验。

  沥青路面破坏的模式有多种,沥青路面的车辙、水损害破坏主要通过沥青混合料的配合比

  试件检验得到保证,车辙试验的动稳定度、浸水马歇尔试验的残留稳定度、冻融劈裂试验的残

  留强度比在国际上得到广泛的应用。低温开裂性能主要取决于沥青结合料的性能和沥青用量,

  与集料级配的关系较小,低温弯曲试验的破坏应变并不是太满意的检验指标,所以在进行试验

  数据分析时,除了看破坏强度、破坏应变及破坏劲度模量值外,还应对应力应变曲线的形状进

  行综合评价其低温性能。当沥青混合料成脆性破坏时,应力应变曲线成明显的直线关系;而不

  完全是脆性破坏接近柔性破坏的现象时,破坏曲线有一定程度的曲线形状,显示了改性剂使沥

  青混合料的低温性能由脆性向柔性转变。渗水系数与空隙率有一定关系,但又是不同性质的指

  标,它主要是针对开空隙的,所以是有其特殊的用途。由于低温开裂性能的弯曲试验并不很完

  善,而渗水试验是初次提出,所以规范对这两项检验规定是“宜”,而车辙试验、浸水马歇尔试

  对沥青混合料的各项性能指标的要求经常是矛盾的,而且它与石料品种的关系很大,各地

  有很大的差别。例如,原规范要求动稳定度不低于800 次/mm,大部分工程认为很低,很容易达

  到,但确实有一些工程怎么调整级配也难以达到。有时表面层使用玄武岩时动稳定度很高,而

  用了石灰岩就不易达到。一些工程在配合比设计的油石比减少后动稳定度大幅度提高,但有可

  能影响水稳定性、渗水系数、低温抗裂性能指标。所以在进行配合比设计检验时,对各项指标

  另外,规范的标准主要是针对密级配沥青混凝土混合料的,对改性沥青主要是针对聚合物

  改性沥青的。规范说这是配合比设计“检验”指标,并不直接说的混合料性能指标,是有差别

  的。例如,它对与同一类型材料组成的混合料,可以通过这些指标反映级配是否合理,但不同

  车辙试验被认为是沥青混合料性能检验中最重要的指标。车辙大小受混合料自身影响外,

  与荷载、温度、时间(含车速)的关系很大。根据2002 年NCAT 试验路的观测,车辙发生在路面

  连续7 天的平均最高气温在28℃以上的日子里,我国绝大部分地区夏季高温季节都在此温度以

  上,所以都有可能发生车辙。如果还有超载车重载交通的同时作用,尤其是连续上坡的慢速路

  段,很可能在短短的几天里发生很大的车辙,而且经常发生在中面层或下面层。中面层虽然温

  度会略低于表面层,但剪应力比表面层更大,所以对动稳定度的要求不能降低。其实下面层也

  一样重要,不过下面层(或基层)的公称最大粒径一般较大,车辙试验对它们不太合适。

  车辙试验必须按照试验规程的要求进行,例如试件密度必须达到马歇尔标准密度的100%,

  试验规程中的碾压次数对S 型嵌挤密实型混合料、改性沥青混合料、SMA 可能难以达到100%压

  实度的要求。此时,需对成型温度、荷载大小、碾压次数进行调整。有的意见认为按照实际情

  况,试件应该在压实度96%的情况下进行试验,更符合路面通车初期的实际情况。但是,降低

  密度后,如果仍然在60℃和0.7MPa 条件下进行试验,车辙试验时的变形将非常大,动稳定度

  车辙试验方法和设备对试验结果有很大的影响。国际上车辙试验机的类型很多,各有各的

  特点。有人主张采用德国汉堡车辙试验机、美国的沥青路面分析仪APA 等,作为研究使用都是

  不错的,但荷载、温度等试验条件不同,试验结果是不一样的。汉堡试验机在水中进行试验,

  温度较低,与在空气中试验不一样。我国的车辙试验之所以不采用总变形,那是因为开始阶段

  的几次占有相当比例,预压也不好处理,所以采用国际上所有蠕变试验都采用变形速率,即动

  水稳定性试验也一样,冻融劈裂试验方法是根据我国的研究成果制订的,实际上是美国

  很难得到要求空隙率的试件,真空饱水率也不好控制,故简化为冻融劈裂试验。“沥青混合料水

  稳定性指标”课题及山东等许多省的研究证明,这两个试验方法的结果有良好的相关性。工程

  上采用T 283 的方法代替冻融劈裂试验不是不可以,但随便否定我国的冻融劈裂试验也是不科

  有人认为配合比设计检验达到了规范指标,路面就不应该发生车辙或者出现坑槽等水损坏

  了。这是对配合比设计“检验”的一种误解。配合比设计“检验”是检验配合比设计是否合理

  的指标,但路面发生车辙或水损坏更重要的是受施工质量与均匀性、设计(如路面结构组合)、

  气温、荷载等的影响。动稳定度高不等于路面不会发生车辙,水稳定性检验指标达到要求不等

  于路面不会发生水损坏。但反过来,要想防止路面破坏,这些检验指标是起码应该达到的,所

  以应该辩证的认识这些指标:既要按规范检验符合要求,同时又不能过分扩大其作用。

  车辙试验是在温度60℃、荷载0.7MPa、速率42 次/min 标准条件下试验的,工程发生车辙的实

  际条件(荷载、温度、车速)与此并不对应,除了沥青混合料自身的因素外,温度、荷载、速度

  对高温性能的影响大得多,而这些因素是车辙试验所解决不了的。而不同的温度、荷载、车速

  与标准条件之间不存在固定的换算模式,不同沥青品种、不同混合料的换算公式相差较大,个

  别研究得到的换算关系并没有通用性。在这几个影响因素中,高温还不是最主要的,不少国家

  的内陆地区,温度也很高,未必有多大的车辙,汽车超载的影响要比高温的影响还大,而影响

  最大的因素是由于重载车的车况不好,在长大纵坡的上坡路段,车速降低得很利害,致使荷载

  作用时间成10 倍地增加。与1 辆轴载100kN、轮压0.7MPa、车速100km/h 的车辆相比,一辆轴

  载200kN、轮压1.2MPa、在上坡路段车速降到10km/h 的重载车相比,即使温度条件相同,也相

  当于动稳定度降低了几十倍,这就是为什么标准条件下沥青混合料动稳定度达到了要求,并不

  对改性沥青混合料和SMA 混合料,在某些性能上有明显的优势,所以提出了较高的指标要

  求。有人认为对某一项性能,无论对普通沥青和改性沥青,或者对任何类型的沥青混合料,指

  标要求应该是相同的,这也是不合适的。很显然如果指标相同,对普通沥青混合料将会非常困

  难,甚至无论如何也达不到,而对改性沥青混合料则可能轻而易举就能满足。所以本规范的检

  验指标反映了不同沥青结合料和混合料级配类型,在配合比设计合理的情况下它一般可能达到

  的水平,所以仅仅是检验配合比设计是否合理的指标。并不是路面不再损坏的指标。

  5.3.5 沥青混合料的配合比设计方法,保留了实践证明是十分重要的配合比设计三阶段设计方

  有的工程单位很重视马歇尔试验目标配合比设计,但是从料堆上取样缺乏代表性,其实配

  有的工程单位直接做生产配合比设计,认为控制了热料仓的材料比例,目标配合比设计没

  有意义。这种做法实际上是无法严格控制各料仓中的不同材料的比例的,因为不同冷料仓中的

  有的单位不重视试拌试铺阶段,误认为试拌试铺主要是检验施工工艺。实际上只有通过混

  因此,这三阶段配合比设计是一个完整的整体,必须通过设计找到一个平衡点,材料、性

  能、经济各方面都满意,然后得出一个标准配合比,取得监理、业主的批准,方可在生产中使

  5.4.2 国际上通用间歇式和连续式两类沥青拌和设备,经我国的试验和使用实践证明,采用间

  歇式拌和机更符合我国国情,这是因为我国目前使用的材料品种较杂, 变异性大, 再加上拌和

  厂大都是露天料场, 材料含水量受天气影响较大, 所以主张采用间歇式拌和机。近年来一些地

  方引进了美国的连续式拌和机,必须确保原材料是均匀一致的,否则很难保证配合比。

  5.4.7 本规范把高速公路和一级公路施工用的间歇式拌和机配备计算机设备,由原规范的“宜”

  改为“必须”,而且要求拌和过程中逐盘“采集并打印”实际使用的材料用量、沥青混合料数量

  等,进行沥青混合料生产的过程控制和总量检验。这一条是本规范的重要修改,所以十分重要。

  现在计算机已经十分普及,各个国家生产的沥青拌和楼都已经配置了计算机采集数据和记录、

  打印设备,按本条规定进行总量检验已经没有困难,为此在附录G 规定总量检验的具体方法,

  要求各地严格执行。目前尚不具备此功能的要立即改进,此要求需在招投标时明确。

  5.4.12 拌和机热料筛分用的振动筛应根据混合料的规格选用。筛子的筛分能力(即每小时通过

  的集料量)与混合料级配、集料品种、类型、集料的洁净程度、筛孔、筛子的倾角和振荡力都有

  关系,这些一般在拌和楼制造时有所考虑,美国《Asphalt Plant Manual》(MS-3)列出的振动

  5.5.3 为了解决沥青路面施工过程中的交叉污染,本规范作了一系列规定。对运料车的轮胎要

  求干净是首次列入本规范,这在国外似乎是常识,但我国许多工程往往达不到要求,必须努力

  5.5.4 本条对转运机的规定是根据筑路机械的最新进展增加的。近年来在美国等发达国家,一

  种称为转运机的装置已经开始越来越多地出现在沥青路面施工中,我国有的省也已经开始使用,

  它介于运料车与摊铺机之间,运料车将混合料卸在转运车上,转运车一边对混合料进行二次拌

  和,一边与摊铺机完全同步前进,向摊铺机供料。由于运料车的混合料不直接卸在摊铺机上,

  可有效地改善混合料的离析和温度不均的问题。同时在国外,随着运转车的出现,对摊铺机也

  在改进,一些摊铺机加设了再次拌和的功能,这些都是为减少离析、提高沥青路面综合质量的

  5.6.2 原规范根据国外的经验,推荐采用两台以上摊铺机成梯度方式进行摊铺,但当时主要是

  考虑拌和楼的生产能力经常跟不上,所以又规定“当混合料供应能满足不间断摊铺时,也可采

  用全宽度摊辅机一幅摊铺。”但是后来一些高速公路采用全幅摊铺作为提高平整度的重要措施,

  盲目追求平整度成了施工中的一个通病,造成不良后果。宽幅摊铺机是应我国要求专门生产的,

  在欧美、日本一般不用,且对铺筑宽度有所限制,如日本通常限制为7m,欧洲一般是6m,不超

  螺旋布料器运送混合料距离过长,不可避免地会造成粗细集料的离析,越往边上温度下降多,

  摊铺机的重量和马力是一定的,摊铺宽度越大,平均振捣力越小,铺筑后的初始压实度越

  小。而初始压实度越大,混合料铺筑后的温度下降越慢,可以采用较重型的压路机靠近摊铺机

  摊铺机接长部分只是悬挂在摊铺机上的,没有与中间部分相同的振捣装置,表面上看起来

  两台摊铺机的接缝很容易调整得一点都看不出来,相反宽幅摊铺机的摊铺面倒经常可见有

  万一拌和机供料跟不上,两台摊铺机可以只停一台,比全幅摊铺停止摊铺影响小。

  高重载路面的压实度,首要的因素是利用摊铺机进行初始压实。这就要求摊铺机的速度要慢,

  有的工程认为表面层混合料粒径较细,即使全幅摊铺也不会离析。其实表面层最薄,越薄

  5.6.4“摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平

  整度,减少混合料的离析”是摊铺这一节的核心。1998 年11 月美国第六届全美热拌沥青混合

  料会议上,500 多家施工单位一致认为要想提高铺筑时的平整度,首先要做到摊铺时的两个不

  在沥青路面施工工序中,厚度、压实度及平整度是3个最重要的指标。这里需要摆正平整度

  和压实度的关系。一定要在确保压实度的前提下努力提高平整度,一些工程由于片面追求平整

  度,造成压实不足,导致路面早期损坏,其教训是惨痛的。但是平整度又是十分重要的,需要

  e采用比较长的平衡梁控制方式的自动找平装置,有条件时尽量采用非接触式平衡梁。

  g科学地安排压路机,均衡地跟在摊铺机后面及时碾压。碾压时保持直线方向、均衡慢速,

  折返时关闭振动,渐渐地改变方向,折返点错开不得在同一个断面上。对轮胎压路机和振动压

  路机要采取合理的组合排序,通常是轮胎压路机在前,压实效果好,平整度通过振动压路机弥

  h压路机的对桥涵、通道等构造物的接头以及各种特殊部位,特别要注意接缝的平整度。

  有的工程在摊铺机后面出现明显的离析拖痕,主要是摊铺机没有调整好。现在许多资料说

  5.6.5 平整度是沥青路面的最重要的指标之一。每铺筑一层能使平整度减小标准差0.2mm~

  0.3mm,但分层多了将影响沥青层的整体性,很可能得不偿失。因此提高平整度不能寄希望于增

  加分层,能2 层铺筑的最好不要分3 层。本条规定了摊铺机的自动找平方式,现在大都采用越

  来越长的平衡梁,但平衡梁太多太重会粘结沥青,形成压痕和凹陷。近年来越来越多在高速公

  路上使用非接触式的平衡梁,实践证明有良好的使用效果。这种非接触式的平衡梁是利用声纳

  系统检测路面高程,调整摊铺层厚度的。例如丹麦的TF-Trading A/S 的超声波测量系统,发射

  频率为200kHz,发射周期为5 微秒,所对应的的距离变化仅0.825mm,高频对于测试精度特别

  重要。它特别适用于粘度大的改性沥青和SMA 混合料,以及转弯半径小、起步、终点、匝道等

  5.7.1 我国沥青路面发生早期损坏,经常是由于压实不足造成的。改善压实工艺,保证混合料

  充分压实是提高沥青路面建设质量的关键。尤其是当沥青层层厚较薄,采用的混合料中的粗集

  料含量较多时,混合料温度下降更快,可供碾压的时间更短,对压实的要求更高。本节一系列

  5.7.2 热拌沥青混合料压实层的最大厚度,与压路机的类型及吨位有密切的关系,随着压路机

  吨位不断加重,允许的压实层厚度也放宽了。对密级配沥青混合料,美国沥青协会规范MS-8 规

  定不得大于100mm,日本规定一般不大于70mm(沥青稳定碎石基层不大于100mm)。但对大粒径

  沥青稳定碎石基层,由于沥青结合料数量较少,压实阻力也小,容许厚一些,工程中可以通过

  5.7.3 我国历来的规范对压实都强调碾压遍数,但究竟怎么样算一遍也说不清楚,更说不清楚

  到底碾压了几遍,所以本规范去除了碾压遍数的规定。把重点放在碾压工艺上。如果认真的按

  要求碾压,即压实工艺已经尽了最大努力,压实度肯定能达到,如果再达不到,实际上也就再

  其中最重要的是压路机的数量和配置。原则上,需要的压路机台数可根据与铺筑速度匹配

  的原则,由压路机宽度、速度、要求的碾压遍数计算确定。本规范首次提出了高速公路铺筑双

  5.7.4 压路机的折返很有技巧,要密切注意在折返过程中会不会产生推移拥包,有的压路机是

  在前进多靠近摊铺机时曲线拐弯,然后倒退错轮,这样容易在未碾压段落产生横向推移。

  5.7.5 在高温下紧跟压路机碾压是提高碾压效果的重要手段。错过了时机将使压实很难进行。

  在美国SUPERPAVE 的施工指南(SR 180)及一些论文中,提出了一个沥青混合料施工难于碾压的

  “敏感区(tender zone)”,或称为“不稳定区”,此温度范围约为93℃~115℃。很明显它是针

  对非改性沥青混合料而言的。在此温度下,混合料的碾压犹如土基含水量过大时的弹簧情况一

  样,不过没有那么明显。沥青结合料在高温碾压时是一种润滑剂,沥青的粘度不足以使变了位

  集料回到原位便可以得到压实。如果沥青结合料的温度下降到一定温度以下,它的粘性恰好处

  于压路机的压力能够使集料位置变化而压路机一离开又足以使变位的集料拉后来,它成了集料

  内部的橡皮筋,便不能得到很好的压实了。在这种情况下,必须改用轮胎压路机碾压,使同一

  位置的碾压时间延长,并产生搓揉,达到压实的目的。由此可以看出,在温度下降至不稳定区

  之前完成碾压是十分重要的。但是如果在温度下降至不稳定区以下碾压,这实际上是利用压路

  机的压力产生的剪切应力使集料强制变位,而达到稳定和密实的状态。很显然,它对于集料的

  破碎也是十分不利的,所以应该尽量避免,尤其是不要采用振动压路机在低温下碾压。

  混合料在碾压过程中发生推移是密级配沥青混合料的一种常见的现象,那是因为集料的嵌

  挤作用不足以抵抗压路机碾压过程中的水平力而造成的,这时只能将温度降下一些再碾压。

  5.7.7 复压是整个压实过程中的关键,采用什么样的压路机十分重要。不同的压路机具有不同

  的特点,它与压实层厚度关系很大,薄压实层适宜于采用静态的刚性碾,不宜用振动压路机。

  轮胎压路机可以适宜于不同厚度的压实层,使用最“皮实”。对沥青粘度较大、或者较厚的压实

  层,静态的刚性碾可能难以达到要求的压实度。近年来国外不断出现一些较重型的压路机,甚

  至有30 吨以上的振动压路机。有的压路机吨位太大,为了防止石料压碎,在压路机上套上靴子。

  在法国,要求轮胎压路机的吨位保证每个轮胎不小于5 吨,日本为了增加轮胎压路机的压强,

  减少轮胎的数目到只有5~7 个。相比之下我国国产的轮胎压路机吨位轻,轮数多,压实效果将

  国内外的文献和实践证明,轮胎压路机具有几大优点:具有特别好的搓揉作用、密水性效

  果好、碾压均匀、不需要洒水、不会出现发裂、能比钢性碾达到更大的密实度、不如振动碾那

  么操作难度大、有较大的温度适应范围等等。所以在欧洲和日本,轮胎压路机使用最普遍。近

  年来,我国开始重视采用大吨位轮胎压路机,或者采用轮胎压路机和振动压路机组合碾压,对

  防止水损坏已经起到了明显的效果。但对于粗集料含量多、粒径大的混合料,尤其是大粒径沥

  青稳定碎石基层,以及SMA 混合料,采用轮胎压路机碾压的效果将不及振动压路机。对SMA 混

  合料,由于沥青含量高,采用轮胎压路机碾压可能使沥青玛蹄脂胶浆挤出来,所以通常不能使

  美国比较习惯选用振动压路机,但2001 年的文章也介绍,“通常用于HMA 的振动压路机的

  振幅应该为0.25~1mm,频率为33.3~70Hz,对应于不同情况调整不同的频率和振幅,以调整

  压实的冲击力。但是它没有象轮胎压路机那样对路面有好的搓揉作用,轮胎压路机可用于复压

  和终压,它特别适用于厚的碾压层,而且碾压成型的路面的密水性特别好,轮胎压路机的应力

  轮胎压路机和振动压路机同时使用时谁前谁后的问题,各地的做法不尽相同。通常情况下,

  振动压路机在开始阶段比轮胎压路机好,而轮胎压路机的后期搓揉压实效果好。但为使轮胎压

  路机的轮胎尽快发热,应放在最前面趁高温碾压使轮胎发热,再调到后面。为了减少有风天气

  轮胎容易降温发生粘附沥青,给轮胎压路机做围裙是国外一种常用的方法。工程上经常反映轮

  胎压路机轮迹不容易清除,对此要客观分析,有的看似轮迹,实际上并不是轮迹。另一方面即

  5.7.9 对SMA 等严格按集料嵌挤设计的混合料,由于集料的嵌挤作用,在碾压过程中不会

  发生推移,所以在技术指南中提出“能不能在高温情况下采用重型压路机振动碾压而不产生推

  5.8.2 由于沥青路面的纵向接缝不好造成纵向开裂的情况屡见不鲜,严重影响了路面寿命。沥

  青路面的纵缝,对二级及二级以下公路缺乏摊铺机或旧路罩面不能中断交通等情况来说,半幅

  施工的冷接缝就无法避免。对高速公路和一级公路等有中央分隔带的路面来说,冷接缝通常是

  不允许的。如在旧路上加铺罩面不能中断交通而不得不采用半幅摊铺的冷接缝时,国外常采用

  在压路机上安装一个圆盘式切刀,碾压边缘时放下来将边缘切齐(如图5.8.2)。这种切割方法

  5.8.5 目前沥青路面的横向接缝仍是一个薄弱环节,接缝跳车或开裂是一种常见病。对横向接

  缝常用平接缝还是斜接缝,不能一概而论。平接缝固然容易做好平整度,但连续性较差,易在此

  开裂。反之斜接缝则不易搭接得好, 容易形成接头跳车。在高速公路施工时,我国习惯于采用

  切缝,目的是整齐美观。实践证明,切缝两侧不容易粘结成为一个整体,尤其是在切割后不用

  水清洗干净,或者清洗后未等水分干燥,或者未涂刷粘层油,铺筑混合料很难与老沥青层粘结。

  在接缝上钻孔往往可以发现接缝两侧是分开的。相比国外,如美国等一些国家,常采用凿岩机

  在尚未硬化的沥青层上凿成凹凸不平的横向缝,便于工作缝的接茬牢固,不易开裂。

  5.9.1 沥青路面可以在施工后待沥青混合料冷却即可开放交通,这是沥青路面的一大优点。对

  沥青表面处治是我国早期沥青路面的主要类型,广泛使用于砂石路面提高等级解决晴雨通

  车作简易式沥青路面。现在除了三级公路以下的地方性公路上仍然继续使用外,已逐渐为更高

  等级的沥青路面类型所代替。本规范根据我国具体情况,仅列入沥青表面处治及乳化沥青表面

  近年来,封层的使用越来越多,做法也五花八门。封层实际上也属于表面处治,功能也差

  不多。本规范把表面处治特指沥青层表面层的一种结构形式,而封层的含义及用途比较广泛,

  我国的高速公路一般只做上面层,而不做磨耗层,这在经济上是很大的浪费。近年来各种

  石屑封层、微表处、超薄磨耗层层出不穷,很快受到广大工程单位的青睐,是值得注意的。众

  所周知,沥青路面的表面功能希望有较大的构造深度,对抗滑、减噪都有意义,但往往又与密

  水、耐久有矛盾。我国许多地方缺乏优质的、高磨光值的硬质石料,可仍然千篇一律地要求铺

  筑40mm 的表面层,经常不得不远距离运输硬质集料而增加工程造价,而且这一层很难解决抗滑

  与密水的矛盾。如果采用当地盛产的石灰岩铺筑面层,上面只加铺一层8~10mm 的微表处或者

  厚度仅仅20mm 的超薄磨耗层,所需的硬质石料便可以减少1/3 至一半,便可以使成本大为降低,

  6.2.1 本条规定沥青表面处治采用的集料最大粒径应与处治层的厚度相等,说明了沥青表面处

  治的受力特点,它是通常所说的“一石到顶”的结构,荷载主要由集料承担,沥青结合料只起

  集料稳定的作用。多层撒布集料和喷洒沥青的目的是将集料之间填充嵌挤紧密。原规范规定的

  6.2.6 洒油管的高度应使同一地点接受两个或三个喷油嘴喷洒的沥青,如下图所示。

  6.3.1 上封层是铺设在沥青层上面,起封闭水分及抵抗车轮磨耗作用的层次,实际上也是表面

  处治的一种。通常认为表面处治的厚度一般较厚,而封层通常较薄,其实微表处的厚度可能比

  表面处治还要厚,所以严格的说,仅不过是一种习惯叫法而已。根据情况可选择乳化沥青稀浆

  6.4.1 必须严格地区分下封层与透层油的区别,下封层的目的在于封闭表面,不一定要求透下

  去,透层油要求渗透到一定深度,其作用和目的也有很大的区别。现在一些工程因为在半刚性

  基层上喷洒透层油透不下去,便将透层油上撒集料和砂作为下封层看,它也许能够起到封闭的

  6.5.1 稀浆封层和微表处有许多相似之处,但是两种完全不同的类型,必须严格区别。二者的

  本规范明确提出了预防性养护的概念。它不同于通常的日常性维修养护,而是以恢复路面

  使用功能为目的,防止进一步损坏的维修养护。它与已经具有大面积损坏罩面的路面矫正性养

  护(抢救性养护、中修)、路面翻修(大修)、路面重建、改建的性质是不同的。对高速公路、一

  级公路需要不失时机地进行预防性养护,防止发展到破坏十分严重后才列入维修计划,这就错

  过了时机,这是最重要的原则。许多工程“重建轻养”,一直到拖不过去了只能“抢救性养护”,

  结果是花钱多,效果差。所以各地在沥青路面的养护工作中必须认线 对稀浆封层和微表处来说,乳化沥青和改性乳化沥青无疑是最重要的材料。铺筑稀浆封

  层时,各地选择阳离子或阴离子乳化沥青,都能够满足要求。在石灰岩地区,阴离子乳化沥青

  同样得到了广泛的应用。微表处目前基本上都是采用SBR 胶乳作改性剂,剂量一般在3%以上。

  6.5.4 稀浆封层和微表处成败与否的关键是集料。由于它们的功能是制造一个封闭、粗糙的表

  面,所以石料的耐磨耗性特别重要。实验证明,集料质量指标中最重要的是洁净程度(砂当量),

  6.5.5 国际上稀浆封层和微表处的级配范围基本上是一样的,目前大部分与国际稀浆封层协会

  ISSA 的规定相近。但微表处通常使用II 型、III 型,没有I 型。在日本规定是I 型和II 型,

  没有III 型。下表列出了ISSA 及美国一些州的微表处矿料级配范围供参考。

  6.5.6 本条规定的稀浆封层和微表处混合料的技术指标是配合比设计的依据,是根据我国的研

  究成果,并参照ISSA 的要求制订的。其中可拌和时间是为生产提供的时间,乳液如果在这个时

  间以内破乳,将无法铺筑均匀,粘聚力试验是供交通开放时能够承受汽车作用的最低要求,负

  荷轮碾压试验的砂粘附量及湿轮磨耗试验的磨耗值则是评价稀浆混合料的使用性能的,反映混

  合料的耐久性,稀浆封层和微表处要求值有相当的差别。现在对微表处的性能评价指标仍然是

  研究的重点。例如,微表处往往很薄,被荷载掀起是常见的破坏模式,即微表处与老路面的粘

  结力不足以抵抗汽车荷载的剪切力,至今并没有满意的试验方法。为此,正在开发一些新的试

  是按照试验确认的配合比,制作试件,将其放在一块板上,半幅用重物压住,半幅自然下垂,

  记录试件下垂直至破坏的时间。对同一种乳化沥青结合料,HCT 越大,微表处混合料的弯曲强

  7.1.1 沥青贯入式路面在我国的使用已经越来越少。它的优点是当缺乏沥青拌和机及摊铺机等

  设备时,可以施工沥青路面。而且沥青贯入式路面充分利用粗集料之间的嵌挤,所以它的抗车

  辙能力较强。但是相比起热拌沥青混合料来说,它的渗水性较大,且沥青用量也大,尤其是施

  工质量管理较困难,所以国外一般作为简易路面看待。我国面积大,各地的经济条件相差比较

  大,尤其是在经济相对不够发达的西部地区,简易公路、乡村道路,使用沥青贯入式或者乳化

  沥青贯入式路面仍然是可行的,不能一刀切。但总的来说,我国热拌沥青混合料已经有了很大

  普及,所以本规范规定沥青贯入式路面仅适用于三级及三级以下公路。由于在使用过程中,并

  7.4.1 对沥青贯入式路面来说,施工的关键是按要求的数量撒布集料和喷洒沥青,然后就是加

  强压实。不过此种路面还需要行车过程中汽车的重复碾压。因为贯入式路面一般采用钢筒式压

  路机碾压,它不可能很快形成稳定的嵌挤模式,主层集料需要在汽车轮胎的作用下达到一个稳

  定的位置,同时在行车过程中使沥青在集料之间重新发布,逐步向上泛油。所以在使用过程中

  冷拌沥青混合料,它可以在常温或者加热温度很低的条件下拌和,所以只能使用乳化沥青

  或稀释沥青。用于补坑的常温沥青混合料比较简单,国内外的成品也已经不少,所以本规范列

  乳化沥青混合料路面施工过程中的碾压是最困难的事,在何时碾压?采用什么压路机?碾

  压到什么程度为止?都是没有很好解决的技术难题,也是影响常温沥青混合料路面发展的最大

  的障碍。首先,碾压效果取决于铺设以后至可以开始碾压的时间。掌握开始碾压的时机是最重

  要的。因为在尚未破乳时,乳液中的水分还在混合料中间,碾压过程不能使水分跑出来,即使

  认为是压“实”了,其中还有好多水分占据的空间,一旦水分挥发,将成为孔隙,路面的空隙

  率将会很大。通常情况是抢在破乳开始以后碾压,但由于水分蒸发需要一定的时间,尤其是内

  部的水分不可能很快蒸发掉,只能在这个时间内碾压,一边将水分挤出去,一边使混合料压实,

  这个时机非常重要。根据国外的研究,较薄的路面宜采用高频的振动压路机(70Hz)或水平振荡

  的压路机效果较好,它可以一边碾压一边将水分振出来。采用大直径的刚性碾也能取得较好的

  效果。而较厚的路面,采用振幅较大的振动压路机能取得最好的压实效果。根据挪威的研究,

  常温沥青混合料的使用性能与压实度、空隙率的关系十分密切。由于常温沥青混合料内部有水

  分,与热拌沥青混合料内部的空隙结构是不一样的。通过对常温沥青混合料内部孔分布的研究

  表明,内部有无数的微细空隙,而微细的闭空隙中的水分更难逸出,而热拌沥青混合料内部的

  空隙则比较大,几乎不存在微细空隙。所以常温沥青混合料的空隙率通常比较大,这也是影响

  关于补坑用的冷拌沥青混合料及相关的施工工艺,是参照近年来国内外的成品质量检查、

  9.1.2 原规范这一章是“透层、粘层及封层”,由于封层与表面处治更接近,归入第6 章。近段

  时间以来,我国在使用中常常将下封层与透层混淆,其实两者是有严格区别的,每一种材料应

  该具有所要求的功能,起到一定的作用。为此本条规定无论对何种基层,都必须喷洒透层沥青(俗

  透层油要渗透入基层,这是个先决条件。至于要求透入多深?国际上没有一定的规定,通

  常认为至少应该有5~10mm 以上。如果不能透入基层,只洒在表面形成了一层油膜(或油皮),

  它并不能起到固结、稳定、联结、防水等作用,就不是真正意义上的透层油。这一层油皮很容

  易在施工过程中被运料车、摊铺机粘起、推掉。有的工程认为,只要钻孔时沥青层与基层有了

  粘结,就算成了整体。其实不然,由于粘结层太薄,在路面使用过程中,油皮是很容易与基层

  脱开,或被下面层的粗集料刺破的。由于基层类型的不同,喷洒透层油的难易程度有很大不同,

  由于在固化的半刚性基层上洒布透层油不好透,现在不少工程改作下封层,但是它不能代

  替透层油。下封层能与下面层成为一个整体,但它不可能与基层成为一个整体。如果它挡不住

  采用什么作为透层油一直是工程上为之困惑的问题,本规范只提选用适宜的材料,是给工

  程是留出自由选择的余地。美国沥青协会MS-22 对透层油的叙述只谈到“采用中凝液体沥青和

  乳化沥青可以渗入未处治基层材料至足够的深度”,包括其他的规范及乳化沥青的专著(MS-19)

  都没有关于适用于水泥稳定基层的透层油的描述。在不少国家,用作透层油的乳化沥青,阴离

  子的更多,因为它要便宜得多。通过我国长期以来的实践摸索,由于水泥、石灰、粉煤灰类的

  半刚性基层材料具有强碱性,采用普通的阳离子乳化沥青的渗透效果较差,有些地方认为阴离

  子乳化沥青可以渗入半刚性基层,但有些地方又否定这种做法。有的厂商鼓吹“一遍不透洒两

  遍,两遍不透洒三遍”,结果仍然是一层油皮,在运料车和摊铺机行走时就大面积地粘走。

  从渗透性来说,煤沥青的效果最好,但是煤沥青的毒性较强。现在的煤焦油产品大都是比

  后才好使用。有的单位用工业粗苯回配稀释,由于苯的燃点很低,是很危险的。有的委托焦化

  厂或炼油厂在厂内先行掺配,由于厂家的油种很杂,如洗苯塔洗涤后的废洗油,使组分发生了

  变化,会影响到渗透性和固结效果。当然,煤焦油的最大的问题还是人身安全问题,因此一般

  近年来,许多地方开始转向稀释沥青作透层油,它是采用汽油、煤油、柴油等稀释剂掺配

  到石油沥青中得到的,其中尤以煤油回配的AL(M)-1、2 效果最佳,可透入半刚性基层5~10mm

  9.1.4 透层油的用量,根据实践经验确定,只要能透下去,需要量肯定是越多越好,但实际上

  渗透也都是有一定限度的。需要量与基层类型、透层油品种的关系极大,各地都有一些经验。

  各个国家也都有规定。例如美国路易斯安那州2000 年《道路和桥梁标准规范》标准规定透层油

  是,该规范没有推荐普通的乳化沥青。我国原规范规定的液体沥青、乳化沥青的用量也是指总

  量,但是没有表达清楚,有的理解成基质沥青的用量是不对的。本规范仍然采用国外通常的方

  法,以沥青乳液和稀释沥青的总量表示,但是因为乳化沥青的浓度不同,在半刚性基层上洒布

  时可能要进一步稀释,所以表中说明用量是按标准浓度50%计算的,如果残留物含量浓度不一

  样,需通过浓度进行换算。规范中粒料基层的用量参照国外的规范稍稍作了调整,对半刚性基

  9.1.5 本条规定了两个问题,一是透层油什么时间洒,二是洒了透层油以后不能马上铺筑沥青

  柔性基层的透层油何时喷洒,一般没有疑问,时间上也不太讲究。半刚性基层因为有一个

  强度形成和增长的问题,铺筑后什么时间洒透层油?什么时间可以铺筑沥青面层?是施工单位

  经常提出的问题。原规范要求“透层宜紧接在基层施工结束表面稍干后浇洒”,经过近年来的专

  题研究,是非常重要的,规定是正确的。有些工程在施工养生1 周后喷洒这是错误的做法。为

  什么必须在半刚性基层碾压以后立即喷洒呢?这是因为经过养生将逐步产生强度,内部结构将

  越来越致密。试验可知半刚性基层在水泥尚未结硬的时候喷洒透层油透入的深度最深,随着龄

  期的增长及强度的增长,透层油越来越难以透入。而且及时洒透层油对基层中的水分有良好的

  保护作用,基层表面也不容易松散,透层油还起保护半刚性基层不受太阳暴晒开裂的作用。

  Construction”关于水泥稳定基层一节明确规定“在完成最终碾压之后立即应用稀释沥青或乳

  化沥青养护封层。在封层之前要保持表面潮湿。用连续膜作养护封层(推荐用量为0.7~

  为了保护透层油不被运输车辆破坏,通常是在上面撒一层石屑或粗砂,这种做法在京津塘

  高速公路就已经采用了证明有良好的效果。京津塘高速公路北京段的阳离子乳化沥青中残留物

  沥青含量为50%~55%,乳化沥青的实际喷洒量是1.8~2.0kg/m2,数量较多是考虑需要撒布

  石屑而增加的。喷洒透层油后一破乳立即撒布用量为2m3/1000m2 的石屑保护。原规范基本上是

  9.2.1 本条将粘层油的喷洒由“宜”改为“必须”,这是本规范的一项重要修改,而原规范没有

  粘层的作用在于使上下沥青层或沥青层与构造物完全粘结成一整体。国外规范规定层与层

  之间必须洒粘层沥青。原规范定稿时仅仅从经济考虑,同意下层是连续摊铺并未产生污染时可

  省去粘层, 当已遭污染时必须扫除干净,再洒布粘层油。实际上对于“尚未产生污染”有不同

  的理解,北京市以往认为第二天就接着摊铺的可以不洒。但绝大部分地区则是对看起来路面并

  不太脏的都可以不洒,或者即使脏了,甚至污染已很严重,只要用高压水冲、扫把扫了,也可

  以不洒。还有一种情况是即使洒粘层油,也不是满洒,而是洒成一条一条间隔的。甚至还有人

  担心粘层油会导致层间滑动,产生车辙变形。可以说在喷洒粘层油的问题上,认识十分混乱。

  沥青路面的结构设计以弹性层状体系理论为基础,结构层之间完全连续是一个整体,只有

  这样才能符合完全连续的界面条件。如果几层沥青层没有粘结好,在使用过程中进入水分,则

  沥青层与沥青层之间的界面条件将变成不完全连续,甚至完全不连续,就如三合板在使用过程

  中逐渐脱胶一样,导致沥青路面的受力状态发生质的变化。沥青层施工不衔接,不洒粘层油时,

  虽然钻孔试件是连在一起的,但并不是一个整体,因为两层之间是大量的点点接触。现在不少

  工程在钻孔时都利用改锥或斧子劈开钻孔试件分层测定密度和压实度,本身就说明几层之间并

  9.2.2 粘层油通常采用乳化沥青或改性乳化沥青,但采用什么类型的乳化沥青,各国做法有所

  不同。美国AASHTO 及各州的规范都规定用慢裂型乳化沥青作粘层,这是因为他们使用的乳化沥

  青的粘度大,残留物浓度较高。在法国通常采用快裂型乳化沥青,我国的实践经验也证明慢裂

  9.2.3 各种粘层沥青品种和用量应根据粘结层的种类通过试洒确定。本规范的规定与国外大体

  相同。日本规定是采用PK-4,用量0.3~0.6 L/m2。法国大部分是阳离子乳化沥青,也用阴离

  子乳化沥青,在沥青层上洒布量为0.2kg/m2(沥青残留分),铺装厚度超过5cm 的需0.25 kg/m2。

  作防水层作用的粘结层需比粘层油多,洒布1.2 kg/m2 (残留分),然后撒布4~6mm 石屑。薄层

  路面为与旧路面粘结的乳液洒布量需0.4 kg/m2。当大型车超过350 辆以上/车道时,需使用聚

  合物改性乳化沥青。美国路易斯安那州2000 年《道路和桥梁标准规范》标准规定粘层油可以使

  10.1.1 原规范本章称为附属工程, 附属工程的概念是为相对于主体工程而言的,其含义并不

  明确, 本规范将行人道路、重型车停车场、公共汽车站、桥面沥青铺装、隧道沥青路面、路缘

  10.4.1 我国建设了大量的大跨径桥梁,非常雄伟、美观,许多桥梁是当地的标志性建筑。但

  是十分遗憾的时,无论水泥混凝土桥梁还是钢桥,桥面铺装往往都不能令人满意,成为早期损

  (1)桥面水泥混凝土层(防水层、三角层、整平层等)的施工不好。桥面水泥混凝土与桥面铺

  装分开由两个承包商施工,要求脱节,施工水泥混凝土层的单位,盲目要求表面光滑平整,整

  平时挤出很多浮浆,表面甚至洒水泥,低洼处也用水泥浆填补,交活时只看表面是否好看,不

  管与上部沥青铺装层的连接问题。由此造成的后患在铺筑桥面铺装时很难弥补。所以现在有些

  工程已经改变承包方式,将水泥混凝土板的整平及铺筑防水层、三角层的任务交与沥青路面铺

  (2)桥面水泥混凝土板施工的平整度不好,高差有时能达数厘米,沥青层本来就不厚,使得

  沥青层厚度很不一致,有的地方会很薄,混合料的离析比厚的层次更严重。桥面铺装施工时不

  敢按照正常方法碾压,压实度难以保证。混凝土表面的凹陷部分在使用过程中很容易成为积水

  (3)铺装层与桥面板的粘结不好是导致铺装层损坏的最根本的原因。原规范称为防水层,其

  实这一层的目的除防水外更重要的是使沥青铺装层与水泥桥面板粘结成为一个总体。防水粘结

  层破损、漏空、脱离,水渗入防水粘结层与水泥混凝土板的界面上,影响与桥面板的粘结强度,

  甚至成为滑动的界面状态,桥面铺装成为一个单独受力的层次,就会出现很大的水平剪应力和

  底部的弯拉应力,桥面铺装就必然导致迅速破坏。从现在的情况看,防水粘结层的损坏主要是

  施工质量问题。无论哪一种防水粘结层,都能做好,但如果不认真施工,都有可能造成损坏。

  (4)桥面铺装层内部的排水不畅,被侧面的栏杆路缘石阻挡。桥面的泄水孔不能排走沥青层

  内部的水。有相当一部分桥面在雨后有积水现象,沥青层常时间处于被水浸泡的状态下。

  (5)铺筑前桥面混凝土没有处于完全干燥的状态,在潮湿和有水汽的情况下铺设防水粘结层

  和沥青混合料,可能在施工或使用过程中遇热变成水汽使防水粘结层产生鼓包脱离。

  (6)桥面沥青混合料的空隙率过大,残余空隙率超过6%~8%,在汽车荷载作用下产生很

  (7)桥梁的受力结构是水泥混凝土构件和桥面板,其局部变形本来是非常小的,沥青层不可

  能有大的应变,但是当沥青层与桥面板脱开成为滑动的界面条件时,沥青层的层底拉应力和剪

  因此,桥面铺装要做好,首先要有一定的厚度,混凝土板的表面要平整但不要光滑,一定

  要除净浮浆,彻底干燥,千方百计地使沥青层与桥面板粘结得非常好,保证桥面铺装与混凝土

  10.4.10 高速公路桥头跳车是路面使用质量不好的一个通病,由于更多是设计与路基、桥头搭

  板等的问题,本条没有对此作更多的规定。从理论上讲,桥头填土的不均匀沉降是不可避免的,

  桥头应该有一个预留量,但沥青面层经常是连续施工,很难在沥青层施工时考虑。这些主要是

  10.5.1 由于当时我国极少应用钢桥面,所以原规范没有列入钢桥面铺装的内容。近年来,大跨

  径钢桥越来越多,钢桥面铺装的问题也受到了普遍关注。我国已经铺筑了世界上普遍使用过的

  浇注式沥青混凝土结构、环氧沥青混凝土结构、以及我国自行研制的双层SMA 结构的钢桥面铺

  装,都取得了长足的进步,有了一定的经验,但也有许多失败的教训,一些钢桥面铺装在超载

  超限车辆作用下,影响了使用寿命,发生了早期损坏。本规范仅提出对钢桥面沥青铺装的一般

  功能性要求,各个结构层的作用及共性的技术要求。更详细的内容还有待于编制专门的钢桥面

  10.6.1 本节基于我国目前有相当数量的公路隧道,当隧道长度较短时,常常采用沥青路面的现

  实情况增加的内容。隧道沥青路面的技术关键是施工过程中地方狭窄,使用过程中维修困难,

  需要照明等特点,尤其是隧道开挖经常会使底部产生涌水而产生水损害破坏。但是隧道内的温

  10.7.1 实践表明,路面结构层以及沥青层与基层界面的水不能顺畅地排出是路面产生早期损害

  的主要原因之一。因此,为了沥青层内部的侧向排水,路面结构层的边缘排水需要认真设计。

  美国AASHTO 于2002 年提出了3 种沥青路面结构层边缘排水的方案都是在边缘设置渗水沟和排

  水管,渗水沟可以用大孔隙水泥混凝土或粗粒径碎石铺筑。我国近年来设置纵向渗水沟的也越

  来越多,渗水沟的宽度通常为25cm 左右。深度从中面层表面直至半刚性基层基层表面,最好是

  再将基层挖下去10cm 左右,下方有一根纵向的带孔的排水管,每隔3~5m 设置一个横向排出口。

  不过如果是级配碎石基层的话,深度需直至基层底部。为防止渗水沟过早被泥浆堵塞,外侧需

  10.7.2 沥青路缘石在国外很常用, 我国在京津塘等高速公路等使用后效果良好,施工也方便。

  美国路缘石规范(SS-3)对路缘石的式样及施工作了详细规定,表10.5.3 等有关规定参照SS-3 编

  10.7.4 现在不少高速公路工程将埋置式路缘石的设置安排在沥青层铺筑过程中,成为沥青层的

  污染源,所以本条规定埋置式路缘石必须在沥青层施工前或结束后安。

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