大粒径沥青混合料在高速公路建设中应用
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SMA-8在新建高速公路路面工程中的应用分析摘要:当前SMA-8路面是国际与国内新出现的一种高等级路面,其具有较高的抗滑性能和抗车辙性能,将SMA-8应用在高速公路路面工程中,可有效解决其存在的低温抗裂和高温抵抗车辙之间的矛盾,以此提升公路性能。
为了进一步探究其效果,本文将对SMA-8在新建高速公路路面工程中的应用进行分析。
关键词:SMA-8;高速公路;路面工程前言:随着国家快速发展,高速公路交通运输呈现出前所未有的繁荣景象,其交通量快速增加,同时还出现了运输车辆的大型化、集装箱化、车辆超载等问题,从而对沥青路面造成的损害也更加突出,使得目前的高速公路已经不能满足人们的出行需求,人们对其路面工程质量提出了更高的要求。
SMA-8为骨架紧实型结构,既避免了传统混合料的不足,又保持了其优点,并具有很高的抗车辙性、抗裂性、抗老化性、抗磨损性等,用于新建高速公路路面工程中可提高工程质量。
1SMA-8的特征目前,在世界范围内沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)已被广泛认可,其具有良好的抗滑移性能和耐久性。
SMA-8通过对粗骨料的有效嵌入,使其具有极佳的耐高温车辙性能,并通过马蹄脂胶凝效应,使其在低温下的变形性和水稳性得到显著提高。
在提高沥青胶凝材料黏性的同时,加入一种稳定的纤维,可获得良好的摊铺性和压实性[1]。
不连续的分级结构使表层具有较大的空洞,并具有较强的抗滑性。
而且,由于拌合物之间的间隙非常少,所以具有良好的抗老化性和耐用性,使其在道路使用中得到了较大的改善。
2SMA-8在新建高速公路路面工程中的应用技术要求SMA-8路面所使用的沥青,其粘性(密度)大于传统的 AC沥青路面。
首先,SMA-8作为一种新型的胶凝材料,与骨料间的胶凝性能要求很高,能保持一定的低温热性能。
对于承载着大量运输负荷的重要项目,如在夏天异常高温和冬天异常严寒的地方,应使用改性沥青。
其次,在采用改良型沥青时,所采用的基体沥青,应满足《重型车辆路面沥青技术规范》的规定。
大粒径透水性沥青混合料施工技术要点大粒径透水沥青混合料(LSPM)作为柔性基层在高速公路中得到越来越广泛的应用。
其主要起到排除层间水、吸收应力及减少反射裂缝的作用。
本文主要从施工准备、测量挂线、拌和、运输、摊铺、压实等方面进行分析说明LSPM沥青混合料的施工技术要点,以便于保证其施工质量。
标签:LSPM;技术;拌和;摊铺;压实随着高速公路行业的快速发展,各种新型混合料的应用越来越广泛,近年来LSPM混合料已被大家所熟知和认可。
目前大粒径透水性沥青混合料的施工工艺已比较成熟,为保证LSPM混合料施工质量,应做好各环节的技术控制,主要包括施工准备、测量挂线、拌和、运输、摊铺、压实等方面。
1、施工准备1.1人员组织相关管理人员、技术人员和足够的施工作业人员进行施工,提前做好交底工作,做到人员分工明确,满足施工要求。
1.2机械、设备配足工程需要的摊铺机、压路机、洒布车、运输车等机械设备,并提前做好了机械设备的检修、标定工作,确保机械设备以良好的状况投入施工。
1.3材料每批到场材料都进行检测,严格把关。
石料注意压碎值、含泥量、针片状含量、细集料砂当量等重点指标的控制。
1.4配合比提前进行目标配比、生产配比设计,集料级配及沥青用量应符合设计及规范要求。
2、测量挂线2.1准备下承层提前进行下承层的检查验收,确保验收路段各技术指标满足设计及规范要求。
2.2测量放样恢复中桩和边桩,放出摊铺边线,进行高程测量,确保高程、宽度等指标满足要求。
2.3挂线根据高程及松铺厚度挂设钢丝线,拉力不小于800N,直线段每10m设置一个桩、曲线段每5m设置一个桩,保持线型平顺。
3、拌和沥青混合料宜采用间歇式拌和机拌制,冷料仓的数量能满足集料种类的需要。
沥青密闭储存,在沥青拌和站料场设有砖砌隔墙,各种矿料分别堆放。
拌和机能分口、分级上料,计量准确,拌和均匀,自动调控自动记录。
沥青采用导热油加热,沥青混合料的施工温度(℃)控制见下表1:沥青混合料拌和设专人量测出厂温度,温度符合要求方予出厂。
大粒径透水性沥青混合料实践应用王冬梅1,郭旭升2,张建春2(1.山东黄河信息中心,山东济南250013;2.山东黄河工程集团有限公司,山东济南250013)摘要:根据从事工程建设的实践,主要介绍了大粒径透水性沥青混合料的性能和对材料的要求,还介绍了混合料作为柔性基层进行施工时的施工工艺,以及在施工中常见的质量通病的解决方法。
关键词:大粒径;沥青混合料;施工工艺;质量控制中图分类号:U416.04文献标识码:B 1概述上世纪八十年代初,美国中西部的一些州对应用了近30年而运营良好的一些典型路面进行了专门调查,发现许多成功的路面其基层多采用较大粒径的单粒径嵌挤型混合料,随后逐渐形成了开级配大粒径透水性沥青混合料(L a r ge S t one Por ous A s phal t M i xes,以下简称L SPM),并逐渐引入我国。
近年来,L SPM在我国的公路建设中得到广泛应用。
2LS PM的性能2.1高温稳定性评价LSPM高温稳定性的试验通常采用动稳定度试验,即车辙试验。
该试验是在规定温度及荷载条件下,测定试验轮往返行走所形成的车辙变形速率,以变形稳定期内每产生1nl l n变形的行走次数即动稳定度表示。
车辙试验最大优点是模拟了沥青路面上车轮行驶的实际情况。
由于L SPM粒径较大,一般情况下最大粒径可达40r a m,因此传统的5cm车辙试件厚度不太适用。
对于L SPM应有最小压实厚度,当车辙试件小于该厚度时,粗集料之间不能形成良好的骨架结构,集料之间不能互相嵌挤,此时的试验数据不能反映真实情况。
根据混合料压实厚度为最大粒径的3一倍的原则,通过大量的试验验证,表明对LSPM 车辙试验采用8e m厚度,试验温度采用现行规范中的60℃,可最大程度地满足实践要求。
2.2水稳定性目前各国研究水稳定性的方法各不相同,并没有统一的标准,我国通常采用的试验方法是残留稳定度收稿日期:2008—04—03作者简介:王冬梅(19r76一),女,山东德州人,助理工程师。
对高速公路工程中沥青混合料的试验检测分析发布时间:2023-03-16T06:52:52.451Z 来源:《建筑实践》2023年第1期作者:左威[导读] 随着我国公路工程建设事业的不断发展左威新疆金正建投工程集团有限公司,新疆乌鲁木齐830000摘要:随着我国公路工程建设事业的不断发展,对公路路面施工材料的要求也越来越高。
为适应不断提高的公路工程建设标准,满足沥青混合料路面面层质量要求,需对高速公路工程中沥青混合料的试验检测分析。
关键词:高速公路;沥青混合料;试验检测引言沥青混凝土路面是我国高速公路和国、省干线公路常用的路面结构类型。
目前,我国沥青路面的表面层一般采用AC-13或SMA-13,中面层一般采用AC-20,而下面层沥青混合料种类多达十余种,其级配类型的选择往往取决于地方经验或工程投资。
调研发现:密级配沥青稳定碎石(ATB)、大粒径沥青混合料(LSAM)、半开级配沥青混合料(AM)、密级配沥青混合料(AC-25)在我国高速公路和国省干线公路沥青路面下面层(柔性基层)均有大规模应用。
1沥青混合料的概述沥青混合料的特性和施工质量直接影响沥青路面的使用性能和使用寿命。
现场压实均匀性是影响沥青路面性能的最关键因素之一,并且是保证路面长期服役性能的关键影响因素之一。
即使材料设计完美,路面表面平整,沥青路面芯样各项指标均合格,但密度分布不均匀,也无法获得较好的路面使用性能。
因此,确保摊铺层的压实均匀性是必要的。
2对高速公路工程中沥青混合料的试验检测分析2.1马歇尔试验法马歇尔试验法是检测沥青混合料稳定性、粗集料骨架间隙率的有效方法,可以通过判定沥青混合料油石比确定材料质量。
在该方法操作过程中,需要在规定温度、湿度下,进行沥青混合料的标准密实击打,进行混合料流值、稳定度测验、计算。
试验主要用工具为沥青混合料自动马歇尔试验仪(最大载荷≥25kN、加载速度50mm/min±5mm/min,钢球直径16mm)、恒温水槽(深度≥150mm、控温准确度1.00℃)、真空饱和容器、温度计(1.00℃)、卡尺与天平(感量≤0.10g)。
沥青混合料的种类及应用沥青混合料是一种由沥青和骨料按一定比例混合而成的复合材料,广泛应用于道路建设、机场跑道、停车场、桥梁等工程中。
根据沥青混合料的不同组成和性能,可以分为以下几类:1. 沥青混合料按骨料类型分:沥青混合料可由粗骨料、中骨料和细骨料组成,其应用领域和承载能力有所不同。
- 粗骨料型混合料:由较大的骨料和适量的细骨料组成,适用于道路基层的建设,能够提供较大的承载能力,增强路面的稳定性。
- 中骨料型混合料:由中等粒径的骨料和细骨料组成,适用于道路层和基层的建设,能够有效抵抗疲劳裂纹的产生,提高路面的耐久性。
- 细骨料型混合料:由较细的骨料和适量的沙子组成,适用于表层的建设,能够提供较好的平顺性和抗滑性,提高道路的行车平稳度。
2. 沥青混合料按沥青类型分:沥青混合料可根据使用的不同沥青类型进行分类,常用的有常规沥青、改性沥青和高黏度沥青。
- 常规沥青:也称为原生沥青,是从石油提炼过程中得到的天然沥青,适用于常规道路和低交通量道路的建设。
- 改性沥青:通过添加聚合物、橡胶等改性剂使沥青的性能得到改善,具有较好的抗老化和耐久能力,适用于高速公路和高聚集道路的建设。
- 高黏度沥青:具有较高的粘度和抗变形能力,适用于特殊需要的场合,如机场跑道、大型码头等。
3. 沥青混合料按密度分:沥青混合料可根据骨料密度的不同进行分类,常用的有普通密实型、高密实型和超高密实型。
- 普通密实型:骨料相对较松散,容易形成孔隙,适用于一般道路和低交通量的场所。
- 高密实型:骨料相对较致密,能够形成较小的孔隙,适用于高速公路和中高级道路的建设,能够提供较好的抗水透性和耐久性。
- 超高密实型:骨料密实度较高,孔隙率较低,适用于大型机场、高污染地区等特殊场合,能够提供卓越的承载能力和耐久性。
沥青混合料的应用范围广泛,主要包括以下几个方面:首先,在道路施工领域,沥青混合料可用于建造各种类型的道路,包括市区道路、乡村道路、高速公路和机场跑道等。
作者简介:房德金(1958-),男,高级工程师,从事公路工程与养护管理工作。
我国传统的半刚性基层材料易出现干缩开裂和温缩开裂,引起沥青面层的反射裂缝;同时,由于半刚性基层材料耐水冲刷性能较差,而密实型面层沥青混凝土又不具备排除层间水的能力;在荷载和水的联合侵蚀下,将出现坑槽、唧浆、承载力下降等早期病害。
为克服传统沥青路面易发生早期水损坏和反射裂缝的缺陷,山东省交通厅公路局立项开展研究,率先提出了性能均衡设计理念,对大粒径透水性沥青混合料(LSPM)进行了系统开发与研究,系统提出了LSPM 级配范围、沥青用量确定方法以及设计技术标准,被交通部纳入2006版沥青路面设计规范(JTG D50-2006)中。
本文对LSPM 的使用性能、施工工艺和使用状况进行了分析,供同类工程参考。
1LSPM 的使用性能所谓大粒径透水性沥青混合料(LSPM),就是最大集料公称粒径大于26.5mm ,从级配上看主要是由较大粒径(26.5~52mm )的集料和一定量的细集料组成,其最大一档集料含量通常在50%以上,形成的混合料是“单粒径骨架连通空隙结构”,空隙率一般处于13%~18%之间,采用粘度较高的改性沥青保证沥青膜厚度,使其具有良好透水性、抗车辙和抗反射裂缝能力以及较好的抗疲劳性能。
1.1LSPM 的抗车辙性能通过优化级配和采用改性沥青,大幅度提高了LSPM 的高温稳定性,使其可适应现代重载交通的要求。
与传统的沥青混凝土(AC )相比,LSPM 的抗车辙能力提高了5~7倍左右,车辙深度减少了70%以上。
1.2LSPM 的透水性能空隙率是影响混合料排水性能和疲劳性能的重要指标,课题进行的大量试验研究表明,大于18%的空隙率并不能继续提高LSPM 的排水性能,反而会降低其抗疲劳性能,而小于13%的空隙率将使排水性能大幅度下降,为此课题首次明确规定LSPM 的空隙率为13%~18%。
1.3LSPM 的抗裂性能LSPM 内部的空隙有助于消减裂缝尖端的应力集中,使其具有一定的抑制裂缝扩展的作用;同时,由于LSPM 的模量(400~600MPa )明显低于普通沥青混凝土(1000~1400MPa ),因此更具柔韧性,从而提高了其抗反射裂缝的能力,已在工程实际应用中得到验证。
大粒径沥青柔性基层LSPM-35路面施工技术之探讨摘要近年来,我国公路建设发展迅速,工程设计水平和建设质量也逐年稳步提高。
为减少高速公路沥青路面出现的早期损害问题,本文根据山东省交科所有关单位的科研成果,结合四公司山东项目部威乌高速工程实体,比较详细地介绍了大粒径柔性基层的概念。
混合料组成设计,性能及具体的施工组织,施工工艺,施工质量控制方面的有关内容,并就有关技术问题进行了比较深入的总结。
关键词大粒径沥青柔性基层混合料LSPM-35 配合比设计施工工艺质量控制引言目前我国高速公路通车里程已突破200万公里,其中沥青路面占大多数。
由于目前施工技术、经济原因,半刚性基层沥青路面目前是已建沥青路面主要结构形式。
半刚性基层整体强度高、板性好、使沥青路面有较好的承载力、而且材料易取。
然而,再通过运营一段时间后,就必须加以改造,以恢复其原有使用功能、尤其在路面出现早期损坏后,就必须再加铺一层。
但是由于这种加铺方案具有很多优点,但也存在诸多缺点,工程量大,以及未能充分利用旧路面面层,浪费严重。
最大的缺陷在于改造后并不能避免反射裂缝的发生,以及无法排水,最终新沥青面层比原来损坏的更严重。
为解决这些问题就必须对原设计加以优化,改变路面基层结构,重点开发半开级配具有良好排水性柔性基层。
2001——2006年,山东省交科所,交通厅以部分新建高速公路为载体,在山东省首次进行了部分路段加铺LSPM-35柔性基层试验路段,并由此拉开对这项技术更深一步的研究。
⒈LSPM的概念大粒径沥青混合料柔性基层(Large-Stone Porous Mixes)是指混合料最大公称半径大于26.5mm、具有一定空隙率能够将水分自由排出路面结构的沥青混合料。
LSPM首先提出来自美国一些州的经验,美国一些州对应用于30年以上的公路运营状况进行了调查,发现一些运营状况良好的一些路面基层采用了较大粒径的单粒径嵌挤型沥青混合料。
因而提出以单粒径形成嵌挤为条件进行混合料设计,从而形成了开级配大粒径透水性沥青混合料(LSPM)。
超大粒径长寿命沥青路面研究与工程应用技术引言现代交通建设与维护中,沥青路面作为一种常见的路面材料,已经得到广泛应用。
然而,传统的沥青路面存在使用寿命短、易损坏等问题,特别是在高强度交通负荷下,容易发生龟裂、掏空和车辙等情况。
为了提高沥青路面的使用寿命和耐久性,需要研究和应用超大粒径长寿命沥青路面技术。
整体设计与研究方法1.路面材料选择超大粒径长寿命沥青路面的设计首先需要选择合适的路面材料。
常见的选择包括特殊级沥青胶黏剂和特殊级沥青混合料。
特殊级沥青胶黏剂具有高粘附性和抗剪强度,可以提高沥青路面的抗裂性能。
特殊级沥青混合料则具有高强度和耐久性,能够抵抗交通负荷和气候变化的影响。
2.路面结构设计超大粒径长寿命沥青路面的结构设计旨在提高路面的承载能力和抗裂性能。
常见的结构设计包括加强层设置、基层强化和路面层设计。
加强层可以提高路面的抗压能力和耐久性,基层强化可以增加路面的稳定性和抗变形性能,路面层设计则侧重于选择合适的沥青混合料和施工工艺。
3.施工工艺与质量控制超大粒径长寿命沥青路面的施工工艺和质量控制对于路面性能的提高至关重要。
在施工过程中,需要合理控制温度、沥青混合料的含沥青量和压实度,以确保路面的质量和性能。
同时,还需要加强施工质量检测和监控,及时发现和修复施工中的问题,确保路面的长寿命和稳定性。
实验与应用案例分析1.实验设计和参数设置为了验证超大粒径长寿命沥青路面技术的性能优势,开展了一系列试验研究。
在实验中,选取了不同粒径的沥青混合料和不同施工工艺参数作为试验变量,通过对比不同条件下沥青路面的性能指标,评估超大粒径长寿命沥青路面的效果。
2.实验结果与分析实验结果表明,采用超大粒径长寿命沥青路面技术可以显著提高路面的抗裂性能和承载能力。
相比传统沥青路面,超大粒径长寿命沥青路面具有更高的强度和耐久性,能够有效减少裂缝和车辙的产生。
同时,实验还验证了不同施工工艺参数对路面性能的影响,为工程实际应用提供了有力的参考依据。
表面层沥青混合料公称最大粒径全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:表面层沥青混合料公称最大粒径是指在沥青混合料设计和施工过程中所规定的最大颗粒尺寸。
这一参数对混合料的性能以及路面的质量有着重要的影响,因此在沥青工程中具有非常重要的意义。
表面层沥青混合料公称最大粒径的确定是根据路面设计要求和实际施工条件综合考虑的结果。
一般来说,表面层沥青混合料公称最大粒径的选择需要考虑以下几个方面的因素:公称最大粒径应符合路面设计要求。
不同的路面等级和用途对沥青混合料的粒径要求不同,一般来说,高等级的路面对粒径的要求会更为严格。
因此在确定表面层沥青混合料公称最大粒径时,需要根据具体的路面设计要求来选择合适的粒径。
公称最大粒径也要考虑到实际施工条件。
在选择最大粒径时,需要考虑到沥青混合料的配比、施工机械设备以及其他施工工艺条件,确保混合料的制备和施工过程顺利进行。
公称最大粒径还要考虑到路面使用寿命和性能的要求。
一般来说,较大的粒径可以提高沥青混合料的抗压强度和耐磨性能,同时也能改善路面的抗滑性能。
因此在选择公称最大粒径时需要充分考虑到路面的使用寿命和性能指标。
表面层沥青混合料公称最大粒径的选择是一个复杂的过程,需要全面考虑各种因素。
只有在充分了解路面设计要求和施工条件的基础上,合理选择公称最大粒径,才能保证沥青混合料的性能和路面质量,提高路面的使用寿命和安全性。
【这段话写得太短了,接下来还需要继续发挥】。
除了以上提到的一些因素外,表面层沥青混合料公称最大粒径的选择还需要考虑到沥青混合料的稠度和流动性等参数。
一般来说,较大的粒径会影响沥青混合料的稠度和流动性,从而影响混合料的均匀性和施工性能。
因此在选择公称最大粒径时,需要综合考虑这些因素,并通过实验和试验来确定最佳的公称最大粒径。
表面层沥青混合料公称最大粒径的选择还需要考虑到环保和可持续发展的要求。
随着社会的不断发展和进步,越来越多的人们关注到环保和可持续发展的问题。
浅议大粒径沥青混合料在高速公路建设中的应用内容摘要:大量研究证明,采用大粒径透水性沥青混合料(柔性基层)能够有效地防止反射裂缝的发生,并且能够排出路面结构内部的水分,避免水分对下层或沥青面层的破坏。
关键词:大粒径沥青混合料、高速公路、建设、应用
1、高速公路基层现状
目前我国公路通车总里程已突破200万公里,其中沥青路面道路占了大多数。
由于经济、技术等原因,以石灰稳定类和水泥稳定类为主的半刚性基层沥青路面是目前已建沥青路面的主要结构形式。
半刚性基层由于其整体强度高、板体性好,使沥青路面具有较高的承载能力,而且材料容易获得,经济性好,对提高我国公路交通的整体水平发挥了重要作用。
已建半刚性基层沥青路面经过一段时间的使用后,会出现不同程度的损害,必须进行加铺改造,以恢复路面的使用功能,尤其当路面出现早期损害后,加铺改造往往提前。
旧沥青路面改造常用的加铺方案是在其上铺设半刚性基层,再铺设沥青面层。
此种加铺方案具有结构承载力强、结构层材料设计简单等优点,但同时也存在工程量大、高程增加多,以及未能充分利用旧路面的面层材料等缺点,特别是不能避免反射裂缝及无法排水的缺陷,使加铺后的路面重新面临早期损害的可能。
甚至,有专家认为在旧的沥青路面上加铺半刚性基层,由于旧路面的裂缝会反射上来,新沥青层可能比原来损害得更快。
随着对半刚性基层认识的不断深入,我们认识到对半刚性基层进一步扩大应用的趋势因其自身弱点而受到制约。
首先,半刚性基层的收缩裂缝及引起的反射
裂缝难以避免;其次,由于半刚性基层的致密性,无法排除沥青层和反射裂缝中渗入的水分,而水分的积存会造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损害。
在建项目日照疏港高速公路采用了12cm大粒径沥青混合料作为柔性基层,我们通过试验段铺设从排水系统的布设、混合料的组成设计、生产与施工的工艺等方面对大粒径沥青混合料的性能和工艺进行了摸索与研究,学习并总结经验,为下一步施工打下良好基层。
2、排水系统的布设
柔性基层设在沥青面层与基层之间,由于多孔隙沥青碎石的回弹摸量值低于沥青面层,设排水基层以后有可能使沥青面层底面出现拉应力,为此,须对多孔隙沥青碎石混合料的回弹摸量规定最低要求值。
为汇集和排除沥青排水层内的渗入水,在全路面设排水基层的路缘石处应设置缺口和急流槽,间隔距离应根据路面坡度确定,一般不超过20米,以保证渗入水顺利排出路面。
在排水基层与半刚性基层混铺路段,还应在搭界处设置纵向盲沟和横向导管。
3、大粒径沥青混合料的组成设计
3.1 设计步骤
3.1.1检验原材料的性质是否符合要求;
3.1.2按使用要求规定混合料的技术指标;
3.1.3拟订三种符合技术要求的配比方案;
3.2 对原材料的要求。
该沥青混合料属骨架嵌挤结构,为避免在压实过程中集料间接触点因应力集中而被压碎导致空隙率下降,因而所选用集料应压碎值不大于20%,针片状含量不大于10%,含泥量不大于1%。
为保证其水稳定性,集料与沥青的粘附性应不低于4级。
因此应该采用碱性集料和矿粉,严禁使用回收粉。
由于该混合料中细集料含量少故而沥青用量相对较少,为增加沥青用量提高其使用性能,建议使用mac-70#改性沥青。
3.3混合料的技术指标
3.3.1、空隙率指标。
按国内经验计算,空隙率在13%~18%之间,既能保证渗入水分的顺利排出,又能满足回弹摸量的要求。
由于试件含有较大空隙,密度测试允许采用体积计算法计算试件的毛体积密度。
当采用此法时,空隙率宜控制在14%~18%。
3.3.2、析漏值。
为防止沥青含量过高发生流淌而影响空隙率和路用性能,混合料要求进行析漏试验,并且要求析漏值小于0.2%。
3.3.3、沥青膜厚度指标。
为保证混合料有足够的耐久性,必须控制沥青膜厚度大于12μm,沥青膜厚度采用混合料集料比表面积计算。
比表面积(sa)采用下列公式计
算:sa=0.41+0.0041p4.75+0.0082p2.36+0.0164p1.18+0.0287
p0.6+0.0614 p0.3+0.1229 p0.15+0.3277 p0.075 (m2/kg)式中
pi-----各对应筛孔的通过百分率,%。
3.4 拟订试配方案。
根据各组成集料的筛分结果,初步设计粗、
中、细三组不同的级配设计方案,再依据马歇尔试验结果确定一种较为科学合理的设计方案。
三组不同的级配设计方案见表2:表2:混合料试配方案
方案通过下列筛孔(mm)的质量百分率
37.5 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
粗 100 99.5 95.8 70.9 54.8 46.6 30.3 10.8 7.5 6.0 4.7 3.1 2.1 1.2
中 100 99.6 96.4 74.7 60.4 50.3 35.5 16.3
11.2 8.1 6.1 5.2 4.1 2.3
细 100 99.6 97.1 79.8 68.9 60.7 40.8 24.6
15.6 11.0 9.7 6.5 5.6 3.7
根据沥青膜厚度(h)假定为13μm,计算每一组混合料的初试沥青用量。
初试沥青用量采用下列公式计算:pb=(h×sa×γb)/10式中pb-----每一组混合料的初试沥青用量。
γb-----沥青的相对密度(25 oc /25 oc),无量纲。
通过计算,三组级配应分别采用2.2%、3.3%、4.5%的沥青用量。
按照上面三组试配方案做室内大型马歇尔试验(双面各击112次),测试空隙率、析漏值试验结果见下表3:
表3:试配混合料性质测试结果
方案空隙率(%)析漏值(%)
粗 22.2 0.11
中 16.4 0.17
细 10.8 0.31
根据上述试验结果,沥青大碎石排水层选用中级配方案。
按照所选用的中级配方案以3.3%沥青含量为中心,分别取2.9%、3.1%、3.3%、3.5%、3.7%五个沥青含量做室内大型马歇尔试验,测其各项指标见下表4:
表4:试配混合料性质测试结果
沥青含量(%)空隙率(%)析漏值(%)
2.9 21.2 0.12
3.1 18.6 0.15
3.3 17.2 0.17
3.5 14.8 0.19
3.7 13.2 0.21
根据上述结果,综合考虑各项路用性能及拌和站对沥青含量的控制能力为上下浮动0.2%,最终确定沥青含量为3.4%。
4、生产与施工的工艺
因采用改性沥青,拌和站混合料的装车出厂温度宜控制在
170~185oc,废弃温度为190 oc。
因此生产过程中沥青加热温度为170~175 oc,集料加热温度为180~190 oc,混合料在运输过程中应当覆盖以保持温度。
由于排水层材料对细集料的用量的敏感性比较高,所以应对除尘装置紧密监视,对4.75、0.3、0.075的筛孔应该严格控制,特别是对0.075的筛孔,其偏差不允许超过1%,如果
发生超标现象,应及时纠正。
为保证正常压实,混合料的摊铺温度应不低于160 oc,初压温度应不低于150 oc,终压完毕表面温度应不低于90 oc。
为减少混合料离析,摊铺机绞笼中混合料不得少于2/3,而且摊铺应保持合理速度,不允许出现停机待料现象。
根据经验,摊铺速度不宜大于2m/min。
由于该料是一种完整的粗骨料骨架结构,施工时既要保证压实度又要防止过辗而导致骨架棱角的破坏,减小空隙率,应采用合理的压实机械组合和适当的压实功。
我们采用基本配置如下:英格索兰dd130双钢轮压路机两台
bmg双钢轮压路机一台
26t胶轮压路机一台
根据现有配置,具体压实工艺如下:
初压首先采用dd130前进静压,后退振动;然后采用dd130前进后退均为振压两遍,压实速度宜为1.5~2km/h,为防止过振,采用高频低幅3档。
相邻辗压带轮迹重合为20cm左右。
振动过后,采用胶轮压路机在辗压1~2遍,随后即采用dd130或bmg赶光,速度宜控制在3~4km/h。
该基层施工完毕应在允许条件下紧跟上覆层施工,若两层施工存在间隔时间,应避免车辆和人员通行,以保证该层不受泥土和杂质的污染,并能与上覆层紧密粘结。
5、结论
经过对试验段的检测,该基层的排水能力和结构承载力均符合
设计要求。
在以后的同类施工中应注意下列问题:
5.1排水设施应与排水基层的施工紧密配合,相互协调,保证渗入积水的顺利排出。
5.2沥青大碎石排水层的组成设计,应综合考虑透水能力,承载能力,和耐久性的要求。
5.3在生产和施工中应特别注意温度的控制、摊铺速度和压实功等方面与普通沥青混凝土的不同之处,不断积累和改进工艺,提高质量和效率。
[参考文献]:
1、公路沥青路面设计规范(jtgd50-2006).北京:人民交通出版社,2006
2、公路工程集料试验规程(jtj058-2000). 北京:人民交通出版社,2000
3、高速公路沥青路面材料与结构.辛德刚、王哲人、周晓龙著,人民交通出版社,2001
4、山东省交通厅公路局,山东省交通科学研究所,东南大学.大粒径沥青混合料柔性基层在老路补强中的应用研究,2004 注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。