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8项措施提高土工格室路面路用性能

发布时间:2015-08-04 18:03:22 | 来源:华腾

 

   8项措施提高土工格室路面路用性能

  1、选择原则

  路面面层根据当地的气侯、自然条件及当地习惯及经济水平等综合确定。表面层应综合考虑高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑的需要;中面层应重点考虑抗车辙能力;底面层重点考虑抗疲劳开裂性能、密水性等。

  对潮湿区、湿润区等雨水、冰雪融化对路面有严重威胁的地区,在考虑抗车辙能力的同时还应重视密水性的需要,防止水损害破坏,宜适当减小设计空隙率,但应保持良好的雨天抗滑性能。对于旱地区,受水的影响很小,对密水性及抗滑性能的要求可放宽。此外,设计中应广泛了解和调查项目区已建和在建项目的路面结构应用情况及各处结构的使用效果,对所要设计的结构有无成熟的施工及管理经验,作为确定路面结构的重要依据。

  2、上面层选择

  SMA由于其良好的高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑及耐久性,应该为路面上面层的首选。然而由于造价相对较高,因此在应用上受到一定的限制。虽然SMA相对AC、AK及Superpave在建设过程中的一次投资要高一些,但有调查资料显示SMA路面相对AC、AK及Superpave路面可以延长使用寿命20%~40%,因此SMA路面的综合经济效益往往要高于普通沥青混凝土路面。同时,使用SMA路面可提高路面服务质量,节省油耗,减少轮胎磨损及机件损坏,提高车速及舒适性,减少交通事故,节省运营费用等等,在高温、重载、量大的环境下SMA的效益更加突出。所以,在我国重要的公路运输主干线(重载车辆多、交通量大)的建设上,SMA路面具有极大的选择优势。

  上面层宜选用SMA-13型。此外,在一些降雨量不太大,夏季气候不太高、重载相对较少的地区也可采用AK-13A、AC-13Ⅰ、AC-16Ⅰ等路面结构,但最好采用改性沥青。

  3、中、下面层选择

  Superpave高性能沥青路面在高温抗车辙方面具有很大的优势,混合料低温、疲劳抗开裂性能良好,此外,由于其空隙率相对较小,其抗水损害能力也较强,适合作高速公路中、下面层,尤其是在重载多的高速公路。当然,有些地方仍然习惯于采用AC-Ⅰ型沥青混凝土作中、下面层,但对规范密级配进行了改进,一定程度上提高了动稳定度。中、下面层宜选用Superpave-19、Superpave-25型及AC-20Ⅰ、AC-25Ⅰ型等。

  4、选择合适的结构层厚度

  1998年出版的Superpave施工指南建议,沥青路面结构层厚度应等于或大于集料最大公称尺寸的3倍,对粗的混合料,结构层厚度应大于集料最大公称尺寸的3倍。按此原则,AK-13最大公称尺寸为13.2mm,则路面结构层厚度应大于等于4cm,AC-16Ⅰ最大公称尺寸为16.0mm,则路面结构层厚应大于等于5cm,AC-20Ⅰ最大公称尺寸为19mm,路面结构层厚度应大于等于6cm,AC-25Ⅰ最大公称尺寸为26.5mm,则路面结构层厚度应大于等于8cm。这个原则正逐渐被认可,按此原则确定的路面结构层厚度在施工中更便于压实,混合料离析程度减轻,使用效果也相对更好。

  5、合理进行沥青混合料级配

  目前有些工程单位往往根据其工程所在地的气候、交通条件等,对现行规范规定的矿料级配范围进行调整,自行确定设计级配范围。

  对夏季温度较高,且高温持续时间长,但冬季不太冷的地区或者重载路段应重点考虑抗车辙能力的需要,减少4.75mm及2.36mm的通过率。选用较大的设计空隙率,当采用密级配混合料时,宜选用粗型密级配沥青混合料;对冬季温度较低,且低温持续时间长的地区,或者非重载路段,应在保证抗车辙能力的前提下,充分考虑提高低温抗裂性能,适当增大4.75mm及2.36mm的通过率。选用较小的设计空隙率,当采用密级配混合料时,宜选用细型密级配沥青混合料;对夏季温度高,且持续时间长,冬季又十分寒冷,年温差特别大,又属于重载路段的工程,高温要求和低温要求发生矛盾时,应以提高其高温抗车辙能力为主,兼顾低温抗裂性能的需要,在减少4.75mm及2.36mm的通过率的同时,适当增加0.075mm的通过率,使其级配范围成S型,并取中等或偏高水平的设计空隙率。

  Superpave要求设计空隙率为4%,当施工压实度达到97%时,竣工的空隙率≤7%,这是为防止渗水的界限。大量资料已经证明,当空隙率>8%,特别在8%~12%间,渗水严重,同时在空隙率<5%时,沥青老化很轻微,而空隙率>7%后,沥青老化则急剧增大。如设计空隙率太小,例如<3%,甚至2.5%,则在高温时,由于沥青膨胀而造成泛油或车辙,也已为实践所证明。

  Superpave的集料组成是在前人理论研究和实践经验基础上,以控制点和限制区表示,限制区第一点可以作为集料组成种类划分的中心控制点。当组成从中心控制点下通过时,适用于大交通量和高温地区;当组成从中心控制点上方通过时,适用于中、轻交通量和低温地区。

  6、严格选用优质的原材料

  沥青材料对于路面的低温抗裂性能及高温抗车辙性能及耐久性的关系非常直接,选用优质的沥青非常重要,沥青选择不但要满足规范要求,而且要尽可能提高指标要求。此外,对于高速公路的上面层,应尽可能采用改性沥青,改性沥青对高温稳定性次数较之普通沥青能提高一倍以上,改性沥青对低温弯曲试验破坏应变较之普通沥青也有很大程度的提高。在重载较多或气候条件差并有条件时,高速公路中面层也应尽可能采用改性沥青。

  路面面层石料应采用高强度、耐磨并且与沥青粘结性较好的中基性石料为宜。此外,应对集料的扁平细长含量等进行试验,Superpave还对坚固性、安定性进行试验,从源头上保证混合料的性能。此外,当石料与沥青的粘接性相对较低时,应在沥青中加入表面活性剂(如抗剥落剂),有效提高沥青对集料的粘结力。

  7、注意下封层质量

  设计中对下封层必须提出明确的施工要求,施工方法以及封层材料,并且为了保证施工质量,应强调机械化、专业化施工。江苏等省份对下封层提出明确的施工指导意见,对此类较为先进成熟的做法值得在设计中推广。

  8、完善路面排水系统

  路面的早期破坏可以说都与水的损害有关,所以必须设计完善的路面排水系统,包括:路肩排水、超高段排水、中央分隔带排水等等。

 

 



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