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1、0,0,沥青路面双层一体铺筑技术,长安大学 王选仓 教授 wxc2005 2011.3,1,1,沥青路面双层一体铺筑技术,主 要 内 容,2,1.1,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,现行主要单层摊铺设备调查,1.2,1.3,存在问题分析,传统沥青路面摊铺工艺,双层摊铺技术优势,1.4,3,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,传统沥青路面摊铺工艺,我国现行施工规范JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范规定： 双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面的沥青层之间一般采用撒布粘层油处治。 对于高速和一级公路，由于交通量大，重型车辆比较多，所以应该使用性能比较好的SBS改性沥青，撒布量在1.
2、01.2kg/m2。 二级路则可以选择SBS改性乳化沥青，撒布量在0.40.6kg/m2。 但实际施工过程中由于传统施工方式层间易污染、粘层撒布不均匀等严重影响层间粘结质量，面层之间很难保证连续接触。,4,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,传统沥青面层施工工艺流程,5,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题, 层间污染 实际施工过程中由于传统施工方式层间易污染、粘层撒布不均匀等严重影响层间粘结质量，影响面层之间粘结质量。 层间油费用 传统摊铺作业需进行人工清扫以及粘层撒布作业单价约为1.25元/平方2。 薄层散热快 采用传统摊铺方式由于摊铺厚度小，温度散失快。,6,第1章 沥青路面摊铺技术现状及
3、问题,机械效率 由于每层的摊铺厚度远小于压实机械的最佳压实厚度，造成压实机械使用浪费 ，机械工作强度小，机械总体使用效率低。 施工期长 传统分层摊铺作业施工周期长，交通管理工作量大。,7,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,国外常用的沥青摊铺机调查如下表所示,表1.1 国外常用沥青摊铺机汇总,8,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,图1.2 戴纳派克摊铺机,9,图1.3 玛连尼MF571摊铺机,图1.4 住友HA60C-5摊铺机,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,10,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,国外摊铺设备分析： 目前国外进口摊铺设备如戴那派克、福格勒等摊铺设备摊铺宽度最大16m，
4、最小2.3m，摊铺速度在0-5km/h之间，料斗容量7.1-15吨之间，最大摊铺厚度为350mm。,11,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,国内常用的沥青摊铺机调查如下表所示,表1.2 国内常用沥青摊铺机汇总,12,图1.5 中联重科LTUH75 摊铺机,图1.6 徐工RP1356摊铺机,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,13,图1.7 华通动力WLT125 摊铺机,图1.8 三一重工SMP90EC摊铺机,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,14,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,国内摊铺设备分析： 目前国内摊铺设备如徐工RP1356、三一重工、中联重科等摊铺设备摊铺宽度最大12.5m，
5、最小3m，摊铺速度在0-3.6km/h之间，料斗容量11-14吨之间，最大摊铺厚度为300mm。 与国外对比 我国现行摊铺设备最大摊铺宽度与国外对比小3.5m,最大摊铺厚度比国外小50mm。,15,3.1沥青路面双层摊铺技术优势,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,1.4 双层摊铺技术优势,双层摊铺可通过两种施工方式实现,16,16,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,1.4 双层摊铺技术优势,1、提高层间粘结效果 可使上下相邻两层之间能够达到很好的层间嵌挤效果，减少层间粘结不足造成的沥青路面损害，提高路面结构的整体性，具有良好的工程效果。,2、施工周期快 双层摊铺可以同时摊铺两种不同类型的沥
6、青混和料，在沥青路面厚度不变情况下，使上、下层沥青混合料的摊铺与碾压过程合二为一，特别适合于目前国内高速公路建设工期紧张的情况。,17,17,第1章 沥青路面摊铺技术现状及问题,3、解决了传统分层摊铺层间易污染问题 根据我国现行施工规范JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面的沥青层之间一般采用撒布粘层油处治， 实际施工过程中由于受层间污染、粘层撒布不均匀等因素影响，面层层间结合很难保证完全连续。双层摊铺路面磨耗层（上面层）与粘结层（中面层）是热结合，整体刚度、强度高，磨耗层与粘结层间无污染。,4、优化路面结构 1：从面层结构功能分析，上面层除作为磨
7、耗层，还兼有封水，抗滑等功能，造价较高，采用双层摊铺技术可减少上面层厚度，从而降低工程造价。 2：从抗车辙角度分析，双轮荷载作用下沿路面深度方向的最大剪应力一般出现在路面以下4-8cm，因此中面层厚度对路面抗车辙能力意义重大，采用双层摊铺技术提高中面层结构的厚度，从而提高路面抗车辙能力。,18,本章内容,第2章 沥青路面双层摊铺设备,19,2,1993年德国Elk Richter教授申请专利,3,1997年瑞典戴纳派克公司推出第一台双层摊铺机,2.1 双层摊铺机的诞生,第2章 沥青路面双层摊铺设备,4,1997年第一条双层摊铺道路在德国铺设，德国将双层摊铺技术列为StB07施工标准,20,20
8、,2.1 双层摊铺机的诞生,第2章 沥青路面双层摊铺设备,沥青面层双层摊铺技术最早是由德国Elk Richter教授1993年申请的专利。 目前戴纳派克、维特根等公司都推出推出的相应的沥青面层双层摊铺设备，双层摊铺技术引起了世界各地沥青道路工程技术人员的关注，目前双层摊铺技术在中国、德国、美国、俄罗斯等国公路工程中得到成功应用。,21,目前国外主要的双层摊铺设备,2.2双层摊铺设备调查,第2章 沥青路面双层摊铺设备,目前国外主要双层摊铺设备共有3种,22,应根据沥青路面设计要求(设计宽度、摊铺密实厚度及平整度等)以及工程量和工期等具体选择摊铺机型号,表2.1 双层摊铺设备机械性能比较,第2章
9、沥青路面双层摊铺设备,2.2双层摊铺设备调查,23,23,表2.2 双层沥青摊铺技术流程差异,第2章 沥青路面双层摊铺设备,24,目前双层摊铺机按结构分为组合式和整体式。 整体式双层摊铺机的特点：整机只有1套动力源、1组牵引大臂，行走方式为整体独立行走。 代表产品有荷兰戴纳派克双层摊铺机。,第2章 沥青路面双层摊铺,2.3双层摊铺设备结构特点,25,第2章 沥青路面双层摊铺设备,2.3双层摊铺设备结构特点, F300 CS高性能摊铺机 熨平板2：磨耗层普通熨平板 AM 300 模块含25吨磨耗层料斗 45吨大容量粘接层料斗 熨平板1：高压实熨平板,图2.1 荷兰戴纳派克双层摊铺机,26,26,
10、图2.2 双层摊铺机工作示意图,第2章 沥青路面双层摊铺设备,转运车向料斗供料,27,27,图2.3 双层摊铺机工作示意图,第2章 沥青路面双层摊铺设备,双层摊铺机熨平板工作,28,接料斗,刮板输料器,熨平振捣装置,自动找平装置,螺旋分料器,主要 结构部分,双层摊铺机拥有2套独立的摊铺工作装置,第2章 沥青路面双层摊铺设备,2.3双层摊铺设备结构特点,29,29,图2.4 刚装载了磨耗层物料的 转运车输料皮带,图2.5 戴纳派克转运车mF300 C操作台配升降机,第2章 沥青路面双层摊铺设备,30,国内双层摊铺工程情况,3.2,国外双层摊铺工程情况,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,3.2,
11、3.3,国内外双层摊铺工程对比,31,31,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,国外应用状况调查： 在欧洲,双层摊铺技术的应用已有10多年,由于双层摊铺技术在适用性、经济性等方面的优点,得到了许多欧洲国家的认可。目前,该项技术已经被引进到德国、荷兰和美洲等国家或地区,并且进行了实际工程应用,取得了良好的工程效果。,3.1 国外应用情况,32,32,表3.1 国外双层摊铺应用实例汇总,3.1 国外应用情况,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,33,德国茨维布茹肯BAB A 8高速公路,德国BAB A5高速公路,国外,单层摊铺时路面结构形式 3.5cm SMA 0/8 S + 8.5cm Abi
12、0/16 S +10.5cm ARB 0/32 CS 双层摊铺时路面结构形式 2.0cm SMA 0/8 S + 8.0cm Abi 0/16 S +12.0cm ARB 0/32 CS,单层摊铺时路面结构形式 3.5cm GA 0/11 S + 8.5cm Abi 0/22S 双层摊铺时路面结构形式 2cm SMA 0/8 S + 10cm Abi 0/22 S,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,34,德国不莱梅高速公路加宽改造,荷兰鹿特丹港用双层泡沫沥青摊铺分路支线,2 +8 cm,2cmOPA 0/2+5cmOPA11/16,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,德国BAB A31高速路
13、31合同段,2cm SMA 0/8 S +8cm ABi 0/22 S,3.1 国外应用情况,35,35,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,国内引进 2006年11月22日，瑞典戴纳派克公司与河北北方公路工程建设集团及石家庄开发区通汇公路科技公司在上海签订了双层沥青摊铺技术引入协议，引入我国第一台戴纳派克F300CS型双层摊铺机 。,3.2 国内应用情况,图3.1 戴纳派克F300CS,36,36,表3.2 国内双层摊铺应用实例汇总,3.2 国内情况调查,第3章 国内外双层摊铺工程应用调查,37,实例一 张（家口）石（家庄）高速公路,2007年张石高速施工中引入双层摊铺机，完成标段为K15+
14、000K30+790双向15公里高速公路的施工任务,路面结构形式为： 上面层：3cm厚AC-13 SBS改性沥青混凝土 中面层：6cm厚AC-20粗粒式沥青混凝土 下面层：12cm厚ATB-30沥青碎石,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,38,实例二 平（泉）铁（门关）二级公路,工程于2006年开工，K38+000处开始采用双层摊铺技术进行试铺,路面结构形式为： 上面层：2cmAC-13细粒式沥青混凝土 下面层：6cmAC-20粗粒式沥青混凝土,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,39,实例三 石（家庄）黄（骅）高速公路,2009年石黄高速大修，藁城西至辛集段采用双层摊铺技术,路面结构形式为
15、： 上面层：2cm AC-13C细粒式沥青混凝土 中面层：6cm AC-20C粗粒式沥青混凝土 下面层：7cm AC-25C粗粒式沥青混凝土,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,40,3,2,1,双层摊铺均采用上中面层一次性摊铺,上面层厚度范围为1.53cm，中面层厚度一般为58cm,两层组合后一次性摊铺厚度一般不超过10cm，在国外双层摊铺技术较为成熟的国家，双层摊铺总厚度已经达到了12cm,结果显示,第3章 双层摊铺国内外工程应用调查,3.3 国内外工程情况对比,41,本章 内容,第4章 沥青路面摊铺层间效果对比,4.1双层摊铺路面层间粘结性分析,4.3双层摊铺下混合料压实,本章 内容,4
16、2,第4章 沥青路面摊铺层间效果对比,为进一步了解双层摊铺技术的实际路用性能，我们已经进行了混合料温度观测试验、剪切试验、拉拔及马歇尔等试验，通过试验达到以下目的： （1）传统以及双层摊铺情况下层间粘结性能对比分析 （2）掌握双层摊铺情况下混合料热量散失情况 （3）掌握不同温度情况下混合料压实度,43,第4章 沥青路面摊铺层间效果对比,4.1双层摊铺路面层间粘结性分析,为了评价双层摊铺施工“热接热”“热接暖”“热接冷” 层间粘结性能传统方法差异。我们制作了3组马歇尔试件， 其流程如下： 1：放入AC-20混合料，预击实20次后放入烘箱中保温。 2：待温度分别达到达到160、 140、 120、 160时在试模中放入AC-10混合料。 3：正反击实75次，冷却，脱模。制作三组试件，每组
