江苏省高速公路沥青路面关键技术

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1、 江苏省高速公路沥青路面关键技术潘卫育江苏省高速公路建设指挥部 2008年11月主要内容1.概述 2.水泥稳定碎石基层技术 3.路面下封层技术 4.沥青路面面层技术 5.路面新结构、新材料的应用 6.结语1.概述 1996年，沪宁高速公路， 江苏首条高速 2008年， F全省高速公路3725公里。密 度3.52公里/百平方公里，居 全国各省区之首。 F建成了江苏省首轮规划的“ 四纵四横四联”高速公路网 。 江苏省高速公路：2000年之前 交通量增大，重载超载多交通量增大，重载超载多 ，面临严重考验，面临严重考验早期损坏较多早期损坏较多沪宁、锡澄高速为例沪宁、锡澄高速为例江苏省高速公路：2000

2、年之后 高度重视高速公路沥青路面技术的研究 “延长沥青路面使用寿命综合技术的研究” F江苏省高速公路建设指挥部、江苏省交通科学研究院及东南大 学联合承担u 课题对江苏省“九五”期间修建高速公路沥青路面的使用状况，交通荷载特点、沥青路面原材料、混合料组成设计、路面结构设计、施工工艺等方面进行了全面的调查，系统研究分析了成功的经验及产生病害原因，并对延长沥青路面使用寿命综合技术进行了系统的研究。FF主要子课题主要子课题 国内外沥青路面调查与病害分析 沥青混合料类型与设计方法研究 沥青下封层材料、结构及质量控制技术研究 提高沥青混凝土抗水损害性能的研究 沥青路面施工工艺与质量控制研究 江苏省高等级公

3、路适宜石料的调查与研究 高速公路沥青路面结构分析与使用性能研究沥青路面结构演变96年沪宁路99年广靖锡澄2000年京沪4cmAC16B6cmAC25I6cmAC25II2230cm二灰碎石基层二灰土4cmAK16C5cmAC25I7cmAC25II32cm二灰碎石基层二灰土4.5cmAK16C/SMA165cmAC25I7cmAC25I34cm二灰碎石基层二灰土改性沥青13型4.0cm改性沥青20型6.0cm普通沥青25I型 8cm水稳碎石基层 36-38cm二灰土03年以后高速 公路改性沥青AK13型4.0cm普通沥青20型6.0cm普通沥青25I型 7cm水稳碎石基层 36-38cm二灰土

4、01、02年高速公路江苏省路面技术发展：2000年之后沥青路面早期损坏基本沥青路面早期损坏基本 杜绝！杜绝！汾灌、沿江高速为例：汾灌、沿江高速为例： 0202年汾灌年汾灌(85km)(85km)通车，通车，0404 年沿江年沿江(113Km)(113Km)通车；通车； 汾灌：汾灌：6 6年来几乎无维修；年来几乎无维修； 沿江：分流沪宁重载交通沿江：分流沪宁重载交通 ，近，近4 4年状况良好；年状况良好；2.水泥稳定碎石基层技术 我省早期高速公路基层类型：二灰碎石 特点： F早期强度低，7天浸水强度0.60.8 MpaF离析比较严重 F局部压实度不够 F强度均匀性差 F水稳定性较小 自2000年

5、起，开始采用水泥稳定碎石，厚度 3638cm。 F集中厂拌 F用摊铺机分两层摊铺和压实 F层间洒布水泥浆增强粘结 F压实度标准98% F7天要求取出完整芯样 F7天浸水强度根据要求确定（4.0Mpa）。 水泥稳定碎石特点： F均匀性好，强度稳定，板体性好，易于养护， 施工方便，开放交通后表面不宜损坏 F但易产生收缩（干缩）裂缝。 为减少水泥稳定碎石基层裂缝，在混合料组成设 计阶段必须做到三个限制：在满足强度的基础上 限制水泥用量；限制细集料、粉料用量；限制使 用高强度的混合料组成级配。具体要求水泥用量 不大于5.5%，0.075mm以下颗粒含量不宜大于 5%，抗压强度代表值不宜大于4.5Mpa

6、。 F早强缓凝型水泥，水泥胶砂3天龄期抗压强度不小于 18Mpa，并减少水泥用量，一般控制在5.0%以内 F降低碎石混合料中细料含量，水洗法小于0.075mm部分 一般不超过4%； F基层碾压含水量控制在不超最佳水量的1%3.路面下封层技术 2003年开始对下封层技术进行了深入研究，并在 工程中不断应用，包括石油乳化沥青、改性乳化 沥青、改性热沥青等下封层等。 F单层式改性乳化沥青下封层的效果要比普通乳化沥青 下封层好得多，在高速公路建设中得到了较为广泛的 应用，能较好地满足下封层的技术要求。 还积极开展新的下封层技术的研究，包括Strata 沥青混合料、橡胶沥青碎石封层SAMI在下封层的 应

7、用等。 下封层的施工方法：采用智能型沥青洒布车喷洒SBS改性乳化沥青采用碎石撒布车撒布3mm5mm石灰岩集料4.沥青路面面层技术4.1路面厚度的调整及混合料级配的优化 厚度调整： F下面层加厚至810cm F中面层加厚至6cm F沥青面层厚度由16cm增到1820cmF三个面层均采用抗水损能力较强的密级配混合 料 F每层厚度与沥青混合料最大公称粒径之比不小 于3； 路面面层结构类型与厚径比面层类型层厚（mm ）混合料类型公称最大粒径（ mm）厚径比上面层40AK-13S SMA-13S13.23.03中面层60AC-20S Sup-2019.03.16下面层80100AC-25S Sup-25

8、26.53.023.77AC-S型混合料 本着“嵌挤密实”的原则， 改进传统的AC-I型混合料 级配，调试出既能做到施 工均匀性好，又能明显改 善中下面层抗水损害能力 、抗车辙能力的混合料类 型； 自2001年起江苏省高速公 路中下面层大部分采用AC -20S、 AC-25S结构，应用 情况良好； 新版施工规范吸纳。1001000 00.075 0.30.075 0.3 2.36 2.36 12.5 12.5 19.019.0设计集料结构设计集料结构4.2改性沥青的应用对沥青路面的重要性 改性沥青混合料更能适应高速公路重载交 通的要求。 中上面层基本采用改性沥青，部分标段在 下面层也采用改性沥

9、青； 2001年后通车高速公路解决了路面早期损 害问题，改性沥青应用起到很大作用。 4.3严格沥青路面原材料技术标准，采用优质材料高度重视路面原材料的质量适当提高沥青、集料的技术标准道路石油沥青： l老化后延度15不小于100cml针入度比不小于65l蜡含量不大于2l针入度指数 -1.3+1.0 SBS改性沥青：l针入度指数 -0.2+1.0 l软化点不小于60l弹性恢复不小于70l针入度比不小于65集料： l压碎值：20 % l针片状颗粒含量：12 % （ 上面层15 % ）l软石含量：3.0 % l上面层粗集料0.075MM颗粒含量提出不同要求1号料0.6 % 2号料0.8 % 3号料1.

10、0 %增加了上面层集料的高温压碎值指标：24% 沥青驻厂检测和飞行检查： F从2005年开始，江苏省高速公路建设开始实行 驻厂改性沥青检测制度，专门派驻专业试验人 员，负责改性沥青生产现场取样与监督工作。 F进口沥青采取商检平行试验检测 F业主随时对生产混合料的沥青进行现场飞行检 查，以确保胶结材料质量。 建立了全省高速公路路面集料市场准入制度 宕口 石料品质、地质构造 储量 生产设备 全部使用反击式破碎机 有吸尘设备降低生产过程二次污染 使用隔片机降低针片状颗粒含量 有满足集料常规指标的检测设备和试验人员 生产场地 生产场地全部水泥混凝土硬化，面积不小于1万平方米 生产场地和集料堆放场地相对

11、分离 生产现场排水设施齐全 交通条件满足大规模运输要求4.4严格沥青混合料施工控制标准 （1）压实度双控 F马歇尔标准试件密度的压实度不小于98% F理论密度压实度为93%97%范围内，SMA为 94%96.5%范围内。 （2）渗水系数的提高F渗水系数综合反映了路面的压实度和路面均匀 性，是非常重要的指标；F2002年，渗水系数的标准暂定不大于50ml/min 。 F2005年，在继续推行渗水系数标准的基础上， 提出各面层渗水系数的合格率标准。 AC25、Sup25：渗水系数不大于60ml/min，合格率 宜不小于80%。 Sup20：渗水系数不大于50ml/min，合格率宜不小 于80%。

12、SMA13、AK13 、AC20：渗水系数不大于50ml/min ，合格率宜不小于90%。 （3）离析标准的提出F路面均匀性问题我国路面施工控制中的主要质 量弊端 运输、摊铺过程中级配离析 路面压实度不均匀卡车末端温度离析摊铺机接缝两侧温度离析运料车上温度离析温度离析沥青路面离析检测方法与判定标准 测定方法测定指标无离析轻度离析中等离析严重离析铺砂法TD/TD平均1.9取芯法密度差，g/cm30.08级配变化，%/1个筛孔大 于5%1个筛孔大 于10%2个筛孔大 于10%沥青用量变化， %0.6核子密度仪密度差，g/cm30.08红外线摄像温度差，30建议的处理措施/通知整改局部返工返工 （4

13、）提高混合料击实标准，适应江苏省重 载交通的要求 FSMA13混合料设计：击实次数由50次/面提高 到75次/面，并相应加强了现场碾压。 AK-13S：F对AK13A混合料的级配 进行了改良，采用75次击 实，设计空隙率35%， F自2001年起建成通车的高 速公路上面层约70%采用 AK13S。 FAK13S路表基本均匀，满 足抗滑和密实封水的要求 ，应用情况良好。 （5）粘层沥青的使用F下面层与中面层之间和中面层与上面层之间均 必须喷洒粘层沥青。 F全面采用智能洒布车喷洒SBS改性乳化沥青， 喷洒效果良好，喷洒数量按纯沥青计0.2kg/m2 0.3kg/m2。 4.5高度重视沥青混合料配合

14、比工作用于各面层的各种类型 的沥青混合料均坚持目 标配合比设计、生产配 合比设计和生产配合比 验证（即试拌试铺）三 个设计阶段。委托具有丰富工程经验 的试验检测单位进行目 标配合比设计 0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216.019.04.6采用先进施工机具设备 在“十五”期间，采取的“用设备保工艺，用工艺保质量”的举措已成共识，江苏省高速公路建设指挥部积极采用先进的施工设备，高度重视沥青路面质量。 近几年，江苏省高速公路沥青路面施工技术有了很大的进步，一些性能稳定的关键施工设备的普及是提高沥青路面施工质量的重要因素。FF拌和楼拌和楼F混合料拌和逐渐由两台30

15、00型拌和楼过渡到采用一台4000型以上的大产量、性能稳定的拌和楼。F采用两台新旧程度近似、性能稳定的摊铺机配备非接触式平衡梁梯队摊铺。FF摊铺设备摊铺设备FF碾压设备碾压设备F现场碾压时采用12吨以上的双钢轮振动压路机和的大吨位胶轮压路机（25吨以上）。 F采用智能洒布车洒布下封层和粘层沥青，提高了下封层和粘层的质量。FF智能洒布车智能洒布车4.7加强施工过程质量控制 在沥青面层施工过程中，严格现场质量管 理，采取了一些行之有效的措施，提高沥 青面层的施工质量。FF后场质量控制后场质量控制 材料堆放要求F场地硬化，分堆堆放，采用挡墙隔开避免混料。F细集料均采用大棚覆盖，避免受潮。F原材料要求分层堆放，高度不宜太高，避免堆料离析。F加强后场拌和楼稳定性的控制，应尽量避免手动补仓。F配备打印装置，逐盘打印混合料生产记录，并定期对拌和楼计量和测温进行校核。F合理确定拌和楼每盘料生产周期，确保混合料的均匀性，保证混合料无花白和离析现象。F在生产配合比设计时要求对拌和楼进行冷料流量试验。F拌和楼筛网设置根据冷料级配情况合理选择筛网，减少级配的波动性。FF拌和楼控制拌和楼控制FF运输过程质量控制运输过程质量控制 运输卡车来回移动，分前、后、中三次装料，减少级配离析。 采用双层