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1、沥青路面高效能沥青路面高效能抗车辙抗车辙研究成果研究成果 交通部科学研究院交通部科学研究院20102010年年1 1月月1616日日 交通部科学研究院v1.车辙的形式v2.车辙的成因v3.目前处治技术措施v4.预防早期车辙技术v5.应用情况新新/改建沥青路面预防早期车辙研究改建沥青路面预防早期车辙研究 交通部科学研究院1.车辙的形式车辙的形式目前我国高速公路车辙严重段的破坏类型大部分为流动性车辙，而且这种比例还在不断增加。 交通部科学研究院1.车辙的形式车辙的形式 交通部科学研究院1.车辙的形式车辙的形式 交通部科学研究院1.车辙的形式车辙的形式 交通部科学研究院v车辙产生的外在因素v(1)高
2、温与持续高温的影响v(2)重载、超载交通的影响1.2车辙的成因车辙的成因 交通部科学研究院2.车辙的成因车辙的成因v(3)纵坡、车况及车速的影响 交通部科学研究院v产生车辙的内在因素分析v(1)路面结构设计v强基薄面还是全厚式沥青面层v(2)原材料性质v规范中沥青材料高温指标低v矿料级配v(3)混合料级配设计方法v用马歇尔设计方法本身存在问题v(4)施工v摊铺离析现象（和目标配合比差异性比较大）v碾压机械组合，缺少重型胶轮压路机v(5)现场评价方法v没有现场检测指标2.车辙的成因车辙的成因 交通部科学研究院v新/改建沥青路面预防车辙技术方案（1）Marshall设计方法：应用广泛、曾是世界各国
3、通用的设计方法v缺陷已逐步得到认识，诸如稳定度和流值，其指标本身不但离散性较大，且和路面性能没有很好的相关性等等。（2）Superpave混合料设计方法已取代马歇尔混合料设计方法v对禁区和控制点的存在性和合理性提出置疑，设计理论和方法中经验性的参数和指标占的比重大vSuperpave假设只针对基质沥青、不适用于改性沥青。v在Superpave初选最优级配的过程中，往往体积指标很难达到要求，这就需要对级配进行调整和更换材料，试验工作量大，周期长。3.目前预防早期车辙技术措施目前预防早期车辙技术措施 交通部科学研究院v新/改建沥青路面抗车辙技术方案（3）GTM 成型设计方法成型设计方法vGTM方法
4、设计的沥青混合料胶结料含量较低、试件密度高、空隙率及矿料间隙率小、饱和度大，混合料高温抗车辙能力、抗水破坏能力、低温抗裂能力及抗疲劳能力均显著提高。3.目前处治技术措施目前处治技术措施 交通部科学研究院4.新新/改建预防早期车辙技术改建预防早期车辙技术 修筑技术 沥青路面预防早期车辙沥青混合料抗车辙级配设计新方法沥青混合料抗车辙级配设计新方法试验验证高效能抗车辙级配设计方法的适用性试验验证高效能抗车辙级配设计方法的适用性高效能抗车辙施工工艺可靠性高效能抗车辙施工工艺可靠性 交通部科学研究院v式中，M是与路面温度、路面弯沉系数、轴承反复作用次数等有关的常数，为沥青混凝土的堆积密度，k为材料性质。
5、v通过不断调整公式中的参数,使计算值与试验值相吻合,从而确定了公式中的参数4.1预防性车辙级配设计新方法预防性车辙级配设计新方法 交通部科学研究院4.1模型建立（三级）模型建立（三级） 交通部科学研究院4.1模型建立（三级）模型建立（三级） 交通部科学研究院4.2试验验证预防性车辙能力级配设计新方法的适用性试验验证预防性车辙能力级配设计新方法的适用性v4.2.1马歇尔成型法试验验证沥青混合料级配设计新方法设计的沥青混合料高温抗车辙能力、水稳定性及防水性能；v4.2.2GTM成型法室内试验验证v4.2.3马歇尔试验和GTM试验的方法对比；GTM试验的优势和路用性能的可靠性； 交通部科学研究院4.
6、2.2 GTM成型试验验证成型试验验证GTM试验机 交通部科学研究院NLbWNSG*AFWhF滚轮夹具OLN旋转角传感器N机器角 GTM的部件与原理图的部件与原理图 交通部科学研究院旋转参数旋转参数vGSI（GyratoryStabilityIndex）压实试件的最终塑性形变大小是用GSI来表示的。GSI是试验结束时的机器角机器角与压实过程中的最小机器角最小机器角的比值，是表征试件受剪应力作用的变形稳定程度的参数。vGSF安全系数GSF抗剪强度与最大剪应力之比值， 交通部科学研究院4.2.3马歇尔试验和马歇尔试验和GTM试验的方法试验的方法的的对比对比和路用性能的可靠性和路用性能的可靠性v最佳
7、油石比最佳油石比面层油石比油石比差异差异GTM试件马歇尔试件ATB25-33.33.45.1AC-204.0 4.37.5AC-134.3 4.54.7 交通部科学研究院沥青混合料沥青混合料路用性能的路用性能的对比对比高温抗车辙GTM法车辙试验比马歇尔法车辙试验高48配合比设计方法级配混 合料 密度油石比（）车辙试验车辙试验45min车辙深度（mm）60min车辙深度（mm）动稳定度（次/mm）45min车辙深度（mm）60min车辙深度（mm）动稳定度（次/mm）GTMATB25-3 2.4923.31.252.46233623361.752.021367马歇尔方法ATB25-3 2.428
8、3.43.824.36157115715.656.69606 交通部科学研究院马歇尔试验和马歇尔试验和GTM试验的方法试验的方法的的对比对比和路用性能的可靠性和路用性能的可靠性v抗水损坏能力级配ATB25-3配合比设计方法GTM方法马歇尔方法油石比（）3.33.4VV（）1.94.3劈裂强度（MPa）1.311.310.920.92冻融后劈裂强度（MPa）1.241.240.750.75残留强度比（）94.7 94.7 81.581.5 交通部科学研究院马歇尔试验和马歇尔试验和GTM试验的方法试验的方法的的对比对比和路用性能的可靠性和路用性能的可靠性v不同方法设计的沥青混合料渗水试验结果不同方
9、法设计的沥青混合料渗水试验结果项目配合比设计方法油石比（）空隙率（）实测值渗水系数（mL/min ）GTM方法3.31.90 0马歇尔方法3.44.315.615.6 交通部科学研究院4.3高效能抗车辙施工工艺可靠性研究高效能抗车辙施工工艺可靠性研究v4.3.1抗车辙级配沥青混合料成型与之相适应的科学合理的试验路铺筑方案；v4.3.2通过对比不同施工工艺的试验路结果确定高速公路抗车辙沥青路面施工工艺；v4.3.3通过试验路确定施工质量的控制指标、评价标准与方法。 交通部科学研究院4.3.1抗车辙沥青路面施工工艺抗车辙沥青路面施工工艺v拌合质量控制拌合质量控制v矿料的级配控制矿料的级配控制为了尽
10、可能减小设计级配与实际级配之间的差异，在正式出料之在正式出料之前前,应先进行试拌应先进行试拌,试拌出的混合料的级配应与设计配合比一致试拌出的混合料的级配应与设计配合比一致。v沥青混合料出料控制沥青混合料出料控制1）沥青的加温温度：160-165；2）矿料加热温度：170-190；3）沥青混合料温度：160-165；v沥青混合料装车沥青混合料装车 “前后中前后中”v运输运输 交通部科学研究院4.3.2抗车辙沥青路面施工工艺抗车辙沥青路面施工工艺v沥青混合料摊铺沥青混合料摊铺不低于140离析控制接缝控制摊铺应平整、均匀v碾压碾压1） 碾压设备碾压设备2）碾压控制碾压控制3）沥青混合料温度：160-
11、165； 交通部科学研究院4.3.2抗车辙沥青路面施工工艺抗车辙沥青路面施工工艺碾压组合和碾压温度碾压组合和碾压温度:v两台130双钢轮振动,静压一遍，振压两遍；v三台26吨以上轮胎,碾压四遍；v两台110型双钢轮静碾压两遍，130型双钢轮振动除在初压前进时静碾、以后全部振碾。各种碾压应重叠轮宽的1/3宽度。v开始碾压的沥青混合料温度不低于140，v26吨以上轮胎压路机碾压终了的表面温度不低于90，v110型双钢轮压路机碾压终了的表面温度不低于80。 交通部科学研究院4.3.3施工质量控制标准施工质量控制标准项目配合比设计方法油石比（）空隙率（）实测值渗水系数（mL/min ）GTM方法3.3
12、1.90马歇尔方法3.44.315.6项目项目检测频度及单点检验评价方法检测频度及单点检验评价方法质量要求或允许偏差质量要求或允许偏差试验方法试验方法沥青三大指标进场的每车沥青留样按规范的要求TO606T0606混合料外观随时观测集料粗细、均匀性、离析、油石比、色泽、冒烟、有无花白料、油团等各种现象目测拌和温度沥青、集料的加热温度逐盘检查评定沥青加热温度160165集料加热温度170190传感器自动检测、显示并打印混合料出厂温度逐车检查评定160传感器自动检测、显示并打印、出厂时逐车人工检测逐盘测量记录，每天取平均值评定160传感器自动检测、显示并打印矿料级配逐盘在线检测按设计要求计算机采集数
13、据计算每天2次，以2个试样的平均值评定T 0725抽提筛分与设计级配比较逐盘检查，每天汇总1次取平均值评定沥青用量（油石比）逐盘在线监测计算机采集数据计算每天2次，以2个试样的平均值评定逐盘检查，每天汇总1次取平均值评定热料仓配比每天至少1次，以2个试样的平均值评定小于3T 0302、T 0327马歇尔试验每天2次，以46个试件的平均值评定按规范的要求T 0702、T 0709 交通部科学研究院4.3.3施工质量控制标准施工质量控制标准浸水马歇尔试验每天1次，试件数同马歇尔浸水残留稳定度大于80T 0702、T 0709冻融劈裂试验每天一次，试件数同马歇尔试验冻融劈裂抗拉强度比大于75T 07
14、29路面外观随时表面平整密度，不得有明显轮迹、裂缝、推挤、油包等缺陷，且无明显离析目测施工温度摊铺温度摊铺后检测 不低于插入式温度计 光轮初始碾压温度随时不低于插入式温度计 轮胎压力机终碾温度随时表面不低于光轮终碾温度随时表面不低于厚度每一处钻芯评定10T O912平整度标准差连续测定T 0932宽度检测每个断面T 0911压实度每一处钻芯评定（以GTM 标准标准密度为基准）96%96%T 0709现场空隙率每一处钻芯评定（以设计混合料最大理论相对密度为基准） 5T 0709 交通部科学研究院 交通部科学研究院v（一）车辙的形式（一）车辙的形式v流动型车辙v（二）车辙的成因（二）车辙的成因v除
15、了上述车辙产生内外因之外，加铺之前车辙铣刨不彻底；v未预测车辙与交通量的关系，处理完行车道，另外超车道紧随着出现。二、旧沥青路面车辙处治技术方案二、旧沥青路面车辙处治技术方案 交通部科学研究院v旧沥青路面车辙处治技术方案v(1) 微表处填补技术 v(2)铣刨拉毛技术v(3)铣刨加铺技术 2.3目前处治技术措施目前处治技术措施 交通部科学研究院v2.4旧沥青路面流动型车辙处治技术方案（1）一般路段流动型车辙处治技术方案v上、中、下面全幅挖出，按预防车辙技术方案的要求和方法处治v根据挖出厚度设计路面结构（2）道路交叉口车辙处治技术方案v选用粗粒径级配设计方法v根据处治厚度，按照OGFC或SMA计算
16、公称最大粒径原则计算公称最大粒径，确定混合料类型。2.4旧沥青路面抗车辙技术方案旧沥青路面抗车辙技术方案 交通部科学研究院5、应用情况、应用情况v相关科研课题相关科研课题长济高速公路沥青路面高效能长济高速公路沥青路面高效能抗车辙抗车辙 修筑技术研究修筑技术研究济邵高速公路济邵高速公路抗车辙抗车辙技术服务技术服务沥青及沥青混合料改性研究沥青及沥青混合料改性研究农村公路农村公路微表处微表处罩面系统应用探讨罩面系统应用探讨新型新型抗裂防水层抗裂防水层沥青路面修筑技术研究沥青路面修筑技术研究沥青路面高效能沥青路面高效能处治裂缝处治裂缝养护技术研究养护技术研究 交通部科学研究院3、应用情况、应用情况v实
17、践基础科研成果应用于长济高速公路焦作至修武段科研成果应用于长济高速公路焦作至修武段AC-13上面层36万平方米AC-20中面层36万平方米ATB-25下面层36万平方米2007年8月通车，未出现车辙。科研成果应用于济邵高速公路济源至邵原段科研成果应用于济邵高速公路济源至邵原段AC-16上面层30万平方米AC-20C中面层30万平方米AC-25C下面层30万平方米2008年12月通车。 交通部科学研究院3、应用情况、应用情况v实践基础科研成果应用于北京市大兴南六环磁各庄桥等平交口车辙处治技术科研成果应用于北京市大兴南六环磁各庄桥等平交口车辙处治技术AC-16上面层36万平方米2009年8月通车，未出现车辙。科研成果应用于内蒙古乌兰浩特至石头井子高速公路车辙处治技术科研成果应用于内蒙古乌兰浩特至石头井子高速公路车辙处治技术AC-13上面层30万平方米AC-20C中面层30万平方米AC-25C下面层30万平方米2010年10月通车。 交通部科学研究院
