路桥工程分区
查看: 342|回复: 0
听众数收听数最后登录注册时间主题精华0积分619帖子
一星工程师, 积分 619, 距离下一级还需 31 积分
　　1　工程概况
　　汾柳高速公路全长78Km , 采用半刚性沥青路面结构形式，汾柳高速公路重载车辆较多并且弯多坡大，整个路线穿越吕梁山，自然条件相对恶劣，根据SBS改性沥青的良好的路用效果，选定上、中面层均采用SBS改性沥青作为胶结料，同时利用最大密度曲线理论原则制定设计级配范围。通车一年来沥青路面使用性能良好。以下介绍具体的应用情况。
　　2　基质沥青及改性沥青
　　2.1基质沥青
　　汾柳高速公路上、中面层基质沥青分别采用壳牌90号和SK90号两种沥青，其技术性能指标见表1。
　　基质沥青试验结果& && && && & 表1
针入度P(25 ℃,100g ,5S) , (0. 1mm)
针入度指数PI
软化点（℃）
10℃延度(cm)(5cm/min)
15℃延度(cm)(5cm/min)
蜡含量(蒸馏法) (%)
TFOT (163℃,5h)
残留针入度比(%)
　　　　　
　　两种沥青均满足道路石油沥青90号A级技术标准，可以用于本高速公路沥青路面上、中面层。
　　2.2改性沥青
　　将壳牌和SK两种基质沥青分别掺加不同剂量（内掺3.5-5.5%）和不同厂家SBS改性剂（燕山4303和岳阳道改2#），采用室内高速剪切设备制备改性沥青,剪切速度为3000n/ min。制备时,首先将基质沥青加热到160～170 ℃,加入SBS 改性剂,同时升温至170～180 ℃,搅拌15然后在180～190 ℃的条件下高速剪切30～40最后在180 ℃左右搅拌10min ,即制成改性沥青。试验按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(J TJ 052 - 2000) 中的要求进行。经过试验数据分析得到：两种改性剂在相同剂量下改性效果接近，考虑价格和供应情况选定燕山4303；根据山西省改性沥青常用技术标准（见表2）选定上面层SBS剂量4.5%，中面层4.0%。两种改性沥青试验数据见表3。
　　SBS改性沥青技术要求& && & &&表2
上面层SBS改性沥青指标
中面层SBS改性沥青指标
针入度25℃,100g,5s& & (0.1mm)& &&&40-60
针入度指数（PI）& && && && && && & 最小+0.2
延度5℃,5cm/min& &&&（cm）& && &&&最小30
软化点 TR&B& && && &&&（℃）& && &&&最小75
运动粘度135℃& && &&&（Pa.s）& && &&&最大3
闪点& && && && && &&&(℃)& && && &最小230
溶解度& && && && && & (%)& && && &最小99.5
离析，软化点差& && &&&(℃)& && &&&最大2.5
弹性恢复25(℃)& && &&&(%)& && &&&最小90
RTFOT　　后残留物
质量损失&&(%)& && &最大1.0
针入度比25℃ (%)& & 最小70
延度 5℃&&(cm)& && &最小20
细度（μm）& && && && && && && &&&最大5
生产温度（℃）& && && && && && && &最大180
到达工地温度（℃）& && && && && && &最小140
在搅拌条件下储存稳定性（天）最小& && && && && &最小7
SBS改性沥青室内试验结果汇总& && &表3
壳牌90+4.5%SBS
SK90+4%SBS
针入度（25℃、5s、0.1mm）
15、25、30℃
　　软化点（℃）
5℃延度（5cm/min）（cm）
25℃弹性恢复（%）
RTFOT后残留物
25℃针入度
质量变化（%）
针入度比（%）
5℃延度（5cm/min）（cm）
　　为保证改性质量，防止运输改性沥青由于添加稳定剂产生对质量的影响，汾柳高速公路采用现场加工方式制作SBS改性沥青，通过管道直接接入沥青拌合锅，生产混合料。
　　3 密级配改性沥青混合料级配范围的确定
　　& & 3.1最大密度曲线理论(Theory of maximum density curve)
　　最大密度曲线理论是通过大量试验提出一种理想曲线。富勒( Fuller)和他的同事研究认为：固体颗粒按粒度大小，有规则地组合排列，粗细搭配，可以得到密度最大、空隙最小的混合料。初期研究理想曲线是：细集料以下的颗粒级配为椭圆形曲线，粗集料为与椭圆相切的直线，由这两部分组成的级配曲线，可能达到最大的密度。这种曲线计算比较繁杂，后来经过许多研究改进，提出简化的“抛物线最大密度理想曲线”。该理论认为：“矿质混合为的颗粒级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大”。最大密度理论的发展过程可以简单如下所列：
　　（1）1907年Fuller和Thompson通过试验对比提出最大密度关系为：
　　& && && && && && && && &&&Pi=100(di/D)0.5
　　式中：di——矿质混合料各粒级颗粒粒径
　　Pi——各级颗粒粒径的通过率；
　　D——混合料最大粒径；
　　（2）其后Tabol对Fuller曲线进行修正，提出最大密度曲线n次幂公式：Pi=100(di/D)n
　　（3）Nijboer通过试验认为n=0.4-0.5；
　　（4）20世纪40年代美国Nijboer验证得出n=0.45时不同级配的矿料可获得最大密度；
　　（5）20世纪60年代Goode、Lutsey验证确认n=0.45可获得最大密度；
　　（6）20世纪80年代美国沥青协会（AI）再次验证得出当n=0.45不同的级配的矿料确实可获得最大密度；
　　目前，最大密度理论公式Pi=100(di/D)n中n=0.45，已经得到世界各国公认，该理论在密级配沥青混合料矿料级配设计中得到广泛的应用。
　　3.2汾柳高速公路密级配沥青混合料矿料的级配范围& &
　　为确保高速公路沥青面层工程质量，根据新规范的要求并结合我省多年高速公路工程建设实践经验，通过以最大密度理论公式Pi=100(di/D)0.45计算得到的各级筛孔通过率为工程沥青混合料的标准级配，制定出以下沥青混合料矿料级配范围：
　　汾柳高速公路沥青混合料矿料级配范围& && && && && & 表4
筛孔孔径（mm）
　　注：应用中，工程设计级配范围即为标准级配±允许误差，如AC-13中筛孔13.2mm对应的级配范围为：
　　(91.7-2=89.7) ～(91.7+7=98.7)。
　　4.密级配改性沥青混合料的施工
　　4.1沥青混合料配合比设计
　　依据最大密度理确定的工程级配范围，按照《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004附录热拌沥青混合料配合比设计方法的要求进行目标、生产配合比设计，两个设计阶段上、中面层沥青路面动稳定度分别大于5000次/mm和3000次/mm，其他指标也满足相关要求。
　　4.2拌和
　　拌和必须均匀，只有SBS沥青改性剂完全分散在沥青中，才能充分发挥其效能，特别是本路采用密级配混合料，拌合后的混合料必须均匀一致，无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象。混合料拌和时间以沥青能均匀裹敷矿料为度，单卧轴式拌合锅湿拌时间不少于40秒，双卧轴式拌合设备湿拌时间不少于30秒。由于SBS改性沥青混合料的施工温度要求较高，必须控制好各个环节的温度。
　　& && &SBS改性沥青加工相关温度
　　基质沥青加热温度& && && &&&160--170℃
　　加工改性沥青温度宜为& && & 165-170℃
　　改性沥青储存温度& && && &&&155--160℃
　　集料加热温度& && && && && &185--190℃
　　混合料出厂温度& && && && & 175--185℃
　　混合料贮存温度& && && && & 降低不得超过10℃
　　废弃温度& && && && && && & 195℃（黄烟、发乌）
　　⑴ 自卸汽车车厢不得有漏油、漏料问题。
　　⑵ 沥青混合料保温是保证工程质量的重要技术措施，因此所有运输车辆顶部应加棉被覆盖保温，拌和站应配专人负责覆盖，卸料时方可揭开。
　　⑶ 为防止车厢内粘附混合料，可用喷雾器在车厢内侧喷涂柴油水（柴油与水的比例为1：3），但车厢底部不得有积液。
　　⑷ 运料车接料时，应按前、后、中三次移动装料，以减少离析现象。
　　⑸ 运料车应在摊铺机前10-30cm处停车，不得撞击摊铺机，卸料过程中应挂空挡，靠摊铺机推动前进（不允许手制动刹车，下坡路段坡度大时，可略带脚制动刹车但不得使摊铺机阻力过大）。
　　⑹ 运料车向摊铺机卸料完成后，须将车厢后挡板挂钩挂好，以防漏料。
　　4.4沥青拌合场储存
　　SBS沥青的储存温度应保持在160℃左右，若温度低于所要求的储存温度，SBS沥青的粘度过大，从而导致沥青罐的油管路堵塞，最后只能停产修理。沥青热拌厂储存的SBS改性沥青必须做到24小时搅拌并应在尽快使用，防止离析。 当一天的施工任务完成后，应尽量用完罐中的沥青，或者给沥青罐加满沥青，或把剩余的少量沥青抽到其它储存罐内，以减少沥青与空气接触的表面积，从而防止沥青老化。沥青拌合厂储存罐大部分为卧式，为保证SBS改性沥青的均匀性，应在贮存罐顶部安装搅拌器，或用贮存罐中自带搅拌器，搅拌器每2小时搅拌一次，搅拌时间每次20分钟。
& &4.5摊铺
　　汾柳高速公路采用一台ABG-525或弗格勒-2500摊铺机全幅摊铺。为保证面层平整度，沥青混合料的拌和、运输能力应保证不间断进行摊铺作业，摊铺时应保证摊铺机前至少有3-4辆等待卸料的运输车辆。摊铺机应连续、匀速行驶,摊铺速度一般不大于3.5m/min，采用高频率、低振幅方式振捣，摊铺压实度应大于80%。由于SBS沥青粘度较大，粘附力强，为了防止平衡梁粘结混合料影响平整度，摊铺机后平衡梁必须改成钢滑靴式结构或采用非接触式平衡梁。
　　4.6碾压
　　（1）碾压工艺
　　& && && && &&&初压：DD110静压1遍
　　& && && &复压：轮胎压路机碾压1～2遍&&DD130震动碾压1～2遍&&DD110震动碾压1～2遍
　　终压：DD110静压1遍& &&&或
　　初压：轮胎压路机碾压1～2遍
　　& && && &复压：DD130震动碾压1～2遍&&DD110震动碾压2～3遍
　　终压：DD110静压1遍
　　压轮重叠宽度规定轮胎压路机为30cm，钢轮压路机为20cm。，最终的碾压工艺通过铺筑试验段确定。
　　（2） 碾压温度及速度
　　改性沥青合理初压温度约为165℃-175℃，终压完成温度不低于110℃。
　　各种压路机的碾压速度应符合表5规定。
& && && && && && && &压路机的碾压速度（km/h）& && && && && & 表5
压路机类型
轮胎压路机
双钢轮振动压路机
　　(静压)
4-5（震动）
2-3（静压）
　　（3）注意事项
　　①采用一台摊铺机摊铺时，碾压应由低处向高处顺序进行。
　　② 初压应尽可能在高温度状态下紧跟摊铺机碾压。振动压路机碾压速度大于6 km/h时，面层可能产生波浪不平整现象，速度小于3 km/h时，可能产生过振现象，容易导致骨料破碎和泛油问题产生，故应严格控制振动压路机碾压速度。
　　③碾压时压路机驱动轮应面向摊铺机。
　　④振动压路机应遵循“高频、低幅”原则，振动频率要求35-50Hz，振幅为0.3-0.8mm。碾压倒车时，应先停振停车，再慢速起动，以避免沥青面层产生推拥、开裂。
　　⑤铺筑桥面为防止粗集料破碎，不用震动碾压。
　　⑥为防止轮胎压路机粘轮，可用喷雾器在轮上薄层喷涂专用防粘剂，不得喷水。高温时不易发生粘轮现象，对已粘附的混合料，应及时清除。
　　⑦轮胎压路机轮胎压力≥0.5MPa，轮胎压力应均衡一致，并不得有破损。
　　⑧压路机不应在未冷却结硬的路面上停放。
　　⑨与构造物相接部若无法碾压时，应用夯板或夯锤补充压实。
　　⑩碾压过程中应用核子密度仪对压实度进行动态检测，以避免压实度不足或超压问
　　4.7质检项目和频度
　　按《公路沥青路面施工技术规范》和《公路工程质量评定标准》和本工程项目的规定进行。
　　5 结论及建议
　　（1）按照最大密度理论原则确定的设计级配范围，进行密级配沥青混合料配合比设计，生产出的沥青混合料能够达到理想的使用效果。
　　（2）SBS改性沥青混合料施工的关键是提高温度。SBS改性沥青在高温下与普通沥青混合料十分接近，只要满足施工各个环节的温度控制，必然能够保证SBS改性沥青混合料的铺筑质量。
　　（3）密级配改性沥青混合料在汾柳高速公路中的应用一年来使用效果良好，建议我省在以后沥青路面铺筑中推广应用密级配SBS改性沥青混合料。
8-1(商易宝)
8-2(英才网)
8-3(媒体广告)
(资料专属客服)您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
沥青路面车辙病害及抗车辙剂解决措施.ppt 55页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
下载提示
1.本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值，立即自动返金币，充值渠道很便利
需要金币：150 &&
你可能关注的文档：
··········
··········
1车辙定义在高温和渠化交通的作用下，沥青路面结构层出现的永久变形。2车辙产生的背景和现象上世纪70年代美国的调查表明：在州际和主要公路上车辙所致的路面损害约占30%；80年代日本的调查表明：由于车辙所引起的路面损害高达80%。国内随着高速公路的建设，近年来（1999年以后）不同省份通车的沥青路面都出现了车辙。1998年通车的沈阳~山海关高速公路2年后就出现了较严重车辙1999年10月通车的北京~秦皇岛高速公路，2000年7月份就出现了断断续续的车辙2000年通车的机荷高速公路，在2003年7月出现了严重车辙，车辙最大深度达8cm，远超过设计要求的1.5cm2003年通车的郑少高速公路，在通车不到半年就相继出现了车辙，在上坡路段最大车辙深度达10cm.3车辙分类磨耗型车辙压密型车辙失稳型车辙路面结构矿料级配交通荷载纵坡的影响温度的影响原材料沥青的影响一般认为沥青路面的车辙产生在面层，这主要是与我国大多采用半刚性基层有关；对于半刚性基层沥青路面，来自面层的车辙占整个路面的90％以上。对于柔性基层来讲，沥青路面结构产生的车辙来自整个路面结构，尤其是土基。沥青层厚度对车辙影响4.2面层级配的影响超重载现象严重在某高速公路上，大型货车中轴载超过我国标准轴载10T的比例平均：40.6%；从调查发现，车辙严重的路段均在陡坡路段，特别在高速公路行驶重载和超重载车辆的情况下，往往容易产生较严重的车辙。超重载货车在上坡路段的速度一般为20km/h，车辆如果以100km/h速度行使，对路面沥青层的作用时间约为0.02s，如果行使速度只有20km/h，则对路面沥青层的作用时间约为0.1s。没有高温，即使在超重载的交通状况下，车辙也难以产生。随着温度的升高，沥青的粘度呈对数级下降，沥青混合料的抗压强度和抗剪强度快速下降。夏季中午路表温度最高达60~70℃，有时路表温度大于60℃的时间大于5个小时，远远大于重交沥青的软化点。目前大部分高速公路对沥青的选择是比较注重的，大多选用优质沥青，上面层采用改性沥青，但是忽视了砂石料的影响。粗集料棱角性不足，细集料多用石屑或砂。材料来源于不同的料场，级配很难控制。对许多密实型连续密级配沥青混凝土来说，粗集料是呈悬浮结构状态，相互嵌挤作用相当有限，这时沥青结合料的高温劲度就起到更为重要的作用。可以使用低标号的沥青，如50＃，70＃沥青面层级配沥青混合料的高温抗车辙能力有60%依赖于矿料级配的嵌挤作用，沥青结合料则提供40%的抗车辙能力。天然砂掺量每增加1％，沥青混合料的动稳定度降低4％。对于超重载路段的面层建议限制甚至不用天然砂。机制砂通常有良好的抗车辙性；石屑应严格控制0.075mm筛孔通过率。采用较硬的沥青或改性沥青。在超载车辆多、气温高、上坡段等地段，建议沥青胶结料的选用应考虑高温再提高一个或两个性能等级。应严格控制沥青用量，在高温地区在最佳沥青用量基础较低0.3%左右用量，有助于提高沥青混合料的动稳定度，从而改善抗车辙能力。结构层对于高温地区的超重载道路，应该提高中面层的车辙标准；在不提高车辙标准的情况下，车辙试验的试验压强和试验温度应模拟当地路面实际情况。如65度，0.9MPa等施工方面正确处理规范级配、目标级配和施工级配之间的关系合理提高压实度，适当减少空隙率采用实测密度与理论密度双控空隙率，保证理论密度不低于94%，实测空隙率在4%左右。严格控制沥青用量建议缩小沥青用量允许误差的范围，将规范规定的允许误差士0.3％缩小为士0.2％。严格控制石料的压碎值动稳定度评价高温稳定性存在问题45min抗车辙剂是以一种或多种纤维聚合物材料，经过一定工艺合成的高分子聚合物，可通过拌合或熔融分散在沥青混合料中，以改善或提高沥青混合料抗车辙性能的沥青混合料外掺加剂。外观为黑色颗粒可在常温下保存密度：0.92~1.1g/cm3熔融指数：7~10g/10min熔点：140~150℃粒径：不大于6mm胶结作用通过部分聚合物的溶解形成胶结作用，从而达到降低渗透性、提高环球法软化温度和降低热敏感性等效果加筋作用通过聚合物中塑料纤维在级配骨架内部搭桥而形成嵌挤作用施工时微粒临时得到软化，然后这些颗粒在碾压过程中热成型，从而填充沥青混合料中的空隙沥青改性作用：抗车辙剂在湿拌和运输过程中，部分溶胀于沥青中，形成凝胶层，从而达到对沥青的改性、提高软化点温度、增加粘度、降低热敏性等沥青改性的作用；变形恢复作用：抗车辙剂的弹性成分在较高温度时具有使路面的变形部分弹性恢复的功能，因而降低了成型沥青路面的永久变形。3抗车辙剂的性能及与改性沥青对比3抗车辙剂的性能及与改性沥青对比3.2马歇尔水稳性能比较——残留稳定度试验采用AC-20级配，分别采用海川公司产车辙王（掺量3.5‰）、茂名石化产SBS改性沥青和克拉玛依70#A重交沥青，根据JTJ052
正在加载中，请稍后...您所在位置： &
&nbsp&&nbsp
沥青路面车辙病害及抗车辙剂解决方案.ppt55页
本文档一共被下载：
次 ,您可免费全文在线阅读后下载本文档
文档加载中...广告还剩秒
需要金币：150 &&
沥青路面车辙病害及抗车辙剂解决方案.ppt
你可能关注的文档：
··········
··········
1 车辙定义
在高温和渠化交通的作用下，沥青路面结构层出现的永久变形。 2 车辙产生的背景和现象 上世纪70年代美国的调查表明：在州际和主要公路上车辙所致的路面损害约占30%；80年代日本的调查表明：由于车辙所引起的路面损害高达80%。
国内随着高速公路的建设，近年来（1999年以后）不同省份通车的沥青路面都出现了车辙。 1998年通车的沈阳~山海关高速公路2年后就出现了较严重车辙
1999年10月通车的北京~秦皇岛高速公路，2000年7月份就出现了断断续续的车辙
2000年通车的机荷高速公路，在2003年7月出现了严重车辙，车辙最大深度达8cm，远超过设计要求的1.5cm
2003年通车的郑少高速公路，在通车不到半年就相继出现了车辙，在上坡路段最大车辙深度达10cm. 3 车辙分类 磨耗型车辙 压密型车辙 失稳型车辙
路面结构 矿料级配 交通荷载 纵坡的影响
温度的影响
原材料 沥青的影响
一般认为沥青路面的车辙产生在面层，这主要是与我国大多采用半刚性基层有关；对于半刚性基层沥青路面，来自面层的车辙占整个路面的90％以上。
对于柔性基层来讲，沥青路面结构产生的车辙来自整个路面结构，尤其是土基。 沥青层厚度对车辙影响 4.2面层级配的影响
超重载现象严重
在某高速公路上，大型货车中轴载超过我国标准轴载10T的比例平均：40.6%；
从调查发现，车辙严重的路段均在陡坡路段，特别在高速公路行驶重载和超重载车辆的情况下，往往容易产生较严重的车辙。超重载货车在上坡路段的速度一般为20km/h，车辆如果以100 km/h速度行使，对路面沥青层的作用时间约为0.02s，如果行使速度只有20 km/h，则对路面沥青层的作用时间约为0.1s。
没有高温，即使在超重载的
正在加载中，请稍后...