运用QC提高沥青路面抗车辙性能

运用QC提高沥青路面抗车辙性能
运用QC提高沥青路面抗车辙性能

运用QC提高沥青路面抗车辙性能

李建松

一、选题理由据国际性的统计资料表明,大约80%的沥青路面维修养护都因车辙变形引起。与其他开裂、水损害等病害相比,车辙病害的危险性最大,它直接威胁交通安全。与其它病害相比,车辙的维修也最难,因为它不仅发生在表面层,也经常发生在中下面层。在我国,随着汽车重车数量急剧增加及轴载的加大(特别是超载重车),车辙破坏表现为沥青混凝土路面最主要的破坏形式。产生车辙破坏的根本原因是因为沥青混凝土高温稳定性不足。如何提高沥青混合料的抗高温性能?通常采取的措施,一选用较粗级配类型,即增加粗集料用量减少细集料用量使沥青混合料类型为骨架密实结构;二采用改性沥青,仅靠混合料级配优化提高抗车辙能力是有限的,大量试验结果表明,再利用重交通A级沥青的条件下,通过减少细集料和增加粗集料将悬浮密实结构优化到骨架密实结构混合料,最多将动稳定度提高到原来的2~2.5倍。在此情况下可采用高温粘度大的低标号沥青或改性沥青,可将动稳定度在提高1~2倍。三添加外掺剂,比如说抗车辙剂、纤维、水泥、石灰等。

连霍国道主干线红山口—鄯善高速公路建设项目第十三合同段,起点:ZK3785+000,终点:ZK3844+600,全长59.6Km。本合同段位于戈壁荒漠地,属百里风区,夏季地表温度高达60多度;冬季风沙大,温度低至零下28.7度;年平均降水量25.5mm。其沥青路面设计型式为:

上面层:12.25米宽4cm中粒式沥青混凝土(AC-16C型);

下面层:12.33米宽6cm粗粒式沥青混凝土(AC-25F型)。

此结构设计与现行规范存在冲突;1结构层厚度与最大公称粒径,规范要求沥青层一层的压实厚度厚度不小于最大公称粒径的2.5~3.0倍,即AC—25沥青混凝土单层铺筑厚度为7~8CM,AC-16沥青混凝土单层铺筑厚度为5CM(在内地基本上如此设计)。结构层厚度与

最大公称粒径的倍数关系主要是考虑施工离析及压实情况,混合料粒径大施工时易产生粗细集料离析,透水。2下面层采用AC-25F型粗粒式沥青混凝土,根据当地情况(本地具有独特的暖温带荒漠气候之特点,沿线地区雨量稀少,气候干旱,昼夜温差大,所在地最高气温45.2℃,极端最低气温-28.7℃,年均降水25.5毫米。)在现行沥青混凝土路面施工规范中属于?-Ⅱ-Ⅳ区,重点考虑高温车辙病害应选用AC-25C(粗)型沥青混凝土。(后业主代表执行办同意采用AC-25C型,但在资料里不写F或C型。)

二、QC小组成员组成

姓名职务工作内容

李建松总工全面技术负责

张鹏试验室主任配合比设计及成品料拌和

罗长青质检工程师全面质量负责

周继升工区主任摊铺现场负责人

张磊试验员试件成型及马歇尔指标检测

邢少强试验员取芯检测

三、目前国内车辙病害及防治措施

一)、车辙种类,沥青路面的车辙有如下几类:

1、结构性车辙由于汽车荷载作用超过路面各结构层的强度,发生在沥青面层以下,包括路基在内的各结构层的永久变形,此种类型车辙称为结构性车辙。这种车辙宽度较大,两侧没有隆起现象,车辙较深处常伴有沥青面层纵向龟裂。在早期修建的沥青路面中结构层设计薄,压实设备轻等在超载汽车荷载作用下,路面基层及路基各层产生破坏,出现此类车辙。在近期的高等级公路设计和施工中,路面各结构层厚度大(多在60cm~100cm间)、

强度高(多为整体强度较高的半刚性路面),发生此类车辙病害的几率大大降低。

2、沥青混合料失稳性车辙在高温条件下,经汽车车轮反复作用下,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,是流动变形不断积累形成的车辙,称为沥青混合料失稳性车辙。其特点是在车轮行驶度的部位下凹,车轮作用少的车道两侧向上隆起,在弯道处存在明显的向外推移,车道标线弯曲变形。该类车辙为目前主要车辙类型。(常说的车辙即为此类)

3、磨耗性车辙主要由冬季镀钉轮胎对路面磨耗引起的。此类车辙主要发生在山区道路上,发生的几率较小。

4、压密性车辙由于沥青面层本身在重车高温下碾压,使混合料继续压密形成的车辙。此类车辙可通过施工控制使其降低,比如说提高压实标准、减小成型路面的现场空隙率等。该类车辙两侧没有隆起,只有下凹,成V字形或W形,该类车辙多发生在通车较高气温初期。

二)成因分析、预防及减少车辙病害的措施,主要针对沥青混合料失稳性车辙(最主要车辙病害种类)而言。

高速公路,总体来说车辙产生的因素可分为外因和内因两个方面:

1.外部因素分析:外部因素主要包括高温、重荷载、渠化交通、车流量、路面坡度的影响,其中高温和重荷载是两个影响最大、最普遍的因素。

(1)高温对车辙的影响:荷载和温度是路面产生车辙的两个重要因素,路面车辙的发展过程实际上是沥青混合料在高温下的蠕变过程。温度越高,沥青混合料的劲度模量越低,抗车辙能力越小。调查发现高速公路车辙的产生一般发生在每年的7、8月份中,尤其是连续两三天内出现高温天气时,车辙很容易出现。一般连续的高温使得路面积聚的热量不能很快的释放出去,沥青混合料在持续高温环境下,粘聚力降低,抗剪强度降低导致了路面的破损。

(2)超载和车流量对车辙的影响:同轴载作用下沥青层内剪应力理论研究表明;车辙产生的主要原因之一是在车轮竖向和水平荷载作用下,沥青层内产生剪应力,致使沥青混合料产生剪切变形,不可恢复变形的不断累积形成车辙。通过车辙试验,随着车辙试验的轮压增大,车辙次数明显降低;轮压与车辙次数并不是简单的线形关系,只是随着轮压的增加,车辙次数下降速度加快,当轮压小于设计压强时,车辙次数大幅提升。由此可看出超载对车辙的产生影响很大,试验室车辙试验采用轮压0.7兆帕,温度60℃。而超载车轮压均在1兆帕以上,这就是即使混合料设计时满足车辙试验要求,通车后依然会出现车辙原因。

(3)渠化交通的影响:高速公路渠化交通是产生车辙并进一步加剧的一个重要因素。车辙形成因素的几个外因中,按照分析及实际观测,温度与荷载影响最大,车速与交通渠化对车辙的影响位于其次。当然形成车辙的外部影响因素并不能完全解释车辙形成原因,还必须通过内部因素分析。

2.内部因素影响

(1)结构方面:通过对路面厚度与剪应力关系的理论分析;根据高速公路沥青面层厚度的调查,选取了8cm,12cm,15cm和18cm四种面层厚度,得到不同厚度时沥青面层的剪应力计算结果表明:①面层厚度变化对沥青面层剪应力的影响很小。②最大剪应力值位于2-9cm范围,即中面层是承受剪应力主要层次。③当沥青层厚度超过18cm时,沥青面层与基层间所受的剪应力趋于零。④沥青面层厚度越小,沥青面层与基层的层间剪应力越大。

(2)原材料性质及材料设计方面的影响

①沥青材料性质的影响:优质沥青的使用提高了路面的使用性能。通过对A—70号沥青、SBS改性沥青混合料进行车辙室内试验比较,试验结果表明,

由于改性沥青的粘度大于普通沥青粘度,因而改性沥青混合料的抗车辙能力明显高于普通沥青混合料。

②沥青混合料级配的影响:级配是沥青混合料中矿料的最重要特性,几乎影响到沥青混合料的所有重要特性。据资料,4.75mm筛孔通过率高,混合料级配细,形不成嵌挤结构,是形成车辙原因。

(3)施工质量控制及路面均匀性的原因:目前施工质量也是造成路面车辙病害的主要原因之一,施工中存在的问题主要有:①混合料离析比较严重,造成级配偏差,产生软弱的混合料;②注重平整度,降低了对压实度的要求;③现场施工组织差,碾压不及时,漏压;④油石比控制不准确等因素;⑤施工过程中层间结合差,造成沥青路面层间滑动。

预防及减少车辙病害的措施:

1、调整沥青混合料级配,增加骨料用量减少细集料用量使混合料类型由悬浮密实性转变为骨架密实结构;在一定范围内增大粉胶比,以提高沥青结合料的粘度。矿料的最大粒径、级配组成不同,所组成的沥青混合料强度构成不同,受自然因素的影响也不同。沥青混合料的高温稳定性能主要取决于矿料骨架,尤其是粗集料的相互嵌挤作用,对沥青混合料级配作适当调整改善,适当增大集料粒径和增加粗集料用量,采用棱角尖锐的机制砂,提高沥青混合料的嵌挤力和内摩阻力,适当增加粉料用量,提高沥青混合料的粘结力及密实度,来满足沥青混凝土路面的抗变形能力。沥青混凝土在配合比设计时,应考虑混合料的透水性和耐久性,不应顾此失彼。

2、选用高温粘度较大的低标号沥青,减少沥青用量。

3、选用改性沥青。

4、添加抗车辙剂,水泥、石灰等。

5、交通限制,加大超载车辆的管制力度。减小设计纵坡坡率等。

四、本工程具体实施情况

根据本工程实际情况从沥青混合料级配设计、油石比控制,拌和及摊铺、碾压方面进行。(本项目业主明确要求不得使用改性沥青及添加剂,不得使用高温粘度较大的金石牌沥青。只有从混合料级配上挖掘潜力,以提高抗车辙能力。)

1)、混合料配合比级配设计,及油石比方面。配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计两方面。

一、目标、生产配合比设计优化空隙率VV按4%~6%控制,最好在4.5%~5.0%间。(据资料证明当施工现场空隙率大于7%时,沥青砼路面透水明显,容易产生水破坏,当空隙率大于8%时透水严重,混合料水稳定性很差;同时由于沥青和空气接触面积的加大易老化,沥青混凝土路面耐久性得不到保证。现场空隙率小于7%,渗水不明显。当空隙率小于3%时特别容易产生车辙。综合考虑现场空隙率控制在5%~6%比较合理。施工现场压实度通常以马氏密度的97%控制,大体反算马歇尔击实密度与最大理论密度之比在4.5%~5.0%间。)

AC—25底面层目标设计

A.原材料的取样:集料取样在沥青拌和站料场取样应有代表性,按规范要求分别在料堆的上中下部不同位置取料,拌和均匀后依据试验情况四分法取足够的数量。矿料取样是否有代表其意义很大,它关系到目标配合比与生产配合比是否接近,沥青拌和站的产量,混合料拌和过程中是否等料或溢料。同样沥青也按规范要求和用量取样。

B.原材料密度

集料筛分及合成级配如下表:

目标配合比 1~3cm :1~2cm :0.5~1cm :0~0.5cm :水洗砂:矿粉 = 20 :30 : 16 : 18 : 11 : 5

最佳油石比选定为3.7%。用试验室电动沥青混合料拌和锅进行目标沥青混合料拌和,在145℃击实,各项马歇尔指标如下: (实测最大理论密度2.482g/㎝2)

规格 1~3cm 1~2cm 0.5~1cm 0~

0.5cm 水洗砂 矿粉 沥青 视密度 2.646 2.649 2.652 2.692 2.654 2.613 0.977 吸水率 0.17

0.60

1.15

1.5

0.95

/

/

规格

31.5

26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 10~30 100.0

95.3 17.7 3.0

0.4

0.4 0 0 0 0 0 0 0 10~20

100 100 95.4 81.8 50.5 13.5 0.5 0 0 0 0 0 0 5~10 100 100 100 100 100 97.5 35.1 3.3 0.7 0.3

0 0 0~5 100 100 100 100 100 100 100 80 57 35.5 22.1 14.6 10 水洗砂 100 100 100 100 100 100 92.4 65.7 52.3 33.2 15.8 4.0 2.0 矿粉 100 100 100

100

100

100 100 100 100 100

100

98.3 86.5 合成级配 100

99.1

82.2 75.1 65.4 53.7

39

27.4

21.3

15.3 10.8

8.0

6.3

试验项目 马氏密度g/㎝2 马氏稳定度KN 流值㎜ 空隙率% 矿料间隙率% 沥青饱和度% 残留稳定度% 结果 2.370 8.76 29.8 4.5 13.9

62.2

88.3 标准 —— 不小于8

15~40

3~6

不小于13.3 55~70

不小于75

AC —25底面层生产配合比 选用先进的拌和设备,是保证沥青混合料质量的关键。沥青拌和站计量控制不准确,就不能按设计级配生产混合料,级配控制就无从谈起;温度控制不稳无法保证拌和出的混合料满足施工要求,温度过高沥清老化或被烧焦,温度过低不能满足施工需要。本项目选用2005年10月产日工NBD —240型沥青拌和站,该拌和设备计量准确,生产稳定。日工NBD —240型沥青拌和站有5个热料仓,热料仓振动筛筛孔的选择至关重要,因它关系到混合料级配控制和拌和产量。综合考虑热料仓的个数、各热料仓分料百分数的均匀性以及原料场振动筛筛孔、方便上下面层施工,本着避免或减少个热料仓等料或溢料现象,拌和楼振动筛选用35mm 、22mm 、11mm 、6mm 、3mm 。(分别对应标准筛31.5mm 、19.0mm 、9.5mm 、4.75mm 、2.36mm)

AC-25生产配合比 1~3cm :1~2cm :0.5~1cm :0.3~0.5cm :0~0.3cm :矿粉 = 20 : 26 : 11.5 : 9 : 27 : 6.5 最佳油石比选定为3.9%。(实测最大理论密度2.494g/㎝2)

规格

31.5

26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 20~30 100.0 91.2 20.8 5.3 1.4 0.1 0 0 0 0 0 0 0 10~20

100

100 95.2 73.9 39.8

4.4 0.1 0 0 0 0 0 0 5~10 100 100 100 100 100 89.9 7.4 1.1 0.1 0 0 0 0 3~5 100 100 100 100 100 100 72.5 4.5 1.4 0.3

0.3

0.3 0.3 0~3 100 100 100 100 100 100 98.6 76.2 61.4 40.8 21.6 6.6 1.4 矿粉 100 100 100

100

100

100 100 100 100 100

100

98.3 89.1 合成级配 100

98.2

82.9 74.3 64.6 54.

40.5

27.7

23.3

17.6 12.4

8.2

6.2

试验项目 马氏密度g/㎝2 马氏稳定度KN 流值㎜ 空隙率% 矿料间隙率% 沥青饱和度% 残留稳定度% 结果 2.388 10.37 28.7 4.3 13.6

68.8

88.9 标准 —— 不小于8

15~40

3~6

不小于13.3 55~70

不小于80

最佳油石比为4.3%,马歇尔试验技术指标。

委托新疆交通科研所作车辙试验832次/mm ,符合规范大于800次/mm 的要求。在14标试验室用3%水泥代替部分矿粉,动稳定度DS (车辙试验)在2000次/mm 以上。由于不是同一试验室沥青混合料也不尽相同,可比性不大。但总的来说,用水泥替代部分矿粉不但可以提高混合料的粘附性,也可提高沥青混合料的高温稳定性,对马歇尔其他指标比如说马歇尔稳定度DS 虽有部分提高但幅度不大。(动稳定度DS 和马氏动稳定度DS 是两个不同的指标,马氏稳定度高动稳定度不一定高,相反所用原材相同的情况下动稳定度高的级配马氏稳定度反而较低。但它们又有相同处,比方说采用高温粘度大的低标号沥青或改性沥青或在一定范围内增加矿粉用量,其指标结果均会提高。所以在混合料配合比设计时应综合考虑。)

比例%

规格㎜

19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 38 10~20 100 82.6 53.4 6.2 0.1

0.1

0 0 0 0 0 25 5~10 100 100 100 96.6 14.8 1.2 0.1 0 0

0 15 0~5 100 100 100 100 100

86

60

35.2

19.6 9.8 3.8 15 水洗砂 100 100 100 100 95.8 74.8 58.7 39.6 22.4 6.1 1.4 7

矿粉

100 100 100

100

100

100

100

100

100

98.3

89.3 合成级配 100 93.4 82.3 63.5 40.1 31.5 24.9 18.3 13.4 9.3 7.1 级配中值 100 95 84 70 48 29 25 18 13 10 6 级配上限 100 100 92 80 62 38 36 26 18 14 8 级配下限

100

90

76

60

34

20

13

9

7

5

4

试验项目 马氏密度g/㎝2 马氏稳定度KN 流值㎜ 空隙率% 矿料间隙率% 沥青饱和度% 残留稳定度% 结果 2.361 10.99 27.6 4.1 14.9

72.6

88.3 标准 ——

不小于8

15~40

3~6

不小于13.6 55~75

不小于75

拌和楼所选用振动筛同下面层,热料仓选用4个(22mm ~35mm 下面层AC —25用,上面层AC —16C 没用)。

最佳油石比采用4.1%,马歇尔试验技术指标。

二)、施工生产控制 用于生产沥青混合料的原材(碎石、水洗砂按批次检测,矿粉、沥青按车号检测)经检验合格后,方可用于生产。

拌和 拌和工序是整个沥青混凝土路面施工工序中最重要的工序,它直接决定着工程进度和质量,提高沥青混凝土拌和质量即提高沥青混凝土的均匀性(级配、油石比、温度的稳定),以保证沥青路面的各项技术指标。拌和站生产前需进行准确的计量系统标定,通过对搅 拌设备的静态标定校准,使计量准确度符合规范要求,以达到动态计量控制可靠的目的。实

比例%

规格㎜

19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 35 10~

20 100 82.4 52.4 6.5 0.1

0.1 0 0 0 0 0 25 5~10 100 100 96.8 83.8 11 0.1

0 0 0 0 6 3~5 100 100 100 100 82.7 15.6 3.2 0.2

0.2

0.2

0.2 27 0~3 100 100 100 100 100 81 62 41.5 22.4 7.4 1.2 7

矿粉

100 100

100

100

100

100

100

100

100

98.3

89.1 合成级配 100 93.8 82.5 63.2 41.7 29.9 24 18.3 13.1 9.0 6.6 级配中值 100 95 84 70 48 29 25 18 13 10 6 级配上限 100 100 92 80 62 38 36 26 18 14 8 级配下限 100

90

76

60

34

20

13

9

7

5

4

试验项目 马氏密度g/㎝2 马氏稳定度KN 流值㎜ 空隙率% 矿料间隙率% 沥青饱和度% 残留稳定度% 结果 2.352 10.91 27.6 4.1 14.4

71.6

88.5 标准 ——

不小于8

15~40

3~6

不小于13.6 55~75

不小于75

践表明日工NBD—240型沥青拌和站有准确可靠的计量系统。

1) 冷料仓调整。在沥青混凝土试验段铺筑期间,调试冷料初级配,根据原材料的筛分结果和生产级配的要求确定各冷料仓的供料速度,调整好后应尽量保持稳定;热料仓要多次筛分待其筛分结果稳定后可减少筛分次数。尽管间歇式拌和工艺的骨料计量是在热料筛分之后,但若冷骨料初级配不合理,将给生产带来多方面的不利影响:一是加剧热料仓混料,使成品料级配偏离设计级配;二是导致热料仓充盈不平衡,严重时有的仓溢料、有的仓断料。保持生产条件的稳定和各部件运转参数的匹配是保证生产优质成品的关键。原材料的变异性影响着混合料的级配变异,众所周知沥青拌和站振动筛的长度有限,更兼有倾角的影响,集料并不能充分筛分,原材冷料的变化影响二次筛分后热骨料的级配。保证冷料稳定就是保证热料稳定。因此对原材采取隔离堆放避免混料现象至关重要。

2) 离析控制。均匀性是保证混合料质量的一个重要方面,拌和过程中防止骨料和温度离析,一方面,在拌和时间控制上,针对混合料的不同配方,在均匀性和生产率之间寻求最佳拌和时间。另一方面,成品料要迅速运往现场,如果存放时间过长,会造成沥青下流和周边料温度下降过多。向自卸车卸料时,自卸车要前后移动位置,避免大骨料聚集在周边。运输混合料的自卸车出站前要加盖帆蓬,以降低表面散热带来的温度离析。

3)成品料温度控制。拌和温度过低,沥青包裹不均,易产生拌和“花料”现象,且不能保证摊铺碾压温度,拌和温度过高不仅浪费燃料,还会加速沥青老化。考虑到我标段路段长运距远、及高温碾压以保证成型混合料的空隙率,出料温度控制在170℃~180℃。实践证明,日工NBD—240型沥青拌和站能很好的控制出料温度。

4)加强沥青混合料级配和油石比检测,以保证成型路面质量。

2、摊铺。在上面层铺筑前一定要按规范喷洒粘层沥青,下面层要清扫干净,以保证上、下沥青层之间粘结为一整体。上、下沥青面层粘在一起是设计要求,也是沥青路面有足够抗剪

应力,保证其在车辆荷载下不发生推移的基本要求。

采用双机梯队作业,缩短单机摊铺宽度,以减少混合料离析及提高摊铺密实度。再好的级配不能按其设计铺设在路面上,级配控制还有什么意义?减小离析是摊铺控制关键所在。我项目选用两台ABG—423梯队摊铺,螺旋布料器置下位,夯锤选用4—5级,摊铺速度依据拌和站产量及每延米用量恒定在2~3米范围内。

3、碾压沥青混合料摊铺层的压实程度在一定程度上决定了沥青路面的抗车辙能力、抗水损害能力和耐久性。因此必须选择合理的压实机械、压实温度、碾压速度等,另外还必须考虑压实机具的组合、压实方法以及混合料与压路机的配合,这些方面都处理得当才能使混合料获得最佳密实度。

打破传统提倡高温碾压,尤其是在4cmAC—16C沥青上面层施工中,摊铺厚度混合料薄降温速度快,如何在有效的压实时间内完成碾压工艺直观重要。按以往分段碾压的方式很难保证压实,取消静压直接进行振动碾压或重型胶轮碾压可保证压实。通常认为初压时沥青混合料温度高易产生推移,所以推荐使用较轻的压路机静压,实际上混合料高温振动碾压产生推移的很少,推移大都发生在振动两遍以后,此时混合料进入沥青不稳定区(93℃—115℃具体在此不再叙述)。

压路机选型和碾压方式,本项目采用两台自重13吨的宝马BW-203型压路机初压,初压两台宝马压路机紧随摊铺机同时振动碾压(一台从低侧开始向高处错轮碾压,另一台从两摊铺机接缝开始向高测进行)。两台压路机各振动一遍后,两台徐工XP-260胶轮压路机紧随揉压时混合料达到密实不透水。最后用一台徐工XD-120静压以消除轮迹收面。碾压过程中只要摊铺进行,两宝马压路机就紧跟不停碾压(加水、加油时例外,两压路机分开加水或加油,不可同时加水或加油)。

碾压工艺是保证现场空隙率的关键所在,它关系到沥青路面的使用透水、老化耐久性及一部

分抗车辙能力。施工人员格外重视,那种靠增加碾压遍数(不注意压实温度)提高压实度是不对的,沥青混合料的压实第一考虑是温度,最终的压实还是温度控制,否则碾压遍数的增加是对混合料的磨损、对石料棱角性及压碎值的破坏。

五、总结

由于各方面的原因,我试验室再作沥青混合料抗车辙设计时,只能从级配方面入手,这与新疆设计施工保守排斥新技术、新科技、新工艺有关。如文前所述从级配上挖掘潜力是有限的,我们在只能从施工过程上严加控制,以保证混合料拌和质量及较粗混合料的空隙率(压实度),从而满足沥青混凝土路面的使用耐久性。

以上是我项目沥青混合料配合比控制和施工工艺控制情况,能否对抗车辙取得实质性的效果,还得靠通车时间来检验。

采用两台ABG—423摊铺机平行摊铺作业,两台宝马BW—203紧跟高温碾压。

沥青下面层取芯芯样——骨架密实结构明显。

上、下沥青面层很牢固的粘结在一起,需用切割机切断来完成试验。

切割完成后的上、下沥青面层,骨架结构明显、密实。

上面层沥青混凝土切片,骨架密实结构明显。

沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法

沥青混凝土路面抗滑性能的影响因素及检测方法 引言 随着公路事业的发展,道路的行车速度有了很大提高,与此同时,交通事故的数量也在不断增加。路面的抗滑能力直接影响高速行驶车辆的安全性,因此公路建设部门和养护管理部门越来越重视路面的抗滑性能,并将其作为高等级公路交、竣工验收及养护质量检查评定中的一项重要指标。 路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力,是保证公路行车安全及维护必要的允许行车速度的一项重要指标,同时该指标也是路面设计、筑路材料、施工工艺、养护等各项技术水平的综合反映。 1 影响沥青混凝土抗滑性能的因素 一般来说,影响沥青混凝土路面抗滑性能的因素主要有两大方面:一个是路面的外在因素,另一个是路面的内在因素。 1.1 外在因素 ○1.路面潮湿程度 当路表面处于潮湿、积水状态时,摩擦系数会减小很多。因此在公路交通事故中,雨天发生的事故所占比例很高。雨水在路表面积聚,形成水膜,车速越快,轮胎与水膜接触区的水越来不及排出,使轮胎与路面不能充分接触,因此路面抗滑能力大幅度下降。 ○2路面的污染 当路面有杂物,如矿物质的尘埃、路面的油渍、轮胎磨损产生的橡胶粉末等时,也会降低路面的抗滑能力。经测试,受污染路面的摩擦系数会降低5~20%。 1.2 内在因素 ○1沥青混凝土配合比设计中沥青的用量 沥青用量对沥青混凝土路面抗滑性能的影响是非常明显的。沥青在沥青混凝土中起粘合作用,沥青用量过大,除在混凝土中形成结构沥青外,还将有自由沥青存在,自由沥青在夏季高温状态下较不稳定,会溢出路面表面,形成路面沥青膜,俗称“泛油”。泛油的沥青路面被车辆碾压后形成高低不平的形状,造成雨水排不出去,路面抗滑性能大大下降,极易导致交通事故;另外在高温时的重交通情况下,由于沥青高温强度较低,会使路面表面矿料被压入下层,而使沥青被

抗车辙性能强的合理沥青路面结构初探

抗车辙性能强的合理沥青路面结构初探 孙兆辉 王铁滨 侯 芸 郭祖辛 (辽宁省交通高等专科学校,沈阳110122) (哈尔滨建筑大学交通学院,哈尔滨150008) 摘 要 本文利用系统车辙预估模型,分析研究不同沥青路面结构的车辙反应,为寻求抗车辙性能强的合理路面结构提供了一条研究途径。 关键词 沥青路面结构 车辙预估模型 车辙反应1 前言 综观国内外所进行的有关车辙问题的研究,可以看出普遍存在“重材料轻结构”的现象。大量的技术措施集中在表层材料的选择和沥青混合料的组成设计等方面,随着研究的深入,路面结构是一个不可忽视的因素。 由于缺乏同类地区各高等级公路的路况实测资料,本文仅以西安试验路13种路面结构为研究对象,认为应用系统车辙预估模型(简称V ESRM 模型)分析研究不同路面结构的车辙反应,为寻求抗车辙性能强的合理路面结构提供了一条研究途径。2 VESR M 模型 (1)数学模型 R D = ∫ N 2 N 1U ΒSYS N -ΑSYS dN (1) 式中:U -荷载重复作用下的路表位移(轮下位移); ΑSYS 、Β SYS -路面结构体系永久变形特征参数;N -标准轴载(B ZZ -100)作用次数。 假定每次荷载作用下轮下弯沉不变,故U 值可取在一次荷载作用下的轮下弯沉。本模型U 值采用后轴重为100kN 的汽车在路面投入使用后第n (n ≥1)年不利季节实测的轮下位移值。 (2)参数确定 本模型通过大量预估值与实测值的比较,建立了模型参数ΑSYS 与ΒSYS 二者之间的相关关系,即ΒSYS = U U r (1-ΑSYS )(2) 式中:U -荷载重复作用下的路表弯沉(意义同前);U r -荷载重复作用下的路表回弹弯沉(轮下回 弹弯沉); 其余同前。 其参数确定的具体步骤如下: 1)编制V ESRM 程序,采用高斯积分法计算车辙深度。 2)输入数据U 、N 1、N 2及参数初值ΑSYS0、ΒSYS0。根据服务中的道路车辙深度实测值反算其参数,建议路面结构体系永久变形特征参数初值ΑSYS0取0.75,再由ΒSYS 与ΑSYS 的相关关系确定ΒSYS0。 3)运行V ESRM 程序,将预测结果与实测数据相比较,如果二者数值相接近 ,误差不超过±5%,则停止运行,记录所确定的参数值,否则,通过V ESRM 程序调整参数,直至预估值与实测值非常 接近,误差控制在前述容许误差范围内,从而确定模 型参数ΑSYS 和ΒSYS 值 。其模型参数确定流程见图1。3 西安试验路概况 西安试验路铺筑在西三(西安-三原)线一级公 ?8?东 北 公 路2000年

论如何提高沥青路面平整度水平

论如何提高沥青路面平整度水平

论如何提高沥青路面平整度水平论如何提高沥青路面平整度水平 张利1 郝清华2 樊远领2 经济论文,项目管理,职称评审 摘要 : 本文详细分析了影响沥青路面平整度的各种因素,从管理措施、技术手段入手,系统论述了提高沥青路面平整度水平的管理措施、各施工环节技术控制措施及检测注意事项。强调在沥青路面平整度控制工作中,人员、机械、材料各种因素管理有机结合,以不断提高在建工程路面平整度水平。 关键词 : 沥青路面平整度影响因素控制措施 路面平整度是评价路面工程质量的主要技术指标之一,是衡量车辆、行人行车舒适性的重要指标,它直接影响着车辆在路面上的行驶质量和道路基本功能的充分发挥。随着高等级公路、国省干道、高速公路连接线改(扩)建工程建设需要,对路面工程的各种使用性能不断提高,特别是平整度指标,越来越受到建设单位的重视。现阶段,特别是一些城市出口主干道及高速公路连接线工程设计标准不断提高,大多均按一级公路标准设计,平整度标准偏差由二级公路标准2.5mm大幅提升至1.2mm,这令一些长期从事低等级公路建设的施工单位一时无法适应,虽然在施工中也采取了一定措施,但铺筑结果并不尽如人意,交(峻)工验收时,平整度合格率相对较低,影响了整体工程质量的评价。一直以

来,路面平整度的改善和提高作为沥青路面施工中的一项关键技术而受到公路科技界的广泛关注和重视,有关沥青路面平整度的研究文献也不断出现。但其内容大多是从技术手段上局部剖析沥青路面平整度的控制措施,管理因素未考虑进去,缺乏综合性和宏观性。本文结合笔者多年施工及平整度检测经验,从探讨分析影响平整度的各种因素入手,提出提高路面平整度水平的技术、管理措施,以期为不断提高在建工程的路面平整度水平提供参考。 一、路面平整度概念、性能指标内涵及其路用性能重要性 平整度是指以规定的标准量规,间断的或连续的量测路表面的凹凸情况,即不平整度的指标。其检测设备分为断面类和反应类两大类,主要方法有3m直尺法,连续式平整度仪mm法及车载式颠簸累积仪法,现路面验收多采用连续式平整度仪。路面面层由于直接与车辆接触,不平整的表面将会增大行车阻力,使车辆产生附加振动作用。这种振动作用会造成行车颠簸,影响驾驶的平稳和乘客的舒适性,进而影响行车的速度和安全。同时,这种振动作用还会对路面施加冲击力,从而加剧路面和汽车机件的损坏及轮胎的磨损,并增大油耗。而且,不平整的路面会积滞雨水,加速路面的破坏,加大养路费开支及减少公路使用年限。在高等级公路路面中,沥青混凝土路面平整度的控制显得尤其重要,它是衡量工程质量好坏的主要指标,是压实度、施工配合比、施工水平、机械状况及操作水平多方面的综合体现。 二、影响沥青路面平整度的因素分析

沥青路面抗滑性能的分析

沥青路面抗滑性能的分析

沥青路面抗滑性能的分析 论文关键词:沥青路面抗滑性能措施 论文摘要:分析影响路面抗滑性能的主要因素,提出提高路面抗滑性能的措施。 目前,随着国民经济的发展,高等级、重交通道路越来越多,对其要求也越来越高,而高等级公路的特点是通过能力大,支行速度快,客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用,使路面的抗滑能力降低,而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。我国干线公路沥青路面的抗滑性能较差,摆值小于45的路段占75%,小于40的占53%,因此雨天行车交通事故比较多。据报道,广东207国道某200米长路段,1987年春的雨季中,有一天发生交通事故9起,创我国单位长度

路段内的交通事故之最。江苏淮扬二级公路高邮县某段500米长路段内,在1987年6月13日二个雨天,发生交通事故11起,列1人,伤数人,直接经济损失达10万元以上,触目惊心的交通事故,给国家和人民的生命财产带来极大的威胁,当然,交通事故的发生是与人、车路、环境密切相关的,但与路面抗滑性能也是有密切关系的。 1、影响路面抗滑性能的主要因素 路面抗滑能力的大小用路面表面摩擦系数F(通常以摆式仪测定)来评价。而面层石料的性质、颗粒级配、路面潮湿程度、滑流性污染、沥青性质与用量又决定了摩擦系数的大小。 1.1路面石料的性质 1.1.1石料的磨光值(SPV)路面面层的微观构造是指面层石料表面的粗糙度,用石料的磨光值表示。它是决定轮胎

与路面之间湿摩擦力水平的决定因素,它反映了石料抵抗被磨光能力的大小。磨光值越高的石料,在轮胎的长期作用下,越能长时间保持其粗糙的微观构造,路面的抗滑能力也就越好。前面提到的高邮路段,面层石料为石灰岩,磨光值为33,路面摩擦系数为27-33,均达不到规范要求。所以,选用磨光值大的石料铺筑沥青面层是提高路面抗滑性能的主要措施之一。 1.1.2石料的磨耗值和压碎值石料的磨耗值是评价石料抵抗磨擦、撞击剪切等综合作用的性能指标。石料的压碎值是评价石料抵抗压碎性能的指标。路面石料长期经受轮胎的摩擦、冲击、碾压等综合作用,要维持较高水平的抗滑能力,必须要求石料的轮胎作用下,不至于磨损太大、压碎太多。因此,规范要求面层石料为石灰岩,经钻孔发现路面上层6-12mm为沥青和石屑的混和物,无粗滑料,这就是石料被磨耗的结果。 1.2颗粒级配路面面层的宏观构造指面层表面石料间的孔隙,即构造深度。而级配则是形成构造深度的关键,构造深度越大,则抗滑能力越强。集料的级配还影响着集料的裸露程度、尺寸大小、相互间距,而它们又影响着路面摩擦系数的大小。

层间接触对沥青路面抗车辙性能的影响

层间接触对沥青路面抗车辙性能的影响 ? 层间接触对沥青路面抗车辙性能的影响层间接触对沥青路面抗车辙性能的影响彭妙娟,赵文宣(上海大学,上海200444) 摘要:针对沥青路面车辙的影响因素,建立了沥青路面车辙分析的有限元模型,采用黏弹塑性理论,利用有限元软件ABAQUS分析了层间接触对沥青路面车辙的影响。对不同荷载、不同层间接触和不同路面结构的沥青路面的剪应力和车辙深度进行了计算。结果表明:对半刚性基层路面和柔性基层路面,良好的层间接触均能提高沥青路面的抗车辙能力;在相同荷载和层间摩阻力下,柔性基层沥青路面的车辙变形要大于半刚性基层沥青路面;对于半刚性基层路面,基面层的接触状态对沥青路面车辙的影响要比中下面层的接触状态大;在不同的层间接触和不同的沥青路面结构下,随着荷载的增大,层间接触较差的路面车辙变形大,超载对柔性基层路面车辙变形的影响要大于半刚性基层路面。关键词:道路工程;沥青路面;有限元法;车辙;黏弹塑性理论;层间接触0引言车辙是在渠化交通的道路上,沥青路面在车辆荷载反复作用下产生的竖向累积永久变形,表现为沿行车轨迹产生纵向的带状凹槽,严重时车辙的两侧会有隆起变形,是沥青路面主要的早期破坏形式之一,而层间接触状态直接影响车辙的产生。我国的道路设计一般

假设道路是层状弹性体系,然而在道路设计与施工中,由于各层材料的差异性,要达到完全黏结的状态几乎无法实现,特别是铺筑沥青面层之前,由于水稳性基层需要经过一段时间的养护,表面的灰尘清除不净等问题,经常造成层间不连续程度的加剧,导致沥青道路的使用寿命大大缩短。因此,对沥青路面层间接触的研究非常必要。Romanoschi应用弹性层状理论对层间接触和水平轮载对柔性路面使用寿命的 影响进行了研究,研究结果表明应力和应变分布受沥青路面层间接触条件影响很大[1]。Mariana对柔性路面路用性能的影响进行了研究,通过水平剪切模量定量反映层间接触情况,利用层状线弹性程序对路面结构进行了分析。结果表明,由于联结层与基层的不良接触导致路面寿命缩短可多达80%;在表面层和联结层接触不良的情况下,路面寿命对水平交通荷载特别敏感,水平力是引起表面层和联结层层间接触不良的主要原因[2]。Hyunwook等人利用大型有限元软件ANSYS对考虑层间接触状态下的半刚性基层沥青路面结构进行了模拟计算[3]。张起森根据弹性层状体系层间接触的实际状态,提出了一种考虑层间非线性的有限元增量子结构分析法,研究结果表明,这种分析方法较弹性层状体系理论假定接触界面完全滑动或完全连续的分析结果更为合理[4]。关昌余等引用古德曼(Goodman)层间结合力学模型来描述多层柔性路面结构层间的半结合状态,并基于这种力学模型给出

运用QC提高沥青路面抗车辙性能

运用QC提高沥青路面抗车辙性能 李建松 一、选题理由据国际性的统计资料表明,大约80%的沥青路面维修养护都因车辙变形引起。与其他开裂、水损害等病害相比,车辙病害的危险性最大,它直接威胁交通安全。与其它病害相比,车辙的维修也最难,因为它不仅发生在表面层,也经常发生在中下面层。在我国,随着汽车重车数量急剧增加及轴载的加大(特别是超载重车),车辙破坏表现为沥青混凝土路面最主要的破坏形式。产生车辙破坏的根本原因是因为沥青混凝土高温稳定性不足。如何提高沥青混合料的抗高温性能?通常采取的措施,一选用较粗级配类型,即增加粗集料用量减少细集料用量使沥青混合料类型为骨架密实结构;二采用改性沥青,仅靠混合料级配优化提高抗车辙能力是有限的,大量试验结果表明,再利用重交通A级沥青的条件下,通过减少细集料和增加粗集料将悬浮密实结构优化到骨架密实结构混合料,最多将动稳定度提高到原来的2~2.5倍。在此情况下可采用高温粘度大的低标号沥青或改性沥青,可将动稳定度在提高1~2倍。三添加外掺剂,比如说抗车辙剂、纤维、水泥、石灰等。 连霍国道主干线红山口—鄯善高速公路建设项目第十三合同段,起点:ZK3785+000,终点:ZK3844+600,全长59.6Km。本合同段位于戈壁荒漠地,属百里风区,夏季地表温度高达60多度;冬季风沙大,温度低至零下28.7度;年平均降水量25.5mm。其沥青路面设计型式为: 上面层:12.25米宽4cm中粒式沥青混凝土(AC-16C型); 下面层:12.33米宽6cm粗粒式沥青混凝土(AC-25F型)。 此结构设计与现行规范存在冲突;1结构层厚度与最大公称粒径,规范要求沥青层一层的压实厚度厚度不小于最大公称粒径的2.5~3.0倍,即AC—25沥青混凝土单层铺筑厚度为7~8CM,AC-16沥青混凝土单层铺筑厚度为5CM(在内地基本上如此设计)。结构层厚度与

浅谈沥青混凝土路面平整度的控制方法

浅谈沥青混凝土路面平整度的控制方法 浅谈沥青混凝土路面平整度的控制方法 【摘要】文章通过对高等级公路沥青路面的施工实践,分析可影响路面平整度的原因,并提出了控制沥青路面平整度的措施。 【关键词】沥青路面;平整度;控制 沥青路面的平整度是评定路面质量和使用性能的主要指标之一,不但直接关系到行车的安全,还会影响车辆的燃料消耗、轮胎磨损等。根据多年的实际工作经验,并参考大量参考文献,就如何控制沥青混凝土路面平整度进行了初步探讨。 1 、影响沥青路面平整度的因素 在沥青路面施工中,影响沥青路面平整度的因素主要有以下几个方面: (1)基层平整度对面层平整度的影响。 (2)沥青混合料的影响。 (3)摊铺作业的影响 (4)碾压作业的影响 (5)施工机械装备和人员素质影响。 2 沥青混凝土路面平整度控制措施 2.1 路面结构层施工控制 (1)垫层施工 垫层施工前一定要对所做路基进行标高检查,对超出规定范围的应进行修整,直到达到规定要求为止。 (2)底基层施工 在施工中应加强整平控制,采用多次放样,放样密度包括横向和纵向的越来越密集,以给平地机手提供更好的整平目标。在整平中,不断调整摊铺厚度,使碾压好的底基层料能达到预期的标高。 (3)基层施工 ①在路面工程施工中,对基层混合料及铺筑设备对路面平整度的影响至关重要,采用厂拌混合料,摊铺机进行摊铺,在施工中要注意

标高控制,碾压要到位,对设计厚度超过30cm者可分二层铺筑,摊铺宽度控制在6-8m时平整度效果较好。 ②控制混合料的最大粒径及含水量。为提高基层平整度及方便摊铺机铺筑,基层混合料集料最大粒径宜适当减小。因为集料粒径越大,混合料越易产生离析。因此,适当减小集料最大粒径,有利于摊铺机作业和基层顶面平整度的提高。 ③基层养护要到位。对于摊铺后的养护,要按规范要求,强度达到后方可铺筑面层,最少要达到七天养护。 ○4必须改变“基层标高不行面层调,基层不平整面层弥补”的观念。由于基层标高及不平整在施工中将引起摊铺设备技术性能改变和松铺厚度变化,从而对沥青面层的平整度会产生重大影响。 2.2 热拌沥青混合料质量的控制 (1)沥青混合料拌合站的生产能力及成品料的质量是影响路面平整度的第一环节。当沥青拌和站的生产能力与摊铺机的摊铺能力相匹配时,摊铺机能连续、均匀、不间断作业,此时路面平整度就好;拌合站的规模小,将直接影响到铺筑速度,使摊铺机频繁停机,直接影响路面的平整度;因此切忌摊铺机经常停机。拌合时间也很为关键,若拌和时间短,将造成混合料不均匀、离析现象,平整度很难保证。施工中当沥青混合料混入超大规格的石块并进入摊铺机作业时,对机械的摊铺和碾压都会带来不利影响,尤其是对路面平整度来讲。 (2)拌和料的温度。为了确保摊铺机连续、均匀、不间断地摊铺,每台拌和机产量必须达到一定的数量,否则必须采用多台拌和机联合供料,在联合供料的过程中,每个拌和机的拌和温度不可能完全一致,再加上料源的不一致,使得摊铺后的路面局部在碾压过程中碾压温度发生变化,引起压实效果的变化,影响到整个路面的平整度。解决这一问题的方法是不同拌和机生产的混合料要采取集中摊铺的 原则,安排专人负责收料,摊铺机前储存一定数量的混合料后再摊铺,不同拌和机生产的混合料不得互相掺和摊铺。 (3)混合料的离析。一般沥青拌和机均带有储料仓,混合料通过运料斗进入储料仓,再放入运输车辆,均会产生一定程度的粗细粒料离析,再加上传统习惯在施工过程中每车料摊铺结束时摊铺机接料

沥青路面抗滑性能的分析

沥青路面抗滑性能的分析 沥青路面抗滑性能的分析论文关键词:沥青路面抗滑性能措施 论文摘要:分析影响路面抗滑性能的主要因素,提出提高路面抗滑性能的措施。 目前,随着国民经济的发展,高等级、重交通道路越来越多,对其要求也越来越高,而高等级公路的特点是通过能力大,

支行速度快,客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用,使路面的抗滑能力降低,而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。我国干线公路沥青路面的抗滑性能较差,摆值小于45 的路段占75 %,小于40 的占 53 %,因此雨天行车交通事故比较多。据报道,广东207 国道某200 米长路段,1987 年春的雨季中,有一天发生交通事故9 起,创我国单位长度 路段内的交通事故之最。江苏淮扬二级公路高邮县某段500 米长路段内,在1987 年6 月13 日二个雨天,发生交通事故11 起,列1 人,伤数人,直接经济损失达10 万元以上,触目惊心的交通事故,给国家和人民的生命财产带来极大的威胁,当然,交通事故的发生是与人、车路、环境密切相关的,但与路面抗滑性能也是有密切关系的。 1、影响路面抗滑性能的主要因素 路面抗滑能力的大小用路面表面摩擦系数 F (通常以摆 式仪测定)来评价。而面层石料的性质、颗粒级配、路面潮湿程度、

滑流性污染、沥青性质与用量又决定了摩擦系数的大小。 1.1路面石料的性质 1.1.1石料的磨光值 (SPV )路面面层的微观构造是指面层石料表面的粗糙度,用石料的磨光值表示。它是决定轮胎 与路面之间湿摩擦力水平的决定因素,它反映了石料抵抗被磨光能力的大小。磨光值越高的石料,在轮胎的长期作用下,越能长时间保持其粗糙的微观构造,路面的抗滑能力也就越好。前面提到的高邮路段,面层石料为石灰岩,磨光值为33 ,路面摩擦系数为27 -33 ,均达不到规范要求。所以,选用磨光值大的石料铺筑沥青面层是提高路面抗滑性能的主要措施之一。 1.1.2石料的磨耗值和压碎值石料的磨耗值是评价石料抵抗磨擦、撞击剪切等综合作用的性能指标。石料的压碎值是评价石料抵抗压碎性能的指标。路面石料长期经受轮胎的摩擦、冲击、碾压等综合作用,要维持较高水平的抗滑能力,必须要求石料的轮胎作用下,不至于磨损太大、压碎太多。因此,规范要求面层石料为石灰岩,经钻孔发现路面上层6 -12mm 为沥青和石屑的混和物,无粗滑料,这就是石料被磨耗的结果。 1.2颗粒级配路面面层的宏观构造指面层表面石料间的孔隙,

路面抗滑性能试验(DOC)

§ 8-1 手工铺砂法测定路面构造深度试验 一、目的与适用范围 本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度,用以评定路面表面的宏观粗糙度,路面表面的排水性能及抗滑性能。 二、仪具与材料 本试验需要下列仪具与材料: 1 、人工铺砂仪:由圆筒、推平板组成。 (1 )量砂筒:形状尺寸如图8-1 所示,一端是封闭的。容积为25 ± 0.15mL ,可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V ,并调整其高度,使其容积符合规定要求,带一专门的刮尺将筒口砂刮平。 (2 )推平板:形状尺寸如图8-2 所示,推平板应为木制或铝制,直径50mm ,底面粘一层厚1.5mm 的橡胶片,上面有一圆柱把手。 (3 )刮平尺:可用30cm 钢板尺代替。 2 、量砂:足够数量的干燥洁净的匀质砂,粒径0.15~ 0.3mm 。 3 、量尺:钢板尺、钢卷尺,或采用按式(8 -1 )将直径换算成构造深度作为刻度单位的专用的构造深度尺。 4 、其它:装砂容器(小铲)、扫帚或毛刷、挡风板等。 8-1 量砂筒(单位:㎜)图8-2 推平板(单位:㎜)

三、方法与步骤 1 、准备工作 (1 )量砂准备:取洁净的细砂晾干、过筛,取粒径为0.15~ 0.3mm 的砂置于适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次,不宜重复使用。回收砂必须干燥、过筛处理后方可使用。 (2 )按公路路基路面现场测试随机选点的方法,对测试路段进行随机取样选点,决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上,距路面边缘不应小于1m 。 2 、试验步骤 (1) 用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净,面积不小于30cm × 30cm 。 (2) 用小铲将砂沿筒向圆筒中注满砂,手提圆筒上方,在硬质路表面上轻轻叩打 3 次,使砂密实,补足砂面用钢尺一次刮平。 注:不可直接用量砂筒装砂,以免影响量砂密度的均匀性。 (3) 将砂倒在路面上,用底面粘有橡胶片的推平板,由里向外重复做摊铺运动,稍稍用力将砂细心地尽可能的向外摊开,使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中,尽可能将砂摊成圆形,并不得在表面上留有浮动余砂。注意摊铺时不可用力过大或向外推挤。 (4) 用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径,取其平均值,准确至5mm 。 (5) 按以上方法,同一处平行测定不少于3 次,3 个测点均位于轮迹带上,测点间距3~ 5m 。该处的测定位置以中间测点的位置表示。 四、计算 1 、路面表面构造深度测定结果按(8 — 1 )计算:

提高沥青路面平整度的技术探讨

提高沥青路面平整度的技术探讨 摘要:沥青路面平整度控制是路面工程施工的一个重要课题。要提高沥青路面平整度,就要在施工过程中做好每一环节的工作。本文简要论述了沥青路面平整度影响的因素以及提出了确保沥青 路面平整度的具体技术措施,以保证行车的舒适性和延长路面的使用寿命。关键词:公路施工;沥青路面;平整度 abstract: the smoothness control of the asphalt pavement is a pavement construction is an important task. in order to improve the smoothness of asphalt pavement in the construction process, to do a good job in every link of the job. this paper discusses the influence factors of smoothness of asphalt pavement and put forward to ensure the smoothness of the asphalt pavement concrete technical measures, in order to ensure driving comfort and prolong the service life of pavement. key words: highway construction; asphalt pavement; planeness 中图分类号:tu74文献标识码: a 文章编号:2095-2104(2012)07-0020-02 1、路面平整度的影响因素分析 1.1 基层平整度对路面平整度的影响在施工工地中流行着:“土基不平,基层找补,基层不平,面层找补”的思想,这种思想

谈沥青路面抗滑性能的分析

谈沥青路面抗滑性能的分析 分析影响路面抗滑性能的主要因素,提出提高路面抗滑性能的措施。 标签:沥青路面抗滑性能措施 目前,随着国民经济的发展,高等级、重交通道路越来越多,对其要求也越來越高,而高等级公路的特点是通过能力大,支行速度快,客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用,使路面的抗滑能力降低,而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。我国干线公路沥青路面的抗滑性能较差,摆值小于45的路段占75%,小于40的占53%,因此雨天行车交通事故比较多。据报道,广东207国道某200米长路段,1987年春的雨季中,有一天发生交通事故9起,创我国单位长度路段内的交通事故之最。江苏淮扬二级公路高邮县某段500米长路段内,在1987年6月13日二个雨天,发生交通事故11起,死1人,伤数人,直接经济损失达10万元以上,触目惊心的交通事故,给国家和人民的生命财产带来极大的威胁,当然,交通事故的发生是与人、车路、环境密切相关的,但与路面抗滑性能也是有密切关系的。 1、影响路面抗滑性能的主要因素路面抗滑能力的大小用路面表面摩擦系数F(通常以摆式仪测定)来评价。而面层石料的性质、颗粒级配、路面潮湿程度、滑流性污染、沥青性质与用量又决定了摩擦系数的大小。 1.1路面石料的性质 1.1.1石料的磨光值(SPV)路面面层的微观构造是指面层石料表面的粗糙度,用石料的磨光值表示。它是决定轮胎与路面之间湿摩擦力水平的决定因素,它反映了石料抵抗被磨光能力的大小。磨光值越高的石料,在轮胎的长期作用下,越能长时间保持其粗糙的微观构造,路面的抗滑能力也就越好。前面提到的高邮路段,面层石料为石灰岩,磨光值为33,路面摩擦系数为27~33,均达不到规范要求。所以,选用磨光值大的石料铺筑沥青面层是提高路面抗滑性能的主要措施之一。 1.1.2石料的磨耗值和压碎值石料的磨耗值是评价石料抵抗磨擦、撞击剪切等综合作用的性能指标。石料的压碎值是评价石料抵抗压碎性能的指标。路面石料长期经受轮胎的摩擦、冲击、碾压等综合作用,要维持较高水平的抗滑能力,必须要求石料的轮胎作用下,不至于磨损太大、压碎太多。因此,规范要求面层石料为石灰岩,经钻孔发现路面上层6~12mm为沥青和石屑的混合物,无粗滑料,这就是石料被磨耗的结果。 1.2颗粒级配路面面层的宏观构造指面层表面石料间的孔隙,即构造深度。而级配则是形成构造深度的关键,构造深度越大,则抗滑能力越强。集料的级配还影响着集料的口露程度、尺寸大小、相互间距,而它们又影响着路面摩擦系数的大小。

沥青路面不平整度的原因及处理的方法

沥青路面产生不平整的原因及处理措施初探 作者:未知文章来源:网友推荐点击数:更新时间:2006-1-10 【摘要】本文分析了路面不平整产生的原因,并提出采取相应对策措施 【关键词】路面平整度原因处理措施 1 前言 随着高等级公路的迅速发展,对于路面平整度要求越来越高,路面平整度的合格率既反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。近三年,我单位所施工的G312线眉苋段、G312线凤眉段及S304线安蔺段沥青路面工程,不同程度的出现了坑凹、接缝台阶、波浪、碾压车辙、桥涵与路面接茬不平、跳车等路面不平整现象,本人就出现的某些现象借此分析、初探沥青路面产生不平整的原因及处理措施。 2 沥青路面不平整产生的主要原因 沥青路面的施工,影响因素很多,单是路面平整度,就与施工人员素质、路基施工质量、桥头涵洞两段及桥梁伸缩缝的处理、路面底基层及基层的施工、路面施工机械的选用及路面材料的质量有关,而这些恰恰就是影响路面平整度的主要原因。 2.1 路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑凹 路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会引起路面的不平整,分析其原因,不外乎: ⑴路基填料控制不好,如眉苋段平凉城区路段为平凉市政府所实施的,路面形成高低不平,养护人员挖开路面后,发现部分路段路基是由建筑垃圾、工业垃圾填筑的,安蔺段由于土质原因,采用高液限粘土填筑的路段,不同程度的出现了路基不均匀沉降。 ⑵半挖半填路基的接合部处理不当、、路基的压实度不足,如平华路属于旧路改建项目,半挖半填路基较多,当路面完成后,出现了沉陷、沉陷和裂缝,是由于路基填料的含水量大,施工单位力量不够,未能按规范要求挖台阶施工,造成路基于填料接缝接合部产生裂缝和沉降,路基压实机具不足,使路基土壤的密实度偏低,土体透水性增强,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。 ⑶特殊地基路段、路基防护排水不完善,如凤眉段的部分路基沉陷,是由于对原地基勘探不祥,有部分路基修筑在软土地段,因软土的压缩性大,在自重的作用下产生沉降,部分路段是由于路基的防护、排水系统不完善,造成湿陷性黄土的不均匀沉陷、水流不畅,引起路基变形。 2.2 桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车,严重影响着路面整体平整度 桥梁、涵洞两端的路基病害,是一个比较普遍的现象,也是最常见的公路病害之一,无论在安蔺段二级路,还是在凤眉段管理比较严的一级路,都不同程度的出现一些问题,主要表现在: ⑴桥梁、涵洞的台背填土,由于压实机械的作业面狭小而是压实不到位,通车后,引起路基的压缩沉降。 ⑵台背填料与台身的刚度差别大,造成沉降不均匀。 ⑶在桥梁、涵洞与路基结合处,常会产生细小缩裂缝,雨水渗入后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉陷。 ⑷桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,产生跳车现象。 2.3 基层不平整对路面平整度的影响 眉线段和安蔺段的基层为次高级路面基层,施工要求不严,在施工中,基层做的不平,无论怎样使面层摊铺平整,但压实后也因虚铺厚度不同,路面产生不平整;凤眉段位高级路面基层,施工要求严,底基层和基层全部采用ABG摊铺机铺筑,仍由于基层顶面的平整度允许偏差为10mm,当沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥

沥青路面抗滑性能的测试方法及评价指标

沥青路面抗滑性能的测试方法及评价指标 摘要:高速公路沥青混凝土路面使用状况直接决定着路面的养护决策,在规范已有的评价指标的基础上建立了车辙的评价指标及指标建议值,提出了在高温多雨地区路面综合评价指数PQI模型各指标权重的建议值,并采用决策树模型建立了高速公路沥青混凝土路面养护决策模型。 高速公路建成通车后,在交通荷载和自然因素的相互作用下,其路面使用性能有逐年下降的趋势,当这种趋势达到一定的程度时将出现各种病害。对高速公路管理部门而言,不单是要对局部出现病害的部位进行及时维修,更重要的是如何根据路面的使用性能下降的趋势有针对性地采取经济合理的养护策略。本文就此进行初步的探讨。 1沥青混凝土路面使用性能评价 高速公路沥青混凝土路面的养护决策,在很大程度上取决于对沥青混凝土路面使用性能的合理评价。对于沥青混凝土路面使用性能,主要从路面的破损状况、结构承载力、行驶质量、抗滑性能以及车辙状况等方面进行评价。 1.1路面破损状况评价 通过路面破损状况的调查全面掌握沥青混凝土路面出现的病害情况,同时进行量化。路面破损状况采用路面综合破损率DR进行评价,以路面状况指数PCI为评价指标,即: PCI一100—15×DR^0.412 对DR可按照《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ 073.2—2001)的相关要求进行调查计算。一般说来,P CI越大表明路面的路况越好。 1.2沥青混凝土路面结构承载力评价 沥青混凝土路面的承载力是指路面达到预定的损害状况之前,还能承受行车荷载的作用次数或还能使用的年数。对沥青混凝土路面承载力通常用弯沉来评价,以路面强度指数(SSI)来作为评价指标,即: SSI=ld/lD 式中:SSI为路面强度指数;ld为沥青混凝土路面设计弯沉值,O.1 mm;lD为检测路段代表弯沉值,0.1 mm。 检测沥青混凝土路面弯沉的主要仪器有贝克曼梁、自动弯沉仪和落锤式弯沉仪(FWD)。对高速公路弯沉的检测宜使用FWD,因为FWD能较好地模拟行车荷载的作用,而且能够快速、安全、准确地采集所需的数据。1.3行驶质量评价 对路面而言,行驶质量是用纵向的平整度来评价的,其评价指标为行驶质量指数(RQI),即: RQI=11.5—0.75×IRI 式中:RQI为行驶质量指数;IRI为国际平整度指数,m/km。 对路面平整度进行检测的主要仪器有3 m直尺、连续式平整度仪、车载颠簸累积仪和激光平整度测试仪。对于高速公路沥青混凝土路面平整度的检测宜采用测试精度高、测试速度快的激光平整度测试仪。 1.4抗滑性能评价 路面的抗滑能力直接影响高速行驶车辆的安全性,为了保证路面在湿润状态下也能提供足够的摩阻力,必须对沥青混凝土路面的抗滑性能进行检测。沥青混凝土路面的抗滑性能主要取决于路表面的宏观构造和微观构造。常用的测试方法有摆式仪法、SCRIM摩擦系数测定车法以及测试构造深度的灌砂法。评价指标主要有横向力系数SFC、摆式仪摆值BPN和构造深度TD。为了保证检测数据的精度、检 测过程的安全以及减少对交通的干扰,对高速公路沥青混凝土路面的抗滑性能宜采用以SFC为主、TD为辅的评

关于如何提高沥青路面平整度的对策分析

关于如何提高沥青路面平整度的对策分析摘要:随着我国经济的飞速发展,公路交通流量猛增,我国公路里程也不断增加。公路主体等级正由低向高逐渐的过渡。由于沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪声低、施工周期短、养护维修简便等特点,因而被越来越多地应用到高等级公路中。 关键词:沥青混凝土路面;平整度 abstract: with the rapid development of china’s economy and the surge in highway traffic flow, highway mileage in china is also increasing, and the level of the main part of road is in gradual transition from low to high. for the characteristics of smooth surface, comfort driving, abrasion resistance, low noise, short construction period, and easy maintenance and repair, the asphalt pavement have been increasingly applied to high-grade highways. key words: asphalt concrete pavement; flatness 中图分类号:tu74文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)沥青面层的平整度是路基平整度及各结构层平整度的综合反映,施工完成后,路面平整度很难再得到弥补和改善。平整度好坏直接影响到路面的使用寿命、养护费用及车辆维修费用。 一、提高基层施工质量 提高基层的平整度,施工中应注意: 1、水泥稳定类混合料采用集中厂拌,摊铺机铺筑。严格控制好

关于沥青路面的抗滑技术应用探讨

关于沥青路面的抗滑技术应用探讨 发表时间:2017-05-12T13:51:43.540Z 来源:《防护工程》2017年第1期作者:王斯文[导读] 分析影响路面抗滑性能的主要因素,提出提高路面抗滑性能的措施。 黑龙江省公路桥梁勘测设计院有限公司摘要:分析影响路面抗滑性能的主要因素,提出提高路面抗滑性能的措施。关键词:沥青路面;抗滑性能;措施目前,随着国民经济的发展,高等级道路越来越多,对其要求也越来越高,而高等级公路的特点是通过能力大、速度快,客观上要求其行车安全舒适。由于大的通过能力加剧了对路面的磨耗作用,使路面的抗滑能力降低,而高速行车又要求路面有较高的抗滑能力来保证行车安全。我国干线公路沥青路面的抗滑性能较差,摆值小于45的路段占75%,小于40的占53%,因此雨天行车交通事故比较多。当然,交通事故的发生是与人、车路、环境密切相关的,但与路面抗滑性能也是有密切关系的。 1、影响路面抗滑性能的主要因素路面抗滑能力的大小用路面表面摩擦系数F(通常以摆式仪测定)来评价。而面层石料的性质、颗粒级配、路面潮湿程度、滑流性污染、沥青性质与用量又决定了摩擦系数的大小。 1.1路面石料的性质 1.1.1石料的磨光值(SPV)路面面层的微观构造是指面层石料表面的粗糙度,用石料的磨光值表示。它是决定轮胎与路面之间湿摩擦力水平的决定因素,它反映了石料抵抗被磨光能力的大小。磨光值越高的石料,在轮胎的长期作用下,越能长时间保持其粗糙的微观构造,路面的抗滑能力也就越好。前面提到的高邮路段,面层石料为石灰岩,磨光值为33,路面摩擦系数为27-33,均达不到规范要求。所以,选用磨光值大的石料铺筑沥青面层是提高路面抗滑性能的主要措施之一。 1.1.2石料的磨耗值和压碎值石料的磨耗值是评价石料抵抗磨擦、撞击剪切等综合作用的性能指标。石料的压碎值是评价石料抵抗压碎性能的指标。路面石料长期经受轮胎的摩擦、冲击、碾压等综合作用,要维持较高水平的抗滑能力,必须要求石料的轮胎作用下,不至于磨损太大、压碎太多。因此,规范要求面层石料为石灰岩,经钻孔发现路面上层6-12mm为沥青和石屑的混和物,无粗滑料,这就是石料被磨耗的结果。 1.2颗粒级配路面面层的宏观构造指面层表面石料间的孔隙,即构造深度。而级配则是形成构造深度的关键,构造深度越大,则抗滑能力越强。集料的级配还影响着集料的祼露程度、尺寸大小、相互间距,而它们又影响着路面摩擦系数的大小。 1.3路面表面潮湿程度雨天事故都因为雨天水分在路表面积聚,形成水膜使路面抗滑能力大幅度下降,事故率上升。车轮在有水膜的路面上行驶时,轮胎将轮胎与水膜接触区的水从前、左、右三个方面挤出。车速越高路面越光,则路面排水条件越差,轮胎与水膜接触区的水越摊排出,轮胎与路面石料不能充分接触,导致摩擦系数降低越多。这时就很容易出现水滑,发生交通事故。 1.4滑溜性污染及其它因素滑溜性污染指粘土等污染物被带上路面致使路面抗滑性能大幅度降低而影响行车安全。另外,沥青质量和用量、路面使用质量等,也是影响路面抗滑性能的因素。 2、沥青路面抗滑技术应用高等级公路的沥青路面提高其抗滑能力需修建抗滑表层,在高速公路上修建抗滑表层后,摩擦系数可提高0.15,所以,在高速公路沥青路面上,修建抗滑表层是十分必要的,应引起重视。 2.1对抗滑表层材料的选用 2.1.1选用合格的重交通路用沥青,在寒冷地带选用,AH-90、AH-120,在温和地带可选用AH-70、AH-90;在较热地带可选用AH-50、AH-70。 2.1.2采用磨光值高、压碎值最低的石料作抗滑面层的主骨料,以维持良好的微观构造,是提高路面湿抗滑能力的主要措施之一。 2.1.3选择最佳级配,提高粗骨料含量,以形成粗的同构造,根据深度要求和当地气候特点选择级配,是提高路面抗滑能力的主要途径。一个良好的级配,要求空隙率最小而总面积也不大。前者的目的是要使集料本身最为紧密,后者的目的是要使沥青用量最省。 2.1.4加入适量活性剂,以提高沥青及酸性石料的粘结力。对沙岩、片麻岩加入活性剂量为沥青用量的0.4%即可。 2.1.5应注意防止下层沥青用量过多,以免多余沥青泛上表层影响抗滑能力。 2.2对抗滑表层的施工要求 2.2.1平整度,抗滑表层平整度要求从基层抓起,对各结构层的最大不平整度限制如下:基层应小于10mm,上、下面层应小于5mm,抗滑表层应小于3mm。 2.2.2对石油比和沥青混合料施工温度的控制。石油比要求误差控制在正负0.3%以内。沥青混合料施工温度要求:出厂温度控制在140-160℃,摊铺温度应大于120℃,初压温度应大于100℃,终压温度应大于70℃。 2.2.3接缝处理,在摊铺混合料时,对接缝处理要清除塌落或未充分压实部分,以确保缝边整齐顺直。待涂刷粘层沥青后再接着摊铺新的混合料并碾压。 2.2.4对嵌压式结构的施工要求。嵌压式结构是在下面层上铺筑一层厚1.5cm砂粒式沥青混凝土(LH5),然后用八吨压路机轻压一遍,紧接着将拌有2- 3.5%沥青的10-15毫米的热石屑按6-8kg/m2均匀撒铺在沥青砂上,趁热用压路机碾压两边,使石屑3/4嵌入沥青砂中,然后撒上一层干砂,使其填满石屑的空隙,再用12吨压路机碾压成型,待路面冷却后即可开放交通。结束语

如何提高沥青路面平整度

如何提高沥青路面平整度 摘要:本文从水稳、沥青面层材料和施工工艺等方面分析了沥青混凝土路面平整度的影响因素,从管理、施工、原材料选择三方面介绍了提高沥青路面平整度的方法和措施,从而达到改善市政道路路面平整度的目的。 关键词:沥青路面,平整度,沥青混合料,水泥稳定碎石 引言:要发展,先通路。社会的快速发展,加速了对道路建设的需求,同时对道路的快捷化、舒适化的发展也提出了较高的要求。由于市场化竞争,越来越多的施工企业参与沥青路面的施工,人员结构复杂,技术水平参差不齐,使道路的质量无法得到有效的保证,特别是沥青路面平整度好坏,直接影响路面的舒适度。因此必须科学的分析沥青路面存在不平整的原因,而且要从施工管理和施工准备等方面提出有效的措施,从而达到改善和提高沥青路面平整度的要求,本文将通过林海公路沥青面层施工时遇到的问题和采取的措施进行分析,希望能对沥青路面施工关于提高平整度的问题有所帮助。 林海公路工程是上海东南部地区重要的南北向干道之一,它位于A3公路和A4公路之间,在浦星公路东侧。林海公路北接杨高南路,南至奉贤海滨,是浦东新区、闵行区、南汇区和奉贤区南北向交通动脉。所以业主对道路质量的要求之高不言而喻,林海公路路面结构:上面层SMA-13,中面层SUP-19,下面层AC-25,基层为水稳层。我部从以下几点控制路面平整度的质量,使得我部荣获2012年上海市市政工程金奖。 一、材料的控制 路面施工材料和配合比设计是重中之重。如果施工前不做好材料的选择和配合的设计,不仅会对对强度和压实度造成隐患,还会外观平整度造成影响,给工程造成不可挽回的损失。我部认真选择,并对集料、水泥、矿粉、沥青供应商进行实地考察,并根据购进的原材料进行对应的配合比设计。各项原材料进场及时检测各项指标,杜绝不满足设计和规范要求的材料进场。跟踪混合料配合比的设计、调试和验证,保证混合料的各项试验指标满足设计要求。 混合料拌合时,项目部对拌和质量进行全程监控,水稳每天拌合前,检查场内各处集料的含水量,计算当天的配合比;拌合之后,出料时取样检查是否符合设计的配合比,进行正式生产之后,每1-2小时检查一次拌和情况,抽检其配比、含水量是否变化。不合格的配合比不仅会影响施工成品的强度,而且在开放交通后会对路面的平整度造成隐患。由于林海工程施工时处于高温季节,根据温度变化及时调整水稳的含水量,有效的保证混合料的质量。AC-25、SUP-19拌合时间以混合料均匀和所有矿料颗粒全部裹附沥青为准,SMA-13混合料拌和时间以混合料拌合均匀、木质素纤维均匀分散和所有矿料颗粒全部裹附沥青为准,沥青

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