沥青路面加铺层设计和施工技术研究

沥青路面加铺层设计和施工技术研究

报告简本

1研究背景

随着我国社会主义市场经济的迅速发展，交通的日益重型化及交通量的大幅度增长，加之设计、施工、养护、使用等多种综合因素的影响，加速了路面的损坏，目前国内很多高等级路面正处于维修、待修状态。采用沥青面层作为原有路面的加铺层是一种非常典型的补强方法。对于沥青路面，上面加铺沥青层施工方便且能显著改善路面使用性能；对于水泥路面，这种形式的路面结构能吸收两种材料的优点，原有水泥路面可以提供稳定、坚实的基层，沥青加铺层可以提供摩阻系数高、平整度好的表面层，大大改善了路面的使用性能。

然而，国内外对原有沥青路面和水泥路面加铺改造仍处于研究、试验阶段，至今仍没有一个效果非常令人满意，施工工艺可行且具有明显社会经济效益的防治措施和成熟的理论、设计方法。由于这一问题的复杂性和各地交通、气候及筑路条件的差异，在所取得的研究成果之间缺乏共同的认识，给设计和施工部门的具体操作带来了极大的困难。

因此，本课题研究在广泛收集并分析国内外原有沥青路面和水泥路面加铺沥青混凝土层有关资料的基础上，以铺筑的试验路为应用研究对象，结合我国尤其是西部具体情况，针对在原有路面上加铺沥青层后的路面状况，运用新技术、新材料，对用沥青加铺层改造旧沥青路面和水泥路面的方法和理论作进一步的研究，探索旧路面加铺沥青层的工作机理，提出符合国情、切实可行的改造措施与施工技术指南，对今后高等级公路加铺沥青层设计与施工具有重要的借鉴和指导意义。

2研究工作概况

西部交通建设科技项目“沥青路面加铺层设计与施工技术研究”课题（项目编号：2005 318 812 13）自2005年正式立项以来，由主持单位长安大学以及参加单位吉林省交通科学研究所、陕西高速机械化工程有限公司组成的项目组根据可行性研究报告和合同规定的研究内容和要求，组织召开了研究大纲专家评审会，并根据专家评审意见，制订了详细、切实可行的研究大纲及进度计划，初步

确定了课题配套工程及现场试验观测路段。随后，项目组组织研究人员并联系合作单位，按计划全面开展研究工作。同时，在2006年补充了课题参加单位：中交第一勘察设计研究院，北京建筑工程学院，西安建筑科技大学。

在研究过程中，项目组采取资料调查整理、现场测试、室内试验与理论分析相结合的方式，在收集查阅大量国内外相关文献资料的基础上，以我国部分高等级公路为主体，以实际工程为依托，经过3年多的研究，对典型水泥混凝土路面及沥青混凝土路面进行了大量的现场检测、评价、典型加铺层结构试验段及室内外对比试验和理论分析研究，从而开展了“原有水泥混凝土路面检测、评价与处治”、“原有沥青混凝土路面检测、评价与处治”、“沥青加铺层结构工作状态”、“沥青加铺层材料组成研究”、“原有水泥路面加铺沥青层设计方法与软件”、“原有沥青路面加铺沥青层设计方法与软件”、“沥青加铺层施工技术指南”、“试验路铺筑与验证”、“沥青加铺层相关设备仪器开发”等多项专题研究工作，并得到一批有价值且可供工程应用参考的研究成果和建议，为我国沥青路面加铺层的设计与施工提供了科学合理的依据。

3研究成果特点

（1）创新性：该项目采用多项新技术、新工艺、新材料和新设备，具有很强的创新性，在关键技术脱空判断方法、自补偿式板底灌浆

材料、路面使用性能评价方法、加铺层结构层间工作状态及

夹层的最佳位置、加铺层材料及技术要求、层间处治材料及

技术标准、层间专用设备及施工方法、加铺层典型结构、加

铺层设计方法与施工技术等方面均有创新。

（2）系统性：综合技术含量较高。不但考虑了路面加铺结构本身的合理性和使用年限，同时采用的一系列技术，从评价、处治、周边

环境、防水、设计、施工措施等系统地为路面加铺结构提供

了支持条件。

（3）成熟性：研究成果成功应用于吉林外环试验路、G104徐州机场试验路及陕西4条高等级公路，通过近2年的通车检验，推荐的典型

结构没有出现传统沥青加铺层的早期病害。

（4）经济性：应用在工程建设项目上，显著地减少了养护费用，间接产生的长期经济效益和社会效益是非常巨大的。

4主要研究成果

4.1原有水泥混凝土路面检测、评价与处治

（1）首次提出了基于板中、板边弯沉差及唧泥高度为一体的板底脱空判别方法与标准，有效解决了目前准确判别板底脱空的难题。

静弯沉检测动弯沉检测

动静弯沉值脱空判别标准（单位：0.01mm）

脱空程度

板边中点与板中弯沉差板角与板中弯沉差

静弯沉标准u B动弯沉标准u F静弯沉标准u B动弯沉标准u F

轻度脱空10～20 2～5 15～25 3～6 中度脱空20～30 5～10 25～35 6～12 重度脱空＞30 ＞10 ＞35 ＞12

轻度唧泥中度唧泥重度唧泥

唧泥高度与脱空程度判别标准（单位：cm）脱空程度轻度中等严重唧泥高度＜10 10～30 ＞30

（2）建立了基于探地雷达的板底脱空检测与评价方法。通过广泛调研国外路用探地雷达标准，并研究选定道路检测雷达测试参数：天线的中心频率、分辨率、时窗、采样率、相邻扫描点间距，推荐出板底脱空雷达检测型号。

吉林外环路雷达检测现场

（3）在已有研究的基础上，改进了旧水泥混凝土路面使用性能检测与评价方法。

（4）对旧水泥混凝土路面表面处理与效果评价、水泥混凝土路面破碎工艺、混凝土旧板再生、板底脱空处治以及路面加铺层间处治方法与标准进行了系统的研究。针对水泥混凝土板轻度脱空、中度脱空和重度脱空三种情况，分别提出了不同配合比的压浆材料。

兰派五边形冲击破碎20遍效果图MHB破碎效果图

再生集料性能对比

指标再生石灰岩再生花岗岩中下面层粗集料规范值压碎值（％）20.4 24.6 ≤28

密度(g/cm³) 2.702 2.688 ≥2.5

吸水率(％) 3.0 4.3 ≤3.0

细集料含泥量（％）7.5 ≤3.0