德国沥青路面设计方法

第七篇德国沥青路面设计方法

德国高速公路以其历史久远、良好的性能而闻名于世。今年上半年笔者作为国家公派的高级访问学者，在德国乌珀塔尔大学进行为期四个月的访问学习。现将德国高速公路沥青路面的设计要点以及与我国目前的现状做一下介绍和比较分析。

第一章材料

1.1 物集料

⑴沥青路面面层石料

在德国沥青面层矿物集料一般采用辉绿岩。从使用情况来看，辉绿岩具有良好的抗压、抗击碎、高温稳定和抗磨耗性能。其主要技术指标如下：

说明：SD10见德国标准DIN52115；SZ8/12见德国标准DIN52115。

⑵有的高速公路路面面层也使用玄武岩。玄武岩有一个特点，长期处在高温阳光照射下，其表面会出现斑点和裂纹，最终

导致表层剥离。在德国考虑使用玄武岩时，Sonnenbrand试验(暂译为光照剥离试验)是必须要做的。其方法是将玄武岩做成标准试块，放在蒸馏水中在规定的时间和温度内进行煮熬(具体见德国试验规程)，玄武岩表面可能产生斑点和像头发丝样裂纹。煮熬后玄武岩剥离部分不超过原试块重量的1%。同时要对玄武岩的碎石和石屑做强度检验。对于碎石和石屑在煮熬前后抗击碎试验值SD10、SD8/12两者之差不超过5%，对优质石屑不超过3%。

⑶石料高温稳定性试验

石料在常温下，其各项技术性能指标能满足规定要求，一旦在高温条件下，其性能会发生改变。在德国热铺沥青路面（温度大于120℃）中的矿物集料都要做高温稳定性试验。试验方法是把砂砾或石屑放在马弗炉中进行高温加压，试验前后的砂砾或石屑剥离部分增量不超过3%。同时还要进行抗击碎强度试验，在做高温稳定性试验前后，抗击碎强度值SZ8/12增加值不大于3%。如果以上两个指标都能满足要求，就证明集料高温稳定性达到要求。

1.2 沥青

⑴公路沥青

德国公路沥青标号按温度在25℃时的针入度划分，共分5类，其主要技术指标如下：

⑵稀释沥青

按德国标准DIN1995用FB500表示。这种沥青在稀释剂蒸发后

残留下来的物质针入度通常为500 1/10mm，残留物的最小针入度100

1/10mm,软化点不小于30℃。

⑶乳化沥青

乳化沥青分为非稳定性和稳定性两大类。这里介绍的是非稳

定性乳化沥青，也是在高速公路上常用的乳化沥青。非稳定性乳化沥青按照德国标准DIN1995分为U60K和U70K两类。根据含水

量要求，U60K含水量不超过45%，U70K含水量不超过32%。

蒸发

后残留沥青软化点在37℃和49℃之间。

⑷冷铺沥青

按照德国标准DIN1995冷铺沥青用KB表示。这种沥青允

许

最大溶剂不超过30%，冷铺沥青在蒸发后的残留物软化点在27℃和49℃之间。

⑸聚合物改性沥青

德国采用的聚合物改性沥青分为弹性改性沥青和热塑性改

性沥青。用PmB开头和后面的数字表示。弹性改性沥青分为A、B两类，热塑性改性沥青为C类。聚合物改性沥青主要技

术

B、指标见下表：

⑹路面表处的聚合物改性沥青用PmOB表示。分为：

品种类型

聚合物改性沥青 A A1、

A2

聚合物改性稀释沥青 B B

聚合物改性乳化沥青 C C1、

C2

聚合物改性稀释乳化沥青 D D

C、D两类改性沥青性能相当于非稳定性乳化沥青U60K和U70K。

路面表处的聚合物改性沥青主要技术指标见下表。

⑺冷铺法施工中的薄面层所使用的聚合物改性沥青用PmBE-DSK表示。这种改性沥青与其它乳化沥青没有本质区别。PmBE-DSK具有阳离子，其含水量必须严格符合TLPmBE-DSK要求。

乳化聚合物改性沥青回收后的沥青软化点不小于50℃，弗拉斯脆点不大于-15℃以及弹性恢复不小于50%。

第二章路面结构

德国高速公路沥青路面部分自下而上(不含基层,底基层)分别为承重层、联结层和面层

2.1 承重层

承重层由级配的矿物集料与公路沥青拌和而成。必须具有足

够的稳定性和承载能力。按照德国规范ZTVAsphalt-StB规定承重层施工时分为一层和多层，其沥青混合料共分5个类型AO、A、B、C、CS。每层压实厚度不小于8cm，多层厚度大于16cm。承重层除了每层最小碾压厚度外，层数和总厚度取决于公路等级。在高速公路上采用的是多层结构，通常为二层或三层。上面所指5种沥青混合料在多层结构中的最下面一层均可使用。AO 和A型结构容易压实成型，因此特别适合于其下面的基层由于路基承载力和稳定性差而难以压实时使用。对于重交通快车道的公路承重层第一层、第二层均可采用CS型结构；对于I级公路，如果最下面一层采用AO、A型结构，则其上面一层不能使用B 型结构。

德国高等级公路承重层的5种结构类型组合见下表：

2)只适用于上面是沥青路面。

沥青承重层要分层施工，施工时的空气温度不低于-3℃，并且下面的基层要求无雪无霜无冰无水膜。为了保证与基层的粘接力，要求在基层表面喷洒粘结剂。下面将承重层5个类型沥青混合料的级配与一些检测指标列表如下：

2.2 沥青路面联接层

德国高等级公路的沥青路面结构中均设置联接层，位于面层下面，类似于我国的中面层。它是由级配矿物集料与公路沥青拌和而成，必须有良好的稳定性和承载力，起到调平下面承重层和吸收由于交通荷载而引起的水平剪力功能。为了达到稳定性和抗剪切效果，在联接层中的用砂要专门加工成优质轧制砂。在联接层中采用聚合物改性沥青并具有相应的粘度是十分有益的。联接层施工方法为热铺法，其表面没有保护层，不宜长时间跑车。

联接层的施工厚度按德国规范ZTVAsphalt-StB取决于混合料的最大粒径及碾压条件等因素。

粒径（mm）厚度(mm)

0/16 4.0～8.5

0/16 s 5.0～8.5

0/22 s 7.0～10.0

联接层主要技术指标见下表：