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  • 沥青路面设计说明书

    沥青上面层

    上面层(表面抗滑磨耗层)的主要作用是提供平整的行驶表面、足够的抗滑性能、足够的高温稳定性和耐久性。对于本工程中的沥青上面层,能承受行车荷载累计作用,承受外界环境的作用,保护其下部的结构不受到车轮的直接作用 而发生磨耗与损害,缓冲对下层结构的冲击,同时降低汽车行车噪声。同时还应具备如下功能:

    a、高温稳定性好,防止产生推挤、拥包和车辙等热稳定性不足的病害;

    b、低温抗裂性能好,避免开裂产生;

    c、良好的抗水损害能力,一方面减小水损害的可能性,另一方面防止水渗透到下层结构中,引起水损害;

    d、良好的抗滑性,集料具有足够的纹理深度,结构层具有一定的构造深度,表面层平整而不粗糙,较好的表观纹理,保证行车安全;

    e、沥青混合料抗冲击能力强,应力分散能力好;

    f、良好的施工和易性,施工简单方便,摊铺质量容易保证,开放交通时间早。

    1)上面层沥青混合料比选

    本工程沥青上面层主要是地面道路机动车道路面沥青面层原材料和沥青混合料级配类型两方面进行比选。上面层一般应具备有较高 抗水损害、抗滑性能、抗高温车辙、耐久性等功能。本项目针对所处地区气候特点和交通组成和行车安全等进行多方案比较,选择合适其各方性能要求沥青混合料。

    根据国内外的工程应用经验并结合科研数据,目前上面层常采用类型有普通沥青砼 AC、沥青玛蹄脂碎石 SMA、多碎石沥青砼 SAC、以及大空隙沥青砼 OGFC,各种级配混合料的使用性能比较表如下。

    沥青路面设计说明书

    2)上面层材料分析

    通过以上分析,AC 混合料高温稳定性、低温抗裂性、疲劳特性、较 SMA、SAC、OGFC 等差,适应大交通流量较差,但 AC 泌水性较高,但造价最低。

    SMA 混合料路面高温抗车辙性能、低温抗裂性能及抗疲劳性能都非常好,还具有优越的抗滑性能与降噪功能,综合技术性能最好。但 SMA 类沥青混合料的施工质量控制方面要求比较严格。

    OGFC 路面具有行车安全性好、排水和降噪的功能突出的优点,具有较好抗滑性,高温抗车辙能较强,在低温抗裂方面,虽其蠕变速度较大,但其抗弯拉强度较低,耐疲劳性能较差,为弥补这一缺点通常需要选用价格昂贵的高粘改性沥青作为其结合料,单位成本最高,且施工及后续养护难度大。

    SAC 属骨架密实结构,抗滑性、高低温稳定性、水稳定性、构造深度介于 SMA与 AC 之间,别个指标仅次于 SMA,而且 SAC 的各项指标均优于 AC。从应用角度来看,由于 SAC、AC 和 SMA 属于普通沥青砼,施工的工艺较为简单,而 OGFC 属于特殊的沥青砼,施工技术较复杂。

    SMA 或 OGFC 两种混合料都为骨架结构,都有较好的高温性能、表面抗滑效果和安全性,主要区别在于 SMA 孔隙率在 4%左右,OGFC 孔隙率在 20%左右,大的孔隙率提供了更好的降噪性能及透水效果,但是孔隙容易堵塞,使用 2~3 年后孔隙率大幅降低,孔隙的存在也容易在冬天造成冻融损坏,OGFC 施工难度较 SMA 也较大。

    3)上面层材料结论

    推荐机动车道上面层采用 AC。


    沥青下面层

    1)沥青下面层的功能与要求

    下面层在一般情况下极少出现可计量的永久变形,其主要作用是具有足够的耐久性,所以下层必须满足以下要求:一是具有很高的强度,以抵抗荷载的重复疲劳作用;二是具有较强的抗水作用能力。

    2)下面层沥青混合料比选

    沥青混合料下面层力学性能和路用性能要求较上面层弱较多,在满足技术要求的基础上,从经济角度出发,选择普通沥青混合料即可取得较好的使用性能。下面层位于上面层之下,基层或钢筋砼铺装层之上,通过典型路面结构力学分析可知,下面层易产生高温流变性车辙病害,因此下面层结构性能要求抗高温车辙、抗剪切和较强的密水性,减少水损害。

    目前下面层可选用的普通沥青混合料类型有 AC-20、SAC-20。下面层可选用的结构类型 AC-25、SAC-25。根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),本次设计下面层的厚度按不小于该层集料最大公称粒径的 3 倍进行控制,其厚度一般不小 6cm。

    根据以往研究成果,集料的级配对沥青混合料的抗车辙性能影响较大。在级配范围内适当增加粗骨料的用量可以提高沥青混合料的抗车辙性能。通过多年工程经验,AC 沥青混合料为悬浮密实结构,SAC 为骨架密实结构,SAC 抗车辙能力较 AC强;AC 孔隙率略大于 SAC,密水性较 SAC 差。

    3)下面层材料结论

    通过以上对比分析,SAC 性能指标优于 AC,但是 SAC 成本高,且施工质量要求高。因此,在保证指标性能以及不大幅增加造价前提下,本工程道路下面层推荐AC 系列。

    封层

    对于高等级道路增设下封层可以起到以下作用:

    1)加强沥青面层与基层之间的紧密结合,使各结构层之间不产生层间滑动,提高路面结构整体性。避免由于层间滑动而造成底拉应力过大的不利情况。

    2)当基层铺筑后不能及时铺筑面层而需要通行车辆时,铺筑下封层可以避免车辆污染基层,减少基层的损坏。

    3)避免沥青面层由于孔隙过大或后期沥青面层开裂后路表水渗入路面结构而长期积滞在基层表面,造成基层冲刷、松散、和唧浆现象。

    改性乳化沥青稀浆封层是条用适当级配且满足一定技术参数要求的砂石材料作为骨料,选用改性乳化沥青材料为结合料,再加入适量的粉料、水和外加剂材料,在改性稀浆封层摊铺机内按设计比例配制成具有一定和易性和稀浆混合料,摊铺在路面结构层表面,形成一种类似沥青表面处治层。具有施工速度快、韧性和耐久性好、技术经济优良等特点,施工技术已日趋成熟。因而,近 年来被广泛应用于高等级道路的下封层。

    本工程封层推荐使用稀浆封层。

    湖北省 武汉市
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