高等级公路沥青混凝土路面碾压工艺的研究

沥青混凝土路面发生早期损坏,很多都是由于路面压实不足造成的.在沥青混凝土路面施工过程中,碾压工艺直接影响沥青混合料的压实和路用性能.通过改善压实工艺从而保证混合料充分压实,是提高沥青混凝土路面建设质量的关键.为选择合理的碾压施工工艺,结合高等级公路沥青混凝土路面施工实际,针对改性沥青SMA混合料碾压施工工艺进行了试验研究,改进了传统的首尾相接的纵列分段碾压的施工工艺,提出了压路机并列成梯队循环碾压的工艺,有效提高了混合料碾压温度,保证了施工压实度,提高了沥青混凝土路面的工后品质,将有利于减少沥青混凝土路面的车辙、水损害等早期病害,提高沥青混凝土路面的使用寿命.     

胶轮与双钢轮压路机组合碾压SMA路面新施工工艺控制

传统SMA路面施工采用双钢轮振动压路机碾压,通常不使用胶轮压路机,以避免胶轮碾压将沥青玛蹄脂胶浆挤出来。通过改进SMA的碾压方法,从提高SMA路面压实度、改善SMA路面防水性能的角度,创新性地提出采用大吨位胶轮压路机合理配合双钢轮压路机碾压SMA,并成功应用于湖南省某高速公路沥青混凝土路面的施工,取得了较好的效果。通过试验路检测结果显示:始终控制胶轮压路机在混合料表面温度为60~90℃时进行复压,可以有效避免产生油斑;该新工艺可以提高SMA路面压实度0.8%,减少集料被压碎现象;同时,新工艺还可以节约16.7%的压实设备费用,在低温环境下也可以实施,缩短路面施工工期,具有显著的经济和社会效益。     

本期导读

<正>利用电子万能试验机进行红砂岩粗粒土静力压实试验,得到不同压实厚度红砂岩粗粒土压实过程中的应力~应变关系,分析压实能量、压实厚度对红砂岩填土压实效果的影响……不同厚度红砂岩粗粒土静力压实特性试验研究(彭勃等,P1)热压式沥青混凝土路面是在摊铺、初碾压完成的砂粒式沥青混合料表面均匀撒布一层单一粒径、耐磨抗滑的预拌沥青碎石,并碾压入嵌入层中形成的路面抗滑形式,该路面具有优良的抗水损坏、抗冻融和抗疲劳性能……热压式沥青混凝土路面施工关键控制参数的试验模拟(黄晚清等,P10)     

碾压组合工艺对沥青面层压实度与抗滑性能的综合影响

为寻求一套科学合理的碾压组合工艺,使路面成型后同时具有良好的压实度与抗滑性能,依托广东省某高速公路建设项目的沥青上面层,借助无核密度仪、激光扫描技术、常规抗滑测试与渗水试验等对四类不同碾压组合工艺下的沥青路面进行了压实度与抗滑性能的综合评价,并就碾压组合工艺对沥青路面压实度与抗滑性能的影响进行了分析。     

经济型SMA路面的工程应用与启示

经济型SMA混合料是一种新型的沥青混合料结构,与普通沥青混凝土路面相比,具有更好的抗车辙、抗裂、抗滑、水稳定性及耐久性等优点。通过对经济型SMA路面长期检测表明,经济型SMA路面抗车辙、抗滑性、抗裂性、水稳定性和耐久性等性能较普通沥青混凝土路面都有很大的提高,但施工控制较普通沥青混凝土路面也有更高的要求。结合工程实例,对承德地区的经济型SMA路面施工经验进行了总结,供大家在以后的施工当中借鉴。     

基于GTM的抗滑表层混合料设计

用技术性能作为评价依据,以旋转试验机(GTM)为手段,研究了不同性质的原材料、不同级配的抗滑型沥青混合料的性能和施工技术。结果表明:用GTM可以进行级配和配合比优化,优化设计出的抗滑型混合料的综合技术性能优于SMA;用GTM设计出的抗滑型混合料更易压实,可将压实度标准提高1%~2%;体积参数不宜作为配合比设计的控制性指标,提出的新的级配范围以及配合比优化方法可使抗滑表层具有优良的抗滑、抗车辙和抗水损坏性能。     

抗滑降噪型隧道沥青混合料设计

针对隧道路面噪音大、抗滑性能差、发生火灾时易引起沥青产生浓烟等缺陷,设计了抗滑降噪型沥青混合料,采用大空隙沥青混合料结构降低隧道路面噪音、提高抗滑性能,并采用阻燃剂降低隧道火灾危险性。对抗滑降噪型沥青混合料的降噪性能、抗剪性能、水稳定性能、渗水性能、抗滑性能等综合性能与空隙率的关系进行研究,确定合理空隙率,并铺筑试验路进行验证。结果表明:抗滑降噪型隧道沥青路面比普通隧道沥青路面噪音降低约6dB,抗滑性能提高20%;混合料的目标空隙率宜控制在19%,施工现场路面空隙率宜控制在16%～21%。在隧道中采用该混合料可有效提高隧道路面的使用性能,改善隧道运营环境。     

京珠高速公路粤境南佛冈段AK-16A抗滑表层施工

结合京珠高速公路粤境南佛冈段抗滑表层施工情况,介绍了该高速公路AK-16A抗滑表层沥青混合料的拌制、运输、摊铺和碾压等施工工艺以及质量控制。重点总结了AK-16A的摊铺与压实工艺、碾压速度等施工技术,并在施工中成功地运用高温压实的施工方法,保证了路面的平整度。     

AK-13A抗滑表层的GTM法设计

针对传统的马歇尔设计法在抗滑表层沥青混合料AK-13A设计中的不足,通过优化AK-13A级配、采用混合料GTM法配合比设计进行弥补。对沥青混合料的体积指标、路用性能、拌和工艺、碾压工艺都进行了详细的研究。依据贝雷法,将沥青混合料的级配范围进行适量的调整,使其更满足道路需求;通过GTM法配合比设计,提高压实度,降低孔隙率,满足日益增加的交通荷载要求。采用GTM方法成型试件,并对试件进行切割,用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。将马歇尔方法和GTM方法成型的试件试验结果进行对比分析,研究不同的配合比设计方法对沥青混合料路用性能指标的影响。试验得出,优化后的AK-13A级配下限通过率增大,保证混合料密实,上限通过率减小,保证路面的抗滑,路面4.75 mm以上碎石较多且无明显离析现象;采用GTM方法设计的混合料油石比低、密度高,比马歇尔密度提高2%,在现有施工设备条件下,能够达到较高的压实度,使抗滑表层的路面实际空隙率控制在4.5~5.5%;路面表面构造深度达到0.65,横向力系数SFC60达到75,渗水系数在50 m L/min以内,同时平整度标准差σ达到0.53 mm,各项检测指标都远远优于交工验收的标准。级配范围、配合比设计方法调整后得到的AK-13A抗滑表层具有优良的抗水损、抗滑和抗车辙性能。     

薄磨耗层SMA-10在南武高速公路上的应用

在SMA-10骨架密实型混合料生产配合比设计的基础上,根据现场施工情况,在施工中严格进行沥青混合料施工温度、摊铺厚度、压实度和平整度的过程控制,坚持紧跟、慢压、高频、低幅的碾压原则是铺筑优良SMA路面的关键。试验段的成功铺筑为薄磨耗层SMA-10的推广应用提供了有益的应用经验。     

骨架约束作用对沥青磨耗层抗滑性能影响研究

以SMA沥青路面为例,基于体积法设计不同骨架磨耗层路面,并采用不同PG等级沥青胶结料进行骨架约束;采用室内搓揉试验模拟行车作用,用压力胶片技术进行胎路接触界面测试,开展骨架稳定性对沥青路面抗滑耐久性能影响研究.结果表明:相比摆式摩擦系数,采用接触应力分布集中度指标来表征路面有效抗滑性能更合理;搓揉试验表明,构造深度呈现...     

30号沥青AC-20混合料面层施工性能

在总结30号沥青及沥青混合料性能的基础上,在福建省靖海高速公路上设计并成功铺筑了46km、5.5cm厚的30号AC-20C沥青混合料面层。由于30号沥青的黏度大,路面厚度比常用的低标号沥青基层或下面层薄,混合料的施工性能决定了路面质量。文中探讨了30号沥青混合料的不同碾压工艺、碾压遍数对现场空隙率的影响;施工过程中采用PQI测定混合料的压实度与温度变化关系;检测了渗水系数、压实度和厚度等关键指标。对比SBS改性沥青混合料试验段,试验段数据表明:30号沥青混合料路面现场检测结果完全达到甚至超过了SBS改性沥青的现场检测结果,5.5cm厚的30号沥青AC-20混合料面层施工质量能够达到设计或规范对中面层的技术要求。     

温拌阻燃沥青混凝土路面性能加速加载试验模拟分析

为了解温拌阻燃沥青混凝土路面实际使用效果,通过小型加速加载设备分别对4种不同沥青路面结构进行加速加载试验研究。4种路面结构包括:在水泥混凝土刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层,在水泥稳定碎石半刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层。在不同的加载阶段测试了各种沥青路面的抗车辙性能、抗滑性能、降噪性能以及力学性能,对比分析了半刚性基层与刚性基层上沥青路面的路面性能。研究结果表明,随着加载次数的增加,各种沥青路面的车辙深度会逐渐增加,抗滑性能指标和吸声系数会有所衰减,但仍具有良好的抗车辙性能、抗滑性能和降噪性能;温拌剂和阻燃剂不会影响这几种沥青路面性能,车辙深度和抗滑性能指标仍能满足技术规范要求,温拌阻燃沥青混凝土路面具有较好的降噪性能;抗压回弹模量和劈裂强度随着加载次数的增加呈现出先增大后降低的变化规律,并且温拌阻燃沥青混凝土的抗压回弹模量和劈裂强度都低于热拌沥青混凝土的,温拌剂和阻燃剂对沥青混凝土的力学性能有一定的影响。选择半刚性基层能够使路面更容易压实,并且有更好的路用性能。     

碾压工艺对沥青路面构造的磨损作用研究

为解决沥青路面磨耗层压实度和抗滑构造完整性的均衡问题,从沥青混合料的压实机理和碾压温度控制着手,分析碾压模式、压实曲线特征对压实度的影响,并基于图像处理技术采集与计算不同碾压模式下的沥青路面构造破坏程度。结果表明:相同碾压遍数下,优先使用胶轮碾压可以显著提高路面密实度;沥青路面的压实度与碾压遍数可以使用对数模型表征,模型参数具有明确的物理意义;数字图像法可以提取路面磨损特征,提出的磨损率指标能够有效评价碾压工艺对路表构造的破坏程度;随着钢轮振压温度的下降,路表构造磨损率显著增加,建议在保证沥青路面压实度所需遍数的前提下,避免钢轮低温振动碾压。     

就地热再生技术在石安高速公路养护中的应用

结合石安(石家庄-安阳)高速公路就地热再生工程,通过室内试验检测了回收路面材料(RAP)的技术性能,提出了再生方案,进行了添加新沥青混合料和再生剂的再生混合料配合比设计及铺筑实践,通过施工过程检测及交工验收检测,路面的压实度满足要求,平整度和抗滑性能得到提高.     

不同车辙剂沥青混凝土的应用评价

为了科学合理地应用抗车辙材料,采用室内外综合路用性能试验方法开展了以不同抗车辙剂加入普通沥青、SBS改性沥青作为结合料的沥青混凝土路用性能的影响分析,并且铺筑试验路验证。结果表明:不同抗车辙剂类型及用量对沥青混合料的综合路用性能有较大影响,优化抗车辙剂类型及用量可显著降低混合料的室内和现场剩余空隙率,并提高高温稳定性;选择抗车辙剂类型与用量时应兼顾抗车辙剂沥青混合料路用性能指标的均衡性,抗车辙剂用量不宜过大;采取经短期老化后的TSR试验更有利于评价水稳定性。     

高温多雨区排水沥青路面设计及施工关键技术研究

为指导广东高温多雨区排水沥青路面结构设计与施工,综合考虑排水路面的路用性能和排水性能,采用改进型CAVF法和X-ray CT扫描技术进行OGFC-13沥青混合料配合比优化设计。通过黏温试验对比分析高黏度沥青与常规SBS改性沥青的差异,并推荐OGFC排水路面各施工关键环节的温度控制区间。使用无核密度仪跟踪现场压实度,研究不同碾压方案对OGFC沥青路面压实效果的影响。结果表明:采用体积法设计矿料级配,结合"富油+纤维稳定剂"可以较好兼顾OGFC路面的排水功能与路用性能;高黏度沥青的黏度比SBS改性沥青的黏度大20%～87%,基于不同沥青黏度-温度试验结果,可以确定合理的施工温度区间;为了保证OGFC路面排水功能和压实性能,推荐使用双钢轮静压组合,碾压遍数控制在5遍以内。     

SMA路面设计与施工优化

通过对SMA混合料精心设计配合比,对其施工工艺过程有效监控,使SMA路面结构的优势充分发挥,提高路面的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等性能,进而提高路面的耐久性、抗滑性等功能,有效地解决普通沥青混凝土无法解决的问题。     

嘉闵高架北延伸段排水降噪沥青路面性能研究

分别以20％及23％两种设计目标空隙率拌和沥青混合料,在嘉闵高架北延伸工程中铺筑两段试验路.通过压实度、平整度(IRI)、渗水系数、横向力系数等指标,研究其路用性能,并对SMA路面及OGFC降噪路面进行噪声测试,定量分析其降噪效果.研究表明,采用类似于SMA路面的施工工艺条件下,OGFC路面的各项力学性能指标均能达到规...     

SGC设计方法与马歇尔设计方法设计SMA最佳沥青用量的比较研究

分别对细、中、粗3种不同的SMA级配,采用SGC设计方法与马歇尔设计方法,设计出SMA最佳沥青用量,进行了研究比较,结果表明:SGC设计方法确定的SMA最佳沥青用量比马歇尔设计方法确定的最佳沥青用量有大幅度减少,其原因在于当采用SGC旋转100次成型混合料试件时,其压实功显著大于马歇尔双面击实50次成型的混合料试件,而我国目前的施工条件在路面难以达到相应的压实条件,易出现空隙率偏大的问题,因此建议在我国采用SGC进行SMA混合料设计时,对美国的规范进行修改,降低旋转压实的次数以适应我国的施工条件。