瀝青路面

瀝青路面

瀝青路面是指在礦質材料中摻入路用瀝青材料鋪築的各種類型的路面。瀝青結合料提高了鋪路用粒料抵抗行車和自然因素對路面損害的能力,使路面平整少塵、不透水、經久耐用。因此,瀝青路面是道路建設中一種被最廣泛採用的高級路面。

瀝青路面的瀝青類結構層本身,屬於柔性路面範疇,但其基層除柔性材料外,也可採用剛性的水泥混凝土,或半剛性的水硬性材料。

基本信息

發展歷程

瀝青路面 瀝青路面

據考古資料,印加帝國在15世紀已採用天然瀝青修築瀝青碎石路。 英國在1832~1838年之間,用煤瀝青在格洛斯特郡修築了第一段煤瀝青碎石路;法國於1858年在巴黎用天然岩瀝青修築了第一條地瀝青碎石路;到20世紀,使用量最大的鋪路材料為石油瀝青。中國上海在1920年代開始鋪設瀝青路面。1949年以後隨著中國自產路用瀝青材料工業的發展,瀝青路面已廣泛套用於城市道路和公路幹線,成為目前中國鋪築面積最多的一種高級路面。

施工原料

瀝青路面 瀝青路面

瀝青路面是將瀝青混凝土加以攤鋪、 碾壓成型而形成的各種類型的路面。瀝青混凝土是用具有一定黏度和適當用量的瀝青材料與一定級配的礦物集料,經過充分拌合形成的混合物。瀝青混凝土作為瀝青路面材料,在使用過程中要承受行使車輛荷載的反覆作用,以及環境因素的長期影響。所以瀝青混凝土在具備一定的承受能力的同時,還必須具備良好的抵抗自然因素作用的耐久性。也就是說,要能表現出足夠的高溫環境下的穩定性、低溫狀況下的抗裂性、良好的水穩定性、持久的抗老化性和利於安全的抗滑性等特點,以保證瀝青路面良好的服務功能。  

瀝青混凝土適合修築路面的瀝青材料主要為石油瀝青和煤瀝青,此外,還有天然瀝青。有些國家或地區亦有採用或摻用天然瀝青拌制的。按所用集料品種不同,可分為碎石的、礫石的、砂質的、礦渣的數類,以碎石採用最為普遍。瀝青的性質和標號要求,隨瀝青路面種類、地區的氣候和路段的交通情況不同而異;熱拌或熱法澆灑以及在炎熱地區和重交通道路上宜選用較稠的瀝青;冷拌或冷法澆灑以及在寒冷地區和輕交通道路上宜選用較稀的瀝青。按混合料最大顆粒尺寸不同,可分為粗粒(35-40毫米以下)、中粒(20-25毫米以下)、細粒(10-15毫米以下)、砂粒 (5-7毫米以下)等數類。按混合料的密實程度不同,可分為密級配、半開級配和開級配等數類,開級配混合料也稱瀝青碎石。

材料

瀝青結合料

瀝青結合料是在瀝青混合料中起膠結作用的瀝青類材料(含添加的外摻劑、改性劑等)的總稱。它將礦質粒料粘結成整體,增加強度和增強路面抵抗行車破壞的能力,並使路面具有抗水性。

集料

集料是瀝青路面材料中礦物質粒料的通稱,在路面材料中起骨架作用和填充作用。有時需數種粗、細粒料混合組成所需要的粒度級配。集料中把粒徑在 5毫米以上的稱作粗集料,5毫米及以下者稱為細集料。根據來源不同,集料可分為天然集料和人造集料兩大類。天然集料有碎石、礫石、砂、石屑等;人造集料有燒礬土、穩定的堅實冶金礦渣等。瀝青路面用的集料應潔淨無泥,粗集料的顆粒宜接近立方體,多稜角,少扁片長條,其抗壓強度不宜小於60兆帕,作重車道面層者,不宜小於80兆帕,而且能耐磨耗。集料和瀝青材料應有良好的粘著力,不易經水的侵蝕而剝落,如集料和瀝青粘著不良,應摻入有效的抗剝落劑改善。選配集料時,分層鋪澆的應為粒徑相近的各檔的同粒徑集料;拌制混合料的則常需有大小粒徑按規格配合的級配集料,這類集料也可採用分檔不同的同粒徑集料按比例摻合而成。

礦粉

礦粉粒徑小於 0.074毫米的礦質粒料。多用於瀝青混凝土和瀝青碎石路面,其作用為填充空隙,防止熱瀝青流淌,增強瀝青材料的粘結力和熱穩定性。礦粉也要和瀝青有良好的親和力(即粘著力),能抵抗水的剝蝕作用。最常用的礦粉為石灰石粉。

配料

瀝青路面公路按照集料和礦粉混合比例的不同,可以分為多碎石瀝青混凝土面層(SAC)和瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層(SMA)兩種。  

多碎石瀝青混合料是採用較多的粗碎石形成骨架,瀝青砂膠填充骨架中的孔隙並使骨架膠合在一起而形成的瀝青混合料形式。具體組成為:粗集料含量69%~78%,礦粉6%~10%,油石比5%左右。經幾條高等公路的實踐證明,多碎石瀝青混凝土面層既能提供較深的表面構造,又具有傳統Ⅰ型瀝青混凝土那樣的較小空隙及較小透水性,同時又具有較好的抗形變能力(動穩定度較高)。  

20世紀80年代中期中國開始修築高等級公路,從瀝青面層的結構形式來看:Ⅰ型瀝青混凝土,空隙率3%~6%,透水性小,耐久性好,為了解決瀝青面層的抗滑性能,多碎石瀝青混凝土面層被加以研究和使用。  

瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是一種以瀝青、礦粉及纖維穩定劑組成的瀝青瑪蹄脂結合料,填充於間斷級配的礦料骨架中,所形成的骨架密實混合料。SMA是一種間斷級配的瀝青混合料,5mm以上的粗集料比例高達70%~80%,礦粉的用量達7%~13%。由此形成的間斷級配,很少使用細集料;為加入較多的瀝青,一方面增加礦粉用量,同時使用纖維作為穩定劑;瀝青用量較多,高達6.5%~7%,粘結性要求高,並希望選用針入度小、軟化點高、溫度穩定性好的瀝青。  

20世紀60年代的德國交通十分發達,根據德國的氣候特點,習慣修築“澆築式瀝青混凝土”路面。這種結構中瀝青含量12%左右,礦粉含量高。使用中發現路面的車轍十分嚴重,另外當時該國家的汽車為了防滑的需要,經常使用帶釘的輪胎,其結果是路面磨耗十分嚴重(1年可減薄4cm左右)。為了克服日益嚴重的車轍,減少路面的磨耗,公路工作者對瀝青混合料的配合比進行調整,增大粗集料的比例,添加纖維穩定劑,形成了SMA結構的初形。90年代初,美國公路界認為其公路路面質量不如歐洲國家的路面質量好。經考察發現存在兩個方面的差距:①在改性瀝青的運用上;②在路面的結構形式上(即SMA)。1991、1992年開始加以研究、推廣SMA這種結構形式,最典型的是:1995年亞特蘭大市為舉辦奧運會對公路網進行改建和新建,全部採用了SMA這種結構形式做路面。  

路面結構

瀝青路面 瀝青路面

瀝青路面結構層可由面層、基層、底基層、 墊層組成。瀝青路面的瀝青類結構層本身,屬於柔性路面範疇,但其基層除柔性材料外,也可採用剛性的水泥混凝土,或半剛性的水硬性材料。

面層是直接承受車輪荷載反覆作用和自然因素影響的結構層,可由1~3層組成。表面層應根據使用要求設定抗滑耐磨、密實穩定的瀝青層;中面層、下面層應根據公路等級、瀝青層厚度、氣候條件等選擇適當的瀝青結構層。

基層是設定在面層之下,並與面層一起將車輪荷載的反覆作用傳布到底基層、墊層、土基,起主要承重作用的層次。基層材料的強度指標應有較高的要求。基層視公路等級或交通量的需要可設定一層或兩層。當基層較厚需分兩層施工時,可分別稱為上基層、下基層。

底基層是設定在基層之下,並與面層、基層一起承受車輪荷載反覆作用,起次要承重作用的層次。底基層材料的強度指標要求可比基層材料略低。底基層視公路等級或交通量的需要可設定一層或兩層。底基層較厚需分兩層施工時,可分別稱為上底基層、下底基層。5)墊層是設定在底基層與土基之間的結構層,起排水、隔水、防凍、防污等作用。

分類

瀝青路面 瀝青路面

瀝青路面有多種分類方法,按集料種類不同分為: 瀝青砂、瀝青土、瀝青碎(礫)石混合料等;按瀝青材料品種不同分為:石油瀝青路面、煤瀝青路面、天然瀝青路面和渣油路面。但較普遍的分類方法是按其施工方法、技術品質和使用特點分為:瀝青混凝土路面、廠拌瀝青碎石路面、瀝青貫入式路面、路拌瀝青碎(礫)石混合料路面和瀝青表面處治路面。

瀝青混凝土路面
由適當比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青,加熱到一定溫度後拌和,經攤鋪壓實而成的路面面層。   

① 碾壓式。瀝青混凝土混合料多用熱拌熱鋪法製備,其路用性質比較好,故對製備工藝和原材料要求也較高,大多採用集中廠拌法。用得較普遍的瀝青混凝土混合料為碾壓式類型,即混合料需經重型機械壓實後才能成型,故有的國家稱它為碾壓式地瀝青。成型以後路面平整、密實、少塵,有一定粗糙性,因而有較好的行車舒適性和外觀;且有較好的耐老化性、耐磨性、溫度穩定性和抗行車損壞的能力。使用壽命一般較長,當採用石油瀝青作結合料時,大修年限常在15年以上。   
② 冷鋪式。瀝青混凝土熱拌冷鋪,有的國家也稱為冷地瀝青,常用於養護小修或需遠距離輸送混合料的工程,所用瀝青比熱拌熱鋪者為稀,用量亦較少,以求在常溫時有適當的鬆散度和粘性,但其使用壽命不及熱拌熱鋪者。   

③ 攤鋪式。熱拌熱鋪的瀝青混凝土混合料可以不用重型機械壓實即能成型,常稱作攤鋪地瀝青。為了使攤鋪地瀝青混合料在攤鋪時有適當流動。

廠拌瀝青碎石路面
也稱黑色碎石路面或開級配瀝青混凝土路面。其加工工藝和鋪築工藝接近瀝青混凝土路面,但其孔隙較大(兩者的分界線並不嚴格,中國以孔隙率10%為分界)。瀝青碎石混合料可以熱拌熱鋪,也可熱拌冷鋪;熱鋪質量較好,用得較普遍。集料的顆粒有同顆粒及有級配之分,多採用有級配者。和瀝青混凝土相比,瀝青碎石的細集料和礦粉含量較少,粗集料的比例較大,瀝青用量相應也較少。瀝青碎石混合料的熱穩定性主要依靠集料顆粒間的鎖結力,故對瀝青用量、稠度、混合料的配合比和集料級配的變動範圍可比瀝青混凝土為寬,而仍能保持其熱穩定性。但因多孔之故,路面容易滲水和老化,故瀝青碎石常用於面層的下層、聯結層、整平層和基層。若用於路面的上層時,須加瀝青封層或嵌撒細粒瀝青混合料。但也有把它鋪在密實的瀝青面層之上,作透水的防滑層用的。瀝青碎石路面的使用壽命一般短於瀝青混凝土路面,但其工程造價常較廉。   

瀝青貫入式路面

是澆灑成型的一類瀝青路面。把瀝青澆灑在鋪好的主層集料上,再分層撒布嵌縫石屑和澆灑瀝青,分層壓實,形成一個較緻密的瀝青結構層。澆灑施工的優點是設備簡單,運料方便;其缺點是施工受氣候的影響較大,而且最終成型需要一定時間,成型後的路面不如廠拌瀝青混合料路面平整和美觀,成型期又多浮動灰砂,並可能泛油。為了克服這一缺點,可把最後一層澆灑瀝青和撒布石屑改為鋪築預拌細粒瀝青混合料,以加速成型和減少浮動灰塵,並有利於表面排水。貫入式路面的熱穩定性主要依靠粗集料間的鎖結力,故對瀝青用量和瀝青稠度也沒有瀝青混凝土路面那樣敏感,其路用性質和適用層位與瀝青碎石路面相接近。瀝青貫入式路面可熱法施工,也可冷法施工。熱法施工時用加熱的粘稠瀝青澆在冷集料上,路面成型較快,適用於城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工時用乳化瀝青冷澆,但需待乳化瀝青的油水分裂、水分蒸發後才能初步成型,適用於養護小修及設定加熱設備有困難的長距離公路。貫入式用的集料顆粒宜為接近同粒徑集料,以便瀝青能充分滲入主層,並使嵌縫層厚度均勻;主層集料的最大粒徑應接近面層厚度或為面層厚度的0.7~0.8倍;集料應潔淨無灰,表面乾燥。

路拌瀝青碎石混合料路面

路拌法是堆料於路床上,澆灑適量瀝青,然後用機械或人工拌勻,並鋪平壓實。由於在路床上的集料無法加熱,因此需要採用稠度較稀的瀝青乳液或液體瀝青作結合料,拌和時乳化瀝青不常加熱,液體瀝青閃點高者可以加熱。氣候潮濕時,還需要在瀝青中加入抗剝落劑或採用陽離子瀝青乳液,或在混合料中摻入水泥、石灰等,以增加潮濕集料與瀝青的粘著力。路拌瀝青混合料因受各種條件限制,其路用性質不如廠拌瀝青混合料,但可節約就地沙石料的往返運輸費和能耗,常用於次要的公路或農村道路。

瀝青表面處治路面 

表面處治的施工工藝和路用性質接近貫入式,但因其層厚較薄(一般為1~3厘米),故不用主層集料,而是將瀝青直接澆灑在潔淨乾燥的下層上,然後依次撒布集料和澆灑瀝青,最後壓實成型。表面處治按澆灑瀝青和撒布集料的遍數不同,分為單層式、雙層式、三層式。表面處治路面的使用壽命不及貫入式路面,設計時一般不考慮其承重強度,其作用主要是對非瀝青承重層起保護和防磨耗作用,而對舊瀝青路面,則是一種日常維護的常用措施。施工中第一次撒布的集料顆粒一般較大,然後逐層縮小粒徑;但也有相反的工藝,即先逐層用較細的集料修築一薄的表面處治層,待積累到一定厚度後,用粗集料壓入,形式較厚而熱穩定性較好的表面處治層;或先用細集料處治形成一層不透水的封層,然後再用較粗的集料處理,使表面粗糙。

性能

瀝青路面 瀝青路面

瀝青路面通常用於鋪築路面的面層,它直接受車輛荷載作

用和大氣因素的影響,同時瀝青混合料的物理、力學性質受氣候因素與時間因素影響較大,因此為了能使路面給車輛提供穩定、耐久的服務。必須要求瀝青路面具有以下幾個重要的特徵:
1.瀝青路面具有高溫穩定性。
高溫穩定性即瀝青路面抵抗流動變形的能力。由於瀝青路面的強度與剛度隨溫度升高而顯著下降,為了能夠更好地保證瀝青路面在高溫季節行車荷載反覆作用下不致產生諸如波浪、推移、車轍、擁包等病害,瀝青路面應具有良好的高溫穩定性。  

2.瀝青路面具有低溫抗裂性。
低溫抗裂性指的是瀝青路面抵抗低溫收縮裂縫的能力。由於瀝青路面隨溫度下降,勁度增大,變膨能力降低。在外界荷載作用下,使得—部分應力來不及鬆弛,應力逐漸累積下來,這些累計應力超過材料抗拉強度時即發生開裂,從而會導致路面的破壞,所以瀝青路面在低溫時應具有較低勁度和較大的抗變形能力來滿足低溫抗裂性能。  

3.瀝青路面具有水穩定性。
水穩定性指的是瀝青路面抵抗受水的侵蝕逐漸產生瀝青膜剝離、掉粒、鬆散、坑槽而破壞的能力。這是由於水分的存在一方面降低了瀝青本身的粘結力,同時也破壞了瀝青路面中瀝青與礦料間的粘聚力,從而加速了剝落現象發生,造成了道路的水損害。所以說,瀝青路面一定要具有水穩定性,這樣才能夠保證路面的耐用。  

4.瀝青路面要具有耐疲勞性。
耐疲勞性指的是瀝青路面在反覆荷載作用下抵抗破壞的能力。它是由於瀝青路面在使用期間經受車輪荷載的反覆作用,長期處於應力應變交迭變化狀態,致使路面結構強度逐漸下降。當荷載重複作用超過一定次數以後,在荷載作用下路面內產生的應力就會超過強度下降後的結構抗力,使路面出現裂紋,產生疲勞斷裂破壞,所以,瀝青路面應該具有耐疲勞性。  

工藝流程

施工準備

首先是瀝青施工原材料的選用。第一,瀝青材料的選用。在道路施工過程中,瀝青材料的選用一定要根據道路所在地區的地形、氣候、人口數量等因素,綜合各種因素選用合適的瀝青材料;第二,粗集料的選用。在道路瀝青路面施工的過程中,粗集料的選用應該嚴格按照《城鎮道路工程施工與質量驗收規範》(JTGF40-2004)的相關規定進行選取。在選取粗集料的時候一定要保證材料的清潔、乾淨、乾燥,保證材料具有更大的強度和抗磨損能力;第三,細集料的選用。瀝青細集料的選取一定要嚴格按照《城鎮道路工程施工與質量驗收規範》(CJJ1—2008)的相關規定,保證材料的乾淨、無雜質;第四,瀝青路面填料的選用。在填料的選用中要把石灰岩的礦粉作為首選,在利用之前應該取出裡面的泥土雜質清除,保證乾淨。

原料製備

瀝青混合料匹配與攪拌的技術分析。
在瀝青路面施工過程中,瀝青混合材料的重要性能主要包括:水穩定性、抗疲勞性、高溫穩定性和耐久性。在瀝青混合料的配比中,為了能夠增加瀝青的高溫穩定性,就要增加集料的顆粒,減少油的使用量,但是顆粒大了容易造成路面出現裂縫的現象,耐久性差;要進一步克服裂縫的問題,就必須使用用量較多、針入度比較大的瀝青加之比較細的混合料,但是同時在高溫時節也會出現車轍問題;為了保證瀝青路面的粗糙程度,要採用抗滑性能比較好的瀝青;為了保證瀝青路面的耐久性,還要根據路面施工地區的氣候、溫度、地形等情況來確定瀝青的配合比例。 

在熱拌瀝青混合料的配比過程中一般包括三個主要方面:目標配合比設計、生產配合比設計以及生產配合比驗證。在熱拌瀝青混合料的過程中一定要選取和技術規範相符合的材料,充分利用以往道路施工的經驗,通過相應的配合比例設計出瀝青混合料的用量和材料品種,保證混合料的配比質量。同時,配合比設計的每個階段都要進行馬歇爾試驗,根據《公路瀝青路面施工技術規範》的相應規範進行比例設定,在設定過程中,對每台瀝青混合料拌和機,都要嚴格按目標配合比設計、生產配合比設計和試拌試鋪配合比調整等三個階段做好瀝青混合料配合比的設計工作。

在瀝青混合料攪拌的工序中,要注意以下幾點:首先,要選擇適宜的攪拌場地,一般都是在拌和場進行攪拌;其次,在瀝青混合料的配比中,要根據室內的配合比例進行攪拌,保證瀝青用量、攪拌時間以及加熱溫度的適合,從而確保瀝青混合料的質量;再次,在瀝青混合料攪拌的過程中,一定要根據配料單進料進行攪拌,保證瀝青以及各種材料的加熱溫度,保證攪拌的均勻度,防止花白、成塊、粗細分離問題的出現;第四,在攪拌工作完成之後,相關技術人員一定要抽樣做瀝青混合料、礦料級配組成的瀝青用量試驗,如果發現瀝青混合料與要求不相符合,那么應該及時進行調整,保證混合料的正常使用。

瀝青路面混合料組成設計
首先是實驗室配合比的有關設計。第一,最佳化礦質混合料的配合組成設計。在瀝青路面施工中,對礦質混合料配合進行相關設計,主要是為了能夠選配一個具有足夠密實度和內摩阻力的礦質混合料,然後採用級配理論,通過數據分析得出需要的礦質混合料的級配範圍。為了套用已有的研究成果和實踐經驗,通常是採用規範推薦的礦質混合料級配範圍來確定;第二,確定出瀝青混合料的使用量。如果想得出精確的瀝青混合料使用量,可以通過計算得出。通常情況下有兩個基本的方法:馬歇爾法和維姆法。中國還是採用(JTJ032-94)規定的技術方法,這是在對生產實踐和研究成果經驗進行總結的結果。 

其次,進行瀝青生產配合比設計。在目標配合比確定之後。應利用實際砸工的拌和機進行試拌以確定施工配合比。在試驗前,首先應該根據相關情況選擇振動篩篩號,從而能夠使得幾個熱料倉的材料不會差別太大。比例最大篩孔要確保排出超粒徑料,從而能夠使最大粒徑篩孔通過量符合設計的基本要求。在試驗的過程中,相關人員要按試驗室配合比設計的冷料比例,進而進行篩選,選擇出與試驗室配合比設計一樣進行礦料級配計算,從而得出最佳油石比,供試拌試鋪使用。

攤鋪方法

瀝青混合料配比攪拌之後,下一道工序就是進行瀝青混合料的攤鋪工作。在這個環節中,要注意以下幾個重要的方面:首先,在進行路面瀝青攤鋪之前,一定要清除路面基層上的雜物,保證路面基層的乾燥、乾淨。同時,要保證基層路面密實度、厚度的合理性,為瀝青攤鋪工作奠定重要的前提基礎。在基本路面的整理中,要及時休整基層路面存在的坑槽、鬆散等問題;其次,進行粘層、透層瀝青的澆灑工作。在施工過程中,為了能夠更好地保證基層和面層粘結好,在面層鋪築工作的5-8個小時之前,要用1.0-1.2kg/m2的瀝青量對基層表面進行澆注,這樣就有利於面層和基層的相互粘合。如果路面的基層是水泥混凝土路面或者是陳舊的瀝青路面,為了保證面層和基層的粘合,要在舊路面上噴灑一層粘度比較大的瀝青;第三個步驟是攤鋪瀝青混合料。在瀝青混合料的攤鋪過程中,瀝青混合料攤鋪機攤鋪的過程是自動傾卸汽車將瀝青混合料卸到攤鋪機料斗後,然後根據瀝青路面的基本情況,通過鏈式傳送器將混合料往後傳到螺旋攤鋪器,隨著攤鋪機不斷往前移動,螺旋攤鋪器即在攤鋪頻寬度上均勻地攤鋪混合料,瀝青混合料攤鋪之後,然後用振搗器進行振動擠壓,最後通過熨平板整平。

路面壓實

瀝青混合料進行攤鋪工序之後,就進入了壓實環節。瀝青混合料的壓實是瀝青路面施工的重要方面,是非常重要的一道工序,在路面壓實的過程中,一定要配備充足的大噸位的壓實設備,儘量選用當前最為先進的雙輪振動壓路機。

瀝青路面的壓實環節一般包括以下幾個方面:路面的初壓、路面的復壓以及路面的終壓。首先,路面的初壓。初壓是路面壓實的首要環節,本環節一般是在混合料攤鋪之後直接進行的,此時的溫度較高,一般先採用振搗器進行振動擠壓,振動之後關閉振動裝置,進行慢慢的碾壓2-3遍,初壓環節的溫度一般保持在110—140攝氏度之間。所以說,只要噸位比較小的壓實設備就能夠起到很好的效果。一般情況下,採用6—8噸位的雙鋼輪壓路機就可以。在碾壓的過程中,驅動輪要勻速前進,後退的時候要按照前進時候的碾引移動。在瀝青路面進行初壓的時候,初壓後要有相關的技術人員對路面的平整度、路拱進行檢查,一旦發現問題要立刻糾正。如果在路面碾壓過程中出現推移現象,這個時候可以等到溫度變低之後再進行碾壓,如出現橫向裂紋,應檢查原因並及時採取糾正措施。其次,路面的復壓。路面的復壓是壓實環節的重要階段,通過復壓主要是保證瀝青混料的穩定成型,所以說,復壓環節一般是在高溫下並緊跟初壓工序之後進行的。通常情況下,路面的復壓環節溫度應該保持在120—130攝氏度。一般是通過雙輪振動壓路機進行路面的碾壓,在碾壓方式上可以採用與初壓相同的方法,碾壓的次數應該在6次以上,只有這樣才能夠保證路面的穩固和結實;再次,瀝青路面終壓。終壓是消除輪跡、缺陷和保證面層有較好平整度的最後一步。由於終壓要消除復壓過程中面層遺留的不平整,又要保證路面的平整度,因此,瀝青混合料也需要在較高但又不能過高的碾壓溫度下結束碾壓。終壓結束時的溫度應該大於90攝氏度。在路面終壓的環節里,終壓常使用靜力雙輪壓路機並應緊接在復壓後進行,碾壓遍數為 2 ~3 遍。通過路面初壓、復壓、終壓三個方面的相互結合,進而保證瀝青路面的光滑、穩定和厚實,提高了瀝青路面的整體質量。

施工方法

灑布法路面面層施工

用灑布法施工的瀝青路面面層有瀝青表面處治和瀝青貫入式兩種,瀝青表面處治是用瀝青和細料礦料分層鋪築成厚度不超過3cm的薄層路面面層,通常採用層鋪法施工,按照灑布瀝青及鋪撒礦料的層次的多少,可分為單層式、雙層式和三層式三種,單層式和雙層式為三層式的一部分。  

三層式表面處治施工
清理基層,在表面處治施工前,應將路面基層清掃乾淨,使基層的礦料大部分外露,並保持乾燥;若基層整體強度不足時,則應先予以補強。 

灑透層(或粘層)瀝青,灑布第一層瀝青要灑布均勻,當發現灑布瀝青後有空白、缺邊時,應立即用入工補灑,有積聚時應立即刮除。施工時應採用瀝青灑布車噴灑瀝青,其灑布長度應與礦料撒布能力相協調。瀝青灑布溫度應根據施工氣溫以及瀝青標號確定,一般情況下,石油瀝青宜為130℃~170℃,煤瀝青宜為80℃~120℃,乳化瀝青宜在常溫下散布。  

鋪撒第一層礦料:灑布主層瀝青後,應立即用礦料撒布機或入工撒布第一層礦料。礦料要撒布均勻,達到全面覆蓋一層、厚度一致、礦料不重疊、不露瀝青,當局部有缺料或過多處,應適當找補或掃除。  

碾壓:撒布一段礦料後,用60~80kN雙輪壓路機碾壓。碾壓時,應從一側路緣壓向路中,宜碾壓3~4遍,其速度開始不宜超過2km/h,以後可適當增加。  

灑第二層瀝青,撒布第二層礦料,碾壓,再灑第三層瀝青,撒布第三層礦料,碾壓。  

初期養護:瀝青表面處治後,應進行初期養護。當發現有泛油時,應在泛油部位補撒與最後一層礦料規格相同的嵌縫料並均勻;當有過多的浮動礦料,應掃出路外;當有其它損壞現象時,應及時修補。  

貫入式路面施工

瀝青貫入式路面屬多孔結構,為防止路表水侵入和增強路面的水穩定性,其面層的最上層應撒布封層料或加鋪拌和層,而當瀝青貫入層作為聯結層時,可不撒布表面封層料。瀝青貫入式路面適用於二級及二級以下的公路,其厚度宜為4~8cm,但乳化瀝青貫入式路面厚度不宜超過5cm,當貫入層上部加鋪拌和層的瀝青混合料面層時,總厚度宜為6~10cm,其中拌合層的厚度宜為2~4cm。  

瀝青貫入式路面的施工工藝流程為:清掃基層→灑透層或粘層瀝青(乳化瀝青貫入式或瀝青貫入式厚度小於5cm)→撒主層礦料→碾壓→灑布第一遍瀝青→撒布第一遍嵌縫料→碾壓→灑布第二遍瀝青→撒第二遍嵌縫料→碾壓→灑布第三遍瀝青→撒封層料→碾壓→初期養護。  

鋪築施工工藝

熱拌瀝青混合料路面施工可分為瀝青混合料的拌制與運輸和現場鋪築兩階段。熱拌瀝青混合料路面完工後待自然冷卻,表面溫度低於50℃後,方可開放交通。

在拌制瀝青混合料之前,應根據確定的配合比進行試樣,試拌時對所用的各種礦料及瀝青應嚴格計量,對試樣的瀝青混合料進行試驗以後,即可選定施工配合比。  

1.熱拌瀝青混合料的拌制和運輸

(1)瀝青混合料必須在瀝青攪拌廠(場、站)採用攪拌機拌合。
(2)城市主幹路、快速路的瀝青混凝土宜採用間歇式(分拌式)攪拌機拌合。
(3)拌制的瀝青混合料應均勻一致,無花白料、無結團成塊或嚴重的粗細料分離現象。
(4)為配合大批量生產混合料,宜用大噸位自卸汽車運輸。運輸時對貨廂底板、側板均勻噴塗一薄層油水(柴油:水為1:3的混合液,注意不得將油聚積在車廂底部。
(5)出廠的瀝青混合料應逐車用地磅稱重,並測量溫度,簽發一式三份的運料單。
(6)從攪拌鍋往汽車中卸料時,要前後均勻卸料,防止粗細料分離。運輸過程中要對瀝青混合料加以覆蓋。 

2.熱拌瀝青混合料的鋪築

基層準備和放樣,鋪築瀝青混合料前,應檢查確認下層的質量,當下層質量不符合要求,或未按規定灑布透層、粘層瀝青或鋪熱下封層時,不得鋪築瀝青面層。為了控制混合料的攤鋪厚度,在準備好基層之後,應進行測量放樣,即沿路面中心線和四分之一路面寬度處設定樣樁,標出混合料松鋪厚度。當採用自動調平攤鋪機時,應放出引導攤鋪機運行走向和標高的控制基準線。  

攤鋪,熱拌瀝青混合料應採用機械攤鋪,對高速公路和一級公路宜採用兩台以上攤鋪機聯合攤鋪,以減少縱向次冷按縫,相鄰兩台攤鋪機縱向相距10~30m,橫向應有5~cm寬度攤鋪重疊。瀝青混合料攤鋪機攤鋪過程是由自卸汽車將混合料卸在料斗內,經傳送器將混合料往後傳到螺旋攤鋪器,隨著攤鋪機前進,螺旋攤鋪器即在攤鋪頻寬度上均勻地攤鋪混合料,隨後搗實,並由攤平板整平。  

運料車的運輸能力應較主導機械的工作能力稍大。城市主幹路、快速路開始攤鋪時,等候卸料的車不宜少於5輛。宜採用兩台(含兩台)以上攤鋪機成梯隊作業,進行聯合攤鋪。相鄰兩幅之間宜重疊5~10cm,前後攤鋪機宜相距10~30m,且保持混合料合格溫度。攤鋪機應具有自動調平、調厚裝置,具有足夠容量的受料斗和足夠的功率可以推動運料車,具有初步振實、熨平裝置,攤鋪寬度可以調整。城市主幹路、快速路施工氣溫低於10℃時,或其他等級道路施工氣溫低於5℃時均不宜施工。攤鋪瀝青混合料應緩慢、均勻、連續不間斷。用機械攤鋪的混合料,不得用人工修整。

碾壓,攤鋪後緊跟碾壓工序,壓實分初壓、復壓、終壓(包括成型)三個階段。正常施工時碾壓溫度為110~140℃,且不低於110℃;低溫施工碾壓溫度120~150℃。碾壓終了溫度不低於65~80℃。碾壓速度應慢而均勻。初壓時料溫較高,不得產生推移、開裂。壓路機應從外側向中心碾壓,相鄰碾壓帶重疊1/3~1/2輪寬。碾壓時應將驅動輪面向攤鋪機。復壓採用重型輪胎壓路機或振動壓路機,不宜少於4-6遍,達到要求的壓實度。終壓可用重型輪胎壓路機或停振的振動壓路機,不宜少於2遍,直至無輪跡。在連續攤鋪後的碾壓中,壓路機不得隨意停頓。為防止碾輪粘瀝青,可將摻洗衣粉的水噴灑碾輪,嚴禁塗刷柴油。

壓路機不得在未碾壓成型並冷卻的路面上轉向、調頭或停車等候。也不得在成型路面上停放任何機械設備或車輛,不得散落礦料、油料等雜物,加強成品保護意識。碾壓的最終目的是保證壓實度和平整度達到規範要求。

壓實後的瀝青混合料應符合平整度和壓實度的要法,因此,瀝青混合料每層的碾壓成型厚度不應大於10cm,否則應分層攤鋪和壓實,其碾壓過程分為初壓、復壓和終壓三個階段。初壓是在混合料攤鋪後較高溫度下進行,宜採用60~80kN雙輪壓路機慢速度均勻碾壓2遍,碾壓溫度應符合施工溫度的要求,初壓後應檢查平整度、路拱必要時應予以適當調整;復壓是在初壓後,採用重型輪式壓路式或振動壓路機碾壓4~6遍,要達到要求的壓實度,並無顯著輪跡,因此,復壓是達到規定密實度的主要階段;終壓緊接著復壓進行,終壓選擇60~80kN的雙輪壓路機碾壓不少於2遍,並應消除在碾壓過程中產生的輪跡和確保路表面的良好平整度。  

接縫施工工藝

瀝青路面的各種施工,包括縱縫、橫縫和新舊路的接縫等處,往往由於壓實不足,容易產生台階、裂縫、鬆散等質量事故,影響路面的平整度和耐久性。接縫的內容、要求和注意事項如下: 攤鋪時採用梯隊作業的縱過採用熱接縫。施工時應將先鋪的已鋪混合料留下l0~2Ocm寬度暫時不碾壓,作為後攤鋪部分的高程基準面。縱縫應在後鋪部分攤鋪後立即進行碾壓,壓路機應大部分壓在已先鋪碾壓好的路面上,僅有10~15cm的寬度壓在新鋪的車道上,然後逐漸移動跨縫碾壓以消除縫跡。  

攤鋪梯隊作業時的縱縫應採用熱接縫。上下層的縱縫應錯開15cm以上。上面層的縱縫宜安排在車道線上。相鄰兩幅及上下層的橫接縫應錯位1m以上。中、下層可採用斜接縫,上層可用平接縫。接縫應粘結緊密、壓實充分,連線平順。

半幅施工或與舊瀝青路面連線的縱縫,不能採用熱接縫時,宜加設擋板或採用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃乾淨,並刷粘層瀝青。攤鋪時應重疊在已鋪層上5~10cm,攤鋪後用入工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走。碾壓時先在已壓實的路面上行駛,碾壓新鋪層10~15cm,然後再逐漸移動跨過縱縫,將縱縫碾壓緊密。上下層的縱縫應錯開15cm以上。表層的縱縫應順直,且位於車道的畫線位置。  

橫縫應與路中線垂直。相鄰兩幅及上下層的橫縫應錯位lm以上。對高速公路和一級公路、中面層、下面層的橫向接縫可斜接,但在上面層應做成垂直的平頭縫,即平接。其它等級公路的各層均可斜按。鋪築接縫時,可在已壓實的部分上面鋪設一些熱混合料使之預熱軟化,以加強新舊混合料的粘結。但在開始碾壓前應將預熱用的混合料剷除。  

斜接縫的搭接長度與厚度有關,宜為0.4~0.8m。搭接處應清掃乾淨並灑粘層瀝青,斜接縫應充分壓實並搭接平整。

平接縫應做到緊密粘結,充分壓實,連線平順。接縫處應清掃乾淨,切齊,邊緣塗粘層瀝青,並在其壓實後用熱烙鐵燙平,再在縫口塗粘層瀝青,撒石粉封口,以防滲水。  

具體套用

彩色瀝青路面

彩色瀝青路面在國外已較多地套用到城市道路中,起到美化城市和誘導交通的作用,但在中國道路上套用尚少,彩色瀝青混凝土是由脫色瀝青、有色石料、色料和添加劑等材料組成,彩色瀝青混凝土面層施工工藝為。原材料質量控制是保證彩色瀝青混凝土面層施工質量的前提,每一批原材料進場必須按品種、規格分別取樣試驗,嚴禁不合格原材料進入施工流程;彩色瀝青施工的關鍵在於原材料的選用和配合比的設計,其施工關鍵工序在於拌和與碾壓,也就是說拌和時間控制色粉投入量和拌和次序、時間。碾壓時做到快捷;本工程採用脫色瀝青、色料和本地區集料,通過摻入抗剝落劑來提高本地酸性集料和瀝青的粘附性,採用水泥代替礦粉提高了瀝青混合料水穩性等技術措施,成功地配製出彩色瀝青混凝土,為今後本地區彩色瀝青鋪面的施工積累了經驗。

改性瀝青路面

為了提高公路的使用年限,預防路面早期破壞,表面層施工引入了改性瀝青工藝,以迎合交通量的迅速增長、車量大型化和嚴重超載問題的嚴峻考驗。在中國廣泛推廣的改性瀝青主要是摻加SBS改性劑或SBR改性劑,改性後瀝青在物理性能方面得到提高,主要表現在軟化點、針入度、脆點、延度等方面都得到改善。

改性瀝青路面的原料通常選擇堅硬、粗糙有稜角的優質石料,而花崗岩、石英岩、玄武岩等具備這些性質,但這些石料中往往屬於酸性石料。瀝青中含有瀝青酸、瀝青酸酐等,粘附性往往難以滿足要求,為了增強瀝青與集料的粘附性,在基質瀝青中摻加SBS改性劑,就能滿足粘附性的要求。在路面施工中,為了進一步提高改性瀝青的粘附性,在改性瀝青中還摻加了抗剝落劑。在填料中摻加水泥、生石灰粉等代替礦粉,增加瀝青與石料的粘附性,大大的提高了瀝青混合料的水穩性。

改性瀝青的粘度較高,施工難度大,與常規瀝青路面施工工藝存在較大差異,但施工實踐表明,只要嚴格控制混合料的材料、配合比、拌和、攤鋪和碾壓等關鍵工序的質量,改性瀝青路面的路用性能可以得到充分的保障。改性瀝青混合料的出料溫度高,一般取出料溫度170℃~180℃,因此礦料的加熱溫度宜取180℃~190℃。改性瀝青混合料的拌和時間應適當延長。一般拌和時間應大於45s,其中含3~5s的乾拌,以確保礦粉吸油的均勻性。拌和時間是否足夠,拌和方法是否正確,是生產優質瀝青混合料的關鍵環節,質量均勻的混合料表現為所有的集料顆粒完全均勻地被瀝青膜裹覆,瀝青均勻分布於整個混合料,以無花白石子、無瀝青團塊,烏黑髮亮為宜。

主要問題

1、瀝青路面的車轍

車轍是路面結構層及土基在行車重複荷載作用下的補充壓實,以致結構層材料的側向位移所產生的累積永久變形。車轍屬變形類,是指路面上沿行車輪跡產生的縱向帶狀凹槽,深度1.5cm以上。車轍是在行車荷載重複作用下,路面產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍降低了路面平整度,當車轍達到一定深度時,由於轍槽內積水,極易發生汽車飄滑而導致交通事故。產生車轍的原因主要是由於設計不合理以及車輛嚴重超載導致的。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產生的主要原因有:(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度:(3)雨水侵入瀝青混凝土內部;(4)由於基層含不穩定夾層而導致路面橫向推擠形成波形車轍。  

2、推移擁包

主要是由於瀝青混合料路面在水平荷載作用下抗剪強度不足所引起的。導致此類瀝青混合料抗剪強度不足的內在原因主要有:混合料用油量過大,細集料或填料過多,瀝青標號選擇不合適,在瀝青混合料鋪築之前表面平整度差,上下層間光滑接觸,無層間黏結力等,實際的原因則是其中一種或數種原因的共同作用。其外界原因可能是夏季高溫時間長、交通量大、車速慢,特別是剎車較多的路段,易產生推移、擁包等。 3、泛油

泛油是指瀝青混合料內部多餘的瀝青在車輛荷載作用下向瀝青路面表面遷移的結果。泛油的主要原因是瀝青用量過大或壓實瀝青混合料的殘留空隙率太小。

4、裂縫

瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類:一種是由於行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由於瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫。

非荷載型裂縫

橫向收縮裂縫 位於路面面層的瀝青混合料結構層,直接受到氣溫變化的影響,待溫度應力積累到超過瀝青混合料的極限抗拉強度時,路面就將出現裂縫,以便將應力釋放出去。另外,接近表面的瀝青比內部瀝青更易老化。瀝青混合料的極限拉伸應變小,應力松馳性變差,也是容易產生裂縫的一個重要因素。瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應力松馳性能,溫度升降產生的變形不致於產生過大的溫度應力,但當氣溫大幅度下降時,瀝青材料逐漸發硬並開始收縮。由於瀝青路面寬度有限,收縮受路面結構的相互約束小,所以低溫裂縫主要是橫向的。

溫度疲勞裂縫 產生低溫裂縫的是瀝青混凝土層,這種裂縫主要發生在日溫差大的地區。由於溫度反覆升降導致瀝青面層溫度應力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應變(或勁度模量)變小,加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應力松馳性能降低,最終達到極限抗拉強度使路面產生裂縫。

反射裂縫 瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應力鬆弛性能,溫度升降產生的變形不至於產生過高的溫度應力。但在冬季氣溫驟降時,土基和路面基層由於受溫度變化,冬季冰凍產生的膨脹,導致路基和基層產生裂縫並反射到瀝青面層,瀝青混合料的應力鬆弛趕不上溫度應力的增長,同時勁度急劇增大,超過混合料的極限強度或極限拉伸應變,便會產生開裂。那就是由於水泥、石灰、粉煤灰穩定類的半剛性基層的收縮中,或者已經開裂了的半剛性基層在裂縫部位的應力集中與瀝青面層的低溫收縮、荷載作用產生的綜合作用,使溫度裂縫較多地產生。這些裂縫實際上是溫縮裂縫和半剛性基層收縮裂縫的反射裂縫的反射性裂縫的綜合裂縫。

(1)半剛性路面的反射裂縫和對應裂縫
冬季或在寒冷地區,在結合得好的瀝青面層下,開裂的半剛性基層的水平位移使得直接在裂縫上的面層內產生大的拉應力或拉應變,由於在較低溫度下瀝青面層通常較硬,它只能承受小的拉應力或拉應變,因此容易被拉裂,並且裂縫的擴展途徑是由下至上的。瀝青面層的厚度愈薄,反射裂縫形成的愈早和愈多。 

(2)由半剛性基層乾縮開裂引起的反射裂縫或對應裂縫
對於新鋪的半剛性基層,隨著混合料中水分的減少,要產生乾縮和乾縮應力;水分減少得愈多愈快,產生的乾縮應力和乾縮應變就愈大。在已經產生乾縮裂縫的半剛性基層上鋪築瀝青面層,在較薄瀝青面層的情況下,半剛性基層的裂縫會由於溫度應力而使面層底部先開裂,並較快形成反射裂縫。 

凍縮裂縫

凍縮裂縫主要是路基凍脹及收縮產生的開裂。這種裂縫在路面與路肩交界處最常見。
影響瀝青混合料低溫抗裂性的因素 影響瀝青混合料低溫抗裂性的主要因素有:材料特性如瀝青的感溫性、感時性、老化性能等,路面結構幾何尺寸如面層的厚度等,氣溫等環境因素如溫差等。 

荷載型裂縫

(1)瀝青路面的結構性破壞裂縫主要是由於行車荷載引起的。在車輪荷載作用下,大於半剛性基層材料的抗拉強度時,半剛性基層的底部就會很快開裂。在行車荷載的反覆作用下,底部的裂縫會逐漸擴展到上部,並使瀝青面層也產生開裂破壞。影響拉應力主要因素有面層的厚度、基層本身的厚度、基層的回彈模量和下承層的回彈模量。選取不同的瀝青面層厚度和半剛性基層厚度,通過試驗得出半剛性基層底部的拉應力與半剛性材料回彈模量間的關係曲線。  

(2)在半剛性基層下採用半剛性材料做底基層,可使基層底面由行車荷載產生的拉應力明顯減小,甚至還小於半剛性底基層底面產生的拉應力,這對半剛性基層承受行車荷載的反覆作用是十分有利的。

裂縫產生因素有:1、瀝青和瀝青結合料的性質是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因。瀝青的品種和等級也是影響瀝青路面開裂的重要因素。在長期的實踐經驗中,選用高粘度、低稠度的瀝青,其溫度敏感性較低,能延遲溫度裂縫的產生。2、基層材料的性質基層材料的收縮性愈小,面層裂縫愈少。基層上有透層油以加強與面層的粘結對抗開裂是有好處的,基層材料種類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響。3、氣候條件瀝青未達到適合本地區氣候條件和使用要求的質量標準,低溫抗變形能力較差,致使瀝青面層在低溫下產生收縮開裂。地基處理不當,路基碾壓不均勻,造成路基沉降不均勻。3、交通量和車輛類型隨著交通運輸的高速發展。原有的路面強度日趨不足,路面滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需求,瀝青路面過早產生疲勞破壞,瀝青路面很快開裂。4、原結構設計不合理,未充分考慮到各種不利因素,施工質量不好,瀝青路面面層厚度不足,瀝青路面原材料的品質不符合設計規範要求,路面強度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下,特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓,瀝青路面很快開裂。施工因素主要指半剛性基層材料的碾壓含水量,半剛性基層完成後的暴曬時間等因素。

5、瀝青路面的鬆散

鬆散是直接影響行車安全的路面病害,鬆散可能出現在整個路面表面。也可能在局部區域出現,但由於行車作用,一般在輪跡帶比較嚴重。其產生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風化顆粒,水侵入後引起瀝青剝離;(3)隨著使用時間的增多,瀝青結合料本身的粘結性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;(4)機械損害或油污染。  

6、瀝青路面的水損害

瀝青路面在存在水分的條件下,經受交通荷載和溫度漲縮的反覆作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由於水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,並導致集料之間的粘結力喪失而發生路面破壞。瀝青路面產生水損害的原因主要有材料、設計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。脫皮(鬆散類)瀝青路面脫皮是指路面面層層狀脫落,面積0.1 ㎡以上。導致瀝青路面脫皮主要是因為水損害。  

7、瀝青路面的凍脹和翻漿

瀝青路面產生凍脹和翻漿主要是在凍融時期,因為水的侵入和路基土的水穩定性能差,由於冰凍的作用,路基上層積聚的水分凍結後引起路面脹起並開裂。道路翻漿是水、土質、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結果。其中水、土、溫度構成翻漿的三個自然因素,缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。

8、瀝青路面的沉陷

沉陷是路面變形中最普遍的一種,特點是面積大,涉及的結構層次深,主要出現在挖方段和填挖交界處。其產生的主要原因是:(1)土質路塹排水不暢,路床下部路基過濕潤而產生不均勻沉降,引起路面局部下沉;(2)路面強度不能適應日益增長的交通量,易發生疲勞破壞:(3)路基或基層強度不足或填挖路基強度不一致,在車輛荷載作用下,路基或基層結構遭破壞而引起沉陷;(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷並與橋面發生錯位。

防治措施

針對以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設計、施工、養護和交通管理等5個方面採取相應的預防措施。通過路面結構設計和厚度計算可以滿足瀝青路面強度和承載能力要求,基本解決荷載型裂縫產生的問題。對於如何避免或減輕非荷載型裂縫的產生,應從設計與施工兩個方面來進行考慮。

(1)材料方面

合理確定瀝青路面結構,瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優質瀝青,精選礦料,準確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配製出性能優良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優良,均可有效減少裂縫。

(2)設計方面

在進行半剛性路面設計時,在穩定度滿足要求的前提下,優先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。瀝青面層採用密實型瀝青混凝土。採用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期間一般不會產生乾縮裂縫和溫縮裂縫。精心設計,對地形複雜地段做好地質調查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現不均勻沉降,使用合格填料填築路基,或對填料進行處理後再填築路基,確保路基有足夠的強度和穩定性,以保證路面具有穩定的基礎:選用抗沖刷性能好、乾縮係數和溫縮係數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層:選用優質瀝青做瀝青面層;在穩定度滿足要求的前提下,應該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。 

(3)施工方面

精心施工,選擇先進施工工藝和機械設備,制定完善的施工方案,確保壓實度達到規範要求,嚴格按設計要求進行軟基處理,提高軟基處理的施工質量,嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規範容許的範圍內;半剛性基層碾壓完成後。要及時養生,防止其產生裂縫反射到表面層,保護混合料的含水量不受損失;養生結束後,應立即噴灑透層油,並儘快鋪築瀝青面層。

(4)養護方面

嚴格養護管理,加強路面保潔,確保排水性能良好。及時對裂縫的進行科學的處理,避免病害的進一步擴展。

(5)加強交通管理

加強交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續高溫時段,運營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過:禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴厲地限制使用。

維護保養

改良缺陷

1、瀝青混合料高溫穩定性

影響瀝青混合料高溫穩定性的因素可歸納為內在因素和外部條件。內在因素主要反映在材料本身的質量上,如瀝青的用量,瀝青的黏度,礦料的級配,礦料的尺寸、形態以及瀝青混合料攤鋪面積等;而外部條件則主要包括氣候條件和交通條件,當外部條件與材料本身的內在因素結合在一起時就會對瀝青路面產生綜合影響。瀝青混合料高溫穩定性的改善措施 由於瀝青路面高溫穩定性不足出現的車轍不僅影響行車的舒適性和快速性,而且影響行車的安全性。改善瀝青混合料的高溫穩定性應針對下面這些因素採取相應的措施。

材料方面:

①集料:集料應首選高質量的集料,特別是表面兩層瀝青混合料,應採用堅硬、表面粗糙、破催、顆粒接近立方體的集料。

②瀝青結合料:有關研究認為,就瀝青對瀝青混合料高溫性能的影響來說,瀝青含量的影響可能比瀝青本身特性的影響更重要,對於細粒式或中粒式密級配瀝青混合料,適當減少瀝青用量有利於抗車轍,在考慮抗車轍因素時應綜合考慮級配、集料對瀝青的吸收性、集料與瀝青間的粘聚力、混合料的空隙率等。

設計方面:

①級配:集料級配對瀝青混合料的高溫行能也是一個非常重要的影響因素,較粗的級配有較好的抗車轍能力,但不容易控制,而且級配過粗反而影響其高溫穩定性,相比之下,密級配的瀝青混合料抗車轍性能較開級配混合料更加穩定一些。

②混合料:在進行混合料設計時,可有意識地按較多的重載車輛、較大的軸載、較高的輪胎氣壓進行瀝青混合料的設計於試驗室驗證。

③施工:瀝青路面施工應針對不同的混合料採用不同的施工方法,除了把握好材料質量關以外,最重要的還有兩點:一是施工溫度,包括拌和、攤鋪溫度等;二是壓實,碾壓次數不能過多或過少,適當的碾壓能獲得最滿意的效果。

2、瀝青混合料的低溫抗裂性
低溫抗裂性是指瀝青混合料不出現低溫脆化、低溫縮裂、溫度疲勞等現象,從而導致出現低溫裂縫的性能。影響瀝青混合料低溫抗裂性的因素 影響瀝青混合料低溫抗裂性的主要因素有:材料特性如瀝青的感溫性、感時性、老化性能等,路面結構幾何尺寸如面層的厚度等,氣溫等環境因素如溫差等。  

瀝青混合料低溫抗裂性的改善措施 混凝土的低溫變形能力在很大程度上取決於瀝青材料的低溫性質、瀝青與礦料的粘結強度、級配類型以及瀝青混合料的均勻性。應從設計與施工兩個方面來進行考慮。

設計方面 :

1、在進行半剛性路面設計時,首先應選用抗沖刷性能好、乾縮係數和溫縮係數小、抗拉強度高的半剛性材料做基層。

2、選用鬆弛性能好的優質瀝青做瀝青面層。在缺少優質瀝青的情況下,應採取改善瀝青性質的措施。

3、為進一步提高表面層抗溫度裂縫性能,可採用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層。

4、設定應力消減的中間層。

施工方面:

1、嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,其不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規範容許的範圍內。

2、半剛性基層碾壓完成後或最遲在養生結束後應立即用乳化瀝青做透層或封層。

3、透層或粘層完成後,應儘快鋪築瀝青面層。

路面再生

瀝青路面的再生工藝主要有:①在老化的瀝青路面上噴灑軟化劑,使老化發脆的瀝青重新變軟,多用於貫入式和表面處治路面的再生;②將老化了的舊瀝青層挖出,重新軋碎,必要時加入“再生劑”使瀝青質量改進,並加入部分新的集料和瀝青,重新加工回用;該法可以就地粉碎拌和,也可以集中到工廠拌和,以廠拌熱法加工者質量較好。舊瀝青路面材料的再生和回用可節約瀝青、集料和能耗,減少環境污染,已引起各國築路部門的注意和推廣使用。

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