1、長壽命瀝青路面的設計與施工,交通運輸部公路科學研究院,RIOH,提 綱,1,2,3,長壽命瀝青路面技術背景,長壽命瀝青路面技術方案,長壽命瀝青路面特點,RIOH,1.長壽命瀝青路面技術背景,1.1 國際上“長壽命”路面發(fā)展,RIOH,1997年英國TRL Nunn提出，假如路面能夠使用40年(用彎沉測定后推算)，那么它的周期壽命費用最少；2001年美國在四個州鋪了LL-F路面，2003年美國在州際高速公路選了20個路段使用年限在35年以上，12年以內瀝青面層無維修的路面。,1.長壽命瀝青路面技術背景,1.2 我國“長壽命”路面的發(fā)展,2000年前后我國出現(xiàn)比較嚴重的早期損壞，使 用年限遠遠小于

2、設計要求；,重載交通環(huán)境日益嚴重；,改善路面使用性能，延長路面使用壽命，提升 交通運輸的服務能力，開展長壽命路面技術的研究和 應用具有很強的 現(xiàn)實意義；,“十五”后期，我國開始相關的研究。,1.長壽命瀝青路面技術背景,幾個典型的長壽命試驗路結構,RIOH,廣東云?。汉駷r青面層結構,江蘇沿江高速公路：多種結構,復合路面結構: 尉許高速(2005) 4cm SMA-13表面層 28cm 水泥路面 18cm 二灰穩(wěn)定基層 20cm 穩(wěn)定處置土,幾個典型的長壽命試驗路結構,柔性基層結構 山東濱州試驗路 (2005),幾個典型的長壽命試驗路結構,1.長壽命瀝青路面技術背景,2005年起，交通運輸部立項，

3、開展 “重載交通長壽命半剛性路面關鍵技術的研究”，并于2007年竣工完成秦皇島試驗路。奠定了半剛性基層長壽命瀝青路面的基礎，在國際上處于領先地位。,1.長壽命瀝青路面技術背景,該試驗段以強基、薄面、穩(wěn)土基的設計思想，從路面結構組合設計、材料設計、厚度設計和路基路面綜合設計等四個方面進行長壽命路面設計，并通過材料-結構-施工質量控制三位一體的技術保障措施完成了路面鋪筑。 路面竣工后，對路段進行檢測，彎沉檢測結果表明路面實測彎沉代表值在1014（0.01mm），明顯高于現(xiàn)行設計規(guī)范設計要求。,份,1.長壽命瀝青路面技術背景,該試驗路主要技術特點：,1） SAC系列,SAC系列的礦料級配范圍,采用粗

4、集料斷級配SAC系列設計和檢驗方法，SAC有6個特點， 有效的提高了瀝青面層材料抗高溫、抗裂、抗水損害性能，改善 瀝青面層服務水平。,SAC與硬質瀝青和改性瀝青的力學性質對比試驗,注：SBSmB指SBS改性瀝青；為便于兩者的試驗結果進行比較，每對試件所用的瀝青混合料是在同一攪拌鍋內攪拌拌勻后，一部分做輪轍試驗的試件，另一部分做剪切試驗的試件。,SAC與青島埃爾夫改性瀝青輪轍試驗結果 （n =6）,SAC的六個優(yōu)點,1. 空氣率不大于4%,不易產生水破壞。 2. 抗高溫抗永久形變能力強,不易產 生轍槽。 3. 用作表面層時，TD大、抗滑性能好。 4. 表面很少粗細集料離析現(xiàn)象，美觀。 5. 可趁

5、混合料高溫時,用振動壓路機 振動碾壓密實。 6. 油石比小，價格最低。,2） CBG-25 使用新水泥碎石基層CBG-25，也是粗集料斷級配。,CBG-25 強度很少變化的范圍,CBG-25的特點：很少裂縫,RIOH,1. 長壽命瀝青路面技術背景,交通運輸部為了進一步推廣“重載交通半剛性基層長壽命瀝青路面關鍵技術研究”的研究成果， 2009年，專門立項“重載交通瀝青路面設計施工關鍵技術研究及示范應用”。計劃在河北、內蒙、山西修建示范工程。,2011年，交通運輸部立項編制“公路長壽命瀝青路面技術規(guī)程”，是我國長壽命瀝青路面技術逐漸走向成熟和推廣應用的標志。,1.長壽命瀝青路面技術背景,1.3 小

6、結,在長壽命瀝青路面鋪筑技術上，我國與國外同步發(fā)展，具有先進的理念和成熟的技術基礎； 通過研究和實踐，探索出適合我國交通建設發(fā)展需求的，具有中國特色的長壽命半剛性路面。,1.長壽命瀝青路面技術背景,2、長壽命瀝青路面特點,2.1 長壽命意義,修筑長壽命路面，提高路面的使用功能和耐久性 符合國家建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”的理念。,1) 優(yōu)化初期投資； 2) 大、中、小修費用減少； 3) 使用者費用減少,低碳交通; 4) 全壽命周期費用最少。,長壽命瀝青路面的設計理論是“強基、薄面、穩(wěn)土基”。 具體化為四大內容：路面結構組合設計、材料設計、厚度設計和路基路面綜合設計。,2、長壽命瀝青路面特點,

7、2.2 設計理論,2、長壽命瀝青路面特點,2.3 技術標準,1）使用40年期間或通過的ESAL在1億次/車道，路面不會產生結構性破壞； 2）4cm厚表面層的日常養(yǎng)護要及時，表面層需要重鋪或加鋪的周期在10年以上。,3. 長壽命瀝青路面技術方案,3.1 推薦路面結構方案：,3.2 該結構的特點,3. 長壽命瀝青路面技術方案,RIOH,1）路基隔斷層， 路基頂面下0.71.5m處，噴灑70號瀝青2.0kg/m2水平瀝青膜，阻止氣態(tài)水上升。保證路基的穩(wěn)定性。,2）土基與下底基層間、下底基層與上底基層間、上底基層與下基層間都互相緊固嵌入（用新型羊足碾）。,3）層間黏結層的設置，基層與底面層間設置黏結層

8、，底面層與表面層間設置黏結防水層。優(yōu)化結構防水、改善層間結合、延緩路面裂縫。 4）半剛性材料總厚76cm，瀝青層12cm（4cm+8cm）, 路面總厚88cm。 為什么瀝青面層12cm？,3.3 材料設計特點,3. 長壽命瀝青路面技術方案,1）瀝青面層采用中斷級配新多碎石瀝青混凝土SAC； 提高高溫性能，降低溫度敏感性，優(yōu)越的抗滑性能，節(jié)約造價。 2）低標號瀝青的使用； 抗車轍能力強，承載能力高，造價低。 3）基層采用新水泥碎石基層中斷級配CBG-25。 強度高，收縮性小，易于現(xiàn)場碾壓密實。,RIOH,3.4 施工工藝、質量控制改進,3. 長壽命瀝青路面技術方案,1）基層、面層粗集料的單一粒級

9、備料 嚴格礦料規(guī)格，減少超粒徑含量（不大于10%），有效控制礦料級配，改善混合料性能的穩(wěn)定性。,粗集料單一粒級專用篩分機,RIOH,基層采用四檔備料：26.519mm、1913.2mm、13.29.5mm和9.54.75mm。,篩分出來的料顆粒均勻美觀且無塵土,粒徑26.519mm,粒徑1913.2mm,3. 長壽命瀝青路面技術方案,RIOH,3. 長壽命瀝青路面技術方案,冷料斗加裝電子天平稱量裝置，提高材料配比準確性。,冷料斗下的電子秤,RIOH,2）拌和廠設備添置和改造,3. 長壽命瀝青路面技術方案,用兩臺水泥碎石拌和機串聯(lián)兩次拌和，使混合料更均勻。,RIOH,串聯(lián)改造后的拌和機,3. 長

10、壽命瀝青路面技術方案,3）新型羊足碾用于層間結合效果處理,為增強土基、底基層和基層間的層間結合，采用圓形鋼輪表面有均布梯形凸塊的壓路機 。,新型羊足碾,半剛性材料層層間與土基 互相緊固嵌入示意圖,3. 長壽命瀝青路面技術方案,3.5 小結與建議,按照長壽命瀝青路面設計理念，采用結構-材料-施工控制三位一體的設計及施工成套技術,建設長壽命瀝青路面，可有效確保路面質量提高。,建議： 以一個標段為單位開展長壽命瀝青路面鋪筑，以便貫徹長壽命路面設計的理念，進行設備的改造，原材料的準備以及技術人員的培訓。,4.已有高等級公路路面的維修,4.1 結構性破壞修復 承載能力不足、結構性破壞的路面，可用2層石灰或水泥粉煤灰土底基層、2層基層或直接用4層基層，每層厚19cm，恢復路面的承載能力，其上再鋪2層瀝青面層。,下面層厚8cm，用硬質瀝青AH-20或改性煤瀝青SAC25。表面層厚4cm用SBS改性瀝青 SAC16 或 SAC13 (指礦料級配)。,4.2. 瀝青面層損壞修復 瀝青面層損壞隨原瀝青面層厚度而異，重鋪面層時，