沥青混凝土论文范文10篇

时间:2023-04-01 10:45:28

沥青混凝土论文

沥青混凝土论文范文篇1

关键词:纤维沥青混凝土路用性能力学性能桥面铺装施工

<ANstyle="mso-acerun:yes">随着我国公路交通事业的发展,大跨径桥梁逐渐增多,铺装层的质量好坏和使用耐久性直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁的耐久性及投资效益。大跨径桥梁的桥面铺装,往往因为交通量大,没有替代的其他疏散道路而使得维护较为困难,所以,需要桥面铺装有较长的使用寿命。

<ANstyle="mso-acerun:yes">为了适应现代交通对沥青混凝土桥面铺装提出的越来越高的要求,出现了诸如改性沥青SMA、环氧沥青混凝土、沥青玛碲脂混合料、浇注式沥青混凝土等桥面铺装材料和技术[1~4]。虽然它们具有较好的性能,但或者需要采用特殊设备,或者是有一定的施工难度,或者造价比较高,一时还难以大面积推广。针对扬州西北绕城高速公路的具体工程情况,本文选择了纤维沥青混合料作为桥面铺装材料[5]。

1纤维沥青混合料的路用性能研究

<ANstyle="mso-acerun:yes">本研究首先通过扬州西北绕城高速公路桥面铺装上层及下层2种级配类型沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能试验[6],来综合评价沥青混合料的各项性能以及纤维的增强作用。

1.1沥青混合料的高温稳定性试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">由于沥青混凝土路面的强度和刚度(模量)随温度升高而显著下降,为了保证沥青混凝土铺装层在高温季节行车荷载反复作用下,不至于产生诸如波浪、推移、车辙和拥包等病害,铺装层应具有良好的高温稳定性,即在荷载的作用下具有抵抗永久变形的能力。车辙试验因能较好地反映车辙的形成过程,得到世界各国的广泛认可与采用,本研究即采用车辙试验来评价纤维沥青混凝土的高温抗车辙能力,试验结果。

<ANstyle="mso-acerun:yes">试验结果表明:加入纤维后,沥青混合料的抗车辙性能得到改善。这是因为车辙的形成主要是由于试验初期沥青混合料本身的压密,以及随后沥青混合料的侧向流动变形。加入纤维与未加纤维对混合料的初期压密变形影响不大,但是对后期的侧向流动变形有较大的影响。加入纤维后,纤维吸附及稳定沥青,使沥青的粘稠度和粘聚力增大,同时由于纵横交错的纤维加筋作用,使沥青混合料的整体性、抗剪性及抗车辙能力增强。从动稳定度结果可以看出,纤维可显著改善沥青混合料的高温抗车辙性能。

1.2沥青混合料低温性能试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">沥青混合料是一种温度敏感性材料,环境温度的变化会使其使用性能发生很大的变化。随着温度的降低,沥青混合料的强度和劲度都会明显增大,但其变形能力却会显著下降,并可能会出现脆性破坏。

<ANstyle="mso-acerun:yes">低温主要是影响沥青混合料的抗拉强度和变形能力,从而造成沥青混合料的低温开裂。本研究通过试验测定沥青混合料在-10℃时弯曲破坏的力学性质来评价沥青混合料的低温抗裂性能。

<ANstyle="mso-acerun:yes">从试验结果可以看出,纤维的加入有效地提高了铺装层材料低温时的柔韧性,这样使得铺装层在低温季节能更好地适应桥面板的变形,减少在低温季节容易出现的桥面温缩裂缝和疲劳裂缝。这对于改善桥面铺装低温时的使用性能具有重要意义。

1.3沥青混合料水稳定性试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">沥青混凝土铺装层中若有水分存在,则在汽车车轮动态荷载的作用下,进入路面空隙中的水会不断产生动水压力及真空负压抽吸的反复循环作用,使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力。继而,沥青膜从集料表面脱落,沥青混合料出现掉粒、松散,形成沥青混凝土路面的坑槽、松散等损坏现象。因而,必须重视沥青混合料自身抗水损坏能力的好坏。

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文首先进行了浸水马歇尔试验,结果表明不同级配、不同沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度都远远高于规范要求。虽然该试验方法操作比较简单,但不能较好地反映实际沥青混凝土路面早期的水损情况。为了更有效地评价沥青混合料的水稳定性能,本研究又进行了冻融劈裂试验。

<ANstyle="mso-acerun:yes">试验结果表明,加入纤维对沥青混合料的水稳性有改善作用,且纤维对普通沥青混合料的改善作用相对较大。这主要是因为纤维可以吸附部分沥青,从而增大沥青用量,提高沥青饱和度;并且使粘附在矿料上的结构沥青膜变厚,降低了水对沥青胶浆的侵蚀破坏作用,增强了沥青胶浆抵抗自然环境破坏的能力,使混合料抗水损害能力增强。而改性沥青混合料本身就具有较强的水稳定性,所以,纤维对其的改善作用并不明显。

<ANstyle="mso-acerun:yes">另外,对于采用相同沥青基质的混合料,纤维对AK213A型改性沥青混合料水稳定性的改善作用要优于AC220I型改性沥青混合料。这是由于矿料级配越细,细矿料比表面积越大,与沥青及纤维的相互作用越强,沥青混合料水稳性的改善幅度就越大。

2纤维沥青混合料的力学性能研究

<ANstyle="mso-acerun:yes">桥面铺装结构层沥青混凝土力学性能计算参数,包括劈裂抗拉强度和抗压回弹模量。本研究测得了扬州西北绕城高速公路桥面铺装上层及下层2种级配类型条件下,各铺装层材料的力学性能。

2.1沥青混合料劈裂试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">本试验测定热拌沥青混合料在15℃下的劈裂抗拉强度和破坏劲度模量。

<ANstyle="mso-acerun:yes">由试验结果可以看出,在AK213A中掺加增强纤维,增加了沥青混合料的劈裂抗拉强度。这主要是由于在劈裂的条件下,试件内部呈受拉状态,试件的破坏主要是由于内部的粘结力不足以抵抗外荷载的作用,而纤维增加了沥青与矿料间的粘附性,提高了集料之间的粘结力,进而提高了沥青混合料的抗劈裂能力。

<ANstyle="mso-acerun:yes">同时,当沥青混合料中掺加增强纤维后,沥青混合料的破坏劲度模量也有所增大。但破坏劲度模量增大速率较缓慢,说明纤维增强沥青混合料具有更大变形能力(柔韧性),更能适应桥面板的变形。

<ANstyle="mso-acerun:yes">另外,纤维对普通沥青混合料的增强作用较之改性沥青混合料更为明显。这主要是由于改性沥青本身就具有较强的粘结性,纤维的作用无法充分体现。

2.2沥青混合料单轴压缩试验

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文测定沥青混合料在15℃条件下的抗压强度和抗压回弹模量。

<ANstyle="mso-acerun:yes">试验结果表明:

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)铺装上层沥青混合料的抗压强度有了明显提高,而抗压回弹模量却降低了,说明加入聚合物有机纤维后,沥青混合料的柔韧性增加了;

<ANstyle="mso-acerun:yes">(2)沥青混合料中掺加纤维后,无论是普通沥青混合料还是改性沥青混合料,抗压性能都有所改善,但对普通沥青混合料抗压性能的改善作用更明显;

<ANstyle="mso-acerun:yes">(3)纤维对AK213A型沥青混合料抗压性能的改善作用要优于AC220I型沥青混合料。

3纤维沥青混合料的应用

3.1纤维沥青混合料的施工

<ANstyle="mso-acerun:yes">纤维沥青混合料的施工须注意的是其拌和与碾压。在本次施工中,纤维采用专用添加设备投入到沥青混合料拌和机。为了保证纤维在沥青混合料中分布均匀,同时避免干拌时间过长造成集料过多磨损,本研究对混合料进行了试拌:选择干拌的时间分别为14s、17s及20s,观察纤维在混合料中的拌和效果;对混合料做抽提试验,验证油石比、级配;比较不同拌和时间下集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量。通过试拌,得到了以下结论。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)通过观测不同干拌时间下沥青混合料外观状况,发现干拌时间为17s及20s的沥青混合料中纤维分散均匀,未见纤维成团现象。在干拌时间为14s的沥青混合料中,纤维分散比较均匀,偶见纤维粘连现象。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(2)通过抽提试验,发现3种干拌时间下沥青混合料中粒径小于01075mm的颗粒含量均接近于设计中值,没有因为干拌时间的增加而造成集料的过多磨损。3种干拌时间下的沥青混合料中2.36mm颗粒含量与设计中值偏差较大,但也在要求的范围内。

<ANstyle="mso-acerun:yes">试拌混合料各项体积指标均能满足我国规范规定的技术要求。通过目测纤维均匀度及抽提试验,同时考虑到施工产量等因素,确定纤维AC-20混合料干拌时间为17s,湿拌时间与普通沥青混合料湿拌时间相同。

<ANstyle="mso-acerun:yes">考虑到纤维沥青混凝土压实比较困难,本研究在普通沥青混凝土压实方案的基础上,增加20t胶轮压路机复压2遍的要求。

3.2纤维沥青混合料质量检测

<ANstyle="mso-acerun:yes">纤维沥青混合料施工质量检测主要包括配合比检测与马歇尔试验,以及现场的压实度与渗水系数试验。

<ANstyle="mso-acerun:yes">混合料的配合比检测主要是通过抽提试验,测定混合料的级配和沥青用量。测试结果表明,混合料级配未出现异常情况,油石比接近设计的最佳油石比。取样保温,到规定的马歇尔成型温度后成型马歇尔试件,并检测其稳定度、流值、空隙率、饱和度等指标,结果各指标都比较正常。

<ANstyle="mso-acerun:yes">桥面铺装施工结束后,在桥面取芯,检测铺装层的压实度,同时进行渗水试验,检测渗水系数。从试验结果看,现场取芯试样按理论最大密度计算得到的压实度平均值为94.8%,最小压实度为94.1%,按马歇尔密度计算得到的压实度平均值为98.9%,皆满足相应技术要求。从渗水系数上看,扬州西北绕城高速公路桥面铺装下层12个点中有2个点的渗水系数超过50ml/min,其中一个点在路边缘,一个点在2台摊铺机接缝的位置,都是沥青混凝土路面摊铺中不易被压实的部位,需特别注意。进行桥面铺装上层纤维沥青混合料铺筑时,所有测点的渗水系数都不超过50ml/min。

4结语

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文研究了纤维沥青混合料的各项路用性能及力学性能,并针对扬州西北绕城高速公路桥面特点,考虑其施工及质量检测结果,得出以下结论。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)添加纤维能显著提高沥青混合料的高温抗车辙性能,有效增加了铺装层材料低温时的柔韧性,改善了沥青混合料的水稳定性,适用于南方多雨、重载地区的高等级公路桥面铺装层。

沥青混凝土论文范文篇2

二、反射裂缝的防治

反射裂缝是指下层混凝土板的接缝或裂缝,由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用,在加铺层的相应位置上产生裂缝。就沥青混凝土路面开裂的原因,可分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。因此,需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行综合防治。

根据反射裂缝的机理,主要应从结构和材料两方面进行考虑。面层厚度应保证超过10cm,可有效防止受拉疲劳产生的裂缝,还可以降低车辆荷载引起的剪应力。材料中适当增加沥青用量,减小混合料空隙率,可延缓裂缝的扩展。设计采用应力吸收层,可用APP改性沥青油毡、铺设玻璃纤维格栅加强混凝土的抵抗差动位移(剪切强度)的能力。APP改性沥青油毡贴在旧水泥混凝土板上,有效地防止地表水通过旧水泥混凝土板缝下渗到土基,又能减少地下水通过旧混凝土板间接缝进入加铺层而浸湿加铺结构层材料,防止无机结合料处治的粒料层强度降低,延缓沥青混凝土面层出现剥落和松散。APP改性沥青油毡铺设在旧水泥混凝土板与加铺层之间,能起到应力吸收夹层的作用,并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向,起到了消散水平应变和传递竖向荷载的作用,增强沥青混凝土的整体抗拉强度,延缓反射裂缝的产生。

三、沥青混凝土加铺层厚度控制

沥青混凝土加铺层厚度由行车荷载和防止反射裂缝两个因素控制。旧水泥混凝土路面作为基层,强度较高,其上铺筑沥青混凝土结构层,强度满足行车荷载需要,关键是防止反射裂缝的产生。多年的研究表明,过厚的沥青混凝土面层由于温度影响会产生裂缝。因此,设计厚度标准应与一般的沥青混凝土路面设计一样,在满足承载能力的前提下,路面结构层厚度应有良好的水稳定性和高温强度,沥青混凝土面层应满足使用功能的要求,加铺层厚度首先要满足原路面纵向线型,同时为避免过多的破碎和替换混凝土板,考虑旧路局部地方下沉、部分板翘曲、旧路路面横坡度变化等情况,注意将调坡与路面现有承载力调查法相结合。旧路改造一般采用两层密实型沥青混凝土结构,沥青混凝土面层的最小厚度为8~10cm比较理想,一层为最小厚度5cm的沥青混凝土整平层,一层为4cm左右的抗滑表层,实现与其他沥青路面一样,具有良好的平整度、构造深度和密实度等。

四、沥青混凝土面层材料的选择

原材料是影响沥青混凝土质量的根本所在,严格把好进场材料关,对沥青混凝土生产质量将产生至关重要的影响。生产沥青混凝土所需材料为沥青、石料、填料。关键的材料沥青要选重交通道路石油沥青、改性沥青,其性能、指标必须符合高等级路面施工要求。集料在沥青混合料中起到一个整体骨架作用来抵抗路面的变形,集料本身的强度特性、集料与沥青的粘附性、集料的棱角性和集料的级配对沥青混凝土路面的强度、高温稳定性和水稳性起决定性作用。石料应结合当地的地材情况,根据路面的使用性能和要求确定。要采用优质石料用先进的锤式破碎机生产。控制石料中的扁平状含量,扁片颗粒含量多会增加石料的表面积和沥青用量,也会降低混合料的抗形变能力。一般选破碎面较多、扁平颗粒较少的石料,并且必须达到洁净、无杂质、无风化,具有良好的颗粒形状,抗压强度应不低于三级,压碎值小于25%,与沥青材料粘结力不低于三级。矿粉要洁净、干燥、无杂质,有30%能通过0.074mm筛,亲水系数小于1.0,外观无团粒、结块。砂的细度模数为2.3-3.0,含泥率小于1%。

五、提高沥青混凝土路面的抗渗性能

要保证路面结构的水稳定性和耐久性,预防水破坏是至关重要的。因此,应将路面抗渗性能作为一个重要指标来控制。尤其是粘附性有利于提高抗渗性。采用改性沥青、掺加抗剥落剂、在矿粉中掺加一定量的水泥,对抵抗剥离以提高沥青混合料水稳性都有明显效果。但要注意不同抗剥落剂与各种石料之间的匹配问题。当选用掺加水泥时,应注意确保施工实际掺加剂量的准确性。此外,要选择适当的级配范围,提高沥青用量及提高4.75~9.5mm规格集料的用量相应地都可以提高混合料的抗渗性能。

旧水泥混凝土上加铺沥青混凝土面层,是改造旧水泥混凝土路面行之有效的方法之一,在公路的改建和扩建中大部分地区已普遍采用。虽然目前我国尚未有比较成熟的相关设计规范和方法,对加铺沥青混凝土的板块未提出相应的评价指标,对于特重交通路面结构设计的经验也很不足,但近年来国内许多科研、设计单位面对广大工程改造的迫切需要,在这方面的研究中取得了不少有益的、值得借鉴的经验,成功的关键在于精心设计、精心施工。同样厚度的沥青加铺层,采用不同的沥青材料、不同的结构层,其抗反射裂缝能力就不同。我们要对原有路面破损的成因进行细致的调查和深层次的分析,为材料组成设计和结构组合设计提供可靠的依据。此外,在加铺层施工中必须在试验指导下对整个生产进程实施科学的监测,参照施工技术规范规定的频率进行抽提、筛分和做马歇尔试验,指导拌和站对生产参数作相应的调整,进一步加强设计、施工的质量控制。

沥青混凝土论文范文篇3

《公路沥青路面设计规范》JTJ014—97,根据“七五”国家科技攻关研究及修订该规范的专题研究,统一将沥青混合料中集料粒径标准由圆孔筛标准改为方孔筛标准。

其主要原因为:①计量标准向ISO国际标准靠近;②便于参考国外同类结构形式的级配标准;③世行项目增多,便于国际招标、监理及质量检验;④许多国外拌和设备均以方孔筛为标准。沥青混凝土的符号由原LH改为AC。

1.1按沥青混合料集料的粒径分类

1.1.1细粒式沥青混凝土:AC—9.5mm或AC—13.2mm。

1.1.2中粒式沥青混凝土:AC—16mm或AC—19mm。

1.1.3粗粒式沥青混凝土:AC—26.5mm或AC—31.5mm。

其组合原则是:沥青面层集料的最大粒径宜从上层至下层逐渐增大。上层宜使用中粒式及细粒式,且上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚1/2,中、下面层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。

1.2按沥青混合料压实后的孔隙率大小分类

1.2.1Ⅰ型密级配沥青混凝土:孔隙率为(3%~6%)

1.2.2Ⅱ型密级配沥青混凝土:孔隙率为(4%~10%)

c、AM型开级配热拌沥青碎石:孔隙率为(大于10%)

其组合原则是:沥青面层至少有一层是Ⅰ型密级配沥青混凝土,以防水下渗。若上面层采用Ⅱ型沥青混凝土,中面层须采用Ⅰ型沥青混凝土,AM型开级配沥青碎石不宜作面层,仅可做联结层。

2多碎石沥青混凝土面层(SAC)

2.1产生背景

较大流量的车辆在高速公路上安全、舒适高速地通行,沥青面层必须具有良好的抗滑性能。这就要求沥青面层不但要有较大的磨擦系数,而且要有较深的表面构造深度(构造深度是高速行车减低噪音和减少水〖LM〗漂、溅水影响司机视线的主要因素)。近年来的研究成果表明:“沥青面层的抗滑性能是由面层结构的微观构造和宏观构造两部分形成。其中宏观构造来源于沥青混合料的配合比,主要由骨料的粗细、级配形式决定”。

80年代中期我国开始修筑高等级公路,从沥青面层的结构形式来看:Ⅰ型沥青混凝土,空隙率3%~6%,透水性小,耐久性好,表面层的摩擦系数能达到要求,但表面构造深度较小,远不能达到要求。Ⅱ型沥青混凝土空隙率6%~10%,表面构造深,抗变形能力较强,但其透水性、耐久性较差。为了解决沥青面层的抗滑性能(特别是表面层在构造深度较大的情况下,又具有良好的防水性的结构形式),多碎石沥青混凝土面层被加以研究和使用。

2.2多碎石沥青混凝土面层的特点

多碎石沥青混合料是采用较多的粗碎石形成骨架,沥青砂胶填充骨架中的孔隙并使骨架胶合在一起而形成的沥青混合料形式。具体组成为:粗集料含量69%~78%,矿粉6%~10%,油石比5%左右。经几条高等公路的实践证明,多碎石沥青混凝土面层既能提供较深的表面构造,又具有传统Ⅰ型沥青混凝土那样的较小空隙及较小透水性,同时又具有较好的抗形变能力(动稳定度较高)。换言之,“多碎石沥青混凝土既具有传统Ⅰ型沥青混凝土的优点,又具有Ⅱ型沥青混凝土的优点,同时又避免了两种传统沥青混凝土结构形式的不足。”

3沥青玛蹄脂碎石混合料面层(SMA)

3.1形成背景

60年代的德国交通十分发达,根据本国的气候特点(夏季气温20℃左右,冬季不太冷),习惯修筑“浇筑式沥青混凝土”路面。这种结构中沥青含量12%左右,矿粉含量高。使用中发现路面的车辙十分严重,另外当时该国家的汽车为了防滑的需要,经常使用带钉的轮胎(包括欧洲一些国家亦如此),其结果是路面磨耗十分严重(1年可减薄4cm左右)。为了克服日益严重的车辙,减少路面的磨耗,公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整,增大粗集料的比例,添加纤维稳定剂,形成了SMA结构的初形。1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范,SMA路面结构形式基本得以完善。这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些国家逐渐被推广、运用。90年代初,美国公路界认为其公路路面质量不如欧洲国家的路面质量好。经考察发现存在两个方面的差距:①在改性沥青的运用上;②在路面的结构形式上(即SMA)。1991、1992年开始加以研究、推广SMA这种结构形式,最典型的是:1995年亚特兰大市为举办奥运会对公路网进行改建和新建,全部采用了SMA这种结构形式做路面。

3.2沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的组成原理及特点

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中,所形成的混合料。其组成特征主要包括两个方面:①含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性(抗变形能力强)的结构骨架;②细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起,并填充骨架空隙,使混合料有较好的柔性及耐久性。

SMA的结构组成可概括为“三多一少,即:粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。具体讲:①SMA是一种间断级配的沥青混合料,5mm以上的粗集料比例高达70%~80%,矿粉的用量达7%~13%,(“粉胶比”超出通常值1.2的限制)。由此形成的间断级配,很少使用细集料;②为加入较多的沥青,一方面增加矿粉用量,同时使用纤维作为稳定剂;③沥青用量较多,高达6.5%~7%,粘结性要求高,并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青(最好采用改性沥青)

SMA的特点:沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认(使用较多)的一种抗变形能力强,耐久性较好的沥青面层混合料。由于粗集料的良好嵌挤,混合料有非常好的高温抗车辙能力,同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用,低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。添加纤维稳定剂,使沥青结合料保持高粘度,其摊铺和压实效果较好。间断级配在表面形成大孔隙,构造深度大,抗滑性能好。同时混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好,从而全面提高了沥青混合料的路面性能。

沥青混凝土论文范文篇4

关键词:沥青混凝土;施工;接缝处理

影响路面平整度的因素很多,其中接缝的处理是影响平整度的一个重要环节。接缝施工必须接缝紧密、连接平顺,否则易产生明显的接缝离析。它的处置不仅涉及施工时作业设备的选取,更重要的是施工时的工艺严谨性和合理性,沥青路面接缝处理的好坏,往往能反映一个施工队伍的施工水平。下面就我实际工作中接缝的处理经验作一介绍。

一接缝技术

(一)热接缝技术

热接缝技术一般是在使用两台以上摊铺机并列同时施工时采用的,此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,碾压时碾轮的大部分在热料车道上,在未压实车道邻近接缝处多耙一些料,这样碾压后就有一个较高的密度。同时大约l52mm重叠在冷料车道上。初压采用振动压路机压实两遍(前进和后退),碾轮都要与冷料车道重叠152ram,轮碾机从未压实车道一侧进行碾压。所以纵向接缝易于处理得好,连接强度较好,毗邻摊铺带的搭接宽度可较小。在接缝处理中,采用全幅摊铺,虽然可以消除纵向接缝,但沥青混合料容易产生离析,且容易受供料水平的限制,并不是实用的办法。梯队作业时纵缝采用热接缝,如果现场条件允许,在碾压及时、连续的条件下确为一理想的纵缝处理技术,被认为是最有效的方式。

(二)冷接缝技术

冷接缝技术是指新铺层与经过压实后的已铺层进行拼接,当半幅施工不能采用热接缝时方采用。第一遍碾压采用静压模式,只碾压到离前一条摊铺带边缘约20cm-30cm处,碾轮大约压上热料车道152mm,这种方法被认为在接缝处产生“挤压”效果。第二遍(后退)在原路线上采用振动压实模式。在摊铺新铺层时对已铺的摊铺带接缝处边缘应整修垂直,碾压新摊铺带时也要事前将其接缝边缘铲齐。

二纵向接缝

两条摊铺带相接处必须有一部分搭接。才能保证该处与其他部分具有相同的厚度.搭接的宽度应前后一致。在较宽的路面摊铺及变幅段的施工中为保证整个路面的平整、美观,必须采用2台或多台摊铺机联合作业的方法。纵向接缝有热接缝和冷接缝两种。目前,高速公路均采用热接缝,部分一级公路和其它公路因设备配备,施工能力及场地条件(如养护改善工程要求半封闭施工确保通车)的限制多用冷接缝。热接缝即使用两台以上摊铺机成梯队同步摊铺沥青混合料,此时两条相邻摊铺带的混合料都处于压实前的热状态,所以纵向接缝易于处理,且连接强度好。如果特殊情况必须设置纵向冷接缝,可以在先摊铺的中间一侧设置挡板,挡板的厚度与铺筑层厚度相同,以便压路机能压实边部并形成一个垂直面。在不设挡板的情况下碾压后边部会滑移形成斜面。在摊铺相邻之前应将呈斜面部分切割后除去,在切割后的垂直面上涂粘结沥青,摊铺时新混合料应重叠在已铺带上5—10cm.以此加热接缝边缘的冷沥青混合料。不管采用冷接缝技术还是热接缝技术,摊铺带的边缘都必须齐整,这就要求机械在直线上或弯道上行驶时始终保持正确位置。为此,可沿摊铺带一侧敷设一根导向线,并在机械上安置一根带链条的悬杆,驾驶员只要注视所悬链条对准导向线行驶即可。

三、横向接缝

横向接缝在沥青路面施工中最常见,通常指每天的工作缝,也包括由于多种原因导致摊铺中断,情况消除后再开始摊铺,沥青混合料温度下降而设置的接缝。横向接缝的关键是混合料的温度变化。温度太高很容易产生混合料推移,温度太低横缝不能压实,易造成早期路面损坏。横缝碾压温度一般比正常碾压温度低5℃一10℃。沥青混凝土路面横向接缝的好坏对沥青路面的质量影响很大,重者出现错台跳车,甚至坑槽开裂等病害,严重影响路面的使用质量和使用寿命。横向接缝的处理有三个要点:即正确的接缝位置、接缝方式和施工方法。

(一)接缝位置

由于摊铺结束最后一个碾压段的混合料在压路机的重复碾压下不断地向前推移,造成接头路面的标高低于设计标高,形成一段抛物线性的斜面。所以在施工结束时,摊铺机在接近端部约1m处将熨平板稍微抬起驶离现场,用人工将端部混合料铲齐后再予以碾压。在已铺层顺路中心方向2~3个位置后放3m直尺,找出表面纵坡或已铺层厚度开始发生变化的断面(已铺层表面与3m直尺底面开始脱离接触处)。趁尚未冷透时用切割机将此断面切割成垂直面,并将切缝靠端部一侧已铺的不符合厚度平整度要求的尾部沥青混合料全部铲除,与下次摊铺时成平缝连接。同时在接缝处对断面切口涂刷适量的沥青或乳化沥青。

(二)接缝方式

横向接缝有斜接缝和平接缝两种。高速公路、一级公路的中、下面层的横向接缝可采用自然碾压的斜接缝,在上面层应采用垂直的平接缝,其他等级公路的各层均可采用斜接缝。斜接缝的搭接长度与层厚有关,一般为0.4~0.8m。搭接处应清扫干净并洒少量沥青。当搭接处混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚时应予以别-除,并朴上细料。斜接缝应充分压实并搭接平整。为保证接缝的压实度、平整度、外观美观,建议采用平接缝,平接缝应做到紧密粘结、充分压实、连接平顺。

(三)施工方法为了便于铲除混合料,可事先在摊铺临近结束时,在预定摊铺段端约1m长的摊铺宽度范围内铺一层牛皮纸、麻袋,再摊铺沥青混合料;或在摊铺前泼洒足量水,以破坏其与基层的粘结,然后再碾压密实、待混合料稍冷却后,确定切割位置.切割后将尾部混合料铲除,铲除后需立即对切割面清洗,在下段继续摊铺前,要在完全干燥的切割面上涂刷粘层沥青,也可在已压实部分上面铺一些热混合料使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结。

四注意事项

接缝应避开结构物及下面层的接缝位置,该位置应保持碾压不受阻挡。接缝处切割不宜太整齐,否则容易粘结成为一个整体,尤其是在切割后不要用水清洗干净就铺筑混合料,这样很难与老沥青层粘结牢。在接缝上钻孔往往可以发现接缝两倒是分开的。若用凿岩机等在尚未硬化的沥青层上凿成凹凸不平的横向缝,则便于工作缝的接茬牢固,不易开裂。摊铺机在摊铺前必须预热充分,头车料温提高到150℃左右,起步摊铺速度达到25m/min(正常摊铺速度),不能太慢,否则会使新铺路面出现拖痕,影响结构厚度。摊铺机振捣器振动必须与摊铺机起步同步进行,严禁停在接缝处原地不动,从而造成接缝处的混合料与前进方向摊铺的混合料密实度不平衡。摊铺前施工人员需将接缝用的耙子、铁锹等工具上粘附上的残渣清理干净,及时整平不影响压路机的碾压。接缝摊铺层施工结束后再用3m直尺检查平整度。当有不符合要求的情况应趁混合料尚未冷却时立即处理,以保证横向接缝处的路面平整。选用高性能的振动压路机碾压,碾压时速度一定要慢,需要压路机司机一定要精心操作,在转向、换向时要平稳,不得急躁。在老路面错轮后再以同样方式碾压接缝,直至压完整个接缝断面后再恢复正常速度碾压。

沥青混凝土论文范文篇5

1.1生命周期评价方法

生命周期评价(LifeCycleAssessment,简称LCA)由4部分组成:目标与范围定义、清单分析、影响评价和结果解释[8-10]。目标定义是定义评价的环境类型,需要根据评价对象的环境影响特点进行目标选择。范围定义,即系统边界设置,需要在既有研究条件(时间、费用)下,定义适用、合理的研究范围。清单分析和影响评价是研究的主要内容,清单分析是在目标和边界确定的基础上,针对研究对象的过程特点,建立与之相关的环境影响数据清单。影响评价又是在清单数据的基础上进行与评价目的有关的计算和分析。最后需要对分析结果进行解释,提供改善环境影响的建议。本文采用LCA方法对沥青混凝土路面在建设期的能耗与碳排放进行分析计算评价。

1.2研究对象、范围

本文的研究对象与范围为建设期的半刚性基层沥青混凝土路面,不包含路基及路面其他相关辅助设施(如标志标线、护栏、照明设施等)。

1.3过程法、边界条件及假设

过程法(P-LCA)是对分析范围内每个与系统相关联的离散过程中的消耗和排放进行逐一量化,而后累计各个离散过程的数据得到总的环境影响[4]。然而,产品的每一个阶段过程都包含复杂的上游过程,如材料运输阶段,除运输过程以外,还包括运输设备的生产,运输设备生产又包括设备制造原料的开采、加工和运输等。若进行如此深入细致的过程分析势必费时费力,而这部份计算结果又仅占有极小的比例,分析效率低下,因此,需要把握分析重点,设定合理研究边界及假设,舍弃细枝末节,提高分析效率。

1.4环境类型和功能单位

沥青混凝土路面生命周期清单分析的环境影响类型为碳排放(以t当量CO2计)以及能耗(以GJ当量热计)。功能单位设定为1km车道,车道道面宽度为3.75m。

2分析模型

2.1原材料生产阶段

(1)生产阶段能耗Ep。沥青混凝土路面建材包括基本的筑路材料和道路辅助设施建材,如沥青、水泥、碎石等,建材开采生产阶段的总能耗计算模型见式(1)。再利用材料视为原材料,材料再利用过程即为其生产过程,并以使用归属为前提进行计算,即当考虑一种再利用材料、工艺或方法的能耗与排放是否计入某项工程时,以该种材料、工艺或方法是否使用于该工程来判定。例如,沥青混凝土路面再利用包括旧路铣刨、旧料粉碎、筛分、运输等工艺过程,由于铣刨形成新的工作面用于旧路施工,整个铣刨过程计入施工中,而旧料粉碎、筛分和运输至堆放地的能耗和排放则视为其旧料的生产能耗及排放,有多少旧料得到再生利用则计入多少能耗与排放,其他工程使用本工程产生的旧料时,应将旧料生产的能耗与排放计入其他工程中。(2)生产阶段排放Ipr。原材料生产阶段排放的计算方法与其能耗计算方法相似,计算模型见式(2)。Ipr=∑i(1+φi)VirMi(2)式中:Vir为开采和生产单位材料时第r种污染物的排放质量;其他符号意义见式(1)。

2.2施工阶段

施工阶段的能耗和排放由两个部分组成:一是原材料、废弃材料的运输;另一是施工机具设备的运行。(1)运输能耗Ect和环境排放Ictr。施工过程中的运输要分为长距离运输和短距离运输,长距离运输包括原材料自产地到现场,以及废弃材料由现场到处置地的运输,短距离运输是材料在施工现场的转运。本文将长距离运输归入施工运输过程中,短距离运输归入施工机具设备分析中。运输过程考虑运输方式、运输距离、燃料类型、运输质量以及返程运输。铁路和水路运输不考虑返程,公路运输考虑返程,设定返程运输的基本流为满载运输的70%[1]。废弃材料运输一般采用公路运输,处置场地固定,运输距离设定为50km。(2)施工机具设备能耗Ece和环境排放Icer。沥青混凝土路面施工的机具设备包括拌和设备、摊铺机、压路机等,施工过程能耗和环境排放的实质是各种机具设备运行能耗与排放的总和。机具运行的能源类型主要有三种:柴油、汽油和电能。计算中将各机具设备按单位工作量换算其能耗强度(MJ/工作量)和排放强度(t/工作量)。如拌和楼的能耗强度单位为MJ/t混合料,压路机的能耗强度为MJ/m2。

3路面结构、分析清单及计算软件

3.1沥青混凝土路面结构

参照我国沥青混凝土路面设计规范[11,12]以图1所示的半刚性基层沥青混凝土路面结构为典型路面结构,分析该路面结构在建设期的能耗及环境碳排放。

3.2分析清单

分析清单即计算所需的各类原材料、施工机具设备的能耗与碳排放强度数据,是通过对过程流的划分及数据的收集和处理,得到的过程流中组成要素的环境数据。过程流的划分一般采用过程法,将材料的生产和施工过程逐一分解至可计算的过程流。以沥青为例:沥青制炼和生产的流程主要由原油开采、运输、提炼加工、存储四个环节组成。根据前述确定的研究范围,分析沥青制炼加工的能耗与排放。我国道路沥青生产用的原油主要来自国内和中东,2010年,我国约开采原油19000万t,进口原油24000万t,假定两类原油用于生产道路沥青的比例是相等,而国产原油的沥青收率(即单位质量原油产出沥青的比率)为25%,进口原油的收率为40%。原油提炼沥青的生产能耗参考《清洁生产标准-石油炼制业(沥青)》(HJ443-2008),该标准适用于以石油为原料用连续氧化法(养护沥青装置)和溶剂法。其中清洁等级三级为我国沥青生产能耗的基本水平,取表3中清洁等级三级的平均值代表我国沥青制炼的平均水平,得沥青生产的平均能耗为34kg标油/t原油,按能耗将标油换算为标准煤,1kg标油=1.43kg标准煤,由标准煤的排放换算标油的排放。文献[13]中采用上述过程法,收集并计算得到我国70余类相关原材料和施工机具设备的能耗与排放清单,为沥青混凝土路面的LCA评价奠定了数据基础。3.3计算软件计算采用由上海市城市建设设计研究总院编制的《沥青路面建设期能耗与碳排放计算软件》软件(软件著作权号:2013R11L142356)。该软件由网络服务器、数据处理后台和输入页面组成,输入页面为网页形式,目前可供局域网用户进行使用,后台处理器为EXCEL软件,结果以EXCEL文件形式输出,清单数据主要来源于文献[13]。

4计算结果与分析

4.1典型结构与材料组合的能耗、碳排放分析

将路面结构和材料参数输入软件中,各结构层在生产、运输和施工阶段的能耗与碳排放。典型沥青混凝土路面结构中沥青混凝土面层由上至下建设能耗占比分别为8.6%、11.2%和15.6%,基层由上至下能耗占比分别为27.9%、23.7%和11.9%,其中水稳碎石上基层能耗占比最大,基层材料能耗与碳排放整体占比约62%,面层材料占比约38%,层间材料能耗占比最小约1.4%,如图2所示。路面各层在碳排放占比方面与能耗占比分布相似,但基层材料尤其是水稳碎石材料的碳排放占比明显高于其能耗占比,水稳碎石基层的碳排放占比高达65%,表明以水泥为结合料的半刚性基层材料是沥青混凝土路面建设期碳排放的主要来源,如图3所示。各阶段能耗与碳排放分布分析,原材料生产阶段的能耗与碳排放占建设期能耗与碳排放的比例分别为65.0%和77.0%,施工阶段占比分别为27%和18%,运输阶段的能耗与碳排放占比最小,分别为8%和5%,如图4和图5所示。说明原材料生产期间的能耗与碳排放是沥青混凝土路面建设期能耗与碳排放的主要组成部分。而在原材料生产阶段能耗与碳排放占比最高的是水泥,能耗占比为57.1%,碳排放占比达到73.4%,而集料和沥青类结合料在这两项指标中的占比分别为17.2%、25.7%以及10.5%、16.1%。水泥生产期能耗与碳排放,在沥青混凝土路面建设期占比分别达到37.1%和56.6%,水泥掺量是影响半刚性基层沥青混凝土路面能耗与碳排放的关键因素。根据路面结构设计寿命,算得路面结构承载标准荷载每百万轴次作用的能耗为84.9GJ和9.9t碳排放。

4.2不同环保沥青混凝土路面技术下能耗与碳排放的比较分析

将路面结构层材料的能耗与碳排放换算为1cm厚3.75m宽和1000m长的单位体积下的能耗与碳排放,结果见表6。单位体积下路面材料的能耗随层位降低而下降,与材料的性能和费用成正比。其中SBS改性沥青混合料的能耗达到70.7GJ,是各类材料中最高的,其能耗与碳排放高出普通热拌沥青混合料约15%,主要是因为SBS改性剂的生产,具有高能耗与高排放的特征以及成品SBS改性沥青在生产和施工中存在二次加热。水稳碎石的单位体积能耗低于沥青混凝土,而6%水泥掺量的水稳碎石单位体积碳排放则高于SBS改性沥青混凝土,达6.1t,相比4%水泥掺量其能耗与碳排放增加约30%,能耗增加约23.2%,进一步说明水泥掺量是影响水稳碎石能耗与碳排放的主要因素。选择三类对与减少路面能耗与排放具有明显效果的材料和技术进行分析,分别是:沥青混合料温拌技术、沥青混合料再生技术以及替代部分水泥的脱硫石膏水稳碎石。分析设定:(1)温拌技术,集料加热、沥青加热温度相比热拌混合料降低30℃[14];(2)再生技术,以旧料替代集料及部分沥青,不添加再生剂,旧料总量为30%,分别替代29%的集料及1%的沥青,旧料往返运距为20km,考虑旧料破碎加工;(3)脱硫石膏水稳碎石,以7%的脱硫石膏替代2%的水泥及5%的细集料,脱硫石膏往返运距为20km。算得上述材料或技术单位体积材料建设期能耗与碳排放,见表6。(1)温拌技术:沥青混合料温拌能耗降低约5.2~5.3GJ,碳排放减少约0.4t,能耗与碳排放降幅分为7.5%~8.6%和6.7%~8%。(2)再生技术:再生混合料能耗降低约5.6GJ,碳排放建设约0.5t,降幅分为9.3%和10%,另计算,当旧料往返运输量相比集料多133km·t时,能耗优势消失,当旧料往返运输量相比集料多160km·t时,碳排放优势消失,考虑旧料弃置的运输时,在上述技术基础上增加旧料运输距离。(3)温拌+再生技术:由表6可见,两种技术同时使用时形成节能减排的叠加效果。(4)脱硫石膏稳定碎石:能耗降低3.2GJ,降幅约9.6%,碳排放减少1.2t,降幅约25.5%。三种技术中,脱硫石膏水稳碎石的环境友好性最好,尤其是对碳排放的减少起到良好效果。再生技术需考虑旧料运输的距离,当旧料弃置的运距大于旧料利用的运距可认为旧料利用是有效的。

5研究结果的比较分析

沥青混凝土论文范文篇6

关键词:沥青路面;工程病害;防治

1.前言

目前,随着道路交通量日益增大,使道路路面面临严峻的考验,很多沥青路面均表现出一定的早期破坏,沥青混凝土路面最常见的病害现象有:裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等,这些病害是道路工程质量的通病,严重影响道路的正常使用。文章就以上几种常见病害的成因进行分析,针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理,提出防治病害产生的建议,并给出其整治方法。

2.病害出现原因分析

2.1原材料的影响

(1)矿料:设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材,严格控制矿质原材料备料质量。目前,市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产,加工的碎石针片状含量大,级配和材料均匀性差,采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料。

(2)沥青:各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号,并使用优质的沥青,对预防沥青路面早期出现车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。

2.2车辆超载的影响

随着我国经济的迅速发展,某些部门仅从自身利益出发,车辆超载严重,甚至达到了令人无法想象的程度。严重超载是造成早期破坏的主要原因之一。

2.3路基施工缺陷的影响

有些道路早期破坏与路基施工质量有关,特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。

2.4施工因素的影响

2.4.1沥青砼配合比设计存在的问题

沥青混合料的配合比不合理,如:油石比较大,已铺筑的路面会产生拥包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。

2.4.2沥青砼拌合的控制

拌和设备出现意外情况:刚开炉,料温低、含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎,当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。

2.4.3沥青砼的摊铺及压实

摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。目前在国内问题比较大,有些交通部门摊铺设备落后,摊铺面过窄,没有自动找平系统,完全凭经验、凭操作人员的感觉进行施工,甚至有些高速公路要求全断面摊铺,只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝。由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析。

沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等部关系着路面面层的平整度。

2.5养护与管理

路面早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。3.路面病害的防治措施

3.1原材料质量控制

(1)沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。

(2)集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。

(3)混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。

(4)混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(sMA):第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。

3.2优化设计

提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计,按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层,这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计,矿质混合料设计时应采用骨架密实结构,最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性,江西地区施工采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC降低0.1%-0.3%选用,中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。

3.3路基的强度

首先压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,每层的松铺厚度不应大于30Cm.必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度。

3.4施工过程中质量的控制

(1)沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度,延度指标必须严格把关,在北方施工由于近些年的气候偏暖,因此,沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外,透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青,特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。

(2)在沥青混合料配合比设计上要特别重视。

(3)沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行,合理安排工期,避开不利天气施工。

(4)摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手,并选择两台前后错开同时施工,而少采用伞断面摊铺机,在摊铺过程中,应尽量避免停机,注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。

4.结束语

路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一,各级交通管理部门都应引起足够的重视,并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和改善措施。同时,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生,使公路建设质量全面提高,更上新台阶。

参考文献:

[1]中国公路,2006.10,ISSN1006-3897.

[2]李世华。道路桥梁维修手册,中国建筑工业出版社,2003.

沥青混凝土论文范文篇7

沥青路面早期破坏的现象有:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种。这些病害极具普遍性和严重性,为公路工程质量通病之一。

1.1路面设计

1.1.1结构设计不合理沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。

1.1.2油路补强段的路面厚度考虑不足按照公路补强设计的一般要求和科学态度,宜先对所利用的路段状况进行客观评估,根据旧路的状况(特别是强度弯沉指标)确定利用旧路的方案及补强厚度。但设计单位没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路强度不足,早期破坏严重。

1.1.3岩石路段石质类型确定有误在路基设计中,由于没有足够的地质钻探资料,仅靠地表情况判断石质类型,容易出错。

1.1.4路面厚度设计问题路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次,设计单位为了计算方便,一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定型的非标准车交通量,然后将确定车型的非标准车的轴次,换算成标准车轴载的当量轴次,最后用设计年限内的当量轴次,计算路面设计弯沉及结构厚度。

1.2路面施工路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。

1.2.1路面施工①对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。②施工机械设备陈旧、不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。③沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化,使路面强度不足,产生松散、坑槽等病害。④碾压温度过高,造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近高限,如果运距较短,摊铺碾压又很及时,就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高,混合料就压不实,就会出现推移,发生微裂。

1.2.2基层施工基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题:①基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,在雨水作用下,浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。②基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。因此,建议此补加层用含油沥青混合料(即茌料)代替。③部分基层压实度不足的问题。在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关,当粗粒含量很大时,即使压实度超过100%,并不表示该基层已经密实。因此,要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层到规定压实密度。

2沥青混凝土路面施工的基本措施

2.1基层施工

2.1.1根据施工中规定的线向、标高、断面,作好准确的定位测量并清除路床上的浮土杂物,整平、压实到规定密实度。

2.1.2石粉渣要求颗粒坚硬,不含土块等杂物,松干容重控制在1500-1600kg/m3,2.5mm以上颗粒与2.5mm以下颗粒各占一半,颗粒最大径不超40mm,小于0.074mm的粉末不得超过10%。

2.1.3水泥石粉渣配合比采用重量比,混合料的含水量一般为7-9%,外观检查手捏成团不冒浆,落地能散,水泥选择终凝时间较长的标号325号。

2.1.4水泥石粉渣根据设计要求一律采用机械拌合。

2.1.5施工采用分段流水作业,根据施工时气温,水泥终凝时间,确定施工数量及范围,根据压实比值确定石粉渣铺设厚度,在拌合前一天要闷水使其湿透,含水量合适,按水泥含量计算每平方米水泥用量,画线分块后撒水泥,机械就地拌合,压路机碾压,为防止碾压推移,应先用轻型压路机进行稳压,自两侧向路中压实,碾压过程中注意铲高补低,埴补处要翻松,重新压实不得出现薄层,最后碾压至表面平整无明显轮迹,密实度面层为95%,底基层为93%,施工接头处理应按施工缝要求认真处理,接茬平整、稳定。

2.2沥青砼路面沥清砼路面施工为保证工程质量,拟申请监理工程师批准,委托沥青砼专业队进行施工。

2.2.1采用厂拌黑色碎石或沥青砼,沥青砼送到现场必须出厂合格证包括沥青、砂、石材料技术性能配合比。

2.2.2现场施工以沥清摊铺机铺以人工摊铺。

2.2.3道牙石侧进行沥青层厚度弹线与中间拱和层厚等拉线标志,要自检及监理工程师确认。

2.2.4沥青运至现场必须测量温度和外观检查(如颗粒级配不正常,拌合不匀、烧焦等),在正常温度下如压得不实,有松散或鱼鳞、龟裂现象应停止进料找厂家商讨,检查原因,进行改正。

2.3人行道施工人行道基层为6%水泥石粉渣15cm厚,做法同路面工程的基层做法。上铺5#水泥砂浆2cm厚找平层,再铺砌25×25×5cm25#砼方格人行道板。

沥青路面质量好与坏,不止是施工单位单一的质量控制,还涉及到设计水平,政府行为,因此,为了建好路消除沥青路面的常见病害,需要各部门齐心协力,坚决杜绝今年竣工明年返工的现象,因为沥青路面特别是高级路面造价较高,而我国目前还处于初级阶段国家并不富裕,集资修路很不容易。所以我们每一个部门包括政府,设计、施工都应齐心协力修好路,少出问题。

沥青混凝土论文范文篇8

沥青路面早期破坏的现象有:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种。这些病害极具普遍性和严重性,为公路工程质量通病之一。

1.1路面设计

1.1.1结构设计不合理沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。

1.1.2油路补强段的路面厚度考虑不足按照公路补强设计的一般要求和科学态度,宜先对所利用的路段状况进行客观评估,根据旧路的状况(特别是强度弯沉指标)确定利用旧路的方案及补强厚度。但设计单位没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路强度不足,早期破坏严重。

1.1.3岩石路段石质类型确定有误在路基设计中,由于没有足够的地质钻探资料,仅靠地表情况判断石质类型,容易出错。

1.1.4路面厚度设计问题路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次,设计单位为了计算方便,一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定型的非标准车交通量,然后将确定车型的非标准车的轴次,换算成标准车轴载的当量轴次,最后用设计年限内的当量轴次,计算路面设计弯沉及结构厚度。

1.2路面施工路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。

1.2.1路面施工①对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。②施工机械设备陈旧、不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。③沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化,使路面强度不足,产生松散、坑槽等病害。④碾压温度过高,造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近高限,如果运距较短,摊铺碾压又很及时,就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高,混合料就压不实,就会出现推移,发生微裂。

1.2.2基层施工基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题:①基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,在雨水作用下,浮层细料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。②基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。因此,建议此补加层用含油沥青混合料(即茌料)代替。③部分基层压实度不足的问题。在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关,当粗粒含量很大时,即使压实度超过100%,并不表示该基层已经密实。因此,要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层到规定压实密度。

2沥青混凝土路面施工的基本措施

2.1基层施工

2.1.1根据施工中规定的线向、标高、断面,作好准确的定位测量并清除路床上的浮土杂物,整平、压实到规定密实度。

2.1.2石粉渣要求颗粒坚硬,不含土块等杂物,松干容重控制在1500-1600kg/m3,2.5mm以上颗粒与2.5mm以下颗粒各占一半,颗粒最大径不超40mm,小于0.074mm的粉末不得超过10%。

2.1.3水泥石粉渣配合比采用重量比,混合料的含水量一般为7-9%,外观检查手捏成团不冒浆,落地能散,水泥选择终凝时间较长的标号325号。

2.1.4水泥石粉渣根据设计要求一律采用机械拌合。

2.1.5施工采用分段流水作业,根据施工时气温,水泥终凝时间,确定施工数量及范围,根据压实比值确定石粉渣铺设厚度,在拌合前一天要闷水使其湿透,含水量合适,按水泥含量计算每平方米水泥用量,画线分块后撒水泥,机械就地拌合,压路机碾压,为防止碾压推移,应先用轻型压路机进行稳压,自两侧向路中压实,碾压过程中注意铲高补低,埴补处要翻松,重新压实不得出现薄层,最后碾压至表面平整无明显轮迹,密实度面层为95%,底基层为93%,施工接头处理应按施工缝要求认真处理,接茬平整、稳定。

2.2沥青砼路面沥清砼路面施工为保证工程质量,拟申请监理工程师批准,委托沥青砼专业队进行施工。

2.2.1采用厂拌黑色碎石或沥青砼,沥青砼送到现场必须出厂合格证包括沥青、砂、石材料技术性能配合比。

2.2.2现场施工以沥清摊铺机铺以人工摊铺。

2.2.3道牙石侧进行沥青层厚度弹线与中间拱和层厚等拉线标志,要自检及监理工程师确认。

2.2.4沥青运至现场必须测量温度和外观检查(如颗粒级配不正常,拌合不匀、烧焦等),在正常温度下如压得不实,有松散或鱼鳞、龟裂现象应停止进料找厂家商讨,检查原因,进行改正。

2.3人行道施工人行道基层为6%水泥石粉渣15cm厚,做法同路面工程的基层做法。上铺5#水泥砂浆2cm厚找平层,再铺砌25×25×5cm25#砼方格人行道板。

沥青路面质量好与坏,不止是施工单位单一的质量控制,还涉及到设计水平,政府行为,因此,为了建好路消除沥青路面的常见病害,需要各部门齐心协力,坚决杜绝今年竣工明年返工的现象,因为沥青路面特别是高级路面造价较高,而我国目前还处于初级阶段国家并不富裕,集资修路很不容易。所以我们每一个部门包括政府,设计、施工都应齐心协力修好路,少出问题。

沥青混凝土论文范文篇9

关键词:沥青混凝土路面压实质量控制技术

在沥青混凝土道路施工中,对沥青混凝土必须进行压实,其目的是提高沥青混凝土混合料的强度、稳定性以及疲劳特性。所以压实质量的好坏直接影响到沥青路面的平整度、密实度。良好的路面质量最终要通过碾压来实现,因此必须重视压实工作,深入研究压实质量的控制技术。

宿迁公路工程建设处在宁徐线靳睢段路面施工中,出于工程需要,提出了在两层施工条件均实现方差0.7mm的目标。为此,江苏上元工程机械维修中心职工技协承担了该项目的质量控制技术研究工作。经过专家小组与建设方的共同努力,大部路段获得均方差0.65mm以下的效果,实践证明我单位参与编制的压实质量控制技术是成功的。

1重视设备的选型与组合

从沥青混合料的特性出发,恰当选择压路机的大小、最佳频率与振幅是关键性前提条件。选择碾压机型的基本原则应是:在保证沥青混凝土碾压质量的前提下,选择最少的压路机,提高工作效率。

2适时调整工艺参数

经过摊铺初期的仔细观察、测量和试验发现:由于气温变化较大和风速的影响,使得混合料的冷却速率较快,压路机有效压实时间缩短,压实跟不上,于是将原来50m碾压长度改为30m,并且更换了一台压路机,由生产率较大的DD110代替生产率较小的CC21。美国英格索兰DD110压路机也是两轮振动,生产率高,钢轮宽达1980mm,激振频率为31~42Hz,激振力为35.7~133.4kN,振幅为0.46~0.94mm。由于DD110的频率、振幅、激振力可调范围大,轮宽而引起轮迹的机会少,因而工程质量得到保证,并取得了满意的结果。不但压路机能与摊铺机匹配,而且路面平整度均方差也由原来的0.65mm提高到0.60mm左右,部分路段达到0.52mm。

3严格压实作业的程序及操作要求

压实分为初压、复压和终压三道工序,初压的目的是整平和稳定混合料,这是压实的基础,因此要注意压实的平整性。复压的目的是使混合料密实、稳定、成型,混合料的密实程度将取决于该道工序。终压的目的是消除轮迹,最后形成平整的压实面。所有这些都必须严格作业程序和操作要求。

3.1压实程序

初压时,采用了YZC10B振动压路机(关闭振动装置)压两遍,速度控制在1.5~2.0km/h,温度控制在110℃~130℃。初压后,随时检查平整度、路拱,必要时予以修整。如在碾压时出现推移,则等温度稍低后再压。

复压时,首先采用YL16胶轮压路机压两遍,由于在胶轮压路机进行压实时,沥青路面与轮胎同时变形,接触面积大,有揉合的作用,因此压实效果好。同时,胶轮压路机不破坏砾石的棱角,使砾石互成齿状,路面有更好的密实度。然后采用YZC10B、DD110各振动压实两遍,以提高路面的密实度。最后,用YL20胶轮压路机压两遍。并始终将复压的温度控制在90℃~110℃,速度控制在4~5km/h。

终压时,用DD110压两遍(关闭振动装置),消除轮迹,形成平整的压实面。并将终压温度控制在70℃~90℃,速度控制在2.5~3.5km/h。

整个压实过程共压实12遍,不但生产率高,工程质量也得到了保证。

3.2压实应注意的问题

首先,为了保证压实质量,我单位特意编发了《压路机操作手规程》,对压路机操作手进行培训。

在碾压过程中,为了保持正常的碾压温度范围,每完成一遍重叠碾压,压路机就向摊铺机靠近一点,这样做也可避免在整个摊铺层宽度上,在相同横断面换向所造成的压痕。变更碾压道应在碾压区较冷的一端,并在压路机停振的情况下进行。

碾压中,要确保压路机滚轮湿润,以免粘附沥青混合料。有时可采用间歇喷水,但应防止水量过大,以免混合料表面冷却。

压路机不得在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置或突然刹车。碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上,路面冷却后才能开放交通。

3.3接茬处的碾压操作要求

3.3.1横向接茬碾压

横向碾压开始时,使压路机轮宽的10~20cm置于新铺的沥青混合料上碾压,这时压路机重量的绝大部分处在压过的铺层上,一边碾压,一边加入一些细小料。然后逐渐横移直到整个滚轮进入新铺层上,开始时可用压路机静压,然后振动碾压。

3.3.2纵向接茬碾压

纵向接茬时,使压路机位于热沥青混合料上,只允许轮宽的10~20cm在冷料层上,然后进行振动碾压。这种碾压方法是把混合料从热边压入相对的冷结合边,从而产生较高的结合密实度。

4提高压实质量的关键技术

4.1碾压温度

碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。温度过高,会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题。温度过低时,碾压工作变得困难,易产生难消除的轮迹,造成路面不平整,甚至导致压实无效,或其它副作用。因此,必须严格控制压实温度,使初压为110℃~130℃,复压为90℃~110℃,终压为70℃~90℃。

4.2选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数

合理的压实工艺、压实速度与压实遍数,对减少碾压时间、提高作业效率十分重要。选择碾压速度的基本原则应是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。必须严格控制压实速度,使初压为1.5~2.0Km/h,复压为4~5Km/h,终压为2.5~3.5Km/h。因为速度过低时,会使摊铺与压实工序间断,影响压实质量,从而可能需要增加压实遍数来提高密实度。碾压速度过快时,会产生推移、横向裂纹等。靳睢段施工中将压实遍数定为12遍,既保证了碾压质量,又提高了碾压速度。

4.3选择合理的振频和振幅

振频主要影响沥青面层的表面压实质量。振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些,则可获得较好的压实效果,施工中选取的振频为43Hz。

振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时,宜选用高振频、低振幅。由于施工的碾压层较薄,因此选择的低振幅确定为0.46mm。

4.4随时监测碾压质量

由于沥青路面施工只有两层,因此,应十分重视下面层的碾压质量,碾压后,随时用6m直尺进行检测,不平整的地方当即用振动压路机修正,确保下面层的平整度均方差小于1.2mm,为上面层的施工打下良好基础。

在上面层施工时,则严格控制碾压质量,层层把关,随时检测,当出现问题时,一是立即修正不合格的地方,二是找出问题原因,为继续施工消除问题隐患。

沥青混凝土论文范文篇10

钢桥面铺装与公路路面及钢筋混凝土桥面铺装不同。钢桥面铺装指在钢桥面板上铺设的不足10cm的沥青混合料层。在钢桥面板上,由于车辙荷载引起的变形较大,容易产生流动性车辙。同时,受严酷气候条件的影响,钢桥面板容易出现开裂等情况,因此,钢桥面板铺装材料必须能够承受这种变形的反复出现,与钢板变形保持一致,提供一个稳定、耐久、抗滑的路面。浇筑式沥青混凝土起源于20世纪50年代的德国,在欧洲、美国和日本应用十分广泛。浇筑式沥青混凝土,英文名:GussAs-phalt,简称GA,指在高温下进行拌和,依靠混合料自身的流动性摊铺成型,无需进行碾压的一种高沥青含量与高矿粉含量、空隙率小于1%的沥青混合物。浇筑式沥青混凝土具有对钢桥面板优良的追从性和粘结性能,在国外广泛的应用于钢桥面铺装,还可用于城市街道人行道的铺面。浇筑式沥青混合料中的细集料、矿粉和沥青含量比一般的混凝土要高,成型后的空隙率小且内部不连续。在220℃~250℃的施工温度下,具有良好的流动性和和易性,使用摊铺机整平,无需碾压即可能达到要求的密实度和平整度。用于钢桥面铺装具有良好的抗低温和抗疲劳开裂性能,特别是耐低温效果比普通沥青混合料好很多,温度越低效果越好。浇筑式沥青混凝土常用作桥面铺装的下层,在重交通条件下,还可以作为基层,上面加铺改性沥青混凝土面层。使用浇筑式沥青混凝土进行桥面铺装,整体性能和防水性能优良,服务期内的维修量很小,使用寿命在20年以上,具有良好的性价比。在本文中,以常用的“特殊的涂膜类粘结剂+GA+SMA”铺装结构为例,介绍了浇筑式沥青混凝土在钢桥面铺装的施工工艺,以期借鉴。

2施工工艺

浇筑式沥青混凝土属于密级配沥青混凝土,最大优点在于与钢板连接成一体,与桥面变形具有良好的随从性,不会出现其他形式铺装的裂纹。适用于大中型桥梁,尤其是大跨度的斜拉桥和悬索桥及拱桥钢桥面铺装。浇筑式沥青混凝土在桥面铺装的应用上,施工工艺与普通沥青混凝土铺装大相径庭,区别在于浇筑式沥青混凝土需使用专用摊铺机和运输车。“特殊的涂膜类粘结剂+GA+SMA”是日本常用的钢桥面铺装结构的一种。该铺装结构充分利用GA的防水性、整体性特点,在对钢桥面板喷砂除锈后,纵横向涂布一遍粘结剂对桥面进行封闭,而无需进行任何的防腐层施工。在太原北中环桥施工中,钢桥面铺装结构采用了:喷砂除锈+英国进口甲基丙烯酸树脂(MMA)防水粘结体系+3.5cm浇筑式GA10+3.5cm高弹改性沥青SMA10。

1)施工准备。在正式施工前,可使用吹风机对粘结层进行吹风和干燥,以确保其干燥整洁。对污染的油迹应及时擦洗。精确测量,准确定位侧限挡板的高度,以确保摊铺厚度。对施工机械进行检查,开展人员培训和调配,做好安全防护工作等。浇筑式沥青混凝土铺装工艺和摊铺设备完美结合是施工质量的可靠保证,必须使用专用的Cooker车和铺摊机等。

2)混合料生产。将集料加热后称量,按照配合比加入适量矿粉进行干拌,可使得矿粉温度提高将其中水分排除掉,将干拌时间控制在10s~20s为宜。再将沥青喷入后湿拌60s~90s后即可完成混合料的生产。当混合料拌和使用的是未加热的矿粉时,则石料应按290℃~330℃的标准进行加热。混合料生产完毕后,将出料温度控制在220℃~250℃为宜。在混合料生产过程中,拌合温度高且时间长,对温度控制的要求较高,这就要求拌和楼具有较高的拌和及耐高温能力。生产完成后的混合料粘性较大,在每次生产完毕后,应及时彻底清除粘附在设备上的混合料。为减少粘附,可在生产前将隔离剂涂刷在运料车、储罐或卸料斗等内壁上。

3)混合料运输。浇筑式沥青混合料运输必须使用专门的设备Cooker,该设备主要包括搅拌、加热和搅拌罐储存三部分。在装料前,应先将Cooker温度预热至160℃左右。混合料装车后,应不停的进行搅拌,将混合料在运输途中的温度控制在220℃~250℃之间。在施工中,要求进入施工现场的运输车辆不得对桥面产生污染,同时要求混合料的卸车温度不得低于220℃。因此,应安排专人在其进入施工现场前对混合料进行温度测定及对运输车轮胎及底板进行清洗。否则,应立即驶离。混合料在Cooker车中应尽量避免长时间的停留。在施工中,按照1h~3h进行控制,搅拌时间不得少于40min,总的等待时间不得超过5h。

4)混合料摊铺。这是浇筑式沥青混凝土施工的关键。由于混合料自流成型无需碾压,进行铺摊作业须使用专用摊铺机。专用摊铺机主要包括自行牵引、摊铺和前置布料三部分。摊铺前,摊铺机应提前半小时进行预热,预热温度控制在160℃~200℃为宜。在施工中,混合料的流动性容易使部分空气封闭,且温度较高,封闭的空气膨胀形成气泡。应安排专人紧随摊铺机将气泡及时戳破,确保混合料与下层之间形成有效粘结。在施工过程中,应尽可能的减少横向施工接缝。必须停工时,先在接缝处放置与摊铺宽度相同长度和高度的挡板,混合料紧贴固定后的挡板并人工抹平,通过敲打将混合料击实,待冷却后将其拆除。在接缝处继续施工前,先对接缝处混凝土加热,待其软化后,开动摊铺机进行正常摊铺。对接缝处出现松散麻面情况,应人工进行处治。混合料具有流动性,为防止混合料的侧向流动,需设置边侧限制,待铺装层冷却后拆除。在施工过程中,为避免混合料流动导致的皱皮现象,应根据施工现场的温度变化及时对摊铺温度进行调控。为避免混合料的污染,凡是进入施工现场的人员均应穿戴鞋套。

5)SMA上面层施工。喷洒改性乳化沥青粘结层后,进行SMA上面层施工。

3结语