瀝青路面抗車轍技術(shù)圖文并茂.ppt

瀝青路面高效能抗車轍 研究成果,交通部科學(xué)研究院 2010年1月16日,1.車轍的形式 2.車轍的成因 3.目前處治技術(shù)措施 4.預(yù)防早期車轍技術(shù) 5.應(yīng)用情況,新/改建瀝青路面預(yù)防早期車轍研究,1.車轍的形式,目前我國高速公路車轍嚴(yán)重段的破壞 類型大部分為流動(dòng)性車轍，而且這種比例還在不斷增加。,1.車轍的形式,1.車轍的形式,1.車轍的形式,車轍產(chǎn)生的外在因素 (1)高溫與持續(xù)高溫的影響 (2)重載、超載交通的影響,1.2車轍的成因,2.車轍的成因,(3)縱坡、車況及車速的影響,產(chǎn)生車轍的內(nèi)在因素分析 (1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 強(qiáng)基薄面還是全厚式瀝青面層 (2)原材料性質(zhì) 規(guī)范中瀝青材料高溫指標(biāo)低 礦料級(jí)配 (3)混合料級(jí)配設(shè)計(jì)方法 用馬歇爾設(shè)計(jì)方法本身存在問題 (4)施工 攤鋪離析現(xiàn)象（和目標(biāo)配合比差異性比較大） 碾壓機(jī)械組合，缺少重型膠輪壓路機(jī) (5)現(xiàn)場評(píng)價(jià)方法 沒有現(xiàn)場檢測(cè)指標(biāo),2.車轍的成因,新/改建瀝青路面預(yù)防車轍技術(shù)方案 （1）Marshall設(shè)計(jì)方法：應(yīng)用廣泛、曾是世界各國通用的設(shè)計(jì)方法 缺陷已逐步得到認(rèn)識(shí)，諸如穩(wěn)定度和流值，其指標(biāo)本身不但離散性較大，且和路面性能沒有很好的相關(guān)性等等。 （2）Superpave 混合料設(shè)計(jì)方法已取代馬歇爾混合料設(shè)計(jì)方法 對(duì)禁區(qū)和控制點(diǎn)的存在性和合理性提出置疑，設(shè)計(jì)理論和方法中經(jīng)驗(yàn)性的參數(shù)和指標(biāo)占的比重大 Superpave假設(shè)只針對(duì)基質(zhì)瀝青、不適用于改性瀝青。 在Superpave初選最優(yōu)級(jí)配的過程中，往往體積指標(biāo)很難達(dá)到要求，這就需要對(duì)級(jí)配進(jìn)行調(diào)整和更換材料，試驗(yàn)工作量大，周期長。,3.目前預(yù)防早期車轍技術(shù)措施,新/改建瀝青路面抗車轍技術(shù)方案 （3）GTM 成型設(shè)計(jì)方法 GTM方法設(shè)計(jì)的瀝青混合料膠結(jié)料含量較低、試件密度高、空隙率及礦料間隙率小、飽和度大，混合料高溫抗車轍能力、抗水破壞能力、低溫抗裂能力及抗疲勞能力均顯著提高。,3.目前處治技術(shù)措施,4.新/改建預(yù)防早期車轍技術(shù),修筑技術(shù) 瀝青路面預(yù)防早期車轍,瀝青混合料抗車轍級(jí)配設(shè)計(jì)新方法,試驗(yàn)驗(yàn)證高效能抗車轍級(jí)配設(shè)計(jì)方法的適用性,高效能抗車轍施工工藝可靠性,式中，M是與路面溫度、路面彎沉系數(shù)、軸承反復(fù)作用次數(shù)等有關(guān)的常數(shù)，為瀝青混凝土的堆積密度，k為材料性質(zhì)。 通過不斷調(diào)整公式中的參數(shù),使計(jì)算值與試驗(yàn)值相吻合,從而確定了公式中的參數(shù),4.1預(yù)防性車轍級(jí)配設(shè)計(jì)新方法,4.1模型建立（三級(jí)）,4.1模型建立（三級(jí)）,4.2試驗(yàn)驗(yàn)證預(yù)防性車轍能力級(jí)配設(shè)計(jì)新方法的適用性,4.2.1馬歇爾成型法試驗(yàn)驗(yàn)證瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)新方法設(shè)計(jì)的瀝青混合料高溫抗車轍能力、水穩(wěn)定性及防水性能； 4.2.2GTM成型法室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證 4.2.3馬歇爾試驗(yàn)和GTM試驗(yàn)的方法對(duì)比；GTM試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)和路用性能的可靠性；,4.2.2 GTM成型試驗(yàn)驗(yàn)證,GTM試驗(yàn)機(jī),N L b W N SG*A F W h F 滾輪 夾具 O L N 旋轉(zhuǎn)角傳感器 N 機(jī)器角 GTM的部件與原理圖,旋轉(zhuǎn)參數(shù),GSI （Gyratory Stability Index） 壓實(shí)試件的最終塑性形變大小是用GSI來表示的。GSI是試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的機(jī)器角與壓實(shí)過程中的最小機(jī)器角的比值，是表征試件受剪應(yīng)力作用的變形穩(wěn)定程度的參數(shù)。 GSF 安全系數(shù)GSF抗剪強(qiáng)度與最大剪應(yīng)力之比值，,4.2.3馬歇爾試驗(yàn)和GTM試驗(yàn)的方法的對(duì)比 和路用性能的可靠性,最佳油石比,瀝青混合料路用性能的對(duì)比,高溫抗車轍 GTM法車轍試驗(yàn)比馬歇爾法車轍試驗(yàn)高48,馬歇爾試驗(yàn)和GTM試驗(yàn)的方法的對(duì)比 和路用性能的可靠性,抗水損壞能力,馬歇爾試驗(yàn)和GTM試驗(yàn)的方法的對(duì)比 和路用性能的可靠性,不同方法設(shè)計(jì)的瀝青混合料滲水試驗(yàn)結(jié)果,4.3高效能抗車轍施工工藝可靠性研究,4.3.1抗車轍級(jí)配瀝青混合料成型與之相適應(yīng)的科學(xué)合理的試驗(yàn)路鋪筑方案； 4.3.2通過對(duì)比不同施工工藝的試驗(yàn)路結(jié)果確定高速公路抗車轍瀝青路面施工工藝； 4.3.3通過試驗(yàn)路確定施工質(zhì)量的控制指標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法。,4.3.1抗車轍瀝青路面施工工藝,拌合質(zhì)量控制 礦料的級(jí)配控制 為了盡可能減小設(shè)計(jì)級(jí)配與實(shí)際級(jí)配之間的差異，在正式出料之前,應(yīng)先進(jìn)行試拌,試拌出的混合料的級(jí)配應(yīng)與設(shè)計(jì)配合比一致。 瀝青混合料出料控制 1）瀝青的加溫溫度：160-165； 2）礦料加熱溫度：170-190； 3）瀝青混合料溫度：160-165； 瀝青混合料裝車 “前后中” 運(yùn)輸,4.3.2抗車轍瀝青路面施工工藝,瀝青混合料攤鋪 不低于140 離析控制 接縫控制 攤鋪應(yīng)平整、均勻 碾壓 1） 碾壓設(shè)備 2）碾壓控制 3）瀝青混合料溫度：160-165；,4.3.2抗車轍瀝青路面施工工藝,碾壓組合和碾壓溫度: 兩臺(tái)130雙鋼輪振動(dòng),靜壓一遍，振壓兩遍； 三臺(tái)26噸以上輪胎,碾壓四遍； 兩臺(tái)110型雙鋼輪靜碾壓兩遍，130型雙鋼輪振動(dòng)除在初壓前進(jìn)時(shí)靜碾、以后全部振碾。各種碾壓應(yīng)重疊輪寬的1/3寬度。 開始碾壓的瀝青混合料溫度不低于140， 26噸以上輪胎壓路機(jī)碾壓終了的表面溫度不低于90， 110型雙鋼輪壓路機(jī)碾壓終了的表面溫度不低于80。,4.3.3施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),4.3.3施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),（一）車轍的形式 流動(dòng)型車轍 （二）車轍的成因 除了上述車轍產(chǎn)生內(nèi)外因之外，加鋪之前車轍銑刨不徹底； 未預(yù)測(cè)車轍與交通量的關(guān)系，處理完行車道，另外超車道緊隨著出現(xiàn)。,二、舊瀝青路面車轍處治技術(shù)方案,舊瀝青路面車轍處治技術(shù)方案 (1) 微表處填補(bǔ)技術(shù) (2)銑刨拉毛技術(shù) (3)銑刨加鋪技術(shù),2.3目前處治技術(shù)措施,2.4舊瀝青路面流動(dòng)型車轍處治技術(shù)方案 （1）一般路段流動(dòng)型車轍處治技術(shù)方案 上、中、下面全幅挖出，按預(yù)防車轍技術(shù)方案的要求和方法處治 根據(jù)挖出厚度設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu) （2）道路交叉口車轍處治技術(shù)方案 選用粗粒徑級(jí)配設(shè)計(jì)方法 根據(jù)處治厚度，按照OGFC或SMA計(jì)算公稱最大粒徑原則計(jì)算公稱最大粒徑，確定混合料類型。,2.4舊瀝青路面抗車轍技術(shù)方案,5、應(yīng)用情況,相關(guān)科研課題,長濟(jì)高速公路瀝青路面高效能抗車轍 修筑技術(shù)研究 濟(jì)邵高速公路抗車轍技術(shù)服務(wù) 瀝青及瀝青混合料改性研究 農(nóng)村公路微表處罩面系統(tǒng)應(yīng)用探討 新型抗裂防水層瀝青路面修筑技術(shù)研究 瀝青路面高效能處治裂縫養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究,3、應(yīng)用情況,實(shí)踐基礎(chǔ),科研成果應(yīng)用于長濟(jì)高速公路焦作至修武段 AC-13上面層36萬平方米 AC-20中面層36萬平方米 ATB-25下面層36萬平方米 2007年8月通車，未出現(xiàn)車轍。 科研成果應(yīng)用于濟(jì)邵高速公路濟(jì)源至邵原段 AC-16上面層30萬平方米 AC-20C中面層30萬平方米 AC-25C下面層30萬平方米 2008年12月通車。,3、應(yīng)用情況,實(shí)踐基礎(chǔ),科研成果應(yīng)用于北京市大興南六環(huán)磁