瀝青路面抗車轍技術(shù)圖文并茂課件

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(guó)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(wèn)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(chǎng)評(píng)價(jià)方法沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)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(guó)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(méi)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(guò)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(zhǎng)。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)，ρ為瀝青混凝土的堆積密度，k為材料性質(zhì)。通過(guò)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)）4.2.2GTM成型試驗(yàn)驗(yàn)證GTM試驗(yàn)機(jī)

N

LbW

NSG*AFWhF滾輪

夾具

OLN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

（GyratoryStabilityIndex）

壓實(shí)試件的最終塑性形變大小是用GSI來(lái)表示的。GSI是試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的機(jī)器角與壓實(shí)過(guò)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，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％配合比設(shè)計(jì)方法級(jí)配混合料密度油石比（％）車轍試驗(yàn)車轍試驗(yàn)45min車轍深度（mm）60min車轍深度（mm）動(dòng)穩(wěn)定度（次/mm）45min車轍深度（mm）60min車轍深度（mm）動(dòng)穩(wěn)定度（次/mm）GTMATB25-32.4923.31.252.4623361.752.021367馬歇爾方法ATB25-32.4283.43.824.3615715.656.69606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級(jí)配ATB25-3配合比設(shè)計(jì)方法GTM方法馬歇爾方法油石比（％）3.33.4VV（％）1.94.3劈裂強(qiáng)度（MPa）1.310.92凍融后劈裂強(qiáng)度（MPa）1.240.75殘留強(qiáng)度比（％）94.781.5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)果項(xiàng)目配合比設(shè)計(jì)方法油石比（％）空隙率（％）實(shí)測(cè)值滲水系數(shù)（mL/min）GTM方法3.31.90馬歇爾方法3.44.315.64.3.1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℃；4.3.3施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)浸水馬歇爾試驗(yàn)每天1次，試件數(shù)同馬歇爾浸水殘留穩(wěn)定度大于80％T0702、T0709凍融劈裂試驗(yàn)每天一次，試件數(shù)同馬歇爾試驗(yàn)凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比大于75％T0729路面外觀隨時(shí)表面平整密度，不得有明顯輪跡、裂縫、推擠、油包等缺陷，且無(wú)明顯離析目測(cè)施工溫度攤鋪溫度攤鋪后檢測(cè)不低于插入式溫度計(jì)光輪初始碾壓溫度隨時(shí)不低于插入式溫度計(jì)輪胎壓力機(jī)終碾溫度隨時(shí)表面不低于光輪終碾溫度隨時(shí)表面不低于厚度每一處鉆芯評(píng)定10％TO912平整度標(biāo)準(zhǔn)差連續(xù)測(cè)定T0932寬度檢測(cè)每個(gè)斷面T0911壓實(shí)度每一處鉆芯評(píng)定（以GTM標(biāo)準(zhǔn)密度為基準(zhǔn)）≥96%T0709現(xiàn)場(chǎng)空隙率每一處鉆芯評(píng)定（以設(shè)計(jì)混合料最大理論相對(duì)密度為基準(zhǔn)）

≤5％T0709（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(zhǎng)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(zhǎng)濟(jì)高速公路焦作至修武段AC-13上面層36萬(wàn)平方米AC-20中面層36萬(wàn)平方米ATB-25下面層36萬(wàn)平方米2007年8月通車，未出現(xiàn)車轍?？蒲谐晒麘?yīng)用于濟(jì)邵高速公路濟(jì)源至邵原段AC-16上面層30萬(wàn)平方米AC-20C中面層30萬(wàn)平方米AC-25C下面層30萬(wàn)平方米2008年12月通車。