透水沥青混凝土PAC-13在高速公路中的应用研究.pdf

文章编号:():./.透水沥青混凝土 在高速公路中的应用研究张睿达(广东冠粤路桥有限公司 广州市)摘 要:为提高广州新白云国际机场第二高速的使用性能采用一种开级配骨架空隙型结构沥青混合料即透水沥青混凝土 文章对透水沥青混凝土 进行了材料比选、配比设计优化、路用性能验证、实体工程铺装和检测对其作为上层铺装的应用效果进行了研究 选用高粘性改性沥青并进行级配优化设计确定透水沥青混凝土 的最佳配比确定沥青最佳用量为.设计的透水沥青混凝土上层 经过高温性能、水稳性能和抗滑性能等试验验证认为其路用性能优越 广州新白云国际机场第二高速公路工程试验段结果表明采用 透水沥青混凝土上面层 的路用性能满足相关规范和设计文件要求具有推广应用价值 关键词:透水沥青混凝土 高速公路配合比设计施工工艺中图分类号:.文献标识码:引言透水沥青混凝土()是一种骨架 空隙型结构采用高粘度沥青材料包裹集料嵌挤而成的沥青混合料路面其空隙率高达 该路面雨天不藏水无水膜抗滑性好可提高行车安全减少行车噪音在国内逐步得到推广应用 文章重点分析 的材料选择、配比设计、施工工艺、性能验证及应用效果结合广州新白云国际机场第二高速工程中透水沥青混凝土 的应用情况对其作为上层铺装的应用效果进行了探讨可供同类工程借鉴参考 配合比设计.原材料技术指标.沥青透水沥青混凝土要求沥青必须具有较高的粘度以保证骨料与混合料之间的强度、粘结性和耐久性从而提供足够的沥青膜厚度 透水沥青混凝土所用沥青为高粘度改性沥青如表 所示其各项指标测试结果均达到设计及施工技术要求.集料透水沥青混凝土 所用粗集料为 、两档规格辉绿岩由广东芙蓉石场生产细集料为石灰岩机制砂由广东长丰石场生产规格为 技术指标测试结果见表 表 高粘度改性沥青测试结果检测项目检测结果针入度()/.软化点/薄膜加热试验()老化后针入度/.针入度比/损失量/.闪点(开口式)/离析(软化点差)/.动力粘度()/相对密度().表 集料检测结果技术指标 针片状颗粒含量/.().()压碎值/.()洛杉矶磨耗损失/.().()坚固性/()()砂当量/()表观相对密度.毛体积相对密度.粘附性(级)().填料抽查的矿粉和.水泥均产自佛山市三水区南山镇检测结果显示矿粉和水泥均符合公路沥青路面施工技术规范()规定的沥青混合料矿粉质量要求和相关设计要求 年 第 期 北方交通.目标配合比设计.确定矿料级配组成根据各档集料、矿粉和水泥等筛分数据在设计文件允许的级配范围内经反复计算和试验比选后确定目标配合比各材料比例如表 所示 合成级配如表 所示表 目标配合比各材料比例混合料类型矿料比例 水泥矿粉 表 目标配合比合成级配筛孔尺寸/级配范围下限/上限/合成级配/.最佳沥青用量采用试验比选后确定的合成级配根据配合比设计程序和文件确定最佳沥青用量为.配合比验证根据确定的矿料级配和最佳沥青用量进行透水混凝土 配合比验证试验主要进行马歇尔、析漏、车辙、飞散和冻融劈裂等试验 结果见表 由表 可知混合料各项性能均达到规范技术指标要求和设计文件要求表 配合比设计检验结果检测项目试验结果技术要求毛体积相对密度.最大理论相对密度.空隙率/.矿料间隙率/.沥青饱和度/.稳定度/.联通孔隙率/.车辙动稳定度/(次/)沥青析漏损失/.飞散试验的混合料损失/.冻融劈裂强度比/.渗水系数/(/).生产配合比设计经筛选拌合站热料仓物料取目标最佳沥青用量.为中值进行 .马歇尔试验测试结果均符合设计技术指标要求按照相应比例筛选出 的最佳沥青用量形成生产配比见表 表 生产配合比各材料比例混合料类型矿料比例/水泥 矿粉最佳沥青用量/.上面层试验段施工为验证透水沥青混凝土上面层 的工程应用效果选定广州新白云国际机场第二高速公路工程项目为依托工程在桩号 .右幅、.左幅进行沥青上面层 试验段施工并对其施工工艺、质量控制方法等进行了跟踪检测.混合料生产采用安迈 沥青拌和楼设定产能为每小时 吨拌和楼每盘的生产周期为 搅拌锅进料顺序为:先投放石料 再喷洒高粘沥青、水泥和矿粉同时严格按照施工规范要求控制各类材料加热温度及拌和楼出厂温度 该试验段生产的沥青混合料搅拌均匀未出现花白料现象也无粗细离析及混合料结团现象.混合料摊铺将两台摊铺机的熨平板振动频率、夯锤夯击频率分别设定为 和 同时两台摊铺机的熨平板振动频率和夯锤频率须保持一致摊铺机就位后将熨平板调整在已确定的松铺厚度和横坡上提前 对熨平板进行预热预热后熨平板温度不低于 摊铺速度控制为 /两台摊铺机前后错开 距离呈阶梯状排列摊铺并将行车道的轮迹带错开两幅之间须设置 的搭接.混合料碾压采用双钢轮压路机碾压透水沥青混凝土碾压前设定振动频率为 设定振幅为.严格按照“高频、低幅、紧随、慢压”的原则由低到高进行碾压邻接碾压带叠轮宽/轮 试验段采用的碾压工艺见表 北方交通 年 第 期表 碾压工艺施工段落(同进同退碾压)采用的碾压工艺初压(台双钢轮)复压(台双钢轮 台胶轮)终压(台双钢轮)方案 右幅静压 遍静压 遍(不上胶轮)静压 遍方案 .右幅静压 遍振动压 遍 胶轮压 遍 静压 遍方案 .左幅静压 遍振动压 遍 胶轮压 遍 静压 遍 试验路检测对广州新白云国际机场第二高速公路铺筑的透水沥青混凝土 试验路进行检测检测内容包括构造深度、摆值、横向力系数、渗水系数及噪音检测并通过钻芯取样观测厚度、级配及层间黏结情况检测结果见表 表 试验路检测结果技术指标 检测值方案 方案 方案 设计值压实度/.平整度标准差/.渗水系数/(/)厚度/.噪音/.构造深度/.摩擦系数横向力系数.层间黏结状况良好良好良好良好 从表 可以看出试验段全部指标数值均符合相关设计要求 通过综合评价透水沥青混凝土的压实效果、行驶舒适性、透水、降噪、抗滑性能等指标确定方案 为最优采用的碾压工艺为:初压采用 台双钢轮压路机静压 遍复压采用 台双钢轮压路机振动碾压 遍胶轮压路机碾压 遍最后的终压采用双钢轮压路机静压 遍 试验段总体顺利施工成果可供同类项目借鉴参考 结论通过材料选择、配比优化、性能验证、实体工程铺筑效果对比等方法分析透水沥青混凝土 在广州新白云国际机场第二高速项目中的铺筑效果得出如下结论:()透水沥青混凝土必须选择粘度较高的高粘改性沥青以提供足够的沥青膜厚度保证骨料之间的粘结性和混合料的强度及耐久性 确定 透水沥青混凝土生产配比为 水泥 矿粉 最佳沥青用量为.()通过试验段施工研究施工过程中混合料的拌和、运输、摊铺、碾压和质量控制方法并对施工工艺进行分析和可靠性检验最终确定 透水沥青混凝土上面层 的施工方案以及各项施工技术参数和施工工艺用以指导上面层 后续施工()经高温性能、水稳性能、排水降噪性能、抗滑性能等试验验证并通过试验段检测认为设计的透水沥青混凝土 上面层路用性能优良可供同类项目参考应用参考文献 中华人民共和国交通运输部.公路沥青路面施工技术规范:.北京:人民交通出版社.魏广才李明亮李俊等.排水沥青路面在宁宿徐高速公路中的应用.公路交通科技(应用技术版)():.何婉玉.排水沥青路面在潭邵大修二期中的应用研究.长沙:长沙理工大学.杜文彬.透水沥青混合料组成设计及应用研究.北京:北京交通大学.马晓霞张鹏钟静.试件含水量与介电常数的相关性研究.公路工程():.祁妍娟康爱红卢志萍等.两种模拟条件下透水沥青混合料的渗透特性与净化能力.材料科学与工程学报():.王宏畅葛辉周明刚.基于常水头渗透试验的 排水和抗堵塞能力.东南大学学报(自然科学版)():.王伟旭.透水沥青混合料的黏附性能研究.青岛:青岛理工大学.高桂海熊梅钱波.不同外掺纤维增强排水沥青混合料性能研究.中外公路():.(.)(下转第 页)年 第 期 张睿达:透水沥青混凝土 在高速公路中的应用研究评价方法及影响因素研究.中外公路():.周雄李宁博郝培文等.桥面铺装沥青混合料抗泛白性能评价方法及影响因素研究.内蒙古公路与运输():.宋海民.基于表面能的沥青路面泛白成因分析.黑龙江交通科技():.李谋玉万路余春林等.广西地区沥青路面褪色泛白现象的试验研究.智能城市():.李森田云.城市沥青路面泛白的成因探析和对策.中国勘察设计():.方月.沥青路面色泽产生与衰变机制研究.福州:福州大学.李先延黄文君.高速公路桥墩外观泛白原因分析及预防措施.广东建材():.余宗杰.沥青与集料的粘附性研究.四川建材():.().(上接第 页).年 第 期 王旭东:公路沥青路面泛白现象成因分析