厚层沥青混凝土路面修筑技术研究.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流厚层沥青混凝土路面修筑技术研究.精品文档.厚层沥青混凝土路面修筑技术研究厚层沥青混张飚(河南省周口市公路勘察设计院,河南周口466000)摘要:针对目前我国公路的路面结构现状,结合实例就厚层沥青混凝土面层的设计和施工技术以及效益作全面分析,对于厚层沥青混凝土路面修筑技术的推广大有裨益关键词:厚层沥青混凝土:公路:施工技术中图分类号:U416.217文献标识码:B文章编号:10024786(2011)03/04019003D0I:10.3869.issn.10024786.2011.h3.050Thick?-layerAsphaltConcretePavementMaintenanceTechniqueZHANGBiao(ZhoukouCityHighwaySurveyandDesignInstituteofHenanProvince,Zhoukou466000,China)Abstract:CombiningwiththehighwaypavementstructuralsituationsinChina,onecaseisusedtoanalyzethedesignandconstructiontechniqueaswellasbenefitsareanalyzedinanallroundway.Itisbeneficialtothepopularizationofthickasphaltconcretemaintenance.Keywords:thicklayerasphaltconcrete;highway;constructiontechnology1引言我国高速公路沥青路面的早期破坏较为严重,其中一个主要原因是路面设计状态与实际工作状态相差大.我国沥青路面采用双圆垂直均布荷载作用下的多层T】认Nsl舳R1)Afu)A1K氍l爨嘲固弹性层状体系理论,结构层问接触状态对于结构层受力状态有很大影响.计算资料表明,层间光滑与层间连续接触条件下,结构层底所受弯拉应力相差一倍以上.在路面设计中均按照层间完全连续接触条件进行计算.但由于结构层的分层施工,造成层间不完全连续甚至完全光滑接触,使路面实际受力状态恶化,加速了路面的破坏.同时由于路面结构单一,沥青面层厚度较小,并过于强调强基薄面,半刚性基层对于荷载的敏感性造成其很快出现开裂.较薄的沥青面层随之破坏.此外,在沥青路面设计中,沥青面层所使用的沥青混合料与其所处的层位功能要求不适应.导致沥青路面过早地出现车辙,开裂等破坏.本文的主要研究目的,就是在于将路面结构功能与材料特性相结合,将路面设计与施工技术相结合,使沥青混合料的路用性能特点与其层位功能相适应,使实际铺筑出来的沥青路面能够符合设计意图.从而解决分层施工中容易出现的层间结合差以及由于沥青混合料温度离析而导致局部压实困难,空隙率大等问题,并提高沥青路面的施工质量和施工效率,减少沥青路面的早期破坏,延长其使用寿命.同时,开展本课题的研究.也能够有效解决我国目前由于沥青层厚度增加.在相应的沥青混合料组成设计和施工方面所面临的一系列问题,对厚层沥青混合料的设计和施工提供有效的技术指导,具有非常重要的现实意义.2主要研究内容本文结合岭南高速公路路面结构设计特点,开展厚层沥青混凝土路面与正常路面结构受力特点分析.并结合研究所提出的厚层沥青混凝土路面结构及材料类型.开展AC一25型沥青混合料压实特性及施工工艺研究.为厚层沥青混凝土路面在高速公路路面结构与材料设计中的应用提供技术基础.通过试验路验证了该研究成果具有良好的实用价值.总体思路及主要研究内容如下:采用弹性层状理论计算程序Bisar.计算研究厚层沥青路面和正常厚度沥青路面的受力特点.分析其抗车辙性能,抗疲劳开裂性能.通过对比.分析厚层沥青路面结构的优越性能.通过室内试验研究,分析厚层沥青路面的压实特性,确定具有良好压实性能的沥青混凝土的主要设计参数(CA比,油石比,设计旋转压实次数).对沥青混合料的路用性能进行研究,使选用的沥青混合料既能在层厚较大的情况下被有效压实.同时也具有良好的路用性能.最后进行厚层沥青混凝土路面修筑技术研究,并对其经济效益进行分析.主要研究内容具体包括以下五个方面.2.1沥青路面结构层受力分析利用弹性层状理论计算程序Bisar计算分析半刚性基层沥青路面面层内部剪应力沿竖向的分布规律,同时对比不同路面结构在相同总厚度的条件下,不同结构分层对路面结构层内部剪应力沿竖向的分布规律的影响:利用弹性层状理论计算程序Bisar计算分析确定半刚性基层沥青路面面层内部拉应力沿竖向的分布规律,同时对比不同路面结构在相同总厚度的条件下.不同结构分层对沥青面层内部拉应力沿竖向的分布规律的影响,并分析厚层沥青路面结构对沥青路面抗车辙及抗疲劳开裂性能的影响.2.2沥青混合料压实试验针对厚层沥青混凝土所采用的沥青混合料,选择不同的CA比,不同的油石比和不同的设计旋转压实次数,进行正交试验设计.采用SGC试件成型方法,对旋转压实试验结果(密实度)进行分析.对试验结果进行方差分析,确定以上三个因素对沥青混合料的压实度均具有明显的影响,并对三个因素进行极值分析.以确定各种因素对沥青混合料密实度影响程度的大小.2.3混合料压实特性研究通过选择不同的CA比,油石比和旋转压实次数,采用SGC试件成型方法进行试验,分析不同级配试件高度随压实次数的变化数值.确定四个参数.,K,CEI,TDI用于评价沥青混合料在不同的CA比,油石比和旋转压实次数下的压实特性.并据此确定厚层沥青混合料AC一25的最佳级配.该级配使厚层沥青混合料在施工阶段既能易于压实,且在道路使用阶段又不易被追密而产生车辙变形.2.4厚层沥青混凝土AC一25的路用性能评价结合岭南高速公路路面结构的实际情况,根据AC一25沥青混凝土所在的层位特点和T程的具体情况.选择高温稳定性和水稳定性为主要指标对AC一25沥青混凝土进行路用性能的研究.确定其在_=程应用中的可行性2.5厚层沥青混凝土施工工艺及质量控制技术研究根据室内研究成果,通过修筑试验路,研究厚层沥青混凝土施工所需的机械配备(包括拌和,运输,摊铺,碾压)以及摊铺,碾压技术等对最终压实效果的影响,制定厚层沥青混凝土施工质量控制指标体系,并进行厚层沥青混凝土施一技术的经济效益分析.3该项目研究内容的先进性目前国内文献主要是研究沥青路面结构,下面层采用AC一25,但厚度均在8cm10cm,结构分析也主要针对正常的沥青路面结构,另有AC一25I型下面层沥青混凝土配合比设计相关文献.但未见关于CA比对沥青混合料压实特性的影响研究.本文的研究重点是厚层沥青混凝土路面的结构分析和CA比对AC一25沥青混凝土的压实特性的影响分析.具体创新点和主要技术指标体现在以下方面.3.1通过对沥青路面结构剪应力的计算表明:厚层沥青混凝土路面的最大剪应力比正常厚度沥青混凝土路面完全连续接触条件下的最大剪应力要小,比正常厚度沥青混凝土路面完全光滑接触条件下的最大剪应力要更小,厚层沥青路面结构比正常路面结构的剪应力分布范围要小.厚层沥青混凝土路面的拉应力均为负值,即为压应力,比正常厚度沥青混凝土路面拉应力受力条件大为改善.3.2通过正交设计进行方差分析可知,CA比,油石比,设计旋转压实次数这三个因素对沥青混合料的压实密实度有显着的影响.对不同级配的AC一25沥青混合料试验结果分析表明:在最佳油石比和相同的设计旋转压实条件下.当CA<0.8时.随着CA的增大,1值也逐渐增大,CEI逐渐减小,即沥青混合料在碾压阶段越容易被压实;当CA>0.8时,随着CA的增大.K1值逐渐减小,CEI逐渐增大.即沥青混合料在碾压阶段越来越难被压实:当CA=0.8时,K1值最大,CEI最小,即沥青混合料最容易被压实.3.3通过室内车辙试验和马歇尔试验研究表明:CA为0.80的AC一25厚层沥青混合料的试验结果均符合规范要求,具有较好的高温稳定性:同时提出车辙曲线斜率和沥青混合料抗车辙嵌锁点两个概念,车辙曲线斜率能较好地评价混合料的高温抗车辙性能.3.4通过铺筑试验路段,确定了使用现有的施工设备进行15cm以下的大厚度沥青混凝土路面施工是可行的.提出了采用组合式碾压工艺进行厚层沥青面层的碾压,可以有效保证其压实度和平整度,并分析了这项施工技术所具有技术优势和经济效益.4本课题研究成果的应用,推广情况及经济效益分析根据课题研究需要,目前在岭南高速公路K72+220K72+780右半幅修筑了试验路,经过施工过程中的检测及通车后的使用性能检测,厚层沥青路面使用效果良好.达到了预期的目标.以标准双向四车道高速公路为例,单幅路面宽度为12m,以100km路段为对比分析段(大约可划分为5个路面施工标段),采用厚层施工技术,其直接经济效益显着,具体如下.4.1节约粘层油.二层摊铺变一层摊铺后省去一层粘层油,100km标准双向四车道高速公路路面约为240万m,每平方米粘层油(乳化改性沥青)按2元计,共节约粘层油费用约480万元.4.2节约设备租赁费及施工费.每个路面标段每天的设备租赁费约为5万元,施工费约为5万元.三层摊铺变双层摊铺,每个标段可以缩短工期lO天(包括下承层准备,拌和楼调整,试验段铺筑等),全线5个标段共节省设备租赁费及施工费约500万.4-3提前通车,增加收益.采用厚层沥青混凝土路面施工,缩短工期l0天,可提前10天通车,100km高速公路收费按每日50万元计,可以增加收益500万元.4.4由于采用厚层沥青路面结构,可以有效保证沥青层间的结合,改善路面结构层受力状态,从而减少路面的疲劳开裂和车辙等病害,延长路面的使用寿命.即使按照延长路面使用寿命1年来计算(设计寿命为15年),以大庆至广州周口段高速公路七十多公里六车道的沥青路面造价三亿多元考虑,其预期效益约在2000万元以上.5结语本项目的研究成果,在我国高速公路大规模建设的今天,具有重要的实用价值和良好的经济社会效益,其推广应用前景十分广阔TNSPO砥"2妣警,IE|3|4t.233|方马盈斌.韩功学(1.中交第四公路工程局有限公司第一工程处,北京100025;2.郑州市交通规划勘察设计研究院,河南郑州450052)摘要:针对拼接桥梁边坡墩施工方案进行探讨,为保证通车安全提出相应的施工措施以及注意事项,可为相关理论研究和工程实践提供参考.关键词:边坡开挖;防护;观测;钻孔中图分类号:U445文献标识码:A文章编号:10024786(2011)03/04019303DOI:10.3869.issn.10024786.2011.h3.051SplicedBridgeSlopeStakeConstructionSchemeMAYingbin,HANGongxue(1.FirstEngineeringDepartment,CCCCFourthHighwayEngineeringBureauCo.,Ltd.,Beijing100025,China;2.ZhengzhouCityTransportationPlanningSurvey&DesignAcademy,Zhengzhou450052,China)Abstract:Constructionaboutsplicedbridgeslopestakeisdiscussed.Onthebasisrelatingmen-suresanditemsdeservingattentionareputforwardtoguaranteethesafetraffic.Itcanproviderefer?eneeforrelatingtheoreticalresearehandengineeringpractice.Keywords:slopeexcavation;prevention;measurement;drilling1引言连霍改扩建工程13标为高速公路改扩建加宽的代表性工程.本标段的周寨大桥内侧护栏距原高速公路外侧路肩3.23m,原高速为20.89m高填方路基,边坡防护为混凝土网格防护,设计为16孑L预应力连续箱梁,全长479m,桥墩桩基直径为1.8m,全桥桩基均落在高边坡上.卫坡大桥为14孑L预应力连续小箱梁+连续T梁,全长500m,比原桥增长200m,东桥头增长了175m.西桥头增长了25m,0#6#桩基落在原高速公路高填方边坡和锥坡上.解决好边坡钻孔桩施工是桥梁施工重点.2确定钻子L施工方案参考文献1于国峰.沥青混凝土路面施工M.北京:人民交通出版社,2008.2黄晓明.高速公路沥青路面连霍郑洛加宽段地处黄土平原,根据黄土性质,在天然含水量下,土体致密,坚硬,直立性,稳定性较好.连霍郑洛线地处河南,高填方路基均为黄土,利用黄土特性.对原高填方黄土路基边坡进行开挖防护.在确保边坡稳定的前提下,桩位处采用开挖两级平台,一级平台主要施工1,2#桩基,二级平台主要施工3#桩基.桩位之间开挖一级平台,作为两桩位之间的连接便道.施工方案如图1图3所示3方案实施3.1设立观测点在边坡开挖前,在与钻孔桩桩位相对应的老边设计理论与方法M.北京:人民交通出版社.2006.3史建方.高等级公路沥青混凝土路面新技术M.北京:人民交通出版社.2005.作者简介:张飚(1972一),男,本科,高级工程师,一直从事公路工程技术方面的工作.收稿日期:20100607