公路养护工程中排水沥青路面的应用.pdf
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1、总663期2023年第33期(11月 下)0 引言将孔隙率在18%以上的沥青混合料路面称为排水沥青路面,该类型路面下路表水会快速通过大孔隙结构层渗入结构内部,并通过较低坡度侧排出路面范围;轮胎压力作用会将胎纹内水膜瞬间挤入大孔隙结构层,减少沥青路面水膜及行车水雾的形成,使行车安全性、舒适性大幅提升。基于此,以某公路养护段为例,对排水沥青路面原材料选用、配合比设计及施工应用进行研究,为该养护处治技术在高等级沥青路面中的推广应用提供参考。1 工程概况某公路于2011年由双向四车道改扩建为双向八车道,改建后路面全宽42 m。改扩建以来,交通量逐年增长,尤其是超载超限车辆与日俱增,路面长期超负荷运营,
2、部分路段沥青材料老化,并先后出现不同程度病害。其中,K422+210K422+817段因属于扩建后一桥梁的起始段落,车道多,超渐变段和缓纵坡重叠段多,雨水无法通过路面径流及时排出,汇聚在路面后易形成水膜,不利于行车安全;在长期雨水浸泡及重载车辆反复碾压作用下,局部沥青路面出现坑槽、沉陷。公路管理部门经研究论证,决定在病害路段加铺4 cm厚的排水沥青罩面,提升路面排水及抗滑性能,消除交通安全隐患,并延长路面使用寿命。2 原材料选用及配合比设计2.1 原材料2.1.1 沥青黏结料以性能符合排水沥青路面设计与施工技术规范(JTG/T 3350-032020)的高黏度改性沥青为沥青黏结料,该沥青由成品
3、改性沥青经高聚物复合改性而成1。为检测与评价沥青黏结料路用性能,结合工程区气候条件、交通量、运行荷载等基础数据,应用美国战略公 路 研 究 计 划(Strategic Highway Research Program,SHRP)中胶结料性能指标进行基准计算,并以此为基础,进行多应力重复蠕变恢复试验2,评估沥青黏结料路用性能。普通型及高性能改进型沥青胶结料的性能检测结果见表1。表1 普通型及高性能改进型沥青胶结料性能检测结果检测指标25 针入度/0.1 mm5 延度/cm软化点/60 动力黏度/(Pas)25 韧性/(Nm)25 弹性恢复(%)旋转薄膜烘箱老化试验质量变化(%)25 残留延度/c
4、m25 残留针入度比(%)动态剪切流变/kPa多应力重复蠕变恢复(%)实测值普通型沥青胶结料54.83586.589 72422.998.5-0.223.679.11.0265.5高性能改进型沥青胶结料44.73898.720000025.799.6-0.131.485.62.7586.9规范值40.030.080.05000020.095.01.01.020.065.02.1.2 集料排水性沥青混合料使用的集料必须具备较好的与沥青的黏附性以及抗磨耗性、抗破碎性,其13.2 mm的最大公称粒径对应的关键性筛孔为2.36 mm,为提升集料的嵌挤程度和高温稳定性,必须对超出关键性筛孔的集料提出更高
5、的针片状含量要求。该公路工程排水沥青路面养护施工采用当地石料场生产的玄武岩,粗细集料性能检测结果见表2和表3。根据表中结果,粗细集料性能参数取值均符合公路沥青路面设计规范收稿日期:2023-02-22作者简介:张丽(1985),女,工程师,从事公路桥梁施工建设工作。公路养护工程中排水沥青路面的应用张丽(宜春市公路事业发展中心樟树分中心,江西 樟树 331200)摘要:为探索大孔隙排水沥青路面在高温多雨地区公路养护工程中应用的可行性,以某公路工程病害路段为例,分析其原材料选择及配合比设计,并对排水沥青混合料拌和、运输、摊铺及碾压等施工要点进行探讨。结果表明,大孔隙排水沥青路面能有效解决特殊路段排
6、水缓慢及滞水问题,并能较好地提升沥青路面抗滑和降噪性能,可在高温多雨地区新建公路沥青路面或养护路段推广应用。关键词:公路养护;排水沥青路面;配合比;孔隙率中图分类号:U416.2文献标识码:B22交通世界TRANSPOWORLD(JTG D502017)及 排水沥青路面设计与施工技术规范(JTG/T 3350-032020)。表2 粗集料性能检测结果检测指标表观相对密度吸水率(%)压碎值(%)毛体积相对密度针片状含量(%)0.075 mm颗粒含量(%)洛杉矶磨耗损失(%)与沥青的黏附等级/级实测值粒径1015 mm2.9480.182.9349.50.4粒径510 mm2.9410.2610.
7、12.91810.60.513.85粒径35 mm2.9360.392.90311.20.5规范值2.82.018.02.6121.020.05表3 细集料性能检测结果检测指标表观相对密度吸水率(%)毛体积相对密度亚甲蓝值/(g/kg)棱角性/s实测值2.9151.092.8261.21434.8规范值2.71.82.41.530.02.1.3 填料该排水沥青路面混合料以岩浆岩中的强基性岩石及石灰岩等憎水性石料研磨的矿粉为填料,实测矿粉视密度为2.639 t/m3,含水量0.4%,亲水系数0.87,小于 0.075、0.15、0.3、0.6 mm 粒度范围分别为 96.1%、99.3%、99.
8、8%和100%,无团块结粒,加热后性状无明显变化,性能也完全满足规范要求。2.2 配合比设计2.2.1 目标孔隙率根据相关试验结果,为使沥青混合料内部形成连通性孔隙网络,其孔隙率必须在15%以上,以保证雨水在混合料内部自由流动。据此可知,该公路养护中排水沥青混合料孔隙率必须在15%以上取值,但过大的孔隙率必将影响骨架结构的稳定性。考虑该公路沥青路面所在地区夏季高温多雨,为在路面结构稳定和排水功能之间寻求平衡3,其排水沥青混凝土目标孔隙率取20%。2.2.2 级配及油石比各档矿料级配通过筛分试验得出,经计算后合成目标矿料级配,具体的掺配比为粒径1015 mm矿料 粒径510 mm矿料粒径35mm
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