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20214
文章编号:():
1671-7619202104-0035-.2021-04-0035-06
高韧超薄沥青磨耗层在粤赣高速公路的应用
葛晗1,吴有威2
广东省高速公路有限公司粤赣分公司广东河源华运通达广东道路科技有限公司广东佛山
(1.,517000;2.(),528300)
摘要:针对粤赣高速公路部分路段出现的病害情况采用高韧超薄沥青磨耗层进行加铺处治该技术具有结构
,。
层薄耐久性好安全抗滑平顺静音等特点路用性能评价测试结果表明高韧超薄沥青磨耗层的抗滑性能粘
、、、。:、
结性能平整度密水性能以及降噪功能良好具有较好的经济效益和社会效益
、、,。
关键词:高韧超薄磨耗层;高速公路;病害自治
中图分类号:文献标志码:
B
引言改性沥青混凝
0 4cmGAC-16C+6cmGAC-20(PG82)
我国高等级公路主要采用沥青路面结构形土桥面隧道和连续配筋段除外进行加铺为
(、)。
式随着车辆荷载时间气候等因素的作用沥提高桥面抗滑及破损率PCI等性能指标对水泥
。、、,(),
青路面的使用性能会出现衰减[1-2]通常磨耗层混凝土桥面桥梁之间少量水泥混凝土路面的路
。、
的寿命小于年每隔一定时间须定期对磨耗层基段及某些爬坡路段加铺厚的高韧性超
10,,
进行维修和更换沥青路面表面磨耗层设计一般薄磨耗层对路面存在连续坑槽拥包唧浆和裂
。。、、
采用厚度为的改性沥青热拌混凝土[3-6]缝病害严重且集中的路段采取铣刨重铺
4~5cm,GAC-16C
如和等常规厚度的热改性沥青混凝土的处治方案对路面出现微表脱
GAC-16、AC-13SMA-13。,
拌沥青表面磨耗层存在的问题主要有需大量优皮裂缝和坑槽等病害采取加铺的处治
:、2cmUTAC
质石材施工能耗高寿命难以保证终期磨损率方案
、、、。
远小于设计厚度抗滑耐久问题以及应用的局限
、
性等[7-8]
。
粤赣高速公路建成通车以来运营状况良好
,
经过长期运营服务加上近年来交通量的不断增
,
长导致水泥路面产生裂缝断板破碎板等病害
,、、。
为满足司乘人员舒适性的要求同时提高高速公图1 高韧超薄沥青磨耗层
,(GT-8)
路的服务质量需对路基段水泥混凝土路面进行技术特点
,
病害修复和沥青罩面白改黑品质化的提升改高韧超薄磨耗层系统是以特种高粘高弹沥青
(“”)
造和高粘改性乳化沥青为混合料和粘结层的胶结
。
针对以上问题决定采用高韧超薄沥青磨耗料采用同步摊铺的施工工艺加铺厚度为
,,,~
层技术对粤赣高速公路进行加铺养护该技术具的高性能沥青混凝土面层相比传统的磨
,。
有抗滑性好耐久性好透水防滑降噪等功耗层具有较好的抗裂抗渗和抗滑性能可有效
、、、、,、,
能[9-13]提升路面平整度降低行车噪音
。、。
高韧超薄沥青磨耗层方案设计病害处治完善后加罩厚度为的热拌高
1 ,
粤赣高速公路路面养护专项工程针对部分路韧超薄磨耗层采用同步摊铺设备在热拌高韧超薄
,,
段破损率及抗滑性能不足且存在破碎板脱空磨耗层摊铺的同时喷洒2的偶联型
,、、~
错台等病害的情况对既有水泥砼路面病害进行聚合物改性高粘乳化沥青作为粘结层以确保
,SBS,
处治后含换板脱空压浆等病害处治措施采用超薄摊铺层和原桥路面的紧密粘结效果
(、),()。
作者简介:葛晗男大学本科路桥工程师主要从事高速公路养护管理工作
(1989-),,,,,E-mail:******@。
·35·
万方数据
年第期广东公路交通总第期
20214 175
原材料青胶结料高粘改性
:Nova-Binder、PG82-22SBS
热拌高韧超薄磨耗层混合料所用的沥青胶结乳化沥青和基质沥青进行性能对比结果如
A-70,
料为特种高粘高弹聚合物改性沥青非树脂类改表及图所示试验结果表明高粘高弹改性沥
(22。:
性沥青性能指标应符合表要求青的动力粘度复合剪切
),1。60℃≥580000Pa·s,60℃
模量G∗为相比
,Nova-Binder、PG82-22
1 高粘改性乳化沥青和基质沥青在高温
试验项目技术要求试验方法SBSA-70,
抗变形能力变形恢复能力与粘结性能上具有显
针入度、
(25℃,5s,100g)/~50T0604著优势
软化点
TR&B/℃≥95T0606。
闪点表不同热沥青胶结料的性能对比
/℃≥230T06112
溶解度三***乙烯
()/(%)≥999T0607高粘高弹
弹性恢复试验项目Nova-A-70
(25℃)/(%)≥98T0662改性沥青PG82基质沥青
复合剪切模量G∗Binder
60℃/kPa≥12T0628
动力粘度针入度
60℃/(Pa·s)>580000T0620(25℃)/
或后残留物
TFOT(RTFOT)软化点
质量损失或/℃
/(%)±
针入度延度
(25℃)/(%)≥70T0604(5℃)/(%)313234-
G∗临界温度弹性恢复
/sin(δ≥)/℃≥100T0628(25℃)/(%)-
动力粘度
沥青胶结材料性能的大幅提升为开发厚度60℃/
,≥5800003560721580230
更薄性能更优越的表面磨耗层结构提供了前提(Pa·s)
、
复合剪切模量G∗
条件对高粘高弹改性沥青以及其他常用的热沥/
。
图2 沥青原样与后的对比
RTFOT
热拌高韧超薄磨耗层同步喷洒粘层油应采对高粘改性乳化沥青和进行性能
() Nova-Binder
用偶联型聚合物改性高粘乳化沥青非对比结果见表表明高黏改性乳化沥青蒸发残
SBS(SBR,4。:
类改性沥青性能指标应符合表的要求留物的动力粘度为软化点为
),3。60℃36785Pa·s,
表聚合物改性乳化沥青技术要求的拉拔强度为相比
3 ℃,15℃,Nova-
具有更好的层间黏结能力和高温稳定性
试验项目技术要求测试方法Binder。
筛上残留物筛表不同乳化沥青的性能对比
()/(%)≤
粒子电荷阳离子
(+)T0653高粘改性乳化
粘度沥青标准粘度计试验项目
(C25,3)/s12~60T0621沥青Nova-Bond
残留分含量
/(%)≥55T0651针入度
针入度(25℃)/
(25℃)/~60T0604软化点
蒸发软化点/℃
/℃≥80T0606延度
残留物延度(5℃)/cm2426
(5℃)/cm≥20T0605弹性恢复
溶解度(25℃)/(%)9582
/(%)≥
弹性恢复(60℃)/(Pa·s)367853237
(25℃)/(%)≥92T0662拉拔强度
(15℃)/
·36·
万方数据
聃鹞杜舯!—矗卜。亭,事;丁!。‘.
年第期葛晗等高韧超薄沥青磨耗层在粤赣高速公路的应用总第期
20214,:175
料碎石应质地均匀坚硬洁净无风化无杂
混合料配合比。、、、、
质颗粒表面粗糙耐磨其中规格料的颗
本项目采用型混合料,、,5~8mm
UTAC-8。UTAC(Ultra粒形态方正棱角丰富
超薄沥青混合料是一种基,。
-thinAsphaltConcrete,)机制砂应采用质地均匀的规格料利用制砂机
于断级配设计理念的骨架型密级配沥青混合料
,专门加工当采用非碱性石料加工时应加入占
是借鉴了法国以及和而改。,
BBTMSMANova-Chip集料总质量左右的水泥
进的一种薄层加铺材料具有相对优良的高温性1%~2%。
,改性沥青
、,所用沥青采用及以上品质的改性沥青
性能良好的施工性能表面美观均匀经济性良PG76。
,,,配合比设计
,超薄磨耗层对密水性能耐久性结构稳定性
程以及新建工程结构的最小施工厚度、、
。UTAC-8等要求较高在级配选型时优先考虑既有稳定骨
为适合于路基段桥面等路段加铺一般采用,
2cm,、,架结构又具备高密实性的骨架密实型级配各
粗集料和机制砂配制、。
5~8mm。沥青面层热拌沥青混合料级配应符合表的要
集料5
求混合料设计流程如图所示
粗集料主要采用和的规格,3。
0~3mm5~8mm
表热拌沥青混合料级配组成技术要求
5
公称最大通过各筛孔的质量百分率设计油石
/(%)
粒径比
//(%)
上限
下限
配比设计过程中采用车辙试验浸水马歇尔
,、
试验冻融劈裂试验和肯塔堡飞散试验对高韧沥
、
青混合料的综合路用性能进行评价测试采用应
;
变控制模式的四点弯曲疲劳试验方式来分析高韧
沥青混合料和其他高性能沥青混合料的疲劳特
性试验结果见表和表
。67。
表高韧沥青混合料常规性能评价测试结果
6
试验项目试验结果技术要求
孔隙率
/(%)<5
车辙动稳定度次
60℃/(/mm)6459≥3000
浸水马歇尔残留稳定度
/(%)≥85
冻融劈裂抗拉强度比
/(%)≥80
肯塔堡飞散试验
/(%)≤8
表四点弯曲疲劳寿命测试结果
7
试验条件级配类型试验结果
GT-8925903
Nova-Chip7434
15℃,1000μεSMA-1311121
环氧沥青混合料
319757
类浇筑式混凝土
图3 混合料设计流程MA7946
·37·
万方数据
.痮忒
年第期广东公路交通总第期
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结果表明骨架密实型级配的高韧沥青混合板处理同时对脱空板进行注浆稳板处理最后对
:,,
料具有良好的抗车辙性能与抗滑性能远大于常水泥路面进行沥青混凝土加铺罩面对抗滑性能
,;
规沥青膜厚度的设计大幅提升了高韧沥青混合不足的部分沥青路面进行原路面病害处治后采用
,
料的抗疲劳开裂性能在大应变测试水平下的疲材料进行罩面针对抗滑性能不足的个
,2cmUTAC;
劳寿命达到多万次远高于其他类型的桥面铺别水泥混凝土桥面采用高韧超薄沥青磨耗层进
90,,
装混合料行预防性养护
。。
水泥混凝土原路面的处治
2
本次设计主要的处治内容对破碎板进行换
:
图4 原水泥混凝土路面
水泥路面病害处治设计表所示的措施进行处治
8。
对出现裂缝板破碎板等病害的原路面采用
、
表水泥混凝土路面板病害类型及处治措施
8
序号水泥板病害类型水泥板处治措施
交叉裂缝断裂板角隅断裂中重纵横斜裂缝破除旧板更换成混凝土新板若基层破损应用
、、(、)、C40,
1中重板角弯沉贫混凝土更换基层
(、)、>。
斜横向裂缝轻板块压浆
2()。
板角弯沉板块唧泥接缝张开
≥≥、、、压浆处理
3加铺过渡路段。
清缝后采用热改性沥青灌缝接缝设置宽自粘式
接缝病害处治时不实施在加铺前实施+1m
4(,)聚酯玻纤布切槽修整后按完好接缝处理
,。
由于加铺路段总体路况较差断裂板数量较沥青路面铣刨
,
多为确保加铺后路面结构的承载力和耐久性同铣刨前先划出铣刨位置的轮廓线然后用铣
,,,
时便于对病害板下的基层损坏程度进行判断和处刨机按轮廓线进行铣刨路面铣刨可分几次铣
。
治故对加铺段落中破碎板重裂缝板等板块采用刨第一次应将隆起部分铣刨掉然后再按厚度控
,、,,
换板的方式进行处治制铣刨深度及次数
。。
板块开挖后若发现基层松散则清除松散基铣刨接缝的侧面涂热沥青提高新旧路面的
,,
层采用贫混凝土进行浇筑若基层出现裂粘结效果
,C20;。
缝则对基层裂缝采用改性乳化沥青进行灌缝封高韧超薄沥青磨耗层的实施
,3
缝然后用抗折强度的混凝土进行施工
,
恢复混合料的粗集料选用闪长岩辉绿岩或玄武
。、
岩石料进拌合场后需增加水洗工艺处理水洗
。,,
·38·
万方数据
锄,,、
年第期葛晗等高韧超薄沥青磨耗层在粤赣高速公路的应用总第期
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采取多级沉淀循环利用的方式采用高压水况调查等
“、”。。
且水源的值应大于水洗料检测结果表明高韧超薄沥青磨耗层的总体
PH10。~,
控制在不大于实施效果良好
%,~、~16mm:
或不大于摩擦系数平整度
~%。(1)>60BPN,<3mm。
混合料下面层摊铺速度中面构造深度桥面的抗滑性能得到大
~,(2)>1mm,
层摊铺速度上面层摊铺速度幅提升
~,。
层间拉拔强度表明薄层罩面与
~。(3)>,
混合料碾压时的碾压区间控制在原水泥桥面的层间黏结效果良好
30~50m。。
改性沥青路面压实度要求最大理论密度压实度为渗水系数说明铺装层具有良
(4)<30ml/min,
不小于马歇尔密度压实度不小于好的压实度和密实性
93%,97%。。
实施效果实体路段进行全断面三维探地雷达扫描
(5)
对高韧沥青薄层罩面的试验路或实体工程铺结果表明高韧超薄沥青磨耗层的平均实施厚度
:
筑进行技术监控并开展各实体路段的综合路用为为可实施的极限厚度对路表不平
,10mm,6mm,
性能评价测试据此提出高韧沥青薄层罩面的施整轻度车辙具有较强的修复能力图
,、(4)。
工工艺和质量验收标准验收方法和内容有行车水泥混凝土路面加铺前后行车噪音对比
。(6),
噪音拉拔粘结强度三维探地雷达厚度路面渗车内噪音下降车外噪音下降
、、、~,
水系数摆式摩擦仪摩擦系数表面构造深度路实现大幅降低原路面行车噪音的
、、、~,
面平整度长期性能跟踪观测和现场路面质量状效果图
、(6)。
图5 全断面三维探地雷达扫描结果
图6 车内噪音与车外噪音对比
结语参考文献:
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·39·
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ApplicationofHigh-tenacityandUltra-thinAsphaltWearingLayerTechnology
inYue-GanExpressway
GEHan1WUYouwei2
,
(-GanBranchofGuangdongProvincialFreewayCo.,Ltd.,Heyuan,Guangdong517000;
(Guangdong)RoadTechnologyCo.,Ltd.,Foshan,Guangdong528300)
Abstract
:InviewofthediseasesofsomesectionsoftheYueganExpressway,ahigh-tenacityandultra-thinasphalt
,good
durability,safetyandanti-skid,
high-tenacityandultra-thinasphaltwearlayerhasgoodanti-skidperformance,bondingperformance,flatness,water
tightnessandnoisereductionfunction,andhasgoodeconomicandsocialbenefits.
Keywords
:hightenacityandultra-thinwearinglayer;expressway;diseasetreatment
􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊􀥊
(上接第页)
34
ApplicationofOGFC-13inthePavementofHuiqingExpressway
LIANGTingxi1BAOCongling2XUXinquan2QINGJian2XIEGuangning2
,,,,
(.,Ltd.,Guangzhou510623;
.,Ltd.,Guangzhou510420)
Abstract
:Open-gradedwearlayerOGFC-
realprojectofHuiqingExpressway,theoptimalratioofOGFC-13hasbeenfirstlydeterminedthroughlaboratorytests.
Secondly,theflatness,structuraldepthandtransverseforcecoefficientofOGFC-13afterpavinghavebeentestedand
evaluatedbynon-,thefiniteelementmodelhasbeenusedtocalculatetherutting
-13isgenerallyabout20%,andtheOGFC-13
pavementafterpavementisuniforminappearance,goodinflatness,largeinstructuredepthandexcellentinanti-skid
-13pavementstructureof
,the
,andthepavementstructurecanfullymeettheruttingresistancerequirements.
Keywords
:asphaltpavement;Marshallmixproportion;finiteelement;rut
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