超薄沥青混凝土路面试验浅析

◇交通与路建◇　科技嚣向导　２０１　１年第０２期　超薄沥青混凝土路面试验浅析　张君松　王彬２　（１．台州市交通工程质量监督站浙江　台州　３１７０００；　２．台州市交通工程试验检测中心　浙江　台州　３１７０００１　【摘要】超薄沥青混凝土（ＵＴＡＣ）：￣－２０世纪８Ｏ年代起源于法国的一种新型路面材料，它凭借其在防水、抗滑、平整、减噪　等使用功能上的良好表现，在国外已被广泛采用，并在我国进行了初步的应用。但因其厚度薄，粒径小，又要求有较好的抗滑性　能和密实性能，似乎存在一些矛盾。本文根据近年来国内外的相关研究，围绕超薄沥青混凝土配合比设计和超薄沥青路面结构　的力学响应及结构与材料取值优化展开研究。　【关键词】超薄沥青混凝土；路面结构；合理化取值　超薄沥青混凝土（ＵＴＡＣ．Ｕｌｔｒａ　Ｔｈｉｎ　Ａｓｐｈａｌｔ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）是一　种新型路面材料．起源于２０世纪８０年代的法国．开始仅用于　养护磨耗层．很快就被推广用于新建路面，后发展为很薄沥青　混凝土面层．近几年又发展为超薄沥青混凝土面层　超薄沥青　混凝土摊铺厚度一般为１．５～２．５ｃｍ．多采用断级配密实型沥青　混合料，在防水、抗滑、平整、降噪等使用功能上有良好的表　现。既可用于新建道路，也可用于旧路改造及软土地段、重交　通路段的过渡性路面以及桥而铺装　既可减少路面结构总厚　度以降低成本．又保持了优质沥青路而的良好性能．尤其是用　于路面养护和作为抗车辙罩而时效果良好　已广泛用于我国　二、三级公路的路面结构中　济效益　２－２－３使用改性沥青在沥青混凝土中的不可替代优势　２．２．４对于混合料使用性能的其他方面．使用水泥或石灰　作为填料对结果的影响相差不大　２．２．５在粗集料形成了骨架而细集料又正好填满骨架空隙　时．混合料的动稳定度应当有极大值。　３．超薄沥青路面参数影响分析及合理化取值　３．１超薄面层总厚度及组合的影响　通过实验可以看出．路表弯沉随面层总厚度增大而减小：　在上、下面层厚度分别相同的情况下．路表弯沉随另一而层厚　度增大而减小：在面层总厚度不变的情况下，增加表面层厚度　可减小总弯沉值　其次是不同厚度上下面层组合情况，　上而层　１．１组成结构　厚度分别相同时．基层及底基层底面的最大主应力值随面层　沥青混合料的结构特性与材料组成、材料力学性能及各　总厚度的增大而减小　影响基层及底基层底面的最大主应力　部分组成之间的相对位置密切相关　压实成型的沥青混合料　值的主要是面层总厚度．上下面层的组合影响不大厚度组合　是由集料、沥青胶浆和残余空隙所组成具有空间网络结构的　不同．不同深度处最大剪应力峰值变化也不同　在路表面．最　多相分散体系．其力学强度主要取决于集料颗粒间的内摩擦　大剪应力峰值随超薄而层厚度的增大而减小：在超薄表而层　力和嵌挤力、沥青胶结材料的粘结性以及沥青与集料之问的　及基层内．最大剪应力峰值随超薄面层厚度的增大而减小：而　粘附性等方面　沥青混合料主要有悬浮一密实结构、骨架一空隙　在下面层内．最大剪应力峰值无明显规律　在所有组合中．最　结构和骨架一密实结构三种典型结构类型　大剪应力峰值的极值均ｍ现在超薄面层结构内　１．２强度形成机理　３．２基层底基层总厚度的影响　从不同基层底基层厚度组合作用下的路表的弯沉变化曲　沥青混合料的强度由矿质集料骨架的强度和沥青的胶结　强度两部分构成．其一表现为颗粒材料的摩擦阻力：另一部分　则表现了沥青材料的粘结、凝聚和抗拉能力。作为影响沥青混　合料粘弹性性质的根本因素．要求沥青胶浆具有合适的组成．　即合适的粉胶比　我国的沥青路面中总存在因粉胶比控制不　当而产生的病害．为此应将粉胶比作为考虑因素　线可以看出．基层厚度相同．底基层厚度增大弯沉值减小，底　基层厚度相同．基层厚度增大弯沉也减小　也就是说基层底基　层不同厚度组合对路表弯沉没有明显的影响．其总厚度才是　影响路表弯沉值主要因素。底基层厚度相同，基层厚度增大．　基层及底基层底面最大主应力减小：基层厚度相同．底基层厚　度增大．底基层底面的最大主应力值减小，基层底面的最大主　１．ＵＴＡＣ的组成结构及强度形成机理　２．ＵＴＡＣ混和料配合比设计正交试验分析　基层厚度较小时．最大主应力　超薄沥青混凝土面层的厚度薄．沥青混合料中集料的粒　应力值则随底基层厚度而变化．径比较小．同时要求具有较好的构造深度、抗滑性能和密实性　值随底基层厚度增加而加大．至底基层厚度２０ｃｍ时达最大　而后又随底基层厚度的增加而减小　可见基层及底基层总　能。因此有必要对超薄沥青混凝土的级配组成、集料、沥青、填　值．厚度是影响基层及底基层底面最大主应力值的主要因素．另　外．底基层厚度有一个最佳值．在本文所拟定的基层厚度组合　２．１原材料性能　基层厚度一定．底基层的最佳厚度为２０ｃｍ　为改善混合料中石料与沥青的粘附性．提高混合料的水　巾．３－３剪应力的影响　稳定性．采用水泥和消石灰来代替矿粉　超薄沥青混凝土配合　在路表面．最大剪应力峰值随基层底基层厚度的增减较　比对路用性能及力学性能的影响．有多种影响因素．由沥青混　在超薄表面层内．最大剪应力峰值最大．最大剪应力峰值　合料的结构特点和强度形成的分析可以看出．沥青类型、集料　小：料及它们之间的合理组合进行专门研究　类型、填料类型、粗集料含量、粉胶比等作为重要影响因素，对　其强度和使用性能有较为复杂的影响．排列组合起来．试验量　就非常之大．而且数据处理起来也非常麻烦　２．２超薄沥青混合料性能的优化　由各因素对考核指标的影响程度对比分析．可以得出如　下结论：　２．２．１为提高混合料的高温性能而过多地加大粉胶比．将　导致低温性能、强度及其他使用性能的下降　２．２．２辉绿岩同样具有较好的路用性能．完全能满足高等　级沥青路面对于表面抗滑、水稳定性、高温稳定性及低温抗裂　性能的要求．用于沥青混凝土路面的上面层．能取得可观的经　随基层底基层厚度的增大而增大：在下面层内．最大剪应力峰　值有增有减．但增减较小：在基层内．最大剪应力峰值有增有　减，但增减较小；在底基层内，当底基层厚度小变时，最大剪应　力峰值随基层厚度的增大而减小：最大剪应力的峰值都发生　在超薄面层内．因此．超薄面层的抗剪强度应较高　４．超薄沥青路面结构和材料统一设计的方法　４．１结构组合设计　我国现行的路而设计规范．以弹性层状体系为基础，设计　时先假定各层材料．并根据材料的力学特性进行厚度计算．而　后进行抗疲劳、抗车辙、抗低温开裂等方面的验算。该设计过　程对于路面结构、材料力学性质和环境交通（下转第２２６页）　２１５　２０１１年第０２期　科技目向导　◇交通与路建◇　严格的说．目前我国路面坑槽、松散修补仍然没有完全机　械化作业，仍有部分工序ｆ女１Ｉ摊铺、整平等１需人工完成。　２Ｉ２热沥青灌缝修补工艺　该工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量少的面层　裂缝，如温度引起的裂缝。分两种情形：　２＿２．１当缝宽≤０．５ｃｍ时．用吹风机或空气压缩机清理缝隙　杂质：将改性沥青加热至１８５ｏＣ．用尖嘴壶把热沥青灌满缝隙　内：待沥青冷却至６Ｏ℃仍处于可塑状态时．将顶面修刮成宽约　５ｃｍ、高约０．３ｅｒａ的梯形，加以封堵。　２－２．２当缝宽Ｉ＞０．５ｃｍ时．宜先剔除松动的颗粒．用空气压　缩机清出杂物；接着灌人约　的沥青，填充、捣实细粒式热拌　沥青砼：薄层封面并撒上石粉，冷却７ｈ即可开放交通。　２．３乳化沥青稀浆封层工艺　该工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量较多的面　层裂缝。应注意对病害面层的修整、合理配制稀浆封层混合料　和析水固化成型等关键工序　２．４局部挖凿填筑工艺　该工艺适用于路基和路面基层强度足够、仅出现小面积　的面层龟裂、坑槽和沉陷的情况　其操作流程如下：　２．４．１划定维修范围　按照“圆坑方补”的原则．先沿损坏四周扩大约１０ｃＩＴＩ．与路　面中心线平行或垂直画出作业轮廓线　２．４－２切割清除病害　沿作业轮廓线垂直切割至坚实稳定的底面．深度大于　３ｃｍ，挖除、修整坑槽。　２．４－３坑内涂刷粘层油　在干净的糟底、四周槽壁上涂刷粘层油　２．４．４分层填筑、夯实　从四周向中心人工摊铺热拌沥青混合料．每层厚度小于　６ｃｍ，松铺系数取１－３—１．４：用小型平板振动夯实机械或铁夯　夯压，要求压实度达９５％以上．且与原路面齐平　如因条件限　制而采用冷铺砂粒式沥青混合料，则松铺系数宜取１．５。这主　要是考虑到冷补坑槽难以一次夯实成型．加大松铺系数．使初　步夯压成型比原路面高出约０．５ｃｍ．留作日后车辆行驶进一步　压实的凹陷量　３．结语　我们要充分了解使用过程中出现的不同类型的破损病　害，应认真调查研究．采取行之有效的技术措施．及时进行维　修，以保持路面的完好状态，提高道路的使用性能。　【参考文献】　［１］贾吴川．浅析沥青路面的裂缝防止［Ｊ］．林区教学，２０１０，（０８）：１１８—１１９．　［２］张金玉．沥青路面的质量问题及其机理浅析［Ｊ］．太原城市职业技术　学院学报．２０１０．（０８）：１５２—１５３．　［３］李汇玖．沥青路面水破坏预防措施研究『Ｊ１．淮北职业技术学院学报，　２０１０，（Ｏ１）：１６—１７．　［４］孙海川．高沥青混凝土路面强度问题［Ｊ］．职业技术，２０１０，（１０）：８３．　（上接第２１５页）条件等因素的考虑，多为相对独立的计算或　５．结语　验算过程　难以解决路面结构与材料的力学性质和环境交通　由于超薄沥青混凝土路面的相关研究尚处于起步阶段．　等因素之间相互影响甚至相互制约的矛盾　许多内容尚不成熟，难免受多种因素的制约，如技术条件、计　４．２超薄沥青路面结构与材料的一体化　算手段、数据采集及自身水平等的限制．本文只在静载条件下　沥青路面的设计过程中．结构设计是材料设计的基础和　对沥青路面结构进行了分析，进一步的研究还需亟待。　前提。材料设计则是结构设计的保障和体现　解决路面结构设　计与材料设计协调统一的问题．应分析研究路面材料在结构　【参考文献】　中的所起作用．从路面性能的角度分析路面材料指标及路面　［１］刘子忠，曹志强．半刚性基层裂缝分析及防治措施．公路，２００７，（７）：　材料性能与路面结构性能之间的关系．确定相应于不同路面　３１５－３ｌ７．　结构或不同路面材料的设计要求：进行基于性能指标的路面　ｆ２］王宏畅．黄晓明　傅智．半刚性基层材料路用性能的试验研究．公路交　结构和材料设计．旨在实现路面结构设计与材料设计的统一．　通科技．２００５．２２（１　１）：４５—４９．　使半刚性基层沥青路面在结构性能和功能性能两方面能同时　『３］沙庆林．多碎石沥青混凝土ＳＡＣ系列的设计与施工．北京：人民交通　达到最佳状态　出版社．２００５．　（上接第２１６页）成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定握裹力，如果　此时导管底端未及时提到钢筋底部以上．混凝土在导管流出　后将以一定的速度向上顶升．同时也带动钢筋笼上移。　２．４．３混凝土顶面接近钢筋笼底口时．混凝土灌注的速度　过快．使混凝土下落冲出导管１３向上反冲．其顶托力大于钢筋　的重力。　勘探资料和设计文件．实行会审和技术交底制度．做好现场试　桩工作。加强各项环节的质量管理，采取有效的防治措施。项目　部应从确定施工方案开始，严格要求，缜密考虑，多方案比较。　施工中，合理组织、精心施工，保证每道工序都满足操作规程，　从而确保了本工程施工质量达到部优工程标准要求。　３。结语　综上所述．钻孔灌注桩施工过程中容易出现的问题很多，　虽然可对发生的问题进行相应的处理．但对工程的进度、施工　企业的信誉及增加施工企业的经济负担带来不可忽视的影响。　因此．在桩基工程开工前应做好各项准备工作，认真审查地质　【参考文献】　［１］蒋晓燕．钻孔灌注桩施工质量控制浅议ｌ　Ｊ１．工程建设与设计，２００４，０７．　［２］许克宾．桥梁施工［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００５．　［３］楼小明，陈强华．钻　Ｌ灌注桩承载力异常现象分析ｆＪ］．岩土工程学报，　２００１，２３（５）：２２—２３．　（上接第２０８页）２．６．２前后视观测最好用同一水准尺。　２．６－３各次观测必须按照固定的观测路线进行。　２．６．４观测时要避免阳光直射．且各观测环境基本一致。　２．６．５仪器成像清晰、稳定时计数。　２．６．６随时观测，随时校核计算，观测时要一气呵成。　２．６．７在雨季前后要联测．检查水准点的标高是否有变动。　２．６．８将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门．当建筑　物每天沉降量超过１ｈｉｍ应停止施工．会同有关部门采取应急　措施。《