深圳道路沥青施工详情

深圳道路沥青施工详情

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沥青路面


沥青路面是将沥青混凝土加以摊铺、碾压成型而形成的各种类型的路面。沥青混凝土是用具有一定黏度和适当用量的沥青材料与一定级配的矿物集料，经过充分拌合形成的混合物。沥青混凝土作为沥青路面材料，在使用过程中要承受行使车辆荷载的反复作用，以及环境因素的长期影响。所以沥青混凝土在具备一定的承受能力的同时，还必须具备良好的抵抗自然因素作用的耐久性。也就是说，要能表现出足够的高温环境下的稳定性、低温状况下的抗裂性、良好的水稳定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特点，以保证沥青路面良好的服务功能。[1]


沥青混凝土适合修筑路面的沥青材料主要为石油沥青和煤沥青，此外，还有天然沥青。有些国家或地区亦有采用或掺用天然沥青拌制的。按所用集料品种不同，可分为碎石的、砾石的、砂质的、矿渣的数类，以碎石采用较为普遍。沥青的性质和标号要求，随沥青路面种类、地区的气候和路段的交通情况不同而异；热拌或热法浇洒以及在炎热地区和重交通道路上宜选用较稠的沥青；冷拌或冷法浇洒以及在寒冷地区和轻交通道路上宜选用较稀的沥青。按混合料较大颗粒尺寸不同，可分为粗粒（35－40毫米以下）、中粒（20－25毫米以下）、细粒（10－15毫米以下）、砂粒 （5－7毫米以下）等数类。按混合料的密实程度不同，可分为密级配、半开级配和开级配等数类，开级配混合料也称沥青碎石。


材料


沥青结合料


沥青结合料是在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料（含添加的外掺剂、改性剂等）的总称。它将矿质粒料粘结成整体，增加强度和增强路面抵抗行车破坏的能力，并使路面具有抗水性。


集料


集料是沥青路面材料中矿物质粒料的通称，在路面材料中起骨架作用和填充作用。有时需数种粗、细粒料混合组成所需要的粒度级配。集料中把粒径在 5毫米以上的称作粗集料，5毫米及以下者称为细集料。根据来源不同，集料可分为天然集料和人造集料两大类。天然集料有碎石、砾石、砂、石屑等；人造集料有烧矾土、稳定的坚实冶金矿渣等。沥青路面用的集料应洁净无泥，粗集料的颗粒宜接近立方体，多棱角，少扁片长条，其抗压强度不宜小于60兆帕，作重车道面层者，不宜小于80兆帕，而且能耐磨耗。集料和沥青材料应有良好的粘着力，不易经水的侵蚀而剥落，如集料和沥青粘着不良，应掺入有效的抗剥落剂改善。选配集料时，分层铺浇的应为粒径相近的各档的同粒径集料；拌制混合料的则常需有大小粒径按规格配合的级配集料，这类集料也可采用分档不同的同粒径集料按比例掺合而成。


矿粉


矿粉粒径小于 0.074毫米的矿质粒料。多用于沥青混凝土和沥青碎石路面，其作用为填充空隙，防止热沥青流淌，增强沥青材料的粘结力和热稳定性。矿粉也要和沥青有良好的亲和力（即粘着力），能抵抗水的剥蚀作用。较常用的矿粉为石灰石粉。


配料


沥青路面公路按照集料和矿粉混合比例的不同，可以分为多碎石沥青混凝土面层（SAC)和沥青玛蹄脂碎石混合料面层（SMA)两种。


多碎石沥青混合料是采用较多的粗碎石形成骨架，沥青砂胶填充骨架中的孔隙并使骨架胶合在一起而形成的沥青混合料形式。具体组成为：粗集料含量69%～78%，矿粉6%～10%，油石比5%左右。经几条高等公路的实践证明，多碎石沥青混凝土面层既能提供较深的表面构造，又具有传统Ⅰ型沥青混凝土那样的较小空隙及较小透水性，同时又具有较好的抗形变能力（动稳定度较高）。


20世纪80年代中期中国开始修筑高等级公路，从沥青面层的结构形式来看：Ⅰ型沥青混凝土，空隙率3%～6%，透水性小，耐久性好，为了解决沥青面层的抗滑性能，多碎石沥青混凝土面层被加以研究和使用。


沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料，填充于间断级配的矿料骨架中，所形成的骨架密实混合料。SMA是一种间断级配的沥青混合料，5mm以上的粗集料比例高达70%～80%，矿粉的用量达7%～13%。由此形成的间断级配，很少使用细集料；为加入较多的沥青，一方面增加矿粉用量，同时使用纤维作为稳定剂；沥青用量较多，高达6.5%～7%，粘结性要求高，并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青。


20世纪60年代的德国交通十分发达，根据德国的气候特点，习惯修筑“浇筑式沥青混凝土”路面。这种结构中沥青含量12%左右，矿粉含量高。使用中发现路面的车辙十分严重，另外当时该国家的汽车为了防滑的需要，经常使用带钉的轮胎，其结果是路面磨耗十分严重（1年可减薄4cm左右）。为了克服日益严重的车辙，减少路面的磨耗，公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整，增大粗集料的比例，添加纤维稳定剂，形成了SMA结构的初形。90年代初，美国公路界认为其公路路面质量不如欧洲国家的路面质量好。经考察发现存在两个方面的差距：①在改性沥青的运用上；②在路面的结构形式上（即SMA）。1991、1992年开始加以研究、推广SMA这种结构形式，较典型的是：1995年亚特兰大市为举办奥运会对公路网进行改建和新建，全部采用了SMA这种结构形式做路面。




沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层组成。沥青路面的沥青类结构层本身，属于柔性路面范畴，但其基层除柔性材料外，也可采用刚性的水泥混凝土，或半刚性的水硬性材料。[2]


面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层，可由1~3层组成。表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层;中面层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层。


基层是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基，起主要承重作用的层次。基层材料的强度指标应有较高的要求。基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。当基层较厚需分两层施工时，可分别称为上基层、下基层。


底基层是设置在基层之下，并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用，起次要承重作用的层次。底基层材料的强度指标要求可比基层材料略低。底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。底基层较厚需分两层施工时，可分别称为上底基层、下底基层。5）垫层是设置在底基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污等作用。[2]


沥青路面有多种分类方法，按集料种类不同分为：沥青砂、沥青土、沥青碎（砾）石混合料等；按沥青材料品种不同分为：石油沥青路面、煤沥青路面、天然沥青路面和渣油路面。但较普遍的分类方法是按其施工方法、技术品质和使用特点分为：沥青混凝土路面、厂拌沥青碎石路面、沥青贯入式路面、路拌沥青碎（砾）石混合料路面和沥青表面处治路面。


沥青混凝土路面


由适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青，加热到一定温度后拌和，经摊铺压实而成的路面面层。


① 碾压式。沥青混凝土混合料多用热拌热铺法制备，其路用性质比较好，故对制备工艺和原材料要求也较高，大多采用集中厂拌法。用得较普遍的沥青混凝土混合料为碾压式类型，即混合料需经重型机械压实后才能成型，故有的国家称它为碾压式地沥青。成型以后路面平整、密实、少尘，有一定粗糙性，因而有较好的行车舒适性和外观；且有较好的耐老化性、耐磨性、温度稳定性和抗行车损坏的能力。使用寿命一般较长，当采用石油沥青作结合料时，大修年限常在15年以上。


② 冷铺式。沥青混凝土热拌冷铺，有的国家也称为冷地沥青，常用于养护小修或需远距离输送混合料的工程，所用沥青比热拌热铺者为稀，用量亦较少，以求在常温时有适当的松散度和粘性，但其使用寿命不及热拌热铺者。


③ 摊铺式。热拌热铺的沥青混凝土混合料可以不用重型机械压实即能成型，常称作摊铺地沥青。为了使摊铺地沥青混合料在摊铺时有适当流动。