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摘要:本文结合工程实际案例对沥青路面方案进行分析,城市道路沥青路面的方案比选,需从受力、 经济等多方方面考虑。因此每个环节都不容忽视,都必须认真对待,严格控制,这样才能铺出一条高质量的城市道路来。
关键词:市政道路;沥青路面;方案选择;技术分析
Abstract: In this paper, the actual case analysis of asphalt pavement program, the program of urban road asphalt pavement than the election, to be considered from the force, economic and other multi-So that each link can not be ignored, must be taken seriously, strict control, so in order to spread out a high quality urban roads .Keywords: municipal roads; asphalt pavement; program selection; technical analysis
中图分类号:U416.217文献标识码:A文章编号:
项目概况
某城市道路位于中亚热带季风性湿润气候区,自然区划为Ⅳ5,热量充足、雨量充沛,地形属于平原微丘区,路基土为红粘性土。路面等级:高等级路面,设计年限:15 年,车道特征:双向四车道,车道系数:0.5。
沥青路面设计方案列举
方案一:上面层:4cm细粒式沥青混凝土AC-13C,中面层:6cm中粒式沥青混凝土AC-20下面层:8cm粗粒式沥青混凝土AC-25,基层24 cm水泥稳定碎石,底基层:20 cm水泥稳定沙粒。
方案二:上面层:4cm细粒式沥青混凝土AC-13C,中面层:6cm中粒式沥青混凝土AC-20下面层:8cm粗粒式沥青混凝土AC-25,基层:15 cm密级配沥青碎石ATB-30,底基层:15 cm特粗式沥青碎石。
方案三:上面层:4cm细粒式沥青混凝土AC-13C,中面层:6cm中粒式沥青混凝土AC-20下面层:8cm粗粒式沥青混凝土AC-25,基层:17 cm密级配沥青碎石ATB-30,底基层:20cm水泥稳定碎石。
根据项目情况进行方案比较
面层比较
沥青面层直接经受车轮荷载反复作用和各种自然因素影响,并将荷载传递到基层以下的结构层。密实型中粒式或细粒式沥青混凝土混合料(如AC-13,AC-16)最适宜用于表面层,它的空隙率一般为3%—6%,既可以防止水害及冻害又由于它保留一定的空隙率,热季不会泛油。对气候炎热多雨潮湿地区,宜选用表面粗糙的抗滑面层(AC-C);车辙变形主要产生在中面层,这与中面层设计主要考虑防止渗水而采用细集料较多的密级配有关。为防止这一危害,其开始选用粗级配,使混合料向骨架密实型集料发展,以提高其高温稳定性和水稳性,如选用AC-20C等。从面层来看,三种方案都符合要求。
基层比较
沥青路面的基层承担着沥青面层向下传递的全部负荷,支承着面层,确保面层发挥各项重要的路面性能。从路面结构形式性能比较,首先,通过计算程序的试算和验算,我们可以发现三个方案从结构、受力情况以及抗劈裂强度都能满足规范设计要求,路面抗滑性也能满足现实条件需要。
方案一为半刚性基层。半刚性基层主要采用水泥、石灰或工业废渣等无机结合料,对级配集料作稳定处理的基层结构。半刚性基层沥青路面整体刚度较强,因此沥青面层的厚度可以适当减薄,由于半刚性基层承当了荷载弯距的主要部分,沥青面层因荷载引起的裂缝破坏较少。但是它本身的收缩裂缝难以避免,基层的横向收缩裂缝在使用初期既会反射至沥青面层,形成较多的横向裂缝。另外在多雨地区,半刚性基层直接铺筑在沥青面层之下,雨水不易向下渗透,造成沥青路面水损害的病害。
方案二为柔性基层。柔性基层主要采用沥青处治的级配碎石和无结合料的级配碎石修筑基层。柔性基层由于其力学特性与沥青面层一样都属于柔性结构,在应力、应变传递的协调过渡方面比较顺利,同时由于结构材料均为颗粒状材料级配成型,所以结构排水畅通,路面结构不易受水害。但是由于柔性基层本身刚度较低,沥青面层将承受较多的荷载弯距,容易产生车辙,在同样交通荷载作用下,沥青面层应采用较厚的结构层。
为了结合以上两种基层的优点,特选用柔性结构层和半刚性基层组合而成的混合式路面。因此有可能选择方案三。
经济上比较
由于三种方案的面层、垫层类型一致,这里只对基层、底基层的造价进行比较。通过查看《XX省份造价》,得以下经济造价表:
名称 造价( 元/cm/ m2 ) 备注
水泥稳定碎石 2 方案一的造价为66.4元/ m2。
方案二的造价为150.2元/ m2。
方案三的造价为104.6元/ m2。
石灰粉煤灰碎石 1.5
特粗式沥青碎石 3
密集配沥青碎石ATB-30 6
从三中方案来看,其经济造价由高到低的顺序为:方案一﹤方案三﹤方案二。即方案一最经济,方案三价格居中。从路基排水性能上,方案一和方案三采用的水泥碎石底基层和级配碎石垫层对路面排水起到了明显的作用。方案二采用密级配沥青碎石基层,排水性能没有前两种方案好。
综合经济,结构形式和排水性能分析,我认为方案三比方案一和方案二更为合理,而且当地水泥和石料资源丰富,从而选择方案三作为我的设计方案为了能使此高速公路具有良好的路用性能,且做到长远考虑,减少以后的维修养护费用,故方案三为优选方案。
方案三路面結构层技术统计表
材料的配比控制
本项目对所采用结构层材料有严格的要求,所选用的集料需洁净、含水量低、无风化、杂质含量小,并且集料具有很好的耐磨耗性、足够的强度。本项目的技术人员对级配的控制主要根据Superpave设计方法中控制点和禁区的规定进行的,合理的避开禁区,采用泰波(A.N.TALBAL)公式进行分析,确定项目施工采用的各种集料的最大公称尺寸矿质混合料的级配范围,对集料进行多次筛分,这样才有效的保证施工混合料的级配要求,本项目主要采用的是密级配沥青碎石,本文对密级配沥青碎石进行具体分析,详情见表1。
级配类型 通过筛孔的质量百分率(%)
密级配沥青碎石合理级配表
粘层、封层及透层设置
根据《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006要求,现对所选方案三的中湿状态下的粘层、封层及透层设置如下表
沥青路面接缝处理
梯队作业采用热接缝,首先进行平整度检查,接缝处理。施工时一般会预留100-200mmbu不碾压,摊铺前对熨平板进行预热,使接缝处原有沥青混合料的温度不低于70℃,然后采用的好的钢轮压路机进行碾压,必须保证搭接处卷材间的沥青密实熔合,且有熔融沥青从边端挤出,形成宽度约5-8mm的匀质沥青条,达到封闭接缝口的目的,接缝处理好的时光地段能有效适应垫层强度不足,地下环境复杂、潮湿等各种不利因素,保证防水效果,施工完工后用3米直尺检测其平整度。
结束语
从路基、垫层、底基层、基层的平整度好坏都会传递到面层,只有每层的质量控制都做好了,才能保证道路整体的质量。只有对项目施工计划安排精密、 选择精良设备、先进的施工工艺,同时加强施工组织管理,这样才使得市政路面质量达到更高的要求,满足车辆的安全和舒适性。
参考文献
【1】 沙庆林.高等级公路路面耐久性【M】.北京:人民交通出版社.1999
【2】 李跃军,吴亚中,李亮.《路基施工质量均匀性综合评价》(J)公路交通科技,2010.2
【3】 李彦伟.沥青路面施工质量动态控制方法研究[J].重庆交通学院学报,2002(2)
【4】 曾坚坚 温度对沥青混合料密实度的影响[J].中外公路.2003.23(5)
【5】 刘涛 郝培文 层间接触条件对柔性路面路用性能的影响[J].中外公路.2007.27(1)
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:市政道路;沥青路面;方案选择;技术分析
Abstract: In this paper, the actual case analysis of asphalt pavement program, the program of urban road asphalt pavement than the election, to be considered from the force, economic and other multi-So that each link can not be ignored, must be taken seriously, strict control, so in order to spread out a high quality urban roads .Keywords: municipal roads; asphalt pavement; program selection; technical analysis
中图分类号:U416.217文献标识码:A文章编号:
项目概况
某城市道路位于中亚热带季风性湿润气候区,自然区划为Ⅳ5,热量充足、雨量充沛,地形属于平原微丘区,路基土为红粘性土。路面等级:高等级路面,设计年限:15 年,车道特征:双向四车道,车道系数:0.5。
沥青路面设计方案列举
方案一:上面层:4cm细粒式沥青混凝土AC-13C,中面层:6cm中粒式沥青混凝土AC-20下面层:8cm粗粒式沥青混凝土AC-25,基层24 cm水泥稳定碎石,底基层:20 cm水泥稳定沙粒。
方案二:上面层:4cm细粒式沥青混凝土AC-13C,中面层:6cm中粒式沥青混凝土AC-20下面层:8cm粗粒式沥青混凝土AC-25,基层:15 cm密级配沥青碎石ATB-30,底基层:15 cm特粗式沥青碎石。
方案三:上面层:4cm细粒式沥青混凝土AC-13C,中面层:6cm中粒式沥青混凝土AC-20下面层:8cm粗粒式沥青混凝土AC-25,基层:17 cm密级配沥青碎石ATB-30,底基层:20cm水泥稳定碎石。
根据项目情况进行方案比较
面层比较
沥青面层直接经受车轮荷载反复作用和各种自然因素影响,并将荷载传递到基层以下的结构层。密实型中粒式或细粒式沥青混凝土混合料(如AC-13,AC-16)最适宜用于表面层,它的空隙率一般为3%—6%,既可以防止水害及冻害又由于它保留一定的空隙率,热季不会泛油。对气候炎热多雨潮湿地区,宜选用表面粗糙的抗滑面层(AC-C);车辙变形主要产生在中面层,这与中面层设计主要考虑防止渗水而采用细集料较多的密级配有关。为防止这一危害,其开始选用粗级配,使混合料向骨架密实型集料发展,以提高其高温稳定性和水稳性,如选用AC-20C等。从面层来看,三种方案都符合要求。
基层比较
沥青路面的基层承担着沥青面层向下传递的全部负荷,支承着面层,确保面层发挥各项重要的路面性能。从路面结构形式性能比较,首先,通过计算程序的试算和验算,我们可以发现三个方案从结构、受力情况以及抗劈裂强度都能满足规范设计要求,路面抗滑性也能满足现实条件需要。
方案一为半刚性基层。半刚性基层主要采用水泥、石灰或工业废渣等无机结合料,对级配集料作稳定处理的基层结构。半刚性基层沥青路面整体刚度较强,因此沥青面层的厚度可以适当减薄,由于半刚性基层承当了荷载弯距的主要部分,沥青面层因荷载引起的裂缝破坏较少。但是它本身的收缩裂缝难以避免,基层的横向收缩裂缝在使用初期既会反射至沥青面层,形成较多的横向裂缝。另外在多雨地区,半刚性基层直接铺筑在沥青面层之下,雨水不易向下渗透,造成沥青路面水损害的病害。
方案二为柔性基层。柔性基层主要采用沥青处治的级配碎石和无结合料的级配碎石修筑基层。柔性基层由于其力学特性与沥青面层一样都属于柔性结构,在应力、应变传递的协调过渡方面比较顺利,同时由于结构材料均为颗粒状材料级配成型,所以结构排水畅通,路面结构不易受水害。但是由于柔性基层本身刚度较低,沥青面层将承受较多的荷载弯距,容易产生车辙,在同样交通荷载作用下,沥青面层应采用较厚的结构层。
为了结合以上两种基层的优点,特选用柔性结构层和半刚性基层组合而成的混合式路面。因此有可能选择方案三。
经济上比较
由于三种方案的面层、垫层类型一致,这里只对基层、底基层的造价进行比较。通过查看《XX省份造价》,得以下经济造价表:
名称 造价( 元/cm/ m2 ) 备注
水泥稳定碎石 2 方案一的造价为66.4元/ m2。
方案二的造价为150.2元/ m2。
方案三的造价为104.6元/ m2。
石灰粉煤灰碎石 1.5
特粗式沥青碎石 3
密集配沥青碎石ATB-30 6
从三中方案来看,其经济造价由高到低的顺序为:方案一﹤方案三﹤方案二。即方案一最经济,方案三价格居中。从路基排水性能上,方案一和方案三采用的水泥碎石底基层和级配碎石垫层对路面排水起到了明显的作用。方案二采用密级配沥青碎石基层,排水性能没有前两种方案好。
综合经济,结构形式和排水性能分析,我认为方案三比方案一和方案二更为合理,而且当地水泥和石料资源丰富,从而选择方案三作为我的设计方案为了能使此高速公路具有良好的路用性能,且做到长远考虑,减少以后的维修养护费用,故方案三为优选方案。
方案三路面結构层技术统计表
材料的配比控制
本项目对所采用结构层材料有严格的要求,所选用的集料需洁净、含水量低、无风化、杂质含量小,并且集料具有很好的耐磨耗性、足够的强度。本项目的技术人员对级配的控制主要根据Superpave设计方法中控制点和禁区的规定进行的,合理的避开禁区,采用泰波(A.N.TALBAL)公式进行分析,确定项目施工采用的各种集料的最大公称尺寸矿质混合料的级配范围,对集料进行多次筛分,这样才有效的保证施工混合料的级配要求,本项目主要采用的是密级配沥青碎石,本文对密级配沥青碎石进行具体分析,详情见表1。
级配类型 通过筛孔的质量百分率(%)
密级配沥青碎石合理级配表
粘层、封层及透层设置
根据《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006要求,现对所选方案三的中湿状态下的粘层、封层及透层设置如下表
沥青路面接缝处理
梯队作业采用热接缝,首先进行平整度检查,接缝处理。施工时一般会预留100-200mmbu不碾压,摊铺前对熨平板进行预热,使接缝处原有沥青混合料的温度不低于70℃,然后采用的好的钢轮压路机进行碾压,必须保证搭接处卷材间的沥青密实熔合,且有熔融沥青从边端挤出,形成宽度约5-8mm的匀质沥青条,达到封闭接缝口的目的,接缝处理好的时光地段能有效适应垫层强度不足,地下环境复杂、潮湿等各种不利因素,保证防水效果,施工完工后用3米直尺检测其平整度。
结束语
从路基、垫层、底基层、基层的平整度好坏都会传递到面层,只有每层的质量控制都做好了,才能保证道路整体的质量。只有对项目施工计划安排精密、 选择精良设备、先进的施工工艺,同时加强施工组织管理,这样才使得市政路面质量达到更高的要求,满足车辆的安全和舒适性。
参考文献
【1】 沙庆林.高等级公路路面耐久性【M】.北京:人民交通出版社.1999
【2】 李跃军,吴亚中,李亮.《路基施工质量均匀性综合评价》(J)公路交通科技,2010.2
【3】 李彦伟.沥青路面施工质量动态控制方法研究[J].重庆交通学院学报,2002(2)
【4】 曾坚坚 温度对沥青混合料密实度的影响[J].中外公路.2003.23(5)
【5】 刘涛 郝培文 层间接触条件对柔性路面路用性能的影响[J].中外公路.2007.27(1)
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。