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1、半柔性路面在高速公路长大上坡路段养护中的应用2010-01-07 《养护与管理》 颜昌清 我国已建或在建的山区高速公路里程逐年增长,其中长大上坡路段往往是病害多发位置。就沥青路面来说,长大上坡路段车辙和油污损害两类病害易出现。车辙根据严重程度不同采用微表处填充、薄层罩面、铣刨回填高模量沥青砼等措施处理;车辆漏油造成的油污损害多表现为连续密集的小坑槽,一般需要铣刨或局部挖补;以目前的处理手段,两类病害仍易反复。为探索适用于高温多雨及特重交通下长大上坡抗车辙、抗油污的养护方法,在京珠北高速公路上修筑了约130m的半柔性路面试验段。
2、京珠北高速公路于2003年3月建成通车,为双向四车道沥青砼路面。作为进出广东的主要通道,存在交通量大,交通组成以货车为主;路段超载货车较多,路面整体结构承载能力要求较高;有十几公里长大纵坡,长大上坡路段车辙、车辆油污损害多发等特点。因此,该项目养护施工难度较大,且存在病害反复出现,特别是油污损害。09年6月3日-6月5日,在京珠北云岩服务区南行入口匝道实施砂浆半柔性路面试验段。试验段经7、8月高温多雨季和11月雨雪低温天气,目前使用效果较好,未出现病害。 一、半柔性路面材料要求及施工技术 半柔性路面由多孔隙沥青混凝土及水泥砂浆(含硅
3、灰)所组成,即将水泥砂浆填充在开级配沥青混凝土的孔隙中。开级配沥青混凝土包含粗集料、沥青、填充料及木质纤维,沥青混凝土配比中粗集料约占91.2?92.2%、沥青占3.6?4.6%、填充料占4.0%、木质纤维占0.2%的总重。空隙率约25?30%,其比重较一般沥青混凝土为轻,大约在1850kg/m3左右。水泥砂浆由特殊水泥粉末、掺料、强塑剂及水拌合而成。 (一)开级配沥青砼铺筑及技术要求 1.开级配沥青砼铺筑 开级配沥青砼空隙率控制在25%?30%,经试制确定级配。 (1)用常规摊铺机来铺设一个压实厚度为50mm的开级沥青层。开级
4、沥青与改性聚合沥青的最适宜铺设温度是140?160℃。在温度冷却至110℃前必须完成全部的碾压工作。 (2)若有横向接缝存在,逐渐倾斜铺设足够长度的常规沥青预混料来收尾,从接缝处开始铺设,使用切割机来切出横向接缝,在清除掉多余的预混料后才开始接铺开级沥青层。 (3)让开级沥青有2?3小时的冷却时间。 2.开级配沥青混合料的要求 (1)开级配沥青砼成分 开级配沥青砼成分比例 (2)孔隙比必须保持在25%?30%之间(马歇尔冲压2×50次)。 (3)磨损损失值,按照Cantabro测试方法,不得超过25%。 (4)流失值不得
5、超过0.3%。 (5)已混合的骨料和填料的级配 (二)砂浆浇注及技术要求 1.砂浆混合及质量要求 开级配沥青层施工完成后,采用持续混合机来混合砂浆和清水(大约每25kg干粉混合4.8kg清水),制备砂浆。(下图:砂浆搅拌设备) 对于砂浆,准备至少6个任意的高强度高粘性胶粉样品,体积分别为100mm×100mm×100mm做综合强度测试(7天和28天)。要求如下:综 合强度(MS26)7天最小55MN/m2 28天最小80MN/m2 密度(MS26)2150kg/m3 凝结时间(MS522)6~8小时 流动时间(一升的
6、标准测量值)最少10秒、最多18秒 W/C比0.16~0.22 2.砂浆的浇注及质量要求 砂浆混合好后,将其通过软管浇注在开级配沥青砼上,让其自由渗透进空隙中,凝结后并形成半柔性路面结构。 对于已完成的半柔性路面有如下质量要求:综合强度(MS26)7天最小5MN/m2 28天最小7MN/m2 抗滑性能,PSRT(BS8204:Part5:1994)最小45 纹理深度,SandPatch测试(BS598:Part105:1990)0.5mm~1.2mm。 二、试验段施工及效果评述 试验段选择在京珠北高速云岩服务区南行
7、入口匝道,该服务区位于16km长连续纵坡坡顶,进入车辆多为货车,交通量大。匝道原路面为沥青砼路面,沥青砼层厚约10cm,下设36cm水稳基层,全长130m,纵坡约4%。经5年运营使用,路面已出现严重的车辙、坑槽、沉陷、龟裂等病害。 (一)试验段施工 试验段施工次序依次为:铣刨10cm原路面、处理病害——铺筑5cmFAC-20沥青砼下面层——铺筑5cm开级配沥青砼上面层——浇注砂浆。 1.原匝道路面处理 试验段铺筑之前,先铣刨原路面约10cm,铣刨后对下层病害进行处理。路面铣刨及病害处理完成后,先行铺筑5cmFAC-20沥青砼并施
8、工乳化沥青粘层。乳化沥青使用量大约为300g/m2?500g/m2㎡,主要是防止下阶段施工砂浆时砂浆往下渗透。 2.浇筑砂浆 开级配沥青层施工完成后,采用持续混合机制备砂浆。砂浆混合好后,将其通过软管浇
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