沥青路面分类
沥青路面有多种分类方法,按集料种类不同分为:
沥青路面
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、**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。
厂拌沥青碎石路面
也称黑色碎石路面或开级配沥青混凝土路面。其加工工艺和铺筑工艺接近沥青混凝土路面,但其孔隙较大(两者的分界线并不严格,中国以孔隙率10%为分界)。沥青碎石混合料可以热拌热铺,也可热拌冷铺;热铺质量较好,用得较普遍。集料的颗粒有同颗粒及有级配之分,多采用有级配者。和沥青混凝土相比,沥青碎石的细集料和矿粉含量较少,粗集料的比例较大,沥青用量相应也较少。沥青碎石混合料的热稳定性主要依靠集料颗粒间的锁结力,故对沥青用量、稠度、混合料的配合比和集料级配的变动范围可比沥青混凝土为宽,而仍能保持其热稳定性。但因多孔之故,路面*渗水和老化,故沥青碎石常用于面层的下层、联结层、整平层和基层。若用于路面的上层时,须加沥青封层或嵌撒细粒沥青混合料。但也有把它铺在密实的沥青面层之上,作透水的防滑层用的。沥青碎石路面的使用寿命一般短于沥青混凝土路面,但其工程造价常较廉。
沥青路面路面压实
沥青混合料进行摊铺工序之后,就进入了压实环节。沥青混合料的压实是沥青路面施工的重要方面,是非常重要的一道工序,在路面压实的过程中,一定要配备充足的大吨位的压实设备,尽量选用当前较为先进的双轮振动压路机。
沥青路面的压实环节一般包括以下几个方面:路面的初压、路面的复压以及路面的终压。首先,路面的初压。初压是路面压实的首要环节,本环节一般是在混合料摊铺之后直接进行的,此时的温度较高,一般先采用振捣器进行振动挤压,振动之后关闭振动装置,进行慢慢的碾压2-3遍,初压环节的温度一般保持在110—140摄氏度之间。所以说,只要吨位比较小的压实设备就能够起到很好的效果。一般情况下,采用6—8吨位的双钢轮压路机就可以。在碾压的过程中,驱动轮要匀速前进,后退的时候要按照前进时候的碾引移动。在沥青路面进行初压的时候,初压后要有相关的技术人员对路面的平整度、路拱进行检查,一旦发现问题要立刻纠正。如果在路面碾压过程中出现推移现象,这个时候可以等到温度变低之后再进行碾压,如出现横向裂纹,应检查原因并及时采取纠正措施。其次,路面的复压。路面的复压是压实环节的重要阶段,通过复压主要是保证沥青混料的稳定成型,所以说,复压环节一般是在高温下并紧跟初压工序之后进行的。通常情况下,路面的复压环节温度应该保持在120—130摄氏度。一般是通过双轮振动压路机进行路面的碾压,在碾压方式上可以采用与初压相同的方法,碾压的次数应该在6次以上,只有这样才能够保证路面的稳固和结实;再次,沥青路面终压。终压是消除轮迹、缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中面层遗留的不平整,又要保证路面的平整度,因此,沥青混合料也需要在较高但又不能过高的碾压温度下结束碾压。终压结束时的温度应该大于90摄氏度。在路面终压的环节里,终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行,碾压遍数为 2 ~3 遍。通过路面初压、复压、终压三个方面的相互结合,进而保证沥青路面的光滑、稳定和厚实,提高了沥青路面的整体质量。
沥青路面摊铺方法
沥青混合料配比搅拌之后,下一道工序就是进行沥青混合料的摊铺工作。在这个环节中,要注意以下几个重要的方面:首先,在进行路面沥青摊铺之前,一定要清除路面基层上的杂物,保证路面基层的干燥、干净。同时,要保证基层路面密实度、厚度的合理性,为沥青摊铺工作奠定重要的前提基础。在基本路面的整理中,要及时休整基层路面存在的坑槽、松散等问题;其次,进行粘层、透层沥青的浇洒工作。在施工过程中,为了能够更好地保证基层和面层粘结好,在面层铺筑工作的5-8个小时之前,要用1.0-1.2kg/m2的沥青量对基层表面进行浇注,这样就有利于面层和基层的相互粘合。如果路面的基层是水泥混凝土路面或者是陈旧的沥青路面,为了保证面层和基层的粘合,要在旧路面上喷洒一层粘度比较大的沥青;*三个步骤是摊铺沥青混合料。在沥青混合料的摊铺过程中,沥青混合料摊铺机摊铺的过程是自动倾卸汽车将沥青混合料卸到摊铺机料斗后,然后根据沥青路面的基本情况,通过链式传送器将混合料往后传到螺旋摊铺器,随着摊铺机不断往前移动,螺旋摊铺器即在摊铺带宽度上均匀地摊铺混合料,沥青混合料摊铺之后,然后用振捣器进行振动挤压,最后通过熨平板整平。
沥青路面施工原料
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。
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**沥青。有些国家或地区亦有采用或掺用**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。
沥青表面处治路面
表面处治的施工工艺和路用性质接近贯入式,但因其层厚较薄(一般为1~3厘米),故不用主层集料,而是将沥青直接浇洒在洁净干燥的下层上,然后依次撒布集料和浇洒沥青,最后压实成型。表面处治按浇洒沥青和撒布集料的遍数不同,分为单层式、双层式、三层式。表面处治路面的使用寿命不及贯入式路面,设计时一般不考虑其承重强度,其作用主要是对非沥青承重层起保护和防磨耗作用,而对旧沥青路面,则是一种日常维护的常用措施。施工中**次撒布的集料颗粒一般较大,然后逐层缩小粒径;但也有相反的工艺,即先逐层用较细的集料修筑一薄的表面处治层,待积累到一定厚度后,用粗集料压入,形式较厚而热稳定性较好的表面处治层;或先用细集料处治形成一层不透水的封层,然后再用较粗的集料处理,使表面粗糙。
沥青路面性能沥青路面通常用于铺筑路面的面层,它直接受车辆荷载作用和大气因素的影响,同时沥青混合料的物理、力学性质受气候因素与时间因素影响较大,因此为了能使路面给车辆提供稳定、耐久的服务。必须要求沥青路面具有以下几个重要的特征:
1.沥青路面具有高温稳定性。
高温稳定性即沥青路面抵抗流动变形的能力。由于沥青路面的强度与刚度随温度升高而显著下降,为了能够更好地保证沥青路面在高温季节行车荷载反复作用下不致产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害,沥青路面应具有良好的高温稳定性。
2.沥青路面具有低温抗裂性。低温抗裂性指的是沥青路面抵抗低温收缩裂缝的能力。由于沥青路面随温度下降,劲度增大,变膨能力降低。在外界荷载作用下,使得—部分应力来不及松弛,应力逐渐累积下来,这些累计应力**过材料抗拉强度时即发生开裂,从而会导致路面的破坏,所以沥青路面在低温时应具有较低劲度和较大的抗变形能力来满足低温抗裂性能。
3.沥青路面具有水稳定性。水稳定性指的是沥青路面抵抗受水的侵蚀逐渐产生沥青膜剥离、掉粒、松散、坑槽而破坏的能力。这是由于水分的存在一方面降低了沥青本身的粘结力,同时也破坏了沥青路面中沥青与矿料间的粘聚力,从而加速了剥落现象发生,造成了道路的水损害。所以说,沥青路面一定要具有水稳定性,这样才能够保证路面的耐用。
4.沥青路面要具有耐疲劳性。耐疲劳性指的是沥青路面在反复荷载作用下抵抗破坏的能力。它是由于沥青路面在使用期间经受车轮荷载的反复作用,长期处于应力应变交迭变化状态,致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复作用**过一定次数以后,在荷载作用下路面内产生的应力就会**过强度下降后的结构抗力,使路面出现裂纹,产生疲劳断裂破坏,所以,沥青路面应该具有耐疲劳性。
沥青路面材料
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**集料和人造集料两大类。**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。
2.热拌沥青混合料的铺筑
基层准备和放样,铺筑沥青混合料前,应检查确认下层的质量,当下层质量不符合要求,或未按规定洒布透层、粘层沥青或铺热下封层时,不得铺筑沥青面层。为了控制混合料的摊铺厚度,在准备好基层之后,应进行测量放样,即沿路面中心线和四分之一路面宽度处设置样桩,标出混合料松铺厚度。当采用自动调平摊铺机时,应放出引导摊铺机运行走向和标高的控制基准线。
摊铺,热拌沥青混合料应采用机械摊铺,对高速公路和一级公路宜采用两台以上摊铺机联合摊铺,以减少纵向次冷按缝,相邻两台摊铺机纵向相距10~30m,横向应有5~cm宽度摊铺重叠。沥青混合料摊铺机摊铺过程是由自卸汽车将混合料卸在料斗内,经传送器将混合料往后传到螺旋摊铺器,随着摊铺机前进,螺旋摊铺器即在摊铺带宽度上均匀地摊铺混合料,随后捣实,并由摊平板整平。
运料车的运输能力应较主导机械的工作能力稍大。城市主干路、快速路开始摊铺时,等候卸料的车不宜少于5辆。宜采用两台(含两台)以上摊铺机成梯队作业,进行联合摊铺。相邻两幅之间宜重叠5~10cm,前后摊铺机宜相距10~30m,且保持混合料合格温度。摊铺机应具有自动调平、调厚装置,具有足够容量的受料斗和足够的功率可以推动运料车,具有初步振实、熨平装置,摊铺宽度可以调整。城市主干路、快速路施工气温低于10℃时,或其他等级道路施工气温低于5℃时均不宜施工。摊铺沥青混合料应缓慢、均匀、连续不间断。用机械摊铺的混合料,不得用人工修整。
碾压,摊铺后紧跟碾压工序,压实分初压、复压、终压(包括成型)三个阶段。正常施工时碾压温度为110~140℃,且不低于110℃;低温施工碾压温度120~150℃。碾压终了温度不低于65~80℃。碾压速度应慢而均匀。初压时料温较高,不得产生推移、开裂。压路机应从外侧向中心碾压,相邻碾压带重叠1/3~1/2轮宽。碾压时应将驱动轮面向摊铺机。复压采用重型轮胎压路机或振动压路机,不宜少于4-6遍,达到要求的压实度。终压可用重型轮胎压路机或停振的振动压路机,不宜少于2遍,直至无轮迹。在连续摊铺后的碾压中,压路机不得随意停顿。为防止碾轮粘沥青,可将掺洗衣粉的水喷洒碾轮,严禁涂刷柴油。
压路机不得在未碾压成型并冷却的路面上转向、调头或停车等候。也不得在成型路面上停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物,加强成品保护意识。碾压的较终目的是保证压实度和平整度达到规范要求。
压实后的沥青混合料应符合平整度和压实度的要法,因此,沥青混合料每层的碾压成型厚度不应大于10cm,否则应分层摊铺和压实,其碾压过程分为初压、复压和终压三个阶段。初压是在混合料摊铺后较高温度下进行,宜采用60~80kN双轮压路机慢速度均匀碾压2遍,碾压温度应符合施工温度的要求,初压后应检查平整度、路拱必要时应予以适当调整;复压是在初压后,采用重型轮式压路式或振动压路机碾压4~6遍,要达到要求的压实度,并无显著轮迹,因此,复压是达到规定密实度的主要阶段;终压紧接着复压进行,终压选择60~80kN的双轮压路机碾压不少于2遍,并应消除在碾压过程中产生的轮迹和确保路表面的良好平整度。