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技术资料
为对比分析排水沥青路面与传统密级配沥青路面的技术特点,本文将主要以PAC-13 排水沥青混凝土上面层与SMA-13 沥青玛蹄脂混凝土上面层为分析对象, 从两种路面原材料技术要求、配合比设计方法、防水粘结层设计、施工工艺、施工质量检测以及技术特点等方面进行技术论证。
1.1 设计依据
本技术方案采用和遵循的主要标准、规范如下:
(1) 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
(2) 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011) )
(3) 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)
(4) 《排水沥青路面设计与施工技术规范》(JTG/T 3350-03-2020)
1.2 原材料技术要求
1.2.1 沥青
排水沥青路面应采用专用改性沥青,以增强集料-集料、集料-沥青间的界面粘结强度,使大空隙排水沥青路面具备优良的抗高温稳定、抗水损害及抗飞散等路面性能。SMA 沥青玛蹄脂表面层一般采用 SBS 改性沥青或橡胶沥青,以下以
SBS 改性沥青作为对比对象进行分析论证。沥青质量技术要求对比如表 1.2-1 所示。
表 1.2-1 沥青质量技术要求对比
注:[ 1] 表中 135°C运动粘度可采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的“沥青布氏旋转粘度试验方法布洛克菲尔德旋转粘度计(Brookfield 型)”进行测定;
[2] SBS改性剂掺量不小于4%,试验方法依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》
(JTG E20-2011);
[3] 表中贮存稳定性离析试验仅作为成品排水路面专用沥青的检测技术指标,对采用“干法”现场制备的专用改性沥青可不做要求。
1.2.2 粗集料
排水沥青混合料所用粗集料应均匀、洁净、干燥,宜选用高粘附性、高耐磨耗性、高耐破碎性的优质集料,玄武岩或辉绿岩均可使用。粗集料质量技术要求对比如表 1.2-2 所示,PAC-13 与 SMA-13 粗集料的规格要求如表 1.2-3、表 1.2-4 所示。
表 1.2-2 粗集料质量技术要求对比
注:按照T0316 试验的标准进行高温压碎值试验步骤。将装有试样的压碎值试验仪和压柱一起放入 192±2℃的烘箱内保温 2h 后,取出试样立即按试验方法进行试验,所有试验操作应在 5 分钟内完成。
表 1.2-3PAC-13 粗集料的规格要求
表 1.2-4SMA-13 粗集料的规格要求
1.2.3 细集料
排水沥青混合料所用细集料宜采用由石灰岩经专用设备加工而成的机制砂, 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质。细集料质量技术要求对比如表 1.2-5 所示,PAC-13 与 SMA-13 细集料的规格要求如表 1.2-6、表 1.2-7 所示.。
表 1.2-5细集料质量技术要求对比
表 1.2-6PAC-13 细集料的规格要求
表 1.2-7SMA-13 细集料的规格要求
1.2.4 填料
排水沥青路面应采用石灰岩和岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料磨细的矿粉,必须保持干燥、洁净、无风化、无杂质。矿粉质量技术要求对比如表 1.2-8 所示。
表 1.2-8矿粉质量技术要求对比
1.2.5 纤维
在重载交通情况下,本项目 PAC-13 排水沥青路面建议采用聚酯纤维作为增塑稳定剂材料,掺量为沥青混合料质量的 0.1%;SMA-13 沥青玛蹄脂表面层采用木质素纤维,掺量不小于沥青混合料质量的 0.3%。
1.3 配合比设计方法
在进行排水沥青混合料的配合比设计时,应同时考虑路面表面层的排水功能及耐久性。与普通沥青混合料配合比设计相比,排水沥青混合料的主要特征为空隙率大,粗集料含量高,以间断级配方式形成石-石嵌挤的“骨架-空隙”结构,采用以往通过马歇尔稳定度试验进行配合比设计的方法,难以确定沥青用量。
为此,排水沥青混合料配合比设计是以满足空隙率的要求为标准(以析漏- 飞散确定最佳沥青用量),同时保证混合料的强度、高温稳定性和耐久性。两种改性沥青混合料质量技术要求如表 1.3 所示。
表 1.3 沥青混合料技术要求对比
1.4 防水粘结层设计
密级配沥青表面层与下卧层之间一般采用乳化沥青粘层,而排水沥青路面为大空隙透水结构,必须设置质量较好的防水粘结层。
对于新建道路,排水沥青路面防水粘结层可采用改性乳化沥青类材料或改性热沥青类材料,如橡胶沥青、SBS 改性沥青等。对于重载交通的改扩建工程,建议采用改性热沥青类防水粘结层,并同步撒布一定数量的预裹附沥青碎石。
1.5 施工工艺
1.5.1 温度要求
排水沥青混合料拌和设备宜采用间隙式沥青混合料拌和机,沥青混合料的施工温度对比如表 1.5 所示。
表 1.5施工温度范围对比(℃)
1.5.2 混合料拌合、运输、摊铺、碾压
(1) 当采用间歇式拌和机时,每盘排水沥青混合料的生产周期不宜少于
55s,传统沥青混合料的生产周期不宜小于45s。
(2) 排水沥青混合料运输、摊铺与传统沥青混合料基本相同。
(3) 初压与终压采用钢轮压路机,复压宜采用胶轮压路机。初压采用钢轮压路机紧跟摊铺机静压 3~4 遍,复压采用胶轮压路机压实 1~2 遍,终压采用钢轮压路机压实 1~2 遍收面以保证平整度。
1.5.3 交通控制
(1)当采用间歇式拌和机时,每盘排水沥青混合料的生产周期不宜少于55s,传统沥青混合料的生产周期不宜小于45s。
(2)排水沥青混合料运输、摊铺与传统沥青混合料基本相同。
(3)初压与终压采用钢轮压路机,复压宜采用胶轮压路机。初压采用钢轮压路机紧跟摊铺机静压 3~4 遍,复压采用胶轮压路机压实 1~2 遍,终压采用钢轮压路机压实 1~2 遍收面以保证平整度。
1.5.4 标线施工
(1) 排水沥青路面宜采用双组份透水标线,行车道间虚线标线可采用絮状透水标线,实线可采用点状透水标线;
(2) 密级配沥青路面一般采用热熔标线,不具备透水和雨夜反光功能。
1.5.5 排水系统
排水沥青路面的路面排水系统由排水面层和边缘排水系统组成,雨水通过排水沥青路面内部横向进入边缘排水系统,然后进入路界地表排水系统。边缘排水系统型式可根据排水需要、路侧安全与景观协调、施工条件等因素选定。
1.6 施工质量检测
沥青混合料的施工质量检测标准如表 1.6 所示。
表 1.6沥青混合料施工质量检测
1.7 技术特点
排水沥青路面与传统沥青路面技术特点对比如表 1.7-1、1.7-2 所示。
表 1.7-1排水沥青表层与其他表面层混合料技术特点对比表
表 1.7-2 沥青表面层方案比选
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