運(yùn)用qc提高瀝青路面抗車轍性能

1、運(yùn)用運(yùn)用QC提高瀝青路面抗車轍性能提高瀝青路面抗車轍性能李建松1、選題理由據(jù)國際性的統(tǒng)計(jì)資料表明，大約80％的瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)都因車轍變形引起。與其他開裂、水損害等病害相比，車轍病害的危險(xiǎn)性最大，它直接威脅交通安全。與其它病害相比，車轍的維修也最難，因?yàn)樗粌H發(fā)生在表面層，也經(jīng)常發(fā)生在中下面層。在我國，隨著汽車重車數(shù)量急劇增加及軸載的加大（特別是超載重車），車轍破壞表現(xiàn)為瀝青混凝土路面最主要的破壞形式。產(chǎn)生車轍破壞的根本原因是因?yàn)闉r青混

2、凝土高溫穩(wěn)定性不足。如何提高瀝青混合料的抗高溫性能？通常采取的措施，一選用較粗級(jí)配類型，即增加粗集料用量減少細(xì)集料用量使瀝青混合料類型為骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)；二采用改性瀝青，僅靠混合料級(jí)配優(yōu)化提高抗車轍能力是有限的，大量試驗(yàn)結(jié)果表明，再利用重交通A級(jí)瀝青的條件下，通過減少細(xì)集料和增加粗集料將懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化到骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)混合料，最多將動(dòng)穩(wěn)定度提高到原來的2～2.5倍。在此情況下可采用高溫粘度大的低標(biāo)號(hào)瀝青或改性瀝青，可將動(dòng)穩(wěn)定度在提高1～2倍。

3、三添加外摻劑比如說抗車轍劑、纖維、水泥、石灰等。連霍國道主干線紅山口—鄯善高速公路建設(shè)項(xiàng)目第十三合同段，起點(diǎn)：ZK3785000，終點(diǎn)：ZK3844600，全長59.6Km。本合同段位于戈壁荒漠地，屬百里風(fēng)區(qū)，夏季地表溫度高達(dá)60多度；冬季風(fēng)沙大，溫度低至零下28.7度；年平均降水量25.5mm。其瀝青路面設(shè)計(jì)型式為：上面層：12.25米寬4cm中粒式瀝青混凝土（AC16C型）；下面層：12.33米寬6cm粗粒式瀝青混凝土（AC25F型

4、）。此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與現(xiàn)行規(guī)范存在沖突；1結(jié)構(gòu)層厚度與最大公稱粒徑，規(guī)范要求瀝青層一層的壓實(shí)厚度厚度不小于最大公稱粒徑的2.5～3.0倍，即AC—25瀝青混凝土單層鋪筑厚度為7～8CM，AC－16瀝青混凝土單層鋪筑厚度為5CM（在內(nèi)地基本上如此設(shè)計(jì)）。結(jié)構(gòu)層厚度與最大公稱粒徑的倍數(shù)關(guān)系主要是考慮施工離析及壓實(shí)情況，混合料粒徑大施工時(shí)易產(chǎn)生粗細(xì)集料離析，透水。2下面層采用AC25F型粗粒式瀝青混凝土，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r（本地具有獨(dú)特的暖溫帶荒漠氣候之

5、特點(diǎn)，沿線地區(qū)雨量稀少，氣候干旱，晝夜溫差大，所在地最高氣溫45.2℃，極端最低氣溫－28.7℃，年均降水25.5毫米。）在現(xiàn)行瀝青混凝土路面施工規(guī)范中屬于?－Ⅱ－Ⅳ區(qū)，重點(diǎn)考慮高溫車轍病害應(yīng)選用AC25C（粗）型瀝青混凝土。（后業(yè)主代表執(zhí)行辦同意采用AC25C型，但在資料里不寫F或C型。）2、QC小組成員組成姓名職務(wù)工作內(nèi)容李建松總工全面技術(shù)負(fù)責(zé)張鵬試驗(yàn)室主任配合比設(shè)計(jì)及成品料拌和羅長青質(zhì)檢工程師全面質(zhì)量負(fù)責(zé)周繼升工區(qū)主任攤鋪現(xiàn)場負(fù)責(zé)

6、人張磊試驗(yàn)員試件成型及馬歇爾指標(biāo)檢測邢少強(qiáng)試驗(yàn)員取芯檢測厚度時(shí)瀝青面層的剪應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表明：①面層厚度變化對(duì)瀝青面層剪應(yīng)力的影響很小。②最大剪應(yīng)力值位于29cm范圍，即中面層是承受剪應(yīng)力主要層次。③當(dāng)瀝青層厚度超過18cm時(shí)，瀝青面層與基層間所受的剪應(yīng)力趨于零。④瀝青面層厚度越小，瀝青面層與基層的層間剪應(yīng)力越大。（2）原材料性質(zhì)及材料設(shè)計(jì)方面的影響①瀝青材料性質(zhì)的影響：優(yōu)質(zhì)瀝青的使用提高了路面的使用性能。通過對(duì)A—70號(hào)瀝青、SBS改性

7、瀝青混合料進(jìn)行車轍室內(nèi)試驗(yàn)比較，試驗(yàn)結(jié)果表明，由于改性瀝青的粘度大于普通瀝青粘度，因而改性瀝青混合料的抗車轍能力明顯高于普通瀝青混合料。②瀝青混合料級(jí)配的影響：級(jí)配是瀝青混合料中礦料的最重要特性，幾乎影響到瀝青混合料的所有重要特性。據(jù)資料，4.75mm篩孔通過率高，混合料級(jí)配細(xì)形不成嵌擠結(jié)構(gòu)，是形成車轍原因。（3）施工質(zhì)量控制及路面均勻性的原因：目前施工質(zhì)量也是造成路面車轍病害的主要原因之一，施工中存在的問題主要有：①混合料離析比較嚴(yán)重

8、，造成級(jí)配偏差，產(chǎn)生軟弱的混合料；②注重平整度，降低了對(duì)壓實(shí)度的要求；③現(xiàn)場施工組織差，碾壓不及時(shí)，漏壓；④油石比控制不準(zhǔn)確等因素；⑤施工過程中層間結(jié)合差，造成瀝青路面層間滑動(dòng)。預(yù)防及減少車轍病害的措施：1、調(diào)整瀝青混合料級(jí)配，增加骨料用量減少細(xì)集料用量使混合料類型由懸浮密實(shí)性轉(zhuǎn)變?yōu)楣羌苊軐?shí)結(jié)構(gòu)；在一定范圍內(nèi)增大粉膠比，以提高瀝青結(jié)合料的粘度。礦料的最大粒徑、級(jí)配組成不同，所組成的瀝青混合料強(qiáng)度構(gòu)成不同，受自然因素的影響也不同。瀝青混合

9、料的高溫穩(wěn)定性能主要取決于礦料骨架，尤其是粗集料的相互嵌擠作用，對(duì)瀝青混合料級(jí)配作適當(dāng)調(diào)整改善，適當(dāng)增大集料粒徑和增加粗集料用量，采用棱角尖銳的機(jī)制砂，提高瀝青混合料的嵌擠力和內(nèi)摩阻力，適當(dāng)增加粉料用量，提高瀝青混合料的粘結(jié)力及密實(shí)度，來滿足瀝青混凝土路面的抗變形能力。瀝青混凝土在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮混合料的透水性和耐久性，不應(yīng)顧此失彼。2、選用高溫粘度較大的低標(biāo)號(hào)瀝青，減少瀝青用量。3、選用改性瀝青。4、添加抗車轍劑，水泥、石灰等。

10、5、交通限制，加大超載車輛的管制力度。減小設(shè)計(jì)縱坡坡率等。4、本工程具體實(shí)施情況根據(jù)本工程實(shí)際情況從瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)、油石比控制，拌和及攤鋪、碾壓方面進(jìn)行。（本項(xiàng)目業(yè)主明確要求不得使用改性瀝青及添加劑，不得使用高溫粘度較大的金石牌瀝青。只有從混合料級(jí)配上挖掘潛力，以提高抗車轍能力。）1）、混合料配合比級(jí)配設(shè)計(jì)，及油石比方面。配合比設(shè)計(jì)分為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)兩方面。1、目標(biāo)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化空隙率VV按4％～6％控制，最好

11、在4.5％～5.0％間。（據(jù)資料證明當(dāng)施工現(xiàn)場空隙率大于7％時(shí)，瀝青砼路面透水明顯，容易產(chǎn)生水破壞，當(dāng)空隙率大于8％時(shí)透水嚴(yán)重，混合料水穩(wěn)定性很差；同時(shí)由于瀝青和空氣接觸面積的加大易老化，瀝青混凝土路面耐久性得不到保證?，F(xiàn)場空隙率小于7％，滲水不明顯。當(dāng)空隙率小于3％時(shí)特別容易產(chǎn)生車轍。綜合考慮現(xiàn)場空隙率控制在5%～6%比較合理。施工現(xiàn)場壓實(shí)度通常以馬氏密度的97％控制，大體反算馬歇爾擊實(shí)密度與最大理論密度之比在4.5％～5.0％間。）