交通运输论文高速公路施工方向论文范文四

所属栏目：交通运输论文
发布时间：2013-08-02 09:02:47  更新时间：2013-08-02 09:45:44

　　本文选自国家级期刊《交通世界》， 《交通世界》创刊于1994年，由中华人民共和国交通运输部主管，交通运输部科学研究院主办，《交通世界》杂志社出版，面向国内外公开发行的中央级科技 期刊，国内统一刊号CN11-3723/U，国际标准刊号ISSN1006-8872。其凭借丰富的内容、精致的印刷，成为中国交通系统影响力最大的主流 媒体之一。
　　摘要：近些年来，随着我国综合国力的大力增强，高速公路建设取得了前所未有的发展。高速公路由于通行能力的大力增强，所以车速较快；同时，高速公路的建设降低了运行车辆的社会成本，因此车行密度大，并且随着大型车辆和超载车辆明显增大，给沥青路面带来了明显的早期损坏，沥青路面上面层是影响路面质量最直接的因素，也是最主要的因素，要提高路面的工程质量，上面层的材料质量必须保证，且配合比是否合适，在沥青路面的质量问题中起到了举足轻重的作用。本文主要针对高速公路SMA上面层的配合比设计等问题，讨论保证面层材料质量的相关方法。

　　关键词：高速公路,沥青砼路面,SMA上面层,配合比设计

　　高速公路由于行车密度大、车速快，并且随着大型车辆和超载车辆明显增大，给沥青路面带来了明显的早期损坏（如车辙、泛油、推拥等）。这也对沥青路面的级配情况、抗滑性、平整度、耐高温、低温抗裂性等提出了更高的要求。其中上面层是影响路面质量最直接的因素，也是最主要的因素，要提高路面的工程质量，上面层的材料质量必须保证，在此将从沥青砼上面层配合比设计等问题，讨论保证高速公路SMA上面层材料质量的几个关键因素。

　　沥青砼路面上面层配合比的设计过程包括：目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段。

　　1．目标配合比设计阶段

　　（1）原材料的选择

　　沥青

　　由于我省属于寒冷地区，沥青应选用AH-90重交通道路石油沥青，以免冬季冻裂、夏季泛油。修筑高速公路路面的沥青，要考虑在高温时要具有较低的感温性，又要考虑低温时又具有较好的抗裂能力，所以选择沥青是关键。

　　同时为了提高沥青的使用品质，特别是对重交通量沥青砼表层，应该采用改性沥青如AH-90和SBS改性剂配伍后的改性沥青。

　　集料

　　骨料最大粒径的确定：级配中的粗集料粒径大小与沥青混合料的抗疲劳强度和抗车辙能力有密切的关系。从国内外相关科研资料表明，当沥青混合料厚h与最大粒径D的比值接近2时，表面层的抗滑性、路面抗车辙能力、耐久性有明显的提高，同时可减少路面平整度的衰减。

　　判断集料的酸碱性。由于沥青含有沥青酸显酸性，为了使集料与沥青有较好的结合能力，所以在选择时应该不采用酸性的集料，但玄武岩虽然是酸性石料但沥青中加入SBS改性剂和抗剥落剂后粘附性仍可达到4级。

　　SMA表层的集料，应该选用洁净、干燥、无风化、坚硬、耐磨、韧性好的碎石，同时应符合磨耗值、磨光值、冲击值和压碎值等要求。

　　为了使沥青砼表层的细集料与沥青有良好的粘结能力，尽量使用人工的机制砂或石屑，而避免使用天然砂。

　　填料

　　沥青砼用的填料宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石（憎水性石料），经磨细得到的矿粉。矿粉要求干燥、洁净。

　　纤维稳定剂采用木质素纤维，应在250℃的干拌温度不变质、不发脆、使用纤维必须符合环保要求，不危害身体健康。且必须在拌制过程中能充分分散均匀。

　　碎石严禁尺寸有重叠现象，一般选5～10mm、10～15mm、15～20mm之类的碎石，避免拌和出现溢料和待料现象，尽量控制超大粒径的含量，应不大于3%，超最小粒径含量不大于7%。

　　（2）、矿质混合料比例的确定

　　组成材料的原始数据的测定。

　　1）、计算组成材料配合比。

　　SMA必须具有互相嵌挤紧密的粗集料骨架，形成石－石嵌挤结构。对SMA16和SMA13的粗集料骨架是4.75mm以上的粗集料。矿料级配VMA在17％左右，马歇尔试件的VCAmin应该小于粗集料骨架捣实状态下的VCADRC。

　　2）、调整配合比。

　　计算得的合成级配应根据下列要求作必要的配合比调整。

　　通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限，尤其应使0.075mm、2.36mm和4.75mm筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中值；对于重交通的高速公路面层，宜偏向级配范围的粗限；合成级配曲线应接近连续的或合理的间断级配，但不应过多的犬牙交错。

　　3）、最佳油石比的确定

　　根据沥青混合料的强度理论，沥青用量少时，沥青不足形成薄膜粘结矿料颗粒，抗剪强度不高，沥青用量过多时，起润滑作用的自由沥青增加，使内摩阻力降低，粘结力下降，强度减小。

　　目前，国内沥青油石比由室内常规马歇尔试验确定，即由沥青混合料密度、稳定度、孔隙率等指标初步确定油石比，与规范的取值要求进行比较取值。

　　我省属于寒冷地区，夏季气温较高，冬季气温偏低，油石比取高限利于提高路面热稳定性、抗车辙能力和抗滑性。近年来由于温室效应的影响，更应特别注意沥青混合料表层油石比（取低限）。近几年，我省的几条高等级公路，在油石比方面都有所改变，明显改善泛油、车辙现象，提高抗滑能力，这与油石比有直接关系。

　　高等级公路面层沥青混合料油石比的确定不仅与马歇尔试验有关，同时也与动稳定度试验有着密切的关系。

　　由动稳定度鉴定级配和油石比是合理的，这也是经过实践当中证实总结的一条经验，目前我国也在广泛推广和应用之中。

　　2.生产配合比设计阶段

　　（1）、冷料的调试

　　冷料的调试主要根据目标配合比的矿料比例

　　根据沥青砼拌和的产量Q，确定每分钟矿料的进料数量：（假定碎石含水量为0，石屑含水量为X）

　　A集料：Q×（1－Z）×PA÷60t/min

　　B集料：Q×（1－Z）×PB÷60t/min

　　石屑：Q×（1－Z）×PC×（1+X）÷60t/min

　　Z：表示油石比PA：A集料用量PB：B集料用量PC：石屑用量

　　（2）、操作室内冷料的流量是通过相应的度盘控制。将每个冷料仓对应的度盘旋至两个不同的刻度上，称量每个流量，根据（1）中所计算的流量即可内插求得对应的度盘数值。

　　（3）、生产配合比的调试

　　分别取二级筛分后进入热料仓的材料进行筛分，确定各热料仓的矿料比例，供拌和站使用，按最佳油石比±0.3%进行马歇尔试验和动稳定度试验，进一步确定生产配合比中的最佳油石比。

　　3.生产配合比验证阶段

　　一个配合比能否真正运用到施工中去，这要通过试验段来验证，通过铺筑试验段可以确定摊铺机的摊铺温度，摊铺速度、振级、压路机的碾压工作，以及确定松铺系数等。

　　在铺筑试验段的过程中，在拌和站取样进行马歇尔试验和抽提试验，抽提后的矿料进行筛分试验，试验结果应符合设计要求。

　　在试验路段碾压成型12小时后，对摊铺的沥青面层进行钻芯取样，以检测其厚度及压实度。

　　4.结语

　　沥青路面在世界各国采用近百年，沥青混合料配合比设计也有一套完整的理论作为指导，然而，由于各地气候条件、施工手段、原材料各异，使这一学科具有复杂性和多变性，根据近年对我省高速公路一些工程的实践工作经验，提出了上述观点，诣在和同仁们共同探讨，以达到提高之目的。

　　参考文献:

　　[1]陈明时;浅谈沥青砼SMA-5应力吸收层配合比设计[J]《科技风》2009(13)

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