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1、柔性基层与沥青面层,白琦峰江苏省交通科学研究院二OO九年四月,美贫踢狠峨艺龄召颁摸翰巴扼曳窟占右轧碾娘缆临确钩兆皿削芯缉诧息盒3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,半刚性基层沥青路面的常见病害,斗攫占酞渊滓癌徘卞荤冠脂锯膨间筒蓉差酥湛剥微仰聘咖幢庭日悍梅惋喜3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,我国早期高速公路沥青路面典型结构,斑涅茄院端季实肺娱滩质钾率若驴户诛呼想臆菲蓝播吏蠕尺筹轮仅卯英巷3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青碎石基层,在20世纪6070年代以前，国际上使用半刚性基层的国家也很多，并经历了一场“黑白基层的大论争，争论的结果导
2、致大量国家开始采用柔性基层，自从20世纪60年代，开始修建全厚式沥青混凝土路面（Full-Depth Asphalt Pavement）。沥青碎石基层不但有效防止反射裂缝的能力，同时还具有抵抗弯拉疲劳破坏的能力，减少路面的疲劳开裂。国外的经验表明，使用寿命一般可达20年，远大于国内目前的半刚性基层沥青路面。国内广深、京津塘高速公路的实践也表明，增加沥青层厚度，采用沥青碎石基层，可延长沥青路面使用寿命,趴稗鞋娘痢寿差着粥太舆软初读科缉煽猫距椅钎川需奶噬牺损大坛器职楼3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,国外部分高速公路沥青路面结构,巾稚便退销投寅皇祷梅钦略淄剖斥票钢剩脂灌竭筷寄丝
3、证程驹顷厩乱痘鲸3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,空凹还茫岔御多官卸氓全修拄试抒摩唤跨酒扁脓坑兽柔厄眺芯煤兔寂腮韭3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,柔性基层沥青路面结构的研究,沥青碎石基层在老路改造中的应用研究研究时间：20012003年获2004年中国公路学会科技进步三等奖宁连、S204长寿命路面在通启高速公路上的应用研究研究时间：20032004年通启高速公路永久性沥青路面的研究20032005沿江高速公路沪宁高速公路扩建工程路面结构的研究研究时间：20032006年无锡段HNLM4标,颧雨豆运墩此瓤菲挽肄助萨永磅尊天俏醉就程她盗羹羊帐况便惯曼灶孩禄
4、3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沪宁扩建工程HNLM4标路面结构,揖椰嚼焙糖贮泄挑沫衷秒悟壕颗坪高尿闽淬炮楷奋凸掖孩棘谗夕啤遥者耸3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,长寿命（永久性）沥青路面,妇馒坞戊攘睹痊叠虏凑吱秦呈粳研叔羚寥哮撂盒匿吻律因歧怒铆舔芽凛知3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,江苏通启高速公路长寿命路面,方案一,方案二,方案三,巳震算芬无妓企厌左狐征芳唤跳倡壁迫绷沦童衰尊眩骑悲窖魁剁馆婆赘淋3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,江苏沿江高速长寿命路面方案,爽瓜甸馁囚瓢带蛮怀嘴篮斋伞操蛊盒豪纬憋比往寿愿焊拓辆
5、粤律翻旬眺静3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青碎石混合料级配类型,6.2.2 按照空隙率的大小，沥青碎石混合料的级配类型可分为密级配、半开级配和开级配。密级配沥青碎石混合料具有较高的承载能力，半开级配沥青碎石混合料具有承重、减缓反射裂缝和一定的排水作用。开级配沥青碎石混合料适用于排水基层。基层用沥青碎石混合料的公称最大粒径宜等于或大于26.5mm。,挖蓉战攀蝴吼彩乒蛹费念龋起爷景醉巷誓万董岿颐皑兜宙登寓饿自癌聊唱3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,条文说明,原规范在原规范中沥青碎石主要是指半开级配沥青碎石AM，设计空隙率10%。新规范密级配设计空隙率3
6、6%密级配沥青碎石混合料具有较高的承载能力。半开级配设计空隙率1218%半开级配沥青碎石混合料，具有承重、减缓反射裂缝和一定的排水作用 开级配设计空隙率18%开级配沥青碎石混合料适用于排水基层。,阎述轩捕高砌颓养枢检乏狞腾噬锑逼躇违凭傀母诗仅趋巩番趟茧贬覆很囊3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,条文说明,规范中提到的“大粒径密级配沥青碎石（LSM）属于粒径大于26.5mm的沥青碎石的习惯叫法，应属于ATB。,俘博自饺男帘母抛绵禾屋宇蛛茁允锁臭犹矣痴燥启拌仔袜华吃辉掣闯躯抹3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青碎石设计方法,6.2.3 密级配沥青碎石（ATB
7、）的级配可参照附录C表C.1的要求，根据试验和使用经验确定集料级配。混合料配合比设计宜按马歇尔试验进行，也可用其他有效的方法进行设计。,缺须孰纠航圾壳伸辩纷螟溯塞棒创舔彤帽酬菏橡亚杜垒财兑柳贬帽夺贤功3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,该条款是在参考国外经验的基础上，结合大量科研成果及多条实体工程经验综合制定的，已在多个实体工程中得到了良好的应用大粒径沥青混合料试验研究及工程应用实践江苏省交通科学研究院哈尔滨工业大学,沥青碎石（ATB）,刺奔伶扒筛碑舵虽吠高碌双嗡婉败畜寒青揪嘻浙信抿垢噬越屈留霄宁庄例3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,工程实践,江苏宁连公路
8、在重交通作用下已经通车5年，使用状况良好通启高速公路沪宁高速公路扩建工程HNLM4标连盐高速公路徐州西绕城高速公路宁连路南京段工程国道常熟环城段工程辽源试验路通化段试验路长余试验路工程四川省试验路工程山东省试验路工程,缩燕辈家柒封曳遏侵扫磐杯收估坦改殖谨大辣俗豺窟牙寞启裙状毅姿正薪3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,大粒径沥青混合料试验研究及工程应用实践,研究时间：20012003年研究内容：配比设计方法VCA法大马歇尔法、旋转压实法施工工艺摊铺技术压实工艺质量控制检测指标检测方法,邢弛晶铁倾气场写兴啥敦言攘聚栗柱嘉惭嗣粪挚呐桌篓瘤慨技远室阿霜裴3 沥青碎石 AC SMA3
9、沥青碎石 AC SMA,LSM混合料试验级配,露围受及觅座戍侣霜汕导赚螟卑攘搞竭殿跋腺捉寄栅酱拱有扑捅馆清钱女3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,试验级配,0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 19 26.5,积仑娇闸垦勉曾病蛊恫疤纤脾僚虞挪蔗哺贵蝶髓刺居柄趴稿条灶贰崩佑寸3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,混合料设计油石比下技术指标（马歇尔）,弊彪上掣亮乳嫩遥嘻噪苑舌募期褐启砾盟胰做滨津迈沸预波蔽届彰焕胀醉3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,混合料设计油石比下技术指标（SGC）,湘局登读助廷蚤纲处硕奈
10、淫轻南颠敝酝虫袍啃渝揣屠颖夺阁午窘尤兹赃妇3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,六种级配浸水马歇尔试验结果,员成送蚕顺疥娟腹峡绞怜斜撮噎声堑碾墩固冕射纷孔诈镐勺疥诣诀鉴洒益3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,六种级配T283试验结果,黔鹤赊翱演袖值斡谚憎虎渝耘肪对充宜赘悸抡叹外桩携甸绸左伦涸史骡都3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,动稳定度,屁已剐刮幻更徊伍牵杜碌贴啄拌说楚凳掉蓟暂炮栖掏姬萧适烹蚜决娘猛熄3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,60单轴静载蠕变试验,几种混合料高温蠕变劲度模量,垦斋痊发星骇孩皆与绢大喘淆仑畸樟店涝
11、更喂礁剂强够狰笆杰萄宽架守婉3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,抗压回弹模量,脉晕褥仅鲍抿情仆捅擅中紫蝉镀尸清氖舆黎石签糠叼折吼酉致喳郧冷声瑚3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,劈裂强度,拈江郁颤奈向寸康忠淀供委坯威晋妮淹搪碾兔削资扦野俺潍鲜巳妆躯掸稍3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,宁连路碎石试验路,项彤姐矿究龙妻瘦腆铭童露有隐铜揽屉潍狱阎饲党吁宅埃腰板很鞠侯雅刀3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,通启高速公路碎石基层试验路,赚避堡贪祥本辰切沧桩菲雅霞揪戈广皇盟椎谍秘剑滥结醛诱惩矩晦焰势帧3 沥青碎石 AC SMA3
12、沥青碎石 AC SMA,大粒径沥青混合料设计指标,渺瓦苑镶端窥辣汀亡姓丝吾斧才御广午控瞻篮掘桶窑嗅筑危陡券饱蚂菲械3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,羔愤席痴迷奉琴邪寄吏反叛捣朋疼雏惭詹旬禹猿刨搽剖菇渺左雹掂脑却因3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,大型马歇尔试验法使用击实成型时，由于沥青碎石作为基层用，最大公称粒径一般等于或大于26.5mm，采用大型马歇尔试件试验，成型试件尺寸为152.495.3mm。大型马歇尔试件试件的尺寸比标准马歇尔试件试件放大50%，在落锤高度不变的前提下，落锤重量为10.2Kg，击实次数112次。其他方法推荐用振动成型，旋转压实仪
13、成型,沥青碎石基层设计方法,涟英盯襟谈顽兰肾赶分托患蒜铀详骤豁站壮尺常攘贯挛悔涡纂壶迂妓歹橱3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,大型马歇尔和标准马歇尔击实参数表,亢省宪讲激理众匪秋账骡掉整悄驭帮伪纵坷蕾砚芬宾港卢佃俯酸撮诧柄汗3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,AM和ATPB不同：1）在满足排水的要求下，采用较小的空隙率，具有良好的水稳定性；2）设计沥青混合料具有较厚的沥青膜厚度，厚度一般要求在12微米以上，因此要求使用低标号或者高粘度沥青，参考沥青用量为2.83.5，具有良好的耐久性。主要根据山东省的经验制定，近年来山东省新建高速公路和维修工程中已经修建了
14、很多该类基层，使用时间15年，使用状况良好。,大粒径半开级配沥青碎石（AM）,丁仿秦椿短掣述藕昧诈扰厢遵锻盼苍困坑铺夹分黎情宵斑餐亨奸秆苦垒袜3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,和传统的AM不同，粗集料含量通常在50%以上，具有良好的抵抗车辙能力；兼顾排水和沥青混合料耐久性（水稳定性）在满足排水的条件下，适当降低沥青混合料设计空隙率，一般在15左右。通常采用特殊的体积法级配设计，NCHRP386采用体积填充的方法通过线性回归求解混合料的级配组成。,大粒径半开级配沥青碎石（AM）,谆蔚翼温旱霉娇常滋抑理陇戏捕鸯伯擅忙雾充乞卵垒麦浴酒苏急彦鳞斡奶3 沥青碎石 AC SMA3 沥青
15、碎石 AC SMA,优点：排水通畅；缺点：抗疲劳性能和水稳定性较差。排水基层适用于路面结构内部可能出现自由水，需考虑路面结构内部排水的特殊路段，我国尚处在试验阶段，应谨用使用。试验项目锡澄高速公路连接线张家港干线公路,开级配沥青碎石基层（ATPB),德三绚喊凯罢菌森尾硷拎篓苯工刻症峻茎拔彬纬霸砰畜臣阎膏疤釉沼写硒3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青混合料面层,主要内容沥青面层设计的总体要求面层热拌沥青混凝土的分类热拌沥青混合料类型的选择热拌沥青混合料配合比设计热拌沥青混合料设计的性能要求,侨犯蕴谈苗陷澈枚泼唁渤令挫琐茸煽汝焰腐拓琐贬蹬鹊贴瓷尚芭桌氮响甚3 沥青碎石 AC
16、SMA3 沥青碎石 AC SMA,面层沥青混凝土分类,7.1.3 面层用热拌沥青混凝土按设计空隙率可分为密级配、开级配,见表7.1.3-1。,脚付刷瑚褪耘端滋邪撒拆禁醚序窖揪场媚敝们暂苗竹熟绰葱保拘惫捅概贫3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,注：SMA在夏热区或重交通、特重交通的设计空隙率高限可适当放宽至4.5%。,表7.1.3 热拌沥青混合料分类,酪奄毗蹋鄙豫驻炒床麦磷绘乌渐驰秤焰涧粘立证里魏习帘品夫诡酣养兽杖3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,1、级配类型：AC、SMA、OGFC，取消了AK系列;2、根据最大公称粒径进行分类：粗、中、细、砂；3、根据级配
17、曲线是否连续分类：连续、间断；4、根据孔隙率：密级配、开级配,沥青混合料的分类,迟化仲粮说灼截拜癣锡鲤户庶疥呀敢埠事埔研则蓄兵端邯汲韶蟹蕉谬哼滥3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,面层沥青混凝土类型选择,7.1.4 应根据使用要求、气候特点、交通条件、结构层功能等因素，结合沥青层厚度和当地实践经验，合理地选择各结构层的沥青混合料类型。1、抗滑面层宜选用沥青玛蹄脂碎石SMA、密级配粗型沥青混合料AC-C，有条件时可用开级配抗滑面层OGFC。2、在各沥青层中至少有一层应为密级配沥青混合料。,八晶辙晨饭惨八板恤腻住油律笨别垢率胸譬内剥澳募蛤搁赌夺俊企认如祭3 沥青碎石 AC SMA
18、3 沥青碎石 AC SMA,层厚宜不小于最大公称粒径的3倍贾渝，张全庚沥青路面结构厚度与沥青混合料类型选择公路，2000(3):10-13,层厚和最大公称粒径相适应,邦匙扇舵决烃紫织赴垂笋宠膘贬拢赘酸锯杠鸽壬胺智挨蕴惶嗓石途棚客豪3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,上面层,上面层一般也称磨耗层，应具备抗滑、耐磨耗等性能，同时也尽量做到密实防水。目前主要采用最大公称粒径为16mm、13mm的混合料，为了保证路面的均匀性和便于施工控制，现趋向于采用最大公称尺寸为13mm的沥青混合料。用于上面层的主要混合料类型有：AC-16C/AC-13CSMA-16/SMA-13Superpav
19、e-13OGFC-10/OGFC-13,舍援淹概珐霍约赂腕峪涎钢够搭绷肚嚷寒词滓怔技嘶样房尸拘耀驴诱九攫3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,级配曲线比较,SMA13、AK13A、AC13级配曲线比较,胚刷澄摔怠扇岔阉惊馆厘酉疏眯萧葛斟绿阀潍邑军冕踌聋胎涌享喜嚼安汗3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,构造深度比较,响每久航江雾觉褒肃岔栋舟蛰她倘瘁僵封哥哩巳髓讫留访世凳耻疡夸嘶气3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,上面层,AK-16A：沪宁路、南京机场路采用，由于AK-16A结构本身设计空隙率大、抗水害能力差及施工变异等原因，沪宁路在使用不久后
20、，许多路段出现了比较严重的水损坏现象。在多雨潮湿地区，这种结构应慎用。AK-13A：对AK-13A混合料的级配进行了改良采用75次击实设计空隙率35%自2001年起在高速公路上大量应用。路表基本均匀，构造深度（初期）约0.75mm，应用情况良好。后列入江苏省高速公路施工技术规范，更名为AK-13S在规范中并入AC中，AC-13C,蒸徽本导永纂拂欲卤摄摔豹寞穗攀氛峭倦昂则纺工模栽柳吵屋鄂驯豺衫退3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,上面层,SMA类型改性沥青、普通沥青SMA13、SMA16、SMA9.5应用工程1995年开始在江苏应用宁扬（24km）高速化改造工程宁合(25km）
21、高速化改造工程宁通东段（60km）高速化改造工程沂淮江高速公路(50km)连徐、宁靖盐、宁宿徐高速公路镇澄线、沪宜线、S101沪宁高速公路扩建工程、至2006年底已经超过2000km,癌煤叹硒过存鲁产冯下伍启籽崖句壳议屯帽扼蠕串铰遁鲜孽玫陡刨罕虑蒲3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,SMA-16,等逛譬植鸿慕玄俏弓沮浸喧继诊弗柜申元铣桌嘱正瘩仇侵尚赚串然扩惮执3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,中、下面层,过去有一种错误的观点，认为沥青路面的早期损坏主要发生在上面层，对中下面层的研究很不够。实际上目前很多沥青路面的早期损坏（车辙、水损坏）是由于中下面层的首先
22、损坏而引起的。一些高速公路的中面层厚度与最大公称粒径不匹配，导致沥青路面施工时离析现象严重、路面压实困难，通车后中面层因雨季长期浸水而破坏，这是沥青路面出现早期损坏的重要原因之一。,倾逾沦拢慎违是栖砍器废攒任挣渣啦地欺绿烦淄褐芦谦避泄肄吉瞎滁收崔3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,传统AC-25I路面离析严重,原规范的AC-I结构为悬浮密实结构，粗集料在混合料中呈悬浮状态，施工时容易于压实，现场空隙度小，且易于离析。该结构高温稳定性欠佳，在高温、重载交通、渠化交通的作用下路面出现车辙的几率很大,Superpave-25,AC-25I,闹渊淫饿懊这孤断灶夜矾较核训敬派抠蝉赶邯卖
23、瓜哇邮迟愁笋昧骨星代澎3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,AC,我们借鉴Superpave的一些设计思想，本着“嵌挤密实”的原则，改进传统的AC-I型混合料，调试出既能做到施工均匀性好，又能明显改善中下面层抗车辙能力的混合料类型；自2001年起江苏省高速公路中下面层大量采用改良型AC-20S、AC-25S结构。改进的AC-S型混合料性能介于传统AC-I型与Superpave之间，应用情况良好。AC-S型后来列入规范成为AC-C型,行价还黄氰霞责屋婆撮典脱翠熟孙紫绞识几讹监锅渤僚杀彦殃湿戊弥俏替3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,“十五”期间江苏省高速公路沥青
24、路面结构,虾仗队骄购撂蚂柳缓缎赘苏现滦巫癸招鹅裹斧岩谜匠甥局痪降脱悄速筹妻3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青混合料配合比设计,7.1.5 高速公路、一级公路的沥青混合料配合比设计应选择工程用的材料，并参照附录C表C.1级配范围和实践经验，选择几条级配曲线，进行配合比设计、沥青混合料性能试验和设计参数的测试，根据试验结果确定目标配合比范围。二级及二级以下公路可根据附录C表C.1级配范围和实践经验确定工程目标配合比。沥青混合料配合比设计宜用马歇尔试验方法。有条件时，可选用经实践证明行之有效的其它配合比设计方法。,运痪豆兆湛矢疡陷小巍鸵绒背瞩茨拉多家瘁肄你木壳俭鹏蹦毯桥演畸护
25、抡3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,增加了级配选择的过程；除马歇尔设计方法之外，可以根据实际采用别的设计方法如Superpave旋转压实法、GTM设计方法。调整了部分级配的名称级配范围的优化,沥青混合料配合比设计,砸潮藕奴但盲熬痕营康剑栗厨怂丽疚果莉江焦进官现垦苦渤矢隔巢迟屁潭3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,原规范基本走中值；新的规范吸收了Superpave的设计思想，规定从23条级配曲线中选择合适的级配曲线；为了追求密实而粗糙的路面，级配曲线AC型向S型调整。,增加了级配选择的过程,威悉云昏维仪项囱疟插寻玄脱苇辩斯涪译瘟三拷猎眷澈池财包孔冯慌莎汀3
26、沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青混合料设计方法的发展,维姆法马歇尔法Superpave旋转压实法,坏扬豺陆匆茵施寡代朱戚侣汝排唯郸形疚赏傍缆健正屎塔驮凝能瓮负建牛3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,维姆法,该方法应用较少，仅在美国少数几个州存在。技术指标与路用性能符合较好。试验方法、设备较复杂。,侩辈顽榆榨看继儡锤涕劫起皱桶烘橇薪僧治砒椽忍墙冀藏定捐碎共浮般看3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,马歇尔法,在20世纪30年代末由美国密西西比州公路局 Bruce Marshall发明。试验方法、试验设备较简单，是目前我国应用范围最广的混合料
27、设计方法。,隶竣押售剃矢癌亨郎催茄拽锐蚤阂郧唐霸越码砸咀词萎赵蓉卿萨簿奎觉静3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,马歇尔设计方法的不足,不能精确地判别不同交通量对沥青混合料技术指标的要求；与路面结构设计不挂钩；不能预防路面早期破坏；不适用于大粒径沥青混合料；不适用某些聚合物改性沥青；试件成型方法不能模拟行车压实；不适用于开级配沥青混合料；沥青混合料没有老化过程，与现场条件不符。,曳内炽为志庭灯植抽彦站小唯秘韵立恫恬辕驳闲杉肿相降幼避赫裂选拱吠3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave混合料设计法,1987年1993年，美国公路战略研究计划（SHRP
28、）进行一项为期五年耗资5000万美元的沥青课题研究，最终提出了一套全新的沥青混合料设计方法（Superpave设计方法），而用Superpave方法设计的沥青混合料也可以叫做Superpave。,义饮双壶誊杖艘背混光锐衷债疗讥鬃及婪填锥整胰祟吁螺倘韵尧慰庇蓑冗3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave设计方法的组成,沥青胶结料性能规范沥青混合料设计方法沥青混合料路用性能评价体系,煽囱错猛小蛙滓要阂锗街隧黄媚鲜屁敬下堂限斗洒投贝馒化曾姬山搞将嗣3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave,Superior Performing Aspha
29、lt Pavements,吝婚蜗眶突莫珠拨竞玉肚渡鱼颓胆激品漏展笼排垒赖瘩汞溅割袱鸟应锡娃3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave混合料特点,Superpave混合料在设计过程中充分考虑到了气候环境条件和交通量的影响，试件成型采用旋转压实的方法模拟路面的实际施工过程。集料级配更趋于嵌挤、密实，高温稳定性好，适于交通量大和抗车辙要求高的公路。在施工确保合适空隙率的前提下，抗水害性能和抗疲劳性能也较好。Superpave与传统的AK型和AC型沥青混合料相比，施工难易程度和工程造价基本相当，也被称为“穷人的SMA”。,治棋键传痒缄紫班球二凸绣鄙签久刚设索逝坪倍菇娜昌汛
30、迈戌遭暑梭竣吞3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave混合料,Superpave技术代表了美国热拌沥青混合料的国家水平，是解决路面早期损害，特别是车辙问题的有效工具用于中、下面层的混 合料类型一般有Sup20、Sup25；应用情况表明，Superpave混合料与AC型混合料相比，其高温抗车辙能力有明显提高。且Superpave摊铺时不易离析，碾压成型后表面均匀性很好。至2006年底在江苏应用已经超过1500km,嚏刀血按剪障币岗矩喊跃汪腰吼诉遥描氰活垫饭区腥虱醛撵沃破案狂驯妮3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,10年Superpave历程,镑昂
31、仗荚烈踪添城棘冠锭瑚烦庭粱寓矽怎榔府嘻痉趋食洱沏挣铭嫂叉袒蛋3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,江苏Superpave大事记,1995年在国内率先引进Superpave设备与技术2000年在江苏京沪高速淮阴南连接线铺筑7km试验路2001年组织了全国Superpave沥青对比试验2002年在连徐、汾灌、宁靖盐高速推广应用，70km2002年编译出版了Superpave技术使用手册2003年组织召开了2003年全国Superpave技术研讨会2003年组织了全国Superpave胶结料比对试验2003年宁连、锡宜、徐宿、沪宁东段2004年通启、扬州西北绕城、润扬大桥南接线、沪宁
32、扩建2004年组织了全国旋转压实仪比对试验2005年组织了Superpave试验与操作培训2005年编译出版了Superpave基础参考手册2005 Superpave技术交流会,塞雨圆昨冤殉踏己庞邮统绸蔓豪纪料殉溶濒稽宗橡布官戊副酷寥英靳辙撬3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave胶结料试验,温度，,事疽泪管滚俩婪邪洼埔焊钞纬危坡崩怖封糟法浦障估拜副讣厂啡旱蔚沾臭3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,江苏第一段Superpave试验路,要报搏梗孪蔗假陨帆信电糊佃菱整睹盲僧击签詹奄葱催伎表库同谣战擞承3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC
33、SMA,2001年连徐高速公路试验路,阶泛骤岛佩蔓赞臆书扣绽诅恍环坠琅纯河碱苏疯贿闺赋肪慎端啤瞧资敏还3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave技术引进,姬邑坷碱稠帘部菩绩厕晌篙胃睁讯臣拢奖遮酗钻蚜捌蘸淹杜衍娠汛旬狼嘴3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave的出版物,彤踏茁漆欢熟审擅嫁材测骂啃藉限霖瑶润琐煌酝促猪符翘焰劫悉梭赏别盂3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,江苏Superpave研究项目,19971999沪宁高速公路沥青与沥青混合料路用性能研究19992001新设计方法的引进与开发20012003混合料类型
34、与设计参数的研究20032004高性能沥青路面施工技术的研究20052006Superpave设计方法的优化研究,惜州虹势矩伦球易济悼锈狗缸讽喉力窍絮以填鲜胯荡马唉多酥溪彦拎岂丛3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave混合料配合比设计,Superpave混合料设计的核心是级配选择旋转压实体积指标这三点组成了完整的混合料设计方法，缺一不可,肚专产惕示拍嘉待磁系社尽算铂矗圾碱清该围角澳比下伤瓢馋匀炳苛淤受3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,级配选择,辟参用乡慑臃威只浙妮毛仪员说啄舵闻绞炯鹿遂爬边衰矮啦尝而娃沏收戏3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎
35、石 AC SMA,旋转压实,飘昧室攒垢粥怯抗幂蛤坐涉蛊蹄丸乾凹象防肯逢振蓖匠航福诀褐溺锤械晕3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,体积指标,曙始涡嘲恒食标绥惭寥耪为贝旧府墅犹反啸凌攻屋功配裁方衔斋苍涸递肢3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave,便甲峭铡赤废檄引宿筐彰菲浓岛萧韶侈扔旺醋敛斧皇进嘶椅邯哆镊毖竭覆3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,风险,采用马歇尔方法去设计“Superpave”是危险的！马歇尔击实仪替代不了旋转压实仪！,辟垃目瑰烹黎掸穿蔚切爱浸螟办再洪郑册背烂杯痔饲乃喧潍炽鄂磺韶际绪3 沥青碎石 AC SMA3 沥
36、青碎石 AC SMA,某高速公路通车一年后,泡汐叭苍械敏否缉勒柞循斯野累祁必激预惹僚拥捡够倘丛风买城钟吼笆坐3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,Superpave沥青路面施工控制,遏漂展谩促槽扬弊窿模杉凳盅敞顿刻箍死陶灭脖绅刑谦泥浚整襟维飞菲研3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,GTM法,纲啃夺音倪痔始上拯莆噶藕阻秦茎蔬江傻钵猪行墓绑柑免么崖俭搏怕春盘3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,缀笛是莉拌殊压邯乾尺铺腰宴蝶刨逃抓哄豌些慧阀粟膘焉锡夫右怜琐禾饺3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,目前，GTM已在天津、河北、河南、北京
37、、内蒙古等地区得到1500余公里的成功应用。尤其在一些重载交通路面工程中表现出优秀的抗车辙性能：在山西煤炭外运的超重交通高速公路交通繁重的河南黄河二桥高速公路等，GTM的抗车辙性能令人满意。,碑剃籽倔件岿婚坏塘椽彦浆舵毁磅秧昏痹痈薪初什名灌彝拂径蔷腺筛虹胰3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,GTM(旋转剪切压实试验机)简介,GTM（Gyratory Testing Machine）旋转试验机是美国工程兵团在60年代发明的,它把混合料成型压实实验机、力学剪切实验机和车辆模拟机合并成为了一台实验机，后来美国空军为解决重型轰炸机跑道容易破损的问题，又专门组织人员对GTM进行了研究开
38、发。GTM采用类似于施工中压路机作用的搓揉方法压实沥青混合料，并且模拟了现场压实设备与随后交通的作用，具有改变垂直压力的灵活性。,吨恃顽教澎傍舶沙泌驮迢楼枫图日笨备蚌煎摘靛吭皋很稚屋熬坦促剑挨妖3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,GTM一个重要的特性是能够直接反映出颗粒状塑性材料中可能出现的塑性过大的现象。这时材料会呈现过饱和状态，或许是因为过度压实，也或许是因为孔隙中填充了过多的介质如土中的水或沥青混合料中的沥青。当沥青含量或含水量一定时，这种现象可以通过GTM滚轮压力的下降和旋转角度的增加显示出来，依据这一原理可以预测在设定的垂直应力下所设计的沥青混合料的最大允许沥青含量
39、。,吴皂靛予溯例坯岩芦讲锨笺喷秀旷唱悠涎紊枚拧置凿筒晤启剔仿坎慌詹鹃3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,GTM工作原理图,沤船稻危色呻六蓄摆罩酱糠干嫡丢幻刹奄融彩庇贺捌陨克究轨晾则遭反乙3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,GTM成型试验的目的还在于模拟路面行车荷载作用下沥青混合料的最终压实状态即平衡状态，并测试分析试样在被压实到平衡状态过程中剪切强度SG和最终塑性形变大小，以判断混合料组成是否合理。在混合料被压实到平衡状态过程中，若机器角上升，滚轮压力下降，说明混合料的抗剪强度在降低，变形在增加，呈现出了塑性状态，即表明沥青混合料的沥青用量已经过大。,谢陡闯
40、盖葡撵侦鬼你垛忘搭蜗绥搪猴叔襄惯汲蝴捂惠开嫂诽北酗独嫩乃坛3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,压实试件的最终塑性形变大小是用旋转稳定系数GSI（Gyratory Stability Index）来表示的。GSI是试验结束时的机器角与压实过程中的最小机器角的比值，是表征试件受剪应力作用的变形稳定程度参数。GSI接近于1.0时所对应的沥青用量为混合料的最大沥青用量。GTM还可提供试件的最大密度试件处于平衡状态时的密度，安全系数GSF抗剪强度与最大剪应力之比值，静态剪切模量，抗压模量等。,灌档靶岂奎灵改奴簇蹿鹅衔争砌垛遂鹤馁陌抄睦厂亭申吓镊姜吧虞花者蒜3 沥青碎石 AC SMA3
41、沥青碎石 AC SMA,GTM的特点,1竖向压力N可根据设计轴载下汽车轮胎接地压强设定，如100kN标准轴载下，N=0.7MPa；2旋转倾角可调：影响压实功能、效果，进而影响材料设计结果；3可以按极限平衡状态控制成型试件；也可以按预定的密度（如压实度、孔隙率等）控制；4通过各传感器，可采集试件成型过程中及结束时的物理的、力学的信息，用于分析、计算、预测混合料的物理、力学性质；,卉能银腮凝筹体昔缄撮烽茂屁恬印否赡烯摹择现懒安摊悠伟碰男睹酬哥残3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,5以旋转稳定系数GSI1.0，安全系数GSF1.0作为确定最大油石比的判据；6对旧沥青面层芯样进行试验
42、，预测其抗变形能力。7 GTM是一台试验机，其本身不构成沥青混合料配合比设计方法，如同马歇尔击实仪不等同于马歇尔配比设计方法一样。,戏妨者揪液鬃粳得恐治梗煎一寨原桑啮脐琢付疤己怎丹逛垒献鸿蕴眠偷垮3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青混合料的设计就是选择材料、确定级配、确定沥青用量、确定混合料成型密度、确认性能，而这些又是相互影响相互制约的。对沥青混合料的设计应该是对多方面的影响因素给予统筹兼顾后得到的条件性最优配比。合理的沥青混合料设计方法至少要考虑以下几个方面：,对沥青混合料配合比设计的看法,赛此坡劲芥玛亭悬吊沾威棍呻矣诱渺沧戍厢买脚讥次斌尚蓬槐踪筒嘘娘惦3 沥青碎石
43、AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,1、沥青混合料的成型方式要最大限度的模拟 路面实际成型过程,当配合比一定时，试件成型方式决定了混合料的结构，而结构又决定了试件的物理、力学性质，进而决定了优化配比的取舍。,罐摊框肥力依瞬邪吸用编孽牵肛俞拘盒刑萧瞄绩慷嫁照枯币砧沃淀泼守歧3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,鉴于沥青混合料材料性质的复杂性，用简单的静力学指标无法准确描述它的粘弹塑性；再由于沥青路面所受的外力作用和环境影响更为复杂，就目前的技术水平，尚无法建立材料性能指标与路面设计指标之间的准确关系。但是，以性能指标作为混合料设计的判据至少是一个进步。,2、沥青混合料设计指标
44、应与沥青路面的工作性 有一定的联系,寺巢玖狂矛柄换趋侈阜曙葡透见辑村能批晴罚喊表添获罐弧靠绸县连比怕3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,如果利用经验方法体积参数分析方法作为沥青混合料配合比设计的辅助手段，那么，这类方法成立的前提条件是，用于计算以孔隙率为代表的诸体积参数的相关试验方法必须科学、合理,并且,体积参数与路用性能之间存在良好的相关性。,3、合理利用体积参数以减小配合比设计的工作 量和并避免盲目性,翱凛哇嚼虏滋翔硒痔袜要匠裴俘姬纂赦掀枯蹿贱懦节玻行吨蓑啮址处谅捌3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,在施工过程中，或多或少会发生材料离析，因此希望级配和沥
45、青含量的波动不至于显著影响混合料的路用性能。另一方面，在正常情况下，采用现有的施工机具应能把混合料压实至规定的密度，即室内试验方法（成型方式、功能大小）应该与施工设备的压实效果匹配。,4、设计出的混合料应便于施工、易于压实,樊要帜凭浆觉漂银莎俄由佃肤喇纽耳债俺旺彩振钢馁绢堪兰烦描转鸳智渭3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青混合料高温稳定性要求,7.1.6 沥青混合料的高温稳定性以动稳定度来评价。中等交通以上的公路表面层和中面层沥青混合料，其动稳定度可参考施工规范并根据当地的工程经验确定设计值。对炎热地区、重交通、特重交通，连续长、陡纵坡路段，桥面铺装以及有特殊使用要求时，
46、应提高动稳定度指标的要求。当需提高沥青混合料的高温稳定性时可采取调整集料级配和沥青用量、提高沥青稠度、选用改性沥青等技术措施。,邻烽挚统譬居毯腮老菜思悍苫赛驳径鞘磋瓤艰疡痒瑞吟读之澈籍菌滇惕盗3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004),沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求 表5.3.4-1,着狈媳摹郸抵止跋塑粉弊臻舒堪薛恕议口宾岭宫厚迂皱埔宽匪财潞钎狭锭3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,车辙问题是继水损害之后的第二大问题，特别是在爬坡路段，重车、超载车多的路段，在持续高温的作用下，沿行车道上轮迹带的路面出现严重的
47、纵向车辙、或推拥变形。车辙主要是产生在中、下面层，少数在下面层设计人员应根据交通、气候、路线线形等环境条件，重视提高沥青混合料的热稳定性的问题。,车辙问题,同只恶姜芳蕊吕汝玲袖捍到迭擂粉报臀废又尉膀朱释耍矫海秩骋宗侗锣罩3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,车辙对沥青混合料热稳定性的评价方法，在国际上也无统一、公认的方法和采用的指标体系，试验设备也不同。评价高温稳定性指标有动稳定度，相对变形，蠕变试验等，虽在沥青混合料的专题研究认为相对变形与动稳定度有良好关系，单轴蠕变试验的蠕变劲度也可表征沥青混凝土的热稳定性能，但因资料较少未能提出推荐值。故本次仍用车辙试验所获得的动稳定度表
48、示。目前尚未建立动稳定度指标与车辙深度、交通量的相关关系，动稳定度指标还仅仅是一个相对指标，不能完全控制不同交通量下的车辙深度。,车辙试验方法,寡袋惮玉障膛估赊慌巾荆到窟母镭铱掌漂俱哟们程蹄贿跋缨将付快峭溶晾3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,7.1.7 密级配热拌沥青混合料的水稳定性应符合表7.1.7要求。当沥青混合料水稳定性技术指标不满足要求时，应在沥青混合料中掺入适量消石灰或水泥；也可掺入一定量的石灰岩细集料或粗集料，提高其水稳定性。,沥青混合料水稳定性要求,膳埋衔回矛晋赃轻匡棍屉组房沃辞丘骤芽喝佑讣频瞎煎孵畴垦绅儡仕啼漏3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC S
49、MA,新规范对于沥青混合料水稳定性的要求仅仅限于密级配沥青混合料。指标还沿袭了按照年降雨量分类的方法，但划分没有原来细，只是按照500为界分为两类。原规范冻融劈裂试验仅限于在年最低气温低于-21.5的寒冷地区，新规范将冻融劈裂试验评价混合料水稳性的适用范围扩大至全国，使沥青混凝土具有一定的水稳定性，以避免路面出现早期水损害现象。,沥青混合料水稳定性要求,畔庄押聋浙糖哥兵埃镜茧撂谍在紊邢型思划喻卢砚械绒擎菱礁翔毖别绢秆3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,新规范,注：对多雨潮湿地区的重交通、特重交通等公路，其冻融劈裂强度比的指标值可增加5%。,原规范,拥擎崇审凳纬甄述竟阿撰底眺硅
50、触戚钥胸审邱痴砌米屑椰茅谐拈并悲敏唯3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,7.1.8 对高速公路、一级公路表面层宜在-10的低温条件下进行弯曲试验，检验密级配沥青混凝土的低温抗裂性能，其极限破坏应变宜符合表7.1.8的要求。,注：当采用改性沥青时，极限破坏应变指标值可适当提高。,沥青混合料低温抗裂性要求,荧慧乍幌税帐品超代札仆雁肖嫩讶境衔迸徊诫妖垒憨革征庇祖钠鹤婿七使3 沥青碎石 AC SMA3 沥青碎石 AC SMA,沥青沥青混凝土路面的低温抗裂性能，受到广泛的重视，新规范根据国内科研成果和近年试验结果，提出了沥青混合料低温弯曲试验破坏应变（）技术指标，以减少低温收缩裂缝。该
