四川典型區(qū)域瀝青路面設計及工程技術研究.pdf

1、瀝青路面是我國高等級公路的主要路面結構形式，其使用性能跟交通條件和自然條件密切相關。四川省幅員遼闊，川西北高原寒冷、紫外線強，溫差大，川中盆地炎熱、潮濕、多雨，重載交通多。由于川西北高原、川中盆地地區(qū)氣候環(huán)境特征存在明顯差別，交通構成也不盡相同，因此，面對新一輪的西部大規(guī)模交通基礎設施建設，以及四川公路建設向盆地周邊山區(qū)及川西北高原延伸的形勢，積極開展基于四川區(qū)域性自然特征的瀝青路面設計及工程技術研究具有十分重要的意義。
　　基于

2、此，本文依托交通部西部交通建設科技項目“高原濕地郎川公路修筑及環(huán)境保護技術研究(項目編號:200431800054)”、郎川公路建設指揮部科技項目“高寒、高海拔地區(qū)強紫外線環(huán)境下改性瀝青路面技術研究”以及四川省交通廳科技項目“成德南高速公路瀝青路面結構動力行為研究(項目編號:2010B28-2)”，以川西北高原以及川中盆地地區(qū)瀝青路面為研究對象，進行了瀝青路面結構、性能及施工和管理技術等研究資料的收集，以及進行了具有代表性的路面實地調研

3、，結合四川地理、氣候特征及交通情況，重點對四川高原、盆地區(qū)域性瀝青路面的材料性能、結構形式與行為以及現場施工與管理技術等內容進行了較系統(tǒng)的研究。主要研究工作和研究成果有:
　　(1)通過文獻與工程調研分析，總結了四川瀝青路面結構、材料以及施工與養(yǎng)護技術發(fā)展的歷程，指出了四川瀝青路面的關鍵技術性問題及技術發(fā)展主攻方向，歸納了四川區(qū)域性瀝青路面的病害形式。即:川西北高原瀝青路面的主導病害類型歸結為6類:瀝青過早老化、泛油、路基凍脹融沉

4、引起的路面破壞、瀝青路面變形、水損壞以及路面開裂;川中盆地除了瀝青路面的典型病害以外，最主要的瀝青路面病害類型為:早期路面疲勞破壞和水損壞。
　　(2)以AC-13、SMA-13瀝青混合料配合比優(yōu)化設計研究為例，充分考慮環(huán)境與交通條件的要求，分別對川西北高原地區(qū)瀝青混合料的低溫抗裂、抗紫外線老化等性能，川中盆地地區(qū)瀝青混合料的水穩(wěn)定性、抗疲勞性、高溫穩(wěn)定性等性能進行了研究，系統(tǒng)分析了壓實溫度和改善措施對AC-13低溫抗裂性能、瀝青

5、品種和抗紫外線添加劑對AC-13抗紫外線老化性能，以及油石比、纖維摻量、礦料級配等因素對SMA-13混合料性能的影響規(guī)律，確定了AC-13的低溫壓實臨界溫度和油石比、纖維摻量、礦料級配對SMA-13性能影響的主次關系。在此基礎上，明確指出:在川西北高原地區(qū)進行瀝青混合料設計時，應注重于混合料抗低溫性能和抗紫外老化的改善，可采用偏細級配、增加瀝青用量、添加抗紫外線添加劑等方法;在川中盆地地區(qū)進行瀝青混合料設計時，應重點優(yōu)化油石比、纖維摻量

6、、礦料級配等材料組成因素，注重其水穩(wěn)定性、抗疲勞性、高溫穩(wěn)定性等路用性能的協(xié)調。通過綜合分析，進一步從材料設計原則與設計方法兩方面總結并提出川西北高原、川中盆地區(qū)域性條件下的瀝青路面材料設計關鍵技術。
　　(3)以現場試驗路觀測、動測數據為基礎，較系統(tǒng)研究了川西北高原地區(qū)、川中盆地地區(qū)的半剛性結構、全厚式結構及倒裝結構等不同類型瀝青路面的結構行為和性能特點，分析了不同路面結構形式對交通條件和環(huán)境條件的適應性。從抗低溫開裂角度，提出

7、了在川西北高原地區(qū)瀝青路面應優(yōu)先選用瀝青碎石基層全厚式結構或級配碎石基層倒裝式結構的路面形式;從動彎沉與動應變響應角度，提出了在川中盆地地區(qū)重載交通瀝青路面結構應優(yōu)選全厚式結構形式。綜合現場實測結果，從結構層的性能要求、設計關鍵控制指標及建議結構組合等3個方面分別總結了四川高原、盆地區(qū)域性瀝青路面結構優(yōu)選技術。
　　(4)從四川氣候、交通特點及路面材料特點出發(fā)，參考相關規(guī)范及施工經驗，對級配碎石、水泥穩(wěn)定碎石及瀝青混合料的施工技術

8、，以及瀝青路面精細化施工管理技術進行了系統(tǒng)研究，詳細闡述了路面各結構層施工過程中混合料拌制、運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生、接縫處理等重點工藝控制細節(jié)與要點，重點指出了對水泥、瀝青等原材料的選擇必須從四川高原、盆地區(qū)域性氣候與交通特性出發(fā)，做到差異化、針對性、適宜性優(yōu)選，明確了四川山區(qū)公路長大縱坡特殊路段瀝青混合料的攤鋪速度、碾壓方向的控制標準。結合成德南高速公路建設管理經驗，從標準化建場、規(guī)范化備料、程序化接路、精細化施工等方面總結提煉了瀝青