沥青路面施工工艺

    沥青路面施工工艺,沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面.沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力,使路面平整少尘、不透水、经久耐用.因此,沥青路面是道路建设中一种被z广泛采用的高级路面.沥青路面的沥青类结构层本身,属于柔性路面范畴,但其基层除柔性材料外,也可采用刚性的水泥混凝土,或半刚性的水硬性材料.

    路面结构

    沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层组成.沥青路面的沥青类结构层本身,属于柔性路面范畴,但其基层除柔性材料外,也可采用刚性的水泥混凝土,或半刚性的水硬性材料.面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层,可由1~3层组成.表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层;中面层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层.

    基层是设置在面层之下,并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基,起主要承重作用的层次.基层材料的强度指标应有较高的要求.基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层.当基层较厚需分两层施工时,可分别称为上基层、下基层.

    底基层是设置在基层之下,并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用,起次要承重作用的层次.底基层材料的强度指标要求可比基层材料略低.底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层.底基层较厚需分两层施工时,可分别称为上底基层、下底基层.垫层是设置在底基层与土基之间的结构层,起排水、隔水、防冻、防污等作用.

    分类

    沥青路面有多种分类方法,按集料种类不同分为:沥青砂、沥青土、沥青碎(砾)石混合料等;按沥青材料品种不同分为:石油沥青路面、煤沥青路面、天然沥青路面和渣油路面.但较普遍的分类方法是按其施工方法、技术品质和使用特点分为:沥青混凝土路面、厂拌沥青碎石路面、沥青贯入式路面、路拌沥青碎(砾)石混合料路面和沥青表面处治路面.

    沥青混凝土路面--由适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青,加热到一定温度后拌和,经摊铺压实而成的路面面层.

    ① 碾压式.沥青混凝土混合料多用热拌热铺法制备,其路用性质比较好,故对制备工艺和原材料要求也较高,大多采用集中厂拌法.用得较普遍的沥青混凝土混合料为碾压式类型,即混合料需经重型机械压实后才能成型,故有的国家称它为碾压式地沥青.成型以后路面平整、密实、少尘,有一定粗糙性,因而有较好的行车舒适性和外观;且有较好的耐老化性、耐磨性、温度稳定性和抗行车损坏的能力.使用寿命一般较长,当采用石油沥青作结合料时,大修年限常在15年以上.

    ② 冷铺式.沥青混凝土热拌冷铺,有的国家也称为冷地沥青,常用于养护小修或需远距离输送混合料的工程,所用沥青比热拌热铺者为稀,用量亦较少,以求在常温时有适当的松散度和粘性,但其使用寿命不及热拌热铺者.

    ③ 摊铺式.热拌热铺的沥青混凝土混合料可以不用重型机械压实即能成型,常称作摊铺地沥青.为了使摊铺地沥青混合料在摊铺时有适当流动.

    厂拌沥青碎石路面--也称黑色碎石路面或开级配沥青混凝土路面.其加工工艺和铺筑工艺接近沥青混凝土路面,但其孔隙较大(两者的分界线并不严格,中国以孔隙率10%为分界).沥青碎石混合料可以热拌热铺,也可热拌冷铺;热铺质量较好,用得较普遍.集料的颗粒有同颗粒及有级配之分,多采用有级配者.和沥青混凝土相比,沥青碎石的细集料和矿粉含量较少,粗集料的比例较大,沥青用量相应也较少.沥青碎石混合料的热稳定性主要依靠集料颗粒间的锁结力,故对沥青用量、稠度、混合料的配合比和集料级配的变动范围可比沥青混凝土为宽,而仍能保持其热稳定性.但因多孔之故,路面容易渗水和老化,故沥青碎石常用于面层的下层、联结层、整平层和基层.若用于路面的上层时,须加沥青封层或嵌撒细粒沥青混合料.但也有把它铺在密实的沥青面层之上,作透水的防滑层用的.沥青碎石路面的使用寿命一般短于沥青混凝土路面,但其工程造价常较廉.

    沥青贯入式路面--是浇洒成型的一类沥青路面.把沥青浇洒在铺好的主层集料上,再分层撒布嵌缝石屑和浇洒沥青,分层压实,形成一个较致密的沥青结构层.浇洒施工的优点是设备简单,运料方便;其缺点是施工受气候的影响较大,而且z终成型需要一定时间,成型后的路面不如厂拌沥青混合料路面平整和美观,成型期又多浮动灰砂,并可能泛油.为了克服这一缺点,可把z后一层浇洒沥青和撒布石屑改为铺筑预拌细粒沥青混合料,以加速成型和减少浮动灰尘,并有利于表面排水.贯入式路面的热稳定性主要依靠粗集料间的锁结力,故对沥青用量和沥青稠度也没有沥青混凝土路面那样敏感,其路用性质和适用层位与沥青碎石路面相接近.沥青贯入式路面可热法施工,也可冷法施工.热法施工时用加热的粘稠沥青浇在冷集料上,路面成型较快,适用于城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工时用乳化沥青冷浇,但需待乳化沥青的油水分裂、水分蒸发后才能初步成型,适用于养护小修及设置加热设备有困难的长距离公路.贯入式用的集料颗粒宜为接近同粒径集料,以便沥青能充分渗入主层,并使嵌缝层厚度均匀;主层集料的z大粒径应接近面层厚度或为面层厚度的0.7~0.8倍;集料应洁净无灰,表面干燥.

    路拌沥青碎石混合料路面--路拌法是堆料于路床上,浇洒适量沥青,然后用机械或人工拌匀,并铺平压实.由于在路床上的集料无法加热,因此需要采用稠度较稀的沥青乳液或液体沥青作结合料,拌和时乳化沥青不常加热,液体沥青闪点高者可以加热.气候潮湿时,还需要在沥青中加入抗剥落剂或采用阳离子沥青乳液,或在混合料中掺入水泥、石灰等,以增加潮湿集料与沥青的粘着力.路拌沥青混合料因受各种条件限制,其路用性质不如厂拌沥青混合料,但可节约就地沙石料的往返运输费和能耗,常用于次要的公路或农村道路.

    沥青表面处治路面--表面处治的施工工艺和路用性质接近贯入式,但因其层厚较薄(一般为1~3厘米),故不用主层集料,而是将沥青直接浇洒在洁净干燥的下层上,然后依次撒布集料和浇洒沥青,z后压实成型.表面处治按浇洒沥青和撒布集料的遍数不同,分为单层式、双层式、三层式.表面处治路面的使用寿命不及贯入式路面,设计时一般不考虑其承重强度,其作用主要是对非沥青承重层起保护和防磨耗作用,而对旧沥青路面,则是一种日常维护的常用措施.施工中第一次撒布的集料颗粒一般较大,然后逐层缩小粒径;但也有相反的工艺,即先逐层用较细的集料修筑一薄的表面处治层,待积累到一定厚度后,用粗集料压入,形式较厚而热稳定性较好的表面处治层;或先用细集料处治形成一层不透水的封层,然后再用较粗的集料处理,使表面粗糙.