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1、沥青路面高效能抗车辙 研究成果,交通部科学研究院 2010年1月16日,1.车辙的形式 2.车辙的成因 3.目前处治技术措施 4.预防早期车辙技术 5.应用情况,新/改建沥青路面预防早期车辙研究,1.车辙的形式,目前我国高速公路车辙严重段的破坏 类型大部分为流动性车辙，而且这种比例还在不断增加。,1.车辙的形式,1.车辙的形式,1.车辙的形式,车辙产生的外在因素 (1)高温与持续高温的影响 (2)重载、超载交通的影响,1.2车辙的成因,2.车辙的成因,(3)纵坡、车况及车速的影响,产生车辙的内在因素分析 (1)路面结构设计 强基薄面还是全厚式沥青面层 (2)原材料性质 规范中沥青材料高温指标低
2、 矿料级配 (3)混合料级配设计方法 用马歇尔设计方法本身存在问题 (4)施工 摊铺离析现象（和目标配合比差异性比较大） 碾压机械组合，缺少重型胶轮压路机 (5)现场评价方法 没有现场检测指标,2.车辙的成因,新/改建沥青路面预防车辙技术方案 （1）Marshall设计方法：应用广泛、曾是世界各国通用的设计方法 缺陷已逐步得到认识，诸如稳定度和流值，其指标本身不但离散性较大，且和路面性能没有很好的相关性等等。 （2）Superpave 混合料设计方法已取代马歇尔混合料设计方法 对禁区和控制点的存在性和合理性提出置疑，设计理论和方法中经验性的参数和指标占的比重大 Superpave假设只针对基质
3、沥青、不适用于改性沥青。 在Superpave初选最优级配的过程中，往往体积指标很难达到要求，这就需要对级配进行调整和更换材料，试验工作量大，周期长。,3.目前预防早期车辙技术措施,新/改建沥青路面抗车辙技术方案 （3）GTM 成型设计方法 GTM方法设计的沥青混合料胶结料含量较低、试件密度高、空隙率及矿料间隙率小、饱和度大，混合料高温抗车辙能力、抗水破坏能力、低温抗裂能力及抗疲劳能力均显著提高。,3.目前处治技术措施,4.新/改建预防早期车辙技术,修筑技术 沥青路面预防早期车辙,沥青混合料抗车辙级配设计新方法,试验验证高效能抗车辙级配设计方法的适用性,高效能抗车辙施工工艺可靠性,式中，M是与
4、路面温度、路面弯沉系数、轴承反复作用次数等有关的常数，为沥青混凝土的堆积密度，k为材料性质。 通过不断调整公式中的参数,使计算值与试验值相吻合,从而确定了公式中的参数,4.1预防性车辙级配设计新方法,4.1模型建立（三级）,4.1模型建立（三级）,4.2试验验证预防性车辙能力级配设计新方法的适用性,4.2.1马歇尔成型法试验验证沥青混合料级配设计新方法设计的沥青混合料高温抗车辙能力、水稳定性及防水性能； 4.2.2GTM成型法室内试验验证 4.2.3马歇尔试验和GTM试验的方法对比；GTM试验的优势和路用性能的可靠性；,4.2.2 GTM成型试验验证,GTM试验机,N L b W N SG*A
5、 F W h F 滚轮 夹具 O L N 旋转角传感器 N 机器角 GTM的部件与原理图,旋转参数,GSI （Gyratory Stability Index） 压实试件的最终塑性形变大小是用GSI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的参数。 GSF 安全系数GSF抗剪强度与最大剪应力之比值，,4.2.3马歇尔试验和GTM试验的方法的对比 和路用性能的可靠性,最佳油石比,沥青混合料路用性能的对比,高温抗车辙 GTM法车辙试验比马歇尔法车辙试验高48,马歇尔试验和GTM试验的方法的对比 和路用性能的可靠性,抗水损坏能力,马歇尔试
6、验和GTM试验的方法的对比 和路用性能的可靠性,不同方法设计的沥青混合料渗水试验结果,4.3高效能抗车辙施工工艺可靠性研究,4.3.1抗车辙级配沥青混合料成型与之相适应的科学合理的试验路铺筑方案； 4.3.2通过对比不同施工工艺的试验路结果确定高速公路抗车辙沥青路面施工工艺； 4.3.3通过试验路确定施工质量的控制指标、评价标准与方法。,4.3.1抗车辙沥青路面施工工艺,拌合质量控制 矿料的级配控制 为了尽可能减小设计级配与实际级配之间的差异，在正式出料之前,应先进行试拌,试拌出的混合料的级配应与设计配合比一致。 沥青混合料出料控制 1）沥青的加温温度：160-165； 2）矿料加热温度：17
7、0-190； 3）沥青混合料温度：160-165； 沥青混合料装车 “前后中” 运输,4.3.2抗车辙沥青路面施工工艺,沥青混合料摊铺 不低于140 离析控制 接缝控制 摊铺应平整、均匀 碾压 1） 碾压设备 2）碾压控制 3）沥青混合料温度：160-165；,4.3.2抗车辙沥青路面施工工艺,碾压组合和碾压温度: 两台130双钢轮振动,静压一遍，振压两遍； 三台26吨以上轮胎,碾压四遍； 两台110型双钢轮静碾压两遍，130型双钢轮振动除在初压前进时静碾、以后全部振碾。各种碾压应重叠轮宽的1/3宽度。 开始碾压的沥青混合料温度不低于140， 26吨以上轮胎压路机碾压终了的表面温度不低于90，
8、 110型双钢轮压路机碾压终了的表面温度不低于80。,4.3.3施工质量控制标准,4.3.3施工质量控制标准,（一）车辙的形式 流动型车辙 （二）车辙的成因 除了上述车辙产生内外因之外，加铺之前车辙铣刨不彻底； 未预测车辙与交通量的关系，处理完行车道，另外超车道紧随着出现。,二、旧沥青路面车辙处治技术方案,旧沥青路面车辙处治技术方案 (1) 微表处填补技术 (2)铣刨拉毛技术 (3)铣刨加铺技术,2.3目前处治技术措施,2.4旧沥青路面流动型车辙处治技术方案 （1）一般路段流动型车辙处治技术方案 上、中、下面全幅挖出，按预防车辙技术方案的要求和方法处治 根据挖出厚度设计路面结构 （2）道路交叉
9、口车辙处治技术方案 选用粗粒径级配设计方法 根据处治厚度，按照OGFC或SMA计算公称最大粒径原则计算公称最大粒径，确定混合料类型。,2.4旧沥青路面抗车辙技术方案,5、应用情况,相关科研课题,长济高速公路沥青路面高效能抗车辙 修筑技术研究 济邵高速公路抗车辙技术服务 沥青及沥青混合料改性研究 农村公路微表处罩面系统应用探讨 新型抗裂防水层沥青路面修筑技术研究 沥青路面高效能处治裂缝养护技术研究,3、应用情况,实践基础,科研成果应用于长济高速公路焦作至修武段 AC-13上面层36万平方米 AC-20中面层36万平方米 ATB-25下面层36万平方米 2007年8月通车，未出现车辙。 科研成果应用于济邵高速公路济源至邵原段 AC-16上面层30万平方米 AC-20C中面层30万平方米 AC-25C下面层30万平方米 2008年12月通车。,3、应用情况,实践基础,科研成果应用于北京市大兴南六环磁各庄桥等平交口车辙处治技术 AC-16上面层36万平方米 2009年8月通车，未出现车辙。 科研成果应用于内蒙古乌兰浩特至石头井子高速公路车辙处治技术 AC-13上面层30万平方米 AC-20C中面层30万平方米 AC-25C下面层30万平方米 2010年10月通车。,Thank You !,