大粒径透水性沥青混合料新型路面结构及其铺设方法技术

本发明专利技术公开了一种大粒径透水性沥青混合料新型路面结构及其铺设方法。它解决了目前高速公路仅采用半刚性基层加传统沥青层所带来的病害，如反射裂缝、坑槽、唧泥等问题，具有结构简单，透水性好，不易发生早期水损坏，可有效延长路面使用寿命等优点。其结构为：它包括基层，所述基层上依次设有大粒径透水性沥青混合料层和至少一层沥青层；其中大粒径透水性沥青混合料层是由粒径２５ｍｍ－６２ｍｍ的单粒径粗集料形成骨架并与适量的０～４．７５ｍｍ粒径的填充细集料与沥青胶结料混合而组成的骨架型沥青混合料，每一沥青层厚度不大于大粒径透水性沥青混合料层厚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于交通运输工程领域，涉及一种用于高速公路、国省干线公路、市政道路的新 建、改建、大中修工程中，形成新型的路面结构组合，尤其涉及一种大粒径透水性沥青混合 料新型路面结构及其铺设方法。
技术介绍
目前我国公路通车总里程己突破200万公里，其中沥青路面占了大多数，由于经济、技 术等原因，以石灰稳定类和水泥稳定类为主的半刚性基层沥青路面是目前己建沥青路面的主 要结构形式。半刚性基层由于其整体强度高、板体性好，使沥青路面具有较高的承载能力， 而且材料容易获得，为提高我国公路交通的整体水平发挥重要作用。已建半刚性基层沥青路面经过一段时间的使用后，必须进行加铺改造，以恢复路面的使 用功能，尤其当路面出现早期损害后，加铺改造往往更早。旧沥青路面常用的加铺方案是在 其上铺设半刚性基层，再铺设沥青面层，此种加铺方案具有结构承载力强、结构层材料设计 简单等优点；但同时也存在工程量大、高程增加多，以及未能充分利用旧路面的面层材料等 缺点。特别是不能避免反射裂缝及无法排水的缺陷，使加铺后路面重新面临早期损害的可能。随着对半刚性基层认识的不断深入，对其进一步扩大应用的趋势越来越受到自身弱点的 制约。首先，半刚性基层的温度裂缝和干縮开裂及引起的反射裂缝难以避免，其次由于半刚 性基层的致密性，无法排除洒青层内和渗入半刚性基层上水，水分的积存造成基层表面的冲 刷、唧浆及沥青混合料的水损害。大量研究证明，采用LSPM能够有效的防止反射裂缝的发生，并且能够排出路面结构内部 的水分，避免水分对下层或沥青面层的破坏；另外LSPM具有较高的模量和抵抗变形的能力， 可以直接用于旧路补强或新建路的结构层中。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决目前高速公路仅采用半刚性基层加传统沥青层所带来的病 害，如反射裂缝、坑槽、唧泥等问题，提供一种具有结构简单，透水性好，不易发生早期水 损坏，可有效延长路面使用寿命等优点的大粒径透水性沥青混合料新型路面结构及其铺设方 法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种大粒径透水性沥青混合料新型路面结构，它包括基层，所述基层上依次设有大粒径 透水性沥青混合料层和至少一层沥青层;其中大粒径透水性沥青混合料层是由粒径25mm-62mi 的单粒径粗集料形成骨架并与适量的0~4. 75mm粒径的填充细集料与沥青胶结料混合而组成 的骨架型沥青混合料，每一沥青层厚度不大于大粒径透水性沥青混合料层厚度。所述沥青层为粒径相异的上下两层沥青或粒径相异的上中下三层沥青。所述基层为旧沥青路面或旧水泥混凝土路面或碎石化以及压稳后的水泥混凝土路面或半 刚性基层。所述大粒径透水性沥青混合料层按重量份计，粗集料细集料高粘度沥青胶结料=70:27: 3。所述大粒径透水性沥青混合料层厚度为8-18cm。 一种大粒径透水性沥青混合料新型路面结构的铺设方法，1) 对基层进行预处理；2) 将粒径25mm-62mm的单粒径粗集料与适量的粒径为0 4. 75mra细集料和沥青胶结料 组成的混合料按重量份比例为70: 27: 3进行拌和，拌和时沥青采用导热油加热，加热温度，粗集料和细集料加热温度应比沥青温度高10—2(TC，均匀拌和混合料的 出场温度宜控制在170-185°C，拌和时间至少45s;3) 摊铺机以不得大于2m/min的速度进行缓慢、均匀、不间断的一次摊铺，其厚度为 8-18cm;4) 对混合料进行压实，形成大粒径透水性沥青混合料层；5) 然后在大粒径透水性沥青混合料层上铺设至少一层沥青层，其厚度不大于大粒径透 水性沥青混合料层厚度，完成路面铺设。所述步骤l)中，基层为半刚性新建路面时，其预处理过程为对路面进行清洁和平整，撒布乳化沥青，在 透层油之上采用单层沥青表处作为封层与密水层，具体做法为使用道路石油沥青90号或70 号热沥青作为粘结料，采用热沥青撒布机进行施工，沥青用量为1.3-1.5kg/m2,然后撒布 5-10mm碎石，在石屑洒布完以后采用胶轮压路机碾压，以使石屑嵌入沥青之中；基层为旧沥青路面时，应当进行对原沥青路面表面出现的坑槽、松散、沉陷等严重破坏 的部分进行挖补处理，挖补处采用密级配沥青混凝土回填压实；基层为旧水泥混凝土路面或碎石化以及压稳后的水泥混凝土路面时，对裂缝严重出现面 板破碎、板边板角破碎与坑洞时应进行挖除，然后采用水泥混凝土或密级配沥青混凝土进行 回填压实，对于板底脱空、唧泥与沉陷部分应采用压浆处理，对于需要碎石化处理或压稳处 理的水泥混凝土路面，进行碎石化或压稳处理；在对原路面修补与处理完成后设置下封层。所述步骤3)中，铺摊时混合料的松铺系数在1.18-1.20之间。所述步骤4)中，压实工艺为，当采用两台双轮振动压路机，初压时温度应控制在165-175CT 之间，初压第一遍前进静压，后退振动；第二遍前进后退均为振压，压实速度宜为1.5-2km/h， 压路机釆用高频低幅进行压实，相邻碾压带轮迹重合为20cm左右，洒水装置进行间断洒水， 振动过后，胶轮压路机再碾压l-2遍，随后即可以进行赶光，赶光可采用7-ll吨钢轮压路机， 速度可控制在3-4kra/h。当采用胶轮压路机紧跟摊铺机进行跟踪碾压，最先洒少量水，等到轮胎温度升高后则不 用洒水；在胶轮压路机压实一遍后，使得混合料的骨架结构变得紧密，再用振动压路机重复 前述压实过程即可。本专利技术是基于半刚性基层的大粒径透水性沥青混合料新型路面结构。它在传统的半刚性 结构层上铺设了大粒径透水性沥青混合料层和至少一层沥青层，大粒径透水性沥青混合料层 可起到抑止半刚性基层反射裂缝、增强结构层排水减轻水损坏、提高抗开裂、抗车辙、抗水 损坏、抗疲劳、延长路面结构使用寿命等作用。LSPM (Large Stone Porous asphalt Mixes大粒径透水性沥青混合料，以下简称LSPM) 是指混合料最大公称粒径大于26. 5mra，具有一定空隙率能够将水分自由排出路面结构的沥青 混合料，LSPM通常用作路面结构中的基层。LSPM的设计采用了新的理念，从级配设计角度考 虑，LSPM应当是一种新型的沥青混合料，通常由较大粒径(25mm-62mm)的单粒径集料形成 骨架由一定量的细集料形成填充而组成的骨架型沥青混合料。LSPM设计为半开级配或者开级 配。由于LSPM有着良好的排水效果，通常为半开级配(空隙率为13-18%)。它不同于一般的 沥青处治碎石混合料(ATPB)基层，也不同于密级配沥青稳定碎石混合料(ATB)。沥青处治 碎石(ATPB)粗集料形成了骨架嵌挤，其基本上没有细集料填充，因此空隙率很大， 一般大于 18%，具有非常好的透水效果，但由于没有细集料填充空隙率过大其模量较低而且耐久性较差。 密级配沥青稳定碎石混合料(ATB)也具有良好的骨架结构，空隙率一般在3-6%,因此其不 具有排水性能。LSPM级配经过严格设计，其形成了单一粒径骨架嵌挤，并且采用少量细集料 进行填充，提高混合料模量与耐久性，在满足排水要求的前提下降低混合料的空隙率，其空 隙率一般为13-18%，因此其既具有良好的排水性能又具较高模量与耐久性。 本专利技术具有以下优点(1) 级配良好的LSPM可以抵抗较大的塑性和剪切变形，承受重载交通的作用，具有较 好的抗车辙能力，提高了沥青路面的高温稳定性；特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大粒径透水性沥青混合料新型路面结构，它包括基层，其特征是：所述基层上依次设有大粒径透水性沥青混合料层和至少一层沥青层；其中大粒径透水性沥青混合料层是由粒径２５ｍｍ－６２ｍｍ的单粒径粗集料形成骨架并与适量的０～４．７５ｍｍ粒径的填充细集料与沥青胶结料混合而组成的骨架型沥青混合料，每一沥青层厚度不大于大粒径透水性沥青混合料层厚度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王松根，房建果，张玉宏，王林，毕玉峰，马世杰，张宏庆，李武，
申请(专利权)人：山东省交通厅公路局，山东省交通科学研究所，山东省公路建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]