一种BRT车站重载交通路段铺装结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种BRT车站重载交通路段铺装结构及施工方法，铺装结构由高粘高模量骨架密实型混合料上面层、改性沥青碎石连接层、刚柔复合式沥青混合料中面层、改性沥青悬浮密实型混合料下面层组成，混合料上面层由细粒径集料、超高粘改性沥青、纤维稳定剂、高模量添加剂等组成，提升了面层抗松散抗变形能力；连接层由单一粒径集料与改性沥青组成；中面层由混合基浆料灌注于基体沥青混合料中组成，提升了铺装层整体承载能力；混合料下面层由中粒式或粗粒式集料与改性沥青组成，提升铺装层稳定性。本铺装结构整体强度高、抗车辙变形能力强、耐久性能好，表面层耐磨抗滑性能优异，可有效提升BRT车站重载交通路段路面质量和使用寿命。升BRT车站重载交通路段路面质量和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种BRT车站重载交通路段铺装结构及施工方法


[0001]本专利技术属于道路交通运输工程
，具体涉及一种BRT车站重载交通路段铺装结构及施工方法。

技术介绍

[0002]近年来我国城市化进程的快速推进，机动车保有量逐年提高，城市交通拥堵问题日益凸显，对城市公共交通提出了更高的要求。城市快速公交系统(简称BRT)，是一种介于快速轨道交通与常规公交之间的新型公共客运系统，可有效增强公共运输能力、减少交通拥堵，逐渐成为缓解城市交通问题的重要解决方案之一。由于其采用封闭式车站和专用车道，运营效果接近于轨道交通，而建设成本和运营成本较低。本世纪以来，北京、成都、厦门、昆明等30多等城市先后建设多条BRT线路。
[0003]相比于普通沥青路面，BRT铺装层所承受的荷载具有两大特点：一是车辆轴载大且轮压高，为提高载客量，BRT系统运营所采用的车辆一般为 18m长铰接公交车，载重接近30吨，个别线路也有采用12m公交车，载重一般在18吨左右，荷载水平高，BRT公交车辆的胎压往往可以达到 0.9MPa，显著高于小汽车的0.7MPa；二是BRT车辆运行渠化作用明显，由于BRT采用专用车道，公交车辆在运行过程中不存在变道等行为，车轮严格按照轮迹带位置进行固定加载，路面受力集中，而一般的高速公路或城市快速路上，通常轮载位置的分布是呈正态的，过度集中的加载对于路面的车辙发展和疲劳寿命都有极其不利的影响。在BRT停靠站附近车辆行驶速度较慢，且启动和制动较频繁。对于沥青路面而言，车辆的慢速加载可以等效为高温条件，对其永久变形的发展具有额外作用，车辆刹车和启动过程中会对路面产生水平剪切作用，也会加重路面车辙的发展。因此， BRT的交通特点对路面铺装层材料提出严峻的挑战。传统的BRT的路面铺装方案在通车后在较短的时间内即出现了严重的车辙、松散等病害，尤其是车辆停靠站附近的病害问题尤为突出。
[0004]为减少BRT路面的病害，选择优质筑路材料和合理的路面结构是关键。筑路集料的强度和耐磨性能是保证路面承载能力和抗滑性能的重要保证，玄武岩和辉绿岩的强度和耐磨性能均优于传统的石灰岩石料，但随着各地环保政策的要求，玄武岩和辉绿岩的开采量越来越少，价格飞涨。钢渣是典型的城市工业固废，产量十分巨大，其力学性能优于常规碎石，其耐磨性高、与沥青的粘附性强、且价格较低，选用性质稳定的钢渣材料作为道路集料，可发挥钢渣强度高、耐磨性好、价格便宜的优势，提升路面性能。同时可解决钢渣露天堆放造成的土地占用及环境污染问题。传统的SBS改性沥青或超高粘改性沥青混合料可改善常规沥青路面的抗车辙性能，但此类改性沥青材料仍无法满足BRT的交通特点；传统高强度的水泥混凝土路面或半柔性路面容易出现开裂等病害，后期养护施工复杂，在BRT车站重载交通繁忙的区域适用性差。因此，为提升路面的抗车辙抗松散性能，需要制备粘度和模量更优的沥青材料。根据路面病害调研经验，路面车辙主要产生在道路中下面层，提升道路中下面层的强度或模量也是改善路面车辙的重要手段。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种BRT车站重载交通路段铺装结构及施工方法，以解决现有技术中的不足。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0007]一方面，提供一种BRT车站重载交通路段铺装结构，由上而下依次包括高粘高模量骨架密实型沥青混合料上面层、改性沥青碎石连接层、刚柔复合式沥青混合料中面层以及改性沥青悬浮密实型混合料下面层。
[0008]如所述的BRT车站重载交通路段铺装结构，所述高粘高模量骨架密实型沥青混合料上面层由细粒径集料、超高粘改性沥青、纤维稳定剂、高模量添加剂和助剂组成。
[0009]如所述的BRT车站重载交通路段铺装结构，所述细粒径集料为公称最大粒径不大于13.2mm的钢渣、玄武岩或辉绿岩；所述钢渣中的游离氧化钙含量不大于3.0％，磨光值不小于50；所述超高粘改性沥青的60℃动力粘度不低于30
×
104Pa
·
s，软化点不低于90℃，粘韧性不低于20N
·
m，韧性不低于15N
·
m，性能分级达到PG 88
‑
22；所述纤维稳定剂为以原木浆为主的絮状木质素纤维，用量为混合料质量的0.3％；所述高模量添加剂主要成分为聚烯烃，掺加量为混合料质量的0.2％～0.4％；所述的助剂为含氟聚醚酰胺磺酸盐、羟基氟硅油、Sasobit蜡或其组合物，用量为超高粘改性沥青用量的1～6％；所述高粘高模量骨架密实型沥青混合料上面层的混合料的高温动稳定度(70℃，0.7MPa)大于10000次/mm，摊铺厚度为2～5cm。
[0010]如所述的BRT车站重载交通路段铺装结构，所述超高粘改性沥青由 SBS改性沥青、高粘改性剂与稳定剂在160～190℃高温下混合、剪切和发育制成，剪切时间不小于30min，发育时间不小于2h，所述的高粘改性剂主要成分为热塑性弹性体，掺加量为SBS改性沥青质量的6～15％；所述的稳定剂为甲基三乙氧基硅烷、二硫化双硫羰基二甲胺或、甲基丙烯酸盐或其组合物，用量为SBS改性沥青质量的0.1～1％。
[0011]如所述的BRT车站重载交通路段铺装结构，所述改性沥青碎石连接层中的改性沥青为SBS改性沥青或橡胶改性沥青，所述改性沥青碎石连接层中的碎石为单一粒径的钢渣、砾石集料，所述改性沥青碎石连接层的封层厚度为5～10mm。
[0012]如所述的BRT车站重载交通路段铺装结构，所述SBS改性沥青的软化点不小于65℃；所述橡胶改性沥青由基质沥青与30～80目橡胶粉制备而成，软化点不小于65℃。
[0013]如所述的BRT车站重载交通路段铺装结构，所述刚柔复合式沥青混合料中面层中的刚柔复合式沥青混合料是由混合浆料灌注于基体沥青混合料中形成；所述刚柔复合式沥青混合料的摊铺厚度为3～6cm。
[0014]如所述的BRT车站重载交通路段铺装结构，所述浆料是由乳化沥青、聚合物胶乳、掺和料与水组成，其用量比例为(1～2)：(0.1～1.5)：(2～ 4)：(0.1～0.5)，并按掺和料质量的0.1～0.2％添加减水剂；所述浆料的流动度为10～14s；所述刚柔复合式沥青混合料中的基体材料为由钢渣、玄武岩或辉绿岩集料与改性沥青制备的空隙率为18～30％的沥青混合料；所述刚柔复合式沥青混合料经1d养生后的高温动稳定度(70℃，0.7MPa)不低于50000次/mm。
[0015]如所述的BRT车站重载交通路段铺装结构，所述乳化沥青由基质沥青、乳化剂、稳定剂与水按比例(50～60)：(2～4)：(0～1)：(35～48) 经胶体磨研磨制备而成；所述基质沥
青为70号或90号沥青；所述乳化剂为市售沥青乳化剂；所述稳定剂为硅酸盐、羧甲基纤维素与聚丙烯酸盐组成的组合物；所述乳化沥青的固含量不低于50％，恩格拉粘度2～6，蒸发残留物软化点不低于60℃；所述掺和料由钢渣粉、矿渣粉、石英砂和水泥组成，其配合比为1：(1～2)：(1～3)：(1～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BRT车站重载交通路段铺装结构，其特征在于，由上而下依次包括高粘高模量骨架密实型沥青混合料上面层、改性沥青碎石连接层、刚柔复合式沥青混合料中面层以及改性沥青悬浮密实型混合料下面层。2.如权利要求1所述BRT车站重载交通路段铺装结构，其特征在于，所述高粘高模量骨架密实型沥青混合料上面层由细粒径集料、超高粘改性沥青、纤维稳定剂、高模量添加剂和助剂组成。3.如权利要求2所述BRT车站重载交通路段铺装结构，其特征在于，所述细粒径集料为公称最大粒径不大于13.2mm的钢渣、玄武岩或辉绿岩中的一种或几种的组合物；所述钢渣中的游离氧化钙含量不大于3.0％，磨光值不小于50；所述超高粘改性沥青的60℃动力粘度不低于30
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104Pa
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s，软化点不低于90℃，粘韧性不低于20N
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m，韧性不低于15N
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m，性能分级达到PG 88
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22；所述纤维稳定剂为以原木浆为主的絮状木质素纤维，用量为沥青混合料质量的0.3％；所述高模量添加剂主要成分为聚烯烃，掺加量为混合料质量的0.2％～0.4％；所述的助剂为含氟聚醚酰胺磺酸盐、羟基氟硅油、Sasobit蜡或其组合物，用量为超高粘改性沥青质量的1～6％；所述高粘高模量骨架密实型沥青混合料上面层混合料的高温动稳定度(70℃，0.7MPa)大于10000次/mm；所述的上面层摊铺厚度为2～5cm。4.如权利要求3所述BRT车站重载交通路段铺装结构，其特征在于，所述超高粘改性沥青由SBS改性沥青、高粘改性剂与稳定剂在160～190℃高温下混合、剪切和发育制成，剪切时间不小于30min，发育时间不小于2h，所述的高粘改性剂主要成分为热塑性弹性体和热塑性树脂，掺加量为SBS改性沥青质量的6～15％；所述的稳定剂为甲基三乙氧基硅烷、二硫化双硫羰基二甲胺、甲基丙烯酸盐或其组合物，用量为SBS改性沥青质量的0.1～1％。5.如权利要求1所述BRT车站重载交通路段铺装结构，其特征在于，所述改性沥青碎石连接层中的改性沥青为SBS改性沥青或橡胶改性沥青；所述改性沥青碎石连接层中的碎石为经沥青预拌处理后的粒径为4.75～13.2mm的钢渣、砾石集料；所述改性沥青碎石连接层的厚度为5～10mm。6.如权利要求5所述BRT车站重载交通路段铺装结构，其特征在于，所述SBS改性沥青的软化点不小于65℃；所述橡胶改性沥青由基质沥青与30～80目橡胶粉制备而成，软化点不小于65℃。7.如权利要求1所述BRT车站重载交通路段铺装结构，其特征在于，所述刚柔复合式沥青混合料中面层是由混合浆料灌注于基体沥青混合料中形成；所述刚柔复合式沥青混合料的摊铺厚度为3～6cm。8.如权利要求7所述BRT车站重载交通路段铺装结构，其特征在于，所述混合浆料是由乳化沥青、聚合物胶乳、掺和料与水按质量比(1～4)：(0.1～1.5)：(2～4)：(0.1～0.5)拌和，并按掺和料质量的0.1～0.2％添加减水剂组成；所述混合浆料的流动度为10～14s；所述刚柔复合式沥青混合料的基体材料为由钢渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立报，郑晓光，陈亚杰，水亮亮，任奇，徐弯弯，
申请(专利权)人：上海市政工程设计科学研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：