1、高等級公路瀝青路面設計、施工與檢測技術張久鵬 博士,副教授 Tel： 長安大學 公路學院內蒙古交通培訓中心 2主要內容一、瀝青路面早期破壞及其成因二、瀝青路面結構與材料組成設計三、瀝青路面施工關鍵技術四、公路工程檢測技術與質量評定五、瀝青路面新技術3一、瀝青路面早期破壞及其成因1.1公路工程開展概況1.2瀝青路面的病害及成因1.3 瀝青路面的病害防治 道路的衍變道路的開展可粗分為四個階段：第一階段：供行人和牛馬及其它獸類行走、馱運貨物的階段。此時期的道路通常稱為小路或小徑(Trail)。第二階段：供蓄力車輛和行人通行的大道(Cart Way)階段。在中國，有“康衢、“路、“馳道、“驛道等名稱；

2、在歐洲，羅馬道路非常興旺，有“條條大道通羅馬之說。1.1 公路工程開展概況第三階段：行駛汽車的公路Highway階段。內燃機汽車是德國在1886年由高特列希戴姆勒創造，我國在1902年從國外引進汽車，1906年蘇元春駐守廣西時首建了龍州到鎮南關的公路。 通向柏林的A9公路(東德)，使用時間超過50年，圖中為第一階段的水泥路面 道路的衍變1.1 公路工程開展概況第四階段：以高速度分層行駛為特征的高速公路階段。也稱為Freeway或Expressway。 道路的衍變1.1 公路工程開展概況71.1 公路工程開展概況 道路是供各種車輛、行人等通行的工程設施，按其使用范圍分為公路、城市道路、機場跑道、

3、廠礦道路、林區道路等。 Airport lane 分類 干線公路： 國家干線 省干線 公路 縣公路 鄉公路 支線公路 分級 高速公路、一級公路高等級公路 二級、三級、四級公路(其它公路)Road 城市道路 快速路 主干道 次干道 支路及街道 其它道路機場道面道路8公路：指按現行部頒?公路工程技術標準?修建的，經交通主管部門驗收認定的城市間、城鄉間、鄉間主要供汽車行駛的公共道路。城市道路，農牧場、廠礦、林區、港區、油田等內部的生產作業道路，軍事基地內道路以及游覽點內部道路等均不屬于公路。1.1 公路工程開展概況9按照其在國家政治、經濟、國防和區域行政管理中的重要性和使用性質的不同，可劃分為國道、

4、省道、縣道、鄉道和專用公路等五個行政等級行政等級含 義國 道具有全國性政治、經濟、國防意義的國家干線公路，它包括重要的國際公路、國防公路、聯結首都與各省和自治區的首府及直轄市的公路，以及聯結各大經濟中心、港站樞紐、商品生產基地和戰略要地的公路。省 道具有全省（自治區、直轄市）政治、經濟意義的省級干線公路，包括聯結省會與其衛星城市、中心城市、經濟區的公路，以及不屬于國道的國際公路和省際間的重要公路。縣 道具有全縣（旗、縣級市）政治、經濟意義，聯結縣城和縣內主要鄉（鎮）、主要生產與集散地的公路，以及不屬于國道、省道的縣際間的公路。鄉 道主要為鄉（鎮）村經濟、文化、生活服務的公路，以及不屬于縣道以上

5、公路的鄉與鄉之間及鄉村與外部聯絡的公路。專 用 公 路專線或主要供廠礦、林區、油田、農（牧）場、旅游區、軍事要地等與外部聯絡的公路。公路的行政等級1.1公路工程開展概況10根據其任務、功能和適應的交通量不同分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路五個技術等級。一條公路，可根據交通量等情況分段采用不同的車道數或不同的公路等級。技術等級含 義適應的交通量(年平均輛/天)高速公路具有特別重要的政治、經濟意義，專供汽車分向、分車道行駛并全部控制出入的干線公路。四車道：2500055000六車道：4500080000八車道：6000010萬一級公路聯結重要政治、經濟中心，通往重點工礦區、港口

6、、機場，供汽車分向、分車道行駛的公。四車道：1500030000六車道：2500055000二級公路聯結政治、經濟中心或工礦區、港口、機場等地的公路雙車道：500015000三級公路為溝通縣以上城市的公路雙車道：20006000四級公路為溝通縣、鄉（鎮）、村等的公路雙車道： 2000單車道： 400公路的技術等級1.1公路工程開展概況11 從全國范圍考慮的公路網被稱為國家干線公路網，簡稱國道網；國道網中，經濟意義特別重大、交通運輸特別繁忙、技術標準較高并在國家公路運輸網中起主骨架、主通道作用的公路，稱為國家主干線公路，簡稱國道主干線。五縱七橫：九十年代，交通部提出了國道主干線系統規劃，總規模為

7、3.5萬公里左右，以專供汽車行駛的高速公路和一級公路為主組成，總體布局上可分為五縱七橫共十二條路線。 7918網： 2005年將其調整為國家高速公路網，采用放射線與縱橫網格相結合的布局，由7條首都放射線、9條南北縱線和18條東西橫線組成，簡稱為“7918網，總規模約8.5萬公里，其中主線6.8萬公里，地區環線、聯絡線等約1.7萬公里。 國家干線公路網1.1公路工程開展概況12 國家干線公路網九五規劃137 條北京放射線9 條縱向路線18 條橫向路線 國家干線公路網7918 國家干線公路網命名 國家干線公路網命名 國家干線公路網命名1.1公路工程開展概況隨著使用期的延長，我國的高等級公路大量進入

8、維修期，維修養護、翻修重建的任務越來越重。公路建設和路面維修、重建、升級改造的任務將交織在一起。 建設為主建養并舉18瀝青路面的特點外表平整無接縫，行車振動小，噪音低 便于機械化施工，開放交通快，養護簡便具有良好的力學性能和路用性能 瀝青混合料可再生利用優點瀝青混合料= 礦料 + 瀝青 骨架作用 粘結和填充作用1.2 瀝青路面的病害及成因19瀝青路面的特點良好的性能 再生利用 碾壓 攤鋪 拌合 1.2 瀝青路面的病害及成因瀝青路面易老化 溫度敏感性較高缺 點施工受氣候和季節影響大 瀝青路面的特點1.2 瀝青路面的病害及成因半剛性基層瀝青路面的病害1.2 瀝青路面的病害及成因半剛性基層溫縮、干縮

9、開裂，引起路表反射開裂半剛性基層沖刷，基層表面積水，引起唧漿裂縫類水損害車轍類材料來源不穩定超 重 載 交 通單一的半剛性基層瀝青路面結構施工變異性大瀝青混凝土高溫特性、超載與重載、荷載作用時間(上坡)破壞原因破壞形態1.2 瀝青路面的病害及成因裂縫類病害A、縱向裂縫 原因： 1、地基不均勻沉降 2、過大荷載B、橫向裂縫 成因： 1、溫度變化 2、地基的縱向不均勻沉降 3、半剛性基層反射裂縫C、網狀裂縫 原因： 1、局部的結構承載力缺乏 2、唧漿引起的過量局部沉陷 3、老化 1.2 瀝青路面的病害及成因反射裂縫由于濕度變化或水泥混凝土路面板塊之間接縫錯臺而產生橫向收縮裂縫反映到面層上來，使面層

10、相隔一定距離出現橫向反射裂縫。寒冷地區面層材料本身在低溫時收縮受到阻礙產生較大的拉應力，當拉應力超過材料的抗拉強度時，面層便會出現橫向斷裂，這些橫向裂縫在初期不會影響行車，但在水分不斷侵蝕下，其邊緣會出現碎裂而使縫隙擴大，并在其周圍逐步開展成網狀裂縫。1.2 瀝青路面的病害及成因水損害類病害 水的浸蝕或凍融作用使瀝青膜從集料外表脫落造成松散 松散的顆粒被汽車輪胎帶走所致 剝落進一步向深度開展而形成 1松散 喪失粘結2坑洞 逐漸流失 成因：瀝青/集料粘附性差導致的混合料水穩定性缺乏1.2 瀝青路面的病害及成因水損害類病害3唧漿基層頂面遭到嚴重的沖刷，路表的裂縫或缺陷部位存留大量的白色灰漿1.2

11、瀝青路面的病害及成因水損害類病害3唧漿路面的裂縫、路面上局部空隙過大處都會造成透水隨著行車速度的增加，路表動水壓力增加滲入基層頂部的水在動水壓力作用下，基層就會受到嚴重沖刷，從而發生。前進方向真空高壓1.2 瀝青路面的病害及成因車轍類病害A、車轍變形B、泛油、推擠、擁包原因：1、重載慢速交通 2、材料高溫穩定性差 3、路面結構方面1.2 瀝青路面的病害及成因車轍類型1磨耗型車轍冬季埋釘輪胎造成的路面磨損2結構型車轍荷載作用超過路面各層強度，發生在瀝青面層以下結構層。寬度較大，兩側沒有隆起3失穩型車轍剪應力超過材料抗剪強度，使流動變形不斷累積形成車轍，一般都有兩側隆起現象車轍內因：材料性質的影響

12、 瀝青混合料抗剪強度取決于粘聚力和內摩阻力，粘聚力取決于瀝青結合料，內摩阻力取決于集料。當然，強度還與瀝青混合料的組成、結構及物理狀態密切相關。1瀝青結合料的影響2集料性質的影響3材料組成比例的影響1.2 瀝青路面的病害及成因車轍內因：路面結構組合的影響半剛性基層未必優于柔性基層，尚有待進一步系統研究。面層厚度越大，車轍越深？有不同的觀點研究認為：隨著瀝青面層厚度增大，車轍增長，其增幅隨厚度的增大而逐漸變緩；瀝青面層厚度超過20cm以后，路表車轍根本不再增加，有可能出現減少的趨勢。 1.2 瀝青路面的病害及成因車轍外因：重載慢速交通的影響輪壓增大，DS降低，車轍增大車速越慢，累計作用時間越長，

13、車轍越大車轍外因：持續高溫的影響溫度越高，瀝青混合料的勁度模量越低，動穩定度越小，抗車轍能力越差 1.2 瀝青路面的病害及成因1.3 瀝青路面的病害防治橫向裂縫縱向裂縫網狀裂縫反射裂縫翻 漿車 轍擁 包搓 板泛 油坑 槽松散脫皮啃邊光面與收水井、檢井銜銜接不順施工接縫明顯壓實度缺乏構造深度缺乏摩擦系數缺乏粗細料分布不均橫向裂縫 現象：裂縫與路中心線根本垂直，縫寬不一，縫長有貫穿整個路幅的，也有局部路幅的。原因分析：施工縫未處理好，接縫不緊密，結合不良；瀝青未到達氣候條件和使用條件的質量標準；半剛性基層收縮裂縫的反射縫；橋梁涵洞兩側的填土產生固結或地基沉降。預防措施：合理組織施工，攤鋪作業連續進

14、行，盡量減少冷接縫；充分壓實橫向接縫；選取優質的適用于本地區氣候條件的瀝青；橋涵兩側填土充分壓實。治理方法：細裂縫2-5mm)用乳化瀝青灌縫；大于5mm的裂縫，可用改性瀝青罐縫。罐縫前，清縫；罐縫后，外表撒粗砂或3-5 mm石屑。 現象：裂縫走向根本與行車方向平行，裂縫長度和寬度不一。原因分析：冷接縫未按照有關標準要求認真處理，結合不緊密而脫開；縱向溝槽回填土壓實質量差而發生沉陷；拓寬路段的新老路面交界處沉降不一。預防措施：采用全路幅一次攤鋪；無條件全幅攤鋪時，上下層施工縫應錯開15cm以上；溝槽回填土應分層填筑、壓實，壓實度必須到達要求；拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致，或稍厚。治理方

15、法：細裂縫2-5mm)用乳化瀝青灌縫；大于5mm的裂縫，可用改性瀝青罐縫。罐縫前，清縫；罐縫后，外表撒粗砂或3-5 mm石屑。縱向裂縫 現象：裂縫縱橫交錯，縫寬1mm以上，縫距40mm以下，1以上。原因分析：路面結構中夾有軟弱層或泥灰層，粒料層松動，水穩性差；瀝青與瀝青混合料質量差，延度低，抗裂性差；瀝青層厚度缺乏，層間粘結差，水分滲入，加速裂縫的形成。預防措施：瀝青面層攤鋪前，對下臥層應認真檢查，及時去除泥灰，處理好軟弱層，保證下臥層穩定，并宜噴灑0.3-0.6kg/粘層瀝青；原材料質量和混合料質量嚴格按照標準要求進行選定、拌制和施工；瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求，保證上下層的良好粘

16、結；路面結構設計應做好交通量調查和預測。治理方法：如夾有軟弱層或不穩定結構層，應將其鏟除；結構層積水引起網裂，鏟除面層網狀裂縫 后，加設排水設施，再鋪筑新的瀝青混合料；假設因瀝青層厚度缺乏引起網裂，那么銑刨網裂的面層后加鋪新料來處理；路基不穩造成網裂，可采用石灰或水泥處理路基，或注漿加固處理；由于基層軟弱或厚度缺乏引起路面網裂時，可分別采取加厚、調換或綜合穩定的措施進行加強。網狀裂縫現象：基層產生裂縫后，在溫度和行車荷載作用下，裂縫將逐漸反射到瀝青層外表，路表裂縫的位置形狀與基層裂縫根本相似。半剛性基層以橫向裂縫居多。對于在柔性路面上加罩瀝青結構層，裂縫形式不一，取決于下臥層。原因分析：半剛性

17、基層收縮裂縫的反射裂縫；在舊路上加罩瀝青面層后原路面上已有裂縫包括水泥混凝土路面的接縫反射。預防措施：采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫材料；在舊路面加罩瀝青路面結構層前，可先銑削原路面后再加罩，或采用鋪設土工織物、玻纖網后再加罩，以延緩反射裂縫的形成。治理方法：裂縫小于2mm時，可不作處理；大于2mm的裂縫，可用改性瀝青罐縫。罐縫前，清縫；罐縫后，外表撒粗砂或3-5 mm石屑。反射裂縫翻漿 現象：基層的粉、細料漿水從面層裂縫或從多空隙面層的空隙處析出，雨后路外表呈淡灰色或白色。原因分析：基層用料不當，或拌和不均，細料過多；低溫季節施工的半剛性基層，強度增長緩慢，而路面開放交通過早，在行車與雨

18、水作用下使基層外表粉化，形成漿水；冰凍地區基層，冬季水分積聚成冰，春天解凍時翻漿；瀝青面層厚度較薄，空隙較大，雨水下滲，促使翻漿形成。外表處治和貫入式面層竣工初期，由于行車次數不多，結構層尚未到達應有密實度就遇到雨季，使滲水增多，基層翻漿。預防措施：采用含粗粒料的水泥、石灰粉煤灰穩定類材料作為高等級道路的上基層；低溫季節施工時，石灰穩定類材料可摻入早強劑，以提高早期強度；翻漿根據道路等級和交通量要求，選擇適宜的面層類型和適當的厚度；設計時應考慮排水結構。治理方法：及時去除雨水進水孔垃圾，確保排水順暢， ；對輕微翻漿路段，挖除面層，去除基層外表軟弱層，施設下封層后鋪筑瀝青面層；嚴重翻漿路段，將面

19、層基層挖除，如涉及路基，需處理好路基后鋪筑良好的半剛性基層，并做好排除內部積水的技術措施。車轍 現象：路面在車輛荷載作用下輪跡處下陷，輪跡兩側往往伴有隆起，形成縱向帶狀凹槽。實施渠化交通的路段或停剎車頻率較高的路段較易出現。原因分析：瀝青混合料熱穩定性缺乏；面層施工時未充分壓實；基層或下臥層軟弱或不穩定夾層或未充分壓實。預防措施：粗集料應粗糙具有較多的破碎裂面；根據氣候條件選擇優質瀝青，優化配合比設計；施工時按照標準碾壓，保證壓實度；對特殊路段，要采用改性瀝青或高性能瀝青；道路結構設計時，每層厚度不超過集料最大粒徑的4倍。治理方法：車轍僅輪跡處凹陷，兩側無隆起，鑿去面層，鑿毛凹槽，涂刷粘層瀝青

20、，修補；假設輪跡兩側同時隆起，應先將隆起部位鑿去，波谷處原面層鑿毛，涂粘層油，鋪筑與面層相同的混合料；因基層強度缺乏、水穩性不好引起，那么對基層進行補強或挖除損害的基層重新鋪筑。擁包 現象：沿行車方向或橫向出現局部隆起。較易發生在車輛經常啟動、制動的地方。原因分析：瀝青用量偏高或細料偏多；面層攤鋪時，底層未清掃或未噴灑粘層油；基層或下面層未經充分壓實，強度缺乏；日常養護時，局部路段瀝青用量過多，細集料偏細；陡坡或平整度較差路段，面層混合料低處積聚。預防措施：配合比設計時，控制瀝青含量和細集料用量；面層攤鋪前下層清掃干凈并噴灑粘層油；人工攤鋪時，做到粗細均勻分布。擁包治理方法：路面擁包、可在氣溫

21、較高時，用加熱器烘烤發軟后鏟除，夯實后用烙鐵烙平，而后找補平順對已趨于穩定(其底部瀝青混合料油分揮發或老化)不再開展的擁包，可用銑刨機，銑刨平整后，加鋪穩定性較好的瀝青混合料。搓板 現象：路外表出現輕微、連續的接近等距離的起伏狀，形似洗衣搓板。雖峰谷高差不大，但行車時有明顯的頻率較高顛簸感。原因分析：瀝青混合料的礦料級配偏細，瀝青用量偏高，高溫季節，面層材料在車輛水平力作用下，發生位移變形；鋪設瀝青面層前，未將下層外表清掃干凈或未噴灑粘層瀝青；舊路面上原有的搓板病害未認真處理即在其上鋪設面層；施工機械設備操作不當。預防措施：合理設計與嚴格控制混合料的級配；在攤鋪瀝青混合料前，須將下層頂面的浮沉

22、雜物清掃干凈，并均勻噴灑粘層瀝青基層、面層應碾壓密實；舊路上進行瀝青罩面前，須先處理原路面上已發生的搓板病害，否那么壓路機無法將搓板上新罩的面層均勻碾壓密實，新的搓板現象隨即就會出現；合理配置施工機械設備，并按操作規程進行操作，形成設備與材料特性匹配技術。治理方法：因上下層相對滑動引起的搓板，應將面層全部鏟除，并低于原路面，其深度應搓板 大于修補瀝青混合料最大粒徑的2倍，槽壁與槽底垂直，去除下層外表的碎屑、雜物及粉塵后，噴灑粘層瀝青，重新鋪裝瀝青面層；屬于根底原因形成的搓板，應對損壞的基層進行修補。泛油 現象：外表處治和貫入式路面的外表根本上被一薄層瀝青覆蓋，未見或很少看到集料，路表光滑，容易

23、引起行車滑溜交通事故。原因分析：外表處治，貫入式使用瀝青標號不當，針入度過大；瀝青用量過多或集料灑布量過少；動態施工，面層成型慢，集料散失過多。預防措施：施工前須根據本地區氣候條件選定適宜的瀝青標號；優化瀝青混合料配合比設計。治理方法：在熱天氣溫較高時進行處理最為有效。如輕微泛油，可撒布3-5(8)mm石屑或粗黃砂，撒布量以車輪不粘瀝青為度；如泛油較嚴重，可先撒布5-1015mm集料，經行車碾壓穩定后再撒布3-5(8)mm石屑或粗黃砂嵌縫。使用過程中，散失的集料須及時回掃，或補撒集料；情節嚴重進行銑刨加罩。坑槽 現象：表層局部松散，形成深度2cm以上的凹槽。在水的侵蝕和行車的作用下，凹槽進一步

24、擴大，或相互連接，形成較大較深坑槽，嚴重影響行車的平安性和舒適性。原因分析：面層厚度不夠，瀝青混合料粘結力不佳，瀝青加熱溫度過高，碾壓不密實，在雨水和行車等作用下，面層材料性能日益惡化松散、開裂，逐步形成坑槽；攤鋪時，下層外表泥灰、垃圾未徹底去除，使上下層不能有效粘結；路面罩面前，原有的坑槽、松散等病害未完全修復；養護不及時，當路面出現松散、脫皮、網裂等病害時，或被機械行駛刮鏟損壞后，為及時養護修復。預防措施：瀝青面層應具有足夠的設計厚度；瀝青混合料配合比設計宜選用具有較高粘結力的較密實的級配；混合料拌制過程中，嚴格掌握拌制時間、瀝青用量及拌和溫度，保證混合料的均勻性；攤鋪面層前，下層應清掃干

25、凈，并均勻噴灑粘層瀝青；當路面出現松散、脫皮、輕微網裂等可能使雨水下滲的病害，或路面被機械刮鏟受損，應及時修補以免病害擴展。坑槽 治理方法：路基完好，坑槽深度僅涉及下面層確實定所需修補的坑槽范圍，一般可根據路面的情況略大于坑槽的面積，修補范圍應方正并與行車方向平行或垂直；假設小面積的坑槽較多或較密時，應將多個小坑槽合并確定修補范圍；采用人工或機械的方法將修補范圍內的面層削去，槽壁與槽底應垂直。槽底面應堅實無松動現象，并使周圍好的路面不受影響或松動損害；將槽壁槽底的松動局部、損壞的碎塊及雜物清掃干凈，然后再槽壁和槽底外表均已涂刷一層粘層瀝青，用量為0.3-0.6kg/；將與原面層材料級配根本相同

26、的瀝青混合料填入槽內，攤鋪平整，并按槽深1.2倍掌握好松鋪系數。攤鋪時要特別注意將槽壁四周的原瀝青面層邊緣壓實鋪平，用壓實機具在攤鋪好的瀝青混合料上反復來回碾壓至與原路面平齊；如基層已損壞，須先將基層補強或重新鋪筑。 松散 現象：面層集料之間的粘結力喪失或根本喪失，路外表可觀察到成片懸浮的集料或小塊混合料，面層局部區域明顯不成整體。枯燥季節，在行車作用下可見輪后粉塵飛揚。原因分析：瀝青針入度偏小，粘結力不良；混合料瀝青用量偏少；礦料潮濕或不潔凈或含風化石；拌和時溫度偏高，瀝青焦枯；瀝青老化或與酸性石料粘附性不良；攤鋪時未充分壓實，或瀝青混凝土溫度偏低；或雨天攤鋪；基層強度缺乏導致不均勻沉降而引

27、起結構破壞，或濕軟時攤鋪瀝青；溶解性油類泄露，雨雪水滲入，降低了瀝青的粘結力。預防措施：酸性石料，摻入抗剝落劑或生石灰粉、干凈消石灰、水泥；混合料生產中，選用符合要求的瀝青和集料；控制各個環節中的溫度；瀝青混合料到工地后應及時攤鋪、及時碾壓，到達規定的壓實度；松散路面出現脫皮等輕微病害時應及時修補。治理方法：將松散的面層去除，重鋪瀝青混凝土面層；如涉及基層，那么應先對基層進行處理。 脫皮 現象：瀝青路面上層與下層或舊路上的罩面層與原路面粘結不良，外表層呈塊狀或呈片裝的脫落，其形狀、大小不等，嚴重時可成片。原因分析：攤鋪時，下層外表潮濕或有泥土或灰塵等，降低了上下層之間的粘結力；舊路面上加罩瀝青

28、面層時，原路外表未鑿毛，未噴灑粘層瀝青，造成新面層與原路面粘結不良而脫皮；面層偏薄，厚度小于混合料集料最大粒徑二倍，難以碾壓成型；預防措施：在鋪設瀝青面層前，應徹底去除下層外表的泥土、雜物、浮塵等，并保持枯燥，噴灑粘層瀝青后，立即攤鋪瀝青混合料，使上下層粘結良好；在舊路面上加罩瀝青面層時，原路面應用風鎬鑿毛，有條件時，采用銑削機銑削，經清掃、噴灑粘層瀝青后，再加罩面層；單層或雙層式面層的上層壓實厚度必須大于集料粒徑的二倍，利于壓實成型。治理方法：脫皮較嚴重的路段，瀝青面層全部削去，重新鋪筑面層。脫皮部位發現下層松軟等病害時，需對基層補強后修復。啃邊現象：路面邊緣破損松散、脫落原因分析：路邊積水

29、，使集料與瀝青剝離、松散；路面邊緣碾壓缺乏，面層密實度較差；路面邊緣基層松軟，強度缺乏，承載力差。預防措施：合理設計路面排水系統，注意日常養護；施工時，路面邊緣應充分碾壓；基層寬度須超出瀝青層20-30cm，以改善路面受力條件。治理方法：在修補范圍內，選擇適用機具沿損害邊緣所劃出的標線將面層材料挖除，清掃后底面、側面涂刷粘層瀝青，鋪瀝青混合料修復。 光面現象：路外表光滑，外表看不到粗集料或集料外表棱角已被磨除。陰雨天氣易出現行車滑溜交通事故。原因分析：上面層細集料或瀝青用量偏多；集料質地較軟，磨耗大，易被汽車輪胎磨損；預防措施：路面所用材料應符合標準要求。集料具有較好的顆粒形狀和較多的棱角；瀝

30、青路面上面層混合料級配關鍵篩孔2.36mm和4.75mm要嚴格控制；采用具有足夠強度、耐磨性好的集料修筑上面層。治理方法：對外表處治和貫入式路面，可直接在光面上加罩封層，或用銑刨機將外表層刨除，清掃后進行封層；瀝青混凝土路面，上面層經銑刨清掃后噴灑0.3-0.6kg/的粘層瀝青，然后鋪筑細粒式或中粒式瀝青混凝土上面層。施工接縫明顯 現象：接縫歪斜不順直；前后攤鋪幅色差大、外觀差；接縫不平整有高差，行車不舒適。原因分析：在后鋪筑瀝青層時，未將前施工壓實好的路幅邊緣切除，或切線不順直；前后施工的路幅材料有差異，如石料色澤深淺不一或級配不一致；后施工的路幅松鋪系數未掌握好，偏大或偏小；接縫處碾壓不密

31、實。防治措施：在同一個路段中，應采用同一個料場的集料，防止色澤不一；上面層應采用同一種類型級配，混合料配合比應一致；縱橫冷接縫必須按有關施工技術標準處理好；縱橫向接縫須采用合理的碾壓工藝。壓實度缺乏 現象：壓實度未到達標準要求。在壓實度缺乏的面層上，用手指甲或細木條對路外表的粒料進行撥挑時，粒料有松動或被挑起的現象發生。原因分析：碾壓速度未掌握好，碾壓方法有誤，壓實功缺乏；瀝青混合料拌和溫度過高，有焦枯現象，瀝青喪失粘結力；碾壓時面層混合料溫度偏低；雨天施工，瀝青混合料被雨琳；壓實厚度過大或過小。預防措施：在碾壓時應按初壓、復壓、終壓三個階段進行，行進速度須慢而均勻；碾壓時驅動輪面向攤鋪機方向

32、前進，驅動輪在前，從動輪在后；瀝青混合料拌制時，集料烘干溫度要控制在160-180之間，溫度過高會是瀝青出現焦枯，喪失粘結能力，影響瀝青混合料壓實性和整體性；瀝青混合料運到工地后應及時攤鋪，及時碾壓，碾壓溫度過低會使瀝青的粘結提高，不易壓實。應盡量防止氣溫低于10或雨季施工；壓實層最大厚度不得超過10CM,最小厚度應大于集料最小厚度應大于集料最大粒徑1.5倍中、下面層或2倍上面層。壓實度應符合規定。治理方法： 壓實度缺乏的面層在使用過程中極易出現各種病害，一般應予銑削后重新鋪筑熱拌混合料。構造深度缺乏 現象：路表構造深度低于設計標準要求。構造深度是路面粗糙度指標的重要內容。構造深度小，雨天時路

33、表水膜較厚，高速行車時會引起水漂，容易造成滑溜交通事故，并影響后跟車的能見度及行車平安。原因分析：外表層混合料類型選擇不當，空隙率較小；瀝青偏軟或瀝青用量偏多，集料外表瀝青膜較厚。預防措施：根據道路等級和使用條件按設計標準選定適宜的外表層混合料類型；外表層混合料的最正確瀝青用必須通過馬歇爾實驗確定。實際瀝青用量控制在最正確瀝青用量0.3%以內。并參照?瀝青路面施工及驗收規定?選用適合的瀝青標號。治理方法： 抗滑層竣工后第一個夏季測定的構造深度鋪砂法測定如達不到設計要求必須分析原因，采用必要措施加以糾正。在路面交付使用后，外表層被磨損，或進一步壓密構造深度會減小，當小于標準時外表層應重新鋪筑。摩

34、擦系數缺乏 現象：摩察系數低于設計標準要求。摩察系數小時汽車剎車時滑行距離大，或車輪側向偏移，容易造成交通事故，甚至翻車。原因分析：抗滑層級配不合理；石料磨光值較小，磨耗值越大，容易被車輪磨損。預防措施：根據道路等級、環境條件選用適宜的抗滑類型；采用磨光值高且堅韌、耐磨耗的集料用于抗滑層。不用磨光值低于42、且磨耗率大的集料，上海市10年前開始已在高速公路、快速道路修筑抗滑層用的石料磨光值大于46，洛杉磯磨耗率小于8%，使用效果良好，抗滑性能衰也很慢。治理方法： 面摩察系數以“擺值或“橫向力系數表示。當擺值小于37或橫向力系數小于0.35時，雨天快速行車容易出現滑溜交通事故。需重新鋪筑或銑削后

35、鋪筑適宜的磨耗層。粗細料分布不勻 現象：路表局部粗集料或細集料較集中，外觀色澤深淺不一。原因分析：機鋪時，攤鋪機螺旋送料器橫向輸出量分布不勻，細料偏于中間，粗料趨于兩端，造成粗細料離析；人工攤鋪時，揚鍬遠甩，或刮平時用力輕重不一；反復撒料反復刮平使粗細料離析。防治措施：攤鋪機作業時，應緩慢、均勻、連續，螺旋送料器須不停地運轉，并確保其兩端的混合料數量大于送料器高度的2/3，攤鋪后不宜用人工反復修整，盡量做到一次攤鋪成型；人工攤鋪時，應扣鍬放料，刮平時用力輕重一致，刮2-3次到達平整即可；當出現粗細料離析時，將其鏟除補上新料。59二、瀝青路面結構與材料組成設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設

36、計2.2 瀝青面層Superpave設計方法2.3半剛性基層組成設計602.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計一瀝青路面的使用功能要求強度與剛度(開裂、變形)穩定性(高、低溫、水穩定性)耐久性(疲勞、老化)平整性(舒適、動荷)抗滑性(平安)少塵性(環保)二瀝青路面主要技術問題 高溫穩定性 低溫抗裂性 耐久性水穩定性、反射裂縫、疲勞與老化 外表抗滑2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計62三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計道路結構路基路面在天然地表面按照道路的設計線型(位置)和設計橫斷面(幾何尺寸)的要求開挖或堆填而成的巖土結構物。在路基頂面的行車部分用各種

37、混合料鋪筑而成的層狀結構物，包括由面層、基層、底基層及墊層63兩種典型的路面結構普通混凝土JPCP鋼筋混凝土JRCP連續配筋混凝土CRCP鋼纖維混凝土預應力混凝土、裝配式混凝土、碾壓混凝土柔性基層瀝青路面半剛性基層瀝青路面剛性基層瀝青路面全厚式瀝青路面三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計64某高速公路瀝青路面銑刨斷面三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計65由于行車荷載、自然因素等對路面的影響隨深度的增加而逐漸減弱，路面的強度、抗變形能力和穩定性也應隨深度而逐漸降低要求，因此，路面的結構應分層鋪筑、分為假設干層次結構，并按各

38、結構層次的特定狀況進行相應的材料要求。面層基層墊層路面結構層及層位功能三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計66設計理論與設計指標三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計B(c)ccpEn=E0rAAE1E2En-1hn-1h2h1B1）輪隙中間路表面 （A點）計算彎沉值小于或等于設計彎沉值2）輪隙中心下（C點）或單圓荷載中心處（B點）的層底拉應力應小于或等于容許拉應力67彎沉的幾個概念三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計回彈彎沉：路基或路面在規定荷載作用下產生垂直變形，卸載后能恢復的那一局部

39、變形。剩余彎沉：路基或路面在規定荷載作用下產生的卸載后不能恢復的那一局部變形。總彎沉：路基或路面在規定荷載作用下產生的總垂直變形回彈彎沉+剩余彎沉。容許彎沉：路面設計使用期末不利季節,標準軸載作用下雙輪輪隙中間容許出現的最大代表？回彈彎沉值。設計彎沉：是指路面交工驗收時、不利季節、在標準軸載作用下,標準軸載雙輪輪隙中間的最大代表？彎沉值。68彎沉測定三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計貝克曼法：傳統檢測方法，速度慢，靜態測試，試驗方法成熟，目前為標準規定的標準方法。自動彎沉儀法：利用貝克曼法原理快速連續測定，屬于試驗范疇，但測定的是總彎沉，因此使用時應用貝克

40、曼進行標定換算。落錘彎沉儀法：利用重錘自由落下的瞬間產生的沖擊載荷測定彎沉，屬于動態彎沉，并能反算路面的回彈量，快速連續測定，使用時應用貝克曼進行標定換算。 FWD69面 層(surface)基 層(base)土 基(Sub-grade)上路床下路床上路堤下路堤上基層下基層（底基層）上面層（表面層）中面層下面層30cm50cm70cm2040cm45cm56cm68cm7080cm路基路面路面結構層及層位功能三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計70面 層基 層土 基上路床下路床上路堤下路堤上基層下基層（底基層）上面層（表面層）中面層下面層砂石材料無機結合料穩

41、定材料瀝青混合料改進土或改善土改進土或改善土路面結構層及層位功能三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計三半剛性基層瀝青路面結構組合與設計2.1半剛性基層瀝青路面結構分析與設計土基 (A級或 B級）瀝青AC-25 Sup-25 6cm-8cm (A級或 B級或改性）瀝青AC-20 Sup-19 6cm-8cm (A級或改性）瀝青 AC-13 Sup-13 SMA-13 4cm水泥穩定碎石或二灰碎石 30cm-40cm 二灰土或石灰土 20cm-40cm 半剛性基層瀝青路面結構722.2 瀝青面層Superpave設計方法Superior Performing A

42、sphalt Pavements高性能瀝青路面美國國會1987年批準建立公路戰略研究方案(SHRP)，歷時5年，耗資1億5千萬美元，于1993年形成了SHRP研究的最終成果-Superpave體系。Superpave在我國的應用規模逐年增加我國現行指標體系1針入度2軟化點3延度4薄膜烘箱老化2.2.1 瀝青指標方面的差異我國瀝青指標體系是以三大指標等經驗性指標為核心的指標體系。我國現行指標體系2.2.1 瀝青指標方面的差異瀝青等級 適用范圍 A級瀝青各個等級的公路，適用于任何場合和層次 B級瀝青高速公路、一級公路瀝青下面層及以下的層次，二級及二級以下公路的各個層次；用于改性瀝青、乳化瀝青、改性

43、乳化瀝青、稀釋瀝青的基質瀝青 C級瀝青 三級及三級以下公路的各個層次 道路石油瀝青的適用范圍一般以70#、90#居多Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異PG 64 - 22Performance Grade性能等級平均7天最高路面溫度最低路面溫度SHRP膠結料標準是唯一的一個基于道路所在地區的氣候特點的性能標準，其物理特性要求相同，但是其試驗溫度隨特定條件的改變而改變。Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異高溫等級低溫等級PG46-34，40，46PG52-10，16，22，28，34，40，46PG58-10，22，28，34，40PG64-10，1

44、6，22，28，34，40PG70-10，16，22，28，34，40PG76-10，16，22，28，34PG82-10，16，22，28，34Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異振蕩板固定板膠結料試樣 動態剪切流變儀(DSR)Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異通過控制高溫時的模量，瀝青膠結料標準能保證在高溫時的剪切強度，同時，限定瀝青膠結料低溫時的模量在中間狀態就能保證瀝青混合料的疲勞性能。Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異彎曲梁流變儀BBR彎曲梁流變儀BBR用于測定低溫時瀝青的蠕變勁度S和瀝青勁度變化率m。膠結料標準規

45、定了路面實際的氣候條件下的蠕變勁度和m值。大的m值將促使瀝青路面在溫度發生變化時內應力能及時消散，從而減少路面的溫度開裂。直接拉伸試驗(DTT)Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異DTT的試驗結果是瀝青的拉伸破壞應變，該應變是啞鈴狀試件在在低溫時拉伸至破壞時的應變量。同BBR的試驗目的一樣，DTT試驗也是為保證瀝青在低溫下抵抗變形的能力到達最大。 Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異旋轉式粘度計RTV旋轉式粘度計RTV是測定瀝青在135時的勁度，此時瀝青根本處于粘性狀態。它通過測定浸沒在一恒定溫度試樣中的紡錘形軸以一定速度旋轉所需的扭距來表示。用這種

46、方法測量是為了保證瀝青在泵送和拌和時的具有足夠的流動性。Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異SHRP首先提出了對用于各種環境的瀝青膠結料應采用統一的指標標準，即雖然在不同的使用環境條件下，但對其高溫性能、低溫性能、疲勞等性能的要求是相同的；所不同的是此性能的檢測條件應用其實際使用條件相同。性 能施工流動性高溫穩定性抗疲勞性能低溫抗裂要 求施旋轉粘度2.0kPa動態剪切G*/sin30kPa蠕變勁度S0.35s 直接拉伸破壞應變1.0%試驗溫度135最高溫度中間溫度最低溫度 PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotation

47、al Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss 1.00 kPa 2.20 kPa S 0.300Report Value 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 3

48、7 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending Beam Rheometer) BBR “S Stiffness & “m- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24

49、-30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24Performance Grades性能等級(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCEC PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flas

50、h Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -

51、16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) PAVORIGINAL 2.20 kPa S 0.300Report Value 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending Beam Rheomete

52、r) BBR “S Stiffness & “m- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24(Dynami

53、c Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCEC5864Test TemperatureChangesSpec RequirementRemains Constant 1.00 kPa Performance Grades性能等級 PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52

54、 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg

55、 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) PAVORIGINAL 5000 kPa S 0.300Report Value 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin ( Bending Beam Rheometer) BBR “S Stiffne

56、ss & “m- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24永久變形(Dynamic Shear Rheom

57、eter) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCEC 1.00 kPa 2.20 kPa UnagedRTFO Aged永久變形用高溫勁度表示原樣瀝青G*/sin 1.00 kPaRTFO老化瀝青 G*/sin 2.20 kPa 路面使用壽命的早期階段重車Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異 PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110

58、(110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss 1.00 kPa 2.20 kPa S 0.300Report Value 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR

59、 G* sin ( Bending Beam Rheometer) BBR “S Stiffness & “m- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12

60、-18 -24 0 -6 -12 -18 -24疲勞開裂(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin 230 oCCEC 5000 kPa PAV Aged疲勞開裂用中等溫度勁度表示RTFO & PAV老化瀝青 G*sin 路面使用壽命后期階段Superpave的PG分級2.2.1 瀝青指標方面的差異 PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (1