论汕汾高速AC16C沥青面层的应用毕业设计(论文).doc
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1、毕业设计(论文)题目 论汕汾高速AC16C沥青面层的应用所 在 系 土木工程系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导老师 湖南工程职业技术学院教务处 制原 创 性 声 明本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名: 日 期: 关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料(
2、包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属湖南工程职业技术学院。本人完全了解湖南工程职业技术学院有关保存、使用毕业论文的规定,同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权湖南工程职业技术学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为湖南工程职业技术学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为湖南工程职业技术学院。论文作者签名: 日 期: 指导老师签名: 日 期:
3、摘要沥青路面在我国公路发展史上有着极其重要的地位,自我国使用沥青路面技术以来,由于它具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低,施工期短、养护维修简单、适于分期修建等优点,随着我国交通事业的快速发展,沥青路面也成为我国道路的主要路面形式。伴随日益增长的交通发展需要,沥青路面的建设要求越来越高。沥青面层以其优良的抗滑性和行车舒适度迅速崛起为今道路建设中一种被最广泛采用的高级路面。沥青面层是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。使路面面层平整少尘、不透水、经久耐用。沥青路面面层还具有防水、耐磨、降低噪音以及传递荷载的作用综
4、合阐述了沥青混凝土面层的种类,各类型路面面层的优劣,以及沥青混凝土路面的应用,通过结合工程实例对沥青面层的应用技术作了相对具体的介绍关键词 沥青路面 沥青面层 沥青面层的应用 目录第一章 概述11.1沥青路面在道路工程中的作用11.2沥青路面在路面结构中的地位11.3沥青路面的意义11.4沥青路面的发展现状11.5沥青路面的发展趋势2第二章 沥青路面具体介绍52.1 沥青路面各结构的作用机理52.2沥青路面的类型52.3沥青路面特性72.4沥青路面施工注意事项82.5各种类型沥青路面的比较10第三章 AC16C在汕汾高速罩面的应用123.1 工程概述123.2 施工位置及主要工程数量123.3
5、路面病害处治133.4铣刨面层施工143.5 透层、粘层及封层施工153.6热拌沥青混合料面层173.7沥青混合料组成设计183.8沥青拌和楼介绍193.9沥青混合料面层施工193.10开放交通233.11 注意事项23第四章 参考文献25第五章 致谢26第一章 概述1.1沥青路面在道路工程中的作用 面层位于整个路面结构的最上层。它直接承受行车荷载的垂直力、水平力、以及车身后所产生的真空吸力的反复作用,同时受到降雨和气温变化的不利影响最大,是最直接地反映路面使用性能的层次。 沥青面层是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
6、。使路面面层平整少尘、不透水、经久耐用。沥青路面还具有防水、耐磨、降低噪音以及传递荷载的作用。 因此,沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面(包括次高级路面)。1.2沥青路面在路面结构中的地位沥青路面在我国公路发展史上有着极其重要的地位,自我国使用沥青路面技术以来,由于它有着其他材料所无法比拟的优越性。现在被广泛使用用于我国的高速公路以及其他等级公路之中。1.3沥青路面的意义沥青路面是一种高级路面形式,它抗压抗折性能良好,行车舒适度好,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,沥青路面是现今道路建设中一种被最广泛采用的高级路面
7、。1.4沥青路面的发展现状我国在1935年使用进口沥青在南京附近沥青路面试验路段;1941年又在滇缅公路修筑了沥青双层表面处治155km; 战争胜利后又在宁杭公路修筑了沥青贯入式及双层沥青表面处治等沥青路面。到1949年前夕我国公路上有高级、次高级路面总计约315km。新中国建立后公路建设有了较大的发展,在20世纪80年代以前,我国公路建设速度、质量与发达国家相比还是有着相当大的差距,进入20世纪90年代后我国公路建设数量和质量均有了大幅度的提高。与发达国家相比差距正在缩小。 到2000年底我国公路里程已经达到167.98万公里,到2001年底我国高速公路里程达到19453公里居世界第二位。1
8、.5沥青路面的发展趋势采用新型改性沥青可以有效改善沥青路面的高低温性能,还可以对废弃材料合理利用,进而保护资源和环境。提前发现沥青路面隐藏的隐形病害的存在,并施以正确的预防性养护措施,可以有效的延长沥青路面的使用寿命。对旧沥青路面的再生利用,可以保护环境,节约资源,有利于实现人类的可持续发展。1.5.1 沥青材料的发展改性沥青同时拥有良好的高温及低温性能,可以根据需要开发出高技术高性能的路面材料,在我国的应用较为广泛。随着经济的发展,人们对改性沥青的要求越来越高。我国的改性沥青以后主要向环保型和功能型方向发展。1.5.1.1 环保、节约资源的改性沥青产品 利用废旧物资来做改性剂,如废旧橡胶粉改
9、性沥青,废旧塑料薄膜改性沥青等。一方面降低改性沥青的成本,另一方面也很好地利用了废旧物资,解决环境污染问题,较典型的有橡胶粉改性沥青产品。在全世界范围,橡胶轮胎的废弃已成为一种公害,我国每年报废轮胎近亿条,只有其中极少数能再回收利用,绝大多数为废料,需要数百年才能分解为无害物质,占用了大量的土地资源,造成环境污染,而以废旧轮胎橡胶粉作为改性剂生产改性沥青,具有很好的弹性回复性能,使用在半刚性基层作为应力吸收层,能够很好抵抗发射裂缝的发展,具有高温稳定性。不但节约了社会资源,保护环境,而且延长了路面使用寿命,为废旧轮胎再生利用开辟了新途径。1.5.1.2 特殊功能的改性沥青产品 开发特殊功能的改
10、性沥青产品,能弥补现有改性沥青某些性能不足的特点。如抗车辙沥青产品,是针对现有改性沥青的高温抗车辙能力偏低的缺点,开发的一种专门抗车辙添加剂来提高改性沥青的抗车辙能力。 又如阻燃沥青产品,通过添加特殊的阻燃剂而制成改性沥青。阻燃剂在高温下受热分解产生一层不易燃烧的膜覆盖在沥青表面,隔断沥青和氧气的接触,阻止沥青燃烧。阻燃沥青在隧道路面的铺装,可在沥青路面发生火灾时减小灾情,为争取时间营救人员生命及保护国家财产具有显著的意义。又如应力吸收层,也是一种改性沥青混合料,其要求作为粘结料的改性沥青必须具有非常好的弹性,能够在一定条件下保持很高的回弹性和抗疲劳性。未来我国沥青路面的改造工程量较多,作为应
11、力吸收层技术核心的高弹性改性沥青的市场前景广阔。1.5.2 沥青路面养护技术的发展目前国内在研究路面的预防性的专门技术还处于起步阶段,养护与维修仍混为一谈。目前我国的路面养护技术规范根据工程量的规模大小、技术难易程度将养护维修作业分为小修保养、中修、大修、改建四大类。这种分类方法反映的是一种“重修建、轻预防”的概念。公路在出现病害后才进行处理,往往加大重复投入。为改变被动养护局面,避免“头痛医头、脚痛医脚”的弊端,公路应坚持实施预防性养护。预防性养护中,以微表处、雾封层和碎石封层为主要代表。1.5.2.1微表处技术微表处是以一定集配的集料混合乳化沥青,摊铺于原有路面上,能够修补路表较大裂缝和缺
12、陷,是乳化沥青稀浆罩面的最高级形式,它适用于重要交通道路的预防性养护如高速公路、城市干线、机场跑道等。1.5.2.2雾封层技术雾封层是当沥青路面正常使用几年后,路面开始出现轻微疲劳龟裂、损失细骨料的现象,并且其渗水性大大提高,为防止路面水会经过裂缝或细骨料损伤处(露骨处)进入到沥青混合料中,引起路面的进一步损坏,而实施的一种预防性养护措施,其造价低廉,施工方便,效果显著。超级雾封层的原理是在原有封层里掺加一定粒径的骨料,使雾封层不仅起到了预防性养护的作用,同时,也增加了路面的磨耗层,增加了原有路面的使用年限。1.5.2.3碎石封层技术碎石封层就是用专用设备在路面直接喷洒粘结材料(改性沥青或改性
13、乳化沥青),然后立即将碎石铺洒在路面上,通过自然行车碾压或轮胎压路机碾压形成单层沥青碎石磨耗层。它主要作为路面表处层使用,也可用于低等级公路面层,具有良好的抗滑性能和防渗水性能,能有效治愈路面贫油、掉粒、轻微网裂、车辙、沉陷等病害,主要用于道路的预防性养护和矫正性养护,以及提高高等级路面的防滑性能,无论是高速公路还是普通公路都可以使用此项养护新技术。同步碎石封层是碎石封层的进一步创新,它的最大优点是同步铺洒粘结材料和石料,实现喷洒到路面上的高温粘结料在不降温的条件下即时与碎石结合的效果,从而确保粘结料和石料之间的牢固结合。1.5.2.4旧路材料再生利用在90年代以后陆续建成的高速公路已进入大、
14、中修期,大量的翻挖、铣刨沥青混合料被废弃,一方面造成环境污染,另一方面对于我国这种优质沥青极为匮乏国家来说是一种资源的浪费,而且大量的使用新石料,开采矿石会导致森林植被减少,水土流失等严重的生态环境破坏。因此,对旧路的再生利用就显得尤为重要。1.5.3 总体趋势根据国内沥青路面的现状,未来我国沥青路面的发展主要从沥青材料和养护方面加以改进和创新。新型改性沥青,可以有效地节约资源、保护环境,实现经济社会的可持续发展。预防性养护可以延缓沥青路面路况的恶化,最大限度的延长路面的使用寿命。沥青路面的就地热再生可以100%利用废旧沥青混合料,具有巨大的环保优势,并且成本仅占传统维修方式(挖补维修方式)的
15、60%80%左右,经济优势显著。新型改性沥青的研制,路面的预防性养护以及旧沥青路面的现场热再生将成为我国沥青路面未来的发展方向。第二章 沥青路面具体介绍2.1 沥青路面各结构的作用机理沥青路面是将沥青混凝土加以摊铺、碾压成型而形成的各种类型的路面。沥青混凝土是用具有一定黏度和适当用量的沥青材料与一定级配的矿物集料,经过充分拌合形成的混合物。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最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,
16、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。2.1.1面层作用机理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13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。2.1.2 基层作用机理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。2.1.3底基层作用机理底基层是设置在基层之下,并与面
17、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。2.2沥青路面的类型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
18、路面。2.2.1 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。2.2.1.1 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。2.2.1.2 冷铺式 沥青混凝土热
19、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。2.2.1.3 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。2.2.2 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。
20、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。2.2.3 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
21、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,而且最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,可把最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;
22、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;主层集料的最大粒径应接近面层厚度或为面层厚度的0.70.8倍;集料应洁净无灰,表面干燥。2.2.4 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
23、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。2.2.5 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13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,最后压实成型。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
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