******香西路******段路面改造工程 L-1 第三篇 改造设计方案 3.1 改造方案设计的基本思路及基本原则 1、基本思路 本项目路面加铺方案设计的基本思路如下： h原路面有效厚度=∑h I Ci Ei 式中h I Ci Ei为i层的厚度、换算系数和当量系数。 厚度计算结果：本项目加铺设计厚度不能小于6cm。 根据以上计算结果，水泥混凝土路面改造工程沥青加铺层厚度时需同时考虑以下因素： ①.延缓反射裂缝的需要。复合式路面的使用实践证明，沥青加铺层越厚，防止反射裂缝的效果越显著，在达不到用增加沥青加铺层厚度来延缓反射裂缝的情况下，可通过一些技术措施来延缓反射裂缝的出现。 ②. 平整度的要求。由于原路面平整度较差。在设计沥青加铺层的厚度时，通常应考虑平整的因素，除非原有水泥混凝土路面的平整度非常好，否则只进行一层沥青加铺层的施工难以达到验收规范对路表面平整度的要求。 ③. 路面使用耐久性的需要。复合式沥青路面的使用耐久性与其加铺层厚度和使用沥青混合料的类型有较大的关系。在沥青加铺层的设计中，从技术和经济两方面综合考虑，来确定沥青加铺层厚度。 ④. 施工工艺的需要。沥青混凝土的施工厚度与所用沥青混合料的类型有较大的关系，还与设计的沥青混凝土层的防水排水有关系，同样的沥青混合料，施工厚度不一样，它的防水排水效果有很大的差异。 综合以上因素，本项目加铺设计厚度主线为9cm,支线为6cm。 3.2.2、加铺结构组合基本思路 结合全线实际情况，主要分以下加铺方式： 在处治完原路面的病害同时满足设计要求后，由于原路面情况良好，主路和支路都采用直接铺设进行处理，主路部分先将原砼板打毛在铺设自粘式改性沥青路用防水卷材及粘层油在其上铺筑AC-16下面层厚度为5cm, 洒铺沥青粘层在铺筑AC-13上面层厚度为4cm。支路为等级外公路，现有路面为沥青表处所以在沥青表处上铺筑5%水泥稳定碎石基层厚度为18cm，在铺设粘层油铺筑AC-16厚度为6cm。 ① 方案必须适应本项目路段的使用要求，特别是交通荷载条件和长时间高温多雨天气的使用要求。 ② 方案具有一定的适应性，必须适合当地的具体条件，如材料供应、经济发展水平和使用环境等条件。 ③ 方案必须操作方便，适合于当地施工企业的施工水平，技术成熟，使用效果良好。 ④ 方案必须具有一定的经济性，即应具有较高的性价比。 ⑤ 特殊路段的处理必须满足特殊使用条件下的使用要求。 ⑥ 在考虑结构层的加铺时，充分利用现有混凝土板的潜在功能，降低工程造价。 2、本项目沥青加铺设计必须遵循的原则 ①.功能要求和原路面特点：要求道路路面平整、整洁、美观、密水、耐久。加铺方案的设计必须与原路面的具体特点相适应，才能满足道路的使用功能要求。 ②.交通荷载特点：该路交通量相对较大、重载车辆较多，汽车荷载特别是紧急刹车时产生的剪应力较大，要求路面层材料的抗剪切强度高，抗变形能力强、耐久性好和稳定性好。 ③.表面抗滑性能：从沥青混凝土类型的选择、集料选择和混合料级配设计着手，提高面层抗滑性能，要求达到公路路面抗滑特性的要求。 ④.高温稳定性：即具有较高的抗车辙能力和抗挤压破碎的能力，路面沥青混凝土的最高使用温度可达到60℃～65℃，对沥青混凝土的高温稳定性应提出较高的要求，对于路面沥青层应采用优质的沥青，并采用优质矿料的改性沥青砼。 ⑤.沥青混凝土结构层与基层的粘结问题：在本次路面设计与施工中，存在水泥稳定碎石层与沥青混凝土层间的粘结，则是该工程设计的重点，也是难点。无论哪一种类型的路面界面粘结，只有采用较好的层间粘结材料，才能确保层间具有较强的粘结能力，满足层间抗剪强度的要求。 ⑥.水损害问题：该地区属于多雨地区。据全国各等级大多数公路的早期损害研究表明，水是引起路面早期破坏的最重要原因。要求铺装层有高的透水性。要求石料与沥青的粘附性达到5级，同时应在结构设计中考虑路面的排水要求。 3.3 设计参数 序号 车 型 名 称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量 1 标准轴载BZZ100 100 1 双轮组 130 设计年限 6 车道系数 1 交通量平均年增长率 6 ％ 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 130 3.2改造方案的确定 根据长生镇的经济发展及加强与周边地区经济联系的需要，决定对全线路面进行全面治理。从整体上提高道路的营运能力和行车舒适性。 3.2.1、设计方法 有效等厚度法：h加铺层厚度=h新路面所需厚度-h原路面有效厚度 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 3309791、 6 / 17 ******香西路******段路面改造工程 L-1 设计弯沉值：56.7 (0.01mm)； 2、自然气候条件：气候属亚热带季风性 湿润气候，年平均气候在18℃左右，冬季最低气温平均在6-8℃，夏季平均气温在27－29℃，日照总时数1000－1200小时，冬暖夏热，无霜期长、雨量充沛、温润多阴、雨热同季，常年降雨量1000－1400毫m，春夏之交夜雨尤甚,年总降雨量1182.1毫m。 3、水泥稳定级配碎石基层7天浸水无侧限抗压强度2.5-3.5MPa。 4、各结构层竣工验收弯沉 详见附件中《路面计算书》。 7 / 17 3.4 路面整治方案 处治完原路面的病害，同时满足设计要求后，采用如下结构层进行加铺： 主路部分： 细粒式沥青混凝土AC-13C 4cm 沥青粘层 中粒式沥青混凝土AC-16C 5cm 自粘式改性沥青路用防水卷材+沥青粘层 支路部分：中粒式沥青混凝土AC-16C 6cm 沥青粘层+透层油 5%水泥稳定碎石基层 18cm 经过计算，本项目加铺方案完全能满足本道路的通行要求。因******位于茶园新区，本项目的实施能提升该镇道路形象，同时促进周边产业发展（本项目为连接长生及峡口镇主要通道之一）；另外本项目为连接长生花木基地以及即将实施的巴渝新区的主要道路，经业主同意后采用本方案。 ******香西路******段路面改造工程 L-1 第四篇 路面主要材料技术要求 4.1、沥青混凝土 沥青材料：沥青混凝土路面采用的沥青采用重交通道路石油沥青A级70号，其质量标准应分别符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)表4.2.1-1“道路石油沥青的适用范围”和表4.2.1-2“道路石油沥青技术要求”,当缺乏所需标号的沥青时，可采用不同标号掺配的调和沥青，其掺配比例由实验决定。掺配后沥青质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004) 表4.2.1-2“道路石油沥青技术要求” 。沥青在储罐中的储存温度不宜低于130℃，并不得高于170℃。桶装沥青应直立堆放。 粗集料：为保证沥青加铺层表面的抗滑能力和混合料中骨料的嵌挤，根据项目所在地的实际情况，选用卵石破碎石料或其他优质石料作为表面层沥青混合料所用石料，石料应满足下表所示技术要求。 石料技术要求 指 标 集料压碎值 不大于 % 洛杉矶磨耗损失 不大于 % 表观相对密度 不小于 % 对沥青的粘附性 不小于 % 坚固性 不大于 % 针片状颗粒含量(混合料) 不大于 % 其中粒径大于9.5mm 不大于 % 其中粒径小于9.5mm 不大于 % 水洗法<0.075mm颗粒含量 不大于 % 软石含量 不大于 % 石料磨光值(面层石料) 不小于 BPN 吸水率 不大于 % 技术要求 30 35 2.45 4级 --- 20 -- -- 1 5 -- 3.0 试验方法 T0316 T0317 T0304 T0616 T0314 T0312 T0310 T0320 T0321 T0304 5～10 3～5 100 90～100 100 0～15 90～100 0～5 0～15 0～3 细集料：集料采用质地坚硬、耐久、洁净的机制砂，并有适当的颗粒组成，不能使用抗磨性较差的泥岩、页岩、板岩等水成岩类品种生产机制砂，其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）表4.9.2“沥青混合料用细集料质量要求。需满足下表所列的技术要求： 沥青混凝土用细集料的技术要求 项 目 表观相对密度，不小于 坚固性(>3mm部分)，不小于 含泥量(<0.075mm的含量)，不大于 砂当量 不小于 亚甲蓝值 不大于 棱角性(流动时间)，不小于 单位 ------ % % % g/kg s 技术指标 2.45 ------ 5 50 ------ ------ 试验方法 T0328 T0340 T0333 T0334 T0349 T0345 细集料的级配应满足下表所列的级配要求。本工程不使用天然砂。 沥青混凝土用细集料(机制砂)的级配要求 公称粒径(mm) 9.5 0～3 4.75 100 水洗法通过各筛孔的质量百分率(%) 2.36 1.18 0.6 0.3 80～100 50～80 25～60 8～45 0.15 0～25 0.075 0～15 填料：沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等增水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的杂质应除净。矿粉应干燥、洁净、能自由地从矿粉仓流出。本工程不使用回收粉。其质量要求如下表所示： 沥青混凝土用矿粉的质量要求 项 目 表观密度， 不小于 含水量，不大于 <0.6mm 粒径范围 <0.15mm <0.075mm 外 观 亲水系数 塑性指数 加热安定性 单位 g/cm3 % % % % ------ ------ % ------ 质量要求 2.45 1 100 90～100 70～100 无团粒结块 <1 <4 实测记录 试验方法 T 0352 T0103烘干法 T 0351 T 0351 T 0351 ------ T 0353 T 0354 T 0355 粗集料的质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）表4.8.3“沥青面层用粗集料规格”及表4.8.2“沥青面层用粗集料质量技术要求”的规定。当单一规格集料的质量指标达不到要求，可按照集料配合比计算的质量指标要求。 特别强调粗集料的第二次破碎应采用反击式破碎机、锤击式破碎机或圆锥式破碎机破碎，但不能采用鄂式破碎机破碎(石料第一次破碎可采用鄂式破碎机破碎)。 在路面加铺工程中，拟采用五种规格要求的破碎集料：10～20 mm、10～15mm、5～10mm、3～5mm、0～3mm；粗集料的级配组成应满足下表所列的技术要求。 沥青混凝土粗集料的级配要求 粒径(mm) 10～20 10～15 26.5 100 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%) 19.0 13.2 9.5 4.75 2.36 90～100 0～15 0～5 100 90～100 0～15 0～5 0.6 级配类型 沥青混凝土 本次设计中沥青混凝土路面混合料采用密级配粗型沥青混凝土。沥青混凝土路面混合料矿料级配及沥青用量（方孔筛）范围建议采用《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）表5.3.2-2“密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围”。 沥青混凝土料矿料级配及沥青用量(方孔筛)
26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 90～76～60～34～20～13～9～7～5～ 100 4～8 100 92 80 62 48 36 26 18 14 AC-16C 8 / 17 ******香西路******段路面改造工程 L-1 沥青混凝土料矿料级配及沥青用量(方孔筛)级配类型沥青混凝土AC-13C26.519.016.013.21009.54.752.361.180.60.30.1590～68～8538～6824～5015～3810～287～201000.0755～15空隙率 VV % 矿料间隙率 VMA % 沥青饱和度 VFA % 马歇尔残留稳定度 % 3.0～6.0 ≥13.0 70～85 ≥80 ≥75 ≥1000 ≤120 ≥2000 两面各50 T0705-2000 T0705-2000 T0705-2000 T0709-2000 T0729-2000 T0719-2000 T0730-2000 T0715-2000 T0702-2000 冻融劈裂试验残留强度比 % 60℃动稳定度 DS 次/mm 渗水系数 ml/min 低温弯曲应变 -10℃με 击实次数 次 配合比设计 对各层沥青混合料的配合比设计均应通过：目标配合比设计——生产配合比设计——试验路段铺筑三阶段来最终确定大面积施工的配合比。目标配合比设计应由有资质的单位完成，在此基础上通过拌合设备进行试拌，并取样测试，如不能达到设计要求的性能指标要求应调整配合比重新试拌直到达到要求为止；生产配合比确定后应铺筑不小于200m的实验路段，并进行钻芯实验检测，验证能否满足设计要求，最终确定大面积施工的配合比。应对试验段的各项控制参数进行总结，报监理工程师认可后，才能进行大面积施工。 4.2．透层 水泥稳定碎石基层养生完后就洒布透层沥青，采用慢裂的渗透性好的洒布型乳化沥青，宜选用符合技术指标要求的阴离子乳化沥青。沥青与水的比例可根据洒布机、渗透性试验进行调整，以易于渗透，且渗透入基层的深度不宜小于5mm，表面不形成油膜为合格。喷洒量应试验确定，一般为0.7～1.5L/m2。 透层沥青技术指标要求 试验项目 沥青标准粘度计 C25.3（s） 恩格拉粘度E25 筛上残留物（1.18mm筛） 大于（％） 蒸发残留物 残留分含量 不小于（％） 针入度（25℃ 100g 5s）（0.1mm） 延度（15℃） 不小于（％） 溶解度（三氯乙烯） 不小于（％） 1d 不大于（％） 5d 不大于（％） 与矿料的粘附性，裹复面积不小于 透层沥青 8～20 1～6 0.1 35 50～300 40 97.5 1 5 2/3 密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准四级公路试验指标击实次数试件尺寸深约90mm以内空隙率VV深约90mm以下稳定度MS不小于流值FL设计空隙率（%）2矿料间隙率3VMA（%）不小于456沥青饱和度VFA（%）单位次mm%%Knmm26.510111213141911121314151611.512.513.514.515.565～75夏炎热区（1-4）50Φ101.6mm×63.5mm3～53～682～413.212131415169.513141516174.751516171819 常温储存稳定度 4.3．粘层 道路粘层油采用溶剂型粘接剂，粘接剂必须采用检测热熔型接剂的技术指标进行控制 注：当设计的空隙率不是整数时，由内插值确定要求的VAM最小值 沥青混合料性能要求 技术指标 马歇尔稳定度(KN) 流 值(0.1mm) 密级配沥青混合料 ≥5 2～4.5 T0709-2000 T0709-2000 试验方法 9 / 17 ******香西路******段路面改造工程 L-1 粘接剂技术要求 I II － 2100 2900 指标 软化点（R＆B） ℃ 针入度（25℃，100g，5s） 0.1㎜ 5℃扯断伸长率（5cm/min） % 25℃回弹率 % 190℃粘度 cst 要求 ≥100 ≤30 ≥200 ≥50 ≤1500 试验方法 JTJ052-2000 JTJ052-2000 ------ JTJ036-2000 ASTM D2170 2.0mm 1 可溶物含量/（g/m2）≥ 3.0mm 4.0mm 2.0mm 拉力/2 拉伸性能 （N/50mm）≥ 3.0mm 4.0mm 最大拉力时延伸率/％≥ 3 4 耐热性 低温柔性/℃ 不透水性 剥离强度/（N/mm）≥ 卷材与卷材 卷材与铝板 钉杆水密性 渗油性/张数 ≤ 持粘性/min ≥ 最大拉力时延伸率/％ 低温柔性/℃ 10 热老化 剥离强度 卷材与铝板/（N/mm） 尺寸稳定性/％ ≤ 1自粘沥青再剥离强度/（N/mm） ≥ 1300 350 450 450 30 － 600 800 40 70℃无滑动、流淌、滴落 -20 无裂纹 -30 4.4．灌浆液材料 常用的水泥浆材料包括：水泥、粉煤灰、水、外加剂等。将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件，标准养护7d，其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性，浆体过稠不能均匀布满空隙，浆体过稀，干缩性大。 对于不掺减水剂的水泥净浆，其流动度不应小于16s；掺减水剂的浆体可减小到12s；流动度最大应不大于26s。在施工中，浆体流动度不宜过小，控制在20-30s之间较好。否则会产生泌水现象。 7 8 9 5 6 0.3Mpa，120min不透水 1.0 1.5 通过 2 15 30 -18 无裂纹 1.5 1.5 1.5 1.0 40 -28 4.5、基层（水泥稳定碎石） ⑴ 水泥：采用32.5号普通硅酸盐水泥。不得使用快硬早强水泥和已受潮变质的水泥，水泥的初凝时间应长于3小时，终凝时间宜在6小时以上，因气候原因水泥终凝时间不能满足生产需要时，应掺加缓凝剂，水泥及必要的外掺剂的物理性能及化学成分必须符合现行国家标准的相应规定。 ⑵ 集料：用于水泥稳定的粗集料采用当地的石灰岩轧制而成，碎石的压碎值≤30％，最大粒径不超过31.5mm（基层）；细集料宜采用碎石加工过程中产生的石屑或天然砂，有机质含量不超过2%，集料级配应满足下表要求： 水泥稳定类集料颗粒组成范围 层位 基 层 37.5 31.5 100 通过下列方孔筛(mm)的质量百分率（％） 19.0 9.5 4.75 2.36 68～86 38～58 22～32 16～28 0.6 8～15 0.075 0～3 1 10 / 17 ⑶ 强度：基层混合料的7天浸水无侧限抗压强度为2.5-3.5Mpa。配合比根据试验确定，基层水泥稳定集料的水泥剂量推荐采用5.0%，但不应超过5.5%，压实度应不小于97%。 4.5．自粘式改性沥青防水卷材 自粘式改性沥青防水卷材应符合国家行业标准 JC898-2002<<自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材>> 的相关要求。 序号 项 目 指 标