沥青双层摊铺技术综述..docVIP

沥青路面双层摊铺技术 1引言 双层摊铺技术是路面施工领域革命性的技术革新，其特点是对粘接层和磨耗层2层沥青同时摊铺。这种技术可以使粘接层沥青得到很好的预压实，并使2层沥青在“热+热”的状态粘合在一起，增强了层间的粘接力。压路机可以对上下2层沥青同时进行压实作业。双层摊铺技术使压实和摊铺设备不必再从粘接层上通过，将粘接层的变形量降到了最低。同时使粘接层和磨耗层沥青深度粘合在一起，设备可对2层沥青同时进行适度的预压实。 与传统沥青路面摊铺工艺相比，双层摊铺技术具有以下几点优势： (1)提供了降低沥青混合料施工温度的机会，从而降低了混合料生产过程中能量的消耗和废气的排放； (2)磨耗层混合料用量降低一半，但寿命得到大幅度提高； (3)公路后期维护和大修费用大幅降低； (4)磨耗层和粘接层之间无需乳化沥青来增强粘合力，降低了筑路成本； (5)粘接层的摊铺厚度可以从传统摊铺工艺的10cm降低到8cm，节省材料； (6)减少因天气原因对施工的影响等。 双层摊铺技术为提高公路质量和延长公路使用寿命方面做出了突出的贡献，是一项革命性的技术。同时也对节约资源和环境保护问题提供了更佳的解决方案。 2国内外研究现状 2.1国外研究现状 胡斯切克曾于1988年提出：路面结构及性能的改变必须以满足交通荷载及交通量的增长要求为基础。路面最大剪切力产生于于沥青中面层。同时提出：减少磨耗层厚度，相应增加沥青基层厚度可以增强路面抗车辙能力。但传统施工一般是在冷的基层之上压实，较薄的磨耗层会产生混合变形阻力，不利于混合料压实。而双层摊铺工艺则可减少面层热量损失，有利于达到理想压实效果。 德国联邦政府关于交通方面预算计划，对比分析了新建公路需求和沥青路面保养成本，最后认为：双层摊铺技术可有效提高路面使用寿命，并降低养护成本，从而可以有效避免养护费用预算超支。 达姆施塔特技术大学对双层摊铺沥青混合料抗变形的能力进行了研究，其结果表明；混合料压实度超过100%后，抗变形能力仍有能力进行继续提升；关于双层摊铺混合料沥青类型方面，该研究指出；对于重型、特重型交通量路面，双层摊铺技术应优选改性沥青从而达到更好的抗变形效果，尤其是在双层摊铺“热接热”摊铺工艺条件下，这种改性沥青混合料抗变形能力提高更为明显。 达姆施塔特技术大学采用简化成本计算的方法对双层摊铺经济性进行了分析：当摊铺面积开始超过212000m2时双层沥青摊铺技术的经济在成本方面的优势开始显著；该研究的对比结果表明；施工条件确定的情况下采用双层一体摊铺技术可降低施工成本76000欧元，研究报告同时提出，如果继续对双层摊铺工艺流程进行针对性的优化，则施工效益有可能提升至170000欧元，报告最后提出双层沥青摊铺盈亏平衡点为摊铺面积为211000m2。 Billy Connor等在对低温季节混合料压实问题的研究过程中注意到，有22%在0度左右摊铺的磨耗层压实度低于97%。Billy Connor将这一现象归结于摊铺厚度过薄、热量损失过快导致磨耗层很难被压实。而双层摊铺施工厚度一般在8-10cm，最高可达12cm，因此可有效解决温降过快这一问题。 鲍赛米耶尔对不同温度下，沥青混合料压实规律进行研究，研究结果表明；如果摊铺层厚度仅为4厘米，沥青混合温度为135℃，大约6分钟左右的时间可供混合料有效压实，而当沥青混合骨料温度升高到160℃，在同等空气温度且摊铺层压实厚度相同的条件下，有效压实时间将延长至10分钟左右。 休伯纳和乌尔瑞奇对1995年10月路面摊铺作业中对位于2cm深度处的温度变化进行详细观测。观测结果显示；当在已经冷却的基层上摊铺4cm厚的沥青混合料时，仅仅25分钟后路面材料温度下降了70℃。而使用双层沥青摊铺技术之后，由于摊铺厚度增大2-3倍，则只有很小的热量损失。 戴恩尼斯对摊铺层厚度及混合料冷却时间的关系进行了研究；结果表明摊铺层厚度约为冷却时间的1.8倍，也就是相同条件下摊铺层厚度加倍，冷却时间相应递增3.5倍；同时发现在使用双层沥青摊铺工艺进行施工时，基层厚度为10cm，磨耗层厚度为2cm时，磨耗层和基层能非常好的粘结为一体，其施工总厚度相当于12cm，是传统施工方法的三倍(传统施工方法磨耗层厚度以4cm计)。 达姆施塔特技术大学对提高磨耗层压实度与压实后的下部粘结层沥青砂浆用量进行了研究，提出在提高上面层压实度情况下，即使减少粘合物用量也可维持磨耗层性质的长期稳定性。 2.2国内研究状况 自2006年北方公司引进第一台双层摊铺设备起，先后参与张石等高速公路试验路铺筑，为国内双层摊铺技术研究提供了一定的基础，针对该实验路段的问题，部分专家学者也从理论上进行了研究。 王秉纲，张争奇等结合国外采用的“热接热”、“热接暖”工艺对双层一体摊铺技术进行系统研究，该研究介绍了双层一体摊铺技术工作原理及技术优势，