天津市沥青路面典型结构 设计指导意见天津市公路管理局2007.2前言随着天津市国民经济的持续快速发展和滨海新区的开发开放,我市的公路网建设对京津冀都市圈和环渤海地区的经济发展愈来愈具有战略意义。
为适应我市公路建设发展的需要,提高我市公路建设和养护管理水平,延长其使用寿命,改进传统的路面结构模式,减缓沥青路面的早期损坏,确保公路的安全和耐久,从全寿命周期成本考虑节约资金,特制定本意见。
本意见针对我市公路新建及改建的路面结构设计,根据交通等级划分提出了适应新时期发展的各类典型路面结构,改进单一传统的半刚性基层结构,逐步推广应用柔性基层,提出了橡胶粉改性沥青、泡沫沥青、断级配抗滑面层沥青混合料、Superpave沥青混合料、冷再生、应力吸收层、工业废渣路基处理,降噪路面等新材料、新技术的设计要求和技术标准。
本意见编写过程中,遵照了现行的国家规范、行业规范及地方标准,吸取了天津市自九十年代以来的路面设计、养护技术经验,依托大量相关科研成果及试验路观测资料,广泛征求了有关专家和技术人员的意见和建议。
在本意见实施过程中,各单位和个人对本意见有何意见或建议,可与天津市公路工程设计研究院联系(地址:天津市河东区东兴路218号,邮编:300170,邮箱:(tjglsjy@),以便修订时参考。
主编单位:天津市公路管理局天津市公路工程设计研究院天津市国腾咨询监理有限责任公司目 录1 总则 (1)2 术语、符号 23 一般规定 (4)4 结构层与组合设计 (5)5 沥青面层 (9)6 基层、底基层 (10)7 路基处理 (11)8 路面结构厚度 (12)本规范用词和用语说明 (13)附录A: 沥青混合料矿料级配 (14)附录B: 断级配抗滑表层级配组成与技术要求 (15)附录C: 沥青混合料材料设计参数 (16)附录D:沥青性能等级分级、检验要求 (17)附录E: 改性沥青技术要求 (18)附录F: Sup-20沥青混合料级配组成与技术要求 (19)附录G:化沥青、泡沫沥青冷再生混合料级配组成与技术要20求……………………………………………………………………………………附录H: 应力吸收层技术指标及施工方法 (22)1 总则1.0.1 为适应天津市公路建设发展的需要,延长公路的使用寿命,使各级公路路面结构在设计年限内满足相应的承载能力和安全、耐久的要求,以全寿命周期成本进行经济技术比较,保证路面的使用功能,特制定《天津市沥青路面典型结构设计指导意见》(以下简称“意见”)。
1.0.2 本“意见”适用于我市各级公路新建、改建及大、中修的路面结构设计。
1.0.3 沥青路面设计应结合我市条件,因地制宜,积极、慎重的推广新技术、新结构、新材料和新工艺,并认真修筑试验路段,总结经验,不断完善,逐步推广。
1.0.4 沥青路面设计应符合国家相关规范及环境保护的有关规定,保护相关人员的安全和健康,重视材料的再生利用与废弃料的处理。
1.0.5 本“意见”中指标具有一定的使用前提和适用条件,具体设计应结合工程实际,在保证工程质量的前提下合理运用。
1.0.6 路面结构中,本“意见”未作说明者应按现行规范的有关规定执行。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 间断级配密实型沥青混合料Gap and close graded asphalt mixtures矿料级配组成中缺少1个或几个粒径档次(或用量很少)而形成的设计空隙率较小的密实式沥青混凝土混合料。
2.1.2 间断级配空隙型沥青混合料Gap and void graded asphalt mixtures矿料级配组成中缺少1个或几个粒径档次(或用量很少)而形成的设计空隙率较大的沥青混凝土混合料。
2.1.3 乳化沥青冷再生Emulsion asphalt mixes for cold-recycling利用专用的路面铣刨设备对旧路沥青混凝土面层及部分基层材料进行铣刨粉碎后,在其中掺入一定比例的乳化沥青、水泥材料等,经加水拌合、碾压、养生后,形成的路面结构。
2.1.4 泡沫沥青冷再生Foamed asphalt mixes for cold-recycling利用专用的路面铣刨设备对旧路沥青混凝土面层及部分基层材料进行铣刨粉碎后,在其中掺入一定比例的泡沫沥青、水泥材料等,经加水拌合、碾压、养生后,形成的路面结构。
2.1.5 水泥冷再生Cement mixtures for cold-recycling利用专用的路面铣刨设备对旧路沥青混凝土面层及部分基层材料进行铣刨粉碎后,在其中掺入一定比例的水泥,经加水拌合、碾压、养生后,形成的路面结构。
2.1.6 石灰粉煤灰冷再生Lime-cinder mixes for cold-recycling利用专用的路面铣刨设备对旧路沥青混凝土面层及部分基层材料进行铣刨粉碎后,在其中掺入一定比例的石灰、粉煤灰,经加水拌合、碾压、养生后,形成的路面结构。
2.1.7 应力吸收层 Stress-absorbed coat为防止反射裂缝和加强层间结合而设在基层顶面,具有粘结力大、弹性恢复能力很强等特点的改性沥青砂粒式或细粒式沥青混凝土,是具有空隙率较小、密实不渗水、抗变形能力与抗疲劳能力很强的薄层结构。
2.1.8下封层Down seal coat下封层是设在半刚性基层表面上,为保护基层不被施工车辆破坏,利于半刚性材料养生,同时也为防止雨水下渗到基层以下结构层内,以及加强层间结合而设置的具有一定厚度的沥青混合料薄层。
2.2 符号AC——密级配沥青混合料Sup——Superpave沥青混合料ATB——密级配沥青稳定碎石SM A——沥青玛蹄脂碎石混合料Superpave——美国SHRP(Stratebic Highway Reseach Program)沥青混合料配合比设计体系的注册名称,Superior Performing Asphalt Pavements之略语SBS——苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer 之略语。
TFOT——沥青的薄膜加热试验Thin Film Oven Test之略语RTFOT——沥青的旋转薄膜加热试验Rolling thin Film Oven Test之略语PG——美国沥青路用性能分级规格,Performance Graded 之略语N e——设计年限内的累计交通量3 一般规定3.0.1路面设计应将各种车型的不同轴载换算成BZZ-100标准轴载的当量轴次。
对于运输建筑材料等大型载重车为主的公路,应根据实际情况,经论证后单独选用轴载计算参数。
3.0.2交通量宜根据表3.0.2的规定划分为四个等级。
设计时可根据累计当量轴次N e(万次/车道) 或每车道、每日平均大型客车及中型以上的各种货车交通量[辆/(d·车道)],选择一个较高的交通等级作为设计交通等级。
表3.0.2 交通等级交通等级BZZ-100KN累计标准轴次N e(万次/车道)大客车及中型以上的各种货车交通量[辆/(d·车道)]轻交通<300 <600中等交通 300~1200 600~1500重交通 1200~2500 1500~3000特重交通>2500 >30003.0.3沥青路面结构设计中,道路石油沥青采用70号或90号,改性沥青采用橡胶粉改性沥青或SBS改性沥青。
SBS改性沥青的质量要求应不低于《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的SBS(I-C)标准,详见附录E。
橡胶粉改性沥青的质量应符合《天津市废轮胎胶粉改性沥青路面技术规程》(J10732-2006)的要求。
沥青混合料配合比设计宜采用马歇尔试验方法或Superpave设计方法。
沥青性能等级分级及检验标准应符合附录D3.0.4对大修、改建工程设计方案应充分考虑原路面沥青混合料、半刚性基层材料的再生利用,并结合已有成果和经验,积极慎重地推广再生技术。
4 结构层与组合设计4.0.1对于特重、重交通公路,本意见提出新建、改建及大修的典型路面结构如下,设计者应根据工程实际,经分析论证后采用。
4.0.1.1特重、重交通改建及大修典型路面结构图4.0.1-11抗滑面层采用间断级配密实型或间断级配空隙型改性沥青混合料;改性沥青宜优先采用橡胶粉改性沥青,也可采用SBS改性沥青,特重交通所用改性沥青应掺入纤维稳定剂,重交通及中等、轻交通所用改性沥青可不掺入纤维稳定剂;抗滑面层石料宜采用玄武岩。
相关材料的推荐级配范围与技术要求详见附录B。
2中面层采用Sup-20改性沥青混合料或密级配改性沥青混合料AC-20,改性沥青采用橡胶粉改性沥青或SBS改性沥青。
相关材料的级配范围与技术要求详见附录F。
3下面层采用密级配沥青碎石(ATB-25或ATB-30),沥青采用70号或90号。
4水泥冷再生及石灰粉煤灰冷再生的技术要求应符合《天津市公路沥青路面基层冷再生设计与施工技术规程》(J10477-2004)的规定。
4.0.1.2特重、重交通新建典型路面结构图4.0.1-21抗滑面层采用间断级配密实型或间断级配空隙型改性沥青混合料;改性沥青宜优先采用废胶粉改性沥青,也可采用SBS改性沥青,特重交通所用改性沥青应掺入纤维稳定剂,重交通及中等、轻交通所用改性沥青可不掺入纤维稳定剂;抗滑面层石料宜采用玄武岩。
2中面层采用Sup-20改性沥青混合料或密级配改性沥青混合料AC-20,改性沥青采用橡胶粉改性沥青或SBS改性沥青。
3下面层采用密级配沥青碎石(ATB-25或ATB-30),沥青采用70号或90号。
4路基处理宜采用冲击压实及石灰或工业废渣改良土质等方法。
4.0.2对于中等、轻交通公路,本意见提出新建、改建及大修的典型路面结构如下,设计者应根据工程实际情况,经分析论证后采用。
4.0.2.1改建及大修对于不同旧路处理方式分为两种典型路面结构。
1中等、轻交通改建及大修典型路面结构一图4.0.2-1路面结构设计中,面层也可视交通量及旧路情况采用单层(即只采用4cm改性沥青混凝土抗滑面层)。
此种结构可视旧路的路况及乳化沥青冷再生及泡沫沥青冷再生层的强度用于特重、重交通改建及大修典型路面结构。
2中等、轻交通改建及大修典型路面结构二图4.0.2-23 路面结构设计中,若旧路处理采用冷再生方法其结构强度不能满足承载能力要求时,可在下封层(应力吸收层)下加铺半刚性材料。
4 抗滑面层采用间断级配密实型或间断级配空隙型改性沥青混合料;改性沥青宜优先采用橡胶粉改性沥青,也可采用SBS改性沥青;抗滑面层石料宜采用玄武岩,若条件缺乏时也可采用石灰岩。
5 中面层采用密级配沥青混合料AC-20,沥青采用70号或90号。
6 应力吸收层可根据施工条件选择洒布式或摊铺式,材料的技术指标及施工方法可参照附录H。