聚酯纖維加筋瀝青砼在丹拉高速上的應(yīng)用
丹拉110線高速公路宣化—內(nèi)蒙交界全長80.7公里在路面施工過程中應(yīng)用了美國進口的瀝青砼聚酯纖維加強筋來加強瀝青砼,由于現(xiàn)代高等級公路交通量大,來往車輛密集,車型偏重,造成車輛軸載重,荷載作用間歇時間短,致使瀝青路面降低使用壽命,達不到設(shè)計使用年限。為了解決瀝青路面在重載的情況下高溫出現(xiàn)車轍、低溫產(chǎn)生裂縫的問題,我們在這段道路路面施工中使用了聚酯纖維(polyeser)加筋瀝青砼,并就施工情況進行了總結(jié)。
一、 工程概況
1.施工地點:丹拉110線宣化至內(nèi)蒙交界
2.施工時間:2004年10月份
3.路基:路基寬26m
4.路面寬:22.5m雙向四車道
5.路面結(jié)構(gòu):表面層:4cm碎石SAC-16;中面層:5cm碎石SAC-25;底面層:6cm碎石SAC-25;底基層:20cm石灰水泥穩(wěn)定砂礫;基層:19cm二灰穩(wěn)定碎石、18cm水泥穩(wěn)定碎石。
二、材料及原材料質(zhì)量
1.原材料
?。ǎ保r青:實測各項指標(biāo)符合規(guī)范要求。
?。ǎ玻r石料:實測各項指標(biāo)符合規(guī)范要求。
?。ǎ常┘壟洳捎肧AC-16。
2.室內(nèi)試驗
(1)馬歇爾穩(wěn)定度試驗
按部頒標(biāo)準(zhǔn)《公路工程瀝青混合料試驗規(guī)程》規(guī)定,對兩種類型的瀝青混合料進行馬歇爾穩(wěn)定度試驗:
未摻纖維:
穩(wěn)定度(KN): 10.01; 流值(0.1mm): 31.2; 飽和度(%): 76.7; 空隙率(%): 3.35;密度(g/cm3): 2.570; 油石比(%): 4.48。
摻纖維2.5P/T:
穩(wěn)定度(KN): 13.59; 流值(0.1mm): 33.0; 飽和度(%): 78.4; 空隙率(%): 3.18;密度(g/cm3): 2.558; 油石比(%): 4.66。
注:加入纖維后,室內(nèi)試驗用油量從4.48增加到4.66。
(2)車轍試驗
試驗結(jié)果:DS=3336次,完全符合規(guī)范>800次要求。
按試驗室配比進行生產(chǎn)配合比設(shè)計及驗證,篩分結(jié)果符合設(shè)計級配,實際|考試|大|施工采用的混合料馬歇爾結(jié)果:
油石比(%): 4.82; 密度(g/cm3): 2.570; 空隙率(%): 2.73; 飽和度(%): 80.0;流值(0.1mm): 27.5; 穩(wěn)定度(KN): 4.05。
注:按油石比4.82%試驗。
?。ǎ常﹥鋈谂言囼灒Y(jié)果符合規(guī)范要求
未凍融試件:劈裂抗拉強度(MPa):0.97;破壞拉應(yīng)變(1×10-3):7.94;破壞勁度模量(MPa):264.0;劈裂強度比:87.6%。
凍融試件:劈裂抗拉強度(MPa):0.85;破壞拉應(yīng)變(1×10-3):7.64;破壞勁度模量(MPa):240.6;劈裂強度比:87.6%。
(4)低溫彎曲蠕變試驗
試件拉抗彎拉強度(MPa):6.98;彎拉應(yīng)變(10-3):5.48;彎曲破壞勁度模量(MPa):1334.86符合要求。
三、檢測及評價
試驗段完工后,進行彎沉、平整度、橫向力系數(shù)檢測,一年后進行了檢測,同時與相鄰路段鋪筑的7kmSMA試驗段進行了比較,檢測結(jié)果分析如下:
1.彎沉值
?。?)瀝青砼聚酯纖維段
2004年12月份檢測彎沉平均值:L=4.736
2005年12月份檢測彎沉平均值:L=5.912
(2)SMA試驗段
2004年11月份檢測彎沉平均值: L=4.334
2005年11月份檢測彎沉平均值: L=5.315
經(jīng)過一年的運行,聚酯纖維瀝青砼和SMA試驗段的彎沉值均有所衰減,但比同結(jié)構(gòu)的其他段落要小。
2.平整度IRI
經(jīng)過實測,通車前纖維段、SMA段的平整度水平基本相同,經(jīng)過|考試|大|一年的行車碾壓,IRI值有所減小,平整度未發(fā)生衰減。
3.橫向力系數(shù)SFC
2004年11月份檢測, 2005年11月份分別對瀝青砼聚酯纖維段和SMA試驗段進行了檢測, 檢測結(jié)果表明,通車前,橫向力系數(shù)大致相同,但經(jīng)過一年運營,SMA段SFC值由60.04下降到了48.58,下降了22.8%,聚酯纖維段下降了6.9%。
4.車轍
2006年4月中旬,用三米直尺對行車道進行了車轍檢測。
?。ǎ保┒嗨槭?平均3.055。(2)SMA段:平均1.865。(3)纖維段:平均1.57。
注:左輪跡靠近超車道,右輪跡靠近緊急停車帶。
通過對車轍的檢測,可以發(fā)現(xiàn),在超車道上,纖維試驗段和SMA試驗基本上檢測不到車轍,多碎石段車轍也很輕微,在0-0.1mm之間。車轍表現(xiàn)突出的在行車道靠近緊急停車帶的輪跡帶上,檢測結(jié)果可以看出,聚酯纖維和SMA試驗段均表現(xiàn)出優(yōu)良的抗車轍能力,聚酯纖維略優(yōu)于SMA。分析SMA依靠其自身的骨架結(jié)構(gòu)減小變形,聚酯纖維試驗段是由于加入纖維后瀝青混合料彈性恢復(fù)能力增強,減小了塑性變形的積累,從而提高了抗車轍能力。
一、 工程概況
1.施工地點:丹拉110線宣化至內(nèi)蒙交界
2.施工時間:2004年10月份
3.路基:路基寬26m
4.路面寬:22.5m雙向四車道
5.路面結(jié)構(gòu):表面層:4cm碎石SAC-16;中面層:5cm碎石SAC-25;底面層:6cm碎石SAC-25;底基層:20cm石灰水泥穩(wěn)定砂礫;基層:19cm二灰穩(wěn)定碎石、18cm水泥穩(wěn)定碎石。
二、材料及原材料質(zhì)量
1.原材料
?。ǎ保r青:實測各項指標(biāo)符合規(guī)范要求。
?。ǎ玻r石料:實測各項指標(biāo)符合規(guī)范要求。
?。ǎ常┘壟洳捎肧AC-16。
2.室內(nèi)試驗
(1)馬歇爾穩(wěn)定度試驗
按部頒標(biāo)準(zhǔn)《公路工程瀝青混合料試驗規(guī)程》規(guī)定,對兩種類型的瀝青混合料進行馬歇爾穩(wěn)定度試驗:
未摻纖維:
穩(wěn)定度(KN): 10.01; 流值(0.1mm): 31.2; 飽和度(%): 76.7; 空隙率(%): 3.35;密度(g/cm3): 2.570; 油石比(%): 4.48。
摻纖維2.5P/T:
穩(wěn)定度(KN): 13.59; 流值(0.1mm): 33.0; 飽和度(%): 78.4; 空隙率(%): 3.18;密度(g/cm3): 2.558; 油石比(%): 4.66。
注:加入纖維后,室內(nèi)試驗用油量從4.48增加到4.66。
(2)車轍試驗
試驗結(jié)果:DS=3336次,完全符合規(guī)范>800次要求。
按試驗室配比進行生產(chǎn)配合比設(shè)計及驗證,篩分結(jié)果符合設(shè)計級配,實際|考試|大|施工采用的混合料馬歇爾結(jié)果:
油石比(%): 4.82; 密度(g/cm3): 2.570; 空隙率(%): 2.73; 飽和度(%): 80.0;流值(0.1mm): 27.5; 穩(wěn)定度(KN): 4.05。
注:按油石比4.82%試驗。
?。ǎ常﹥鋈谂言囼灒Y(jié)果符合規(guī)范要求
未凍融試件:劈裂抗拉強度(MPa):0.97;破壞拉應(yīng)變(1×10-3):7.94;破壞勁度模量(MPa):264.0;劈裂強度比:87.6%。
凍融試件:劈裂抗拉強度(MPa):0.85;破壞拉應(yīng)變(1×10-3):7.64;破壞勁度模量(MPa):240.6;劈裂強度比:87.6%。
(4)低溫彎曲蠕變試驗
試件拉抗彎拉強度(MPa):6.98;彎拉應(yīng)變(10-3):5.48;彎曲破壞勁度模量(MPa):1334.86符合要求。
三、檢測及評價
試驗段完工后,進行彎沉、平整度、橫向力系數(shù)檢測,一年后進行了檢測,同時與相鄰路段鋪筑的7kmSMA試驗段進行了比較,檢測結(jié)果分析如下:
1.彎沉值
?。?)瀝青砼聚酯纖維段
2004年12月份檢測彎沉平均值:L=4.736
2005年12月份檢測彎沉平均值:L=5.912
(2)SMA試驗段
2004年11月份檢測彎沉平均值: L=4.334
2005年11月份檢測彎沉平均值: L=5.315
經(jīng)過一年的運行,聚酯纖維瀝青砼和SMA試驗段的彎沉值均有所衰減,但比同結(jié)構(gòu)的其他段落要小。
2.平整度IRI
經(jīng)過實測,通車前纖維段、SMA段的平整度水平基本相同,經(jīng)過|考試|大|一年的行車碾壓,IRI值有所減小,平整度未發(fā)生衰減。
3.橫向力系數(shù)SFC
2004年11月份檢測, 2005年11月份分別對瀝青砼聚酯纖維段和SMA試驗段進行了檢測, 檢測結(jié)果表明,通車前,橫向力系數(shù)大致相同,但經(jīng)過一年運營,SMA段SFC值由60.04下降到了48.58,下降了22.8%,聚酯纖維段下降了6.9%。
4.車轍
2006年4月中旬,用三米直尺對行車道進行了車轍檢測。
?。ǎ保┒嗨槭?平均3.055。(2)SMA段:平均1.865。(3)纖維段:平均1.57。
注:左輪跡靠近超車道,右輪跡靠近緊急停車帶。
通過對車轍的檢測,可以發(fā)現(xiàn),在超車道上,纖維試驗段和SMA試驗基本上檢測不到車轍,多碎石段車轍也很輕微,在0-0.1mm之間。車轍表現(xiàn)突出的在行車道靠近緊急停車帶的輪跡帶上,檢測結(jié)果可以看出,聚酯纖維和SMA試驗段均表現(xiàn)出優(yōu)良的抗車轍能力,聚酯纖維略優(yōu)于SMA。分析SMA依靠其自身的骨架結(jié)構(gòu)減小變形,聚酯纖維試驗段是由于加入纖維后瀝青混合料彈性恢復(fù)能力增強,減小了塑性變形的積累,從而提高了抗車轍能力。
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