超薄高强沥青混凝土_UTA_10_使用性能及施工技术研究

技术标准 １００
８０￣１００ ３０￣５０ ２０￣４０ １８￣３６ １４￣３０ １０￣２５ ７￣２０ ６￣１２ ４￣８
２．４ 配合比设计
沥青混凝土设计空隙率应控制在 ４．０％￣６．０％， 考虑各方面
的因素， 本项目选用 ４．１％ 作为目标控制空隙率。
根 据 现 场 各 种 集 料 的 级 配 组 成 ， 不 同 的 油 石 比 例（ 油 石 比
４．０
２．３１８
７．１ １５．８ ５５．１ １３．３２ ２６．２
４．５
２．３３３
５．９ １５．７ ６２．５ １５．３６ ３０．８
５．０
２．３３６
５．１ １５．９ ６７．９ １６．２４ ３６．１
５．５
２．３４７
４．０ １５．９ ７４．９ １６．６０ ３７．６
６．０
２．３４３
３．６ １６．５ ７８．５ １３．８２ ４０．５
关键词： 超薄； 高强沥青混凝土； 方案选用； 设计思路； 使用性能； 施工技术
中图分类号： ＴＵ５２８．４２
文献标识码： Ｂ
文章编号： １００７－ ７３５９（２００８）０４－ ００８２－ ０５
Ｗａｎｇ Ｙｕａｎｓｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ （ Ａｎｈｕｉ Ｌｕｑｉａｏ Ｒｏａｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏ．， Ｌｔｄ， Ｈｅｆｅｉ ２３０００１， Ｃｈｉｎａ）
摘 要： 文章介绍了合杭高速宣城至广德段水泥混凝土路面改建为沥青混凝土路面工程中水阳江大桥桥面铺装上加铺薄型沥青混凝土面层的施工工艺，
论述了超薄、高强沥青混凝土的设计方法、技术性能、施工技术以及工艺控制措施， 为以后的道路改建和养护工程中在不影响桥梁的承载能力的
情况下， 改善大型桥梁的桥面使用性能和行车的视觉效果的工程施工提供了经验和借鉴。
为 保 证 桥 梁 的 结 构 安 全 和 路 面 的 使 用 需 要 ， 分 析 、研 究 各 种沥青路面结构的路用性能和结构特性， 以及施工的可行性。 结合宁波招宝山大桥桥面 ＳＭＡ—１０ 和广东中山市 ２０５ 国 道 上 大桥桥面 ＳＡＣ—１０ 等沥青 面 层 的 施 工 和 使 用 经 验 ， 确 定 在 本 工 程 中 采 用 ２．５ｃｍ 厚 的 ＵＴＡ－ １０ 结 构 层 作 为 水 阳 江 特 大 桥 的 桥面加铺改建结构层， 并采用高强沥青材料作为其结构胶接 料， 以加强其使用性能。
其 中 宣 广 高 速 南 环 段 １４Ｋ＋３６０－ １５Ｋ＋６８０ 为 水 阳 江 特 大 桥， 全长 １．３２ｋｍ， 桥梁自重容许加荷线压力小于 １．２ ｋＮ／ｍ， 换算 沥青层摊铺厚度为小于 ５ｃｍ。为保证路面的使用性能和行车的 视觉观感， 本次改建施工过程中须在水阳江特大桥刚性桥面上 加铺一层厚度小于 ５ｃｍ 的沥青混凝土作为路面结构。
收稿日期： ２００８－ ０５－ ０４ 作者简介： 王远胜（ １９７２－ ） ， 男， 安徽金寨人， 毕业于西安公路交通大学， 工程师， 国家一级注册建造师。
体试验指标和技术要求均满足要求。 为 保 证 混 合 料 的 强 度 性 能 、抗 车 辙 能 力 、抗 疲 劳 能 力 以 及
与沥青结合料的粘附性能， 粗集料选用了安徽枞阳产的玄武岩 集 料 。 采 用 的 集 料 洁 净 、干 燥 、无 风 化 、不 含 杂 质 。 通 过 试 验 检 测， 其物理和力学性能均满足使用和等级要求。
３ 生产配合比的设计
为保证混合料在拌和过程中的稳定性和与目标配合比吻 合， 针对本沥青混合料级配控制的关键点。我们选择了 ３ｍｍ× ４ｍｍ、７．２ｍ×７．２ｍ、１１ｍｍ×１１ｍｍ 三 档 热 料 筛 作 为 沥 青 拌 和 站 的热料仓控制筛， 以加强生产配合比控制的精确度。
沥青混合料级配范围
表１
筛孔孔径（ ｍｍ）
桥面铺装层 ＵＴＡ－ １０
级配范围
级配中值
１３．２ ９．５ ６．７ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ ０．３ ０．１５ ０．０７５
１００ ８０￣１００ ３０￣５０ ２０￣４０ １８￣３６ １４￣３０ １０￣２５
７￣２０ ６￣１２ ４￣８
１００．０ ９０．０ ４０．０ ３０．０ ２７．０ ２２．０ １７．５ １３．５ ９．０ ６．０
１ 工程概况
宣 广 高 速 南 环 段 全 长 １６．９２８ｋｍ， 为 合（ 肥） 杭（ 州） 高 速 宣 广段的重要组成部分。该路段原为水泥混凝土路面结构， ２００１ 年 ７ 月 ２８ 日建成通车。
随着合杭高速的全线建成通车， 以及交通量的增长， 原有 的路面结构已不能满足交通量的需求。为满足路用需要， 于 ２００７ 年 ６ 月对原刚性路面（ 水 泥 混 凝 土 路 面） 进 行 处 理 并 冲 压 后， 加铺 １８ｃｍ￣２０ｃｍ 厚沥青混凝土的路面改建工作。
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安徽建筑
２００８年第４期（ 总第１６１期）
超薄高强沥青混凝土（ＵＴＡ—１０）使用性能及施工技术研究
Ｓ ｅ ｒｖｉｃｅ Ｐ ｅ ｒｆｏｒｍａ ｎｃｅ ｏｆ ＵＴＡ－ １０ ａ ｎｄ ｔｈｅ Ｓ ｔｕｄｙ ｏｎ ｉｔｓ Ｃｏｎｓ ｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅ ｃｈｎｉｑｕｅ
王远胜， 刘 兵， 付小康 （ 安徽省路桥路面工程有限责任公司， 安徽 合肥 ２３０００１）
根 据 不 同 油 比 试 验 的 各 项 指 标 ， 综 合 ＯＡＣ１＝５．４１％ 、
ＯＡＣ２＝５．３％、ＯＡＣ３＝５．４％， 并 对 ＯＡＣ＝５．４％做 了 验 证 试 验 ， 其 结
果见表 ４。
Ｏ ＡＣ＝５ ．４ ％ 的 验 证 结 果
表４
油石比 毛体积相 空隙率 饱和度 稳定度 流值 残留稳
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｉｎ Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｘｕａｎｃｈｅｎｇ－ Ｇｕａｎｇｄｅ ａｌｏｎｇ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｈｅｆｅｉ－ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ｉｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｆｒｏｍ ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｔｏ ａｓｐｈａｌｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ， ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｄｅｃｋ ｏｆ Ｓｈｕｉｙａｎｊｉａｎｇ Ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｒｅｓｕｒｆａｃｅｄ ｂｙ ＵＴＡ－ １０． Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ， ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ｐａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ＵＴＡ－ １０ ｓｕｒｆａｃｉｎｇ． Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｓｕｌｔｅｄ ｂｙ ｒｏａｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｒ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｌａｔｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｄｅｃｋ ａｎｄ ｖｉｓｕａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｄｒｉｖｉｎｇ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｕｌｔｒａ－ ｔｈｉｎ； ａｓｐｈａｌｔ； ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｓｃｈｅｍｅ； ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｒｅａｄ； ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ； ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
（ ４．０％ ￣６．０％） 确定最佳油石比。试验结果见表 ３。
目标配合比马歇尔稳定度试验结果
表３
油石比 毛体积相 空隙率 矿料间 饱和度 稳定度 流值
（ ％）
对密度 （ ％） 隙率（ ％） （ ％）
（ ｋＮ） （ ０．１ｍｍ）
技术标准
４．０￣６．０ 实测 ４．０￣６．０ ≥１３ ６５￣８０ ≥８ １５￣５０ 实测值
按 ０．５％ 间 隔 浮 动 ， 即 ： ４．０％ 、４．５％ 、５．０％ 、５．５％ 、６．０％ 共 计 ５
组， 每组 ６ 个试件） ， 分别拌制沥青混合料、成型试件， 静置一昼
夜脱模， 测定其高度并用表干法测定毛体积相对密度后， 分别
在规定的试验温度和试验时间内用马歇尔测定稳定度和流值，
同时计算空隙率、饱和度及矿料间隙率， 最后按目标空隙率
②最佳油石比为 ５．４％（ 沥青含量为 ５．１２％） ； ③聚酯纤维加入量为 ０．２５％； ④抗剥落剂加入量为沥青用量的 ０．４％。 ２．５ 配合比验证 为保证本次配合比设计的可行性， 在配合比设计完成后， 按 照 设 计 的 配 合 比 进 行 了 马 歇 尔 试 件 的 成 型 ， 参 照《公 路 沥 青 路面施工技术规范》 中对 ＳＭＡ 改性沥青混合料的试验检测标 准 ， 对 其 进 行 了 析 漏 、飞 散 、水 稳 定 性 、劈 裂 强 度 、车 辙 、构 造 深
通过比选， 细集料选用铜陵石磊石料场生产的机制砂。 填料采用的为芜湖繁昌产的优质石灰岩经球磨磨细的矿 粉。 纤 维 采 用 中 国 石 化 仪 征 化 纤 有 限 公 司 生 产 的 ＢＳＴ 聚 酯 纤 维。 ２．２ 配合比级配选择 在配合比的选择上， 我们参照国内外一些沥青薄型结构和 沥 青 桥 面 铺 装 的 成 功 经 验 ， 分 别 对 比 了 ＵＴＡ－ １０、ＳＭＡ－ １０、 ＳＡＣ－ １０ 等结构类型， 最终确定 ＵＴＡ－ １０ 结构作为本次水阳江 特 大 桥 的 桥 面 沥 青 铺 装 结 构 层 。结 合 和 参 考 大 量 的 工 程 实 践 对 所 选 择 的 结 构 类 型 进 行 了 多 次 的 室 内 试 验 。最 终 确 定 了 本 工 程 使用的 ＵＴＡ－ １０ 的沥青混合料的级配范围。为保证混合料级配
度以及渗水等使用指标的验证检测， 各项指标均能满足要求。
具体的试验检测方法及结果见表 ５￣ 表 ９。
析 漏 、飞 散 试 验 结 果
表５
试验项目
ＵＴＡ－ １０ 试件
技术要求
备注
析漏试验（ ％）
０．０８
≤０．１
飞散试验（ ％）
２．２
≤１５
试件名称 ＵＴＡ－ １０
残余稳定度试验检测结果
正常稳定度 浸水稳定度 残留稳定度
（ ｋＮ）