CN104294732A - 一种高弹粘性应力吸收层及其罩面施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于道路及桥梁养护技术领域，公开了一种高弹粘性应力吸收层及其罩面施工工艺。高弹粘性应力吸收层设置于旧水泥砼路面与其上方加铺层之间，由聚合物改性沥青，石灰石，细河砂及石屑组成。一种高弹粘性应力吸收层罩面施工工艺，依次包括高弹粘性应力吸收层配合比设计、平面位置确定及施工前准备、聚合物改性沥青混凝土混合料的拌制、运输、摊铺及碾压等3个步骤。本发明的高弹粘性应力吸收层具有很强的应力吸收能力、高粘结能力及良好的防水性，对由于应力集中而使聚合物改性沥青混凝土面层产生的裂缝起到延缓作用，使路面的抗车辙能力大大提高，还可防止路面下渗水进入基层而造成基层的水损破坏。

Description

一种高弹粘性应力吸收层及其罩面施工工艺

技术领域

本发明涉及道路及桥梁养护技术领域，具体涉及一种高弹粘性应力吸收层及其罩面施工工艺。

背景技术

二十世纪七十年代至九十年代初，我国的部分省份(如湖北、湖南、广西、江西、安徽等省)修筑了大量水泥砼路面，近几年来随着交通量逐年增大，超载重载车辆增多，水泥砼路面现不同程度的出现断板、开裂、唧泥、不均匀沉陷、麻面、坑漕等多种病害，大大降低了路面使用功能。水泥砼路面经过一定期限的运营，已进入大面积的维修养护期。尤其在夏热冬寒且降雨量丰富的地区，高速公路路面要承受较大的温度应力破坏和水的浸蚀。如武汉地区，夏季炎热，最高气温42.2℃，冬季最低气温-17.3℃，全年降雨1214mm～1448mm，其境内的武黄高速公路的水泥混凝土路面，由于长期重交通荷载的作用及雨水的浸蚀，其服务能力有所下降，到了急需大修的阶段。

因此，水泥砼路面整修技术成为水泥砼旧路改造的关键技术。目前国内外的水泥砼旧路改造主要分为加铺聚合物改性沥青混凝土面层、加铺新水泥混凝土面层和旧水泥混凝土路面翻修，而后两者成本高、养护周期长、对交通影响较大。相比而言加铺聚合物改性沥青混凝土面层则造价相对较低，施工难度不大，对交通影响最喜爱，修复周期短。

然而，旧水泥路面加铺沥青层涉及到刚、柔两种路面结构形式，材料性能差异明显，旧水泥路面的裂缝、错台、脱空和接缝等病害会使得加铺层相应位置容易出现反射裂缝，反射裂缝的出现会严重缩短沥混凝土面层的使用寿命。早期的加铺层通过增加加铺层的厚度可以减少沉量，较薄的沥青层无法防止反射裂缝，然而经过在江苏宁通巩固等路段的实践发现其使用3～5年就出现了裂缝。此外，过度加厚沥青层有着很多弊端，如限制增加工程造价，影响交通安全，高温稳定性难以保证等。因此，防治沥青层内裂缝的产生和发展，设置一种理想的材料，既能保证防治裂缝的效果又可以减薄加铺层的厚度成为关键。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高弹性、不透水的反射裂缝应力吸收层，具体为一种高等级的聚合物改性沥青混合料，其具有很高的应力吸收能力，同时，具有较高抵抗疲劳裂缝和抗塑性变形的能力。将该反射裂缝应力吸收层直接铺筑在水泥砼路面上，与旧砼路面具有很强的粘结性，同时表现出良好的防水性，在加铺层和旧水泥砼路面之间形成防水层，可防止路面下渗水进入旧砼基层而造成基层的水损破坏。

本发明的目的之二在于提供一种高弹粘性应力吸收层罩面施工工艺。

本发明采用的技术方案是：一种高弹粘性应力吸收层，设置于旧水泥砼路面与其上方加铺层之间，所述吸收层为胶结料及矿料组成的混合料，所述胶结料为聚合物改性沥青，所述矿料包括集料及矿粉，所述集料包括粗集料及细集料，所述粗集料为石灰石，所述细集料为细河砂，所述矿粉为石灰岩粉碎物；所述矿料各组分的质量占比为石灰石20％，细砂30％，石屑45％，矿粉5％，聚合物改性沥青用量为矿料质量的8.1～9.6％。

一种高弹粘性应力吸收层罩面的施工工艺，依次包括如下步骤：

步骤1)高弹粘性应力吸收层配合比设计；

步骤2)平面位置确定及施工前准备；

步骤3)聚合物改性沥青混凝土混合料的拌制、运输、摊铺及碾压。

上述高弹粘性应力吸收层罩面施工工艺，步骤1)包括：

(1)目标配合比设计阶段：筛选矿料，确定矿料级配组成及聚合物改性沥青用量，通过维姆稳定度和弯曲疲劳试验检测混合料性能，建立应力吸收层与水泥混凝土路面板强度与环境温度之间的变化关系曲线；

(2)生产配合比设计阶段：确定拌合楼热料仓配合比，进行混合料体积性能试验；

(3)生产配合比验证阶段：通过沥青析漏试验和残留马歇尔稳定度试验，验证混合料是否满足生产控制依据和质量检验标准。

其中生产配合比设计阶段，所述拌合楼各热料仓的生产配合比为1#仓占66％、2#仓占29％，矿粉占5％，所述比例为质量比。。

或所述拌合楼各热料仓的生产配合比为1#仓占37％、2#仓占60％，矿粉占3％，所述比例为质量比。

步骤2)中所述平面位置保持原有平面线形不变，施工前对水准点高程进行复核，并均匀布点加密，并将加密水准点进行闭合平差，复核并调整预制块安装位置。

步骤3)包括：

(1)聚合物改性沥青混凝土混合料的拌制：聚合物改性沥青，热沥青罐与拌合楼的沥青存储箱连通；采用导热油加热，聚合物改性沥青加热温度为160～170℃，矿料加热温度为185～195℃，混合料出厂温度为165℃～180℃；连续不间断地拌制聚合物改性沥青混合料，拌和时间为65～70s；储料仓储料时间≤72h，混合料在料仓内温度下降≤10℃；矿石石料与聚合物改性沥青的粘附性小于4级时，需在聚合物改性沥青中掺加HB-2型抗剥落剂；

(2)聚合物改性沥青混凝土混合料的运输：采用干净、有金属底板的自卸汽车运输，车槽内不得沾有有机物质，车辆底部及两侧涂体积比为柴油：水＝1:3的油水混合液，装料按“前-后-中”顺序放料，分两次进行卸料；

(3)聚合物改性沥青混凝土混合料的摊铺：正常段采用一台摊铺机全宽一次摊铺，加宽路段采用两台摊铺机梯队作业，前后两台摊铺机距离间隔8～10m，轨道重叠5～10cm；摊铺机受料前在料斗内喷洒防粘液，摊铺机熨平板预热至温度不低于70℃，采用滑移式基准梁自动找平系统进行调平，匀速、不间断摊铺，摊铺速度为2～3m/min，松铺系数为1.08～1.15，不合格处人工修补；

(4)聚合物改性沥青混凝土混合料的碾压：采用双钢轮压路机静压，同型号压路机并列呈梯队碾压，压路机轮迹重叠宽度≥20cm；初压阶段静压2～4遍，由路低侧向高侧碾压，速度为1.5～2.0km/h；复压及终压阶段均静压3～4遍，速度为2.5～3.0km/h，在混合料温度82～93℃时达到设计压实度。

聚合物改性沥青混凝土混合料摊铺过程中接缝采用如下处理：

(1)每日施工横向接缝用3m直尺检查平整度，超过1.5mm时将超过端头切除且切成垂直面，将路面上及接缝面清洗干净，并涂刷一层粘层油；

横向接缝的碾压先用钢轮压路机进行横向碾压，碾压时压路机应位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度为10～15cm，每压一遍向新铺混合料移动15～20cm，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。

(2)纵向接缝采用热接缝，缝边垂直并形成直线。

上述的一种高弹粘性应力吸收层罩面施工工艺，所述高弹粘性应力吸收层的平均厚度应为25mm±5mm。

本发明的有益效果：本发明的一种高弹粘性应力吸收层及其罩面施工工艺，具有如下有点：(1)其应用研发的高弹粘性应力吸收层是一种高弹性、不渗透的高等级的聚合物改型沥青混合物，具有很强的应力吸收能力，能将应力集中有效地分解，对由于应力集中而使沥青混凝土面层中产生裂缝起到了延缓作用。且该吸收层与水泥混凝路面板粘结性能非常强，和下承层的混凝土板块以及上面的沥青混合料有机结合为一体，可增大路面结构的整体强度，通过对现场取芯的拉拔和剪切试验，验证了其粘结结合部的粘结效果优越，使路面的抗车辙能力大大提高。

该结构具有较高抵抗疲劳裂缝和抗塑性变形的能力，除了与旧水泥混凝土路面具有很强的粘结性的特点外，同时表现出良好的防水性，在加铺层和旧水泥混凝土路面之间形成防水层，可防止路面下渗水进入基层而造成基层的水损破坏，

(2)、在配合比设计阶段，采用维姆稳定度和弯曲疲劳试验的美国AASHTO罩面设计方法，在进行室内试验过程中建立了应力吸收层与水泥混凝土路面板强度与环境温度之间的变化关系曲线，为设计和施工提供技术支撑和参考价值。同时根据现场实际特点检测、验证，提出了室内与现场应力吸收层的试验检测内容和技术要求。

(3)、该应用技术的施工方法可以用传统摊铺和碾压工艺进行，由于该加铺结构层较薄，对桥梁的罩面改造十分有利。

(4)、该结构聚合物改性沥青混合料中的聚合物改性沥青用量在9.0％(±2％)时，建议在混凝土板面可以不喷洒沥青。

本发明的一种高弹粘性应力吸收层及其罩面施工工艺的研发填补了我国水泥混凝土罩面的空百，其科研水平达到国际先进水平。

具体实施方式

实施例1

为了填补了我国水泥混凝土罩面的空百，本实施例提供了一种高弹粘性应力吸收层，设置于旧水泥砼路面与其上方加铺层之间，所述吸收层为胶结料及矿料组成的混合料，所述胶结料为聚合物改性沥青，所述矿料包括集料及矿粉，所述集料包括粗集料及细集料，所述粗集料为石灰石，所述细集料为细河砂，所述矿粉为石灰岩粉碎物；所述矿料各组分的质量占比为石灰石20％，细砂30％，石屑45％(筛漏﹤2.36的组分)，矿粉5％，聚合物改性沥青用量为矿料质量的8.1～9.6％。

以下对各组分的性能及检测指标进行介绍：

(1)沥青

防反射裂缝应力吸收层的胶结料为美国科氏公司生产的聚合物改性沥青，具有较宽的使用范围，低温粘弹特性及高温稳定性能十分优良。其沥青材料主要指标见表1。

表1 防反射裂缝吸收层沥青技术要求

(2)集料

针对STRATA技术的特殊性，经过对鄂州、黄石地区的多家料场取料筛选，最终采用铁山石灰岩料场生产的石灰石，石灰石洁净、干燥、无风化、无杂质，具有足够的硬度、强度和耐磨耗性，石灰石粉碎为石屑。细河砂采用鄂州葛店采砂场的细砂。细集料洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。集料质量技术指标详见表2、3。

表2 细集料质量技术要求

表3 粗集料质量技术要求

(3)矿粉

矿粉采用石灰岩经磨细得到的矿粉，干燥、洁净、无杂质，不含有泥土或团粒，质量满足下表要求。

表4 矿粉质量技术要求

高弹粘应力系统是整个沥青面层的核心，它具有粘弹性高、抗疲劳抗塑性变形能力强、密实、不透水等特点，能有效减少或缓解旧水泥砼板传递给沥青面层的反射裂缝。它直接铺筑在水泥砼路面上形成防水层，能有效的防止路面的水下渗入基层，而防止基层顶面软化。

聚合物改性沥青混合料配合比设计过程如下：

(1)混合料级配(指粒径和比例)如表5所示，表中百分比为质量比。

表5 矿料级配组成

(2)最佳聚合物改性沥青用量确定

按照矿料实际配合比和不同的聚合物改性沥青用量8.1～9.6％，百分比为聚合物改性沥青与混合料的质量比)，通过旋转压实50转分析不同聚合物改性沥青用量时混合料体积性能，最终确定最佳聚合物改性沥青用量，其中拌合温度175℃，压实温度150℃。详细见表6。

表6 马歇尔稳定度试验结果

聚合物改性沥青用量	8.1％	8.6％	9.1％	9.6％	9.2％	指标
							理论密度(g/cm3)	2.370	2.353	2.336	2.319	2.332
试件密度(g/cm3)	2.254	2.274	2.300	2.315	2.310
							空隙率(％)	4.9	3.4	1.1	0.2	0.7	0.5-2.5
矿料间隙率(％)	23.0	22.7	21.9	22.2	21.9	＞16.0

通过试验确定最佳聚合物改性沥青用量为矿料质量的8.1％-9.6％，作为一种优选，最佳聚合物改性沥青用量为矿料质量的9.2％。

(3)混合料性能指标

采用最佳聚合物改性沥青用量拌合混合料进行性能检测实验，并确定生产时的质量控制指标，性能试验包括HVEEM稳定度(维姆稳定度)和BEAM疲劳试验(弯曲疲劳试验)，即采用美国AASHTO罩面设计方法，检验结果见表7。

表7 混合料性能指标

试验项目	检测结果	指标	规定误差
				HVEEM稳定度	满足要求	＞18	--
BEAM疲劳10HZ.20℃(次)	满足要求	＞100000	--
				沥青含量(％)	9.2	＞7.0	±0.3
空隙率(％)	0.7	0.5～2.5	±0.5
				矿料间隙	21.9	＞16.0	±1.0
沥青吸收率	1.2
				集料有效密度	2.687

各项试验验证结果表明：本目标配合比设计满足高速公路大修工程各项指标要求。

实施例2

一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，依次包括如下步骤：

步骤1)高弹粘性应力吸收层配合比设计；

步骤2)平面位置确定及施工前准备；

步骤3)聚合物改性沥青混凝土混合料的拌制、运输、摊铺及碾压。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上，步骤1)包括：

(1)目标配合比设计阶段：筛选矿料，确定矿料级配组成及聚合物改性沥青用量，通过维姆稳定度和弯曲疲劳试验检测混合料性能，建立应力吸收层与水泥混凝土路面板强度与环境温度之间的变化关系曲线。

(2)生产配合比设计阶段：确定拌合楼热料仓配合比，进行混合料体积性能试验；

(3)生产配合比验证阶段：通过沥青析漏试验和残留马歇尔稳定度试验，验证混合料是否满足生产控制依据和质量检验标准。

所述拌合楼各热料仓的生产配合比为1#仓占66％、2#仓占29％，矿粉占5％，所述比例为质量比。

作为另一种优选，所述拌合楼各热料仓的生产配合比为1#仓占37％、2#仓占60％，矿粉占3％，所述比例为质量比。

本实施例的目标配合比设计具体步骤如实施例1及实施例2所述，在此不再赘述。

本实施例的生产配合比设计阶段包括：

①拌合楼热料仓配合比的确定

按目标配合比的材料比例，确定冷料仓螺旋转速，矿料经过烘干筛分，分别进入各个热料仓。试验室分别提取各热料仓样品进行室内筛分、试配，并确定各热料仓的比例为：1#仓占66％、2#仓占29％，矿粉占5％(百分比是质量比)。级配满足混合料的目标配合比设计的级配要求。试验结果见表8。

表8 矿料混合级配组成试验结果

②混合料体积性能试验

该混合料设计采用旋转压实50次的方法，测定其体积性能。以目标配合比所确定的最佳聚合物改性沥青用量试拌混合料，用此混合料检测其体积性能，结果符合设计规范。结果见表9。

表9 混合料体积性能试验结果

本实施例的生产配合比验证：拌合设备用生产配合比、最佳聚合物改性沥青用量及最佳聚合物改性沥青用量±0.3％等三个聚合物改性沥青用量拌料，取拌制的聚合物改性沥青混合料进行沥青析漏试验和残留马歇尔稳定度试验，验证各项技术指标，以确定生产用的标准配合比，以标准配合比作为生产上的控制依据和质量检验的标准。

通过生成试铺，采用的生产配合比为1#仓占66％、2#仓占29％，矿粉占5％，最佳聚合物改性沥青用量9.2％。试验数据显示，拌合楼的级配控制良好，各项技术指标均能较好的满足施工技术规范的要求。现场混合料摊铺均匀，施工有序，压实度等技术指标亦能满足要求。因此决定采用上述生产配合比即：1#仓占66％、2#仓占29％，矿粉占5％，最佳聚合物改性沥青用量9.2％。

在实际施工过程中，随着气温的逐渐升高，反射裂缝应力吸收层已施工的部分段落会出现“气泡”现象，主要原因是由于应力吸收层采用的高性能改性沥青，具有高强的粘结力，在高温作业状态下碾压，其要求的空隙率比较低，而沥青在被加热后与集料混合，一部分沥青裹覆在粒料外表，一部分处于富油状态；在碾压完工后外界温度较低的条件下，由于温度引起的应变结构层不能完全恢复，在温度较低的状态下温度应力才会逐渐散失，故不会出现“气泡”现象。

由于高温气候，施工结束后，储存在混合料的温度应力没有完全解除，内部积聚的热能不能完全释放，一般在第二天高温施工条件下，由于基层或砼面板的水蒸汽无空隙排出，故会出现局部的“气泡”现象，这一现象也充分说明了反射裂缝应力吸收层具有应力形变特性和具有不透水性能；故需要将混合料的空隙率增大，重新进行混合料配合比设计。

1.混合料级配

表10 矿料级配组成

2.最佳聚合物改性沥青用量确定

通过旋转压实50转，分析聚合物改性沥青用量为8.1％、8.6％、9.1％、9.6％时的混合料体积性能，最终确定最佳用油量，其中拌合温度175℃，压实温度150℃。通过试验确定最佳用油量8.8％。详细资料见表11。

表11 混合料试验结果

沥青用量	8.1％	8.6％	9.1％	9.6％	8.8％	指标
							理论密度(g/cm3)	2.395	2.378	2.360	2.343	2.371
试件密度(g/cm3)	2.317	2.316	2.314	2.315	2.323
							空隙率(％)	3.3	2.6	1.9	1.2	2.0	0.5-2.5
矿料间隙率(％)	18.7	19.1	19.6	20.1	19.1	＞16.0

3.生产配合比设计

按目标配合比的材料比例，确定冷料仓螺旋转速，矿料经过烘干筛分，分别进入各个热料仓。试验室分别提取各热料仓样品进行室内筛分、试配，并确定各热料仓的比例为：1#仓占37％、2#仓占60％，矿粉占3％。级配满足混合料的目标配合比设计的级配要求。试验结果见表12。

表12 矿料混合级配组成试验结果

实施例4

本实施例在实施例2的基础上，步骤2)中所述平面位置保持原有平面线形不变，施工前对水准点高程进行复核，并均匀布点加密，并将加密水准点进行闭合平差，复核并调整预制块安装位置，保持线型顺畅并满足路面施工宽度。

沥青砼面层施工前主要抓下列几项准备工作：

(1)人员准备

根据现场施工需要，设1个沥青混合料面层作业队，作业队设现场总负责1人，技术负责2人，测量队长1人，测量员3人，试验员2人，质检员2人，工班班长2人和普工20人。

(2)场地准备

料场及拌和设备周围一定范围内应将场地适当“硬化”，防止集料被污染。储料场也应适当铺填石渣、并用基层料进行处理，以保证场地的洁净，同时具有一定的强度，便于运料车的通行，减少对场内集料的污染。

(3)技术准备

对施工方案及施工工艺、施工注意事项进行交底，从试验段确定出生产配合比，并取得了施工的有关资料数据；各类人员进行了岗前培训、对施工细则技术交底，以形成合理的施工组合。

(4)设备调试

拌和楼及摊铺机等主要设备进场后均应进行安装调试，使机械设备处于良好的工作状态；正式施工前进行试拌，对摊铺机进行拼装保修和保养；对碾压机械检修，确保正常运作；运输车槽内不得沾有杂物，车辆必须备有覆盖设备，车槽四周应密封坚固。

(5)材料准备

聚合物改性沥青、碎石、矿粉等主要材料提前采购、储备，作好储料的一切准备工作，对于细集料搭建防雨蓬；对沥青储油库场地、油料库、粉料罐、地磅等设施进行安装以保证沥青路面的正常铺筑，并在进料同时按招标文件技术规范的要求分期、分批抽检、报验，随时不定时进行抽检，从原材料质量上把好第一道关。

(6)试验检测

试验室是保证工程质量的重要质检部门，配备先进的检测仪，搞好试验室的仪器安装、调试、计量认证、建立完善的管理制度，随时对原材料进行检验，做到及时用检测数据指导生产，并对各种配合比进行验证。

(7)安全检查

施工前应认真细致地定期在全项目范围内进行安全检查，安排专职安全员进行安全检查，确保施工无安全事故发生。

实施例5

本实施例在实施例2的基础上，步骤3)包括：

(1)聚合物改性沥青混凝土混合料的拌制：聚合物改性沥青，热沥青罐与拌合楼的沥青存储箱连通；采用导热油加热，聚合物改性沥青加热温度为160～170℃，矿料加热温度为185～195℃，混合料出厂温度为165℃～180℃；连续不间断地拌制聚合物改性沥青混合料，拌和时间为65～70s；储料仓储料时间≤72h，混合料在料仓内温度下降≤10℃；矿石石料与聚合物改性沥青的粘附性小于4级时，需在聚合物改性沥青中掺加抗剥落剂；

(2)聚合物改性沥青混凝土混合料的运输：采用干净、有金属底板的自卸汽车运输，车槽内不得沾有有机物质，车辆底部及两侧涂体积比为柴油：水＝1：3的油水混合液，装料按“前—后—中”顺序放料，分两次进行卸料；

(3)聚合物改性沥青混凝土混合料的摊铺：正常段采用一台摊铺机全宽一次摊铺，加宽路段采用两台摊铺机梯队作业，前后两台摊铺机距离间隔8～10m，轨道重叠5～10cm；摊铺机受料前在料斗内喷洒防粘液，摊铺机熨平板预热至温度不低于70℃，采用滑移式基准梁自动找平系统进行调平，匀速、不间断摊铺，摊铺速度为2～3m/min，松铺系数为1.08～1.15，不合格处人工修补。

(4)聚合物改性沥青混凝土混合料的碾压：采用双钢轮压路机静压，同型号压路机并列呈梯队碾压，压路机轮迹重叠宽度≥20cm；初压阶段静压2～4遍，由路低侧向高侧碾压，速度为1.5～2.0km/h；复压及终压阶段均静压3～4遍，速度控制在2.5～3.0km/h，在混合料温度82～93℃时达到设计压实度。

具体施工过程阐述如下：

(1)聚合物改性沥青混凝土混合料的拌制：

①混合料采用NP-3000型间歇式拌合楼拌和，每天拌料前对拌和设备及配套设备进行检查，使各动态仪表处于正常的工作状态；定期对计量装置进行校核，保证混合料中聚合物改性沥青用量及集料的允许偏差符合技术规范的要求。

②拌和厂生产设备安置于空旷、干燥、运输条件较好的地方，并做好场地内的临时防水设施及防雨设施，防火等安全措施。

③粗、细集料应严格分类堆放和供料，不同料源即使粒径相同的集料也应分开堆放，且不得混合使用。各种矿料按规格分别堆放，插牌标明，矿粉与填料装入储料仓，防止受潮。每个料源的材料应进行抽样试验。

④聚合物改性沥青混合料的拌和时间，应以混合料拌和均匀，所有矿料颗粒全部裹覆在聚合物改性沥青混合料为度，色泽均匀，无花白、结团或严重离析现象，发现异常现象应及时调整。

⑤本拌和设备均自带储料仓，并有保温设备，但储料时间不宜超过72小时，以混合料在料仓内温度下降不超过10℃为准。

⑥拌和厂应在试验室的监控下工作，聚合物改性沥青混和料的出厂温度不得低于技术规范的规定，所有过度加热即聚合物改性沥青混合料出厂温度超过正常温度高限的30℃时，聚合物改性沥青混合料应予废弃。

⑦出厂的聚合物改性沥青混合料应逐车用经过标定的地磅称重；同时测量其温度。

⑧聚合物改性沥青混凝土的温度控制：温度控制对高弹粘性应力吸收层沥青混凝土施工特别重要，施工中应特别注意对沥青混凝土施工各个阶段的温度控制；沥青混合料从出厂到碾压终了各阶段均设专人检测温度，检测仪器采用沥青专用温度计。

掺加抗剥落剂可以增大沥青和石料的粘结力，当沥青与石料的粘附性小于4级时，需要添加抗剥落剂。作为一种优选，本实施例中使用的抗剥落剂为HB-2型抗剥落剂，聚合物改性沥青也可以直接从市场购得。在石料表面极性作用下一端极化，可以紧紧吸附在石料表面，另一端嵌入沥青中，产生电荷力作用，使沥青与石料难于剥离。

聚合物改性沥青混凝土施工温度控制标准如表13。

表13 沥青混合料施工温度控制标准

施工阶段	温度控制
		沥青加热温度	160℃-170℃
矿料加热温度	185-195℃
		混合料拌合温度	165℃-180℃
混合料出厂温度	165℃-180℃
		卸车温度	160℃-175℃
摊铺温度	≥155℃
		初压温度	≥150℃
碾压终了温度	不低于100℃

(2)聚合物改性沥青混凝土混合料的运输：

①运输车辆底部及两侧均应清扫干净，并不让多余的混合料积聚在车箱底部。

②车辆装料应按“前—后—中”顺序放料，以减少集料的离析。

③车辆的运输能力应大于拌和能力和摊铺能力，开始摊铺前，在施工现场等待卸料的车辆应不少于5辆；施工过程中，在现场等候的卸料车不少于3辆，使摊铺机连续均匀不间断地进行铺筑。

④运料车应靠近离摊铺机10～30cm处以空档停车，不得撞击摊铺机。卸料过程中，运料车应挂空档，由摊铺机迎上前去，推动运料车卸料前进。

⑤运料车应分两次进行卸料，第一次卸料斗起升高度约为其总起升高度的一半，第二次将随着摊铺机的不断前进和进行混合料摊铺，配合摊铺机逐渐起升料斗进行卸料。运力应满足供料需要，确保连续不间断地摊铺。

⑥为了防止尘埃污染、热量过分损失和沥青料洒落，运输车辆均需配备覆盖设备，一般采用保温蓬布严密覆盖；车槽四角应密封坚固。

⑦已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或在运料车辆卸料时留于车上的混合料，以及低于规定铺筑温度或被雨水淋湿的沥青混合料必须废弃，不得使用。

⑧运至铺筑现场的混合料，应在当天满足摊铺温度的条件下并于当班完成压实，否则现场多余的混合料不得使用。

(3)聚合物改性沥青混凝土混合料的摊铺

①主线采用一台ABG-525摊铺机全宽一次摊铺，加宽路段采用一台ABG-525摊铺机和一台ABG-423摊铺机梯队作业，采用两台摊铺机组成梯队联合摊铺时，两台摊铺机前后的距离一般为8～10m，前后两台摊铺机轨道重叠5～10cm，调好螺旋布料器两端的自动调位仪，使纵向接缝处的料进行重合而不出现挂料现象，摊铺时采用机械式自动找平梁系统。

②摊铺机就位后，调试好摊铺机熨平板的振夯频率、振幅和仰角，先预热30min左右，使熨平板的温度不低于70℃。

④采用滑移式基准梁自动找平系统进行调平，将电脑传感器的指示灯开关打开，调至指示灯熄灭，然后关闭开关。

⑤调好熨平板高度，使之与松铺厚度相等，松铺系数为1.08～1.15，作为一种优选，松铺系数为1.08，或1.10，或1.12，或1.15。

⑥摊铺时做到匀速、连续不间断；一般摊铺速度控制在2～3m/min，且速度转换要缓慢。

⑦摊铺过程应跟踪检测质量，对外形不规则、路面厚度不同、空间受到限制以及人工构造物接头等摊铺机无法工作的地方，经监理工程师批准可以采用人工铺筑混合料。

⑧聚合物改性沥青混合料摊铺过程中随时检查其宽度、厚度、平整度、路拱及温度，对不合格之处应及时进行调整；发现缺陷人工应及时“趁热”修补，修补不好的应铲除重铺。

⑨摊铺速度应根据拌和机产量、运力配置情况、摊铺宽度和厚度等条件，确保摊铺速度与拌合设备生产能力相适应，保证摊铺过程匀速、连续不间断。

⑩摊铺的混合料如有离析，缺料现象，及时进行人工找补，确保摊铺后的混合料表面平整、均匀、无离析现象。尤其与路缘石和路肩碎石盲沟相接的边缘设专人修整，确保边线齐整、美观。

(4)聚合物改性沥青混凝土混合料的碾压

碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。聚合物改性沥青混合料压实分为初压、复压、终压三个阶段，三个碾压阶段紧密衔接。根据应力吸收层特性，混合料压实采用双钢轮压路机静压。由于摊铺厚度薄，在碾压过程中压路机须紧跟摊铺机进行碾压，聚合物改性沥青混合料采用全套压实机具半幅一次碾压成型的方法，根据试验段提供的资料配备压实机具，选择压实组合方式及碾压速度遍数等。碾压应慢速、均匀进行，每阶段的碾压速度应符合施工技术规范规定。

①初压采用BW202双钢轮压路机静压2遍，初压的顺序，压路机由路肩一侧压向路中心，或由低侧向高侧碾压，相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽，靠路缘石附近留出10～20cm采用小型路面压实夯板压实；速度控制在1.5～2.0km/h，采用较高温度碾压能收到较好的压实效果，初压应尽量减少喷水，防止聚合物改性沥青混合料降温过快。

②复压、终压采用BW202双钢轮压路机静压3～4遍，速度控制在2.5～3.0km/h。.碾压过程中不应大量喷水，以防混合料表面冷却过快，经过4～5遍碾压即可达到设计压实度，要求在82～93℃时终压完成。

③碾压时压路机碾压长度与摊铺机摊铺速度平衡为原则，并控制在20～30m范围。

④碾压时压路机由两端折回的位置阶梯型随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上，压路机的轮迹重叠1/3以上碾压宽度。

⑤对压路机无法压实的桥梁等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区，采用小型宝马压路机压实。

⑥碾压时压路机不得中途停留、转向或制动；当压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点应相距10m以上，并应驶出压实起始线3m以外,禁止停放在刚施工好的沥青路面上或温度较高的工作面上。

⑦采用振动压路机碾压改性沥青混合料路面时，压路机的轮迹重叠宽度不应超过20cm；但用静载钢轮压路机碾压时，压路机轮迹重叠宽度不应少于20cm。

⑧在初压和复压过程中，宜采用相同型号压路机并列呈梯队碾压，不宜采用首尾相接的纵列方式。

⑨压路机不得停留在温度高于60℃的已经压过的混合料上；同时应采取有效措施，防止油料、润滑脂、汽油或其它杂质在压路机操作或停放期间落在路面上。

⑩压实时，如接缝处(包括纵缝、横缝或其他原因而形成的施工缝)的混合料温度已不能满足压实度要求，应采用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度，再压实到无缝迹为止。否则，必须垂直切割混合料并重新铺筑，立即共同碾压到无缝迹为止。

实施例6

聚合物改性沥青混合料的摊铺应使纵、横向两种接缝都保持在最小数量。本实施例在实施例2～5的基础上，聚合物改性沥青混凝土混合料摊铺过程中接缝采用如下处理：

(1)每日施工横向接缝用3m直尺检查平整度，超过1.5mm时将超过端头切除且切成垂直面，将路面上及接缝面清洗干净，并涂刷一层粘层油；

为了剩余部分容易挖除，每天施工终了前在端头50～60cm范围内铺撒适量砂子便于接缝处端头容易铲除。

横向接缝的碾压先用钢轮压路机进行横向碾压，碾压时压路机应位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度为10～15cm，每压一遍向新铺混合料移动15～20cm，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。

(2)纵向接缝采用热接缝，缝边垂直并形成直线。

本实施例中纵向接缝采用一种热接缝，可以控制摊铺机运平板相邻行程间的标高并做到相邻行程间可靠的结合，使摊铺机运行连续和平行，缝边垂直并形成直线。

纵向接缝应是连续和平行的，聚合物改性沥青混合料的摊铺应尽量在路面全宽内一次性连续进行。如采用两台摊铺机摊铺，应先后梯队交错排列，摊铺机之间的最大距离宜保持在15m以内，以此确保纵向接缝是热接缝。

当由于工作中断，摊铺混合料的末端已经冷却，或者在第二天才恢复工作时，做成一道与铺筑方向大致成直角的横向接缝，在下一次进行摊铺前，应在上次行程的末端涂刷适量粘层沥青，注意调置熨平板的高度，为碾压留出虚铺的预留量。

实施例3～7的一种高弹粘性应力吸收层罩面施工工艺，所述高弹粘应力吸收层的平均厚度应为25mm±5mm。允许误差±5mm，摊铺过厚容易出现泛油现象，太薄达不到抗反射裂缝的作用。

实施例8

本实施例在实施例1～7的基础上，施工过程中有如下注意事项：

(1)混合料成型后，应封闭交通，若车辆必须通行时，应等温度降低至50℃以下才能开放交通。

(2)密切关注天气变化，加强工地现场和沥青拌合厂的联系，使各工序紧密连接。

(3)运输时的由于应力吸收层混合料油石比大，在车辆行驶过程中，混合料呈流动状，所以装车过程中应保证混合料不高于车厢后板，且保证车厢板密实无缝。

(4)为了保证混合料运输过程中的温度损失，每辆运输车上都配有加厚蓬布，进行覆盖保温

(5)注重紧跟、慢压、高频、低幅；碾压应将驱动轮向着摊铺机方向，以减少混合料的位移或拥包。

(6)初压后应检查平整度和路拱，必要时应予以修整先轻后重，先两边后中间，由低到高，超高路段先内侧后外侧；压路机倒车时先停振动，向另一方行驶后再开振动，复压遍数由试验段提供；终压主要是消除轮迹，改善铺筑层的平整度，碾压至无明显轮迹为止。

(7)碾压时，压路机不得中途停留、转向或制动；当压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点应相距10m以上，并应驶出压实起始线3m以外，防止漏压和超压。

(8)各个压实阶段，均不准压路机在新铺筑层上中途停留、转向、调头、左右移动位置或突然刹车及停放。

(9)施工现场要防止聚合物改性沥青混合料对路缘石、路肩预制块、立柱、边坡等污染；防止交通工程、通讯工程、防护工程、标志牌等交叉施工对沥青路面造成污染。

(10)防止集料洒料对路面造成污染；为了保证混合料运输过程中的温度损失，每辆运输车上都配有加厚蓬布，进行覆盖保温。

实施例1～6的一种高弹粘性应力吸收层及其罩面施工工艺，其主要创新点如下：

(1)、以上实施例应用研发的高弹粘性应力吸收层是一种高弹性、不渗透的高等级的聚合物改型沥青混合物，具有很强的应力吸收能力，能将应力集中有效地分解，对由于应力集中而使沥青混凝土面层中产生裂缝起到了延缓作用。其与水泥混凝路面板粘结性能非常强，和下承层的混凝土板块以及上面的沥青混合料有机结合为一体，可增大路面结构的整体强度，通过对现场取芯的拉拔和剪切试验，验证了其粘结结合部的粘结效果优越，使路面的抗车辙能力大大提高。

该结构具有较高抵抗疲劳裂缝和抗塑性变形的能力，除了与旧水泥混凝土路面具有很强的粘结性的特点外，同时表现出良好的防水性，在加铺层和旧水泥混凝土路面之间形成防水层，可防止路面下渗水进入基层而造成基层的水损破坏，

该结构聚合物改性沥青混合料中的聚合物改性沥青用量在9.0％(±2％)时，建议在混凝土板面可以不喷洒粘层沥青。

(2)在配合比设计阶段，采用维姆稳定度和弯曲疲劳试验的美国AASHTO罩面设计方法，在进行室内试验过程中建立了应力吸收层与水泥混凝土路面板强度与环境温度之间的变化关系曲线，为设计和施工提供技术支撑和参考价值。

(3)根据现场实际特点检测、验证，提出了室内与现场应力吸收层的试验检测内容和技术要求。

(4)以上实施例的罩面施工方法可以用传统摊铺和碾压工艺进行，由于该加铺结构层较薄，对桥梁的罩面改造十分有利。

(5)、该技术研发填补了我国水泥混凝土罩面的空百，经查新和鉴定其科研水平达到国际先进水平。

本实施例没有详细叙述的部分属于本行业的公知常识或常用手段，这里不一一叙述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行另外详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种高弹粘性应力吸收层，设置于旧水泥砼路面与旧水泥砼路面上方加铺层之间，其特征在于：所述吸收层为胶结料及矿料组成的混合料，所述胶结料为聚合物改性沥青，所述矿料包括集料及矿粉，所述集料包括粗集料及细集料，所述粗集料为石灰石，所述细集料为细河砂，所述矿粉为石屑；所述矿料各组分的质量占比为石灰石20％，细砂30％，石屑45％，矿粉5％，聚合物改性沥青用量为矿料质量的8.1～9.6％。

2.一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，依次包括如下步骤：

步骤1)高弹粘性应力吸收层配合比设计；

步骤2)平面位置确定及施工前准备；

步骤3)聚合物改性沥青混凝土混合料的拌制、运输、摊铺及碾压。

3.如权利要求2所述的一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，其特征在于：步骤1)包括：

(1)目标配合比设计阶段：筛选矿料，确定矿料级配组成及聚合物改性沥青用量，通过维姆稳定度和弯曲疲劳试验检测混合料性能，建立应力吸收层与水泥混凝土路面板强度与环境温度之间的变化关系曲线；

(2)生产配合比设计阶段：确定拌合楼热料仓配合比，进行混合料体积性能试验；

(3)生产配合比验证阶段：通过沥青析漏试验和残留马歇尔稳定度试验，验证混合料是否满足生产控制依据和质量检验标准。

4.如权利要求3所述的一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，其特征在于：所述拌合楼各热料仓的生产配合比为1#仓占66％、2#仓占29％，矿粉占5％，所述比例为质量比。

5.如权利要求3所述的一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，其特征在于：所述拌合楼各热料仓的生产配合比为，1#仓占37％、2#仓占60％，矿粉占3％，所述比例为质量比。

6.如权利要求2所述的一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，其特征在于：步骤2)中所述平面位置保持原有平面线形不变，施工前对水准点高程进行复核，并均匀布点加密，并将加密水准点进行闭合平差，复核并调整预制块安装位置。

7.如权利要求2所述的一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，其特征在于：步骤3)包括：

(1)聚合物改性沥青混凝土混合料的拌制：聚合物改性沥青，热沥青罐与拌合楼的沥青存储箱连通；采用导热油加热，聚合物改性沥青加热温度为160～170℃，矿料加热温度为185～195℃，混合料出厂温度为165℃～180℃；连续不间断地拌制聚合物改性沥青混合料，拌和时间为65～70s；储料仓储料时间≤72h，混合料在料仓内温度下降≤10℃；矿石石料与聚合物改性沥青的粘附性小于4级时，需在聚合物改性沥青中掺加抗剥落剂；

(2)聚合物改性沥青混凝土混合料的运输：采用干净、有金属底板的自卸汽车运输，车槽内不得沾有有机物质，车辆底部及两侧涂体积比为柴油：水＝1：3的油水混合液，装料按“前—后—中”顺序放料，分两次进行卸料；

(3)聚合物改性沥青混凝土混合料的摊铺：正常段采用一台摊铺机全宽一次摊铺，加宽路段采用两台摊铺机梯队作业，前后两台摊铺机距离间隔8～10m，轨道重叠5～10cm；摊铺机受料前在料斗内喷洒防粘液，摊铺机熨平板预热至温度≥70℃，采用滑移式基准梁自动找平系统进行调平，匀速、不间断摊铺，摊铺速度为2～3m/min，松铺系数为1.08～1.15，不合格处人工修补。

(4)聚合物改性沥青混凝土混合料的碾压：采用双钢轮压路机静压，同型号压路机并列呈梯队碾压，压路机轮迹重叠宽度≥20cm；初压阶段静压2～4遍，由路低侧向高侧碾压，速度为1.5～2.0km/h；复压及终压阶段均静压3～4遍，速度为2.5～3.0km/h，在混合料温度82～93℃时达到设计压实度。

8.如权利要求2～7所述的一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，其特征在于：聚合物改性沥青混凝土混合料摊铺过程中接缝采用如下处理：

(1)每日施工横向接缝用3m直尺检查平整度，超过1.5mm时将超过端头切除且切成垂直面，将路面上及接缝面清洗干净，并涂刷一层粘层油；

横向接缝的碾压先用钢轮压路机进行横向碾压，碾压时压路机应位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度为10～15cm，每压一遍向新铺混合料移动15～20cm，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。

(2)纵向接缝采用热接缝，缝边垂直并形成直线。

9.如权利要求2～8所述的一种高弹粘性应力吸收层的罩面施工工艺，其特征在于：所述高弹粘性应力吸收层的平均厚度应为25mm±5mm。