CN112301827A - 一种嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面及其施工方法，包括粗粒式沥青混凝土下面层的铺筑、中粒式沥青混凝土中面层的铺筑以及细粒式沥青混凝土上面层的铺筑，所述细粒式沥青混凝土上面层中包括位于其表面的抗滑耐磨石料，抗滑耐磨石料由高磨光值石料嵌入预拌改性沥青组成；所述细粒式沥青混凝土上面层中的石料除表面的抗滑耐磨石料外都为普通石料，其结合料为SBS改性沥青。施工方法包括在刚刚摊铺完未碾压的细粒式沥青混凝土上面层上撒布一层抗滑耐磨石料，再通过压路机的多次碾压使抗滑耐磨石料嵌入上面层的表面同时成型成1cm的抗滑耐磨层。本发明使抗滑耐磨石料都能发挥抗滑耐磨作用，施工工艺简单，节约了抗滑耐磨材料用量，降低了成本。

Description

一种嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面及其施工方法

技术领域

本发明涉及道路施工技术领域，具体为一种嵌入抗滑耐磨石料的 沥青路面及其施工方法。

背景技术

在我国公路沥青沥青路面设计规范中，为了确保车辆行驶安全， 要求沥青路面的上面要抗滑耐磨，上面层集料必须采用耐磨石料。在 我国路面常规材料中只有储量相对较少的玄武岩、辉绿岩满足要求， 而储量较大的石灰岩、花岗岩中则只有极少部分满足要求，同时在耐 磨材料的生产过程中仅有60％左右的石料可用，其余均为废料。

截至2019年底，我国公路总里程已达484.65万公里，高速公路 达14.26万公里。我国高速公路设计使用年限为15年，二级公路为 12年，但是一般8年左右都会进入大修养护期。随着通车里程的增 长以及早年建设的大量公路进入维修养护期，我国耐磨石料的消耗也 增大，同时随着环保要求的提高，部分路面耐磨材料不适宜开采，部 分区域已经开始出现短缺，导致很多高速公路路面材料运距增加，路 面成本增加。

目前，沥青路面上面层一般采用4cm细粒式沥青混凝土。在4cm 上面层中耐磨石料约占60％，均匀分布在沥青混凝土中，而在耐磨石 料中仅有分布在表面25％发挥了作用，75％的耐磨石料没有发挥耐磨 作用，造成了极大的浪费。

现有技术中，为了决绝路面耐磨问题一般都采用加铺一层2cm～ 3cm的超薄磨耗层。但由于超薄磨耗层是一个独立的结构层，厚度较 薄，所以施工工艺复杂，层间处理困难，对沥青的要求较高，导致超 薄磨耗层不仅施工难度大，成本也比较高，虽然在养护工程中发挥了 一些作用，但从根本上没有解决现有问题，特别是在新建公路中。

在现行沥青路面设计规范中对于路面抗滑要求的等级是根据沿 线降雨量来设定的，所以同一降雨量区域对上面层材料的抗滑性要求 是相同的，但在养护中发现，路面抗滑性能的衰减是不相同的，他与 纵坡大小，弯道半径，交通量，交通轴载关系很大。而大部分交通事 故均发生在纵坡大，弯道半径小，交通量大等抗滑性能衰减快的路段， 这些路段的养护也比较困难。同时，由于采用通用设计原则，一些不 需要太高抗滑要求的路段或车道也进行了抗滑设计，造成了不必要的 浪费；一些需要较高抗滑要求的特殊路段或车道又没有进行加强抗滑 设计，留下了行车安全隐患。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足，发明人进一步的设计研究， 在细粒式沥青混凝土上面层中，采用石料为石灰岩或花岗岩的普通石 料，结合料采用SBS改性沥青，以细粒式沥青混凝土为基体，在刚刚 摊铺完未碾压的基体表面撒布一层抗滑耐磨石料，并通过压路机的多 次碾压使抗滑耐磨石料嵌入普通上面层的表面而形成抗滑耐磨层。解 决了不同路面所需抗滑耐磨要求不同的问题，节约了优质石料，降低 了成本。

具体的，本发明提供了一种嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面及其施 工方法。

本发明是这样实现的，一种嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面，包括 细粒式沥青混凝土上面层(2)、中粒式沥青混凝土中面层(3)以及 粗粒式沥青混凝土下面层(4)，所述细粒式沥青混凝土上面层(2) 中包括位于其表面的抗滑耐磨石料(1)，所述抗滑耐磨石料(1)由高磨光值石料嵌入预拌改性沥青组成；所述细粒式沥青混凝土上面层 (2)中的石料除表面的抗滑耐磨石料(1)外都为普通石料，其结合 料为SBS改性沥青。

进一步的，所述抗滑耐磨石料(1)粒径在10mm～15mm之间，磨 光值在40以上，所述预拌改性沥青包括湖沥青、SBR、橡胶树脂材料 和基质沥青。

进一步的，所述抗滑耐磨石料(1)在常规路段采用的石料为玄 武岩或辉绿岩，其磨光值在40～45之间；在长大纵坡，渠道交通集 中或泼洒磨耗严重的特殊路段采用的石料为煅烧铝矾土、陶瓷颗粒或 钢渣，其磨光值大于45。

进一步的，所述预拌改性沥青的软化点超过90℃。

进一步的，所述细粒式沥青混凝土上面层(2)中的普通石料为 石灰岩或花岗岩，所述普通石料与结合料混合搅拌得到热拌沥青混合 料的最大公称粒粒径为10mm。

一种嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面的施工方法，包括粗粒式沥青 混凝土下面层(4)的铺筑、中粒式沥青混凝土中面层(3)的铺筑以 及细粒式沥青混凝土上面层(2)的铺筑，即在刚刚摊铺完未碾压的 所述细粒式沥青混凝土上面层(2)上通过摊铺机(5)的抗滑耐磨石 料撒布器(6)撒布一层抗滑耐磨石料(1)，再通过压路机(7)的多 次碾压使抗滑耐磨石料(1)嵌入细粒式沥青混凝土上面层(2)的表 面同时成型成1cm的抗滑耐磨层。

进一步的，所述抗滑耐磨石料(1)在撒布前要用预拌改性沥青 进行预拌工艺处理，所述预拌沥青用33％的湖沥青、2％SBR、5％的橡 胶树脂材料和60％的基质沥青混合搅拌而成；所述预拌改性沥青的使 用量在1.5％～2％之间。

进一步的，所述预拌改性沥青也可以采用60％的基质沥青进行拌 合，在拌合过程中添加33％的湖沥青、2％SBR和5％的橡胶树脂材料拌 合而成。

进一步的，所述抗滑耐磨石料(1)的设计撒布量为抗滑耐磨石 料(1)投影面积占总面积的30％～70％；其中，在常规路段占总面积 的30％～50％，在特殊路段占总面积的50％～60％，在极端路段占总面 积的60％～70％。

进一步的，预拌后的所述抗滑耐磨石料在140℃～160℃的情况 下能够很好的与常规沥青混合料粘结，且可以长期保存在-20℃～40℃ 温度范围内而不会结团。

本发明的工作原理：

在细粒式沥青混凝土上面层中，普通石料采用石灰岩或花岗岩， 对普通石料的材质要求不高，结合料采用SBS改性沥青，细粒式沥青 混凝土上面层中的普通石料和结合料混合搅拌得到热拌沥青混合料， 热拌沥青混合料的最大公称粒径为10mm，使10mm～15mm的抗滑耐磨 石料可以很好的嵌入其中。以细粒式沥青混凝土为基体，在刚刚摊铺 完未碾压的基体表面撒布一层抗滑耐磨石料，通过压路机的多次碾压 使抗滑耐磨石料嵌入细粒式沥青混凝土上面层的表面形成1cm的抗 滑耐磨层。抗滑耐磨石料的撒布，采用在摊铺机后装配抗滑耐磨石料 撒布器同步撒布抗滑耐磨石料，在压路机的作用下，同时成型。抗滑 耐磨石料只镶嵌在沥青路面的表面，大大的节约了抗滑耐磨石料用量， 节约了优质石料，降低了成本，施工工艺也比较简单。

抗滑耐磨石料粒径在10mm～15mm之间，磨光值在40以上，在常 规路段，磨光值在40～45之间，在长大纵坡，渠道交通集中或泼洒 磨耗严重的特殊路段采用的石料为煅烧铝矾土、陶瓷颗粒或钢渣，其 磨光值大于45；所以抗滑耐磨石料的用量和材质的选择灵活，一些 不需要太高抗滑要求的路段或车道可以减少抗滑耐磨石料的用量和 降低抗滑耐磨石料的材质要求，节约不必要的浪费。一些特殊路段或 车道需要较高的抗滑要求可以进行加强降低行车安全隐患。

抗滑耐磨石料要提前用预拌改性沥青进行预拌工艺处理，预拌改 性沥青用33％的湖沥青、2％SBR、5％的橡胶树脂材料和60％的基质沥青 混合搅拌而成，也可以采用60％的基质沥青进行拌合，在拌合过程中 添加33％的湖沥青、2％SBR和5％的橡胶树脂材料拌合而成，所制备的 预拌改性沥青的软化点超过90℃，可在常温下长期保存，使用量提 高在1.5％～2％之间，也不会出现结团现象，同时粘性也较好，预拌 后的抗滑耐磨石料在140℃～160℃的情况下能够很好的与常规沥青 混合料粘结，不会在开放交通后出现抗滑耐磨石料脱落的现象，且预 拌后的抗滑耐磨石料可以长期保存在-20℃～40℃温度范围内而不会结团。

本发明的有益效果：

在细粒式沥青混凝土上面层中，对普通石料材质要求不高，抗滑 耐磨石料只嵌入在细粒式沥青混凝土上面层的表层，大大的节约了抗 滑耐磨石料用量，节约了优质石料，降低了成本。一些不需要太高抗 滑要求的路段或车道可以减少抗滑耐磨石料的用量和降低抗滑耐磨 石料的材质要求，节约不必要的浪费，一些特殊路段或车道需要较高 的抗滑要求可以进行加强降低行车安全隐患，抗滑耐磨石料的用量和 材质的选择灵活。用于预拌抗滑耐磨石料的预拌改性沥青可在常温下 长期保存，随着其使用量的提高也不会出现结团现象，同时粘性也较 好，预拌后的抗滑耐磨石料在140℃～160℃的情况下能够很好的与常规沥青混合料粘结，不会在开放交通后出现抗滑耐磨石料脱落的现 象，且预拌后的抗滑耐磨石料可以长期保存在-20℃～40℃温度范围 内而不会结团。且本发明的施工工艺简单。

附图说明

图1为本发明嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面剖面图。

图2为本发明嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面的施工示意图。

其中，1—抗滑耐磨石料、2—细粒式沥青混凝上面层、3—中粒 式沥青混凝土中面层、4—粗粒式沥青混凝土下面层、5—摊铺机、6 —抗滑耐磨石料撒布器、7—压路机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具 体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示 例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了 对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

案例1

高速公路平缓路段，行车视线较好，车辆刹车次数较少，路面抗 滑性能衰减相对较小，所以路面结构采用：4cm嵌入式抗滑耐磨上面 层2加6cm中粒式沥青混凝土中面层3加8cm粗粒式沥青混凝土下面 层4，抗滑耐磨石料1选用磨光值大于42的玄武岩或辉绿岩，撒布 量为50％，全面积均匀撒布。抗滑检测结果：构造深度0.8mm，摩擦 系数70。

案例2

高速公路长下坡路段，车辆刹车次数较多，刹车淋水严重，路面 抗滑性能衰减相对较大，交通事故多发，对路面抗滑耐磨要求相对较 高，所以路面结构采用：4cm嵌入式抗滑耐磨上面层2加6cm中粒式 沥青混凝土中面层3加8cm粗粒式沥青混凝土下面层4，抗滑耐磨石 料1选用磨光值大于50的煅烧铝矾土，陶瓷颗粒或钢渣等，撒布量 为65％，下坡路段全面积均匀撒布。抗滑检测结果：构造深度0.9mm， 摩擦系数85。

案例3

二级公路由于设计及投资情况导致二级路路面抗滑耐磨相对较 差，安全风险较大，二级公路路面较窄，一般只有两个车道，渠道交 通严重，同时由于平面线形较差，弯多，坡陡，重载和超载严重，平 交道口较多，下坡路段刹车淋水严重，常年潮湿，交通事故多发。所 以路面结构采用：4cm嵌入式抗滑耐磨上面层2加6cm中粒式沥青混 凝土下面层3，抗滑耐磨石料1选用磨光值大于42的玄武岩或辉绿 岩，撒布量为30％～60％，轮迹带范围采用60％，其余区域采用30％。 抗滑检测结果：轮迹带范围构造深度0.8mm，摩擦系数75，其余区域 构造深度0.6mm，摩擦系数65。

案例4

一些在长大纵坡，渠道交通集中或泼洒磨耗严重的特殊路段，路 面磨耗严重，耐磨抗滑性能衰减较快，安全隐患较大，在大修时采用： 铣刨原有旧路的上面层，铺筑4cm嵌入式抗滑耐磨上面层2，耐磨石 料1选用磨光值大于50的煅烧铝矾土、陶瓷颗粒或钢渣，撒布量为 65％，下坡路段全面积均匀撒布。抗滑检测结果：构造深度0.9mm， 摩擦系数85。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明 或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本 发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵 盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内 的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面，包括细粒式沥青混凝土上面层(2)、中粒式沥青混凝土中面层(3)以及粗粒式沥青混凝土下面层(4)，其特征在于，所述细粒式沥青混凝土上面层(2)中包括位于其表面的抗滑耐磨石料(1)，所述抗滑耐磨石料(1)由高磨光值石料嵌入预拌改性沥青组成；所述细粒式沥青混凝土上面层(2)中的石料除表面的抗滑耐磨石料(1)外都为普通石料，其结合料为SBS改性沥青。

2.根据权利要求1所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面，其特征在于，所述抗滑耐磨石料(1)粒径在10mm～15mm之间，磨光值在40以上，所述预拌改性沥青包括湖沥青、SBR、橡胶树脂材料和基质沥青。

3.根据权利要求1所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面，其特征在于，所述抗滑耐磨石料(1)在常规路段采用的石料为玄武岩或辉绿岩，其磨光值在40～45之间；在长大纵坡，渠道交通集中或泼洒磨耗严重的特殊路段采用的石料为煅烧铝矾土、陶瓷颗粒或钢渣，其磨光值大于45。

4.根据权利要求1至2任一项所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面，其特征在于，所述预拌改性沥青的软化点超过90℃。

5.根据权利要求1所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面，其特征在于，所述细粒式沥青混凝土上面层(2)中的普通石料为石灰岩或花岗岩，所述普通石料与结合料混合搅拌得到热拌沥青混合料的最大公称粒粒径为10mm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面的施工方法，包括粗粒式沥青混凝土下面层(4)的铺筑、中粒式沥青混凝土中面层(3)的铺筑以及细粒式沥青混凝土上面层(2)的铺筑，其特征在于，在刚刚摊铺完未碾压的所述细粒式沥青混凝土上面层(2)上通过摊铺机(5)的抗滑耐磨石料撒布器(6)撒布一层抗滑耐磨石料(1)，再通过压路机(7)的多次碾压使抗滑耐磨石料(1)嵌入细粒式沥青混凝土上面层(2)的表面同时成型成1cm的抗滑耐磨层。

7.根据权利要求6所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面的施工方法，其特征在于，所述抗滑耐磨石料(1)在撒布前要用预拌改性沥青进行预拌工艺处理，所述预拌沥青用33％的湖沥青、2％SBR、5％的橡胶树脂材料和60％的基质沥青混合搅拌而成；所述预拌改性沥青的使用量在1.5％～2％之间。

8.根据权利要求6所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面的施工方法，其特征在于，所述预拌改性沥青也可以采用60％的基质沥青进行拌合，在拌合过程中添加33％的湖沥青、2％SBR和5％的橡胶树脂材料拌合而成。

9.根据权利要求6所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面的施工方法，其特征在于，所述抗滑耐磨石料(1)的设计撒布量为抗滑耐磨石料(1)投影面积占总面积的30％～70％；其中，在常规路段占总面积的30％～50％，在特殊路段占总面积的50％～60％，在极端路段占总面积的60％～70％。

10.根据权利要求7或8所述的嵌入抗滑耐磨石料的沥青路面的施工方法，其特征在于，预拌后的所述抗滑耐磨石料在140℃～160℃的情况下能够很好的与常规沥青混合料粘结，且可以长期保存在-20℃～40℃温度范围内而不会结团。

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