多样性与均匀性-沥青路面施工质量控制

葛折圣电话：[phone]Email:[e-mail]华南理工大学2012年11月多样性与均匀性——沥青路面施工质量控制客体：自然界物质的多样性。均匀性、变异性、可靠性；方法：概论、统计、规律性；措施：大样本、无损检测、动态控制、过程控制等。A混合料设计-原材料的变异问题一、沥青混合料最佳油石比计算公式二、一种新的混合料设计方法（CAVF法）B施工均匀性评价-施工变异问题三、混合料表面均匀性检测与评价四、混合料内部均匀性检测与评价五、混合料温度均匀性检测与评价六、沥青路面施工离析原因与对策七、沥青路面施工质量对设计标准的符合性检验C结构设计-结构可靠度问题D旧水泥路面沥青加铺层问题E沥青路面再生问题沥青混合料的组成设计传统的设计方法马歇尔设计方法、维姆设计方法、Smith三轴法、得克萨斯旋转法等。Superpave设计方法其它基于路用性能设计方法（法国、澳大利亚）*Asphaltbindercontent集料密度变异对混合料体积指标的影响沥青用量（%）集料类型VV（%）VMA（%）VFA（%）马歇尔稳定度（kN）流值（0.1mm）sb凝灰岩9.1214.838.210.132.52.263花岗岩8.0514.444.110.628.502.3613.5辉长岩7.7515.148.810.736.82.614凝灰岩7.6514.446.89.436.02.284花岗岩6.4514.053.712.833.12.3854.0辉长岩6.0514.758.812.438.72.640凝灰岩5.8913.757.19.036.52.312花岗岩4.9613.663.511.132.32.4064.5辉长岩4.0214.071.311.438.42.675凝灰岩4.6813.665.69.438.102.326花岗岩3.3313.174.711.836.12.4315.0辉长岩2.5713.881.414.437.02.693凝灰岩3.6413.673.38.937.52.337花岗岩2.1113.183.811.335.52.4455.5辉长岩1.3813.890.011.439.52.704一、沥青混合料最佳油石比计算公式10.01beabesbVqVMA11100baasbseqababeqqqVMA集料体积VAVabssV集料质量总质量空气沥青吸收沥青矿质实体单位体积VV沥青总质量空气质量体积质量VbeVVVMA沥青相对密度合成矿料有效相对密度合成矿料毛体积相对密度吸收油石比有效油石比总油石比有效沥青含量Pbe粉胶比(0.6～1.6)实际工程油石比SMA-13合淮阜02标134171.0412.8492.8170.4155.7886.205.452.136.2合徐养护G94131.042.7352.7120.3353.9684.303.801.314.3合徐养护K94.513.51.032.7002.6630.5274.0244.553.851.354.6盐通YC24标9.54.213.71.0272.7072.6880.2614.2064.474.031.244.5盐通YC25标9.154.513.651.0282.6952.6750.2784.0724.353.901.384.4104141.0282.8062.7610.5974.3294.934.131.454.9105151.0282.8062.7610.5974.3804.984.171.44106161.0282.8062.7610.5974.4325.034.221.42104141.0282.7772.7510.3504.3454.704.151.454.7105151.0282.7772.7510.3504.3964.754.201.43106161.0282.7772.7510.3504.4494.804.241.41104141.032.8402.7930.6084.2884.904.091.474.9104.314.31.032.8402.7930.6084.3034.914.101.46104141.032.8092.7600.6474.3394.994.131.455.0104.314.31.032.8092.7600.6474.3555.004.151.21AC-25C合淮阜07标8.24.312.51.0332.7222.6870.4943.6034.103.461.424.1AC-20C合徐K乐温AP1标乐温AP2标合徐GAC-13C计算法应用实例资料来源福建高速公路指挥部SUP.实用手册混合料类别AC-25IAC-16IAC-13KAK-13ASUP.-13SUP.-19SUP.-19VMA+0.512.51414.514.514.513.513.5VMA+0.5-48.51010.510.510.59.59.5Gsb2.5992.5902.5962.5962.5992.6992.697Gb1.0341.0341.031.031.031.021.02按（11）式Qbe3.8654.6424.8734.8734.8673.9673.970Gsa2.6492.6442.652.6482.6522.7682.769W，%0.7860.7890.7850.7560.7690.920.96按（9）式：C0.7390.7230.7240.7310.7280.6900.682按（8）式：Gse2.6362.6292.6352.6342.6382.7472.746按（10）式：Qba0.5580.5920.6040.5730.5860.6600.675Qb=Qbe+Qba4.4235.2345.4775.455.454.634.64Pb=Qb/(1+0.01Qb)4.244.975.195.175.174.424.43实用Pb，%4.204.805.205.305.104.404.40差值，%+0.04+0.17-0.01-0.13+0.07+0.02+0.03计算法与实际工程比较二、主骨架空隙填充法设计沥青混合料1991年，张肖宁教授提出了主骨架空隙填充法（CourseAggregateVoidFillingmethod，记为CAVF法）。该法设计的FAC沥青混合料已经成功应用于：（1）广州北环高速的沥青加铺层；（2）广佛高速大修工程沥青中面层。（3）广东省西部沿海高速公路、京珠南高速公路、广韶等多条高速公路中、上面层。CAVF法设计原理=++CAVF法设计原理粗集料骨架嵌挤形成标准的讨论粗集料骨架嵌挤形成标准VCAmix≤VCADRC是美国在引进SMA的过程中为了比欧洲更加强调粗骨架的重要性而提出来的。存在的问题对比VCADRC和VCAMix的测量方法可知，两者的试验方法有如下不同：（1）压实方法不同；（2）试验测量精度不同；（3）计算VCA时，所用密度指标的测量体系不同。粗集料骨架嵌挤新标准粗集料骨架间隙率的最小值VCAminminMixVCAVCAmin1.0~1.2mixVCAVCAmin100fcaceVCAPCAVF法设计方程100cfpqqqmin100fpcsbefpsqqqVCAVVV＋三、混合料表面施工均匀性评价24681012141618959096009610962096309640965096609670968096909700971097209730974097509760977097809790距道路中心线距离/m纵向桩号/m0.48000.75170.75591.0321.0341.2991.3161.5505101520253035051015202530区间分布数/个构造深度区间代表值四、混合料内部施工均匀性评价桩号123456789101112K12+3705.11.62.53.65.714.57.94.23.74.53.16.7K12+3695.31.05.83.46.48.66.20.30.72.51.24.5K12+3682.32.03.26.48.813.34.01.80.82.63.44.3K12+3673.43.03.98.46.69.33.43.21.00.41.25.4K12+3661.72.35.44.78.48.42.53.14.96.42.63.7K12+3653.70.44.32.67.013.57.26.48.73.81.76.4K12+3641.24.96.63.69.911.56.32.74.73.33.15.1K12+3634.64.33.24.44.315.35.64.83.11.94.42.4K12+3626.93.13.07.85.313.78.48.09.62.75.45.0K12+3613.41.45.39.06.411.38.46.75.63.42.85.0K12+3605.64.61.99.06.68.73.27.42.53.15.57.1K12+3595.95.87.07.37.716.44.87.33.02.84.94.6K12+3586.04.12.76.49.410.84.72.65.64.31.82.6K12+3573.71.84.57.06.57.74.65.93.97.53.36.6K12+3566.46.45.85.28.113.56.43.90.97.57.03.2K12+3557.52.54.55.06.412.94.65.93.97.53.36.6K12+3544.84.12.22.73.814.85.13.94.13.47.94.6K12+3534.65.92.28.33.14.65.85.35.42.03.24.6K12+3523.76.20.99.38.06.13.22.45.82.95.86.1K12+3515.13.94.77.36.97.22.15.47.94.14.55.7K12+350中央分隔带3.61.74.85.46.211.86.96.67.54.22.00.6五、混合料施工温度均匀性检测与评价*216.8癋*95.6癋100.0120.0140.0160.0180.0200.0六、沥青路面施工离析原因与对策6.1施工离析分类与原因分析6.2提高施工均匀性的质量对策锥角处的离析大料跌落集料传送带1级配离析（1）圆锥形料堆的离析6.1施工离析分类与原因分析（2）成品料仓中的级配离析：锥形区、出料口。拌和机出料口锥形区锥形区（3）自卸卡车装载产生的级配离析（4）“收斗”离析（5）布料螺旋引起的条带状离析（7）熨平板受力变形后的刻痕2.温度离析摊铺机受料斗内沥青混合料的温度离析摊铺后路幅横断面的温度离析3．碾压离析（1）摊铺机初压振实横向离析7579838791-4-2.5-1012.54离测试准点距离m预压实度%（2）压路机行驶速度导致的压实度变化788184879093123456速度m/min压实度%压实度%6.2提高施工均匀性的质量对策1.摊铺碾压设备的改进日工作单位的温度离析解决方案实施后日工作单元的温度离析（3）加拿大Carleton大学发明的AMIR（AsphaltMulti-IntegratedRoller）。2.沥青混合料级配组成的评价与改进——沥青混合料的压实特性检验3．加强沥青路面施工质量控制与管理用于离析现象的检测手段与方法离析现象检测手段应用状况说明温度计普遍采用获取样本数较少温度离析红外热像仪研究采用可获取大样本钻芯取样筛分规范规定获取样本数较少无核密度仪或核子密度仪较普遍采用可获取达样本数据适于分析离析现象激光构造深度仪较普遍采用可获取达样本数据铺砂法较普遍采用获取样本数较少表面构造的数字图像法研究采用适于分析离析现象可获取达样本数据级配离析路面雷达测定研究过程中可获取大量样本数据采集速度快钻芯取样规范规定获取样本数较少无核密度仪或核子密度仪较普遍采用可获取达样本