DB51/T 2602-2019 高速公路沥青路面设计与施工技术指南.pdf

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  • DB51/T 2602-2019  高速公路沥青路面设计与施工技术指南

    DB51/T26022019

    机结合料稳定层层底拉应力 刚性类‘ 沥青混合料层永久变形量

    注:“季节性冻土地区应增加沥青面层低温开裂验算和防冻厚度验算 6在沥青混合料层与无机结合料稳定层间设置粒料层时,应验算沥青混合料层疲劳开裂寿命。 “刚性基层应按现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40)设计。 5.4.2路面使用性能设计指标应符合表5.4.2的要求,

    教育标准表5.4.2路面使用性能设计指标

    :低温开装指数C1是路面茂工时的验收标准, 指峻工验收时100m调查单元内横向裂缝条数,贯穿整个半幅的裂缝按1条计,未贯穿且长度超过一个车道宽度的裂缝 按0.5条计,不超过一个车道宽度的裂缝不计入

    指峻工验收时100m调查单元内横向裂缝条数,贯穿整个半幅的裂缝按1条计,未贯穿且长度超过一个车道宽度的裂缝 按0.5条计,不超过一个车道宽度的裂缝不计入。

    5.5沥青路面技术指标

    5.5.1沥青混凝土路面应满足平整、抗滑、耐久的要求,并具备良好的高温稳定性、低温抗裂性能和抗 水损害能力。 5.5.2路面在交工验收时,抗滑技术指标应满足表5.5.2的要求

    表5.5.2抗滑技术要求

    6.1.1应遵循路基路面综合设计理念,经多方案技术经济比选,重视全寿命周期分析,保证路 面结构的安全、耐久和经济合理。 6.1.2路面结构组合设计包括路面结构层的材料、厚度的选择及功能层的设置等。应注重路面功能 设计与结构性能设计相协调,提高路面使用性能和耐久性。 6.1.3应加强路基改善层、透层、下封层及黏层等功能层设计。

    6.2.1各结构层的力学特性及材料组成性质应满足各自的功能需求。 6.2.2各结构的性能应协同作用,使整个路面结构体系的性能和寿命达到均衡状态。 6.2.3应采取措施疏导和排除渗入路面结构内部自由水,增强抗冲刷能力。 6.2.4在设计使用年限内,路面不应发生由于疲劳导致的结构破坏,面层可进行表面功能性修 复。

    Co=KsK,M E≥[E]

    Ms=17.6CBR"(2

    3路基回弹模量湿度调整系数Ks的确定应符合附录C.2的有关规定。 4干湿循环或冻融循环条件下路基填料的回弹模量折减系数K的确定宜符合附录C.3的 有关规定。 5路面结构设计的路基顶面回弹模量设计E。应符合表6.3.4的规定

    表6.3.4路基顶面回弹模量容许值[E.]

    回弹模量设计值E(MPa),不小于 70 60 50 40 条文说明 路基是路面的基础,承受路面及交通荷载的静荷载和动荷载,同时将荷载向地基深处传递与扩散 对路面使用性能具有重要影响。在路面结构分 应重视路基路面一体化设计。主要设计步骤 如下:(1)收集并分析沿线的气候 以及对岩土和其他筑路材料物理力学性 质试验,对拟采用的路基填料应 进行标准状态下的回弹模量试验;(2)由 交通量资料计算路面设计使用一 作用次数,确定交通荷载等级,从而确定路床厚度及 路基顶面回弹模量容许值[E。]:(3)根据气候、万 水文、地质、地形资料,路基平、纵、横断面,分段确 路基土模量折减系数,将拟定的路基各部位填料在 标准状态下的回弹模量转换为平衡湿度状态下的回弹模量,如满足[E]要求,应以转换为平衡湿度状态 下的回弹模量为路基回弹模量设计值计算路面结构。否则,应更换路基填料或对路基填料处治,直至转 换后的平衡湿度状态下的回弹模量满足路基回弹模量容许值[E]。

    4.1基层和底基层应具有足够的强度和稳定性,较小的干缩和温缩变形,以及较强的抗冲刷能 4.2基层和底基层应根据交通荷载等级,结合气候环境、水文状况、路基条件及施工水平等综合确 用基层和底基层及适用结构层宜符合表6.4.2的要求。

    表6.4.2路面结构层材料组合选择

    1水泥稳定碎石单层成型后厚度不应小于180mm,不宜大于300mm, 施工设备性能匹配,充分考虑施工碾压的特性。 2贫混凝土单层厚度底基层不应低于120mm,基层不宜低于180mm。 3混凝土基层不宜低于240mm。 3.4.3水泥稳定碎石基层与沥青面层间可设置级配碎石、沥青稳定碎石层

    5.5.1沥青层应具有平整、抗车撤 抗开裂和抗水损害等性能,表面层尚应具有抗滑和耐磨耗 性能,常用沥青面层材料类型及适用结构层宜符合表6.5.1的要求,

    表6.5.1路面结构层材料选择

    OGFC型沥青混合料宜用于为重及重以下交通荷载等级,交通荷载等级特重及极重时应进行专

    6.5.3不同粒径沥青混合料的层厚应符合表6.5.3的规定,最大施工厚度应与摊铺、碾压设备匹配,确 保压实度。

    表6.5.3不同粒径沥青混合料层厚

    6.5.5为延长施工时间,或在环境敏感地区施工, 温拌沥青混合料的路用性能不应低于同种类型普通热拌沥青混合料,施工温度比同种普通热拌沥青混合 料低30℃及以上。 条文说明 温拌技术主要包括:机械发泡类、表面活性剂类、有机降黏剂类和矿物发泡类等四类。各类温拌技 术原理不同,宜采用具有工程成功应用经验的温拌技术。无论采用哪种温拌技术,温拌沥青混合料的路 用性能均不应低于同种热拌沥青混合料的性能。

    6.6.1季节性冻土地区路面结构厚度应满足防冻需求,否则应增设防冻层,防冻层宜采用级配碎石。 6.6.2无机结合料基层或级配碎石基层顶面应设置渗透性好的透层,透层油宜采用乳化沥青。 6.6.3各沥青层间应设置改性乳化沥青黏层油。 6.6.4无机结合料基层顶面应设置下封层,中及以上交通荷载等级宜采用SBS改性沥青或橡胶改性沥青 司步碎石封层;轻交通荷载等级可采用普通热沥青同步碎石封层、改性乳化沥青稀浆封层等。 3.6.5刚性基层、桥梁水泥混凝土整平层,以及隧道水泥混凝土基层顶面宜采用喷砂打毛,也可采用精 铣刨等措施,清除表面浮浆,在干净、干燥、粗糙基面上再铺设防水黏结层,可采用改性沥青同步碎石 封层,也可采用专用防水黏结层。

    6. 7. 1 半刚性结构

    1沥青混凝土面层总厚度不应小于150mm,水泥稳定碎石基层及底基层总厚度不应小于 500mm。 2表面层宜采用细粒式沥青混合料,中面层采用中粒式沥青混合料,下面层采用中粒式或 粗粒式沥青混合料 3典型结构见表6.7.1

    表6.7.1半刚性路面典型结构

    四川省高速公路以半刚性基层沥青路面为王。早期部分高速公路采用石灰粉煤灰稳定碎石,受早期 强度低、材料供应影响,以及环保问题等因素限制,近几年已较少采用。水泥稳定碎石具有早期强度高、 板体性好、水稳性好、取材方便等优点,是四川省路面基层用主要材料。 半刚性基层路面典型结构及柔性基层沥青路面典型结构中用于路基改善层的水泥稳定碎石宜采用 低剂量水泥。

    1采用级配碎石作为基层的沥青面层厚度不宜低于240mm,级配碎石基层厚度不宜低于 20mm。 2沥青结合料基层宜采用密级配沥青稳定碎石。 3典型结构见表 6. 7.2。

    表6.7.2柔性基层沥青路面典型结构

    基改善层如采用水泥稳定碎石, 则宜采用低剂量水泥稳 层厚度大于120mm时应分三层,小于120mm时应分两

    案性基层路面结构应重视路基设计,具有足够的承载能力,级配碎石所用集料宜采用石灰岩轧制, 且成型后单层厚度宜为120~150mm,如厚度大于200mm,宜分层施工。 6.7.3刚性基层复合式沥青路面,沥青面层厚度不宜小于100mm。水泥混凝土类基层结构组合、 接缝设计(除连续配筋混凝土外)及配筋设计应满足《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40 的有关规定。 6.7.4为减少跳车,应在桥头搭板后缘设置刚性基层,沥青面层与路基段一致

    填方路基与桥梁、涵洞、通道相邻处,常有跳车现象,根据实际工程情况,刚性基层混凝 土标号不应低于C30,刚性基层长度不宜小于4m。 6.7.5应根据交通量预测、沿线气候,结合线形等对路面结构组合进行优化,对选择的路面结 构进行验算,材料设计参数和路面结构验算方法应符合《公路沥青路面设计规范》(JTGD50) 的有关规定。 6.7.6路基和路表验收弯沉应符合《公路沥青路面设计规范》(JTGD50)的有关要求。

    计算路基顶面验收弯沉值时仅考虑平衡湿度状态下路基顶面回弹模量,不考虑干湿与冻融循环作用 后的模量折减系数。当弯沉检测时路基湿度与平衡湿度存在差异时,应进行湿度修正。

    7桥隧段及特殊路段铺装设计

    1.1特殊路段铺装应进行结构与材料一体化设计,满足特殊路况下对沥青铺装的需求 1.2应采取措施加强层间结合,避免层间滑移。

    正交异性钢桥面板的桥面铺装可参考表7.2.2,选择钢桥面铺装结构时,应结合钢箱 特点、材料特性、工程经验、施工条件、管理水平等从技术、经济及可实施性等方面进

    表7.2.2铺装结构层参考方案

    7.3.1隧道内沥青铺装除应有足够的强度、耐久性,符合路面的抗滑、耐磨及平整度等技术要 求外,尚应具有较好的耐火性能,满足低噪声和防眩光等方面的要求。 7.3.2隧道宜采用沥青混合料与水泥混凝土面板组成的复合式路面结构。水泥混凝土路面结构 及材料设计应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40)、《公路隧道设计规范》(JTGD70) 等的有关规定。 1采用设置接缝的刚性基层时,应采取措施延缓接缝处裂缝反射到沥青面层。

    2隧道沥青混合料宜采用双层式沥青面层,沥青混凝土类型宜与相邻路段相同,沥青层厚 度不宜小于100mm。 3沥青混凝土宜采用温拌技术,长及特长隧道应采用温拌技术; 4表面层沥青混合料应添加阻燃剂 阻燃措施,氧指数应大于25。 5加铺沥青面层前,宜采用喷砂打毛,也可采用精铣刨去除浮浆,形成粗糙的宏观构造新 鲜面,做到集料外露,构造深度不宜小 0.5mm。并设置同步碎石封层等防水黏结层。 6应采取措施防正毛细水上升 间黏结失效

    应满 足《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40)、《公路隧道设计规范》(JTGD7O)、《公路隧道 设计细则》(JTG/TD70)及《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTGF30)等有关规定。水 泥混凝土面板不刻痕,严禁收光, 应进行细观纹理的施工,即在精平后的湿软表面,使用钢支 架拖挂1~3层叠合麻布、帆布等布片拖出 布片接触路面的长度宜为0.7~1.5m,细度模数 校大的粗砂,接触长度宜取小 接触长度宜取大值。也可进行拉毛处 理。除连续配筋混凝土外 接缝处条铺防裂卷材是延缓反 但应合理选择防裂卷材、抗裂贴类型、 性能和厚度,可采用自黏式或热熔式防裂卷材 防裂卷材应与水泥混凝土面板贴铺密实。 7.3.3隧道出入口存在冰雪灾害隐患路段,应进行技术经济论证采取合理措施

    7.4桥隧间短路基段铺装设计

    1.1应采用刚性基层复合式沥青路面结构,刚性基层下应设置刚性底基层,刚性基层宜设置钢筋网, 尼混凝土路面结构及材料设计应符合7.3.2有关要求。 .2桥梁与隧道、隧道与隧道相接短路基段,可与相邻隧道路面结构一致;桥梁与桥梁相接 路基段,沥青面层可与桥梁沥青铺装一致。 条文说明 如施工条件容许,沥青层厚度宜与主线一致。

    7.5长大纵坡段沥青路面设讯

    5.1长上坡路段面层应具有良好的抗车辙、抗剪切、抗滑能力。 5.2长下坡路段面层应具有良好的抗滑性能。 5.3宜结合纵坡、交通量及组成进行专项设计

    7.5.1长上坡路段面层应具有良好的抗车辙、抗剪切、抗滑能力

    7.6互通匝道及连接线沥青路面设计

    7.6.1枢纽互通匝道路面结构宜与主线路面结构一致,非枢纽互通匝道路面结构沥青面层结构 组合宜与主线上、中面层一致,基层及以下结构宜与主线一致,也可根据交通量等进行专项设 计 条文说明 匝道维修时交通组织困难,非枢纽互通但交通量大的匝道宜适当加厚沥青面层厚度。 7.6.2与既有高速公路拼接,应结合既有高速公路路面结构、互通功能定位、交通量及施工工 艺等进行合理的结构和材料设计。 7.6.3连接线路面结构宜与相邻匝道路面结构一致,也可进行专项设计,

    7.7服务区沥青路面设计

    报务区不同功能定位,合理选择路面结构,宜

    8.1.1应加强既有路面加铺方案与纵断面的协同设计,避免大面积开挖或低质化利用既有路面结构和材 科。 8.1.2应根据交通荷载等级、既有路面调查与评价、工程实践经验等进行结构组合和材料等多方案比选, 通过技术经济分析,选定设计方案。 8.1.3应合理利用既有路面结构和材料,并确定既有路面利用的技术方案。 3.1.4应根据改扩建特点,对既有路面遵循“全过程动态设计”理念,以完整的施工设计图为基础,施 工阶段应逐段重点对开挖后的实际状况进行跟踪、检测及分析,与设计阶段有偏差时应动态调整设计。 3.1.5应结合工程特点和工艺需要同步进行交通组织设计,减少工程实施期间对行车干扰,且保证施工 安全。

    8.2既有路面调查及评价

    2.1收集既有道路的基础资料,如路面设计及交竣工资料、历年养护资料及路面技术状况检测 候条件,以及交通荷载参数等。 2.2调查既有路面技术状况、结构承载能力,并对典型病害进行钻芯、探坑或雷达探测等方式, 价既有路面内部状况、材料性能及结构参数等。 2.3调查沿线跨线桥、隧道净空,以及其他影响设计的因素。

    8.2.1收集既有道路的基础资料,如路面设计及交峻工资料、历年养护资料及路面技术状况检测资料、 气候条件,以及交通荷载参数等。 8.2.2调查既有路面技术状况、结构承载能力,并对典型病害进行钻芯、探坑或雷达探测等方式,调查 评价既有路面内部状况、材料性能及结构参数等。 8.2.3调查沿线跨线桥、隧道净空,以及其他影响设计的因素。 条文说明 既有路面状况调查及评价可获得既有路面的技术状况、结构层承载能力和材料性能等信息 和参数,是病害原因分析、确定改建方案的重要依据,是高速公路路面改扩建设计的重要内容 之一。既有路面病害调查及评价具体内容宜参照四川省地方标准《高速公路沥青路面养护设计 指南》执行。

    8.3.1既有路面为沥青混凝土路面时,新拓宽路面应采用沥青路面结构,结构组合宜充分考虑与既有路 面结构的搭接过渡。 8.3.2路面结构组合及厚度验算方法,与新建高速公路相同。 8.3.3拓宽段半刚性基层的标高宜 性基层标高一致,确保路面结构内部排水畅通

    .4.1应根据不同 路 害外治、 方式改后 部病害处治与整体性处理相结合! 宜根据破损程度、层位确定处理深度和范围 害处治后直接加铺沥青面层、将既有 各面铣创全 改律案 方案的选择,应根据既有路面调查与评 个结果, 合确定处治方案 不宜频繁交替。 有 桥架 病害处治应满足隧道净空的要求。 4.3 性能应符合本指南有关要求。 一结构层再加铺方案设计时

    合《公路沥青路面设计规范》(JTGD50)的有关要求。

    的左石轮迹宜采用相同的路面结构,新旧路面搭接位置应避开轮迹带。 条文说明 拓宽部分的路面常为供货车行驶的重载行车道,为避免拓宽的行车道左右轮迹受力不一致 引起早期病害,同一行车道的左右轮迹带宜具有相同的路面结构,应合理设置搭接位置。 轮迹带是受力最不利区域,搭接处的施工缝如位于轮迹带位置,在反复荷载作用下易出现 开裂等早期病害,因此新旧路面搭接位置应避开轮迹带。 8.5.2结合不同结构层的层间协调及施工,应对搭接处的连接、防反射裂缝控制等提出针对性措施。 8.5.3新旧路面宜采用台阶搭接方式,各层横向搭接宽度应错开300mm以上,纵向搭接长度宜错开 1000mm以上。基层顶面宜采用防裂卷材等措施延缓搭接部位反射裂缝的产生。

    .6.1既有路面铣刨或挖除的材料应再生或再利用, 8.6.2再生利用方式应综合考虑工程特点 经济合理性和施工方便性等因素论证确定

    .6.1既有路面铣刨或挖除的材料

    随着科学技术的发展,沥青路面再生有多种利用方式。按再生的层位可分为再生面层、再生基层和 再生底基层;按是否加热可分为热再生和冷再生;按拌和地点可分为现场再生和厂拌再生;按添加剂的 不同分为泡沫沥青再生、乳化沥青再生及水泥稳定再生等。结合拌和地点和方式的不同,各种沥青再生 方法一般分成以下五类:厂拌热再生、现场热再生、厂拌冷再生、现场冷再生和全深式再生法。高速公 各再生方式主要有就地热再生、厂拌热再生、厂拌冷再生三种。 8.6.3宜开展实测再生材料力学性能等有关试验,验算再生路面结构的可行性。

    8.7.1应与改扩建总体交通组织设计方案协同,协调好运营与施工的关系。 8.7.2区域路网交通组织设计可参照改扩建总体交通组织的有关要求,对路面施工路段的交通组织应结 合中央分隔带开口、互通式立交、施工特点,在不同施工阶段、不同施工路段灵活组合交通组织形式。 8.7.3养护作业控制区布置、安全设施配置及养护安全作业应符合《公路养护安全作业规程》(JTGH30) 的有关要求。

    9.1.1应做好路表、中央分隔带、路面结构内部及路面与其他结构物衔接处等综合排水设计, 确保路基及路面结构内部处于干燥或中湿状态。 9.1.2路面排水应遵循“防、堵、排、截”相结合的原则,根据降水量、路线纵坡等因素,结合路基 桥涵及隧道结构物排水设计,合理选择排水方案,布置排水设施,形成完整畅通的排水体系,并满足《么 路排水设计规范》(JTG/TD33)的有关要求。 9.1.3对地下水位较高、排水不畅以及水环境敏感区等特殊路段应采取措施完善路基路面排水系统,宜 进行专项设计。

    9.2.1在不影响边坡及结构物稳定性的前提下,一般路段可采用分散式排水方式,水环境水敏感区应收 集并进行处理。 9.2.2对路基设置连续实体混凝土护栏或连续支挡结构物,应采取措施确保路表水能排出路基之外。

    各面结构与排水沟壁间宜采取措施,以便排除挖

    9.4.2一般路段在横坡较低侧或超高路段内侧可采用排水槽或盲沟等措施排除桥面铺装内部水: 1在桥面边缘预留宽度宜为100mm的排水槽,经泄水孔并进行处理后引出桥面。 2在边部设置碎石盲沟宽度宜为100mm,厚度与下面层一致,然后全断面铺筑上面层。 3在边部用带孔钢管或可耐高温的塑料盲沟,厚度与下面层一致,然后全断面铺筑上面层 9.4.3泄水孔设置在桥面边缘处,顶面标高应不高于桥面整平层,应与桥面边部排水系统衔接顺适,将 桥面铺装内部自由水经泄水孔并进行处理后引出结构物外

    9.5.1在隧道路面两侧设置排水明沟或暗沟工程标准规范范本,将水排出洞外,应注意沥青铺装层与两侧侧沟的顺适衔接, 排水通畅。 9.5.2下坡路段隧道进口应采取措施避免雨水等外界水进入隧道内。 9.5.3隧道围岩渗水可通过路面中心排水沟或两侧侧沟排除,具体见《隧道设计规范》(JTGD70)等有 关规定。

    10.1.1路面施工应选 顶量控制 10.1.2正式施工前,各路面结构层应进行试铺,试验段长度不宜少于200m。 10.1.3沥青、集料、水泥、矿粉、水以及外加剂等原材料技术指标应满足《公路沥青路面施工技术规 范》(JTGF40)、《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20)、《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30)等的有关规定。

    DB51/T26022019

    验方法,确定最佳含水量和最大十密度 合比设计宜在规定的级配范围内,通过级配设计选取粗、中、细3个初试级配天然气标准,分别进行试验, R值大的级配 最佳含水率

    10.2.4工艺流程如下: 准备下承层→施工放样→拌和→摊铺→碾压。 0.2.5施工关键点如下: 1下承层应满足要求,施工前应清除作业面表面的浮土、积水等。 2应采用集中厂拌法拌和,作为基层和底基层时应采用摊铺机摊铺混合料,路基改善层宜采用摊铺 儿 3应严格控制各原材料含水量及拌和外加水量,采取措施降低含水量变异,如有条件摊铺前宜闷料, 4应采用单钢轮压路机、双钢轮压路机和轮胎压路机进行碾压,应遵循试验路段确定的程序与工艺 宜采用稳压→弱振→强振→重型轮胎稳压,压至基本无轮迹为止。强振过程中应注意避免过振,造成结 构层表面松散或集料振碎现象。 5严禁在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车,宜同步安排摊铺上面的路面结构层

    压实是影响水泥稳定碎石抗裂、水稳性和耐久性的至关重要因素。碾压厚度的增加可以减少结构层 数量,改善层间结合,提高路面结构的整体性。水泥稳定碎石设计层厚和施工分层厚度,应与设备要 匹配。要实现大厚度摊铺碾压,需要具备相应的大功率摊铺设备和足够的碾压设备以及碾压功率。同 应通过灌砂、钻芯等手段加强质量抽检,确保摊铺混合料的压实度、均匀性满足要求。 混合料在选定的级配、水泥剂量和最佳含水量的条件下拌和好后,分别按立刻压实、闷料1h再压 、阀料2h再压实、阀料3h再压实等条件,成型标准试件,经标准养生后测试7d无侧限抗压强度,

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