gtm法在忻保高速公路沥青路面施工中的应用

'GTM法在忻保高速公路沥青路面施工中的应用第6期(总第207期)山西交通科技20年12月SHAJⅡSCIENCE&TECHNOLOGYofCOMMUNICATIONSNo.6Dec.GTM法在.昕保高速公路沥青路面施工中的应用白永胜(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西晋中030600)摘要:通过理论设计,施工实践检验对沥青混合料路面GTM设计法工作原理,主要技术优势及应用等做了扼要阐述.关键词:GTM"~;沥青;路面;施工;应用中图分类号:U416.217文献标识码:B文章编号:1006-3528(2010)06----0034--02O引言近年来,由于交通量显着增大,车辆载重增大,超常单轮胎的应用以及普遍的车辆超载,车辆行驶的渠道化使沥青路面车辙问题迅速激化.根据我国路面车辙产生的原因,要想消除车辙就必须想办法提高沥青混合料的抗剪强度.GTM法恰好是提高沥青混合料抗剪强度的设计方法.笔者公司承建的忻保高速公路路面交安三合同段,路面全长26.962km,起点桩号K48+222.737,终点桩号K75+166,6cm厚Ac一20中粒式沥青混合料下面层883865m2,4cm厚AC—l3细粒式沥青混合料上面层639934mz.施工过程中均采用GTM法控制,取得了很好效果. 1沥青路面破坏形成的原因及其特点a)经过大量的科学调查,试验发现车辙是造成路面破坏的原因之一,车辙就是沥青路面在建设完工开放交通之后,沥青混合料经车辆荷载作用不能恢复本身状态及形成坑槽的现象.在形成车辙的路段经钻芯检测发现芯样密度大于其建设期检测的密度.可见沥青路面在建设时期碾压沥青混合料时不能达到最佳密实状态,在日后的使用过程中在行车荷载和一定环境温度下会形成车辙现象,从而破坏了路面行车的舒适性,加大了路面行车的安全隐患.b)泛油也是常见的路面病害之一,沥青路面在建设时期沥青混合料的油石比得不到合理控制,实际油石比大于理论最佳油石比时就会在路面上形成泛油的形象.在泛油的路段当外部环境达到一定温度时,沥青路面的力学性能就十分的不稳定,在车辆荷载作用下极易产生车辙病害.c)松散和水损坏也是常见的路面病害之一,在使用中的沥青路面上经常见到局部已经散落的沥青混合料,它是因为在建设时期摊铺沥青混合料时造成混合料的离析或者是碾压时未能使混合料达到密实结构,使得混合料的空隙率,间隙率和饱和度未能满足设计要求,在开放交通后雨水的侵蚀和行车荷载的作用而造成了沥青混合料的剥落,松散及水毁现象.2沥青混合料路面GTM设计方法的技术优势2.1先进的设计思想cTM以汽车轮胎的接地压强作为成型试件的一个主要控制条件,不固定试件成型而以被试验对象达到极限平衡状态作为结束条件,恰恰能反映不同 沥青混合料的物理力学特性.相对于马歇尔设计方法,无论是成型方式还是设计指标均有质的进步.2.2GTM成型方法能够最大程度模拟现场碾压工况目前沥青路面施工现场采用振动压路机和轮胎压路机,室内采用GTM法成型试件能够最大程度地模拟现场施工条件,使室内试验成果与实际应用效果具有可比性,能够更加准确,有效地预测和控制现场施工质量,提高沥青混合料的路用性能.2.3以GTM旋转压实密度控制现场压实提高压实标准采用GTM法进行施工质量控制,要求以GTM旋转压实密度作为现场压实度的控制标准,这就能够收稿日期:2010—11_o3:修回日期:2010—11-14作者简介:白永胜(197l一),男,山西榆次人,工程师,1993年毕业于山西交通学校路桥专业,2005年毕业于北京交通大学公路工程与管理专业(本科函授).2010年第6期白永胜:GTM"~在忻保高速公路沥青路面施工中的应用?35?有效地避免了因室内成型方法与施工实际成型方式不符造成的压实度超百现象,同时也提高了压实标准,而压实标准的提高可以大幅度提高沥青路面的使用性能.2.4优化级配范围较窄便于对混合料生产质量进行控制基于GTM法的沥青混合料级配优化,以沥青混合料的路用性能最佳为判据,对合成级配的形式进行优化,优化级配范围相对于规范级配范围较窄,有利于对混合料的生产质量进行控制.3沥青混合料GTM法在施工中的应用 GTM把混合料成型压实试验机,力学剪切试验机和车辆模拟机合并成为了1台试验机.一旦试件成型完毕,根本不用进行另外的强度试验即可得到混合料的设计密度和沥青用量,可以较真实地模拟实际路面材料的受力状况以及预测材料到服务期限末的应力应变力学性质,从而避免了路面材料的早期破坏.结合以上理论,忻保高速公路路面交安三合同段沥青路面上,下面层在施工中应用GTM法取得了很好的效果.设计,施工步骤如下.3.1进行GTM法配合比设计优化各筛孔尺寸的通过率范围首先进行了GTM法配合比设计,且优化了各筛孔尺寸的通过率范围.如表1,表2所示.表1AC一13级配范围筛孔尺寸/mm设计文件,%GnI,%1610o10ol3.29o_1oo95-1009.574—8575-854.7550^.6242-522_3636～4627-351.1824-3418-25O.618-2612-l8O-3l2-208一l3O.158—156-9O.07585-7裹2AC一20级配范围筛孔尺寸/mm设计文件/%GTM,%26.51oo1001990-1O095-lo0 1678-9O80_9213.268～8O68—8O9.558._7O58-704.7540-5038..502.3628-3824～341.1820-2915-24O.615-229—180-31O^.176-14O.156～l35^一1l0.075847经过此优化在GTM法设计后使沥青混合料的空隙率,间隙率,饱和度,稳定度和流值均达到了设计文件的要求,且其相关关系更为科学,而使沥青混凝土的密度提高了1.02倍.沥青混凝土密度对比如表3.表3沥青混凝土密度对比g,m,l类型I马歇尔密度IGTM密度IAC一13I2.493I2.543lAC一20I2.407I2.4633.2沥青混合料施工碾压笔者标段在施工碾压过程中采用了自重30t胶轮2台,自重13t戴纳派克钢轮3台,组成了碾压列车式,即1台胶轮在前,5m后紧跟l台钢轮形成一列,在碾压区中横向排成两列(2台胶轮在前,2台钢轮在后),胶轮与钢轮同进同退,共计碾压4遍,在其后置1台钢轮负责消除轮迹即收面工作.3.3沥青混合料技术指标检测待沥青混合料温度降至环境温度时经钻芯应用GTM法的沥青混合料密度检测,压实度较马歇尔密度法提高了两个百分点;再经渗水试验检测,在同一 条件下GTM法较马歇尔法渗水量减少了50～65mL.忻保高速公路沥青路面使用GTM法提高了沥青路面的路用性能,增强了路面的抗剪切力和耐久性能,社会效益和经济效益明显提高.在当前高速公路建设大高潮的形势下,推广此项新技术具有深远的现实意义.TheApplicationofGTMMethodtoBituminousPavementConstructionforXinbaoExpresswayBAIYong-sheng(ShanxiJinzhongRoad&BridgeConstructionGroupCo."Ltd,Jinzhong,Shanxi030600,China)Abstract:Bythetheorydesignandconstructionpractice,thepaperdiscussedtheworkprinciple,mainad-vantageandtheapplicationofGTMdesignmethodforbituminousmixturepavement.Keywords:GTMmethod;bitumen;pavement;construction;application'