路面结构设计研究报告

路面结构设计研究报告

路面工程课程设计研究报告

一．摘要：

根据所给设计指标、设计要求及设计资料，结合有关设计规范，分别计算和确定沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的累计当量轴次及各结构层材料、厚度等，完成路面结构设计。并对不同结构材料与交通量组成路面层做进一步的对比优化。二．问题的提出：

在设计资料中已知交通量及组成，要求设计成时速100km/h，行车道宽度4×3.5m，硬路肩和土路肩宽度分别为1.0m和0.75m的高速公路，同时广西自然划区属于Ⅳ区，及各参数可参照规范查得。那么如何进行设计呢，并对结构设计进行优化？三．研究的目的与意义：

通过路面结构的设计与优化，加深对路面结构组合重要性的认识，避免由于结构组合不当而造成的路面提前破坏或经济上的浪费。同时也对各路面组成结构有了更切身的理解，也对不同交通量及结构材料之间的组合进行了优化对比。且对于保证路面结构的安全可靠、指导规范化施工、减少养护和维修费用、提高道路服务水平等都具有重要意义。

四．研究方法与步骤：

1.沥青路面：我国现行的《公路沥青路面设计规范》（JTGD50201*）采用弹性层状体系作力学分析基础理论，以双圆垂直均布荷载作用下

的路面整体沉降（弯沉）和结构层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为基础，处理轴载标准化转换与轴载多次重复作用效应。我国路面设计以双轮组单轴100KN为标准轴载。

本次设计主要是辅助软件进行，首先确定道路等级为高速公路、车道系数取0.5、设计年限为15年、交通量平均年增长率。选取一组交通量及组成换算为第一年日平均当量轴次，再换算为设计年限内一年单车道累计当量轴次，然后计算设计弯沉值。根据上述计算结果，进行沥青路面组合设计，初拟路面结构，进行路面厚度计算、计算结构取整修改后得到路结构设计结果。最后进行竣工验收弯沉值和层底拉应力验算。

本次研究共选取了第3、4、5三组交通量及组成，进行新建沥青路面结构设计，以第5组为代表，绘制路面结构示意图（见附图）。

2.水泥路面：水泥混凝土路面结构设计以100KN单轴双轮组荷载为标准荷载。确定道路等级、设计年限、车道系数、交通量平均年增长率，选取一组交通量及组成，不同轮轴型和轴载的作用次数，按照规范中的公式换算为标准轴载的作用次数，进而计算设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数。按照上述计算确定交通等级和变异水平等级初拟路面结构，计算路面材料参数、荷载疲劳应力、温度疲劳应力。水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计极限状态，用该极限状态方程式验算，使设计普通混凝土面层弯拉强度不大于水泥混凝土弯拉强度标准值，水泥稳定

粒料基层也用同样的方法进行验算。均符合要求，说明拟定的路面结构可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。

本次研究共选取了第3、4、5三组交通量及组成，用辅助软件进行普通混凝土路面结构设计。同时选取第5组交通量及组成，手工进行单层混凝土路面结构设计，以该组为代表，绘制路面结构示意图（见附图）。五．参考资料

1.交通部部颁标准和规范

（1）JTGB01201*公路工程技术标准

（2）JTGD40201*公路水泥混凝土路面设计规范（3）JTGD50201*公路沥青路面设计规范2.教材（1）路面工程（2）路基路面工程（3）路面力学计算3.参考书

（1）路面设计手册

（2）高等级公路半刚性基层沥青路面

扩展阅读：湖北鄂东桥长江公路大桥引桥与接线路面结构设计与性能研究报告(带格式)

湖北鄂东长江公路大桥

引桥及接线路面结构设计与性能

研究报告

（一）

湖北鄂东长江公路大桥建设指挥部

武汉理工大学二零零九年六月

湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

目录

第一章概述...................................................................................................................................1

1.1研究背景...........................................................................................................................11.2国内沥青路面现状调查...................................................................................................2第二章沥青路面原材料的优选...................................................................................................8

2.1.集料.................................................................................................................................8

2.1.1下面层用集料........................................................................................................82.1.2上面层用集料........................................................................................................92.2沥青.................................................................................................................................102.3矿粉.................................................................................................................................112.4纤维.................................................................................................................................12第三章沥青面层目标配合比设计研究.....................................................................................13

3.1设计概述.........................................................................................................................133.2设计相关知识内容.........................................................................................................13

3.2.1沥青混合料级配类型.........................................................................................133.2.2沥青混合料试验.................................................................................................14

3.2.2.1下面层AC-25C（黄石铁山宝峰石灰岩+鄂州壳牌公司70#沥青）....163.2.2.2下面层AC-25C（黄石铁山宝峰石灰岩+湖北国创公司70#沥青）....183.2.2.3下面层AC-25C（武穴石灰岩+鄂州壳牌公司70#沥青）....................193.2.2.4下面层AC-25C（武穴石灰岩+湖北国创公司70#沥青）....................223.2.2.5中面层AC-20C（黄石铁山宝峰石灰岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青）.........................................................................................................................233.2.2.6中面层AC-20C（黄石铁山宝峰石灰岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青）.........................................................................................................................263.2.2.7中面层AC-20C（武穴石灰岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青）...273.2.2.8中面层AC-20C（武穴石灰岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青）...303.2.2.9上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）.................................................................................................................313.2.2.10上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）.......................................................................................................343.2.2.11上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）.......................................................................................................353.2.2.12上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）.................................................................................................................373.2.2.13上面层AC-13C（京山玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）.................................................................................................................383.2.2.14上面层AC-13C（京山玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）.................................................................................................................393.2.2.15上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+聚酯纤维（掺量0.25%））................................................................413.2.2.16上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+聚酯纤维（掺量0.25%））................................................................433.2.2.17上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青

I湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

+4#石灰岩+木质素纤维（掺量0.3%））..............................................................443.2.2.18上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+木质素纤维（掺量0.3%））..............................................................463.2.2.19上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩+聚酯纤维（掺量0.25%））................................................................473.2.2.20上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌PG76-22改性沥青+4#玄武岩+聚酯纤维（掺量0.25%））................................................................493.2.2.21上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创PG76-22改性沥青+4#玄武岩+木质素纤维（掺量0.3%））........................................................................503.2.2.22上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌76-22改性沥青+4#玄武岩+木质素纤维（掺量0.3）%）..................................................................523.2.2.23上面层SMA-13（京山玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+聚酯纤维（掺量0.25%））..........................................................................533.2.2.24上面层SMA-13（京山玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+木质素纤维（掺量0.3%））........................................................................553.2.3AC-13与SMA-13低温性能试验研究..............................................................56

第四章桥面防水材料优选...........................................................................................................59

4.1桥面防水材料概述..........................................................................................................594.2纤维增强桥面粘结防水体系技术要求..........................................................................60

4.2.1水泥混凝土桥面防水粘结层设计标准..............................................................604.2.2水泥混凝土基层处理要求.................................................................................614.2.3防水层技术指标要求.........................................................................................63第五章总结.........................................................................................................................68

5.1原材料.....................................................................................................................685.2沥青混合料.............................................................................................................685.3经济效益分析.........................................................................................................695.4建议.........................................................................................................................71第六章实施进度计划...........................................................................................................73第七章主要工作人员...........................................................................................................75

II湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

第一章概述

1.1研究背景

湖北鄂东长江公路大桥位于长江湖北黄石水道上游，是沪蓉高速公路湖北省东段（武黄高速公路和黄黄高速公路）和国家高速公路网大庆至广州高速公路湖北段的共用过江通道，是交通部重点工程，也是湖北省公路主骨架的重要组成部分。建设鄂东长江公路大桥，对于实现湖北省委、省政府提出的“中部崛起”的战略构思，完善区域的交通运输网络，都具有十分重要和紧迫的意义。湖北鄂东长江公路大桥业经国家发展和改革委员会发改交运[201*]2684号文批准建设，是国家和湖北省交通重点建设项目。201*年开工，201*年建成。

本项目起自黄冈浠水县，接黄梅至黄石高速公路，于浠水唐家湾附近跨越

长江（即艾家湾桥位），止于黄石，接黄石至武汉高速公路。路线全长约15.149KM，其中大桥全长约6.3KM，主桥主跨为926米混合梁斜拉桥，居世界同类桥梁第二位，为湖北第一桥。新建接线长约4.9KM，改扩建路线长约4KM；全线在散花、花湖2处设置互通立交。

项目的气象、水文位于长江中下游滨湖丘陵区，大别山南麓，幕阜山北侧；区内分布丘陵、长江I级阶地（冲积平原）、湖泊等地貌。桥位地处黄石市区东北，黄石市区三面环山，东北临江，地势最高为北风山，海拔487m,属北亚热带，季风气候和过渡性特征明显，热量充沛，无霜期长，日照充足，降水丰富，雨热同季等气候优势，又具有冬冷夏热，东干夏雨，气象灾害种类多、发生频繁等不利条件，尤其是旱涝灾害比较突出。根据黄石气象站资料统计，年平均气温17.1℃，月平均气温28℃，极端最高气温40.3℃，极端最低气温－11℃，无霜期平均256.7天。年平均降雨量1420.2mm。

本次试验研究是结合湖北鄂东长江公路大桥区域的工程地质实际和气候条件，在充分调研和大量室内试验的基础上，因地制宜的优选原材料，进行沥青面层混合料的配合比设计，一方面为大桥引桥及连接线的路面工程招标提供详实的数据基础，另一方面提出适合湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线的路面结构组合设计和性能的最佳方案供业主参考。本研究报告分为如下两个部分：(1)沥青面层原材料优选(2)沥青面层目标配合比设计研究

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1.2国内沥青路面现状调查

为了研究鄂东长江公路大桥引桥和连接线沥青路面的合理厚度、沥青混合料组成设计及沥青面层施工工艺，有必要对影响我国沥青路面使用性能的原因进行研究分析，为此，首先要调查了解路面的实际使用状况，全面总结沥青路面使用的成功经验和失败教训，找出我国高速公路沥青路面存在的不足。对此，本课题组对湖北邻近几个省、直辖市的高速公路（包括正常路面、隧道、桥梁），尤其是工程环境与该高速公路类似的高速公路的路面结构及使用情况进行了广泛调查。调查结果如下：

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表1-1福建省高速公路沥青路面使用情况调查表

公路名称编号通车时间沥青面层长度上面层厚度材料组成厚度中面层材料组成厚度下面层材料组成联结层基层厚度材料组成5%水泥稳定碎石5%水泥稳定碎石5%水泥稳定碎石路面结构及其材料组成基层底基层厚度材料组成3%水泥稳定碎石3%水泥稳定碎石3%水泥稳定碎石使用状况名称1福泉高速公路1998.53204AK-16A5AC-20Ⅱ7AC-25Ⅱ1cm下封层3620较好2泉漳高速公路201*.51804AK-16A5AC-20Ⅱ7AC-25Ⅱ1cm下封层3617较好3三福高速公路201*.92804AK-16A5AC-20Ⅱ7AC-25Ⅱ1cm下封层3617一般-湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

表1-2浙江省高速公路沥青路面使用情况调查表

公路名称编号通车时间长度设计累计当量轴次（万次）路面结构及其材料组成沥青面层上面层厚度材料组成AK-13A中面层厚度材料组成AC-20ⅠAC-20ⅠAC-20ⅠAC-20ⅠAC-20ⅠAC-20Ⅰ下面层厚度材料组成基层使用联基层底基层状况结材料组厚材料层厚度成度组成365%水稳碎石5%水稳碎石二灰砂砾二灰砂砾5%水稳碎石5%水稳碎石184%水稳碎石一般名称1杭千高速公路在建642043467封AC-25Ⅰ层封AC-25Ⅰ层封AC-25Ⅰ层封AC-25Ⅰ层封AC-25Ⅰ层封AC-25Ⅰ层2甬金高速公路在建杭金衢高速公路（一期）衢州段杭金衢高速公路（二期）衢州段杭宁高速公路7418084AK-13A6836163.5%水稳一般碎石局部二灰有损砂砾坏局部二灰有损砂砾坏3.5%损坏水稳较少碎石3.5%损坏水稳严重碎石3201*4310584AK-13A5732204201*201*.11.28201*.12577974AK-13A563216575201*4AC-13ⅠAC-13Ⅰ6732186上三高速嵊州段4017994572820湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

表1-3其它部分高速公路沥青路面使用情况调查表

公路名称沥青面层编号名称通车时间长度上面层厚度在建201*.12.281997.12.30160.78147.372164材料组成SAC中粒式沥青砼SLH-20中面层厚度5材料组成中粒式沥青砼中粒式沥青砼LH-30Ｉ下面层厚度6材料组成粗粒式沥青砼粗粒式沥青砼LH-35Ⅱ联结层基层厚度3025~3820材料组成6%水泥稳定碎石水泥稳定碎石水泥稳定碎石5%～6%水泥稳定碎石5.5%水泥稳定碎石石灰、粉煤灰、碎石基层二灰碎石厚度15路面结构及其材料组成基层底基层材料组成4%水泥稳定碎石级配碎石使用状况备注常（德）张1(家界)高速2元江～磨黑高速石(家庄)安(阳)高速一般45615一般3456一般开（平）阳4（江）高速201*.91264AK-16A5AC-20I6AC-25I1cm下封层6mm稀浆封层36203%～4%水泥稳定粒料4%水泥稳定碎石石灰、粉煤灰土二灰土、二灰、石灰土一般潮湿段加15cm级配碎石垫层石质挖方段基层为10cm5湘潭～邵阳高速南京机场高速201*.12218.294AK-135.5AC-205.5AC-201*20一般628.751997.6.286248.21996.9.1514.5AC-16B6AC-25Ⅰ6AC-25Ⅱ3420一般7沪宁高速4AC-16B6AC-25I6AC-25Ⅱ2040良好湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

公路名称沥青面层编号名称通车时间长度上面层中面层路面结构及其材料组成基层下面层厚度6材料组成AC-20联结层基层厚度104SMA-135AC-20224沥青砼磨耗层中粒式沥青砼中粒式沥青砼AC8沥青砼10沥青碎石沥青碎石粗粒式沥青砼热拌沥青碎石热拌沥青碎石粗粒式沥青砼10cm沥青碎石6cm沥青碎石23材料组成ATB-30沥青稳定碎石级配碎石水泥碎石25厚度18底基层材料组成水泥稳定碎石使用状况厚厚材料组材料组成度度成8四川南广201*.6.2069.761高速一般9广深高速1993122.8级配碎石良好10广佛高速19891998.12.2919961645粗粒式沥青砼粗粒式沥青砼粗粒式沥青砼粗粒式沥青砼粗粒式沥青砼6256%水泥稳定石屑二灰碎石水泥二灰稳定碎石水泥稳定碎石水泥稳定碎石284%水泥稳定土水泥碎石土石灰土一般11沪杭高速郑（州）12洛（阳）高速安（阳）13新（乡）高速许（昌）14漯（河）高速1514673720一般201.44561540一般1998121.74AC572035二灰土差1998.12.1648.954AC662535石灰土差湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

表1-4高速公路隧道沥青路面使用情况调查表

公路名称编号通车时间长度(m)上面层厚度材料组成阻燃性沥青混凝土沥青混凝土抗滑表层中面层厚材料组度成自粘式玻纤格栅中粒式沥青混凝土路面结构及其材料组成沥青面层名称下面层厚度材料组成C35混凝土基层厚度材料组成基层底基层厚度材料组成C15混凝土垫层特长隧道使用状况备注渝合高速公路尖1山子隧道201*.7左4045右406552416一般深圳市盐(田)坝2(岗)高速公路大梅沙隧道201*.526664524碾压混凝土8碎石排水垫层一般福建省漳龙高速3公路东家舍隧道201*350SMA10改性沥青混凝土自粘式玻纤格栅4改性沥青SuperpaveACS25C3.5水泥混凝土15C10贫混凝土找平层一般注：以上各表除单独注明外，长度均以km计，厚度以cm计。

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第二章沥青路面原材料的优选

根据项目实施进度计划，本着就地取材、因地制宜的原则，原材料中、下面层拟采用项目所在地黄石铁山宝峰石灰岩、黄石下陆振强石灰岩、武穴石灰岩做对比研究，上面层拟采用镇江茅迪玄武岩和京山玄武岩做对比研究。下面层所用沥青为道路石油沥青70#，拟采用湖北鄂州壳牌公司沥青和湖北国创沥青公司沥青做对比研究。中、上面层所用沥青为PG76-22SBS改性沥青，拟采用湖北鄂州壳牌公司沥青和湖北国创沥青公司沥青做对比研究。上面层用纤维拟采用聚酯纤维和木质素纤维做对比研究。矿粉为黄石市河口镇龙山粉磨厂生产矿粉，各种原材料的物理性能试验结果如下所示。

2.1.集料

2.1.1下面层用集料

中、下面层配合比所用集料为黄石铁山宝峰石灰岩、武穴石灰岩，集料的各项性能试验以及筛分结果如表2-1～2-3所示。

表2-1中、下面层石灰岩粗集料性能试验结果料场项目石料压碎值(%)洛杉矶磨耗损失表观相对密度黄石铁山宝峰21.323.52.7252.7232.731黄石振强22.723.82.7162.7172.7190.20.20.3551.59.213.81.70.5武穴JTGF40-201*规范要求≤28≤30≥2.50备注－－16-31.54.75-162.36-4.7516-31.524.126.52.7102.7242.7450.240.270.39551.911.10.3吸水率0.330.4对沥青粘附性坚固性(%)细长扁平颗粒含量(%)软石含量(%)水洗法湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

表2-2集料化学成分分析试验结果

序料场名称号123黄石铁山宝峰石灰岩29.3521.760.10武穴石灰岩黄石下陆振强石灰岩28.1722.790.14---1.601.53-1.111.13-1.681.68-44.3544.67-CaOMgOFe2O3Al2O3TiO2SiO2烧失量表2-3中、下面层石灰岩细集料性能试验结果项目料表观相对密度砂当量（％）场黄石铁山宝峰2.73078.1黄石振强2.72376.2武穴2.70664.5指标≥2.5≥60中、下面层石料试验结果表明，石灰岩能满足JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》相关技术要求，因取样进行试验研究前各石料场均未按标准的沥青混凝土石料规格进行控制，影响了级配的合成，黄石石灰岩细集料为湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

细长扁平颗粒含量(%)软石含量(%)水洗法150国创73>150技术指标60～80≥100湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

软化点（环球法）（℃）溶解度（三氯乙烯）（%）质量变化（％）薄膜烘箱老化163℃，85min针入度比（％）残留延度（15℃）（cm）闪点（COC）（℃）含蜡量（蒸馏法）（％）密度（15℃）（g/cm3）60℃动力粘度（Pa.S）48.999.8-0.0277.7>1503251.148.399.70.1465.8>1503151.3≥43≥99.5≤±0.8≥58≥15≥260≤2.0实测≥1801.0321.033185188表2-8PG76-22改性沥青技术性能项目针入度25℃，100g，5s（0.1mm）针入度指数PI延度5℃，5cm/min，（cm）软化点TR&B，（℃）运动粘度，135℃，（Pas）闪点，（℃）溶解度，（%）弹性恢复25℃，（%）贮存稳定性离析，48h软化点差，（℃）TFOT后残留物质量变化，（％）针入度比25℃,（％）延度5℃，（cm）-0.06-0.03≤±1.086.591.52120≥65≥15壳牌国创5259技术指标30～60≥0≥20≥70≤3≥230≥99≥75≤2.50.030.0337.534.888.585.82.071.8732032599.799.690.984.90.32.3道路石油沥青70#及PG76－22SBS改性沥青的国内外产品性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》中相关技术要求。

2.3矿粉

本次试验所用矿粉为黄石河口镇龙山粉磨厂石灰岩矿粉，其各项技术性能试验结果如表2-9所示。

表2-9矿粉性能试验结果项目视密度(g/cm)3试验结果2.709技术指标≥2.5湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

含水量(%)湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

第三章沥青面层目标配合比设计研究

3.1设计概述

随着我国交通事业的蓬勃发展，公路建设规模逐年扩大，尤其是高速公路建设里程的不断增加，对高质量的沥青路面的需求量越来越大。但是我国沥青路面的早期破坏现象十分严重，实际使用3～5年后均出现较大面积的损坏，路面的使用质量和使用寿命普遍达不到应有的水平。因此，与工程环境相匹配的沥青路面结构组合及科学的材料组成设计对路面的实际使用寿命尤为重要。

3.2设计相关知识内容

3.2.1沥青混合料级配类型

沥青混合料组成设计即确定集料的级配和最佳沥青用量。不同级配类型的混合料其性能差别是很明显的，也各有特色，如悬浮密实型，骨架密实型和骨架空隙型。（1）SMA

SMA是按照内摩擦力最大的原则，以间断级配的粗集料为主，形成相互嵌挤的矿料骨架，按较小的空隙率设计，以沥青玛蹄脂填充骨架的空隙，形成一种骨架密实的混合料。SMA结构类型的优点是密实、粗糙度高、抗滑性能好，能适应大交通量，不易产生车辙，而且使用寿命长。SMA混合料中粗集料和沥青含量较多，约占70%，粗集料间形成骨架嵌挤结构，高温稳定性较好，抗车辙能力显著，应该说SMA是一种比较好的级配类型。只是SMA初期造价较高，一般适用于重交通高速公路。（2）Superpave

Superpave混合料设计方法是美国战略公路研究计划(SHRP)的研究成果。该混合料的特点是连续、嵌挤、密实。Superpave级配设计的另一个重要特点是引入了限制区和控制点的概念，级配范围不固定，控制点少，且控制点范围较宽。如Superpave25的限制区是0.3-4.75mm的一个纺锤型区间，主要考虑级配中不宜含有过多的细料，以避免混合料在铺筑过程中发生压实问题或抗永久变形能力不足。（3）AC级配

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目前，各地对于沥青混合料的设计基本上谨遵规范，采用I型级配混合料空隙率偏小，高温稳定性差，容易形成车辙；采用II型级配，空隙率偏大，稳定度较小，水稳性较差。为此，一些学者借鉴SMA和Superpave级配的一些设计思想，对AC-I、II型级配进行了取长补短的改良。主要思路体现在：(1)不要求级配曲线走规范中值，而是按集料特性试配，在AC级配范围内选出混合料能满足规范各项技术指标即可，生产中以设计级配作为标准级配按一定误差范围进行控制；(2)级配设计中以空隙率3%-6%作为油石比选择范围最佳油石比对应的空隙率应在4%左右。为达到以上要求，在级配设计中减少粗集料中的大颗粒含量增加中间颗粒含量，使级配曲线呈现“S”型曲线。合理采用规范规定的AC改进型级配AC-C型粗集料间趋向嵌挤空隙率合适，高温稳定性和水稳性均较好。

3.2.2沥青混合料试验

沥青面层混合料试验方案拟采用：原材料中、下面层拟采用项目所在地黄石铁山宝峰石灰岩、武穴石灰岩做对比研究，上面层拟采用镇江茅迪玄武岩和京山玄武岩做对比研究。下面层所用沥青为道路石油沥青70#A级沥青，拟采用湖北鄂州壳牌公司沥青和湖北国创沥青公司沥青做对比研究。中、上面层所用沥青为PG76-22SBS改性沥青，拟采用湖北鄂州壳牌公司沥青和湖北国创沥青公司沥青做对比研究。上面层用纤维拟采用聚酯纤维和木质素纤维做对比研究。上、中、下面层矿粉均为黄石市河口镇龙山粉磨厂生产矿粉。路面结构下面层采用AC-25C、中面层采用AC-20C、上面层采用SMA-13、AC-13C和SUPERPAVE12.5三种结构。本次研究就不同单位的原材料，对各面层沥青混和料的性能进行了对比试验。混合料的具体试验方案为:

(1)下面层AC-25C（黄石铁山宝峰石灰岩+鄂州壳牌公司70#沥青）(2)下面层AC-25C（黄石铁山宝峰石灰岩+湖北国创公司70#沥青）(3)下面层AC-25C（武穴石灰岩+鄂州壳牌公司70#沥青）(4)下面层AC-25C（武穴石灰岩+湖北国创公司70#沥青）

(5)中面层AC-20C（黄石铁山宝峰石灰岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青）(6)中面层AC-20C（黄石铁山宝峰石灰岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青）(7)中面层AC-20C（武穴石灰岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青）

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(8)中面层AC-20C（武穴石灰岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青）(9)上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）

(10)上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）

(11)上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）

(12)上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）

(13)上面层AC-13C（京山玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）

(14)上面层AC-13C（京山玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）

(15)上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+聚酯纤维）

(16)上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+聚酯纤维）

(17)上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+木质素纤维）

(18)上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+木质素纤维）

(19)上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩+聚酯纤维）

(20)上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌PG76-22改性沥青+4#玄武岩+聚酯纤维）

(21)上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创PG76-22改性沥青+4#玄武岩+木质素纤维）

(22)上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌76-22改性沥青+4#玄武岩+木质素纤维）

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(23)上面层SMA-13（京山玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+

聚酯纤维）

(24)上面层SMA-13（京山玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+

木质素纤维）试验结果如下：

3.2.2.1下面层AC-25C（黄石铁山宝峰石灰岩+鄂州壳牌公司70#沥青）

根据集料的筛分结果，合成级配结果见表3-1及图3-1。

表3-1黄石铁山宝峰AC-25C合成级配

筛孔尺寸0.0750.15级配上限级配下限级配中值1#2#3#4#矿粉合成级配7350.10.20.47.599.64.91348.50.10.20.49.699.85.70.3175110.10.30.40.6248160.10.40.51.182.364.75331222.50.10.40.54216290.10.50.65224380.10.61.69.56545550.10.813.2765766.50.1168365741.919907582.526.531.5百分率100909510010010010010010010010010016.594.210010010010012%24%25%37%2%100%100908010.952.193.810010010010010010045.993.210010010010012.319.832.252.693.11001006.79.510010014.221.7图表标题1003750.764.976.788.599.3级配上限级配下限级配中值级配1级配2级配37060504030201*031.50.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.5

图3-1黄石铁山宝峰AC-25C合成级配曲线

根据设计的级配，通过5个不同的油石比进行优选最佳油石比，分别绘制成密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值和油石比的关系图，根据试验曲线的走势，求取相应于密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率a3、沥青饱和度范围的中值a4，求取OAC1为4.1%，OAC2为4.0%，计算出最佳油石比OAC

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4.0%。具体5个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图见表3-2：

表3-25个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图

油石比(%)GmmGmb空隙率VvVMA(%)VFA(%)稳定度流值3.02.5842.3987.215.754.211.026.6Gmb-油石比图2.4352.4302.4253.52.5722.4086.414.856.912.427.04.02.5562.4295.014.365.313.433.04.52.5422.4334.314.670.613.338.25.02.5252.4303.817.077.912.147.3Vv－油石比图要求--3~6>1355~70>820~402.4152.4102.4052.4002.3953.03.54.0油石比4.55.0空隙率2.4207.57.06.56.05.55.04.54.03.53.02.53.03.54.0油石比4.55.0试件毛体积密度VMA－油石比图18.017.016.0矿料间隙率VFA－油石比图80.075.070.0饱和度15.014.013.012.03.03.5油石比4.04.55.065.060.055.050.03.03.5油石比4.04.55.015.0稳定度－油石比图流值－油石比图50.045.040.0流值稳定度14.514.013.513.012.512.011.511.010.510.03.03.54.0油石比4.55.035.030.025.020.03.03.54.0油石比4.55.0在最佳油石比4.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-25C沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-3、表3-4所示。

表3-3马歇尔试验结果油石比空隙率（%）（%）4.04.9理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5562.42914.365.613.428.983.2表3-4劈裂试验结果

油石比（%）4.0空隙率（%）6.1理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5562.4010.85冻融劈裂强度（MPa）0.71劈裂强度比（%）83.5车辙试验结果的动稳定度为2119次/mm。

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，AC-25C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.2下面层AC-25C（黄石铁山宝峰石灰岩+湖北国创公司70#沥青）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-5及图3-2。

表3-5黄石铁山宝峰AC-25C合成级配筛孔尺寸0.0750.15级配上限级配下限级配中值1#2#3#4#矿粉合成级配7350.10.20.47.599.64.91348.50.10.20.49.699.85.70.3175110.10.30.40.6248160.10.40.51.182.364.75331222.50.10.40.54216290.10.50.65224380.10.61.69.56545550.10.813.2765766.50.1168365741.919907582.526.531.5百分率100909510010010010010010010010010016.594.210010010010012%24%25%37%2%100%10.952.193.810010010010010010045.993.210010010010012.319.832.252.693.11001006.79.510010014.221.71003750.764.976.788.599.3湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

图表标题级配上限级配下限级配中值1009080级配1级配2级配37060504030201*031.50.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.5

图3-2黄石铁山宝峰AC-25C合成级配曲线

根据设计的级配，通过5个不同的油石比进行优选，分别绘制成密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值和油石比的关系图，计算出最佳油石选定为4.0%，在最佳油石比4.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-25C沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-6、表3-7所示。

表3-6马歇尔试验结果

油石比空隙率（%）（%）4.05.1理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5562.42614.564.910.93587.7表3-7劈裂试验结果油石比（%）4.0空隙率（%）6.6理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5562.3860.93冻融劈裂强度（MPa）0.78劈裂强度比（%）83.9车辙试验结果的动稳定度为2201次/mm。

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，AC-25C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.3下面层AC-25C（武穴石灰岩+鄂州壳牌公司70#沥青）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-8及图3-3。

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表3-8下面层AC-25C目标配合比筛分结果及级配图

筛孔1＃2＃3＃4＃矿粉31.526.5191613.25.69.50.94.750.52.360.51.180.50.60.50.30.150.0750.539％100.090.349.722.50.50.525％100.0100.0100.0100.095.055.83.40.40.40.40.40.40.49％100.0100.0100.0100.0100.0100.076.78.05.75.04.33.73.726％100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.076.253.339.624.418.315.71％100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.498.6100.096.682.472.965.652.935.821.915.712.18.16.496.45.7合成级配100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00.00.0750.150.300.60级配上限级配下限级配中值级配曲线AC-25合成级配通过百分率1.182.364.759.513.216.019.026.531.5筛孔尺寸(mm)图3-3武穴AC-25C合成级配曲线

根据设计的级配，通过5个不同的油石比进行优选最佳油石比，分别绘制成密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值和油石比的关系图，根据试验曲线的走势，求取相应于密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率a3、沥青饱和度范围的中值a4，求取OAC1为4.2%，OAC2为4.0%，计算出最佳油石比OAC4.1%。具体5个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图见表3-9：

表3-95个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图

油石比(%)GmmGmb空隙率VvVMA(%)VFA(%)稳定度3.02.5542.3707.215.754.111.83.52.5402.3816.314.857.712.34.02.5272.3945.314.262.912.94.52.5122.4124.014.672.713.35.02.4952.4103.414.877.012.9要求--3~6>1355~70>8湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

流值23.028.031.635.238.020~40Gmb-油石比图2.4152.4102.405试件毛体积密度2.4002.3952.3902.3852.3802.3752.3702.3653.03.54.0油石比4.55.0Vv－油石比图7.57.06.56.0空隙率5.55.04.54.03.53.02.53.03.54.0油石比4.55.0VMA－油石比图16.015.515.0VFA－油石比图80.075.070.0饱和度矿料间隙率14.514.013.513.012.512.03.03.5油石比4.04.55.065.060.055.050.0稳定度－油石比图15.014.514.013.513.012.512.011.511.010.510.03.03.54.0油石比4.53.03.5油石比4.04.55.05.0流值－油石比图40.035.0流值稳定度30.025.020.03.03.54.0油石比4.55.0在最佳油石比4.1%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-25C沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-10、3-11所示

表3-10马歇尔试验结果

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理论最大油石比空隙相对密度（%）率（%）3（g/cm）4.14.92.525毛体积相对密度3（g/cm）2.402矿料间隙率（%）14.4沥青饱和度(%)66.1稳定度流值残留稳定（kN）（0.1mm）度（%）12.931.685.4

表3-11劈裂试验结果油石比（%）4.1空隙率（%）6.6理论最大相对密度3（g/cm）2.525毛体积相对密度3（g/cm）2.357劈裂强度（MPa）1.06冻融劈裂强度（MPa）0.85劈裂强度比（%）80.3车辙试验结果：动稳定度为1933次/mm。

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，AC-25C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.4下面层AC-25C（武穴石灰岩+湖北国创公司70#沥青）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-12及图3-4。

表3-12下面层AC-25C目标配合比筛分结果及级配图筛孔31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.0750.90.50.50.50.50.50.50.5139％100.090.349.722.55.6＃225％100.0100.0100.0100.095.055.83.4＃0.40.40.40.40.40.439％100.0100.0100.0100.0100.0100.076.78.0＃5.75.04.33.73.7426％100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.076.253.339.624.418.315.7＃矿1％100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.498.6粉合成级配100.096.682.472.965.652.935.821.915.712.18.16.496.45.7湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00.00.0750.150.300.60级配上限级配下限级配中值级配曲线AC-25合成级配通过百分率1.182.364.759.513.216.019.026.531.5筛孔尺寸(mm)图3-4武穴AC-25C合成级配曲线

根据设计的级配，通过5个不同的油石比进行优选，分别绘制成密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值和油石比的关系图，计算出最佳油石选定为4.1%，在最佳油石比4.1%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-25C沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-13、表3-14所示。

表3-13马歇尔试验结果油石比（%）4.1空隙率（%）5.1理论最大毛体积矿料沥青饱稳定度流值残留稳定相对密度相对密度间隙率和度(%)（kN）（0.1mm）度（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5202.39114.163.113.13283.4表3-14劈裂试验结果

油石比（%）4.1空隙率（%）6.7理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5202.3520.98冻融劈裂强度（MPa）0.81劈裂强度比（%）82.7车辙试验结果的动稳定度为1824次/mm。

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，AC-25C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.5中面层AC-20C（黄石铁山宝峰石灰岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-15及图3-5。

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表3-15中面层AC-20C筛分结果及级配图

筛孔1＃2＃3＃4＃矿粉5％15％41％37％2％26.5191613.20.19.50.14.750.10.62.360.10.50.61.180.60.30.150.07510016.51.90.10.10.10.10.10.40.40.30.20.20.50.50.40.40.410093.852.110.90.810010010010010010010010093.245.91.6100100100100.093.152.632.219.812.39.67.510010010010010010010099.899.6合成级配94.987.978.858.037.221.814.29.66.85.84.9AC-20C10090级配上限级配下限80级配中值合成级配7060504030201*00.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.5

图3-5黄石铁山宝峰中面层AC-20C合成级配曲线

根据设计的级配，通过5个不同的油石比进行优选最佳油石比，分别绘制成密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值和油石比的关系图，根据试验曲线的走势，求取相应于密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率a3、沥青饱和度范围的中值a4，求取OAC1为4.3%，OAC2为4.2%，计算出最佳油石比OAC4.2%。具体5个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图见表3-16：

表3-165个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图

油石比(%)GmmGmb空隙率VvVMA(%)VFA(%)稳定度流值3.02.5802.3867.516.454.214.525.43.52.5662.3946.715.957.815.130.74.02.5502.4155.315.365.415.734.24.52.5372.4403.814.473.416.838.45.02.5212.4383.314.977.916.342.1要求--4~6>1465~75>820~50湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

Gmb-油石比图2.450Vv－油石比图7.57.06.56.02.4402.430试件毛体积密度空隙率2.4202.4102.4002.3902.3803.03.54.0油石比4.55.05.55.04.54.03.53.02.53.03.54.0油石比4.55.017.016.5VMA－油石比图VFA－油石比图80.075.070.0饱和度15.516.0矿料间隙率15.014.014.513.513.065.060.055.012.512.0油石比3.03.54.04.55.050.03.03.5油石比4.04.55.0稳定度－油石比图流值－油石比图17.016.516.015.515.014.514.013.513.012.512.03.03.54.0油石比4.55.045.040.035.030.025.020.03.03.54.0油石比4.55.0稳定度流值在最佳油石比4.2%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-25C沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-17、表3-18所示。

湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

表3-17马歇尔试验结果

油石比空隙率（%）（%）4.24.6理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5442.42814.668.716.74697.9表3-18劈裂试验结果

油石比（%）4.2空隙率（%）6.0理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5442.3921.5冻融劈裂强度（MPa）1.4劈裂强度比（%）91.1车辙试验结果的动稳定度为6260次/mm。

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，AC-20C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.6中面层AC-20C（黄石铁山宝峰石灰岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-19及图3-6。

表3-19中面层AC-20C筛分结果及级配图

筛孔1＃2＃3＃4＃矿粉5％26.5191613.29.50.14.750.10.61.62.360.10.50.61.180.10.40.50.60.30.150.0750.10.20.47.510016.51.90.10.10.10.10.40.30.20.50.40.415％10093.852.110.90.841％10010010093.245.937％1001001001002％10010010010010010010093.152.632.219.812.39.610010010010010099.899.64.9合成级配94.987.978.858.037.221.814.29.66.85.8湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

AC-20C10090级配上限级配下限80级配中值合成级配7060504030201*00.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.5

图3-6黄石铁山宝峰中面层AC-20C合成级配曲线

在最佳油石比4.2%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-25C沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-20、表3-21所示。

表3-20马歇尔试验结果油石比空隙率（%）（%）4.24.4理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5442.43214.369.618.13894.2表3-21劈裂试验结果

油石比（%）4.2空隙率（%）5.7理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5442.3991.6冻融劈裂强度（MPa）1.3劈裂强度比（%）80.5车辙试验结果的动稳定度为8750次/mm。

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，AC-20C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.7中面层AC-20C（武穴石灰岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-22及图3-7。

湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

表3-22中面层AC-20C筛分结果及级配图

筛孔26.5191613.29.54.752.361.180.10.10.90.10.04.90.60.10.03.40.30.150.0750.10.10.10.00.00.02.82.51.9124％100＃235％100＃316％100＃423％100＃矿2％粉10095.255.513.10.3100100.096.060.45.0100100.0100.0100.093.19.7100100.0100.0100.0100.099.366.942.421.212.67.7100100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.095.782.9合成级配100.098.889.377.762.241.726.718.212.37.35.23.8AC-20C合成级配100.090.080.070.0合成级配级配上限级配下限级配中值通过百分率60.050.040.030.020.010.00.00.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.5筛孔尺寸(mm)

图3-7武穴中面层AC-20C合成级配曲线

根据设计的级配，通过5个不同的油石比进行优选最佳油石比，分别绘制成密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值和油石比的关系图，根据试验曲线的走势，求取相应于密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率a3、沥青饱和度范围的中值a4，求取OAC1为4.3%，OAC2为4.2%，计算出最佳油石比OAC4.2%。具体5个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图见表3-23。

表3-235个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图

油石比(%)GmmGmb空隙率Vv3.02.5772.3897.33.52.5632.3946.64.02.5512.4115.54.52.5372.4403.85.02.5212.4383.3要求--4~6湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

VMA(%)VFA(%)稳定度流值16.355.212.628.5Gmb-油石比图15.758.012.932.615.364.113.136.514.473.413.937.314.977.913.246.0Vv－油石比图>1465~75>820~502.4502.440试件毛体积密度7.5空隙率7.06.56.05.55.04.54.03.53.02.53.03.54.0油石比4.55.02.4302.4202.4102.4002.3902.3803.03.54.0油石比4.55.017.016.516.015.5矿料间隙率VMA－油石比图VFA－油石比图80.0饱和度油石比75.070.015.014.514.013.513.012.512.03.0稳定度－油石比图65.060.055.050.03.54.04.55.03.03.5油石比4.04.55.0流值－油石比图17.016.516.015.515.014.514.013.513.012.512.0流值50.045.040.035.030.025.0稳定度3.03.54.0油石比4.55.020.03.03.54.0油石比4.55.0在最佳油石比4.2%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-20沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-24、表3-25所示。

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表3-24马歇尔试验结果

油石比空隙率（%）（%）4.24.7理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5432.42314.166.511.831.189.5表3-25劈裂试验结果

油石比（%）4.2空隙率（%）6.2理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5432.3851.09冻融劈裂强度（MPa）0.89劈裂强度比（%）81.6车辙试验结果：动稳定度为3850次/mm。

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，AC-20C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.8中面层AC-20C（武穴石灰岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-26及图3-8。

表3-26中面层AC-20C筛分结果及级配图

筛孔26.5191613.29.54.752.361.180.10.10.90.10.04.90.60.10.03.40.30.150.0750.10.10.10.00.00.02.82.51.9124％100＃235％100＃316％100＃423％100＃矿2％粉10095.255.513.10.3100100.096.060.45.0100100.0100.0100.093.19.7100100.0100.0100.0100.099.366.942.421.212.67.7100100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.095.782.9合成级配100.098.889.377.762.241.726.718.212.37.35.23.8湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

AC-20C合成级配100.090.080.070.0合成级配级配上限级配下限级配中值通过百分率60.050.040.030.020.010.00.00.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.5筛孔尺寸(mm)

图3-8武穴中面层AC-20C合成级配曲线

在最佳油石比4.2%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-20沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-27、表3-28所示。

表3-27马歇尔试验结果油石比空隙率（%）（%）4.25.0理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5462.41814.565.311.837.589.5表3-28劈裂试验结果油石比（%）4.2空隙率（%）6.1理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5462.3911.09冻融劈裂强度（MPa）0.89劈裂强度比（%）81.6车辙试验结果：动稳定度为3850次/mm。

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，AC-20C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.9上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）

上面层采用镇江玄武岩，其中0～2.36mm石屑采用（黄石铁山宝峰石灰岩、

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江苏镇江茅迪玄武岩），矿粉（黄石河口镇）。所用沥青为PG76-22改性沥青。路面结构采用AC-13C和SMA-13、两种结构。具体试验结果如下：

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-29及图3-9。

表3-29上面层AC-13C筛分结果及级配图

筛孔1613.29.54.752.361.180.10.10.00.10.02.00.60.10.01.00.30.150.0750.10.10.10.00.00.00.60.60.6124％100.082.49.8＃235％100.0100.098.89.8＃316％100.0100.0100.089.28.4＃423％100.0100.0100.093.152.632.219.812.39.67.5＃矿2％100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.899.6粉合成级配100.096.581.754.629.118.912.79.17.86.710090级配上限80级配中值7060合成级配级配下限AC-13C通过率504030201*00.0750.150.30.61.182.364.759.513.216筛孔尺寸

图3-9江苏镇江上面层AC-13C合成级配曲线表3-305个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图

油石比(%)GmmGmb空隙率VvVMA(%)VFA(%)稳定度流值4.02.6132.4157.616.955.215.529.04.52.5992.4256.716.358.916.333.75.02.5852.4555.015.266.917.237.85.52.5702.4604.315.472.217.840.06.02.5542.4553.915.675.216.447.0要求--4~6>1565~75>820~50湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

Gmb-油石比图Vv－油石比图7.57.06.56.02.4652.4602.4552.450试件毛体积密度2.4452.4402.4352.430空隙率5.55.04.54.03.53.02.54.04.55.0油石比5.56.02.4202.4252.4152.4104.04.55.0油石比5.56.080.075.070.0饱和度VMA－油石比图VFA－油石比图18.017.016.0矿料间隙率15.014.013.012.04.04.5油石比5.05.56.065.060.055.050.04.04.5油石比5.05.56.0稳定度－油石比图流值－油石比图18.017.517.016.516.015.515.014.514.013.513.050.045.040.0流值稳定度35.030.025.020.04.04.55.0油石比5.56.04.04.55.0油石比5.56.0根据设计的级配，通过5个不同的油石比进行优选最佳油石比，分别绘制成密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值和油石比的关系图，根据试验曲线的走势，求取相应于密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率a3、沥青饱和度范围的中值a4，求取OAC1为5.1%，OAC2为5.0%，计算出最佳油石比OAC5.0%。具体5个不同的油石比的马歇尔试验结果及关系图见表3-30：

在最佳油石比5.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-13

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沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-31、3-32所示。

表3-31马歇尔试验结果

油石比空隙率（%）（%）5.05.0理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5852.45515.266.817.232.296.3表3-32劈裂试验结果

油石比（%）5.0空隙率（%）7.0理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5852.4041.61冻融劈裂强度（MPa）1.42劈裂强度比（%）88.5车辙试验结果：动稳定度为7176次/mm。

经检验，在设计的目标配合比及最佳油石比下，AC-13C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.10上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-33及图3-10。

表3-33上面层AC-13C筛分结果及级配图

筛孔1613.29.54.752.361.180.10.10.00.10.02.00.60.10.01.00.30.150.0750.10.10.10.00.00.00.60.60.6124％100.082.49.8＃235％100.0100.098.89.8＃316％100.0100.0100.089.28.4＃423％100.0100.0100.093.152.632.219.812.39.67.5＃矿2％100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.899.6粉合成级配100.096.581.754.629.118.912.79.17.86.7湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

10090级配上限80级配中值7060合成级配级配下限AC-13C通过率504030201*00.0750.150.30.61.182.364.759.513.216筛孔尺寸

图3-10江苏镇江上面层AC-13C合成级配曲线

在最佳油石比5.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-13沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-34、3-35所示。

表3-34马歇尔试验结果

油石比空隙率（%）（%）5.05.1理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5672.43516.468.614.24589.4表3-35劈裂试验结果油石比（%）5.0空隙率（%）7.3理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5672.3791.5冻融劈裂强度（MPa）1.3劈裂强度比（%）87.1车辙试验结果：动稳定度为6650次/mm。

经检验，在设计的目标配合比及最佳油石比下，AC-13C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.11上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-36及图3-11。

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表3-36上面层AC-13C筛分结果及级配图

筛孔1613.29.54.752.361.180.60.10.10.00.30.150.0751＃19%100.082.49.80.10.10.10.10.10.00.00.00.00.02.01.00.60.60.62＃23%100.0100.098.89.83＃21%100.0100.0100.089.28.44＃31%矿粉6%10010010010089.250.223.69.64.52.9100.0100.0100.0100.0100.0100.099.999.999.899.6合成级配100.096.581.754.629.118.912.79.17.86.7AC-13C10090807060级配上限级配中值级配下限合成级配通过率504030201*00.0750.150.30.61.182.36筛孔尺寸4.759.513.216

图3-11江苏镇江上面层AC-13C合成级配曲线

在最佳油石比5.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-13沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-37、3-38所示。

表3-37马歇尔试验结果油石比空隙率（%）（%）5.25.0理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5902.46017.671.516.734.991.6

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表3-38劈裂试验结果油石比（%）5.2空隙率（%）6.3理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5902.4281.19冻融劈裂强度（MPa）1.07劈裂强度比（%）87.1车辙试验结果：动稳定度为4828次/mm。

经检验，在设计的目标配合比及最佳油石比下，AC-13C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.12上面层AC-13C（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-39及图3-12。

表3-39上面层AC-13C筛分结果及级配图

筛孔1613.29.54.752.361.180.60.10.10.00.30.150.0751＃19%100.082.49.80.10.10.10.10.10.00.00.00.00.02.01.00.60.60.62＃23%100.0100.098.89.83＃21%100.0100.0100.089.28.44＃31%矿粉6%10010010010089.250.223.69.64.52.9100.0100.0100.0100.0100.0100.099.999.999.899.6合成级配100.096.581.754.629.118.912.79.17.86.7AC-13C10090807060级配上限级配中值级配下限合成级配通过率504030201*00.0750.150.30.61.182.36筛孔尺寸4.759.513.216

图3-12江苏镇江上面层AC-13C合成级配曲线

在最佳油石比5.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件

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尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-13沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-40、3-41所示。

表3-40马歇尔试验结果油石比空隙率（%）（%）5.24.8理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5932.46817.472.216.736.489.2表3-41劈裂试验结果

油石比（%）5.2空隙率（%）6.1理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5932.4351.11冻融劈裂强度（MPa）0.97劈裂强度比（%）87.4车辙试验结果：动稳定度为6724次/mm。

经检验，在设计的目标配合比及最佳油石比下，AC-13C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.13上面层AC-13C（京山玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-42及图3-13

表3-42上面层AC-13C筛分结果及级配图

筛孔1613.29.54.752.361.180.20.20.20.60.20.21.30.30.150.0750.20.20.20.20.20.20.70.70.5125％100.085.613.80.2＃223％100.0100.098.913.00.3＃310％100.0100.0100.095.511.43.5＃436％100.0100.0100.099.584.958.140.026.919.710.7＃矿4％100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.096.688.1粉合成级配100.096.478.250.933.823.416.611.89.25.7湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

AC-13C合成级配100908070级配上限级配下限级配中值合成级配通过百分率60504030201*00.0750.150.30.61.182.364.759.513.216筛孔尺寸(mm)

图3-13京山玄武岩上面层AC-13C合成级配曲线

在最佳油石比4.9%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-13沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-43、3-44所示。

表3-43马歇尔试验结果

油石比空隙率（%）（%）4.94.9理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.6242.49516.069.316.24091.6表3-44劈裂试验结果油石比（%）4.9空隙率（%）5.8理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.6242.4711.06冻融劈裂强度（MPa）0.93劈裂强度比（%）87.5车辙试验结果：动稳定度为5570次/mm。

经检验，在设计的目标配合比及最佳油石比下，AC-13C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.14上面层AC-13C（京山玄武岩+湖北鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩）

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-45及图3-14。

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表3-45上面层AC-13C筛分结果及级配图

筛孔1613.29.54.752.361.180.20.20.20.60.20.21.30.30.150.0750.20.20.20.20.20.20.70.70.5125％100.085.613.80.2＃223％100.0100.098.913.00.3＃310％100.0100.0100.095.511.43.5＃436％100.0100.0100.099.584.958.140.026.919.710.7＃矿4％100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.096.688.1粉合成级配100.096.478.250.933.823.416.611.89.25.7AC-13C合成级配100908070级配上限级配下限级配中值合成级配通过百分率60504030201*00.0750.150.30.61.182.364.759.513.216筛孔尺寸(mm)

图3-14京山玄武岩上面层AC-13C合成级配曲线

在最佳油石比5.1%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。马歇尔试件尺寸为ф101.6mm×63.5mm，分别测试双面各击实75次和50次的马歇尔试件的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试AC-13沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-46、3-47所示。

表3-46马歇尔试验结果油石比空隙率（%）（%）5.15.0理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.6802.54716.369.615.43986.5

湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

表3-47劈裂试验结果油石比（%）5.1空隙率（%）6.1理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.6802.5190.85冻融劈裂强度（MPa）0.72劈裂强度比（%）84.3车辙试验结果：动稳定度为5243次/mm。

经检验，在设计的目标配合比及最佳油石比下，AC-13C沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.15上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+聚酯纤维（掺量0.25%））

根据集料的筛分结果，调整三个级配，1#：2#：4#：矿粉分别为比例为级配一：35%：45%：9%：11%、级配二35%：45%：9%：11%、级配三：35%：45%：9%：11%，选择初始油石比6.0%，通过试验比较VCAMIX湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

100908070级配上限级配中值级配下限合成级配SMA-13通过率60504030201*00.0750.150.30.61.182.36筛孔尺寸4.759.513.216

图3-15镇江茅迪玄武岩SMA-13合成级配曲线

经过计算粗集料骨架的松装间隙率VCADRC为43.96，在最佳油石比6.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。根据实验计算的沥青混合料粗集料骨架间隙率VCAMIX为41.65，满足VCAMIX湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.16上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+聚酯纤维（掺量0.25%））

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-51及图3-16。

表3-51镇江茅迪玄武岩SMA-13合成级配

筛孔1613.29.54.752.361.180.10.10.00.10.02.00.60.10.01.00.30.150.0750.10.10.10.00.00.00.60.60.61＃35%100.082.49.82＃40%100.0100.098.89.83＃0%100.0100.0100.089.28.44＃14%100.0100.0100.093.152.632.219.812.39.67.5矿粉11%100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.899.6合成级配100908070级配上限级配中值级配下限合成级配100.093.867.927.917.914.913.011.911.511.1SMA-13通过率60504030201*00.0750.150.30.61.182.36筛孔尺寸4.759.513.216

图3-16镇江茅迪玄武岩SMA-13合成级配曲线

经过计算粗集料骨架的松装间隙率VCADRC为43.96，在最佳油石比6.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。根据实验计算的沥青混合料粗集料骨架间隙率VCAMIX为41.61，满足VCAMIX湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-52、3-53所示。

表3-52马歇尔试验结果

油石比空隙率（%）（%）6.04.5理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5512.43617.974.711.341.286表3-53劈裂试验结果油石比（%）6.0空隙率（%）5.6理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5512.4071.08冻融劈裂强度（MPa）0.97劈裂强度比（%）89.9车辙试验结果：动稳定度为7364次/mm。肯塔堡飞散试验的混合料损失结果：3.83%谢伦宝沥青析漏试验的结合料损失结果：0.07%

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，SMA-13沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.17上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+鄂州壳牌公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+木质素纤维（掺量0.3%））

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-54及图3-17。

表3-54镇江茅迪玄武岩SMA-13合成级配

筛孔1613.29.54.752.361.180.10.10.00.10.02.00.60.10.01.00.30.150.0750.10.10.10.00.00.00.60.60.61＃35%100.082.49.82＃40%100.0100.098.89.83＃0%100.0100.0100.089.28.44＃14%100.0100.0100.093.152.632.219.812.39.67.5矿粉11%100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.899.6合成级配100.093.867.927.917.914.913.011.911.511.1湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

100908070级配上限级配中值级配下限合成级配SMA-13通过率60504030201*00.0750.150.30.61.182.36筛孔尺寸4.759.513.216

图3-17镇江茅迪玄武岩SMA-13合成级配曲线

经过计算粗集料骨架的松装间隙率VCADRC为43.96，在最佳油石比6.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。根据实验计算的沥青混合料粗集料骨架间隙率VCAMIX为41.52，满足VCAMIX湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.18上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#石灰岩+木质素纤维（掺量0.3%））

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-57及图3-18。

表3-57镇江茅迪玄武岩SMA-13合成级配

筛孔1613.29.54.752.361.180.10.10.00.10.02.00.60.10.01.00.30.150.0750.10.10.10.00.00.00.60.60.61＃35%100.082.49.82＃40%100.0100.098.89.83＃0%100.0100.0100.089.28.44＃14%100.0100.0100.093.152.632.219.812.39.67.5矿粉11%100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.899.6合成级配100908070级配上限级配中值级配下限合成级配100.093.867.927.917.914.913.011.911.511.1SMA-13通过率60504030201*00.0750.150.30.61.182.36筛孔尺寸4.759.513.216

图3-18镇江茅迪玄武岩SMA-13合成级配曲线

经过计算粗集料骨架的松装间隙率VCADRC为43.96，在最佳油石比6.0%的设计目标配合比条件下，进行验证试验。根据实验计算的沥青混合料粗集料骨架间隙率VCAMIX为41.25，满足VCAMIX湖北鄂东长江公路大桥引桥及连接线路面结构组合设计与性能研究报告

的稳定度和劈裂强度值，并成型300mm×300mm×50mm的车辙试件，测试SMA-13沥青混合料在60℃下的车辙动稳定度。试验结果如表3-58、3-59所示。

表3-58马歇尔试验结果油石比空隙率（%）（%）6.23.8理论最大相毛体积矿料沥青饱和稳定度流值残留稳定度对密度相对密度间隙率度(%)（kN）（0.1mm）（%）33（g/cm）（g/cm）（%）2.5422.44617.678.412.243.789.1表3-59劈裂试验结果

油石比（%）6.2空隙率（%）5.1理论最大毛体积相劈裂强度相对密度对密度（MPa）33（g/cm）（g/cm）2.5422.4131.25冻融劈裂强度（MPa）1.15劈裂强度比（%）92.7车辙试验结果：动稳定度为6565次/mm。肯塔堡飞散试验的混合料损失结果：1.97%谢伦宝沥青析漏试验的结合料损失结果：0.08%

经检验，在设计目标配合比的最佳油石比下，SMA-13沥青混合料的各项物理性能均符合JTGF40-201*《公路沥青路面施工技术规范》要求。3.2.2.19上面层SMA-13（镇江茅迪玄武岩+湖北国创公司PG76-22改性沥青+4#玄武岩+聚酯纤维（掺量0.25%））

根据集料的筛分结果，调整级配，级配调整结果见表3-60及图3-19。

表3-60镇江茅迪玄武岩SMA-13合成级配

筛孔1613.29.54.752.361.180.60.10.10.00.30.150.0751＃35%100.082.49.80.10.10.10.10.10.00.00.00.00.02.01.00.60.60.62＃40%100.0100.098.89.83＃4100.0100.0100.089.28.41001001001004＃1089.250.223.69.64.52.9矿粉11%100.0100.0100.0100.0100.0100.099.999.999.899.6合成级配100.093.867.928.520.316.213.412.011.511.3

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