1、1沥青路面中面 层 AC-20 型(SBS 改性沥青)施工指导意见根据交通部颁标准公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)的规定,结 合国内已建高等级公路的施工经验,特提出如下指导意见。沥青路面中面层采用 AC20 型级配。沥青混合料 矿料级配工程设计范围应符合表一的规定。、 材料要求1、沥青 沥青中面层均采用优质 SBS 改性沥青,其技术要求见表二。各施工、监理单位工地试验室应对针入度、延度和软化点进行检验,并由施工单位留样备检。施工单位每车检测 1 次,监理单位每 5车检测 1 次。 沥青全套指标检验由施工、监理单位联合委托有关单位按每 2000 吨进行,每个标段至少送检 1
2、次。沥青路面中面层矿料级配通过率(%)工程设计范围 表一中面层 层次类型方筛孔尺寸(mm)AC20 型26.5 10019.0 90-10016.0 78-9413.2 65-859.5 54-744.75 30-502.36 19-351.18 14-280.6 9200.3 6150.15 4110.075 372SBS 改性沥青技术要求 表二检验项目 技术要求针入度(25,100g,5S )(0.1mm) 最小 5080针入度指标 PI -0.4+1.0延度(5cm/mim,5 )(cm) 最小 30软化点(T Rb已建类似工程沥青混合料的标准油石比,;1a集料的合成毛体积相对密度;sb
3、已建类似工程集料的合成毛体积相对密度。1s以预估的最佳油石比或最佳沥青用量拌和 2 组混合料,采用真空法实测最大相对密度,取平均值。按下式反算合成矿料的有效8相对密度 :se10bsetbp式中: 合成矿 料的有效相对密度;se试验采用的沥青用量(占混合料总量的百分数) ,() ;bp试验沥 青用量条件下实测得到的最大相对密度,无量t纲;沥青的相对密度(25 /25) ,无量纲。b然后,用计算确定的矿料组成和经验采用的油石比范围,按一定的间隔(对 密级配沥青混合料通常为 0.5%),取 5 个或 5 个以上不同的沥青用量,用实验室小型拌和机拌制沥青混合料,制备马歇尔试件。用表干法测定压实沥青混
4、合料试件的毛体积相对密度及吸水率,取平均值。然后,按下列公式 计算 沥青混合料试件的空隙率 VV、矿 料间隙率 VMA、有效沥青饱和度 VFA 等体积指标,取 1 位小数, 进行体积组成分析。 10ftrV1fssbrMAp0VF式中: 试件的空隙率,;V试件的矿料间隙率,;MA试件的有效沥青饱和度(有效沥青含量占 的体F VMA各比例),%;试件毛体积相对密度;f9沥青混合料最大理论相对密度;t各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和,sp,;10sbp矿料混合料的合成毛体积相对密度。sb最后,进行马歇尔试验,测定马歇尔稳定度及流值。d、确定最佳沥青用量。测定压实沥青混合料试件的 VMA、密度
5、、空隙率、沥 青饱和度、稳定度和流值,以 沥青用量(或油石比)为横坐标,以上述各项指标为纵坐标绘制曲线。确定均符合规定的沥青混合料技术指标的沥青用量范围 OACminOACmax 。选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围,并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围,并使密度和稳定度曲线出现峰值。如果没有涵盖设计空隙率的全部范围, 试验必须扩大沥青用量范围重新进行。根据试验曲线的走势,取相应于密度最大值的沥青用量 a1、稳定度最大值的沥青用量 a2 和目标空隙率的沥 青用量 a3,沥青饱和度范围的中值的沥青用量 a4,按下式取四者的平均 值作为最佳沥青用量初始值 OAC1。OAC1=(a1+ a2
6、+ a3+ a4)/4如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围,按下式取三者的平均值作为最佳沥青用量初始值 OAC1。OAC1=(a1+ a2+ a3)/3对所选择试验的沥青用量范围,密度或稳定度没有出现峰值(最大值经常在曲线的两端)时,可直接以目标空隙率所对应的沥青用量a3 做为 OAC1,但 OAC1 必须介于 OACminOAC max 的范围内,否则应重新进行配合比设计。以各项指标均符合技术标准(不含 VMA)的沥青用量范围OACminOAC max 的中值作为 OAC2。按下式取中值 OAC2。OAC2=(OACmax+OACmin)/2如果最佳沥青用量的初始值 OAC
7、1 在 OAC max 和 OACmin 之间,10则认为设计结果是可行的,可取 OAC1 和 OAC2 的中值作为目标配合比最佳沥青用量 OAC。把计算的 OAC 和绘制的各 项指标曲线对比, 检验 OAC 所对应的空隙率是否在 4.0%5.5%范围内及 VMA 值是否符合 JTG F40-2004 中关于最小 VMA 值的要求,且 OAC 宜位于 VMA 凹形曲线最小值的贫油一侧。当空隙率不是整数时,最小 VMA 按内插法确定,并结合气候特点论证地取用,其对应的试件空隙率在设计范围内。在绘制的各曲线上,检查相应于此 OAC 的其它各 项指标是否符合马歇尔试验技术标准。如果以上各项指标均能符
8、合要求,再根据实践经验和实体工程的公路等级、气候条件、交通情况,调整确定最佳沥青用量 OAC。就以此 OAC 作为目标配合比 设计 的最佳沥青用量。按下式计算最佳沥青用量时沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量, 检验此时粉胶比。 10sesbbap10babe sp式中: 沥青混合料中被矿料吸收的 沥青比例(以矿料质量为bap100),;沥青混合料中有效沥青用量(以沥青混合料质量为be100);矿料有效相对密度;se矿料毛体积相对密度;b沥青相对密度(25/25);沥青含量,;bp矿料占沥青混合料总质量的百分率,即s,。10sbp按照下式计算最佳沥青用量条件下沥青混合料的粉胶比,宜符11合
9、 0.61.6 的要求。 0.75bepFB式中: 粉胶比;FB矿料级配中 0.075mm 筛通过量(水洗法,以 矿料质0.75p量为 100),;有效沥青含量(以沥青混合料质量为 100),。bee、按以上确定的配合比和最佳沥青用量制备沥青混凝土试件,检验残留稳定度、劈裂强度比、动稳定度和低温小梁弯曲劈裂应变必须满足表六规定。(2)生产配合比设计阶段a、确定各热料仓矿料和矿粉的用量。从二次 筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分,根据筛分结果,通过计算以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例,供拌和机控制室使用。进行生产配合比设计时,生产级配与目标级配应接近,并符合表一的规定,生产配合比与目标配合比
10、的马歇尔试件的体积性质指标应一致。同时,选择适宜的筛孔尺寸和安装角度,并反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡。b、确定最佳油石比。取目标配合比设计的最佳油石比 OAC 和 OAC0.3%三个油石比进行马歇尔试验和试拌,通过室内试验及从拌和机取样试验, 综合确定生产配合比的最佳油石比,由此确定的生产配合比的最佳油石比与目标配合比设计的结果相差宜在+0.2范围内。c、按以上确定的生 产配合比,用室内小型拌和机拌制 沥青混合料,成型试 件, 检验残留 稳定度必须满足表六的规定。(3)生产配合比验证阶段用生产配合比进行试拌,沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。取试铺 用的沥青混合料进行马歇尔试验检
11、验和沥青含量、筛分12试验,如果各项技术指标均满足要求,由此确定正常生产用的标准配合比。标准配合比的矿料级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm 及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配,并避免在 0.30.6mm 处出现“ 驼峰”。对确定的标准配合比不得在施工过程中随意变更。3、关于沥青混凝土马歇尔室内试验中几点统一做法(1)进行目标配合比设计和生产配合比设计时,制备试件的混合料,需采用小型沥青混合料拌和机拌和,以模拟生产实际情况。(2)每组试件个数一律用 6 个。(3)试件成型温度:对于改性沥青,由改性沥青供应商提供拌和压实温度,当条件不具备时,参照表七成型。中
12、面层 SBS 改性沥青混合料试验拌和与击实温度( oC) 表七矿料(包括矿粉)加热温度 170175沥青加热温度 160170沥青混合料拌和温度 160170试模预热温度 160170试件开始击实温度 155160试件成型终了温度 不低于 145(4)沥青混合料试件密度试验方法:中面层沥青混合料统一用表干法的毛体积密度。(5)沥青混合料理论最大相对密度,按每天总量控制算得平均油石比用计算法获得,并与生产配合比设计值进行验证,差值应不大于0.005,否则应查 找原因,论证后取值。(6)试件的配料、拌和均应单个进行,以确保试验结果的一致性。13五、做好沥青下面层的检查、清扫1、检查下面层的工程质量
13、和与基层的粘结性,对下面层局部质量缺陷(例如严重离析和开裂以及油污造成松散等)应按规定进行修复。2、对下面层表面浮动混合料应扫至路面以外,表面杂物亦清扫干净。灰尘应 提前冲洗,用鼓风机吹干净。3、铺筑中面层前, 对下面层表面应进行彻底清扫,清除纹槽内泥土杂物,风 干后均匀喷洒粘层油,对于喷洒粘层油后受到污染的沥青路面需重新补洒粘层油,粘层油喷洒量按纯沥青用量 0.20.3kg/m2 控制,粘层用改性乳化 沥青的技术要求见表八。粘层沥青喷洒后应进行交通管制,禁止任何车辆通行和人员踩踏,不粘车轮时才可摊铺中面层。 摊铺桥 面铺装下层之前,桥面防水层按设计文件要求进行施工,若设计文件未明确规定,可按
14、改性乳化沥青下封层要求进行施工。粘层用改性乳化沥青的技术要求 表八项 目 技术要求标准粘度 C25.3 S 825贮 存稳 定性( 1d) % 1贮 存稳 定性( 5d) % 5筛上剩余量(1.18mm 筛) % 0.1电荷 阳离子带正电荷破乳速度 快裂或中裂蒸发 残留物含量 % 50针入度(25,100g, 5S) mm 40-120延度(5,5cm/mim) cm 20软化点 50蒸发残留物性质溶解度 % 97.5六、铺筑试铺路段14沥青面层大规模施工前,需先做试铺路段。每个面层施工单位,通过合格的沥青混合料组成设计,拟定试铺路段铺筑方案,采用经调试符合要求的施工机械,铺筑试铺路段。试铺路
15、段宜选在正线直线段,长度不少于 300m。试铺路面施工分为试拌和试铺两个阶段,需要决定的内容包括:1、根据各种机械施工能力相匹配的原则,确定适宜的施工机械,按生产能力决定机械数量与组合方式。2、通过试拌决定:(1)拌和机的操作方式如上料速度、拌和数量与拌和时间、拌和温度等。(2)验证沥青混合料的配合比设计和沥青混合料的技术性质,决定正式生产用的矿料配合比和油石比。3、通过试铺决定:(1)摊铺机的操作方式摊铺温度、摊铺速度、初步振捣夯实的方法和强度、自 动找平方式等。(2)压实机具的选择、组合,压实顺序,碾 压温度,碾压速度及遍数。(3)施工缝处理方法。(4)各种沥青面层的松铺系数。4、确定施工
16、产量及作业段的长度,修订施工组织计划。5、全面检查材料及施工质量是否符合要求。6、确定施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯 及指挥方式。试铺段的铺筑,严格按部颁标准公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)规定操作。在试铺段的铺筑 过程中,监理工程师应一起参加,检查 施工工艺、技术措施是否符合要求,测温、观色、取样,并记录试验与检测结果,检查各种技术指标情况,对出现的问题提出改进意见。各 层试铺,必须力争一次铺筑成功,使试铺面层成为正式路面的组成部分。否则应予铲除。15试铺段的质量检查频率应根据需要比正常施工时适当增加(一般增加一倍)。试铺结束后,试铺段应基本
17、上无离析和石料压碎现象,经检测各项技术指标均符合规定,施工单位应立即提出试铺段总结报告,经批准后即可作为申报正式开工的依据。七、沥青中面层施工1、把好原材料质量关(1)要注意粗细集料和填料的质量,应从源头抓起,对不合格的矿料,不准运进拌和厂。(2)堆放各种矿料的地坪必须硬化,并具有良好的排水系统,避免材料被污染;各品种材料间应用墙体隔开,以免相互混杂。(3)细集料及矿粉应用大棚覆盖,细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。2、关于沥青混凝土配合比设计的统一规定目标配合比需经驻地监理工程师审查,经批准后才能进行生产配合比设计。如果某种矿料产地、品种发生变化,必须重新进行目标配合比设计。3、沥青混合料
18、的拌制(1)严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青温度高 1030,热混合料成品在 贮料仓储存后,其温度下降不应超过 10,沥青混合料的施工温度控制范 围见表九。改性沥青混合料的施工温度 表九改性沥青加热温度 165175矿料温度 190220混合料出厂温度 170185 超过 195者废弃混合料运输到现场温度 不低于 160摊铺温度 不低于 160,低于 145 作为废料16初压开始温度 不低于 150复压最低温度 不低于 140碾压终了温度 不低于 90(2)拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核;没有材料用
19、量和温度自动记录装置的拌和机不得使用。(3)拌和时间由试拌确定。必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料,并以沥青混合料拌和均匀为度。(4)要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。如确认是质量问题,应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前,有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征,这要通过细致地观察室内试拌的混合料而取得。(5)每台拌和机每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验,检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。油石比与设计值的允许误差3 至3。矿料级配与生产设计标准级配的允许差值mm 2%mm 4%mm 5%(6
20、)每天结束后,用拌和楼打印各料数量,以总量控制;以各仓用量及各仓级配计算平均施工级配、沥青用量并与施工厚度和抽提结果进行校核;以每天产量计算平均厚度,与路面设计厚度进行校核。4、沥青混合料的运输(1)采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于 150mm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔,孔口距车箱底面约 300mm。17(2)拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分几堆装料,以减少粗集料的分离现象。(3)沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应有五辆运料车等候卸料。(4)运料车应有篷布覆盖,用来保温或避免污染环境。(5)连续摊
21、铺过程中,运料车在摊铺机前 1030cm 处停住,不得撞击摊铺机。卸料 过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。5、沥青混合料的摊铺(1)连续稳定地摊铺,是提高路面平整度最主要措施。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度,按 24m/min 予以 调整选择,做到 缓慢、均匀、不间断地摊铺。不应任意以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料。午饭应分批轮换交替进行,切忌停铺用餐。争取做到每天收工停机一次。(2)用机械摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断地整修,只有在特殊情况下,如局部离析,需在现场主管人员指导下,允 许用人工找补或更换混合料
22、,缺陷较严重时应予铲除,并调 整摊铺机或改进摊铺工艺。(3)SBS 改性沥青混合料中面层摊铺厚度采用非接触式平衡梁控制方式,摊铺桥 面铺装下层时宜采用走钢丝控制方式。采用两台摊铺机实施摊铺施工,靠中央分隔带侧摊铺机在前。两台摊铺机摊铺层的纵向接缝, 应采用斜接缝,避免出现缝痕。两台摊铺机距离不应超过10m。(4)摊铺机应调整到最佳工作状态,调好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器 2/3 为度,使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致,避免摊铺层出现离析现象。(5)检测松铺厚度是否符合规定,以便随时
23、进行调整。摊前熨平板应预热至规定温度。 摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,18防止卡入粒料将铺面拉出条痕。(6)积极采取相应措施,尽量做到摊铺机不拢料,以减小面层离析。(7)摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺。6、沥青混合料的压实成型(1)沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节,应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度,初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。初压时应选择适宜类型的压路机,以确保面层压实度和横向平整度。在石料易于压碎的情况下,原则上钢轮压路机不开振,以轮胎压路机碾压
24、为主。(2)压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,压路机的适宜碾压速度随初压、复 压、 终压及 压路机的类型而别,按表十选用。压路机碾压速度(km/h) 表十初 压 复 压 终 压压路机类型适 宜 最大 适 宜 最大 适 宜 最大钢轮式压路机 1.52 3 2. 5 3.5 5 2. 5 3.5 5轮胎压路机 3. 5 4.5 8 46 8振动压路机1.52(静压)5(静压)45(振动)45(振动)23(静压)5(静压)(3)为避免碾压时混合料推挤产生拥包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。 压 路机折回不应处在同一横断面上。(4)在
25、当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土层面上,不得停放压路19机或其他车辆,并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。(5)要对初压、复压、 终压段落设置明显标志,便于司机辨认。对松铺厚度、碾 压顺序、压路机组合、碾 压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查,使面层做到既不漏压也不超压。(6)应向压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水溶液,喷洒应呈雾状,数量以不粘轮为度。(7)压实完成 12 小时后,方能允许施工车辆通行。7、施工接缝的处理(1)纵向施工缝。采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝, 应采用斜接 缝。在前部已摊铺混合料部分留下 1020cm 宽暂不碾压作为后高程基准面,并有 1520c
26、m 左右的 摊铺层 重叠,以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消缝迹。如果两台摊铺机相隔距离较短,也可做一次碾压。上下 层纵缝应错开 15cm 以上。(2)横向施工缝。全部采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置,在摊铺段端部的直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除;继续摊铺时,应将摊铺层锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺;碾压时用钢筒式压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。8、施工阶段的质量管理(1)不允许用柴油与水的混合液作为隔离剂。(2)原材料的质量检查:包括沥青、粗集料、细集料、填料。(3)混合料的质量检查:油石
27、比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、残留稳定度;混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度;混合料拌和均匀性。(4)面层质量检查:厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、横向偏位;摊铺的均匀性。压实度采用双控指标,要求马歇尔标准密度的压实度不小于 98%,最大理论密度的压实度控制在 93%97%,面 层实测空隙率应在203% 7%范 围内。面层平整度是路面质量的主要指标,对于中面层,要求施工过程中连续平整度仪 100m 标准差不大于 1.4mm。渗水系数应作为常规试验进行检测,应使用改进型渗水仪(着地环状宽度 35mm、装有渗水仪开关),施工单 位自检和监理单位抽检,应按
28、取芯压实度检验频率随机选点。渗水系数的标准暂定不大于70ml/min,渗水系数合格率宜不小于 80%。当合格率小于 80%时应加倍频率检测,如渗水系数检测结果仍然小于 80%合格率时,需对该段路面进行处理。面层混合料的离析包括沥青混合料的温度离析和沥青混合料的级配离析。离析可选择以下方法作为控制:构造深度的最大值与平均值之比不应超过 1.5。沥青混凝土中面层施工阶段的质量检查标准 表十一项目 检查频度 质量要求或允许差 试验方法施工温度:沥青混合料出厂温度运输到现场温度初压温度碾压终了温度每车料一次 应符合表九的规定 温度计测定21矿料级配:与生产设计标准级配的差(%)0.075mm 22.3
29、6mm 44.75mm 每 日 每 机 上 、下 午各 1 次5拌和厂取样,用抽提后的矿料筛分沥青含量(油石比) 每 日 每 机 2 次 (上 、下 午 各 1 次 ) 0.3%,+0.3% 拌和厂取样抽提马歇尔试验:稳定度() 8.0流值(0.1mm) 2050空隙率(%)每 日 每 机 上 、下 午各 1 次生产配合比1拌和厂取样,室内成型试验压实 度( %)每层 1 次/200m/车道不小于 98%(马歇尔密度),93% 97%(最大理论密度)现场钻孔试验(用核子密度仪随时检测)厚度 1 次/200m/车道4mm(一个台班区段的平均值)钻孔检查,铺筑时随时插入量取,每日用混合料数量校核平整度(标准差) 每车道连续检测不大于 1.4mm用连续式平整度仪检测宽度 2 处/100m 不小于设计宽度 用尺量纵断面高程 3 处/100m 15 mm用水准仪或全站仪横坡度 3 处/100m 符合设计要求 用水准仪检测22中线平面偏位 4 点/200m 20mm 用经纬仪检测渗水系数 与压实度相同 70ml/min 改进型渗水仪