1、XX高速公路沥青混凝土面层施工技术指南目 录1 总则2 施工准备工作3 沥青硅面层原材料要求及管理4 沥青硅面层施工准备5 沥青混合料配合比设计6 沥青硅面层试验段施工7 中、下面层热拌热铺沥青混合料施工8 上面层改性沥青混合料施工9 沥青硅面层施工质量管理与检查验收10沥青硅面层施工监理指南XX高速公路沥青混凝土面层施工技术指南1总则1.1 为确保XX高速公路沥青混凝土面层质量,统一规范沥青路面施 工,做到有章可循,减少盲目性,避免质量隐患或工程损失,特编制XX高速公路沥青混凝土面层施工技术指南(以下简称指南)。1.2 本指南是依据中华人民共和国国家标准沥青路面施工及验 收规范(GB5009
2、2-96 )和中华人民共和国行业标准 公路沥青路面 设计规范(JTJ014-97)、公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004 )、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004 )以 及XX高速公路路面施工图设计等文件编制而成,本指南作为上 述文件的补充和具体化,未涉及的内容按照以上有关标准、 规范和设 计文件执行。1.3 本指南是在满足现行施工规范的基础上,以设计文件、施工合同 文件、XX高速公路建设开发有限公司、总监办和路面深化设计组及 印发的有关技术文件作为技术依据。并借鉴国内外其它高速公路的成 功经验以及近年来国内外在沥青及沥青混合料方面所取得的最新研 究成果,且结合了
3、 XX高速公路的实际情况。因此当某些内容与规范 不一致时,XX高速公路沥青面层施工过程中,原则上以本指南 为准。1.4 本指南的适用范围为 XX高速公路已完工并经验收合格的沥 青下封层上,采用摊铺机摊铺的沥青混凝土面层的施工。1.5 本指南仅作为XX高速公路沥青面层施工的技术参考文件, 本指南中如在某些方面(施工监理程序、原材料验收程序)与 XX高速公路有关文件相冲突时,应以 XX高速公路有限公司印发的 正式文件为准。1.6 沥青路面施工必须作好前期准备工作,合理安排路面排水、防护 工程、通讯管线工程、交通安全设施等附属工程施工,不得污染已施 工的沥青面层。1.7 妥善处理施工废料,不得随地抛
4、弃废料,造成环境污染。工程完 工后,必须按照合同文件要求清理场地或复耕。1.8 安全生产,文明施工。制订严格的安全管理制度,准备必要的安 全设施和劳动保护手段。2施工准备工作2.1 施工组织2.1.1 在沥青混凝土面层开工前,业主应组织设计、施工、监理单位 进行技术交底。2.1.2 承包人应根据设计图纸、现场施工条件等,按合同文件规定的 人员配置、机械设备、施工方式、日期等进场,并应确定沥青混凝土 上、中、下面层的施工工艺流程、施工方案,编制详细的施工组织设 计,并报监理和业主批准。2.1.3 在沥青混凝土面层开工前,施工单位应对原材料仓库、施工、试验、机械等岗位的技术人员、各工程工人以及相关
5、管理人员进行上 岗培训,未经培训人员不得单位上岗操作。2.1.4 施工工地必须建立符合要求的工地试验室。承包人在备料和施 工过程中,应对沥青混凝土面层原材料进行调查取样、定期限抽检和 试验分析,提供符合要求的原材料和混合料配合比试报告。在施工过程中,应按有关规定及时地进行施工质量检测,提交自检报告。2.1.5 在进行沥青混凝土下面层施工之前,应对即将施工的已通过监 理工程师验收的路段进行检查,如发现局部高明显偏高,应报告监理 工程师,及时通知基层或封层承包人时行处理,以保证沥青混凝土面层的厚度。2.1.6 在进行路面面层施工前,应保证施工道路的基本平整、畅通,对 确有困难不能通行的路段,应修整
6、施工便道,以免延误运输时间。在 施工组织设计中应对混合料和原材料的运输车辆配备专人进行交通 管制,做好运输的交通分流工作,使之不形成渠化交通的轮迹,防止 破坏已完成基层和封层以及出现交通安全事故。2.1.7 应建立摊铺现场与沥青混合料拌和场之间快捷有效的通讯联络 , 在施工进行中,指挥台必须有人不间断值班,随时联络,及时进行生产2 调度和指挥,确保沥青混凝土面层摊铺的连续性。2.2 建立切实可行的施工质量保证体系2.2.1 建立健全质量管理制度:沥青混凝土面层施工应根据全面质量管 理的要求,建立健全完善的质量保证体系,实行严格的质量、工期和投 资控制以及工序管理与岗位责任制度,对施工各阶段的质
7、量应进行检 查、控制、评定,达到所规定的质量标准,确保施工质量及其稳定性。2.2.2 全面质量管理内容:施工全过程中的全面质量管理应包括备料、 施工准备工作、配合比设计、试验路铺设、施工过程中质量控制与管 理、各项技术指标的检验、交工与竣工验收检查,出现施工质量问题 的汇报、商议和解决等。应深入进行全员技术培训,提高施工操作和 管理水平,严格质量检查验收等关键环节。2.2.3 沥青混凝土面层拌和场、摊铺现场、工地试验室等应有旁站监 理工程师旁站,除承包人应按规定项目、批量或频率进行自检外,监 理应按有关规定进行质量抽查与认定。沥青混凝土面层施工的全过 程,均应接受质量监督站及业主的监管。3沥青
8、硅面层原材料要求及管理3.1 沥青3.1.1 XX高速公路中、下面层采用A-50或A-70道路石油沥青。其主 要技术指标应符合表3.1.1的要求。表3.1.1XX高速公路中、下面层用沥青技术指标要求试验项目规定值针入度(25C, 100g, 5s)(0.1mm)5070针入度指数-1.5+1.0延度(5 cm/min,15 C )不小于(cm)150延度(5 cm/min,15 C )不小于(cm)30软化点(球球法)(C)4655动力粘度(60 C)(Pa.s)不小于190闪点(COC)不小于(C)230含腊量(蒸储法)不小于()2密度(15C)(g/cm3)实测记录溶解度(三氯乙烯)不小于
9、()99.0质量损失不大于(%)0.5TFOF (或针入度比不小于(%)65延度(25C)不小于(cm)100RTFOT)后延度(15C)不小于(cm)80延度(10C)不小于(cm)103.1.2 沥青混凝土上面层采用 SBS改性沥青,其基层沥青采用 A-70 道路石油沥青,改性剂应采用星型SBS。作为改性沥青的基质沥青A-70的技术指标应符合表3.1.2-1的要求.SBS改性沥青的技术指标 要求应符合表3.1.2-2的要求。表3.1.2-1SBS改性沥青的A-70基质沥青技术要求试验项目规定值针入度(25 C, 100g, 5s)(0.1mm)7080延度(5 cm/min,15 C)不小
10、于(cm)150软化点(球球法)(C)4654闪点(COC)不小于(C)230含腊量(蒸储法)不小于()2密度(15C)(g/cm3)实测记录溶解度(三氯乙烯)不小于()99.0TFOF (或RTFOT)后质量(%)损失不大于0.5针入度比不小于(%)65延度(25C)不小于(cm)100延度(15C)不小于(cm)80表3.1.2-2 SBS改性沥青技术要求技本指标规定值针入度(25 C ,100g,5s) (0.1mm)240针入度指多C PI最小1+0.2延度 5 c ,5 cm/min(cm)最小30软化点Tr陋(C)最小70运动粘度135c (Pas)最小23闪点(C)最小230溶解
11、度()最小99离析,软化点差点(C)最大32弹性恢复25 C (%)最小80TFOF质量损失(%)最大1.0(或针入度比25 C (%)最小65RTFOT)后延度5 C (cm)最小15说明:1针入度指数 PI由15 C、25 C、30 c等三个上不同温度的针入度,按式 lgp=AT+K进行线性回归,在计算获得20-500A1+50API=参数A后由下式求等,但直线回归的相关系数R不得低于0.997。2表中135 c运动粘度可采用公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000 )中的“沥青粘度测定方法(勃洛克菲尔德粘度计法)”进行测定。若在不改变改性沥青物理学性质并符合安全条件的温度
12、下于泵送和拌和,或经试验证明适当提高泵送和拌和温度时能保证改性沥青的质量,容易施工,可不要求测定。有条件时应测定改性沥青在60 c时的动力粘度,用毛细管法测定。3改性沥青的现场制作后立即使用或贮存期间进行不间断的搅拌或泵送循环时,可不作离析试验。3.2 集料3.2.1 粗集料:中、下面层用粗集料应采用具有足够强度和耐磨耗性 的石灰石碎石,上面层粗集料应采用质地坚硬、表面粗糙、耐磨、具有良好嵌挤能力的玄武岩、安山岩、辉绿岩等石料破碎的碎石。碎石应洁净、干燥、无风化、无杂质,具颗粒形状应具有多棱角,接近立 方体。中、下层粗集料主要技术指标应满足表 3.2.1-1的要求,上面层 用粗集料的主要技术指
13、标应满足表 3.2.1-2的要求。为确保粗集料形 状符合要求,沥青面层用粗集料在细破作业时, 不得采用鄂式破碎机 加工,必须采用反击式或锤式碎石机破碎。表3.2.1-1 中、下面层粗集料质量指标要求指标规定值石料压碎值不大于()28石料强度不低于(级)2洛杉矶磨耗损失不大于()30视密度不小于(t/m3)2.5吸水率不小于()2.0对沥青的粘附性5级坚固性不大于(%)12名册长偏平颗粒含量(水洗法)不大于()15小于0.075项颗粒含量(水洗法)不大于(%)1软石含量不大于(%)2石料冲击值不大于(%)28杂石含量不大于(%)1说明:1、杂石是指石灰岩中的石英石、方解石、煤肝石等。表3.2.1
14、-2上面层粗集料质量指标要求指标规定值石料压碎值不大于(%)24石料强度不低于(级)2洛杉矶磨耗损失不大于()25视密度不小于(t/m3)2.5吸水率不小于()2.0对沥青的粘附性4级坚固性不大于(%)12名册长偏平颗粒含量(水洗法)不大于()10小于0.075项颗粒含量(水洗法)不大于(%)1软石含量不大于(%)1石料磨光值不小于(BPN)42石料冲击值不大于(%)28杂石含量不大于(%)1说明:1、在没有进行任何处理前,粗集料对沥青的粘附性应不低于4级,但达不到5级的石料,应采取抗剥离措施。2、杂石是指上面层集料中的酸性石料或煤肝石。3.2.2 细集料:上面层用细集料必须采用由制砂机专门生
15、产的优质石灰石机制砂,如果粘附性能达到要求,上面层也可采用玄武岩破碎的机制砂。中下面层用细集料一般采用石灰石破碎的优质机制砂。细集料应干净、坚硬、干燥、无风化、无杂质和其他有害物质。其主要技术指标要求为见表322-1。机制砂级配要求见表3.2.2-2表3.2.2-1细集料质量技术要求指标技术要求指标技术要求破碎用岩石强度(级)不低于2级坚固性(%)12视密度(t/m3)冷.5吸水率(%)2.0砂当量(%)次杂石含量(%)1对沥青的粘附性5级软石含量(%)2含泥量()3棱角性(S)左0表3.2.2-2机制砂级配要求筛孔尺寸(mm)通过率(%)4.751002.3675-1001.1850-850
16、.630-600.310-300.150-100.0750-53.3 填料:填料采用石灰石磨制的新鲜矿粉,不应含泥土杂质和团粒,要求干燥、洁净,使用其它强基性岩石等憎水性石料磨制的矿粉,必须书面报监量工程师和业主批准,其技术指标必须符合表3.3的要求。为提高沥青混合料的水稳性,可采用水泥或石灰作为填料代替等量矿粉,但石灰用量不宜超过集料总量的 2%,水泥用量不宜超过集料总 量的3%。表3.3矿粉质量技术指标指 标技术要求视密度(g/cm3)比.5含水量(%)粒度范围0.6 mm(%)1000.15 mm(%)901000.075 mm (%)75100外观无团粒结块亲水系数 1塑性指数8.0流
17、值(0.1 mm)20402050空隙率(%)353.54.5沥青饱和度(%)65756575矿料间隙率(%)*3*45.3.2XX高速公路沥青面层混合料稳定性指标必须符合表5.3.2所列的要求。表5.3.2沥青混合料水稳定性指标指标中、卜面层上面层浸水马歇尔试验(48)残留稳定度,不低于()8085冻融劈裂试验残留强度,不低于(%)75805.3.3 XX高速公路沥青面层混合料高低温稳定性指标符合表 5.3.3 所列的要求,每个合同段必须对沥青混合料做温稳定性验证试验; 有 条件时,宜对沥青混合料做低温稳定性验证试验。表5.3.3沥青混合料高低温稳定性指标指 标中卜面层上面层动相、7E度(次
18、/mm)15003000低温弯曲试验破坏应变(pe)200025005.3.4 XX 高速公路 AC-13(AK-13)、AC-20、AC-25 沥青面层应利用轮碾机成型的车辙试验件脱膜架起进行渗水试验,其渗水系数要求 不大于 120ml/min 。5.4 沥青混合料配合比设计分三阶段,即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段。三阶段设计合格后方可开展大规模施工。其中沥青混凝土上、中、下面层的目标配合比设计及生 产配合比设计试验报告必须报 XX公司中心试验室审批和备案。5.4.1 目标配合比设计阶段(1)确定各矿料的组成比例。分别用各施工单位实际使用的矿 料进行筛分,用计算
19、机或图解计算各矿料的用量,使合成的矿料级配在给定的级配范围内,特别是 0.075 mm, 2.36 mm, 4.75 mm,公称最 大粒径和中间粒径五档的筛孔通过率宜尽可能在给定级配的中值。并计算矿料混合料的合成毛体积相对密度和合成表观相对密度。(2)确定沥青混合料拌和击实温度。对普通道路石油沥青,沥 青产品确定后取样进行60 C、135 C、175 c表观粘度试验,绘制粘 -温曲线,以粘度0.17i0.02pa.s时的温度作为拌和温度;以 0.28 士 0.03pa.s时的温度作为击实温度。在不能作表观粘度过,也可以根 据沥青供应商或有条件的沥青试验室推荐的温度范围确定拌和温度 和击实温度。
20、(3)根据经验或己建类似工程沥青混合料的标准油石比来预估 最佳沥青用量。(4)确定矿料的有效相对密度对于中、下面层沥青混合料,宜以预估的最佳油石比拌和2组混合料,采用真空法实测最大相对密度,取平均值。然后根据下式 计算合成矿料的有效相对密度。100-PbFe=100Pb式中:Yse合成矿料的有效相对密度;Pb试验采用的沥青用量(占混合料总量的百分数),%;7 -试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度;加沥青的相对密度(25 C)对上面层,有效相对密度宜直接由矿料的合成毛体积相对密度与合成 表观相对密度按下式计算。辛e=C x sa +(1-C) x sbC=0.33 口2 行0.2936 3
21、+0.9339113尸( sb 丫 sa ) X100式中:肉合成矿料的有效相对密度;C合成矿料的沥青吸收系数;3广-合成矿料的吸收率;9材料的合成毛体积相对密度;羊a材料的合成表观相对密度;(5)确定沥青的最佳油石比。用以上计算确实的矿料组成和根据经验估计的油石比,按0.5%间隔变化,取5个不同的油石比,用实验小型拌和沥青混合料。试模和底座应按规定预热,按规定的击实次数和击实温度范围成型马歇尔试件,当不能绘制沥青粘一温曲线时可参 照表5.4.1控制试验温度。表5.4.1试验室沥青混合料拌和和成型温度范围沥青品种改性加肯普通沥青沥青加热温度165175 C155165 C矿料加热温度(包括填料
22、)180190 C170175 C沥青混合料拌和温度165175 C150160 C试模块热温度110130 C100120 C试件开始击实温度160165 C145150 C试件成型终了温度木5 C135 C利用最大理论密度仪测定混合料的最大理论相对密度(无最大理论密度试验仪可以根据混合料组成计算最大理论相对密度,上面层改性沥青混合料应采用计算最大理论相对密度),利用表干法测定马歇 尔试件的毛体积相对密度,并根据密度计算空隙率、矿料间隙率、有 效沥青的饱和度VFA等物理指标进行体积组成分析。(4)进行马歇尔试验,测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性质。根据上述试验结果绘制密度、饱和度、空隙率、
23、稳定度、流值 油石比曲线,求出相应于密度最大的沥青用量 ai,相应于稳定度最大的沥青用量a2,相应于目标空隙率(或中值)的油石比 a3,对应于沥青饱和度范围的中值的沥青用量 a4,计算最佳沥青用量的初始值 0ACi:0ACi= (ai +a2+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,按上式取前3者的平均值作为0ACi。对所选择的沥青用量范围,如果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a3所对应的沥青用量作为0ACi。(5)根据以上曲线求出满足表 5.3.1技术指标的沥青用量范围 OAC min OAC max , 计算中值0
24、AC2:0AC2= (OAC min +OAC max )/2检查0ACl是否在OACminOACmax范围内,若不在,就应调整级 配,重新进行以上试验;若在,根据 0AC1和0AC 2综合决定最佳油 石比0AC。一般0AC可取0AC1和0AC2的中值,必要时可根据气候、 交通量等实际情况进行优化选择。同时检验最佳沥青用量时的粉胶比 和有效沥青表膜厚度。对于 XX高速公路,沥青上、中、下面层沥青 混合料的粉胶比宜控制在0.8 1.2范围内。(6)按照以上方法确定的配合比试拌混合料, 检验高温稳定性、 水稳定性、低温抗裂性、密水性。要求用调整后的最佳沥青用量拌制 沥青混合料的车辙试验动稳定度、浸
25、水马歇尔试验的残留稳定度、 冻融劈裂残留强度比分别满足表 5.3.2、表5.3.3的要求,渗水系数不大于120m1/min。如果四者均满足要求,就可以此配合比为目标配合比。如果任一指标不满面足要求,就应分析原因,调整油石比范围或矿料级配,重新进行以上试验,直至完全合格,找出最佳级配和最 佳油料比为止。1.1 .2 生产配合比设计阶段对间歇式拌和机,心须从二次筛分后的各热料仓分别取样进行 筛分,以确定各热料仓的材料比例,使矿料合成级配接近规定级配范 围,供拌和机控制室使用,同时反复调整冷料仓进料比例以达到供料 均衡。由于不同的拌和机各振动筛孔径不同,以及振动筛的倾角和和振动强度均有差别,各相应热料仓的矿料筛分结果也不相同, 故应对 每台拌和机进行沥青混合料生产配合比的设计。并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量士 0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试 验,确定生产配合比的最佳沥青用量。 如果以上三个