高模量沥青路面中面层(HMAC20)施工指导意见

1苏锡高速公路HMAC20高模量沥青路面施工指导意见高模量沥青，为工厂预制，其在保证沥青原有的优良性能基础上，采取特殊工艺或技术措施显著提高沥青的模量。由于沥青混合料模量与60℃动态剪切粘度具有密切关系，并且为区别其他改性沥青，提出高模量沥青的概念为：60℃复数模量不小于10kPa，同时沥青使用性能等级满足PG82-28要求的改性沥青。根据交通部标准JTGF402004《公路沥青路面施工技术规范》规定，结合国内外对高模量沥青的研究成果与技术经验，对高模量沥青混合料HMAC-20的施工提出如下指导意见。矿料级配应符合表一的规定。一、材料要求1、沥青沥青采用高模量沥青，其技术要求见表二。沥青性能整套检验委托有关试验单位进行，各施工单位和驻地监理组工地实验室对到场沥青三大指标进行检测，并留样备检。2、粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于2.36mm。应采用石灰岩等碱性石料，用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。集料质量应从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对不合格的集料不得装车、装船。粗集料技术要求见表三。3、细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂，石质为石灰岩，不能采用山场的下脚料。细2集料规格见表四。沥青路面HMAC20用沥青混凝土矿料级配通过率（%）范围表一类型方筛孔尺寸（mm）HMAC2026.510019.090-10016.078-9413.265-859.554-744.7535-552.3623-391.1814-280.69200.36150.154110.07537高模量沥青技术要求表二检验项目技术要求针入度（25℃，100g,5S）(0.1mm)不大于60延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于20软化点(TR&B)(℃)不小于80135℃运动粘度（Pa.s）不大于3.5离析，软化点差（℃）不大于2.5弹性恢复（25℃）（%）不小于80复数模量（60℃），kPa不小于10RTFOT后质量变化（%）不大于±1.0针入度比（25℃）（%）不小于60延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于15SHRP性能等级PG82－283沥青面层用粗集料质量技术要求表三指标技术要求石料压碎值不大于（%）24洛杉矶磨耗损失不大于（%）28视密度不小于（t/m3）2.60吸水率不大于（%）2.0对沥青的粘附性不小于4级坚固性不大于（%）12针片状颗粒含量不大于（%）15水洗法0.075mm颗粒含量不大于（%）1.0软石含量不大于（%）3.0沥青面层用细集料规格表四规格公称粒径(mm)通过下列方筛孔(mm)的质量百分率（%）4.752.361.180.60.30.150.075S160－310080～10050～8025～608～450～250～15注:（1）视密度不小于2.5g/cm3;（2）砂当量不得小于60%（宜控制在70%以上）,亚甲蓝值不大于25g/kg；（3）小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%；（4）棱角性不小于30s。4、填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁，矿粉质量技术要求见表五。沥青面层用矿粉质量技术要求表五指标质量技术要求视密度（t/m3）不小于2.50含水量（%）不小于1粒度范围0.6mm（%）0.15mm（%）0.075mm（%）10090-10075-100外观无团粒结块亲水系数1塑性指数4注：亲水系数宜小于0.8。4二、做好施工机械与质量检测仪器的准备工作1、必须配备齐全施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进展和质量的故障。沥青面层宜采用单幅全宽机械化连续摊铺作业，对于单幅双车道面层，应实施两台摊铺机梯队作业，以确保铺面的质量。因而必须配备以下主要施工机械（一个施工点）。（1）间歇式沥青混合料拌和机，产量大于200T/H，另配有80T以上热贮料仓。全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置。（2）进口沥青混合料摊铺机二台。（3）非接触式平衡梁两套（4只）。（4）压路机：25T及以上轮胎压路机不少于2台，10T及以上双钢轮带振动压路机不少于3台。（5）载重量15T以上的自卸汽车不少于20辆。2、必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。主要仪器设备如下。（1）针入度仪（2）延度仪（3）软化点仪（4）沥青混合料马歇尔试验仪（5）马歇尔试件击实仪（6）试验室用沥青混合料拌和机5（7）脱模器（8）沥青混合料离心抽提仪（带矿粉离心加速沉淀仪）或回流式全自动沥青混合料抽提仪（9）标准筛（方筛孔）（10）集料压碎值试验仪（11）烘箱（12）试模（不少于10只）（13）恒温水浴（14）冰箱（15）路面取芯机（16）路面弯沉仪（17）砂当量仪三、面层沥青混凝土的技术标准按沥青面层所选定的沥青混凝土类型，均为热拌密级配沥青混凝土混合料。参考国内外的研究成果与室内试验研究，以及JTGF402004的规定，高模量沥青混凝土应符合表六规定的马歇尔试验技术标准，沥青混合料进行配合比设计时，动稳定度不应小于6000次/mm，小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2500με。四、必须进行完善的沥青混凝土配合比设计1、热拌沥青混凝土配合比设计由马歇尔试验设计、抗水损害检验及车辙试验、低温小梁弯曲试验四部分组成。6热拌高模量沥青混凝土马歇尔试验技术标准表六试验项目沥青混凝土类型技术标准击实次数（次）HMAC20两面各75稳定度（KN）不小于8.0流值（0.1mm）2050空隙率（%）4.0～5.5沥青饱和度（%）65～75残留稳定度（%）不小于85注：1、沥青混凝土混合料矿料间隙率（VMA,%）当马歇尔试件设计空隙率（%）为4、5、6时，分别为13、14、15，当设计空隙率不是整数时，用内插法确定要求的最小VMA；2、冻融劈裂试验残留强度比不小于80%；3、配合比设计中，粉胶比宜控制在0.8～1.6范围内。2、热拌沥青混凝土配合比设计遵照下列步骤进行：（1）目标配合比设计阶段a、确定各矿料的组成比例。从施工现场分别取各类矿料进行筛分，用计算机或图解计算各矿料的用量，使合成的矿质混合料级配符合表一的范围。本计算应反复进行，使矿质混合料级配曲线应接近一条顺滑的曲线。b、确定沥青的最佳油石比。用计算确定的矿料组成和经验采用的油石比范围，按0.5%间隔变化,取五个不同的油石比，用实验室小型拌和机拌制沥青混合料，制备五组马歇尔试件。测定试件的密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度和流值，分别绘制各项指标的曲线。取相应于密度最大值的油石比a1、稳定度最大值的油石比a2和设计空隙率的油石比a3，按下式取三者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1。OAC1=（a1+a2+a3）/37求出能满足沥青混凝土各项标准的最大油石比OACmax和最小油石比OACmin，按下式取中值OAC2。OAC2=（OACmax+OACmin）/2如果最佳油石比的初始值OAC1在OACmax和OACmin之间，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油石比OAC，并结合交通气候特点论证地取用，其对应的试件空隙率在4%～5.5%范围内。如OAC1处在上述范围之外，应调整级配，重新进行配合比设计。c、残留稳定度检验。按以上配合比制备沥青混凝土马歇尔试件，做浸水48小时马歇尔试验，检验残留稳定度必须满足表六的规定。（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。必须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，使矿质混合料的级配接近目标配合比并符合表一的规定，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。同时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OAC±0.3%三个油石比，取以上计算的矿质混合料，用试验室的小型拌和机拌制沥青混合料进行马歇尔试验，根据试验结果综合确定生产配合比的最佳油石比OAC。按以上方法确定的OAC可能与目标配合比的OAC不一致，如相差不超过0.2个百分点，应按生产配合比确定的OAC进行试件拌和试铺，或分析确定试拌试铺用油石比；如8相差超过0.2个百分点，应找出原因，进一步试验分析后确定试拌试铺用油石比。c、残留稳定度检验。按以上生产配合比，用室内小型拌和机拌制沥青混合料，做浸水48小时马歇尔试验，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验和沥青含量、筛分试验，检验标准配合比矿料合成级配中，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目标配合比级配值，并避免在0.3mm~0.6mm处出现驼峰。由此确定正常生产用的标准配合比。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：对于高模量沥青，由高模量沥青供应商提供拌和压实温度，当条件不具备时，参照下表成型。（4）沥青混合料试件密度试验方法：沥青混合料统一用表干法的毛体积相对密度。9高模量沥青混合料试验拌和与击实温度℃矿料（包括矿粉）加热温度180～190沥青加热温度165～175沥青混合料拌和温度165～175试模预热温度160～170试件开始击实温度160～165试件成型终了温度不低于145（5）沥青混合料理论最大相对密度，按JTGF40B·5·9条规定以每天总量检验的平均筛分结果及油石比平均值计算获得，并与生产配合比设计值进行验证，差值应不大于0.005，否则应分析原因，论证后取值；试件的体积指标按B·5·10条规定的方法计算。（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。五、做好沥青下承层的检查与清扫1、检查下承层的工程质量，对其局部质量缺陷（例如严重离析和开裂等）应按规定进行修复。2、对下承层表面浮动集料应扫至路面以外，表面杂物亦清扫干净。灰尘应提前冲洗，风吹干净。六、铺筑试铺路面沥青各面层施工开工前，均需先做试铺路面。每个面层施工单位，通过合格的沥青混合料组成设计，拟定试铺路面铺筑方案，采用重新调试的正式施工机械，铺筑试铺路面。试铺路面宜选在正线直线段，长度不少于300m。10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、根据各种机械的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）确定沥青面层的松铺系数。4、确定施工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。试铺路面的铺筑，严格按交通部标准JTGF40－2004《公路沥青路面施工技术规范》规定操作。在试铺路面的铺筑过程中，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、11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。试铺路面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，试铺路面应基本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总结报告，由驻地监理工程师审