沥青混合料路面施工工法

Sp-12.5沥青混合料路面施工工法1Superpave沥青混和料沥青路面施工工法二公局（洛阳）第四工程处襄十高速公路襄武段路面二标经理部2003年12月Sp-12.5沥青混合料路面施工工法2目录一、特点……………………………………………………3二、编制的依据及适用范围………………………………4三、工艺原理………………………………………………4四、技术标准………………………………………………5五、施工资源………………………………………………9六、施工工艺………………………………………………12七、质量要求………………………………………………42八、安全措施………………………………………………43九、环境保护………………………………………………43十、效益分析………………………………………………44十一、工程实例……………………………………………44Sp-12.5沥青混合料路面施工工法3Superpave沥青路面施工工法一、特点改革开放二十年来，我国公路逐渐形成了以高速、国道为主的公路网，为使沥青砼达到更高的性能，在我国主要采用改性沥青，提高路面抗永久变形的能力，抗低温开裂能力，抗疲劳开裂及抗水损能力，Superpave是在1987年由美国公路战略研究计划（SHRP）研制的一种全新的试验系统。Superpave沥青混合料设计系统采用旋转压实仪成型，它能较好地揉搓、模拟实际路面在气候与荷载的作用下所能达到的密实度，这样试验结果才能与实际路面的适用情况大致相同，Superpave设计要求集料具有类似于立方体的形状，具有粗糙纹理表面，具有较高内摩擦角的集料，以提高沥青混合料抗剪强度。高性能沥青路面(Superpave)设计采用旋转压实模拟现场施工、马歇尔方法进行设计验证和现场质量控制，它依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料和有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计，首先依据石料的性质进行级配组成设计，然后再进行油石比的选择，级配选择是通过不得超出规定的区间，控制点分别设在0.075mm、2.36mm、9.5mm、12.5mm、19mm，限制区处于0.3mm与2.36mm之间。Superpave新型沥青路面施工中展示了它的良好功能，离析少，表面均匀，石料嵌挤效果较好，抗车辙能力高等。Superpave混合料中通常Sp-12.5沥青混合料路面施工工法41#(2.36mm)料少，2#(2.36―4.75mm)料和3#(4.75―9.5mm)料占粗集料的绝大部分，所以温度散失快，应在运输过程中进行覆盖，减少温度的损失。在压实过程中，总的原则是：高频低幅、紧跟慢压，要增加压路机数量，加快碾压，同时在初压时减少洒水量。保证混合料在高温下完成压实，及时在高温下碾压，避免出现推移。Superpave路面大大改变了混合料的高温稳定性，表面均匀性和密水性。采用优质矿料及改性沥青结合料，用先进的施工设备经过热拌热铺，碾压而成的表面平整、密实、行车舒适、安全、噪音低、耐久性良好，养护维修方便的SP-12.5沥青混合料路面。二、编制的依据及适用范围本工法编制的依据是现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）和《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036-98）。本工法适用于SP-12.5沥青路面施工，由于我国幅员辽阔，地区气候、施工条件差异较大；集料规格、结合料种类、基层类型不同，可根据工程所在地的原材料、结合料的种类、基层类型及施工条件等实际情况，参考使用。三、工艺原理集料按设定的比例，经过充分烘干，矿料和沥青结合料在高温条件下，经过强制性拌和形成沥青混合料，采用自身有振夯系统和自动找平功能的摊铺机进行铺筑，并经过有效的碾压，使其形成表面平整、密实，有足够强度和稳定性，能承受设计荷载的作用，并有良好的表面功能的永久性结构物。对于沥青混合料路面，成型后一般为密实型结构，其强度由两部分Sp-12.5沥青混合料路面施工工法5形成，即矿料之间产嵌挤力和内摩阻力以及沥青结合料与矿物之间的粘结力。由于沥青混合料中采用了近似立方体形状、表面粗糙的优质矿料，各级矿料经过组合，有一定的嵌挤力和内摩阻力；同时沥青与矿料的相互作用使沥青在矿料表面产生化学组分的重新分布，形成一层结构沥青，从而使矿料具有较大的粘结力，使沥青混合料成型后具有足够强度和温度稳定性、水稳定性及耐久性。当集料为酸性时，不会形成结构沥青，因此需采取抗剥离措施提高集料表面活性来满足强度和水稳定性的要求。四、技术标准4.01用SP-12.5（Superpave12.5）沥青与改性沥青应符合下列要求：(1)根据路面设计的交通等级、结构类型，结合本地区的气候条件，确定重交通路石油沥青和SBS(I-D)改性沥青。两者的质量技术要求应分别满足各项指标。(2)生产AH-70号重交沥青的原油，宜是中东产的环烷基石油。沥青交货时应附有炼油厂的原油货源证明单和沥青质量检验单。施工单位应凭此“两单”收货，同时必须按规定进行抽样(每批不少于3个样品)试验，评定其合格后方可使用。石油沥青的质量技术要求试验项目指标针入度［250C，100g，5S］(0.01mm)60~80延度［5cm/min，150C］(cm)≥100软化点［环球法］(0C)44~54闪点［COC］(0C)≥230含蜡量［蒸馏法］(%)≤2密度［150C］(g/cm3)实测Sp-12.5沥青混合料路面施工工法6溶解度［三氯乙烯］(%)≥99.0动力粘度［600C］(Pa.S)220±30薄膜烘箱试验［1630C，5h］质量损失(%)≤0.8针入度比(%)≥55延度［250C］≥50延度［150C］≥40(3)SBS改性沥青的基质沥青，要求采用AH-70号重交道路石油沥青，对改性沥青的生产、使用应遵守以下规定：改性沥青的质量技术要求试验项目指标规程编号针入度P［250C，100g，5S］(0.01mm)40~50T0604-2000针入度指数PI-0.2T0604-2000延度D［5cm/min，150C］(cm)40T0605-1993软化点SP［环球法］[50C、150C、250C](0C)70T0606-2000闪点(0C)230T0633-1993离析、软化点差［48h、1630C］(0C)2T0661-2000粘度［1350C］（Pa.s）≤3［600C］（Pa.s）3000T0625-2000溶解度SB［三氯乙烯］(%)≥99T0607-1993弹性恢复［250C，10cm］(%)≥80T0662-2000旋转薄膜烘箱，试验［1630C，85min］质量损失Li(%)≤0.3T0610-1993针入度比P［250C］(%)≥65延度D［50C，5cm/min］(cm)≥20(A)工厂生产、供应的改性沥青，交货时除应附质量检验单外，还应Sp-12.5沥青混合料路面施工工法7附详细的产品说明，包括基质沥青的品种与标号，改性剂品种，采用的分散剂及稳定剂品种，生产日期与保质期，使用注意事项等。使用前，应按规定进行抽样试验，非全面符合的各项指标者不得使用。(B)当厂商在现场制备、供应改性沥青时，宜采用胶乳法或母体法生产。并应将生产条件、工艺、采用的胶乳或母体的品种与改性剂固体物含量、胶乳或母体的掺配量，以及试生产的改性沥青质量检验报告等送审批后方可生产。(C)改性沥青若需短时间贮存时，应转入贮存罐继续保温，同时进行不间断搅拌或泵送循环，并且在使用之前应抽样检验其质量，不合要求者应废弃。(D)沥青贮运站及沥青混合料拌和厂必须将不同来源的沥青分开存放，不得混杂。并且在罐内或油池中存贮的温度不得低于1100C，也不宜高于1400C。(E)沥青在贮运、使用及存放过程中，应有良好的防水措施，应避免雨水或加热管道蒸气进入沥青罐(池)中。4.02、粗集料应符合下列要求(1)自行加工为主、购买合格厂商的碎石来辅的方式，保障沥青面层用集料的供应。当采购的碎石不符合(或不全符合)质量规格要求时，必须进行精加工。(2)应本着质量第一的原则，进行深入调查与技术经济比较，选用玄武岩碎石做上面层用集料，严禁使用变质岩类碎石做面层集料。(3)粗集料的粒径规格应根据各结构层的设计类型，按照范围选用。(4)粗集料应接近正方体，洁净、无风化软石、无杂质、相对干燥，具有足够的强度和耐磨耗性。其质量应符合的规定；凡有一项指标不符合者不得使用。(5)不同来源、不同规格的粗集料均应隔开堆放，不得混杂。集料应分层平堆，每层设100~150斜坡，汽车紧靠斜坡卸料，然后用装载机往上Sp-12.5沥青混合料路面施工工法8推成斜坡。用传送带输送碎石，每堆高2m左右即应将其转开或推成平台，不得无限制地从圆锥体顶端往下溜堆。(6)粗集料(含部分细集料)的加工设备应符合要求。加工集料时，必须用人工精选片石，认真剔除风化软石及石英、长石、方解石等侵入杂石，并用手推车或翻斗车喂料，禁止用装载机或反铲喂料。(7)为方便施工配料，在进行集料加工时，应将其筛分成4个粒级档次，严格分开贮运和授料。各档筛孔尺寸应根据级配要求，结合石料性质与破碎机性能，通过试轧确定，并且在生产过程中还应经常检查筛网变形等情况，偏差大时应及时调整、更换。4.03、细集料应符合下列要求(1)面层用细集料(4.75mm以下)原则上应采用灰岩机制砂和石屑。(2)天然砂和石屑规格应分别符合要求。(3)细集料必须洁净、干燥、有棱角、无风化软石、无粉尘杂质。其质量应符合要求。检测项目标准SP-12.5混合料面层石料压碎值(Qa)(%)≤20洛杉矶磨耗损失(LA)(%)≤30视密度(ρa)(g/cm3)≥2.6吸水率(Wx)(%)≤2对沥青粘附性≥5级紧固性(%)≤12化学成分(CaO，SiO2)实测细长扁平颗粒含量(Qc)(%)(1：3)≤10水洗法小于0.075mm含量(%)≤1软石含量(%)≤1石料磨光值(PSV)(BPN)≤42Sp-12.5沥青混合料路面施工工法9沥青面层用细集料质量技术要求指标标准密度(g/cm3)≥2.5紧固性(0.3mm部分)(%)≤12砂当量(%)≥60棱角性(%)≥45对于石屑(4.75mm以下部分)，应侧重试验风化软石含量和粉尘含量，以及其棱角性，(通过2.36mm筛孔集料的松方空隙率)，不合格者不得使用。沥青面层用矿粉质量技术要求指标名称标准视密度(g/cm3)≥2.5含水量(%)≤1粒度范围(%)0.6mm1000.15mm90~1000.075mm75~100外观无团粒结块亲水系数14.04、填料应符合下列要求(1)沥青混合料的填料，应采用水泥厂专项生产的石灰岩矿粉，其质量应符合规定。(2)生产矿粉用石灰岩块片石中的泥土杂质(包括石英、长石、方解石等侵入体)应清除干净。(3)应控制引风机的阀门，使拌和机排除的粉尘全部废弃，不得回收利用。五、施工资源5.01、前场机械设备组合Sp-12.5沥青混合料路面施工工法10序号设备名称型号及规格单位数量备注1摊铺机ABG525台12双钢轮压路机DD110台23双钢轮压路机YZC-12台14双钢轮振荡压路机HD-90台1特大、大桥使用5轮胎压路机XP260台16手扶式小型振动压路机1-2T台17平衡梁基准装置套15.02、后场机械组合序号设备名称型号及规格单位数量备注1拌合楼MAP260E250L套12装载机ZL50台23装载机ZL50C台24变压器800KW台15发电机800KW台16运输自卸汽车15-20T台205.03、前场小型机具及用具检测仪器组合序号机具名称型号及规格单位数量备注1全站仪台12平整度尺6m套23小型发电机组8KW台14柴油发电机组15KW套15铝合金6m根106切割机7.5KW台15.04、试验检测仪器组合序号仪器名称型号及规格单位数量备注Sp-12.5沥青混合料路面施工工法111旋转击实成型仪台12数显针入度仪套13延度仪1.5m以上套14数显软化点仪套15试验室用沥青混合料拌和机台16自动马歇尔击实仪套17自动马歇尔稳定度试验仪套18燃烧炉