宁杭二期工程排水性沥青路面施工指导意见.docx
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宁杭二期工程排水性沥青路面施工指导意见
宁杭高速二期工程
排水性沥青路面施工指导意见
交通部公路科学研究院
2008年5月
根据排水性沥青路面有关科研技术成果，参照交通部现行技术规范、江苏省地方标准，技术服务单位特制定本施工指导意见，用以指导宁杭高速二期工程排水性沥青路面的施工和质量控制。
1准备工作
1.1原材料技术要求
本项目高粘度改性沥青采用基质沥青＋TPS外加改性剂合成，基质沥青宜采用SBS改性沥青，满足表1.1的技术要求，改性后的高粘度改性沥青应满足表1.2技术要求。
表1.1基质沥青技术要求
试验项目
单位
技术要求
针入度（25℃，100g，5s）
1/10mm
50~80
针入度指数PI
/
-0.2~+1.0
软化点
℃
≮60
延度（5℃）
cm
≮30
溶解度
%
≮99
弹性恢复（25℃）
%
≮70
密度（15℃）
kg/cm3
实测
RTFOT薄膜加热试验残留物
质量变化率
%
≯0.6
针入度比
%
≮65
延度（5℃）
cm
≮20
闪点
℃
≮230
运动粘度（135℃）
Pa.s
≯3
贮存稳定性，48h软化点差
℃
≯2.5
动力粘度
Pa.s
≮800
注:
1、所列试验项目检测频率按【关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目及检测频率的通知（苏高技（2004）203号）】的文件执行。
2、.除非专门说明，本文所列试验项目均以《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）相应条文为执行标准。
所指规范为《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）。
表1.2高粘度改性沥青技术要求
试验项目
单位
技术要求
针入度（25℃，100g，5s）
1/10mm
≥40
软化点
℃
≥80
延度（5℃）
cm
≥20
溶解度
%
≥99
弹性恢复（25℃）
%
≥85
密度（15℃）
kg/cm3
实测
RTFOT薄膜加热试验残留物
质量变化率
%
≤0.6
针入度残留率
%
≥65
延度（5℃）
cm
≥15
60℃动力粘度
Pa.s
≥50000
闪点
℃
≥230
运动粘度（170℃）
Pa.s
≤3
贮存稳定性，48h软化点差
℃
≤2.5
注：
所列试验项目检测频率按【关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目及检测频率的通知（苏高技（2004）203号）】的文件执行。
排水性沥青混合料所用粗集料应均匀、洁净、干燥，不含风化颗粒，针片状颗粒少，颗粒形状近似立方体，具有足够的强度和耐久性，宜选用高粘附性、高耐磨耗性、高耐破碎性的优质骨料，具体技术要求见表1.3。
当采用最大公称粒径为13mm的排水沥青混合料时，粗集料可采用规范S10与S12两种规格材料；在符合级配范围的条件下，也可以直接使用S11单一规格的粗集料，但对于S10与S11要求4.75mm的通过率较低，不宜超过5％。
表1.3粗集料技术要求
试验项目
单位
技术要求
压碎值
％
≤20
压碎值（高温）
％
≤24
洛杉矶磨耗损失量
％
≤28
视密度
g/cm3
≥2.60
吸水率
％
≤2.0
沥青粘附性
级
≥5
坚固性试验
％
≤12
针片状含量
其中粒径大于9.5mm
％
≤10
其中粒径小于9.5mm
％
≤12
水洗法<0.075mm颗粒含量
％
≤1
软石含量
％
≤2
磨光值
PSV
≥42
注:
1.检测频率按【关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目及检测频率的通知（苏高技（2004）203号）】的文件执行。
2.高温压碎值的试验方法按【关于印发沥青路面用粗集料高温压碎值试验方法的通知（苏高技（2007）67号）】执行。
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的粘结能力，具有较好的颗粒形状，禁止使用与沥青粘结性能较差的天然砂及酸性石料破碎的机制砂，禁止使用石屑，其质量应符合表1.4要求。
排水性路面细集料可采用0～2.36mm机制砂或天然砂，规格上要求2.36mm的通过率宜大于90％。
细集料必须采取搭棚防雨措施。
表1.4细集料技术要求
试验项目
单位
标准要求
备注
视密度
g/cm3
≥2.50
坚固性（>0.3mm部分）
％
≤12
砂当量
％
≥70
适用于机制砂
亚甲蓝值
g/kg
≤1.5
适用于机制砂
含泥量
％
≤1
适用于天然砂
棱角性（流动时间法）
s
≥30
注：
所列试验项目.检测频率按【关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目及检测频率的通知（苏高技（2004）203号）】的文件执行。
填料要求采用石灰岩矿粉，干燥、洁净。
进场矿粉应密闭保存、不得受潮，拌和机回收的粉料严禁使用。
在粗集料粘附性不符合要求时，可考虑添加抗剥落剂，通常添加消石灰，消石灰的添加量可占矿粉量的约40％。
矿粉技术要求如表1.5所示。
表1.5矿粉技术要求
试验项目
单位
技术要求
视密度
g/cm3
≥2.50
含水量
％
≤1
外观
无团粒结块
亲水系数
≤1
塑性指数
≤4
筛分通过率
％
＜0.6mm
100
＜0.15mm
90～100
＜0.075mm
75～100
注：
所列试验项目检测频率按【关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目及检测频率的通知（苏高技（2004）203号）】的文件执行。
防水粘层材料可采用SBS改性乳化沥青，技术要求如表1.6所示。
表1.6SBS改性乳化沥青技术要求
试验项目
单位
技术要求
破乳速度
快裂
粒子电荷
阳离子（+）
道路标准粘度C25，3
s
10～25
恩氏粘度（25℃）
1～10
筛上剩余量（1.18mm）
%
≤0.1
与集料的粘附性
≥2/3
163℃蒸发残留物
残留物含量
%
>50
针入度（25℃）
0.1mm
80～130
软化点
℃
≥50
延度（5℃，5cm/min）
cm
≥30
弹性恢复（25℃，1h）
%
≥60
动力粘度
Pa.s
≥500
储藏稳定性
24小时
%
≤1.0
120小时
≤5.0
注:
检测频率按【关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目及检测频率的通知（苏高技（2004）203号）】的文件执行。
前述各种材料进场时，应按有关规定进行监理见证取样，进行相关自检和外委检验，经检验合格后方可使用。
1.2附属工程施工
绿化工程、路基防护、排水设施等附属工程施工宜提前完成，以防污染排水性沥青路面。
1.3中面层渗水情况评价
施工防水粘结层前应对中面层渗水情况进行评价，尤其是桥面、横缝、纵缝、距中间带路缘石和路肩边缘等薄弱部位，调查部位及方法按下表1.7执行。
表1.7渗水情况调查部位及方法
项目
频度
备注
外观
全线
人工调查、记录
渗水系数
横缝、纵缝、距中间带路缘石和路肩边缘50cm内等薄弱部位；桥面至少1次
按JTJ059-95中的T0971-95测定
1.4防水粘结层施工
1）防水粘结层施工准备
材料应有出厂检测报告，进场前按前述要求检验。
施工机械设备应使用高性能的沥青洒布车，不宜使用小型控压喷涂机，同时配备两台除尘机。
中面层表面要求平整、干燥、干净，无任何松散石料、灰尘与杂质。
2）防水粘结层施工
如果中面层横缝、纵缝、中间带路缘石和路肩边缘附近部位、桥面等部分渗水系数大于50ml/min，则对这些薄弱部位先洒布0.15~0.2kg/m2（以沥青量计）的防水粘结层材料进行局部处理，然后再用0.3～0.5kg/m2（以沥青量计）的的防水粘结层材料进行全幅洒布，待防水粘结层材料完全破乳实干后才能进行上面层施工。
具体施工控制要点有：
①洒布或喷涂要均匀，无漏涂，无堆积，达到充分渗透。
②洒布或喷涂时要观察材料的外观与均匀性，并按要求对洒布量进行检测，正式摊铺上面层前必须按要求检验渗水性，施工后检测粘结强度和抗剪强度指标。
③防水粘层施工结束后，严禁行人、自行车和各种车辆通行。
摊铺时运料车要在指定地点调头倒行至摊铺机，限速5公里，禁止刹车。
④遇下列情况之一必须停止施工：
气温低于5℃时；风力大于或等于5级时；雨天或预计2小时内下雨时。
1.5施工机械设备的准备工作
必须配备齐全的施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机。
排水混合料采用机械化连续摊铺作业，必须配备以下主要施工机械：
（1）间歇式沥青混合料拌和机，产量大于320T/H。
全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置。
拌和机应配备良好的二级除尘装置和添加剂自动投放装置或人工投放监控装置。
（2）沥青混合料摊铺机三台（其中一台备用）。
（3）非接触式平衡梁装置两套（4只）。
（4）压路机：
8-12T钢轮压路机4台，16-20T胶轮压路机1台。
（5）载重量15T以上的自卸汽车20辆左右。
（6）智能型沥青洒布车1辆。
1.6质量检测仪器的准备工作
试验室必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件，保证按照规定正常开展各项试验检测。
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
（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）
（9）沥青路面用标准筛（方筛孔）
（10）集料压碎值试验仪
（11）烘箱（至少两台）
（12）试模（不少于12只）
（13）恒温水浴
（14）冰箱
（15）路面取芯机
（16）路面平整度仪
（17）砂当量仪
（18）渗水仪
（19）真空减压毛细管粘度仪
（20）洛杉矶磨耗试验机
（21）车辙试验机
（22）劈裂试验夹具
2排水性沥青混合料配合比设计
排水性沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。
2.1目标配合比设计
排水性沥青混合料集料推荐级配范围如表2.1。
目标配合比设计具体步骤如下：
①检验原材料的技术指标；②在推荐的级配范围，根据期望的目标空隙率试配三种配比方案，使2.36mm筛孔通过率在中值范围±3％左右；③利用理论计算法，根据沥青膜厚度和集料表面积预估沥青用量，不同沥青按不同膜厚计算；④击实成型马歇尔试件，检验体积指标，主要是空隙率能否达到目标空隙率的要求；⑤达到要求后再按±0.5%，±1%变化沥青用量，分别进行析漏试验、飞散试验，将试验结果绘制成图，通常以沥青析漏试验的反弯点作为最佳沥青用量，且析漏量一般不超过0.8%（烧杯法），在此范围内再参照马歇尔试验的结果，选择合适的沥青用量作为最佳沥青用量；⑥最后进行排水性沥青混合料性能检验（见表2.2），包括排水性能、抗水损坏性能、飞散试验与车辙试验等。
表2.1排水性沥青混合料集料级配范围
筛孔尺寸（mm）
通过率（%）
16.0
100
13.2
90～100
9.5
40～71
4.75
10～30
2.36
9～20
1.18
7～17
0.6
6～14
0.3
5～12
0.15
4～9
0.075
3～7
表2.2排水性混合料设计技术要求
试验项目
单位
技术要求
马歇尔试件击实次数
次
双面50
空隙率
％
19～22
稳定度
kN
≥4.0
析漏损失
％
≤0.8
飞散损失
％
≤20
浸水飞散损失
％
≤30
车辙试验动稳定度
次/mm
≥3000
残留马歇尔稳定度
％
≥80
冻融劈裂试验残留强度
％
≥70
浸水车辙动稳定度
次/mm
≥1500
渗水试验
ml/15s
＞900
注：
本渗水试验方法具体见4.8（5）。
排水性沥青混合料室内试验温度控制按下表所列。
表2.3排水性沥青混合料室内试验温度
矿料加热温度
180～190℃
沥青加热温度
根据沥青种类确定
沥青混合料拌和温度
180℃
击实和车辙成型温度
165℃
析漏试验温度
185℃
配合比设计时拌制沥青混合料需采用小型沥青混合料拌和机，以模拟生产实际情况。
每组试件不少于4个。
试件的配料、拌和均应单个进行，以确保试验的稳定性和一致性。
2.2生产配合比设计
按目标配合比确定的各冷料仓供料比例上料，从二次筛分后各热料仓取样进行筛分，按目标配合比确定的合成级配曲线确定各热料仓的配合比例。
同时，反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%等三个沥青用量进行试拌，取各油石比试拌料进行析漏试验、飞散试验与马歇尔试验，考察析漏量与体积指标，根据结果可进行适当调整。
2.3生产配合比验证
按照确定的生产配合比铺筑试验段，试验段长度不少于300m。
取现场料进行马歇尔试验、析漏量试验、车辙试验、浸水马歇尔试验和飞散试验，根据抽提、筛分试验结果分析拌合楼对配比控制的准确性。
对铺筑的试验路段进行有关性能测试，根据试验施工指标情况分析生产配合比的适用情况，确定摊铺机的操作方式，确定适宜的压实工艺与压实程序（包括明确具体的碾压时间，碾压顺序，碾压温度，碾压速度，静压与振压最佳遍数，压路机类型组合，压路机型号与吨位，压路机振幅、频率与行走速度的组合等）、以及施工缝的处理方式等。
3排水性沥青路面施工
3.1排水性沥青混合料的拌制
（1）拌和设备要求
采用大型间歇式沥青拌和机，要求配有二级除尘设备，并能准确控制矿料、沥青的加入量和时间。
对应于实验室使用的4.75mm与2.36mm方孔筛，拌和机二次筛分的振动筛网宜配置对应筛网（通常为5mm筛与3mm筛）。
当使用高粘度沥青添加剂时，拌和锅应设投料口，宜采用自动装置添加改性剂，核查计量装置的准确性，保证投放时间；人工添加时必须安装响铃提醒装置和视频监控设备。
加热后集料测温宜采用接触式，不宜采用红外式测温装置。
沥青用量添加精度应能控制在±0.2％范围之内，TPS的添加精度在±2％范围之内。
控制室必须能逐盘打印（或记录）各种矿料、沥青的用量及其总量。
（2）混合料生产温度控制
排水性沥青混合料生产温度控制如表3.1所示。
出料温度低于下限值170℃或高于上限值195℃的沥青混合料必须废弃处理。
表3.1排水性沥青混合料生产温度控制（单位℃）
类型
基质沥青加热温度
矿料温度
混合料出料温度
高粘度沥青添加剂
160～170
185～200
175～185
（3）拌和时间
拌和时间经试拌确定，推荐干拌8－10s，湿拌45s，应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度，无花白料、无结团成块或严重的粗细集料分离现象。
3.2排水性沥青混合料的运输
（1）运料车应用双层篷布覆盖，用以保温、防雨、防污染，运料车到达现场后等本车混合料摊铺完后才可揭开保温篷布。
（2）到达现场时混合料温度不应低于170℃。
（3）为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板涂一层隔离剂（如植物油和水的混合物），但不得有余液聚在车厢底部。
（4）自卸汽车运输能力应比拌和能力和摊铺速度有所富余，要求使用15t以上自卸汽车运输。
（5）每天开始摊铺时排在施工现场等候卸料的运料车不少于4辆。
施工过程中，摊铺机前方一般应有2～3辆运料车等候卸料。
（6）注意问题
运输车辆不得污染已开放交通的排水性沥青路面；严禁急转或紧急刹车。
排水性沥青混合料具有较高的空隙率，热量散发较快，必须落实好保温措施。
在运输过程中如运料车的轮胎发生污染，应洗净轮胎后再进入施工现场。
3.3排水性沥青混合料的摊铺
（1）采用2台摊铺机组成梯队作业进行全幅摊铺，两台摊铺机相隔间距宜为5～10m。
（2）根据拌和机拌和能力、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度，经计算确定摊铺速度，通常宜控制在2.0m/min左右。
同时，应保证摊铺机缓慢、均匀、连续不断地摊铺，不得出现停机待料或者随意改变摊铺速度的情况。
（3）摊铺温度与松铺厚度紧跟摊铺机测量，并予以记录，摊铺后沥青混合料温度控制宜在155～170℃，松铺系数经试铺确定。
（4）注意问题
摊铺前摊铺机熨平板加热温度应在100℃以上。
摊铺过程中要派人在摊铺机后巡查，如果有局部油斑、离析、波浪、裂缝等异常现象要及时分析原因，采取措施人工清除，用热料换补，一起碾压。
当气温低于10℃时，禁止摊铺。
3.4排水性沥青混合料的压实
（1）初压与复压宜采用3～4台8～12t钢轮压路机，终压可考虑采用1台胶轮压路机。
（2）使用双钢轮压路机、轮胎压路机并列成梯队的方式碾压，按初压、复压、终压三个阶段进行。
压路机从外侧向中心碾压，由低处向高处碾压，轮迹始终与路基中线平行，相邻碾压带重叠15～20cm轮宽。
（3）初压应在混合料摊铺后紧跟进行，压实温度控制在150～165℃，不得产生推移、发裂，初压为2遍。
初压后观察平整度、路拱，发现问题及时作适当调整。
（4）复压宜采用与初压相同的双钢轮压路机，紧接初压进行，复压为3~5遍。
（5）为防止较高温度下胶轮压路机粘轮，终压路面温度为50～70℃，采用胶轮压路机压实1遍，胶轮碾压应重叠1/3的轮宽，以消除压痕，揉搓稳定细料。
（6）注意问题
碾压方法应在试验段试铺时进行不同方案比较后确定，根据试验段碾压效果调整稳定、可靠后再大面积施工。
压路机行驶速度保持均匀一致，不得在未碾压成型的混合料和刚碾压成型的路面上转向，也不得停留在高于120℃且已压实成型的路面上。
同时，压路机在操作或静止时，要采取有效措施防止油料、润滑脂或其它杂质落于路面。
为防止粘轮，可向压路机碾压轮喷少量水，以不粘轮为原则。
由于压路机转向或其他原因引起的任何位移及时用路耙修整，需用新混合料修补的部位要立即进行。
3.5接缝施工
（1）横缝采用垂直的平接缝，摊铺前应涂刷粘层材料，摊铺后应充分压实，连接平顺。
（2）纵缝应避开行驶车辆的轮迹，而且要与中面层纵向接缝错开20cm以上。
纵缝采用热接缝，施工时应将梯队作业摊铺的混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，最后作跨缝碾压以消除缝迹。
（3）注意问题
在横向施工缝开始施工时，必须控制好平整度，不宜人工补料调整平整度，同时要及时碾压，防止料温损失无法压实。
排水性沥青路面摊铺过程如果出现较长时间中断，应移开摊铺机，设置施工横缝。
3.6交通控制
（1）为防止污染路面，排水性沥青面层施工后宜封闭交通。
（2）紧急情况或施工车辆必须通行时应待摊铺层完全冷却，表面温度低于50℃方可开放，并严禁急刹或急转。
需要提早开放交通时，可洒水冷却至表面温度低于50℃。
（3）施工车辆通行时，必须保证轮胎洁净；人员通行时，亦应防止泥土污染。
（4）交通工程作业必须铺设编织布等措施防止污染；同时严禁施工车辆急转、急刹。
3.7桥面部分边缘排水处理
为了增加排水效率，在桥面排水性沥青路面边侧可设置10cm宽的导水槽。
导水槽可在上面层施工时完成，即用同样尺寸木块设在防撞墙旁边，摊铺碾压后把木块抽出即可形成导水槽；也可采用施工后切割的方法处理。
3.8标线漆
排水性沥青路面上标线应用热熔喷涂法施工，热熔型涂料的稠度要提高，软化点控制在技术标准90~125℃上限，具体可根据现场试验调整，注意施工材料数量消耗会增大。
4施工过程中的质量管理与控制
施工过程中的各种材料检验和施工指标检验频率和控制标准按照以下对应表列要求执行，未列出质量标准的，参照前述要求。
4.1高粘度改性沥青质量检验
表4.1高粘度沥青施工过程中检验项目与频率
检查项目
检查频度
针入度
每2天1次
软化点
每2天1次
延度（5℃）
每2天1次
60℃动力粘度
每2天1次
RTFOT试验残留物针入度
每4天1次
4.2防水粘结层原材料质量检验
表4.2SBS改性乳化沥青检验项目与频率
检查项目
检查频度
外观
每天至少2次
蒸发残留物含量
每2天1次
蒸发残留物针入度
每2天1次
蒸发残留物软化点
每2天1次
蒸发残留物延度
每2天1次
4.3防水粘结层施工后的质量检验
表4.3SBS改性乳化沥青防水粘结层施工后检验项目与频率
检验项目
频率
备注
外观
随时
人工调查、记录
洒铺量
每半天检测1次
按设计要求
现场渗水性
每200m1次，桥面、通道处至少1次
选择不利位置
4.4沥青混合料生产质量管理与控制
表4.4沥青混合料生产检测项目、频率与质量标准
检验项目
频率
质量标准
外观
随时
均匀、无花白料、无析漏
成品温度
每车1次
175～185℃
TPS添加计量
每天开工前两次试验
±2％
每天或每台班总量检验
±1％
级配
每日2次
最大公称粒径,0.075mm：
±2%
2.36mm：
±3%
其他筛孔：
±4%
沥青用量
每日2次
±0.2%
析漏
每日1次
≤0.8%
马歇尔试验
每日2次
≥4.0KN
空隙率
每日2次
±2%
马歇尔残留稳定度
每2日1次
≥80%
车辙试验
每2日1次
≥3000次/mm
肯塔堡飞散损失
每2日1次
≤20%
理论最大密度
每2日1次
计算法
热料仓筛分结果
每2日1次
实际测定
总量检验
每1日1次
【关于加强高速公路沥青路面施工质量动态管理和沥青混合料拌合机生产数据总量控制的通知（苏高技（2006）71号）】
注：
1.矿料级配和油石比必须进行抽提筛分和总量检验的双重检验控制。
2.理论最大密度【关于确定沥青混合料理论最大相对密度补充规定的通知（苏高技（2006）127号）】的办法执行。
注意问题：
①拌和楼要及时打印每盘料及其总量的数据；
②料温检测结果必须书面记录，作为施工原始资料保存，每天开始拌和的排水性沥青混合料料温最容易波动，超温的沥青混合料必须废弃，并予以书面记录；
4.5摊铺现场质量管理
（1）施工过程中必须加强排水性沥青混合料温度的检测，包括混合料到场温度、摊铺温度、终压温度等，施工过程温度控制按表4.5进行。
表4.5施工过程温度控制
到场温度
≥170℃
摊铺温度
≥155℃
初压温度
宜紧跟摊铺机
复压温度
紧跟初压
终压温度
表面60℃左右
（2）摊铺过程中设专人检查摊铺完的沥青路面质量，发现离析、油斑、明显轮迹、裂缝、不平整等缺陷及其处理情况要予以记录。
（3）紧跟摊铺机后用插尺检测松铺厚度，并予以记录。
4.6成型后排水性沥青面层的质量检验
成型后排水性沥青面层的质量检验按表4.6进行。
表4.6成型后排水性沥青面层检查项目、频率与质量标准
项目
频率
质量标准
现场渗水性
见注1
≥900ml/15sec，合格率不小于90%。
现场空隙率
见注1
设计空隙率±2%，合格率不小
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