橡胶沥青ARSup13施工指导意见.docx
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橡胶沥青ARSup13施工指导意见
镇江市312国道城区改线段工程路面施工技术指南系列
镇江市312国道城区改线段工程
橡胶沥青混合料AR-Sup13施工指导意见
镇江市312国道城区改线段工程建设现场指挥部苏苏交科集团股份有限公司
2016-2
成品湿法橡胶沥青Superpave沥青混合料采用旋转压实仪成型试件，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、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。
它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计，然后再进行沥青用量的选择。
在吸收国外先进设计方法的基础上，结合我省试验研究成果，对312国道镇江城区改线段工程成品湿法橡胶沥青AR-Sup13上面层施工提出此指导意见。
一、准备工作
1．施工机械
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度和质量的故障。
沥青上面层宜采用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，以确保摊铺面的质量。
因而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180T/H，另配有50T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三台（其中一台备用）。
（3）压路机：
30T轮胎压路机不少于3台，13T双钢轮压路机不少于3台。
（4）载重量15T以上的自卸汽车不少于20辆。
（5）非接触式平衡梁装置两套（4只）；
（6）洒水车。
2．质量检测仪器
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
（7）脱模器
（8）沥青混合料离心抽提仪（配离心加速沉淀仪）或燃烧炉
（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
（18）真空法理论最大相对密度试验仪
（19）旋转压实仪
（20）渗水系数测定仪
（21）路面平整度仪
（22）摩擦系数摆式仪
（23）构造深度测定仪
二、混合料组成设计
1．材料要求
（1）橡胶沥青
工厂法生产的成品橡胶沥青技术要求应满足下表1要求。
表1成品橡胶沥青技术要求
检验项目
单位
成品橡胶沥青技术指标
针入度25℃,100g，5S
0.1mm
35~65
延度5cm/min，5℃，不小于
cm
15
软化点环球法，不小于
℃
60
动力粘度（60℃），不小于
Pa·s
12000
运动粘度（135℃），不大于
Pa.S
10
运动黏度（177℃），不大于
Pa.s
1.5
闪点，不小于
℃
240
离析，软化点差，不大于
℃
10
弹性恢复（25℃），不小于
%
80
RTFOT后残留物
质量损失，不大于
%
-0.8~+0.8
针入度比（25℃）不小于
%
65
延度5cm/min，5℃不小于
cm
5
（2）集料
应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒，粗细集料技术要求分别见表2、表3。
表2沥青上面层用粗集料质量技术要求
检验项目
技术要求
石料压碎值不大于（％）
常温
28
表观相对密度不小于
2.60
吸水率不大于（％）
2.0
对沥青的粘附性（掺抗剥离剂）不小于
4级
针片状颗粒含量不大于（％）
15
水洗法<0.075mm颗粒含量不大于（％）
1号料
0.6
2号料
0.8
3号料
1.0
软石含量不大于（％）
5
洛杉矶磨耗损失不大于（％）
30
坚固性不大于（％）
12
磨光值不小于（BPN）
42
表3沥青上面层用细集料规格
规格
公称粒径
（mm）
通过下列方筛孔（mm）的质量百分率（%）
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
S16
0－3
100
80～100
50～80
25～60
8～45
0～25
0～15
注:
（1）表观相对密度不小于2.6;
（2）砂当量不得小于60%（宜控制在70%以上），亚甲蓝值不大于5g/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。
（3）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4。
拌和机回收的粉料不得用于拌制沥青混合料。
表4AR-SUP13用矿粉技术要求
指标
技术要求
视密度不小于（t/m3）
2.50
含水量不大于（%）
1
粒度范围（%）
<0.6mm
100
<0.15mm
90～100
<0.075mm
75～100
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）外掺剂
成品橡胶沥青Sup13宜掺入必要的外掺剂以提高橡胶沥青与集料的粘附性及混合料的水稳定性能，掺量为混合料重量1～2％，具体掺量通过试验确定。
适宜的外掺剂为普通硅酸盐水泥或消石灰。
2．AR-SUP13的设计标准
成品橡胶沥青混合料矿料级配应符合表5、表6的规定，体积指标及性能要求应符合表7、表8和表9的规定。
表5Superpave13设计集料级配限制区界限
筛孔尺寸（mm）
限制区范围（通过率%）
0.3
0.6
1.18
2.36
最小
15.5
19.1
25.6
39.1
最大
15.5
23.1
31.6
39.1
表6Superpave13设计集料级配控制点界限
筛孔尺寸（mm）
控制点范围（通过率%）
12.5
9.5
2.36
0.075
最小
90
--
28
2
最大
100
90
58
10
表7Superpave13技术指标表
沥青混合
料类型
压实度（%）
VMA（%）
VFA（%）
F/A
AASHTOT283（%）
N初始
N设计
N最大
Sup13
≤89
96
≤98
≥14
65～75
0.6～1.2*
≥80
*注：
当级配在限制区下方通过时，粉胶比可取值0.8～1.6。
表8Superpave13混合料马歇尔技术指标表
沥青混合料类型
空隙率（%）
稳定度（KN）
流值
（0.1mm）
VFA（%）
VMA（%）
残留稳定度（%）
冻融劈裂强度比（%）
Sup13
4～6
≥8.0
20～50
60～70
≥14
≥85
≥80
表9成品橡胶沥青Sup13混合料性能指标
试验项目
技术标准
性能验证要求
浸水残留稳定度（%）不小于
85
冻融残留强度比（%）不小于
80
车辙试验动稳定度（次/mm）不小于
3000
弯曲破坏应变（με）不小于
2000
3．AR-SUP13配合比设计
（1）目标配合比设计
a、原材料检测
从工程实际使用的材料中取各种代表性原材料，分别按照现行《公路工程沥青和沥青混合料试验规程》和《公路工程集料试验规程》对各类矿料进行筛分，并对基质沥青、胶粉、橡胶沥青、各类矿料和外掺剂进行检测，确保原材料的质量。
b、矿料配比设计
依据Superpave设计方法，在选择集料结构时，首先调试选出粗、中、细三个级配，根据集料的性质（密度和吸水率）计算出三个级配的初始沥青用量，然后用初始沥青用量成型试件，根据试验结果计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4.0%时所需的沥青用量及相应的沥青混合料体积性质，如矿料间隙率（VMA）、沥青饱和度（VFA）、粉胶比（DP）、初始旋转次数压实度（%Gmm@ini）等。
根据表8技术要求，从三种级配中确定满足技术要求的级配做为设计级配。
c、确定设计橡胶沥青用量
根据b中矿料设计级配和初试橡胶沥青用量试验结果，按0.5%间隔变化，根据经验取四个不同的橡胶沥青用量，制备马歇尔试件，计算各组试件密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度和流值等，分别绘制各项体积指标的曲线。
根据设计空隙率并综合考虑其他各项体积指标是否满足表8和表9的技术要求，确定设计沥青用量。
d、最大次数验证
依据上述设计结果，取设计级配和沥青用量，验证设计沥青用量在压实次数设定在N最大时对应的体积性质指标是否满足表9要求。
e、配合比设计检验
按以上设计矿料配合比和设计橡胶沥青用量制备马歇尔试件，进行浸水马歇尔试验，冻融劈裂试验、高温动稳定度试验和低温抗裂性能试验，试验结果必须满足表9的要求。
不符合要求必须重新进行配合比设计。
（2）生产配合比设计
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，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、确定最佳沥青用量。
取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC和OAC±0.3%，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旋转压实试验，检验沥青混合料体积性质，确定最佳沥青用量。
生产配合比确定的最佳沥青用量与目标配合比确定的最佳沥青用量之差应不超过0.2个百分点。
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8的规定。
（3）生产配合比验证
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旋转压实检验、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。
（4）关于沥青混凝土室内试验中几点统一做法
a、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。
b、每组试件个数Superpave方法一律不少于3个，马歇尔一律用6个。
c、试件成型温度：
参照下表温度成型，开始击实温度宜不低于170℃。
试模应按规定预热。
表10成品橡胶沥青AR-Sup13室内拌和与击实温度（℃）
矿料
170～175
沥青加热温度
170～180
沥青混合料拌和温度
165～175
试模预热温度
165～175
试件成型温度
165～175
试件成型终了温度
不低于145
d、沥青混合料试件密度试验方法：
上面层沥青混合料统一用表干法的毛体积密度。
e、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沥青用量平均值计算获得，并与生产配合比设计值进行验证，差值应不大于0.005g/cm3，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。
f、试件的配料、拌和均应单个进行，以确保试验结果的一致性。
4．试拌试铺
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。
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：
a、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。
b、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沥青用量。
（3）通过试铺决定：
a、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。
b、压实机具的选择、组合，压实顺序，碾压温度，碾压速度及遍数。
c、施工缝处理方法。
d、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，严格按部颁标准JTGF40《公路沥青路面施工技术规范》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。
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查，经总监批准后即可作为申报正式开工的依据。
三、AR-SUP13混合料施工
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）细集料应采用钢结构防雨大棚覆盖，矿粉应入罐存放，细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。
2．AR-SUP13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10～15℃，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11。
表11沥青混合料的施工温度℃
沥青加热温度
175-185
混合料出厂温度
正常范围175-185超过195℃者废弃
混合料运输到现场温度
不低于170
摊铺温度
正常施工
不低于160
低温施工
不低于165
开始碾压混合料内部温度
正常施工
不低于150
低温施工
不低于155
复压最低温度
正常施工
不低于130
低温施工
不低于135
碾压终了表面温度
钢轮压路机
不低于110
（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。
一般干拌时间不低于5秒，湿拌时间不低于35秒。
（4）要注意目测检查混合的均匀性，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旋转压实试验、马歇尔试验和抽提筛分试验，检验沥青用量、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。
沥青用量与设计值的允许误差至。
矿料级配与生产设计标准级配的允许差值
mm±2%
≤mm±4%
≥mm±5%
沥青混合料沥青含量、级配的确定宜采用燃烧法试验确定，也可采用抽提试验法确定。
当采用抽提法确定时，由于沥青中含有约20%的胶粉，实际沥青含量应采用如下计算方法测得：
实际沥青含量=抽提所得纯沥青含量/（1-0.2）
（6）每天结束后，用拌和楼打印的各料数量，进行总量控制。
以各仓用量及各仓筛分结果，在线抽查矿料级配；计算平均施工级配和沥青用量，与设计结果进行校核；以每天产量计算平均厚度，与路面设计厚度进行校核。
3．AR-SUP13混合料的运输
（1）采用数字显示插入式热电偶温度计（必须经常标定）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。
（2）拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，分三堆装料，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）运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走蓬布，以资保温防雨或避免污染环境。
（5）连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm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。
4．AR-SUP13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，缺陷较严重时应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
（3）成品橡胶沥青混合料上面层宜用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度。
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8m。
（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，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。
5．AR-SUP13混合料的压实
（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。
（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12选用。
表12压路机碾压速度（km/h）
压路机类型
初压
复压
终压
适宜
最大
适宜
最大
适宜
最大
钢轮式压路机
1.52
3
2.53.5
5
2.53.5
5
轮胎压路机
3.54.5
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）在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土层面上，不得停放压路机或其他车辆，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，便于司机辩认。
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。
禁止使用含有柴油或机油的水混合液。
（7）压实完成12小时后，方能允许施工车辆通行。
6．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510cm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。
7．施工阶段的质量管理
（1）原材料的质量检查：
包括沥青、粗集料、细集料、填料。
（2）混合料的质量检查：
沥青用量、矿料级配、稳定度、流值、马歇尔击实和旋转压实空隙率、矿料间隙率、饱和度等体积指标、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。
（3）面层质量检查：
厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、渗水系数、横向偏位；摊铺的均匀性。
以上检查项目、检查方法、检查频率和质量要求列于表13。
本表所列为施工阶段的质量检验标准，交工验收按国家相关标准进行。
压实度采用“三控”指标，要求马歇尔标准密度的压实度不小于98%，旋转压实密度的压实度不小于97%，最大理论密度的压实度控制在93%~97%，面层实测空隙率应在3%～7%范围内。
面层平整度是路面质量的主要指标，要求连续平整度仪100m标准差的合格标准上面层不大于0.8mm。
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组抽检，应按取芯压实度检验频率随机选点，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。
离析可以暂时作如下控制：
（1）施工过程中采用红外温度探测器检测的温度差不应超过20℃，或
（2）构造深度的大值与平均值之比不应超过1.5。
表13沥青混凝土上面层施工阶段的质量检查标准
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
每车料一次
应符合表十的规定
温度计测定
运输到现场温度
初压温度
碾压终了温度
矿料级配，与生产设计标准级配的差（%）
0.075mm
逐盘在线检测
±2
计算机采集数据计算
≤2.36mm
±5
≥4.75mm
±6
0.075mm
逐盘检查，每天汇总1次，取平均值评定
±1
按本指导意见七、3、（6）条规定总量检验
≤2.36mm
±2
≥4.75mm
±2
0.075mm
每台拌和机每天上、下午各1次
±2
拌和厂取样，用抽取后的矿料筛分
≤2.36mm
±4
≥4.75mm
±5
沥青含量（沥青用量），与生产设计的差（%）
逐盘在线检测
±0.3
计算机采集数据计算
逐盘检查，每天汇总1次，取平均值评定
±0.1
按本指导意见七、3、（6）条规定总量
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