4cmSMA13改性沥青混合料施工指导意见.docx
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4cmSMA13改性沥青混合料施工指导意见
250省道邳州铁富至市区段改扩建工程上面层改性沥青SMA-13施工指导意见
2016年08月
250省道邳州铁富至市区段改扩建工程上面层（SMA-13）
改性沥青混合料施工指导意见
根据交通部标准JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，结合我省一级公路建设施工经验和研究成果，对250省道邳州铁富至市区段改扩建工程上面层施工提出如下指导意见。
上面层采用SBS改性沥青，SMA-13结构，矿料级配应符合表一的规定。
表1上面层改性沥青SMA-13矿料级配通过率（%）范围
层次
类型
方筛孔尺寸（mm）
上面层
改性沥青SMA-13
16.0
100
13.2
90～100
9.5
50～75
4.75
22～32
2.36
16～27
1.18
14～24
0.6
12～20
0.3
10～16
0.15
9～13
0.075
8～12
一原材料的技术要求
沥青路面所用的沥青、集料、矿粉质量应符合【公路沥青路面施工技术规范】JTGF40-2004及设计说明中的相关要求。
1．沥青采用优质SBS改性沥青，其技术要求见表2。
沥青性能整套检验由业主委托有关试验单位进行，各施工单位和驻地监理组工地试验室对针入度、延度、软化点进行检验。
检测频率：
施工单位每车检验一次，监理组每五车抽检一次。
表2SBS改性沥青技术要求
检验项目
技术要求
试验方法
针入度（25℃，100g,5S）（0.1mm）
50-80
T0604
针入度指数PI
0.2-+1.0
T0606
延度（5cm/min,5℃）（cm）不小于
30
T0604
软化点（TR&B）（℃）不小于
60
T0606
离析，软化点差（℃）不大于
2.5
T0661
弹性恢复25（℃）（%）不小于
70
T0662
溶解度（三氯乙烯）（%）不小于
99
T0607
RTFOT后残留物
质量损失（%）不大于
0.6
T0610或T0609
针入度比25（℃）（%）不小于
65
T0604
延度（5℃）（cm）不小于
20
T0605
闪点（COC）（℃）不小于
230
T0611
动力粘度（60℃）（pa.s）不小于
800
T0625T0619
运动粘度（135℃）（pa.s）不大于
3
T0625T0619
SHRP性能等级
PG70-22
表3SMA-13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
20
高温
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
掺加抗剥离剂后不小于5级
坚固性不大于（％）
12
针片状颗粒含量不大于（％）
12
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（％）
3
上面层石料磨光值不小于（BPN）
42
抗压强度不小于（Mpa）
120
注：
（1）有1个或以上破碎面为黄色节理面的集料颗粒含量应不大于5%。
（2）一般玄武岩集料吸水率不大于2.0%，多孔玄武岩集料吸水率可以放宽到不大于2.5%。
2.粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm。
宜采用玄武岩集料和辉绿岩集料，粗集料技术要求见表3。
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，对进场粗集料每500T检验一次。
粗集料技术要求见表3。
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，不推荐使用玄武岩细集料，不能采用山场的下脚料。
对进场集料每500T检验一次。
细集料技术要求见表4。
表4SMA-13上面层用细集料规格（方孔筛）
规格
公称粒径（mm）
通过下列筛孔（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）视密度不小于2.60g/cm3；
（2）砂当量不得小于60%（宜控制在70%以上）；亚甲兰值不大于25g/kg，亚甲兰试验待试验规程正式发布后执行；
（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5。
每50T检验一次。
拌和机回收的粉料不得用于拌制沥青混合料，以确保沥青上面层的质量。
表5SMA-13上面层用矿粉技术要求
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（宜小于0.8）
5、抗剥离剂沥青上面层用抗剥离剂，应有较强的抗老化性能，在160℃老化5小时后，其性能应能满足规定。
6、稳定剂采用优良的木质素絮状纤维，掺加比例以沥青混合料总质量的0.3%－0.4%。
木质素絮状纤维技术指标应满足表6的要求。
表6木质素絮状纤维标准
试验项目
质量标准
筛分析：
方法A：
冲气筛分析纤维长度（mm）
通过0.15mm筛（%）
方法B；普通筛分析纤维长度（mm）
通过0.85mm筛（%）
通过0.425mm筛（%）
通过0.106mm筛（%）
<6
70土l0
<6
85土10
65土10
30土l0
灰分含量（%）
18土5，无挥发物
PH值
7.5土1.0
吸油率
纤维质量的（5.0土1.0）倍
含水率（%）
<5（以质量计）
二施工机械与质量检测仪器的准备工作
1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。
SMA上面层采用机械化连续摊铺作业，因而必须配备以下主要施工机械。
（1）4000型拌合楼一台。
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木质素纤维添加装置。
（2）沥青混合料摊铺机二台。
（3）非接触式平衡梁装置两套（4只）。
（4）压路机：
静重不小于12T双钢轮压路机4台（其中带振动压路机不少于3台），小型手扶振动压路机1台。
（5）载重量15T以上的自卸汽车宜备20辆左右。
（6）智能型沥青洒布车1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
（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
三上面层改性沥青SMA-13的设计标准
改性沥青SMA-13的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合表一的要求;改性沥青SMA-13的配合比设计应符合表7的技术要求;改性沥青SMA-13设计配合比检验应符合表8各项指标的要求。
表7改性沥青SMA-13型马歇尔试验配合比设计技术要求
试验项目
单位
技术要求
马歇尔试件击实次数
/
两面各击75次
空隙率VV[1l
％
3－4.5
矿料间隙率VMA[1l
％
不小于17.0
粗集料骨架间隙率VCAmix
/
不大于VCADRC
沥青饱和度VFA
％
75－85
稳定度
KN
不小于6.0
流值
mm
20－50
表注：
[1]对重交通路段或炎热地区，VMA可放宽到16.5%。
表8改性沥青SMA-13配合比设计检验指标技术要求
检验项目
单位
技术要求
试验方法
谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失[1]
％
不大于0.1
T0732
肯塔堡飞散试验的混合料损失（20℃）
％
不大于15
T0733
车辙试验动稳定度[2]
次／mm
不小于3000
T9719
水稳定性：
残留马歇尔稳定度
冻融劈裂试验残留强度比
％
％
85以上
80以上
T0709
T0729
渗水系数[3]
ml/min
不大于20
T0730
构造深度[4]
mm
0.7－1.1
T0731
表注：
[1]谢伦堡沥青析漏试验在施工最高温度下进行，没有明确规定时，改性沥青混合料的试验温度为185℃；
[2]车辙试验试件不得采用经二次加热重塑成型的试件，试验必须检验其密度是否符合试验规程的要求；
[3]渗水系数规定值仅适用于配合比设计室内试验的压实试验检验，不适用于施工现场检验；
[4]构造深度与集料公称最大粒径有关，粒径小的构造深度也小，此值不作为施工现场检验的标准。
四上面层改性沥青SMA-13配合比设计
1、改性沥青SMA-13配合比设计包括马歇尔试验设计和设计配合比检验两项内容，其中设计配合比部分检验由省高指委托相关单位进行。
改性沥青SMA-13配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法，混合料的体积组成结构如图1所示。
VV
空隙
VCAmix
VMA
VA
沥青混合料沥青
细集料、填料、纤维
粗集料（>4.75mm）
图1改性沥青SMA-13混合料的各项体积指标
2、目标配合比设计
改性沥青SMA-13目标配合比设计按图二流程的步骤进行。
材料选择
粗集料、细集料、矿粉
材料试验
纤维稳定剂
沥青
选择初试级配
测定粗集料的VCADRC
设计粗集料骨架，例如SMA—13，以4.75mm通过率为关键性筛孔，选用高、中、低3个档次，设计3组配比
选择初试沥青用量，制作马歇尔试件
分析VMA、VCA，确定设计级配
不合格
合格
对设计级配变化沥青用量制作马歇尔试件
分析VV、VFA等，确定最佳沥青用量
不合格
合格
进行马歇尔试验，检验稳定度、流值
合格
进行各种配合比设计检验，确定配合比
图2改性沥青SMA-13混合料配合比设计流程
（1）按JTGF40附录B的方法计算初试级配矿料的合成毛体积相对密度
、合成表观相对密度
、合成有效相对密度
。
其中各矿料的毛体积相对密度、表观相对密度试验方法遵照该规范附录B的规定进行。
（2）设计初试级配。
调整各种矿料比例，设计3个不同粗细的初试级配，必须符合表一的标准级配范围的要求，3个级配的4.75mm通过率应分别为23%、27%、31%左右，3个级配矿粉数量宜相同，使0.075mm通过率为10%左右。
按式
（1）计算大于4.75mm粗集料的混合毛体相对密度
。
（1）
式中：
P1、P2——分别为1号料和2号料配比；
γ1、γ2——分别为1号料和2号料的毛体积相对密度。
用捣实法测定大于4.75mm的粗集料捣实密度ρs按（T0309）试验，由式
（2）计算各组初试级配捣实状态下粗集料间隙率VCADRC。
（2）
式中：
ρw——水的密度（g／cm3，常温下可取0.999）。
（3）选择制作马歇尔试件的初试油石比。
初试油石比应根据矿料级配的平均毛体积相对密度选择。
（4）按照选择的初试油石比和矿料级配制作SMA马歇尔试件，一组马歇尔试件数目不少于6个，试件毛体积相对密度γmb，必须由表干法测定。
（5）供计算SMA混合料体积指标的最大相对理论密度γt，按式（3）计算得到。
（3）
式中：
Pa——混合料油石比，%；
Px——纤维用量，以矿料质量百分率计，由占沥青混合料总量百分率换算得到，%；
——矿料合成有效相对密度；
γa——沥青的相对密度；
γx——纤维相对密度，由厂方提供或实测。
（6）按式（4）、式（5）、式（6）和式（7）计算SMA马歇尔试件的矿料间隙率VMA、粗集料骨架间隙率VCAmix、空隙率VV和沥青饱和度VFA。
（4）
（5）
（6）
（7）
式中：
Ps——沥青混合料中除沥青外全部矿料占沥青混合料的质量
百分率，即（100－沥青用量），%；
PCA——沥青混合料中粗集料的比例，即大于4.75mm的颗粒
占沥青混合料的质量百分率，%；
（7）从3组初试级配试验结果中选择设计级配时，必须符合VCAmix＜VCADRC及VMA＞17的要求，当有1组以上的级配同时符合要求时，以4.75mm通过率大且VMA较大的级配为设计级配。
（8）马歇尔试件的设计空隙率VV应符合表七的要求，根据所选择的设计级配和初试油石比试验的空隙率结果，以0.2%—0.4%为间隔，调整3个不同的油石比，制作马歇尔试件。
（9）进行马歇尔稳定度试验，检验稳定度和流值是否符合表七的要求。
表中稳定度和流值并不作为配合比设计可以接受或否决的唯一指标，容许根据同类型改性沥青SMA-13工程的经验予以调整。
（10）根据希望的设计空隙率（通常为4%），确定最佳油石比OAC。
（11）按表八规定的项目进行配合比设计检验。
3、生产配合比设计
（1）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符合目标配合比设计级配和表一的规定，并特别注意使0.075mm、4.75mm和9.5mm的筛孔通过量控制接近目标配合比设计级配，以确定各热料仓和矿粉的用料比例，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。
（2）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，制备马歇尔试件，计算试件的VMA、VCAmix、VV和VFA，按目标配合比设计方法，选定适宜的最佳油石比。
（3）生产配合比设计检验。
用以上生产配合比，进行沥青析漏试验和残留马歇尔稳定度检验。
4、试拌试铺
用生产配合比在生产拌和机上进行试拌，经检验，改性沥青SMA-13技术性能符合规定后铺筑试铺段。
取试铺的改性沥青SMA-13进行体积指标分析、马歇尔检验和沥青含量、筛分试验检验，由此确定正式生产用的标准配合比。
5、关于改性沥青SMA-13马歇尔室内试验中几点统一做法
（1）配合比设计时拌制改性沥青SMA-13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6个。
试件成型温度应符合下表规定：
表8上面层改性沥青SMA-13试验拌和与击实温度℃
矿料（包括矿粉）加热温度
170～175
沥青加热温度
160～170
沥青混合料拌和温度
160～170
试模预热温度
160～170
试件开始击实温度
155～160
试件成型终了温度
不低于145
（3）改性沥青SMA-13试件毛体积相对密度用表干法测定。
（4）每天用各原材料总量比例计算混合料最大理论相对密度并与生产配合比设计值进行验证，差值不应大于0.005，否则应分析原因，论证后取值。
（5）试件的配料、拌和均应单个进行，以确保试验结果的一致性。
（6）改性沥青SMA-13生产检验时，从拌和机上取样后立即制备试件，不许试样冷却后再次加热成型试件。
五沥青下面层的检查、清扫与喷洒粘层沥青
1.沥青下面层的质量检验。
对下面层的外观质量与内在质量进行全面检查，对局部质量缺陷（例如严重离析和开裂、油污染等）应按规定进行修复，并由监理组签署意见报业主备案。
2.对下面层表面的污染物必须清扫干净，必要时用水冲刷，对于局部被水泥等杂物污染冲刷不掉的，应用人工将表面水泥砂浆凿除。
3、对下面层表面，清扫干净、冲洗的水迹晾干后喷洒粘层沥青，施工工艺按按设计图纸要求执行。
以浇洒均匀，不流淌不粘轮为准。
粘层沥青喷洒后应进行交通管制，禁止任何车辆通行和人员踩踏，不粘车轮时才可摊铺上面层。
六铺筑试铺路面
改性沥青SMA-13上面层施工开工前，均需先做试铺路面。
每个面层施工单位，通过合格的改性沥青SMA-13组成设计，拟定试铺路面铺筑方案，经监理组审查报总监批准后，铺筑试铺路面。
试铺路面宜选在直线段，长度不少于200m。
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、加料程序、矿粉的加料方式、拌和数量与拌和时间、拌和温度等。
（2）验证改性沥青SMA-13的生产配合比，决定正式生产用的矿料配合比和油石比。
（3）木质素纤维添加填加方式和计量检验。
3、通过试铺决定：
（1）摊铺机的操作方式，摊铺方法、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）改性沥青SMA-13路面的压实是一道关键工序，要在试铺段试铺过程中，通过试压获得所要求压实度而制订适宜压实工艺与压实程序：
明确具体的碾压时间，压实顺序，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。
（3）施工缝处理方法。
（4）用水准仪定点测量高程的方法（不少于30个点）确定松铺系数（约为1.08~1.20）。
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、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。
必须力争一次铺筑成功，使试铺上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，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路面总结报告，由驻地监理工程师审核，经总监代表和总监助理审查后，报总监批准，即可作为申报正式开工的依据。
七改性沥青SMA-13上面层施工
1.把好原材料质量关
（1）要注意粗细集料和填料的质量，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）细集料及矿粉必须覆盖，细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。
（4）木质素纤维的保管、存放、运输过程中均不得受潮。
2.关于改性沥青SMA-13配合比设计的统一规定
（1）对同一拌和厂两台拌和机，如果使用相同品种的矿料，可使用同一目标配合比。
目标配合比需经驻地监理工程师审核，总监代表和总监助理审查，报总监批准后才能进行生产配合比设计。
如果某种矿料产地、品种发生变化，必须重新进行目标配合比设计。
（2）每台拌和机均应进行生产配合比设计，由驻地监理工程师审核，总监代表和总监助理审查报总监批准后，才能进行试拌和试铺。
3.改性沥青SMA-13的拌制
（1）严格掌握改性沥青和集料的加热温度以及改性沥青SMA-13的出厂温度。
改性沥青SMA-13的施工温度范围见表9。
表9改性沥青SMA-13的施工温度℃
沥青加热温度
160～170
集料温度
180～190
混合料出厂温度
170～180，超过190废弃
运到现场温度
不低于165
摊铺温度
不低于160，低于140作为废料
初压开始温度
不低于150
复压最低温度
不低于130
碾压终了温度
不低于1l0
注：
①所有检测用温度计应采用半导体数显温度计并及时送当地计量部门检定，或在监理监督下用标准温度计标定；②所有温度检测均应按正确的方法操作，避免温度计探头位置不当使测得温度不真实。
③碾压温度是指碾压层内部温度。
（2）拌和楼控制室要逐盘打印改性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；每天应用拌和总量检验各种材料的配比和改性沥青SMA-13油石比的误差。
（3）拌和时间由试拌确定。
改性沥青SMA-13拌和时间及加料次序参照表10选用，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。
表10建议的改性沥青SMA-13拌和时间及加料采用次序
加矿料
加矿粉
干拌
约10S
加沥青
加纤维
湿拌
约40S
出料
总生产时间约60—70s
（4）要注意目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象。
如混合料有无花白、冒青烟和离析、析漏等现象。
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）要严格控制油石比和矿料级配，避免油石比不当而产生泛油和松散现象。
调整矿粉填加方式，避免矿质混合料中小于0.075mm颗粒偏低的现象出现。
每台拌和机开拌后每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和改性沥青SMA-13的物理力学性质，每周应检验1~2次残留稳定度。
（6）混合料不得在储料仓中长时间储存，以不发生沥青析漏为度，且不得储存过夜。
（7）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，在线检查矿料级配；计算平均施工级配和油石比，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。
4.改性沥青SMA-13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）运料车装料前应保持干燥清洁，车厢内壁均匀涂抹柴油和水的混合物，运料车应有良好的篷布加棉被覆盖设施，车帮应制作保温层，卸料过程中继续履盖直到卸料结束取走篷布，以资保温或避免污染环境。
（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。
5.改性沥青SMA-13的摊铺
（1）连续稳定的摊铺，是提高路面平整度最主要措施。
宜采用两台摊铺机梯队摊铺，以提高摊铺层均匀性和压实度。
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，按2—3m／min左右予以调整，通常不超过3m／min，容许放慢
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