沥青面层施工技术指南.docx
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沥青面层施工技术指南
青银高速公路沥青面层施工技术指南
1．施工及质量控制方案
1.1目的及意义
主要目的有以下几方面：
（1）锻炼施工队伍，检验施工机具，使施工人员熟悉和适应各面层沥青混合料施工条件和施工要求；
（2）检验实际铺装效果，对于生产配合比设计、工艺设计等工作，通过试验路的实施进行验证，检验其能否满足设计要求以及设计指标的合理性，在施工效果检测的基础上，评价实际铺装效果；（3）完善摊铺工艺、碾压工艺；（4）规范各种类型沥青及改性沥青混合料施工过程中的检验项目和检验方法。
1.2试验段的试验内容及预期目标
试验内容及预期目标主要包含以下内容：
（1）确定混合料拌和温度、拌和时间、拌和质量及矿料级配和油石比等是否符合JTJ032—94《公路沥青路面施工技术规范》和目标配合比设计的相关要求。
（2）确定摊铺温度、松铺系数、摊铺速度与各类型沥青及改性沥青混合料拌和生产能力之间的协调。
（3）确定合理的摊铺碾压工艺及达到压实度要求的保证措施。
（4）试验段的有关技术要求适用于生产路段，不再重复。
1.3施工方法
1、施工现场
施工前对施工路段下承层表面的浮料、杂物等进行清理，确保沥青各面层施工质量。
（1）调查材料料源的材质情况，对不符合各类型沥青及改性沥青混合料使用要求的材料清除出场。
（2）对下承层标高和横坡进行校核，发现高程或横坡误差及时与监理单位协商纠正办法，原则是保证各沥青面层的施工厚度。
（3）施工前对各种施工机具作全面检查，并经调试证明处于性能良好状态，机具数量足够，施工能力配套，重要机械宜有备用设备。
（4）确定路中心位置，以中线为基准，在质量合格的下承层表面测量放线，架设好高程控制装置。
2、目标配合比设计
各种类型沥青及改性沥青混合料配合比设计见底、中面层沥青混合料配合比设计报告。
3、生产配合比设计
按照目标配合比设计结果对投料进行控制，确保混合料生产配合比的准确。
通过对试拌混合料进行马歇尔试验，取得包括含油量、级配、筛分曲线等多项技术数据，由沥青拌和厂技术负责人对部分技术指标进行微调，达到最佳的熟练生产效果，以此指导混合料生产。
生产配合比不得超出目标配合比设计报告中给定的级配范围和油石比范围。
4、生产配合比验证阶段
从试验段现场取样，按规范要求进行抽提筛分、马歇尔试验，测定空隙率等体积指标。
对于中面层、表面层改性沥青混合料还要进行车辙试验。
5、混合料生产工艺控制
（1）生产所用原材料需分别堆放。
对于改性沥青，应制定防离析的措施，如果改性沥青储存罐无搅拌装置且改性沥青的储存稳定性不良，则改性沥青的储存时间不宜超过24h。
（2）施工过程中应对细集料和矿粉采用苫盖及棚盖等保护措施，防止受潮，影响混合料的生产质量。
（3）原则上不使用回收粉尘，考虑到生产过程中的实际情况，应控制粉尘和矿粉的投入比例不超过1：
1。
（4）为防止混合料出现不均匀现象，应严格控制冷料的上料速度和各种材料的称量。
混合料生产配比一经确定，控制室操作人员不得随意调整称料的比例，以避免混合料配比混乱。
（5）矿料、沥青的加热温度及混合料的拌和温度应根据所用沥青的粘温曲线和实践经验确定。
拌和时间需经试拌确定，原则是无花白料、结团和离析。
6、混合料运输
（1）采用专用自卸汽车运输混合料，并设专人检测运至现场的混合料质量与测量油温，不合格的混合料不得铺筑。
（2）采用自卸汽车运输混合料时，车辆干净，车厢底板和侧板应清洁，光滑，并涂上油水混合物的隔离剂，且箱底不得有积液。
（3）用帆布麻袋棉被等物双层苫盖保护混合料，超温，离析，结团，和雨淋的混合料废弃不用。
（4）混合料施工配备足够的自卸汽车，保证运量，以保障沥青及改性沥青混合料连续摊铺。
开始摊铺时在施工现场等候的料车不少于5辆。
7、混合料的摊铺
（1）摊铺机前必须有5辆以上的运输车辆等候，才可以进行摊铺作业，必须做到有运料车等摊铺机，禁止摊铺机等运料车。
（2）混合料的摊铺应采用带有预热、自动找平装置和自动调节摊铺厚度的摊铺机。
（3）摊铺机在开始受料前应在受料斗表面薄涂少量的油水混合物，以防止混合料粘附，但不得有积液。
（4）摊铺机的输出量应与沥青混合料的拌和能力及运输量相匹配，以确保沥青混合料连续摊铺。
如不能连续摊铺时，摊铺机应将剩余的混合料铺完，抬起熨平板，随时做好施工缝，避免出现冷接缝、结硬的现象。
（5）底面层摊铺采用双侧架设铝合金板引导的高程控制方式，中面层及表面层宜采用平衡梁技术，在确保厚度和压实度的情况下，提高平整度。
（6）沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不断的摊铺。
在摊铺过程中，摊铺机螺旋送料器要不停顿地转动，两侧应保持不少于送料器高度2/3的混合料。
（7）摊铺好的混合料应及时碾压，如因故不能及时碾压或遇雨要停止摊铺。
8、混合料的碾压
沥青及改性沥青混合料的压实按初压、复压和终压三个阶段进行。
（1）初压应在混合料摊铺后较高温度下进行。
压路机从外侧向路中心碾压，相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽。
当边缘有支挡时，应紧靠支挡碾压；当边缘无支挡时，可在边缘先空出宽30～40cm，待压蔓第一遍后，将压路机大部分重量位于已压实过的混合料面上再压边缘，以减少向外推移。
碾压时应将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移，压路机起动、停止必须减速缓慢进行。
（2）复压紧接初压进行，碾压控制同初压。
（3）终压紧跟复压进行，从路边向路中全幅静压至无轮迹。
（4）压路机的碾压段长度以与摊铺机速度平衡为原则选定，并保持大体稳定。
对于改性沥青混合料，碾压段长度应尽可能缩短，以保证在较高的温度要求下完成碾压作业。
压路机每次应由两端折回的位置应成阶梯形的随摊铺向前推进，禁止是折回处于同一横断面上。
（5）碾压过程中，压路机起车，停车要缓慢，不得在热的混合料上急停或掉头。
压路机碾压过程中为避免出现混合料粘轮现象，可向压路机碾压轮喷洒少量水；但应采用间歇喷水方式，且严格控制喷水间歇时间，以不粘轮为原则。
（6）当改性沥青混合料路面由于碾压不当造成损坏，或达不到技术规范要求时，应坚决铲除重新铺筑。
9、施工接缝
横向施工缝全部采用平接缝，在已摊铺段端部用3米直尺画线定出接缝位置，用锯缝机割齐后去掉多余料，继续摊铺前将切缝上的灰浆清除，薄涂少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺，碾压时用钢筒压路机进行横向压实，逐渐移向新铺面层。
2混合料施工质量控制方案
2.1温度控制
（1）沥青混合料各施工工序温度控制见表1。
表1沥青混合料的施工控制温度
各工序温度名称
各工序温度控制要求
沥青加热温度
150℃～160℃
矿料加热温度
170℃～190℃
混合料出厂温度
正常范围150℃～165℃，
混合料运输到现场温度
130℃～150℃
摊铺温度
120℃～140℃，不超过165℃
碾压温度
120℃～140℃，不低于110℃
碾压终了温度
不低于80℃
（2）改性沥青混合料各施工工序温度控制见表2。
表5—3改性沥青混合料的施工控制温度
各工序温度名称
各工序温度控制要求
沥青加热温度
160℃～170℃
矿料加热温度
180℃～200℃
混合料出厂温度
正常范围170℃～180℃
混合料运输到现场温度
160℃～170℃
摊铺温度
150℃～165℃，不超过175℃
碾压温度
130℃～160℃，不低于120℃
碾压终了温度
不低于100℃
2.2混合料生产过程中的质量控制
1、原材料质量控制
（1）沥青所使用的沥青的主要指标应满足JTJ032—94《公路沥青路面施工技术规范》中相应的各项指标要求。
（2）改性沥青所用SBS改性沥青的各项技术指标除应满足JTJ036—98《公路改性沥青路面施工技术规范》中关于I—D级SBS改性沥青相应的各项指标要求外。
（3）粗集料选用粗集料要洁净、无风化、无杂质、具有足够的强度，并满足JTJ032—94《沥青路面施工技术规范》中关于“沥青面层用粗集料质量技术要求”的规定。
见表3。
表3粗集料技术性质
技术指标
单位
高速公路技术要求
试验方法
集料压碎值
%
≤28
T0316—2000
洛杉矶磨耗损失
%
≤30
T0317—2000
视密度
t/m3
≥2.50
T0304—2000
毛体积相对密度
—
实测值
吸水率
%
≤2.0
对沥青的粘附性
级
≥4
T0616—1993
坚固性
%
≤12
T0314—2000
细长扁平颗粒含量
%
≤15
T0312—2000
软石含量
%
≤5
T0320—2000
水洗法＜0.075mm颗粒含量
%
≤1
T0310—2000
石料冲击值
%
≤28
T0322—2000
（4）细集料要求细集料洁净、无风化、无杂质、具有足够的强度，并满足JTJ032—94《沥青路面施工技术规范》中关于“沥青面层用细集料质量技术要求”的规定。
见表4。
表4细集料技术性质
技术指标
单位
高速公路技术要求
试验方法
视密度
t/m3
≥2.50
T0329—2000
坚固性（＞0.3mm部分）
%
≤12
T0340—1994
砂当量
%
≥60
T0334—1994
（5）矿粉所选用的矿粉应满足JTJ032—94《沥青路面施工技术规范》中关于“沥青面层用矿粉质量技术要求”的规定。
见表5。
表5矿粉技术性质
技术指标
单位
高速公路技术要求
试验方法
视密度
t/m3
≥2.50
T0352—2000
粒度范围＜0.6mm
＜0.15mm
＜0.075mm
%
%
%
100
90～100
75～100
T0351—2000
亲水系数
≤1.0
T0353—2000
2、混合料质量控制
（1）矿料级配控制拌和机正常生产后，在各热料仓下料口取料，进行筛分试验，验证当天的实际生产级配曲线是否满足目标配合比设计要求。
如发现生产级配与目标级配相差较大，应加密筛分频率，以实际筛分数据为准，适当调整热料仓比例，直到生产级配曲线满足目标配合比设计要求。
（2）沥青混合料外观检查装车的混合料用目测法观察其均匀性，有无花白料、离析、结团现象，压实过程中混合料有无推移、拥包等。
（3）混合料检验对当天生产的混合料进行油石比、矿料级配及马歇尔试验，检验混合料的质量。
对于改性沥青混合料还应进行车辙试验。
马歇尔击实次数由目标配合比设计报告给出。
（4）控制粉尘用量最好不用回收粉尘。
如果要用，用量不得超过矿粉用量的50%。
（5）温度控制为了提高正常施工时混合料的施工质量，要求生产过程中，对沥青加热温度、矿料加热温度、混合料装车温度及混合料出厂温度进行逐车测量。
2.3混合料施工过程中的质量控制
（1）紧跟碾压碾压过程应保持压路机与摊铺机及不同工序压路机之间相互紧跟进行，随着摊铺机不断向前推进。
（2）严格控制碾压温度按规定温度控制进行碾压作业。
（3）摊铺、碾压速度控制摊铺机摊铺速度控制为2.5~3m/min，压路机碾压速度控制为：
钢轮压路机（包括振动压路机）不超过3km/h，轮胎压路机不超过5km/h。
（4）粘轮控制压路机进行碾压作业时，由于混合料温度影响，为避免出现混合料粘轮现象，压路机虽可进行喷水碾压，但一定要控制喷水量，以使混合料保持较高的碾压温度。
（5）由技术人员目测并监控混合料施工质量，包括平整度、轮迹等；碾压过程中如有推移现象应及时反馈给技术负责人。
（6）对现场虚铺厚度随时测量。
各施工工序温度随时测量。
以确定正常施工时的松铺系数和施工控制温度。
2.4路面质量检测
（1）现场钻芯取样，测定路面压实厚度和密度；从而确定混合料的松铺系数和检验压实效果。
现场空隙率控制在不大于6%，压实度不小于97%。
（2）现场平整度、标高及横坡检测。
要求底中面层平整度不大于5mm，表面层平整度不大于3mm。
（3）对于表面层，还应进行构造深度、抗滑摆值及透水性等检测。
构造深度不小于0.55mm，抗滑摆值不小于45BPN，不透水。
2.5试验路内容及检测频率
试验路修筑完成后，应对其质量进行综合评定。
检测内容及检测频率如下：
（1）压实度检测：
试验路每段不少于5点；混合料的标准密度按“密度等值”方式确定，即，在规定的温度下，由试验确定马歇尔击实次数（大于双面75击，目标配合比设计报告中给出），用该密度作为与GTM密度等值的标准密度。
（2）平整度检测：
双车道，整个试验路段；
（3）铺筑厚度：
试验路每段不少于5点；
（4）混合料马歇尔实验：
不少于2次；
（5）油石比及矿料级配检验：
不少于2次；
（6）混合料60℃车辙试验：
不少于1次。
表面层还应包括
（7）构造深度：
每段不少于5点；
（8）抗滑摆值：
每段不少于5点；
（9）透水系数：
每段不少于5点。
2.6试验路总结
1、生产配合比设计与检验；
2、确定碾压工艺；
3、确定混合料松铺系数；
4、提出提高压实效果的措施。
3．AC—20I型改性沥青混合料施工技术研究事例
3.1生产配合比设计
（1）矿料级配曲线的确定
在目标配合比设计的基础上，确定AC—20I型改性沥青混合料生产配合比的矿料级配。
首先根据冷料斗的上料速度与上料量的关系，确定各冷料斗上料机的合理转数比例；然后，在此冷料斗上料比例控制下上料，经沥青拌和机二次筛分后，从拌和机各热料仓取料进行筛分；再根据各热料仓的筛分结果，经试算确定。
级配计算结果见表6，级配曲线见图1。
结果表明，生产级配与目标级配极为接近。
表6AC-20I仓料筛分及合成级配计算表
孔径
（mm）
各热料仓原材料筛分
矿料规格（mm）种类
总计
（%）
设计
级配
范围
（%）
目标
设计
级配
（%）
特仓
大仓
中仓
小仓
石粉
特仓
大仓
中仓
小仓
石粉
矿料配合比例（%）
22.0
20.0
16.0
38.0
4.0
各种矿料通过百分率（配合前）（%）
各规格种类矿料通过百分率（配合后）（%）
26.5
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
22.0
20.0
16.0
38.0
4.0
100.0
100
100.0
19
90.8
100.0
100.0
100.0
100.0
20.0
20.0
16.0
38.0
4.0
98.0
95～100
97.5
16
46.4
100.0
100.0
100.0
100.0
10.2
20.0
16.0
38.0
4.0
88.2
80～90
82.5
13.2
3.9
82.4
100.0
100.0
100.0
0.9
16.5
16.0
38.0
4.0
75.3
62～78
71.0
9.5
0.0
8.0
92.1
100.0
100.0
0.0
1.6
14.7
38.0
4.0
58.3
52～68
62.0
4.75
0.1
2.5
95.2
100.0
0.0
0.4
36.2
4.0
40.6
34～50
48.0
2.36
0.0
70.9
100.0
0.0
26.9
4.0
30.9
24～36
37.0
1.18
0.0
48.9
100.0
0.0
18.6
4.0
22.6
15～24
27.0
0.6
31.0
100.0
11.8
4.0
15.8
9～18
21.0
0.3
17.6
100.0
6.7
4.0
10.7
7～14
15.0
0.15
11.6
99.0
4.4
4.0
8.4
5～10
10.0
0.075
5.0
89.6
1.9
3.6
5.5
3～7
6.0
（2）油石比的确定及检验
根据目标配合比确定的最佳油石比（4.2%～4.6%），按仓料配比分别进行4.2%、4.4%和4.6%三个油石比的AC—20I型改性沥青混合料的拌合。
分别取样，在155℃击实温度下，以两面各击实85次制作马歇尔试件，测定混合料的毛体积相对密度、稳定度和流值，计算混合料空隙率VV、矿料间隙率VMA、饱和度VFA。
AC—20I型改性沥青混合料生产配合比试验及计算结果见表7。
图1生产配合比计算矿料级配曲线
表7AC—20I型改性沥青混合料生产配合比试验及计算结果
编号
油石比（%）
毛体积相对密度
空隙率（%）
饱和度（%）
矿料间隙率（%）
稳定度（kN）
流值（0.1mm）
1
4.2
2.506
4.09
73.1
14.79
10.8
26.7
2
4.4
2.515
3.45
76.7
14.73
11.4
27.5
3
4.6
2.525
2.80
81.0
14.77
11.2
27.9
目标设计
4.4
2.524
2.14
83.1
12.65
19.05
35.3
马歇尔法技术要求
4.0～6.0
—
3～6
70～85
≥14.0
>7.5
20～40
由表7可见，就混合料体积参数而言，同一油石比时生产配合比设计的混合料毛体积相对密度小于目标配合比设计结果，因此，与目标配合比设计结果相比，生产设计混合料的空隙率偏大，矿料间隙率偏大，沥青饱和度偏小。
稳定度也较目标设计结果相差较大。
但油石比为4.2%、4.4%和4.6%时，AC—20I型改性沥青混合料的诸项指标均符合马歇尔法相关技术要求；考虑到施工过程中便于质量控制，油石比范围可控制为4.2%～4.6%，生产配合比为：
特仓：
大仓：
中仓：
小仓：
石粉=22%：
20%：
16%：
38%：
4%，油石比为4.4%±0.2%。
3.2施工方案
（1）混合料生产
AC—20I型改性沥青混合料由一台国产LB-2000型沥青拌和机进行生产。
生产之前由生产单位进行原材料检验和生产配合比设计，生产配合比经监理审批合格后方可用于试验路用混合料的生产。
（2）混合料摊铺
AC—20I型改性沥青混合料的摊铺采用两台带有自动找平装置的ABG423摊铺机，一前一后相距20m呈阶梯状连续摊铺。
摊铺采用平衡梁的高程控制方式，摊铺机摊铺速度为2.5~3m/min，摊铺机熨平板、夯锤振级为4级，松铺系数暂定为1.15。
（3）碾压
混合料的压实按初压、复压和终压三个阶段进行。
为摸索经验，采用两种碾压组合方案。
方案1（K20+100～K20+250）
（1）初压采用两台SW-100双钢轮振动压路机进行。
一台由路肩向1/2路宽处碾压，另一台由1/2路宽处向路中同时碾压，碾压遍数为2遍，碾压时单轮全程振压，振压轮与压路机行驶方向相反。
（2）复压紧接初压进行，用两台CP271轮胎压路机，一台由路肩向1/2路宽处碾压，另一台由1/2路宽处向路中同时碾压，碾压遍数为4遍。
（3）终压采用两台DD110双钢轮压路机从路边向路中全幅静压不少于两遍，达到无轮迹。
方案2（K20+050～K20+100）
（1）初压采用两台SW-100双钢轮振动压路机进行。
碾压遍数为2遍，第一遍碾压时单轮全程静压，第二遍全程振压。
（2）复压采用两台CP271轮胎压路机，碾压遍数为6遍。
（3）终压采用两台DD110双钢轮压路机从路边向路中全幅静压不少于两遍，达到无轮迹。
3.3生产配合比检验
AC—20I型改性沥青混合料生产时的质量检验主要是生产配合比检验，包括混合料矿料级配和油石比检验，以及马歇尔试验、车辙试验等。
（1）矿料级配和油石比检验
在混合料生产过程中，采用离心法检验AC—20I型改性沥青混合料的油石比，并对试验后的矿质混合料进行筛分以检验混合料的级配变化。
不同时间两次取样试验结果见表8，级配曲线变化情况见图2。
表8矿料级配及油石比检验结果
内容
通过下列筛孔百分率（%）
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
第1次
检验结果
级配
100
98.6
85.2
72.3
54.7
39.8
33.3
21.8
16.1
11.0
8.2
5.7
油石比（%）
4.33
第2次
检验结果
级配
100
97.0
83.5
72.5
55.8
42.0
31.1
21.5
16.0
9.3
6.7
5.2
油石比（%）
4.30
目标设计结果
级配
100
96.7
83.1
68.0
56.1
41.2
33.0
23.2
18.0
9.8
8.2
5.9
油石比（%）
4.2～4.6
生产设计级配
100
98.0
88.2
75.3
58.3
40.6
30.9
22.6
15.8
10.7
8.4
5.5
要求级配范围
100
95～100
80～90
62～78
52～68
34～50
24～36
15～24
9～18
7～14
5～10
3～7
图2AC—20I型沥青混合料矿料级配曲线
表5—20及图5—6表明，两次检验的混合料的矿料级配均较为接近目标设计级配，油石比亦较为适宜。
说明混合料生产过程中，冷料上料比例适宜，拌和机计量控制准确度较高，使得混合料从配合上满足目标配合比设计的要求。
油石比检验结果表明，油石比均符合设计要求，拌和机沥青用量控制较为准确，混合料油石比较为稳定。
（2）混合料体积参数及马歇尔试验检验
AC—20I型改性沥青混合料体积参数及马歇尔试验检验结果见表9。
表9马歇尔试验结果
编号
油石比（%）
毛体积相对密度
空隙率（%）
饱和度（%）
矿料间隙率（%）
稳定度（kN）
流值（0.1mm）
1
4.33
2.520
2.4
81.2
12.7
12.2
30.5
2
4.30
2.513
2.7
79.1
13.0
11.8
28.4
目标设计
4.4
2.524
2.1
83.1
12.6
19.0
35.3
马歇尔法技术要求
4.0～6.0
—
3～6
70～85
≥14.0
>7.5
20～40
试验结果表明，所取样品的马歇尔稳定度和流值均符合马歇尔法技术要求，各体积参数与目标配合比设计结果较为接近，符合设计要求。
（3）车辙试验
车辙试验结果见表10。
结果表明该混合料具有较好的高温稳定性。
表10车辙试验结果
混合料类型
平均DS值（次/mm）
变异系数（%）
AC—20I（改性）
4200
12.7
3.4AC—20I型改性沥青混合料碾压工艺的确定
（1）各施工工序控制温度
试验段施工
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