某高速公路中面层改性沥青AC20施工指导意见.docx
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某高速公路中面层改性沥青AC20施工指导意见
某高速公路沥青路面中面层（AC-20）
SBS改性沥青混合料施工指导意见
根据某高速公路设计文件和部颁《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）要求，结合省内外已建成高等级公路的施工经验，特提出如下指导意见：
1集料级配
某高速公路沥青路面中面层厚度6cm，采用AC-20型级配。
沥青混合料矿料级配工程设计范围应符合表1的规定。
表1沥青中面层矿料级配通过率（%）范围
级配
类型
下列筛孔（mm）的通过率（%）
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
AC-20
100
90-100
78-92
62-80
50-72
26-56
16-44
12-33
8-24
5-17
4-13
3-7
2材料要求
2.1沥青
沥青中面层均采用优质SBS改性沥青，其技术要求见表2。
表2SBS改性沥青技术要求
检验项目
技术要求
针入度（25℃，100g，5S）（0.1mm）
40～60
针入度指数PI不小于
0
延度（5cm/mim,5℃）（cm）不小于
20
软化点（TR&B）（℃）不小于
60
动力粘度（60℃）（Pa.S）不小于
2000
运动粘度（135℃）（Pa.S）不大于
3
闪点（℃）不小于
230
溶解度（%）不小于
99
离析，软化点差（℃）不大于
2.5
弹性恢复（25℃）（%）不小于
75
RTFOT
试验后
质量变化（%）不大于
1.0
针入度比（25℃）（%）不小于
65
延度（5cm/mim,5℃）（cm）不小于
15
改性沥青运抵工地后，由监理代表处组织会同承包人按1批（次）/500吨对改性沥青全套指标进行检测，检测费由各段承包人均摊。
各驻地办和承包人工地试验室应分别按1批（次）/100吨对改性沥青常规指标（如针入度、延度、软化点等）进行检验，监理代表处中心试验室按1批（次）/200吨进行检验。
2.2集料
集料各档料的规格见表3。
粗集料的质量要求见表4，细集料质量要求见表5。
表3中面层集料筛分要求
集料规格
方孔筛尺寸（mm）
通过率（％）
1#料
（26.5mm~13.2mm）
26.5
100
19
70～90
16
30～50
13.2
0~20
2#料
（13.2mm~4.75mm）
13.2
90～100
9.5
40～60
4.75
0～10
3#料
（4.75mm~2.36mm）
4.75
90～100
2.36
0～10
4#料
（＜2.36mm）
2.36
80～100
1.18
45～65
0.075
0～12.5
表4中面层粗集料（1#~3#）质量技术要求及检测频率
指标
技术要求
检测频率
石料压碎值不大于（%）
26
每1000吨检测1次
表观相对密度不小于
2.50
吸水率不大于（%）
3.0
对沥青的粘附性不小于
4级（70#道路石油沥青）
细长扁平颗粒含量（1:
3）不大于（%）
15
水洗法＜0.075mm颗粒含量不大于（%）
1
软石含量不大于（%）
5
白晶石含量不大于（%）
10
坚固性不大于（%）
12
每5000吨检测1次
洛杉矶磨耗损失不大于（%）
28
表5中面层细集料（4#）质量技术要求及检测频率
指标
技术要求
检测频率
表观相对密度不小于
2.50
每500吨检测1次
坚固性（＞0.3mm部分）不大于（%）
12
水洗法（＜0.075mm的含量）不大于（%）
15
砂当量不小于（％）
60
亚甲蓝值不大于（g/kg）
3
注：
坚固性试验可根据需要进行。
采用的集料应满足《某高速公路路面集料备料要求》中关于中面层沥青混合料用集料的相关要求。
2.3填料
宜优先选用粘附性等级较好的石灰岩磨细加工的矿粉，拌和楼回收的粉尘不得使用。
填料必须干燥、清洁。
承包人对进场的矿粉按每50吨检验1次，（驻地办对矿粉按每100吨检验1次）。
沥青混合料采用的矿粉质量要求见表6。
表6中面层用矿粉质量技术要求
指标
质量技术要求
视密度不小于（t/m3）
2.50
含水量不大于（%）
1
粒度范围<0.6mm（%）
<0.15mm（%）
<0.075mm（%）
100
90～100
75～100
外观
无团粒结块
亲水系数
<1
塑性指数不大于
4
加热安定性
实测
3做好施工机械与质量检测仪器的准备工作
3.1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。
沥青中面层应采用单幅全宽机械化连续摊铺作业，或采用两台摊铺机梯队摊铺，以确保沥青路面的质量。
每作业面须配备的施工机械如下：
（1）间歇式沥青混合料拌和机，要求必须配有二级除尘装置，产量应大于300T/H，另配有160－260T的热贮料仓。
生产全过程由计算机自动控制，并配有自动记录和打印装置；
（2）采用一台摊铺机单幅全宽摊铺时，所采用的摊铺机必须经监理工程师认可，并证明摊铺后的沥青路面不出现沥青混合料“离析”现象；当采用两台摊铺机“梯队联合摊铺”时，要求两台摊铺机选型一致，新旧程度接近；
（3）压路机：
每作业面25T以上轮胎压路机不少于3台，10T以上双驱双振钢轮压路机不少于3台；
（4）载重量15T以上的自卸汽车不少于20辆，运距较远的应相应增加运料车的数量，以保证施工时摊铺机前方至少有3～4辆运料车在前方等候。
3.2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：
a、针入度仪
b延度仪
c软化点仪
d沥青混合料马歇尔试验仪
e马歇尔试件击实仪
f试验室用沥青混合料拌和机
g脱模器
h沥青混合料离心抽提仪（带矿粉离心加速沉淀仪）或回流式全自动沥青混合料抽提仪
i标准筛（方筛孔）
j集料压碎值试验仪
k烘箱
l试模（不少于10只）
m恒温水浴
n冰箱
o路面取芯机
p路面弯沉仪
q砂当量仪
r真空最大理论密度仪
s改进型渗水系数试验仪
t路面平整度仪（三米直尺、连续式平整度仪）
4中面层沥青混凝土的技术标准
按沥青面层所选定的沥青混凝土类型，均为热拌密级配沥青混凝土混合料。
根据JTGF40－2004的规定，中面层SBS改性沥青混凝土应符合表7规定的马歇尔试验技术标准。
中面层SBS改性沥青混合料进行配合比设计时，以提高高温稳定性为主要目的，要求动稳定度不应小于3000次/mm，小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2000με。
表7中面层SBS改性沥青混合料马歇尔试验技术标准
试验项目
沥青混凝土类型
技术标准
击实次数（次）
AC-20型
两面各75
稳定度（kN）
≥8.0
流值（0.1mm）
20-50
空隙率（%）
4.0-6.0
沥青饱和度（%）
65-75
残留稳定度（%）
≥85
冻融劈裂强度比（％）
≥80
注：
1、沥青混凝土混合料矿料间隙率（VMA，％）当马歇尔试件设计空隙率为4%、5%、6%时，分别为13、14、15，当设计空隙率不足整数时，用内插法确定要求的最小VMA；
2、配合比设计中，粉胶比宜控制在0.6-1.6范围内。
5必须进行完善的沥青混凝土配合比设计
5.1改性沥青中面层热拌沥青混凝土配合比设计由马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂检验、车辙试验抗车辙能力性能、低温小梁弯曲抗裂性能检验组成。
5.2热拌沥青混凝土配合比设计遵照下列步骤进行：
（1）目标配合比设计阶段
a确定工程设计级配范围。
某高速公路沥青路面中面层工程设计级配范围见表1。
b确定各矿料的组成比例。
从施工现场分别取各类矿料进行筛分，用计算机或图解计算各矿料的用量，使合成的矿质混合料级配符合表1的范围。
宜在工程设计级配范围内计算3组粗细不同的配合比,绘制设计级配曲线，计算应反复进行，使矿质混合料级配曲线应接近一条顺滑的曲线。
当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。
根据以往的实践经验选择适宜的沥青用量，分别制作几组级配的马歇尔试件，测定VMA，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。
c马歇尔试验
配合比设计阶段的马歇尔试验技术标准符合表7的要求，试件成型温度由粘温曲线确定。
按照以下各公式计算矿料混合料的合成毛体积相对密度与合成表观相对密度，预估沥青混合料适宜的油石比或沥青用量，确定矿料的有效相对密度与最大理论相对密度。
按下式计算矿料混合料的合成毛体积相对密度
和合成表观相对密度
：
式中：
——矿料的毛体积相对密度；
——矿料的表观相对密度；
、
、……、
——各种矿料成分配合比，其和为100；
、
、……、
——各种矿料相应的毛体积相对密度，粗集料按T0304方法测定，细集料按T0330方法测定；
、
、……、
——各种矿料按试验规程方法测定的表观相对密度。
按下式预估沥青混合料适宜的油石比
或沥青用量
：
式中：
——预估的最佳油石比（与矿料总量的百分比），％；
——预估的最佳沥青用量（占混合料总量的百分数），%;
——已建类似工程沥青混合料的标准油石比，％；
——集料的合成毛体积相对密度；
——已建类似工程集料的合成毛体积相对密度。
以预估的最佳油石比或最佳沥青用量拌和2组混合料，采用真空法实测最大相对密度，取平均值。
按下式反算合成矿料的有效相对密度
：
式中：
−−合成矿料的有效相对密度；
−−试验采用的沥青用量（占混合料总量的百分数），（％）；
−−试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度，无量纲；
——沥青的相对密度（25℃/25℃），无量纲。
然后，用计算确定的矿料组成和经验采用的油石比范围，按一定的间隔（对密级配沥青混合料通常为0.5%），取5个或5个以上不同的油石比，用试验室小型拌和机拌制沥青混合料，制备马歇尔试件。
用表干法测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度及吸水率，取平均值。
然后，按下列公式计算沥青混合料试件的空隙率VV、矿料间隙率VMA、有效沥青饱和度VFA等体积指标，取1位小数，进行体积组成分析。
式中：
——试件的空隙率，％；
——试件的矿料间隙率，％；
——试件的有效沥青饱和度（有效沥青含量占
的体各比例）,%；
——试件毛体积相对密度；
——沥青混合料最大理论相对密度；
——各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，
，％；
——矿料混合料的合成毛体积相对密度。
最后，进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度及流值。
d确定最佳沥青用量。
测定压实沥青混合料试件的VMA、密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度和流值，以沥青用量（或油石比）为横坐标，以上述各项指标为纵坐标绘制曲线。
确定均符合规定的沥青混合料技术指标的沥青用量范围OACmin～OACmax。
选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围，并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，并使密度和稳定度曲线出现峰值。
如果没有涵盖设计空隙率的全部范围，试验必须扩大沥青用量范围重新进行。
根据试验曲线的走势，取相应于密度最大值的沥青用量a1、稳定度最大值的沥青用量a2和目标空隙率的沥青用量a3，沥青饱和度范围的中值的沥青用量a4，按下式取四者的平均值作为最佳沥青用量初始值OAC1。
OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4
如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，按下式取三者的平均值作为最佳沥青用量初始值OAC1。
OAC1=（a1+a2+a3）/3
对所选择试验的沥青用量范围，密度或稳定度没有出现峰值（最大值经常在曲线的两端）时，可直接以目标空隙率所对应的沥青用量a3做为OAC1，但OAC1必须介于OACmin～OACmax的范围内，否则应重新进行配合比设计。
以各项指标均符合技术标准（不含VMA）的沥青用量范围OACmin～OACmax的中值作为OAC2。
按下式取中值OAC2。
OAC2=（OACmax+OACmin）/2
如果最佳沥青用量的初始值OAC1在OACmax和OACmin之间，则认为设计结果是可行的，可取OAC1和OAC2的中值作为目标配合比最佳沥青用量OAC。
把计算的OAC和绘制的各项指标曲线对比，检验OAC所对应的空隙率是否在4.0%～5.5%范围内及VMA值是否符合JTGF40-2004中关于最小VMA值的要求，且OAC宜位于VMA凹形曲线最小值的贫油一侧。
在绘制的各曲线上，检查相应于此OAC的其它各项指标是否符合马歇尔试验技术标准。
如果以上各项指标均能符合要求，再根据实践经验和实体工程的公路等级、气候条件、交通情况，调整确定最佳沥青用量OAC。
就以此OAC作为目标配合比设计的最佳沥青用量。
按下式计算最佳沥青用量时沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量，检验此时粉胶比。
式中：
——沥青混合料中被矿料吸收的沥青比例（以矿料质量为100），％；
——沥青混合料中有效沥青用量（以沥青混合料质量为100）％；
——矿料有效相对密度；
——矿料毛体积相对密度；
——沥青相对密度（25℃/25℃）；
——沥青含量，％；
——矿料占沥青混合料总质量的百分率，即
，％。
按照下式计算最佳沥青用量条件下沥青混合料的粉胶比，宜符合0.6～1.6的要求。
式中：
——粉胶比；
——矿料级配中0.075mm筛通过量（水洗法，以矿料质量为100），％；
——有效沥青含量（以沥青混合料质量为100），％。
（2）生产配合比设计阶段
a确定各热料仓矿料和矿粉的用量。
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。
进行生产配合比设计时，生产级配与目标级配应接近，并符合表1的规定，生产配合比与目标配合比的马歇尔试件的体积性质指标应一致。
同时，选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，并反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。
b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%三个油石比进行马歇尔试验和试拌，通过室内试验及从拌和机取样试验，综合确定生产配合比的最佳油石比，由此确定的生产配合比的最佳油石比与目标配合比设计的结果相差宜在+0.2％范围内。
c残留稳定度试验。
按以上确定的生产配合比，用室内小型拌和机拌制沥青混合料，成型试件，检验残留稳定度必须满足表7的规定。
（3）生产配合比验证阶段
生产配合比经检验合格后，按确定的比例进行试拌并对沥青混合料马歇尔技术指标进行检验，沥青混合料技术指标检验合格后进行试铺段铺筑。
即取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和沥青含量、筛分，如果各项技术指标均满足要求，由此确定正常生产用的标准配合比。
标准配合比的矿料级配中，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优选的工程设计级配，并避免在0.3～0.6mm处出现“驼峰”。
对确定的标准配合比不得在施工过程中随意变更。
5.3关于沥青混凝土马歇尔室内试验中几点统一做法
（1）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。
（2）每组试件个数一律用6个。
（3）试件成型温度：
参照以下温度成型：
击实温度155-160℃。
试模应按规定预热。
（4）沥青混合料试件密度试验方法：
中面层沥青混合料统一用表干法的毛体积密度。
（5）沥青混合料理论最大相对密度，按JTGF40，并与生产配合比设计值进行验证，差值应不大于0.005，否则应查找原因，论证后取值。
（6）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做好沥青下面层的检查、清扫
6.1检查下面层的工程质量和与基层的粘结性，对下面层局部质量缺陷（例如严重离析和开裂以及油污造成松散等）应按规定进行修复。
6.2对下面层表面浮散沙石和杂物进行清扫，尘土应提前1天用水车冲洗干净。
6.3铺筑中面层前，对下面层表面清扫、清洗干净，并待其风干后喷洒粘层油，粘层油的洒布用量按纯沥青用量0.2-0.4kg/m2控制，粘层用改性乳化沥青的技术要求见表8。
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中面层。
摊铺桥面铺装层之前，桥面防水层按设计文件要求进行施工。
表8粘层用改性乳化沥青的技术要求
项目
技术要求
标准粘度C25.3S
8-25
贮存稳定性（1d）%
≤1
贮存稳定性（5d）%
≤5
筛上剩余量（1.18mm筛）%
≤0.1
电荷
阳离子带正电荷
破乳速度
快裂或中裂
蒸发残留物含量%
≥50
蒸发残
留物性质
针入度（25℃，100g，5S）mm
40-120
延度（5℃，5cm/mim）cm
≥20
软化点℃
≥50
溶解度%
≥97.5
7铺筑试铺路段
改性沥青中面层大规模施工前，需先做试铺路段。
各施工单位通过优化沥青混合料组成设计，拟定试铺路段铺筑方案，采用经调试符合要求的施工机械铺筑试铺路段。
试铺路段宜选在正线直线段，长度宜不少于300m。
试铺路段施工分为试拌和试铺两个阶段，需要决定的内容包括：
7.1根据各种机械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。
7.2通过试拌决定：
（1）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。
（2）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油石比。
7.3通过试铺决定：
（1）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。
（2）压实机具的选择、组合，压实顺序，碾压温度，碾压速度及遍数。
（3）施工缝处理方法。
（4）各种沥青面层的松铺系数。
7.4确定施工产量及作业段的长度，修订施工组织计划。
7.5全面检查材料及施工质量是否符合要求。
7.6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。
试铺段的铺筑，严格按部颁标准《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）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。
试铺段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，试铺段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，试铺段总结报告由技术服务现场人员负责整理，施工单位提交监理工程师审查，经驻地办批准后作为开工申请的依据。
8沥青中面层施工
8.1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）细集料及矿粉应用大棚覆盖，细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。
8.2关于沥青混凝土配合比设计的统一规定
目标（或生产）配合比须经驻地办工地试验室组织验证，并经驻地工程师审查后，上报监理代表处中心试验室验证并批复。
如果某种矿料产地、品种或规格发生变化，必须重新进行配合比设计。
8.3沥青混合料的拌制
（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10～30℃，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9。
表9改性沥青混合料的施工温度（℃）
改性沥青加热温度
165-175
矿料温度
190-220
混合料出厂温度
170-185超过195℃者废弃
混合料运输到现场温度
不低于160
摊铺温度
不低于160，低于145作为废料
初压开始温度
不低于150
复压最低温度
不低于140
碾压终了温度
不低于90
（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。
（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马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。
油石比与设计值的允许误差-0.1%至+0.2%。
矿料级配与生产设计标准级配的允许差值
0.075mm±2%
≤2.36mm±4%
≥4.75mm±5%
（6）每天结束后，用拌和楼打印各料数量，以总量控制；以各仓用量及各仓级配计算平均施工级配、沥青用量并与施工厚度和抽提结果进行校核；以每天产量计算平均厚度，与路面设计厚度进行校核。
8.4沥青混合料的运输
（1）采用数字显示插入式热电偶温度计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，分几堆装料，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）运料车必须有篷布覆盖，且在卸料过程中不得掀开，用来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。
8.5沥青混合料的摊铺
（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2-4m/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，切忌停机用餐。
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）SBS改性沥青混合料中面层摊铺厚度采用非接触式平衡梁控制方式，摊铺桥面铺装下层时宜采用走钢丝控制方式。
采用两台摊铺机联合摊铺施工，靠中央分隔带侧摊铺机在前。
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
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