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1、道路工程技术网上辅导材料13道路工程技术网上辅导材料13第13章 沥青路面施工【教学基本要求】通过本章内容的学习了解其它沥青路面施工技术,理解 沥青路面材料的技术要求、选配方法步骤和要求、质量检查评定与验收方法，掌握沥青混合料路面施工技术与质量控制方法。【学习重点】1沥青路面常用材料的技术要求2路面材料的选配方法步骤和要求3沥青混合料路面施工技术与质量控制方法4沥青路面质量检查评定与验收方法【内容提要和学习指导】水泥混凝土路面施工教学要求：1理解水泥混凝土路面施工准备工作的内容与要求2掌握普通混凝土路面常用的施工方法的施工技术与质量控制方法3了解其它类型混凝土路面人行道及附属构筑物施工教学要求

2、：1理解预制和现浇人行道的施工方法与要求2理解浆砌（干砌）重力式挡土墙的施工方法与要求3理解侧、平石的铺砌时间和施工方法道路养护与管理教学要求：1了解道路养护的分级、沥青路面、水泥混凝土路面的养护内容。2理解道路使用质量评定的具体指标13.1 沥青路面材料的技术要求与选配方法组成沥青混合料的材料是沥青和矿料。1 沥 青沥青材料有道路石油沥青、改性沥青、乳化沥青、液体石油沥青等。（1）道路石油沥青各个等级道路石油沥青的适用范围应符合下表的规定。道路石油沥青的适用范围 沥 青 等 级适 用 范 围A级沥青各个等级的公路，适用于任何场合和层次B级沥青1高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及

3、二级以下公路的各个层次；2用做改性沥青、乳化沥青、乳化改性沥青、稀释沥青的基质沥青C级沥青三级及三级以下公路的各个层次沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位和受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通及山区和丘陵区上坡路段、服务区、停车区等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大、60粘度大的沥青；对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生

4、矛盾时优先考虑满足高温性能的要求。（2）改性沥青改性沥青可单独或复合采用高分子聚合物、天然沥青及其他改性材料制作。制造改性沥青的基质沥青应与改性剂有良好的配伍性，其质量宜符合A级或B级道路石油沥青的技术要求。各类聚合物改性沥青的质量应符合规范技术要求。3类聚合物对沥青性能的改善各不相同，SBS改性沥青的高温、低温性能都好，且有良好的弹性恢复性能；SBR改性沥青的低温性能较好；EVA及PE改性沥青的特点是高温性能改善明显。（3）乳化沥青乳化沥青适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面，修补裂缝，喷洒透层、粘层与封层等。乳化沥青类型根据集料品种及使用条件选择，阳离子乳化沥青可适用于各种集料品种，阴离子乳

5、化沥青适用于碱性石料。（4）液体石油沥青液体石油沥青适用于透层、粘层及拌制冷拌沥青混合料。液体石油沥青宜采用针入度较大的石油沥青，使用前按先加热沥青后加稀释剂的顺序，掺配煤油或轻柴油，经适当的搅拌、稀释而成。根据使用目的与场所，可选用快凝、中凝、慢凝的液体石油沥青。2 矿 料沥青混合料所用的矿料有碎石、破碎砾石、石屑、砂和矿粉。（1）粗集料沥青面层所用粗集料应按规范规定的粒径规格生产和使用。粗集料应洁净、干燥、表面粗糙，而且应具有足够的强度和耐磨性，颗粒形状接近立方体并有多棱角。当单一规格集料的质量指标达不到要求，而按集料配合比计算的质量指标符合要求时，工程上允许使用。集料质量差是目前公路建设

6、中特别严重的问题，突出的表现是：材料脏、粉尘多、针片状颗粒含量高、级配不符合规格等。公路施工所用集料多取自社会料场，各料场质量、规格参差不齐，使用时离散性严重，导致实际级配与配合比设计有很大的差距，这是造成沥青路面早期损坏的重要原因。为提高集料质量，可要求石料加工场配备冲击整形设备以减少集料的针片状颗粒含量，在有条件的石料加工场应在生产过程中采用水洗法减少集料的粉尘含量。粗集料与沥青的粘附性以及高速公路、一级公路沥青路面表面层的磨光值应符合要求。沥青路面用粗集料应优先选用石灰岩等碱性石料加工，但石灰岩等碱性石料往往满足不了高等级公路沥青路面表面层对磨光值的要求，为此可选用玄武岩、辉绿岩、安山岩

7、等非碱性石料加工粗集料，当使用花岗岩、砂岩等酸性石料加工的粗集料时，必须采取掺加消石灰、水泥或石灰水处理后使用。（2）细集料沥青路面用细集料包括天然砂、机制砂、石屑。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合相关规范的规定。细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂以砂当量(适用于04.75mm)或亚甲蓝值(适用于02.36mm或00.15mm)表示。天然砂可采用河砂或海砂，通常宜采用中、粗砂。砂的含泥量超过规定时应水洗后使用，海砂中的贝壳类材料必须筛除。使用天然砂在施工时容易压实，路面成型好是其很大的优点，但天然砂与沥青的粘附性较差，

8、呈浑圆状，使用太多对高温稳定性不利。热拌密级配沥青混合料中天然砂的用量不宜超过集料总量的20%，SMA和OGFC混合料不宜使用天然砂。石屑是采石场破碎石料时通过4.75mm或2.36mm的筛下部分，它虽然棱角性好，但石屑中粉尘含量很多，强度很低，扁片含量及碎土比例很大，且施工性能较差，不宜压实，路面残留空隙率大，在使用中还有继续细化的倾向。为此采石场在生产石屑的过程中应具备抽吸设备。机制砂是选用优质石料采用专用的制砂机生产的细集料，其级配应符合要求。机制砂粗糙、洁净、棱角性好，应该予以推广使用。（3）填 料沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。矿粉应

9、干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质量应符合下表的要求。拌和机回收的粉料不宜作为矿粉使用，以确保沥青混合料的质量。3热拌沥青混合料配合比设计热拌沥青混合料应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段，确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。（1）目标配合比设计目标配合比设计可分为矿料配合比设计和沥青用量确定两部分，它是沥青混合料配合比设计的重点。1）矿料配合比设计矿料配合比设计的目的是选配一个具有足够密实度，并且具有较高内摩阻力的矿质混合料。a)确定工程设计级配范围沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定。密级配沥青混合料应根据公路等级、

10、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种等因素选择采用粗型(C型)或细型(F型)，对夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型)，并取较高的设计空隙率；对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料(AC-F型)，并取较低的设计空隙率。b)矿料配合比计算组成材料的原始数据测定。根据现场取样，对粗集料、细集料和矿粉进行筛分试验，按筛分结果分别给出各组材料的筛分曲线，同时测出各组成材料的相对密度，供计算物理常数用。计算组成材料的配合比。根据各组成材料的筛分试验资料，采用修正平衡面积法求算各组成材料的用量比例。配合比设

11、计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线。2) 确定最佳沥青用量我国现行公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)规定采用马歇尔试验法确定沥青混合料的最佳沥青用量(简称OAC)。具体步骤如下：a)制备试样首先按确定的矿料配合比，计算各种矿料的用量。然后以预估的油石比为中值，按一定间隔(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分别成型马歇尔试件。b)测定物理、力学指标按规定的试验方法测定马歇尔稳定度和流值，测定试件的毛体积密度及各组沥青混合料的最大理论相对密度，并计算空隙率VV、矿料间隙率

12、VMA、有效沥青的饱和度VFA等体积指标。c)确定最佳沥青用量以沥青用量为横坐标，以毛体积密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值为纵坐标，将试验结果绘制成绘制沥青用量与各项物理、力学指标的关系曲线，如下图。确定均符合表1规定的沥青混合料技术标准的沥青用量范围OACminOACmax。注意选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围，同时尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，并使密度及稳定度曲线出现峰值。马歇尔试验结果示例注：图中1=4.2%，2=4.25%，3=4.8%，4=4.7%，OAC1=4.49%(由4个平均值确定)，OACmin=4.3%，OACmax=5.3%，OAC2=4.8%，OAC=

13、4.64%。此例中相对于空隙率4%的油石比为4.6%。根据试验曲线的走势，按下列方法确定沥青混合料的最佳沥青用量初始值1(OAC1)。在上图曲线求取相应于密度最大值、稳定度最大值、目标空隙率(或中值)、沥青饱和度范围的中值的沥青用量1、2、3、4。按下式取平均值作为初始值OAC1。 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，可按下式求取3者的平均值作为初始值OAC1。 以各项指标均符合技术标准(不含VMA)的沥青用量范围OACminOACmax的中值作为初始值2(OAC2)。 通常情况下取OACl及OAC2的中值作为计算的最佳沥青用量OAC。按上式计算得最佳沥青用量OAC，从上图

14、中得出所对应的空隙率和VMA值，检验是否满足表1关于最小VMA值的要求。同时检查相应于此最佳沥青用量OAC的各项指标是否均符合马歇尔试验技术标准。 3）配合比设计检验对用于高等级公路的热拌沥青混合料，需在配合比设计的基础上按规范要求进行各种使用性能的检验。配合比设计检验按计算确定的设计最佳沥青用量OAC在标准条件下进行。a)高温稳定性检验对公称最大粒径等于或小于19mm的混合料，按规定方法进行车辙试验，动稳定度应符合下表2的要求。密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准 表1实验指标单位高速公路、一级公路其他等级公 路人 行道 路夏炎热区(1-1、1-2、1-3、1-4区)夏热区及夏凉区(2-

15、1、2-2、2-3、2-4、3-2区)中轻交通重载交通中轻交通重载交通击实次数(双面)次755050试件尺寸mm101.6mm63.5mm空隙率VV深约90mm以内%354624353624深约90mm以下%36243636-稳定度MS，不小于KN853流 值FLmm241.5424.52424.525矿料间隙率VMA(%)不小于设计空隙率相应于以下公称最大粒径(mm)的最小VMA及VFA技术要求(%)(%)26.5191613.29.54.752101111.51213153111212.51314164121313.51415175131414.51516186141515.5161719

16、沥青饱和度VFA(%)557065757085注：当设计的空隙率不是整数时，由内插确定要求的VMA最小值。沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求 表2气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的动稳定度(次/mm)七月平均最高气温()及气候分区30203020夏炎热区夏热区夏凉区1-11-21-31-42-12-22-32-43-2普通沥青混合料，不小于8001000600800600改性沥青混合料，不小于24002800200024001800SMA非改性，不小于1500混合料改性，不小于3000OGFC混合料，不小于1500(一般交通路段)、3000(重交通量路段)b)水稳定性检验按规定的试验

17、方法进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，其残留稳定度及残留强度比均应符合沥青混合料水稳性检验技术要求。c)低温抗裂性能检验对公称最大粒径等于或小于19mm的混合料，在温度-10、加载速率50mm/min的条件下按规定方法进行弯曲试验，其低温弯曲试验破坏应变结果应符合规范规定的技术要求。d)渗水系数检验利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验检验渗水系数。我国现行规范规定，密级配沥青混凝土的渗水系数不大于120ml/min，SMA混合料的渗水系数不大于80ml/min。(2)生产配合比设计在目标配合比确定之后，应利用实际施工的拌和机进行试拌以确定施工配合比。对间歇式拌和机，应按规定方法取样测试各热料仓

18、的材料级配，确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料大体平衡，最大筛孔应保证使超粒径料排出，使最大粒径筛孔通过量符合设计范围要求。并取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC、OAC0.3等3个沥青用量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沥青用量，由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计结果的差值不宜大于0.2。(3)生产配合比验证拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段，取样进行马歇尔试验，检验是否符合标准要求。同时从路上钻取芯样观察空隙率的大小，并进行抽提试验，再次检验实际级配和油石比是否合格，由此确

19、定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配中，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优选的工程设计级配范围的中值，并避免在0.30.6mm处出现“驼峰”。对确定的标准配合比，宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。13.2 热拌沥青混合料路面施工技术与质量控制方法1. 基本规定(1)沥青路面施工必须贯彻“精心施工、质量第一”的方针，根据全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，对施工各道工序的质量进行检查评定，确保施工质量。同时应加强施工过程质量控制，实行动态质量管理。(2)沥青路面施工必须符合国家环境和生态保护的规定。(3)沥青路面施工必须有施

20、工组织设计，并保证合理的施工工期，不得在气温低于10(高等级公路)或5(其他等级公路)以及雨天、路面潮湿的情况下施工。(4)应有良好的劳动保护，确保安全。(5)沥青路面试验检测的试验室应通过认证，并取得相应的资质，试验人员持证上岗，仪器设备必须检定合格。(6)必须按规范规定做好各种原材料的试验及配合比设计。(7)沥青拌和楼、摊铺机、压路机等各种施工机械和设备应进行调试，对机械设备的配套情况、技术性能、传感器计量精度等进行认真检查和标定。(8)所有与工程建设有关的原始记录、试验检测及计算数据、汇总表格，必须如实记录和保存。(9)石油沥青加工及沥青混合料施工温度应根据沥青标号及粘度、气候条件、铺装

21、层厚度确定。1) 普通沥青结合料的施工温度宜通过在135及175条件下测定的粘度温度曲线确定，当缺乏粘温曲线数据时，可参照相应规范的要求选择。2） 对于改性沥青及SMA混合料，按粘温曲线确定施工温度是不合适的。通常宜较普通沥青混合料的施工温度提高1020。3）SMA混合料的施工温度应视纤维品种和数量、矿粉用量的不同，在改性沥青混合料的基础上作适当提高。2 沥青路面施工准备工作沥青路面施工准备工作包括组织准备、技术准备、现场准备、物质准备、基层的准备和铺筑试验路段等。（1）组织准备1） 建立施工组织机构根据工程规模大小建立施工组织机构，并建立相应的科室、队组。施工组织机构应精干、高效、面向生产、

22、符合工程实际要求，要高度重视选择技术负责人和建立技术责任制及其他相关的责任制。2） 劳动组织为保证生产施工的连续性、协调性和经济性，应进行施工队、班组的组织和劳动力合理安排。（2）技术准备1） 熟悉和核对设计文件其要点是熟悉设计文件，特别是设计结构和各项技术指标、质量要求等。2） 编制实施性施工组织设计主要是编制实施性施工方案、施工进度计划(图)及安全生产技术措施等控制和指导施工的文件，要注意施工技术设计、质量保证体系设计、安全施工措施设计等应具体、明确、可靠。3） 技术交底施工前应向参与施工的技术人员和班组长、工人分层次进行技术交底，贯彻施工技术规范和操作规程、安全规程、质量标准、质量保证体

23、系，以确保施工质量。4） 施工放样在路面施工前，应根据设计文件和施工实际需要恢复中线、补测水准点等。（3）现场准备1） 临时设施慎重考虑各种生活设施、材料堆放地点、拌和设备、运输便道以及水电等临时设施，尽量布设于靠近作业现场，以便于施工管理。2） 交通管制为了确保施工安全和有序进行施工，对施工范围内的公路两端和必经的交叉路口，要采取有效的交通管制措施。（4）物质准备1）施工机械、机具准备应按照合同规定和试验路段确定的数据，配备足够的施工机械、设备及器具。2）材料准备建筑材料(包括自采材料和外购材料)必须经过选择和检验，按规定的规格、技术品质和数量按计划安排运至工地，凡不合格的材料，均不得进场；

24、进场发现不合格者，应运出施工现场。3）安全防护准备应加强安全教育，切实有效地落实安全防护措施，准备好各种安全防护和劳动防护用品。（5）基层的准备沥青面层施工前，必须彻底清除基层的浮灰，根据需要进行适当的铣刨、强力清扫等处理并在无沥青材料的基层上浇洒透层油，在沥青层与沥青层或旧水泥混凝土层间洒布粘层油，在喷洒的同时还应用刷子在平石、各种井盖边口涂刷粘层油，使混合料能与接触边口有良好的粘结。（6）铺筑试验路段沥青路面各面层在施工前应铺筑试验路段，试验路段的长度应根据试验目的确定，通常宜为200300m。热拌热铺沥青混合料路面试验路段铺筑分试拌及试铺两个阶段，应包括下列试验内容：1） 检验各种施工机

25、械的类型、数量及组合方式是否匹配。2） 通过试拌确定拌和机的操作工艺、考察计算机打印装置的可信度。3） 通过试铺确定摊铺、压实工艺，松铺系数等。4） 验证沥青混合料生产配合比设计，提出生产用的标准配合比和最佳沥青用量。5） 建立用钻孔法与核子密度仪无破损检测路面密度的对比关系。确定压实度的标准检测方法。6） 检测试验段的渗水系数。3 混合料的拌制与运输（1）混合料的拌制沥青混合料必须在沥青拌和厂(场、站)采用拌和机械拌制。为保证沥青路面施工所需沥青混合料的供应，需要设置制备沥青混合料的基地，沥青混合料制备基地有固定性拌制工厂和临时性拌和场两种。城市道路沥青路面施工可考虑从固定性拌制工厂采购商品

26、沥青混合料，公路沥青路面施工多采用此类临时性拌和场。沥青拌和场位置的选择，首先应考虑沥青拌和场至工地现场的距离不宜太长，以减少混合料的运输量，并能使沥青混合料迅速运到工地现场，保证混合料的温度不会过分降低，且不致因颠簸造成混合料离析。同时还应当考虑交通方便，拌和场宜尽量靠近河流、铁路或公路，以利运输，使砂、石、沥青等原材料能及时运达拌和场。由于沥青材料在加热时会挥发出有毒气体，矿料粉尘易于飞散，附近环境易受污染。因此，拌和场应力求远离居民区，并应设置在当地主要风向的下风方向。沥青拌和场应具备完备的排水设施，场内各种集料必须分隔贮存，细集料场要设置防雨顶棚，料场及场内道路应作硬化处理，防止泥土污

27、染集料。拌制沥青混合料所用的固定式拌和设备有间歇式拌和机和连续式拌和机两种。经我国的试验和使用实践证明，采用间歇式拌和机更符合我国国情。间歇式拌和机的总拌和能力应满足施工进度要求。拌和机必须配备计算机设备；二级除尘装置；保温性能良好的成品储料仓，其振动筛规格应与矿料规格相匹配，最大筛孔宜略大于混合料的最大粒径，其余筛的设置应考虑混合料的级配稳定，并尽量使热料仓大体均衡，不同级配混合料必须配置不同的筛孔组合。冷料仓的数量应满足配合比需要，通常不宜少于56个。矿粉仓应配备振动装置以防止矿粉起拱。拌制沥青混合料的工艺流程如下图所示。 拌制沥青混合料的工艺流程图在拌制沥青混合料之前，应根据确定的配合比

28、进行试拌。通过试拌和抽样检验确定每盘热拌的配合比及其总重、适宜的沥青用量、拌和时间、矿料和沥青加热温度、以及沥青混合料出厂的温度。拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器测定的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等各种参数。每个台班结束时打印一个台班的统计量，按“沥青路面质量过程控制及总量检验方法”进行沥青混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验。烘干集料的残余含水量不得大于1%。每天开始几盘集料应提高加热温度，并干拌几锅集料废弃，再正式加沥青拌和混合料。拌和机除尘装置回收的矿粉应予以废弃，不宜利用。混合料贮存过程中温度下降不得大于10，且不能有沥青滴漏。普通沥青混合料的贮存时间不得超过72h；改性沥青混

29、合料的贮存时间不得超过24h；SMA混合料只限当天使用；OGFC混合料宜随拌随用。（2）运 输厂拌沥青混合料通常采用自动倾卸汽车运往铺筑现场，必须根据运送的距离和道路交通状况来组织运输。混合料运输所需的车辆可按下式计算： 式中：n 所需的车辆数；t1 运到铺筑现场所需的时间(min)；t2 由铺筑现场返回拌和厂所需的时间(min)；t3 在工地卸料和其它等待的时间(min)； T 拌制一车混合料所需的时间(min)； a 储备系数，视交通情况而定，一般取a =1.11.2。运输车辆每次使用前后必须清扫干净，装料前在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂，但不能有余液积聚在车厢底部。拌和机

30、向运料车放料时，汽车应前后移动进行分层装料，移动次数应尽可能多，并至少移动三次，以减少混合料的离析。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，施工过程中摊铺机前方应有运料车等候。运料车运输沥青混合料应采用篷布覆盖保温、防雨、防污染。连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前1030cm处停住，空档等候，由摊铺机推动前进开始缓缓卸料，避免撞击摊铺机。4 混合料的摊铺摊铺作业是沥青路面施工的关键工序之一，沥青混合料可采用人工或机械摊铺。除在路面狭窄部分、平曲线半径过小的匝道或加宽部分，以及小规模工程不能采用摊铺机铺筑时可采用人工摊铺外，热拌沥青混合料应采用机械摊铺。（1）人工摊铺将汽车运来的沥青混合料先卸到铁板上，随即用人工铲运，以扣铲方式均匀摊铺在路上，摊铺时不得扬铲远甩，以免造成粗细料分离，一边摊铺一边用刮板刮平。刮平时做到轻重一致，防止反复多刮使粗粒料刮出表面。摊铺过程中要随时检查摊铺厚度、平整度和路拱。沥青混合料摊铺厚度为沥青路面设计厚度乘以压实系数，用人工摊铺时，沥青混凝土混合料的压实系数为1.251.50。（2）