SBS改性沥青路面上中面层施工技术要求.docx
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SBS改性沥青路面上中面层施工技术要求
SBS改性沥青路面上、中面层施工技术要求
为了确保郑州西南绕城高速公路沥青路面的工程质量,根据部版《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)、《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98)等有关技术标准及本项目的设计图纸、当地气候、交通运输的具体情况,结合省内外已建高速公路的施工经验,现对本项目SBS改性沥青路面中、上面层施工中应特别注意的事项提出如下技术要求,请遵照执行。
路面结构设计为:
上面层:
5cm厚SBS改性沥青混合料AK-16A型
中面层:
6cm厚SBS改性沥青混合料AC-20I型
下面层:
7cm厚沥青混合料AC-25I型
一、材料
1、沥青
(1)基质沥青
沥青面层均采用AH-70沥青。
沥青性能整套检验由项目公司委托有关试验单位进行,各施工单位、监理单位试验室应对针入度、延度、软化点进行检验,代表处还应检验老化后的质量损失并留样备检。
频率施工单位每车检验一次,驻地办每五车抽检一次,代表处每周轮流抽检一个标段一次。
(2)、改性沥青
沥青混合料用改性沥青采用现场改性。
改性剂的掺量不低于5%,现场改性应采用星型SBS改性方案,并应达到I-D级技术指标,具体见表1。
SBS改性沥青(I-D)技术要求
表1
试验项目
指标要求
针入度(25℃,100g,5s)不小于(0.1mm)
40
针入度指数PI不小于
+0.2
延度(5cm/min,5℃)不小于(cm)
30
软化点(环球法)不小于(℃)
70
运动粘度,135℃不大于(Pa.s)
3
闪点(COC)不小于(℃)
230
溶解度(三氯乙烯)不小于(%)
99
离析,软化点差,℃不大于
2.5
弹性恢复(25℃,10cm)不小于(%)
70
旋转薄膜烘箱试验RTFOT(163℃,85min)
质量损失不大于(%)
1
针入度比不小于(%)
65
延度(5℃)不小于(cm)
20
(3)、乳化改性沥青(粘层油)
面层之间的粘层油使用快裂型乳化改性沥青,采用上层同型号沥青乳化,洒布量为0.3-0.6kg/m2。
技术要求见表2。
改性乳化沥青技术要求
表3
试验项目
指标要求
1.18mm筛上剩余含量不大于(%)
0.3
储存稳定性(CH5)不大于
5
粘度C25,3不小于(s)
16
蒸发残留物含量%不小于(℃)
55
蒸发残留物
针入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)
40-100
延度(15℃)不小于(cm)
40
延度(5℃)不小于(cm)
10
软化点不小于(℃)
56
2、集料
(1)、粗集料
应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、无有害杂质、近立方体颗粒的碎石,粒径大于2.36mm。
施工单位对进场的粗集料应每500T检验一次。
中面层采用石灰岩等碱性石料,选用反击式破碎机轧制的碎石,应严格控制细长扁平颗粒含量,以确保粗集料的质量。
技术要求见《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96)表C.0.8。
上面层采用优质的玄武岩,达到抗滑指标要求,并添加抗剥落剂(宜采用水泥,因消石灰纯度相差较大,消解不充分,通车后遇水消解,形成质量隐患),粒径级配中的粗粒料(粒径2.36mm以上)的含量向规范中值靠近。
其技术要求见表3。
上面层玄武岩集料技术要求
表3
试验项目
指标要求
石料压碎值不大于(%)
18
洛杉机磨耗损失不大于(%)
20
视密度不小于(t/m3)
2.6
吸水率不大于(%)
2.0
对沥青的粘附性不小于(%)
4级
坚固性不大于(%)
12
1∶3细长扁平颗粒含量不大于(%)
15
1∶5细长扁平颗粒含量不大于(%)
5
水洗法(<0.075颗粒含量)不大于(%)
1
软石含量不大于(%)
1
石料磨光值不小于(BPN)
42
石料冲击值不大于(%)
28
(2)、细集料
细集料应干净、坚硬、干燥、无风化、无杂质或其他有害物质。
其质量要求见《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96)表C.0.11。
上面层可采用机制砂(与粗集料相同岩性的玄武岩)、优质石屑(反击破生产,片状颗粒、泥土较少)或天然砂(只有在石屑不够的情况下,并经过业主批准,才可以使用天然砂)。
中面层沥青混合料用细集料采用优质石屑或天然砂(只有在石屑不够的情况下,并经过业主批准,才可以使用天然砂,天然砂的掺量不宜超过矿料总量的10%)。
天然砂的规格见《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96)表C.0.9、C.0.10。
施工单位对进场的粗集料应每200T检验一次。
(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,其质量技术要求见表4。
施工单位每50T检验一次。
拌和机回收的粉料全部弃掉,以确保沥青面层的质量。
沥青路面用矿粉质量技术要求
表4
指标
质量技术要求
视密度(t/m3)不小于
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
亲水系数不大于
0.8
塑性指数(%)不大于
4
二、改性沥青及集料生产技术要求
1、改性沥青生产
中、上面层改性沥青选用的改性剂应先进行室内改性沥青加工生产,并进行配伍试验,对加工生产的改性沥青的各项技术指标进行检测,从而验证改性剂是否能应用于生产。
其生产的关键因素是各生产阶段的加工温度和时间,一般来说,溶胀的温度为165℃-175℃,分散温度为175℃左右,发育温度为165℃左右,加工时间则视加工工艺确定。
改性沥青宜在现场随生产随用,需要短时间贮存时,应转入贮存罐并进行不间断的搅拌或泵送循环,贮存时间不得超过保质期。
经检验确认已经发生离析的改性沥青不得使用。
改性沥青的成品检测分析,其取样时应在现场直接灌入试模内,不应拿到远离现场的试验室再去加温再灌入。
2、集料生产
中、上面层所用集料的破碎必须采用反击式破碎机,经过破碎完成的集料必须严格筛分与堆放,不得混杂,并严格控制超粒径颗粒的含量。
石料场内集料的堆放场地应硬化,不得使用土质场地,以防泥土混入集料。
拌和场内应设置足够的集料堆场,各级集料应分离堆放,不得混杂,并应设防雨罩。
二、施工机械及检测仪器
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,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。
沥青面层应采用两台摊铺机梯队作业,连续摊铺,以保证摊铺质量,因而必须配备以下施工机械(一个施工点)。
(1)间歇式沥青混合料拌和机,产量大于220T/H,另配有80T以上热储仓料。
全部生产过程由计算机自动控制,配有良好的打印装置。
(2)SBS改性沥青设备一台。
(3)进口沥青混合料摊铺机三台(其中一台备用)。
(4)压路机:
25T胶轮压路机2台,18-20T胶轮压路机2台,10T双钢轮式压路机3台。
(5)载重量15T以上的自卸汽车不少于20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)沥青针入度仪;
(2)沥青延度仪;
(3)沥青软化点仪;
(4)标准筛(方孔筛);
(5)沥青混合料马歇尔试验仪
(6)马歇尔试件击实仪
(7)试验室用沥青混合料拌和机
(8)脱模器
(9)沥青混合料离心抽提仪
(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)路面取心仪
(16)砂当量仪
(17)SBS改性沥青检测设备。
试验室要通过省质监站验收、认证,并取得临时资质。
三、改性沥青混合料
1、改性沥青混合料设计
(1)改性沥青混合料应按《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036—98)第6章的有关要求进行混合料组成设计。
确定的目标配合比、生产配合比设计均应报监理工程师批准。
(2)本项目采用以提高高温抗车辙能力为主要目的的改性沥青混合料,按“沥青混合料车辙试验”方法测定的动稳定度应符合表5的要求。
同时,经改性的沥青混合料的低温性能不得低于未改性的基质沥青混合料的指标,其按“沥青混合料弯曲试验”方法测定的低温弯曲试验的破坏应变不宜低于1200μξ。
改性沥青混合料高温稳定性技术要求
表5
气候条件与技术指标
技术要求
七月平均最高气温(℃)
>30℃(夏炎热区)
气候分区
1-4
车辙试验动稳定度(次/mm),不小于(70℃,0.7MPa)
3000
(3)改性沥青混合料的水稳定性应符合以下两个指标要求,达不到要求时应采取抗剥落措施:
采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的48h浸水马歇尔稳定度残留稳定度不应小于80%。
采用“沥青混合料冻融劈裂试验”方法测定的劈裂强度比不应小于80%。
2、改性沥青混合料铺筑试验段
各面层开工前,均需先做试验路段。
试验段宜选在主线直线段,长度不小于200m。
并在现场取改性沥青混合料试样进行马歇尔试验,以验证沥青混凝土路面的各项性能指标,由此确定生产用标准配合比,并确定以下内容:
(1)确定拌和机上料速度,拌和数量,拌和时间,拌和温度,机械组成方式,生产能力,提供正式生产用的集料、矿粉配合比和油石比。
(2)确定摊铺的操作方式,摊铺温度,摊铺速度,自动找平方式等。
(3)确定压实机类型与组合、压实顺序、压实强度、碾压速度以及压实遍数。
(4)确定施工缝的处理方法。
(5)确定沥青混凝土松铺系数。
(6)确定施工进度、制订施工组织设计。
(7)确定原材料及施工质量是否符合各项要求。
(8)确定施工组织及管理体系。
试验段的铺筑要严格按照规范规定操作。
在铺筑过程中,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成功,否则应予以铲除。
试验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,试验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后,施工单位应立即提出试验段总结报告,由驻地监理工程师审查,代表处确认,经总监批准后即作为申报正式开工的依据。
3、改性沥青混合料生产与运输
(1)改性沥青混合料应按图纸要求及经监理工程师批准的试验要求生产。
(2)改性沥青混合料应随拌随用,贮存时间不得超过24h,贮存期间温降不得超过10℃,且结合料不得老化、滴漏及粗细料离析。
否则应废弃,承包人应承担一切费用。
(3)拌和后的混合料必须均匀一致,无花白或焦化料、无粗细
料离析和无结团成块现象。
每一工作日需抽二组混合料试样做马歇尔试验和抽提试验,检验油石比及矿料级配和沥青砼的物理性质,每周分析一次检测结果,计算油石比,各级矿料通过量和沥青混凝土物理力学指标检测结果的标准差和变异系数,检验生产是否正常。
(4)改性沥青混合料应采用自卸车辆运输,车辆的数量应与摊铺机的数量、摊铺能力、运输距离相适应,在摊铺机前应形成一个不间断的供料车流。
施工中要求摊铺机前至少要有3台以上的运料车等候摊铺。
为便于卸料,车辆底部及两侧均要清扫干净,并涂油水混合液作隔离剂,排除可见游离余液,严禁使用纯石油制品。
(5)车辆装料要采用多次卸料法由前至后分堆放料,每装一斗料要挪动一下汽车位置,以减少混合料发生离析。
为防止运输途中混合料被污染、下雨及运距远而引起的混合料温度下降等不利因素,混合料在运输时一律加盖蓬布。
(6)SBS改性沥青混合料正常加温在190℃以下时,其放料时冒出来的基本是白烟,说明温度合适。
如果冒出的是浓烟或蓝色烟雾时说明温度过高。
如混合料出现异常情况,应做废料处理并及时纠正。
4、SBS改性沥青混合料摊铺碾压时注意事项
(1)摊铺前应对摊铺机进行标定,包括标定流量阀门(料门),板条式传感器与螺旋布料器。
(2)摊铺机就位后先预热到15—20min,使熨平板的温度控制在65℃以上,按试验段提供的松铺系数计算出松铺厚度。
摊铺时应先检查摊铺机的熨平板宽度、高度及拱度是否适当,并调整好自动找平装置,使其厚度与摊铺厚度相等。
(3)改性沥青混合料到达现场时温度不得低于165℃,摊铺温度不得低于160℃,拌合设备的生产能力应与摊铺机摊铺速度相适应,保证摊铺匀速、连续、不间断,中途不得随意变速或停机,摊铺速度一般在(2--4m/min)3m/min为宜。
(4)摊铺中螺旋布料器要均衡地向两侧拱料,并保持一定的高度以保证熨平板下混合料的厚度和均匀度一致。
摊铺过程中,要使用合适的振捣频率和振动频率,以保证足够的初始压实度,并且要设专人负责检查铺筑厚度,发现局部离析、拖痕及其它问题要及时处理。
(5)改性沥青混合料的压实应在摊铺以后立即进行。
初压温度不得低于160℃,初压速度缓慢均匀,一般控制在1.5~2km/h。
初压顺序是由路肩一侧向路中心或由低侧向高侧碾压。
在初压和复压过程中,应采用同类压路机并列成梯队压实,不宜采用首尾相接的纵列方式。
采用振动压路机压实时,压路机轮迹的重叠宽度不应超过200mm,用静载钢轮压路机时,压路机轮迹的重叠宽度不应小于200mm。
(6)复压要保证沥青混合料温度不低于140℃时压实效果较好,并跟初压之后进行,复压顺序与初压相同,速度一般控制在3~4km/h,压路机的振动频率,振幅大小应与路面铺筑厚度均调,厚度较薄时应采用高频低振幅。
(7)终压主要是消除轮迹,改善铺筑层的平整度,碾压时沥青混合料的温度不得低于120℃,终压时不得采用振动碾压,碾压到无明显轮迹为止。
终压速度采用4~5km/h。
(8)改性沥青混合料停机时间不得大于15min,如果时间过长即按规定设置施工缝。
(9)施工时要集中在白天温度较高时施工,改性沥青施工温度应在15℃以上。
四、施工阶段质量管理
(1)原材料质量检查:
包括沥青、改性剂、粗集料、细集料、填料。
(2)混合料质量检查:
油石比、矿料级配、马歇尔稳定度、动稳定度、流值、空隙率、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、中线偏位。
以上检查方法、检验频率和质量要求列于表6。
本表所列为施工阶段质量检验标准,交工验收时按国家相关标准进行。
压实度采用双控指标,要求马歇尔标准密度的压实度不小于98%,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。
路面平整度是路面质量的主要指标,要求连续平整度仪100m标准差的合格标准下面层不大于1.4mm,中面层1.2mm。
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抽检,可按取芯压实度检验频率随机选点。
渗水系数标准暂定不大于60ml/min。
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,离析可以暂时做如下控制:
(1)施工过程中采用红外线温度探测器检测的温度差不应超过20℃;
(2)核子密度仪检测的密度不应超过0.075g/cm3(大体相当于空隙率相差3%)。
(3)构造深度大值与平均值之比不应超过1.5。
沥青混凝土施工阶段的质量检查标准
表6
项目
检查频率
质量要求或允许差
试验方法
施工温度
混合料出厂温度
每车料一次
175-185℃
温度计测定
运输到现场温度
≥165-175℃
初压温度
160-170℃
碾压终了温度
钢轮压路机≥100℃
矿料级配:
与生产设计标准级配的差(%)
0.075mm
每日每机上、下午各一次
±2
拌和场取样,用抽提后的矿料筛分
≤2.36mm
±4
≥4.75
±5
沥青含量(油石比)
每日每机上、下午各一次
-0.1%,+0.2%
拌和场取样,离心法抽提
马歇尔稳定度(KN)
每日每机上、下午各一次
>7.5
拌和场取样,室内成型试验
流值(0.1mm)
20-40
空隙率
3-4.5
动稳定度
每层每2周1次
≥3000
压实度(%)
每层1次/200m/车道
不小于98%(马歇尔密度),93%-97%(最大理论密度)
现场钻孔试验(用核子密度仪随时检查)
厚度
1次/200m/车道
-4mm
钻孔检查并铺筑时随时插入量取,每日用混合料数量校核
平整度
每车道连续检测
≤1.2mm
用连续平整度仪检测
宽度
2处/100m
≥设计宽
用尺量
纵断面高程
3处/100m
±10mm
水准仪检测
横坡度
3处/100m
±0.3%
水准仪检测
中线平面偏移
4点/100m
20mm
全站仪检测
渗水系数
每层1次/200m/车道
≤60ml/min
改进型渗水仪
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