高寒地区温拌沥青混凝土路面施工工法Word文件下载.doc

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该水膜结构在拌和过程中将避免沥青胶结料的团聚效应，能够显著增加沥青混合料在较低温度时的拌和工作性。

在压实过程中，在钢轮压路机的振动碾压和胶轮压路机的揉搓碾压作用下，水膜润滑作用得到最大程度的发挥，集料位置调整和骨架结构形成更加容易，促进沥青混合料压实。

图1给出的是温拌沥青混合料和热拌混合料相同情况下的温度下降曲线对比情况。

从图中可以看出，温拌沥青混合料在较低温度下就可以实现充分压实，如果根据现场孔隙率3-5％的控制要求，温拌沥青混合料在100℃以上均可以满足要求，而热拌沥青混合料在140℃以下就很难满足空隙率控制要求，也就是说从可压实的温度范围来看，温拌沥青混合料要比热拌沥青混合料宽得多，这就意味着温拌沥青混合料可压实时间的延长，更利于现场施工组织，减少施工压力，实现沥青混合料的有效压实。

另一方面，由于温拌沥青混合料本身温度降低，其与环境温度的差异减小，这就使得其温度下降速率要比热拌沥青混合料低得多，从而更进一步赢得了有效施工时间。

图1热拌及温拌沥青混合料的碾压温度曲线

高寒地区往往较为偏远，其交通条件较差，单位时间内的有效运达里程较小，为了保证施工质量，需要设置更为密集的拌和楼布局。

高海拔高寒地区拌和楼的布设存在困难，设置成本偏高。

采用温拌技术，允许沥青混合料在出料后经历更长的运输时间，这样就可以减少拌和楼站场布置，集中资金建设大型站场，集中供料，保证施工质量。

温拌沥青混合料生产时其沥青温度只需要确保其流动性，而石料加热温度降低明显，出料温度显著下降，低于沥青胶结料中轻组分燃烧的临界温度，其污染物排放大幅度减少，这样有利于保护当地自然环境。

因此从上述分析可以看出，温拌技术以其独特的技术特点，与高海拔高寒地区特殊的气候条件和施工条件有着很好的契合点，具有良好的适用性。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1温拌配合比设计流程

测定粗集料的VCADRC

材料选择

材料试验

选择初试级配

纤维稳定剂

粗集料、细集料、矿粉

沥青、温拌剂

设计粗集料骨架，例如SMA—16，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、温拌剂掺量，制作马歇尔试件

分析VMA、VCA，确定设计级配

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

进行马歇尔试验，检验稳定度、流值

进行各种配合比设计检验，确定配合比

图5.1温拌SMA混合料配合比设计流程

5.2温拌沥青配合比设计要点

5.2.1混合料配合比设计

改性沥青SMA-16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5.2.1-1所示。

VA

VV

VMA

VCAmix

沥青、温拌剂

空隙

细集料、填料、纤维

集料（>

4.75mm）

温拌沥青混合料

图5.2.1-1温拌改性沥青SMA-16混合料的各项体积指标

5.2.2温拌SMA混合料技术要求

温拌改性沥青SMA-16的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合JTGF40-2004中表5.3.2-2要求；

改性沥青SMA-16的配合比设计应符合表5.2.2-1的技术要求；

改性沥青SMA-16设计配合比检验应符合表5.2.2-2各项指标的要求。

表5.2.2-1改性沥青SMA-13S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

％

3－4

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[2l

KN

不小于6.0

流值

mm

2－5

注：

（1）VMA建议达到17%以上，经过各项验证后可酌情放宽到16.5%；

（2）稳定度可放宽到5.5kN。

表5.2.2-2改性沥青SMA-13S配合比设计检验指标技术要求

检验项目

单位

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

（1）谢伦堡沥青析漏试验温度为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。

5.2.3目标配合比设计

①目标配合比设计流程按照图5.1进行；

②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。

③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，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1-1计算大于4.75mm粗集料的混合毛体相对密度。

式1-1

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。

④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1-2计算各组初试级配捣实状态下粗集料间隙率VCADRC。

式1-2

ρw——水的密度（g／cm3，常温下可取0.999）。

⑤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。

⑥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。

⑦供计算SMA混合料体积指标的最大相对理论密度γt，按式1-3计算得到。

式1-3

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。

⑧按式1-4、5、6、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。

式1-4

式1-5

式1-6

式1-7

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，%；

⑨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。

⑩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。

⑾进行马歇尔稳定度试验，检验稳定度和流值是否符合要求。

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-16工程的经验予以调整。

⑿根据希望的设计空隙率（通常为3.8%左右），确定最佳油石比OAC。

⒀按规定的项目进行配合比设计检验。

5.2.4生产配合比

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，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。

5.2.5生产配合比验证阶段

用生产配合比进行试拌，沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。

取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验，检验标准配合比矿料合成级配中，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目标配合比级配值，并避免在0.3mm~0.6mm处出现驼峰。

由此确定正常生产用的标准配合比。

5.3温拌SMA沥青混合料施工施工工艺流程

温拌沥青混合料的施工工艺流程

5.4施工工艺要点

SMA沥青混合料施工技术与常规沥青混合料基本相同，较常规混合料有较大区别之处在于混合料的拌和、碾压。

5.4.1沥青混合料的拌和

考虑到掺加较多矿粉、改性沥青后，温拌SMA混合料粘度较高，混合料拌制较为困难。

因此在混合料的拌制过程中应适当延长拌和时间。

SMA-16拌和时间及加料次序见表5.4.1-1，必须使所有集科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5.4.1-1建议的温拌改性沥青SMA-16拌和时间及加料采用次序

①加集料

②加纤维

干拌约15S

③加矿粉

④加沥青

湿拌约45S

出料

总生产时间约65~80S

表5.4.1-2改性沥青SMA-16的施工温度（℃）

工序

热拌改性沥青SMA-16

温拌改性沥青SMA-16

沥青加热温度

165~175

165-175

集料温度

185~195

150-160

混合料出厂温度

175~185超过195废弃

运到现场温度

不低于165

不低于155

摊铺温度

不低于160，低于140废弃

不低于150

初压开始温度

不低于145

复压最低温度

不低于130

不低