DB21T1848稀浆封层设计与施工技术指南.docx
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DB21T1848稀浆封层设计与施工技术指南
DB21∕T18482021稀浆封层设计与施工技术指南
DB21
辽宁省地点标准
DB21/T1848-2010
稀浆封层设计与施工技术指南
2010-12-16公布2011-02-16实施
辽宁省质量技术监督局公布
辽宁省地点标准
稀浆封层设计与施工技术指南
DB21/T1848-2010
编写单位:
辽宁省交通厅公路治理局
沈阳三鑫集团
技术审查部门:
辽宁省交通厅
标准审批公布部门:
辽宁省质量技术监督局
实施日期:
2011年2月16日
人民交通出版社
2010·北京
前言
为了规范辽宁省公路稀浆封层治理与施工,特编写《稀浆封层设计与施工技术指南》(以下简称《指南》)。
《指南》编制要紧依据辽宁省气候特点,全面总结了辽宁省公路稀浆封层施工体会,参考了《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)、《公路养护技术规范》(JTGH10-2009)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)及国内外相关技术资料,要紧内容包括总则、术语、结构设计、工程材料、配合比设计、施工与质量操纵。
《指南》的治理权和说明权归辽宁省交通厅,日常的具体说明和治理工作由辽宁省交通厅公路治理局负责。
编写单位:
辽宁省交通厅公路治理局
参编单位:
沈阳三鑫集团
要紧起草人:
周谦祖熙宇武泽锋苏衍斌白杨王琳高晓刚李荫国谢亦非
1总则
1.0.1为规范辽宁省公路稀浆封层技术的应用,确保稀浆封层质量和性能,特制定本《指南》。
1.0.2本《指南》要紧作为辽宁省公路稀浆封层设计和施工的技术依据,适用于各等级公路下封层或沥青混凝土路面稀浆封层。
1.0.3本《指南》直截了当引用的术语或规定参照相关标准说明和执行。
1.0.4辽宁省公路稀浆封层设计和施工除遵照本《指南》规定外,还应符合国家及行业颁布的有关标准。
2术语
2.0.1乳化沥青
沥青在含有乳化剂的水溶液中,经机械磨合或剪切使沥青微粒分散而形成的沥青乳液。
2.0.2改性乳化沥青
掺加改性剂制成的乳化沥青,从而使乳化沥青的性能得以改善。
2.0.3稀浆封层
采纳级配矿料与乳化沥青、外掺剂和水,按一定配合比拌制成流淌状态的稀浆混合料,再平均摊铺在路面上形成的封层。
2.0.4改性稀浆封层
使用改性乳化沥青或在乳化沥青混合料中掺加改性材料的稀浆封层,从而使稀浆封层的性能得以改善。
2.0.5稠度值
表征乳化沥青混合料和易性和含水量的指标,通过稠度试验测定。
2.0.6可拌和时刻
乳化沥青与级配矿料按一定配合比开始拌和至产生破乳现象的连续时刻,通过拌和试验测定。
2.0.7粘聚力
破乳后乳化沥青混合料的整体结合力,通过粘聚力试验测定。
2.0.8初凝时刻
乳化沥青混合料开始拌和至内聚力达到1.2N·m的时刻,通过内聚力试验测定。
2.0.9终凝时刻
乳化沥青混合料开始拌和至内聚力达到2N·m的时刻,通过内聚力试验测定。
2.0.10磨耗量
表征稀浆封层抗水损害性能的指标,通过湿轮磨耗试验测定。
2.0.11粘附砂量
表征稀浆封层高温稳固性的指标,通过负荷轮试验测定。
2.0.12固化成型
乳化沥青混合料破乳后,稀浆封层内聚力随时刻逐步增加,达到足以开放交通的程度。
2.0.13养生
乳化沥青混合料破乳后,稀浆封层固化成型的过程。
2.0.14外掺剂
为改善乳化沥青混合料性能而加入的化学制剂。
2.0.15双封层
指稀浆封层按上、下两层形式进行组合。
2.0.16预防性养护
指在路面有足够强度、平坦度好、无严峻破旧时采取养护措施,以延长路面小修保养期。
2.0.17周期性养护
指依照路面病害特点分时期进行周期养护,差不多次序为小修保养、预防性养护、矫正性养护、中修、大修或改善。
3稀浆封层结构设计
3.1一样规定
3.1.1稀浆封层要紧用于沥青混凝土路面预防性养护、新(改)建公路路面下封层和磨耗层,也可用于修补沥青混凝土路面车辙。
3.1.2稀浆封层按是否改性分为一般稀浆封层和改性稀浆封层,其中改性稀浆封层要紧用于对稀浆封层粘聚力和高、低温性能有专门要求的路段。
3.1.3稀浆封层按矿料级配最大公称粒径划分为细封层(Ⅰ型)、中封层(Ⅱ型)、粗封层(Ⅲ型)和加粗封层(Ⅳ型),具体见表3.1.3。
表3.1.3稀浆封层级配类型划分
级配类型
细封层(Ⅰ型)
中封层(Ⅱ型)
粗封层(Ⅲ型)
加粗封层(Ⅳ型)
最大公称粒径(mm)
2.36
4.75
9.5
13.2
厚度操纵范畴(mm)
3.0~5.0
6.0~8.0
9.0~11.0
13.0~15.0
3.2适用条件
3.2.1稀浆封层在沥青混凝土路面周期性养护中的适用条件是路面强度、平坦度和破旧状况应满足表3.2.1的要求。
表3.2.1稀浆封层适用条件
强度
平坦度
破旧状况
结构强度指数(PSSI)
行驶质量指数(RQI)
路面状况指数(PCI)
≥80
≥80
≥70
3.2.2车辙深度不大于4cm时可采纳稀浆封层进行修补。
3.2.3稀浆封层前必须对下卧层病害进行完全的预处理。
3.3结构组合
3.3.1预封层路面RQI≥90时可采纳单封层,RQI<90时应采纳双封层或CAPE。
3.3.2预封层路面PCI≥90时可采纳单封层,90>PCI≥80时应采纳双封层或CAPE,PCI<80时应采纳CAPE。
3.3.3预封层路面发生严峻的裂缝类病害时应采纳CAPE或稀浆封层与土工布罩面组合。
3.3.4车辙深度大于1.5cm时应采纳双封层或CAPE进行修补。
3.4层间结合
3.4.1预封层路面为沥青混凝土路面时不需喷洒粘层油,但光滑、泛油路段应做拉毛处理,严峻贫油路段应适量喷洒透层油。
3.4.2预封层路面为水泥混凝土路面或水泥稳固类基层时,应清除表面浮浆或对光滑路段进行拉毛处理,之后适量喷洒透层油。
3.4.3稀浆封层与碎石封层进行组合,或用于沥青碎石、级配碎石基层时不需喷洒粘层油或透层油。
3.5级配类型
3.5.1依照预封层路面平坦度或车辙深度选择稀浆封层厚度及矿料级配类型。
3.5.2应依照公路等级选择稀浆封层级配类型:
1高速公路宜采纳Ⅳ型稀浆封层,抗滑性能或抗磨耗性能满足要求时可采纳Ⅲ型稀浆封层。
2一、二级公路宜采纳Ⅲ型以上稀浆封层,抗滑性能或抗磨耗性能满足要求时可采纳Ⅱ型稀浆封层。
3三、四级公路采纳Ⅱ型以上稀浆封层。
3.5.3应依照使用性能要求选择稀浆封层级配类型:
1上封层应采纳Ⅱ型以上稀浆封层,修补车辙应采纳Ⅲ型以上稀浆封层。
2有抗滑性能或抗磨耗性能要求时应采纳Ⅲ型以上稀浆封层。
3重交通量道路宜采纳Ⅳ型稀浆封层。
4下封层无通车要求时可采纳Ⅰ型稀浆封层,有通车要求时采纳Ⅱ型以上稀浆封层。
3.6改性稀浆封层
3.6.1高速公路、一级公路应采纳改性稀浆封层。
3.6.2封闭交通困难路段或对抗剥落性能有专门要求时应采纳改性稀浆封层。
3.6.3对高、低温性能有专门要求的地区应采纳改性稀浆封层。
3.6.4修补车辙应采纳改性稀浆封层。
4稀浆封层工程材料
4.1一样规定
4.1.1稀浆封层工程材料包括乳化沥青、水、矿料、改性材料、外掺剂。
4.1.2基质沥青宜采纳90号石油沥青,也可采纳110号、130号A级石油沥青,但不宜采纳其它标号石油沥青。
4.1.3在矿料质量合格的前提下,应遵循以下原则选用乳化沥青:
1乳化沥青与矿料粘附性满足使用要求。
2乳化沥青与矿料可拌和时刻满足使用要求。
3乳化沥青混合料固化成型时刻满足使用要求。
4.2乳化沥青
乳化沥青性能指标应满足表4.2的要求。
表4.2乳化沥青技术要求
试验项目
单位
品种
试验方法
一般乳化沥青
改性乳化沥青
筛上剩余量(1.18mm筛),不大于
%
0.1
0.1
T0652
贮存
稳固性
1d,不大于
%
1
1
T0655
5d,不大于
%
5
5
T0655
粘度
沥青标准粘度C25,3
s
10~60
12~60
T0621
恩格拉粘度E25
-
2~30
3~30
T0622
破乳速度
-
中裂或慢裂
中裂或慢裂
T0658
粒子电荷
-
阳离子(+)、
阴离子(-)
阳离子(+)、
阴离子(-)
T0653
与矿料的粘附性,裹附面积,不小于
-
2/3
2/3
T0654
蒸发
残留物
含量,不小于
%
60
60
T0651
针入度(100g,25℃,5s)
0.1mm
45~150
40~100
T0604
软化点,不小于
℃
50
53
T0606
延度(5℃或15℃),不小于
cm
40(15℃)
20(5℃)
T0607
溶解度(三氯乙烯),不小于
%
97.5
97.5
T0605
注:
1、粘度可选用恩格拉粘度计或沥青标准粘度之一测定。
2、乳化沥青破乳速度、与矿料黏附性与石料品种有关,应采纳工程上实际选用的石料进行试验。
3、稀浆封层宜选用慢裂性质乳化沥青,可拌和时刻满足要求时可选用中裂性质乳化沥青。
4、贮存稳固性依照施工实际情形选用实验时刻,通常采纳5d,乳液生产后能在1d内用完也可采纳1d。
5、稀浆封层不宜使用非离子乳化剂。
6、稀浆封层用于修补车辙时改性乳化沥青蒸发残留物软化点不低于55℃。
4.3矿料
4.3.1粗集料应坚硬、粗糙、耐磨、洁净,其质量应符合表4.3.1的规定。
当单一规格集料的质量指标达不到表中要求,而按矿料配合比合成的集料符合要求时也承诺使用。
表4.3.1粗集料质量技术要求
指标
单位
高速公路
及一级公路
其他等级
公路
试验方法
压碎值,不大于
%
26
30
T0361
洛杉矶磨耗缺失,不大于
%
28
35
T0317
磨光值PSV,不小于
上封层
-
42
-
T0321
下封层
-
-
-
T0321
表观相对密度,不小于
-
2.6
2.45
T0304
吸水率,不大于
%
2.0
3.0
T0304
与基质沥青的粘附性,不小于
-
4级
4级
T0616
具有一定数量破裂面颗粒含量
1个破裂面
%
100
80
T0361
2个或2个以上破裂面
%
90
60
针片状颗粒含量(混合料),不大于
其中粒径大于9.5mm,不大于
其中粒径小于9.5mm,不大于
%
%
%
15
12
18
20
-
-
T0312
软石含量,不大于
%
3
5
T0320
注:
1、粗集料采纳《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中规定的S12、S13、S14规格的碎石,其中对S14规格的粗集料针片状含量可不予要求。
2、对粗集料<0.075mm含量不做专门规定,只要能保证混合矿料符合级配范畴要求。
3、承诺在硬质粗集料中掺加部分较小粒径的磨光值达不到要求的粗集料,其最大掺配比例由磨光值试验确定。
4、对粗集料含水量不做专门规定,以不阻碍稀浆封层施工为准。
4.3.2细集料应洁净、无风化、无杂质,其质量应符合表4.3.2的规定。
表4.3.2细集料质量技术要求
指标
单位
高速公路及一级公路
其他等级公路
试验方法
表观相对密度,不小于
-
2.5
2.45
T0328
砂当量,不小于
%
65
50
T0334
亚甲蓝值,不大于
g/kg
25
25
T0349
棱角性(流淌时刻),不小于
s
30
30
T0345
注:
1、稀浆封层细集料采纳《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中规定的S15、S16规格的石屑或机制砂,严禁采纳天然砂。
2、对细集料含水量不做专门规定,以不阻碍稀浆封层施工为准。
3、0~4.75mm细集料的洁净程度以砂当量表示,0~2.36mm或0~0.15mm细集料的洁净程度以亚甲蓝值表示。
4.3.3稀浆封层必须采纳石灰岩经磨细得到的矿粉。
矿粉应洁净、无泥土杂质,能自由地从料仓流出,其质量应符合表4.3.3的要求。
表4.3.3矿粉质量要求
指标
单位
规定值
试验方法
表观密度,不小于
t/m3
2.45
T0352
外观
-
无团粒结块
亲水系数
-
<1
T0353
塑性指数
%
<4
T0354
粒度范畴<0.6mm
<0.15mm
<0.075mm
%
%
%
100
90-100
70-100
T0351
注:
对矿粉含水量不做专门规定,以不阻碍稀浆封层施工为准。
4.4水
4.4.1稀浆封层用水分为乳化沥青用水、拌和用水和润湿路面用水,可采纳洁净的饮用水、井水、池塘水或河水。
4.4.2稀浆封层用水不应阻碍石料与乳化沥青粘附性、乳化沥青贮存稳固性,以及乳化沥青混合料可拌和时刻和固化成型时刻。
4.5填料
4.5.1填料可选用矿粉或消石灰,水泥也可做为填料使用,但总用量不宜超过4%。
4.5.2具有化学活性的填料除用于改善矿料级配外,还用于增加乳化沥青与石料的粘附性、调整乳化沥青混合料破乳时刻,以及加快稀浆封层固化成型速度和提高稀浆封层粘聚力。
4.6外掺剂
4.6.1外掺剂要紧用于增加乳化沥青与石料的粘附性、调整乳化沥青混合料破乳时刻,以及加快稀浆封层固化成型速度和提高稀浆封层粘聚力。
4.6.2外掺剂选择应以有利于稀浆混合料拌和、摊铺、成型为原则,既要技术可行,又要操作简便,更要操纵成本,必要时通过现场试验确定最佳方案。
4.7改性材料
4.7.1乳化沥青用改性剂的选择应考虑其与基质沥青、乳化剂的相容性,以及满足改性工艺要求。
常用乳化沥青改性剂见表4.7.1。
表4.7.1乳化沥青常用改性剂
种类
代表品种
路用性能
热塑性弹性体
SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)
提高抗剥落、抗车辙性能,缩短封闭交通时刻,以及改善高温性能。
橡胶类
SBR(丁苯橡胶)
提高抗剥落、抗车辙性能,缩短封闭交通时刻,以及改善低温性能、兼顾高温性能。
4.7.2外掺改性材料不应阻碍乳化沥青混合料拌和、摊铺,且应在混合料内分布平均。
5稀浆封层配合比设计
5.1一样规定
5.1.1应通过稀浆封层配合比设计确定混合料的矿料配合比,以及沥青、水、填料或外掺剂用量。
5.1.2配合比设计应选取代表性矿料作为试验样品,矿料发生变化时应重新进行设计。
5.1.3应使用填料或外掺剂调整乳化沥青混合料的性能并确定其种类及用量是配合比设计的重要内容。
5.1.4测定乳化沥青混合料可拌和时刻和粘聚力应考虑施工现场温度和湿度条件。
5.2矿料配合比设计
5.2.1矿料级配范畴应满足表5.2.1的要求。
表5.2.1矿料级配范畴
筛孔
质量通过百分率(%)
方孔筛(mm)
Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
Ⅳ型
-
Ⅱ-1
Ⅲ-1
Ⅳ-1
16
-
-
-
-
13.2
-
-
-
100
9.5
-
100
100
85~100
4.75
100
95~100
70~90
60~87
2.36
90~100
65~90
45~70
40~60
1.18
60~90
45~70
28~50
28~45
0.6
40~65
30~50
19~34
19~34
0.3
25~42
18~30
12~25
14~25
0.15
15~30
10~21
7~18
8~17
0.075
10~20
5~15
5~15
4~8
5.2.2矿料配合比设计宜按图5.2.2所示的步骤进行。
图5.2.2矿料配合比设计流程图
1应依照设计确定的级配类型选取适宜粒径范畴的矿料。
取各类型矿料样品进行筛分,依照试验结果借助电子表格试配法运算各类型矿料的混合比例。
2将各类型矿料混合后进行级配分析,试验结果符合级配范畴时试算的比例即为矿料试验室配合比。
3试验结果与级配范畴不相符则重新试算,直至混合矿料级配满足要求。
若反复调整混合矿料级配都不能进入规定范畴,则应重新选择矿料类型。
4应依据试验室配合比运算配料仓各料斗的输送带转速,即施工配合比初始值。
生产混合矿料进行级配分析,试验结果符合级配范畴时输送带转速比即为矿料施工配合比。
5试验结果与级配范畴不符时,应调整输送带转速直至混合矿料级配满足要求。
5.3混合料配合比设计
5.3.1稀浆封层混合料技术指标应满足表5.3.1的要求。
表5.3.1混合料技术要求
项目
单位
指标
试验方法
一般稀浆封层
改性稀浆封层
可拌和时刻不小于
S
120
120
手工拌和
稠度
cm
2~3
2~3
T0751
粘聚力试验
30min(初凝时刻)不小于
60min(终凝时刻)不小于
N·mN·m
-
-
1.2
2.0
T0754
湿轮磨耗试验的磨耗值
浸水1h不大于
浸水6d不大于
g/m2
g/m2
800
-
540
800
T0752
负荷轮碾压试验
粘附砂量不大于
轮迹宽度变化率不大于
g/m2
%
450
-
450
5
T0755
注:
1、一般稀浆封层的固化成型速度应满足具体施工要求。
2、轮迹宽度变化率指标适用于修补车辙。
5.3.2混合料配合比设计宜按下列步骤进行:
1应依照稀浆封层类型和体会值初选乳化沥青和水的用量制备乳化沥青混合料。
2通过拌和试验确定混合料的可拌和时刻。
不能满足要求时应采纳外掺剂或填料延缓破乳时刻,确定外掺剂或填料最佳用量。
3应通过稠度试验确定混合料最佳用水量。
4通过内聚力试验确定稀浆混合料固化成型速度。
不能满足要求时应采纳外掺剂或填料加快固化成型速度,并确定外掺剂或填料最佳用量。
5依照上述试验结果和稀浆混合料外观状态,选择若干认为合理的配方按表5.3.1规定试验稀浆混合料的性能,如不符合要求,应适当调整各种材料的用量,直至符合要求为止。
6当试验人员体会不足时,可通过变化用油量按表5.3.1的要求重复试验。
分别将不同沥青用量对应的1h湿轮磨耗值及砂粘附量绘制成图5.3.2的关系曲线。
以表5.3.2规定的湿轮磨耗值和砂粘附量对应的沥青用量作为最小用油量和最大用油量,得出沥青用量可选范畴。
图5.3.2图解法确定最佳用油量
7在沥青用量可选范畴内选择适宜的沥青用量作为最佳用油量。
关于改性稀浆封层,以所选择的沥青用量检验稀浆混合料的浸水6d湿轮磨耗指标,用于修补车辙时再增加检验负荷车轮试验的宽度变化率指标,不符合要求时调整沥青用量重新试验,直至符合要求为止。
8以最佳用水量、最佳用油量、填料或外掺剂最佳用量作为施工配合比初始值,铺筑试验路调整和验证试验室配合比,即保持最佳沥青用量不变,通过调整用水量、填料或外掺剂用量使稀浆封层各项技术指标满足要求。
6稀浆封层施工工艺
6.1一样规定
6.1.1稀浆封层施工和养生期间现场温度不应低于10℃,严禁雨天施工和养生,摊铺后尚未成型混合料遇雨时应予铲除。
6.1.2稀浆封层施工应使用专用稀浆封层车,修补车辙时应使用专用摊铺箱,生产级配矿料时应使用专用配料仓。
6.1.3每年第一次使用或工程材料变化较大时应对稀浆封层车进行标定。
6.1.4稀浆封层用于修补路面车辙时,应预留一定高度以抵消行车荷载的压实作用。
6.1.5稀浆封层施工和养生期间应封闭交通,施工现场使用交通标志物布置规范、整齐,夜间使用反光交通标志物。
6.2施工组织
6.2.1施工机械配置宜满足表6.2.1的要求。
表6.2.1稀浆封层施工机械差不多配置
序号
设备名称
数量
规格
备注
1
稀浆封层车
2
(1)台
间歇式
(连续式)
2台间歇式稀浆封层车宜使用同一摊铺槽工作
2
装载机
1台
50以上
-
3
配料仓
1台
150m3以上-
三个以上冷料斗
4
水车
1台
10T以上-
-
压路机
1台
20T以上-
-
5
乳化沥青
供应设备
乳化沥青工作站
热沥青运输车
乳化沥青运输车
1座
1台
1台
日供应乳化沥青60t以上日供应热沥青30t以上
30t以上
现场加工
乳化沥青储罐
乳化沥青运输车
1个
2台
日储存乳化沥青60t以上日供应乳化沥青60t以上
长途运输
6
工作车辆
若干
-
指后勤、交通管制用车
7
路面清洁设备
若干
-
路面清洁车应带钢丝刷
8
小型铣刨机
1台
-
用于铣刨波浪和拥包
9
切缝机
1-2台
-
用于切除破旧路面或基层
10
车辙摊铺箱
1台
-
要紧用于修补渠化车辙
6.2.2施工人员职责分工宜按表6.2.2进行。
表6.2.2稀浆封层施工人员差不多配置
序号
分工
数量
职责
1
施工队长
1
负责全面治理工作
2
技术负责人
1
负责全面技术工作
3
现场施工员
1
负责现场施工
4
现场试验员
1
负责施工现场试验和检测
5
稀浆封层车操作手
1-2
负责稀浆封层车计量、拌合、摊铺系统操纵
6
配料仓操作手
1-2
负责操作配料仓
7
乳化沥青设备操作手
1-2
负责操作乳化沥青工作站
8
调平、整形工
4-6
负责调整摊铺厚度和稀浆封层整形
9
收料员
1-2
负责进场材料验收
10
清扫工、交
通管制人员
6-10
负责施工现场布置、路面清洁、交通管制和固化成型期间封层损坏部分修补工作、交通标志物回收
11
其他人员
若干
包括后勤人员、司机等
6.2.3稀浆封层施工应设置料场,用于生产和堆放、取运工程材料。
料场宜设在施工现场邻近,场地应平坦、坚硬、干燥不积水,且有较好通行条件,以及足够面积满足使用要求。
6.2.4稀浆封层施工应在施工现场设置试验室,负责进场工程材料质量检测、施工级配和配合比操纵和稀浆封层质量检测。
6.3施工预备
6.3.1完成预封层路面病害处理工作,对病害预处理后的路面必须进行检查,确认其满足要求。
6.3.2对施工材料进行质量检查,性能试验,符合设计要求后方可使用。
6.3.3必须对所有施工机具进行施工前的检查和标定,并对摊铺车各料门开度设定,得到各材料出料量。
6.3.4应对预封层路面的强度、平坦度和破旧状况进行检测,完成稀浆封层结
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- DB21T1848 稀浆封层 设计 施工 技术 指南
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