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外观 亲水系数 塑性指数 加热安定性 注:亲水系数宜小于0.8。 无团粒结块 <1.0 <4.0 实测记录 二、施工机械与质量检测仪器
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。建议采用单幅全宽机械化连续摊铺作业,或两台摊铺机梯队作业。因而必须配备以下主要施工机械(一个施工点):
(1)拌和机
间歇式沥青混合料拌和机,宜采用4000型以上拌和楼,产量大于320T/h,另配有80T以上热贮料仓。全部生产过程由计算机自动控制,配有良好的打印装臵。拌和机应配备良好的二级除尘装臵。
(2)沥青混合料摊铺机
宜选用大功率抗离析型摊铺机半幅全宽单机摊铺,也可选用双机梯队作业摊铺,单机摊铺必须保证铺面均匀、平整、基本无明显离析。双机摊铺时两台摊铺机必须为同一机型,新旧程度相同,以保证铺面均匀一致,平整、搭接无离析。每台摊铺机需配备1套(2只)平衡梁。
(3)压路机
压实至关重要,应配备30T以上轮胎压路机至少3台,12T以上双钢轮重型压路机3~4台。
(4)运输车辆
根据运输距离,应配备载重量30T以上的自卸汽车不少于20辆。 (5)沥青洒布车
智能型沥青洒布车一台,做粘结层。 (6)其它施工设备
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①洒水车; ②照明设备等。 2. 试验检测设备
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。试验设备进场后立即安臵组装调试好,要请有资质的计量检定单位进行标定,确保计量准确。沥青路面所需的主要仪器设备如下:
(1)沥青针入度仪 (2)沥青延度仪 (3)沥青软化点仪
(4)沥青混合料马歇尔稳定度仪 (5)马歇尔试件击实仪 (6)试验室用沥青混合料拌和机 (7)脱模器
(8)沥青混合料离心抽提仪(配离心加速沉淀仪) (9)冰箱
(10)集料标准筛(方筛孔) (11)集料压碎值试验仪 (12)旋转薄膜烘箱 (13)试模(不少于20只) (14)恒温水浴
(15)电热烘箱(不少于两台) (16)路面取芯机 (17)路面连续式平整度仪 (18)砂当量仪
(19)真空法理论最大相对密度试验仪 (20)饱和面干试模
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(21)足够称量的电子天平、浸水天平 (22)洛杉矶磨耗仪 (23)路面渗水仪(新型) (24)其他玻璃器皿等小型试验设备 三、配合比设计
1.目标配合比设计阶段
热拌沥青混凝土配合比设计采用马歇尔试验设计,并采用最佳沥青用量对设计级配进行浸水马歇尔和冻融劈裂试验,评价混合料的水稳定性。设计时依据标准马歇尔击实次数时的密度以及在设计标准击实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择。设计步骤如下:
(1)级配选择
目标配合比设计首先应根据级配要求,初选粗、中、细三个级配,计算各级配的沥青用量,用马歇尔击实仪成型试件,求出各级配的沥青用量。初选的三个级配中至少有2个级配其沥青混合料的体积性质指标应满足表6.2的规定。根据经验从上述2个级配中选择一个作为目标级配,矿质混合料级配曲线接近一条顺滑的曲线,且曲线宜呈“S”型曲线。
(2)确定沥青的最佳沥青用量
用计算确定的矿料组成和经验采用的油石比范围,按0.5%间隔变化,取五个不同的油石比,用试验室小型拌和机拌制沥青混合料,制备五组马歇尔试件。测定试件的密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度和流值,分别绘制各项指标的曲线。取相应于密度最大值的油石比a1、稳定度最大值的油石比a2、空隙率范围中值的油石比a3和沥青饱和度范围中值的油石比a4,按下式取四者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1。
OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4
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求出能满足沥青混合料各项标准的最大油石比OACmax和最小油石比OACmin,按下式取中值OAC2。
OAC2=(OACmax+OACmin)/2
如果最佳油石比的初始值 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油石比OAC,并结合本地区气候特点论证地取用,其对应的试件空隙率宜在4.0%~5.5%范围内。如OAC1处在上述范围之外,应调整级配,重新进行配合比设计。
(3)设计验证
根据JTG F40-2004的规定,用马歇尔击实方法设计出的沥青混合料,其最佳沥青用量的马歇尔体积性质应满足表6.2。
(4)混合料性能验证
按以上配合比制备沥青混凝土马歇尔试件,做浸水48小时马歇尔试验以及冻融劈裂试验,检验残留稳定度和冻融劈裂比必须满足表6.2的规定。
2.生产配合比设计阶段
(1)确定各热料仓矿料和矿粉的用量
合理选择筛网,在选择时应考虑以下三点:①最大筛孔的设臵与混合料的最大粒径相一致;②筛孔选择与混合料控制点孔径相一致;③便于不同混合料生产时更换筛网。
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接近目标级配,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。同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡。
矿料必须经过二次筛分,考虑到拌和楼进料量较少,二次筛分时适当降低除尘功率,以保证设计的合成级配0.075mm通过量与大规模生产
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时接近。设计的合成级配至少应包括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设计级配值。
(2)确定最佳沥青用量
取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC和 OAC±0.3%、OAC±0.6%五个油石比,取以上计算的矿质混合料,用试验室的小型拌和机拌制五组不同沥青用量的沥青混合料进行马歇尔击实试验,检验沥青混合料体积性质,确定最佳沥青用量。生产配合比确定的最佳沥青用量与目标配合比确定的最佳沥青用量之差应不超过0.2个百分点。
(3)残留稳定度和冻融劈裂比检验
按以上生产配合比,用室内小型拌和机拌制沥青混合料,做浸水48小时马歇尔试验以及冻融劈裂试验,检验残留稳定度和冻融劈裂比必须满足表6.2的规定。
3.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击实试验,进行马歇尔体积性质检验和沥青含量、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生产配合比级配值,并避免在0.3~0.6mm处出现驼峰。由此确定正常生产用的标准配合比。
4.关于沥青混合料室内试验中几点统一做法
(1)进行目标和生产配合比设计时应采用小型沥青混合料拌和机进行拌制混合料,采用马歇尔击实仪制备混合料试件,混合料拌和温度和试件制作温度应表6.7的要求。
表6.7 热拌普通沥青混合料试件的制作温度(℃)
施 工 工 序 48
石油沥青的标号 70号
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贵州省高速公路路面工程
施工指导意见汇编
贵州省高速公路项目建设办公室 江苏省交通科学研究院股份有限公司
二0一四年七月
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目录
引言 .......................................................................................................... 1 第一章 级配碎石底基层施工指导意见 ..................................................... 3 第二章 骨架密实型水泥稳定碎石基层施工指导意见 .......................... 13 第三章 透层施工指导意见 ....................................................................... 26 第四章 粘层施工指导意见 ....................................................................... 30 第五章 稀浆封层施工指导意见 ............................................................... 32 第六章 沥青路面下面层施工指导意见 ................................................... 41 第七章 沥青路面中面层施工指导意见 ................................................... 59 第八章 沥青路面上面层施工指导意见(SBS改性沥青,AC-13) ... 76 第九章 沥青路面上面层施工指导意见(SBS改性沥青,SMA-13) 93
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引言
随着西部大开发战略的深入推进,贵州省高速公路建设进入了一个新的发展阶段。在高速公路迅速发展的同时,如何保证施工质量,减少路面病害隐患及后期养护活动,实现高速公路又快又好的建设目标,是高速公路建设者们必须面对和解决的问题。
在过去的高速公路建设过程中,伴随新材料、新技术的应用以及对施工工艺、控制标准的改进、提高,贵州省高速公路的施工质量逐步提升,但在全省范围内路面的早期病害问题还没有完全解决。裂缝、坑洞、松散、车辙、抗滑性能衰减过快等病害在部分高速公路中相继出现,管理部门不得不花费大量的资金进行维修,不仅造成了巨大的经济损失,而且严重干扰了正常的交通。
高速公路出现早期病害的原因是多方面的,现有的路面设计基于规范,缺少针对实际情况的专门设计,先进、成熟的技术成果也未能得到及时应用;原材料的性能受产地、生产工艺影响较大,仅用全国统一的规范无法真实评价原材料的实际性能,满足规范技术要求的不同原材料的性能也可能表现出较大的差异,而且在实际生产过程中,受材质、技术、质量管理和监控等因素的影响,原材料的生产质量也会发生较大波动,原材料的性能不满足规范技术要求时有发生;施工单位技术水平参差不齐,混合料配合比设计、拌和楼设臵、施工工艺及其组织等均不一致,导致路面施工差异化明显,路面质量较差,更无法针对性地标识和处理路面施工的重点、难点。为解决高速公路建设过程中存在的上述问题,有必要引进高水平的技术单位开展监控咨询工作,根据具体情况对高速公路建设全过程进行优化,提出标准化文件规范、指导全过程建设活动,并通过严格的全过程、全方位监控促进和评价相关文件和建议的落实情况。
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监控咨询是一种直接对业主方负责,对施工过程实行有效、系统的全面质量监控以提高质量控制水平的工作,不取代监理单位的工作。国内外众多建设部门已将监控咨询工作作为质量管理的重要组成部分。通过引进有丰富工程经验和专业技术水平的咨询单位参与质量监控体系,对于提高高速公路建设水平,预防路面早期损坏,延长沥青路面使用寿命具有十分重要的意义。
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第一章 级配碎石底基层施工指导意见
根据交通部标准《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034-2000),结合贵州省高速公路的实际情况,特制订如下级配碎石底基层施工指导意见。 一、准备工作
1.施工机械
必须配备齐全的施工机具和配件,做好开工前的保养、试机工作,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。底基层级配碎石采用中心站集中厂拌法拌和,摊铺机摊铺。各施工单位应配备足够的拌和、运输、摊铺、压实机械。应配备以下主要施工机械(一个施工点):
(1)级配碎石集中厂拌拌和机 应配臵产量大于500T/H的拌和机,要保证其实际出料(生产量的80%)能力超过实际摊铺能力的10%~15%。拌和机必须采用定型产品,至少要有四个进料斗,料斗上口必须安装钢筋网盖,筛除超出粒径规格的集料及杂物。拌和机的用水应配有大容量的储水箱。料斗、水箱都要求配高精度的电子动态计量器,电子动态计量器应经有资质的计量部门进行计量标定后方可使用。
(2)摊铺机 应根据路面摊铺层的宽度、厚度,选用适合的摊铺机械。建议选用大功率抗离析型摊铺机单机半幅全宽摊铺,单机摊铺必须保证铺面均匀、无明显离析。若采用双机摊铺则两台摊铺机必须为同一机型,以保证底基层的厚度一致,平整度好。
(3)压路机 20T以上单钢轮重型压路机不少于3台,30T以上的轮胎压路机不少于2台,12T的双钢轮重型压路机不少于1台。重型压路机要有弱振和强振两档,最大激振力大于30吨。此外,压
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应再次添加材料,待摊铺结束后应及时清洗摊铺车。施工中不得随意抛弃废料污染周围环境;
(13)当改性乳化沥青蒸发残留物含量和矿料含水率发生变化时,必须调整摊铺车的设定,确认材料配合比符合要求后方可继续施工;
(14)摊铺接缝的处理:稀浆封层两幅纵缝搭接的宽度不宜超过80mm,横向接缝宜做成对接缝。横向接缝和纵向接缝处不得出现余料堆积或缺料现象,用3m直尺测量接缝处的平整度不得大于6mm。
3.碾压
(1)稀浆封层摊铺后,宜采用12~16t的胶轮压路机对已破乳并初步成型的稀浆混合料进行碾压;
(2)压路机碾压速度以3~4.5km/h为宜,必要时应放慢碾压速度;
(3)对于稀浆封层混合料应碾压不少于2遍; (4)碾压后的稀浆封层应具有更好的封水作用。 4.质量检查与控制
(1)工地试验室应随时进行混合料的沥青含量检测; (2)矿料级配检测; (3)混合料的性能检测;
(4)现场碾压后即可进行渗水试验检测,渗水量应不大于10ml/min;
(5)采取钢尺测量插入法、总量控制法和取芯测量法检测稀浆封层厚度,厚度应不小于设计厚度的-10%。
5.养生
(1)稀浆混合料摊铺后,在开放交通前禁止一切车辆通行; (2)摊铺后尚未成型的混合料,如受雨淋时应予铲除;
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(3)经养生和初期交通碾压稳定的稀浆封层,在行车作用下应不飞散且完全密水。
6.交通管制
(1) 混合料碾压成型能够满足开放交通的要求后即可开放交通;
(2)交通车辆的行驶速度,应控制为不大于30km/h; (3)严禁行驶的工程材料运输车辆抛撒碎石或混合料现象; (4)禁止污染、破坏或危害稀浆封层质量的车辆通行。 九、施工质量检验控制
施工过程中应对稀浆混合料进行抽样检测,抽检项目、频率、允许误差及试验方法如表5.6所示。
表5.6 稀浆封层施工过程质量检验要求
项目 稠度 油石比 要求 2~3 施工配合比的 ±0.2% 符合施工配合比级配要求 表面平整、均匀、无离析、无划痕 -10% 不大于800g/m2 不大于10mL/min 检测频率 1次/100m 1次/日 检测方法 经验法 三控检验法[1] 摊铺过程中从矿料输送带末端接出集料进行筛分 目测 钢尺测量或其他手段,每幅中间及两侧各测一点,取平均值 T0752 T0971 矿料级配 1次/日 外观 全线连续 摊铺厚度 浸水1h湿轮磨耗 渗水检测 5处/km 1次/7个工作日 5处/km 注:(1)每天摊铺前检查摊铺车料门开度和各个泵的设定是否与设计配比相符,记录每车的集料、填料和
(改性)乳化沥青用量,计算油石比,每日一次总量检验;
(2)摊铺过程中取样进行混合料抽提试验,检验油石比大小是否与设计相符; (3)每50000m2,统计一次施工用料总量,计算摊铺混合料的油石比。
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第六章 沥青路面下面层施工指导意见
(道路石油沥青AC-25C)
根据交通部标准《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40?2004)规定,结合以往试验研究成果及已建高速公路的施工经验,对下面层AC-25C(70#道路石油沥青)沥青混合料施工提出如下指导意见。
沥青路面下面层厚度8cm,采用AC-25C级配类型。路面面层应在不低于10°C气温下施工。AC-25C沥青混合料级配应满足表6.1规定的级配范围的要求,同时特别关注混合料级配的关键控制点(公称最大粒径、4.75mm、2.36mm、0.075mm)。
表6.1 AC-25C型沥青混合料级配范围
级配类型 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%) 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 AC-25C 100 90~100 75~90 65~83 57~76 45~65 24~52 16~42 12~33 8~24 5~17 4~13 3~7 AC-25C沥青混合料选用标准马歇尔试件进行设计,混合料检测指标应符合表6.2规定的技术标准。
表6.2 AC-25C混合料马歇尔技术指标
马歇尔类型 标准马歇尔 空隙率(%) 4.0~5.5 VFA稳定度流值(mm) (%) (kN) ≥8 2~4 55~70 VMA(%) 注(1) 残留稳定度(%) ≥85 冻融劈裂强度比(%) ≥80 动稳定度(次/mm) ≥1000 注:(1)因贵州年降雨量较大、长纵坡较多,由此选定该马歇尔技术标准; (2)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3%、4%、5%时,分别为11、12、13,当设计空隙率不足整数时,用内插法确定要求的最小VMA;
(3)粉胶比取值0.6~1.6。
一、原材料技术要求
1.沥青
采用优质A级70号道路石油沥青。其技术要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004),见表6.3。沥青全套性能指标检验施工过程中应定期按规定频率进行检测。
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表6.3 道路石油沥青技术指标
检验项目 针入度(25℃,100g,5s) (0.1mm) 延度(5cm/min,10℃) 不小于(cm) 延度(5cm/min,15℃) 不小于(cm) 软化点(环球法) 不小于(℃) 溶解度(三氯乙烯) 不小于(%) 针入度指数PI 质量损失 不大于(%) 薄膜加热实验163℃,5h 针入度比 不小于(%) 延度(10℃) 不小于(cm) 闪点(coc) 不小于(℃) 含蜡量(蒸馏法) 不大于(%) 密度(15℃) 不小于(g/cm3) 动力粘度(绝对粘度,60℃) 不小于(Pa.s) SHRP性能等级 70号沥青 60~80 20 100 46 99.5 -1.5~+1.0 ±0.8 65 6 260 2.0 实测 180 PG64-22 2.粗集料
应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石,粒径大于2.36mm。应选用反击式破碎机轧制的碎石,加工过程中应对4.75mm以上的粗集料进行除尘,小于0.075mm的颗粒含量必须符合表6.4的要求;应严格控制细长扁平颗粒含量,以确保粗集料的质量,集料质量应从源头抓起,加强对加工现场破碎集料进行抽检试验,对不合格的集料不得运进拌合场。
3.细集料
采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的加工机制砂,级配规格满足表6.5的要求,细集料石质必须为石灰岩,不宜采用山场的下脚料。对进场细集料,按施工指导意见中的技术指标进行检测,检测结果应满足指导意见要求。
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表6.4 下面层用粗集料质量技术要求
检验项目 石料压碎值 不大于(%) 洛杉矶磨耗损失 不大于(%) 表观相对密度 不小于 吸水率 不大于(%) 对沥青的粘附性 不小于 坚固性 不大于(%) 细长扁平颗粒含量 不大于(%) 其中粒径9.5mm以上(%) 不大于(%) 其中粒径4.75-9.5mm(%) 不大于(%) 水洗法<0.075mm颗粒含量 不大于(%) 软石含量 不大于(%) 方解石含量 不大于(%) 注:(1)块石的饱水抗压强度应不小于80MPa。 技术要求 26 28 2.60 2.0 4级 12 15 12 18 1.0 3 10 表6.5 下面层用细集料规格
规格 S16 粒径范围(mm) 0~3 通过下列筛孔的质量百分率(%) 4.75 100 2.36 80~100 1.18 50~80 0.6 25~60 0.3 8~45 0.15 0~25 0.075 0~15 注:(1)表观密度应不小于2.5g/cm3。 (2)砂当量不得小于60%(宜控制在70%以上)。
(3)小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%。 (4)棱角性不小于30S。
4.填料
应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,矿粉质量满足表6.6的要求,进场矿粉应进行检验。拌和机回收的粉料严禁用于拌制沥青混合料,以确保质量。
表6.6 下面层用矿粉质量技术要求
指标 表观相对密度 不小于 含水率 不大于(%) 粒度范围 <0.6mm (%) <0.15mm (%) <0.075mm (%) 43
质量技术要求 2.50 1.0 100 90~100 75~100
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七、质量管理及检查验收
透层施工阶段的质量检查方法及检验标准见表3.2。
表3.2 沥青路面透层施工阶段的质量检查标准
项目 沥青量 渗水试验 渗透深度 外观检查 检查频率 每半天1次 1处/1000 m2 1处/2000 m2 随时全面 质量要求或允许误差 在规定范围内 渗水量<5ml/min ≮5mm 试验方法 称定面积收取乳化沥青量 用渗水仪,每处2点 取芯或挖孔法 外观均匀一致,与基层表面牢固粘结,无多余乳化沥青。
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第四章 粘层施工指导意见
根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004),结合相关沥青路面试验研究成果,在总结多条高速公路实践经验的基础上,对贵州省高速公路沥青路面粘层施工提出如下指导意见。
1. 在沥青路面上基层与下面层之间、下面层与中面层之间和中面层与上面层之间均应喷洒粘层沥青。粘层采用乳化沥青,技术要求见表4.1。
2. 各面层之间粘层沥青喷洒数量折算成纯沥青宜为0.2~0.3kg/m2;未施工防水粘结层的桥面、通道表面和搭板的表面喷洒数量折算成纯沥青宜为0.4~0.5kg/m2。
3. 喷洒粘层沥青前,应将沥青面层表面清扫干净,用森林灭火器吹净浮灰,雨后或用水清洗的面层,水分必须蒸发干净、晒干;桥面及通道表面应清除调平层的杂物和浮灰,清除排水孔灰浆杂物,彻底洗刷干净。
4. 用智能型沥青洒布车喷洒乳化沥青,局部也可用小型沥青洒布车人工补洒,洒布车应有良好的计量设施,确保均匀地按规定数量实施喷洒。
5. 为防止粘层沥青洒布发生粘轮现象,沥青面层上的粘层沥青应在面层施工前洒布,并确保乳化沥青已破乳,水分已挥发干净,在此期间应做好交通管制,禁止任何车辆行驶。
6. 每车乳化沥青施工单位均应取样检验,内容包括:粘度、蒸发残留物含量,蒸发残留物的针入度、延度、软化点等。粘层沥青施工每天上午、下午各检测一次洒布量,并随时外观检查洒布的均匀性。
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表4.1 粘层乳化沥青技术指标要求
试验项目 破乳速度 粒子电荷 筛上残留物(1.18mm筛) 不大于 沥青标准粘度计 C25.3(s) 恩格拉粘度E25 与矿料的粘附性,裹覆面积 不小于 蒸发残留物含量 不小于( %) 蒸发残 留物性质 针入度(25℃ 100g 5s)(0.1mm) 延度(15℃) 不小于(cm) 溶解度(三氯乙烯) 不小于(%) 常温储存稳定性 1天 不大于 5天 不大于 粘层用乳化沥青PC-3型 快裂 阳离子(+) 0.1 8~20 1~6 2/3 50 45~150 40 97.5 1 5
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第五章 稀浆封层施工指导意见
为了确保贵州省高速公路沥青路面施工质量,减少或避免施工盲目性,根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004),结合高速公路特殊要求和国内外对稀浆封层的试验研究成果及以往实践经验,对贵州省高速公路稀浆封层混合料施工,提出如下施工指导意见。 一、稀浆封层混合料级配和性能要求
稀浆封层是一种将乳化沥青、集料、水和特殊添加剂按合理配比拌和并均匀摊铺到已经成型的水泥稳定碎石基层上的混合料。稀浆封层作为基础的应力层和封水层,必须摊铺均匀,并能与基层粘结牢固。混合料的矿料是采用不同规格的粗集料和矿粉等掺配而成的,其矿料级配应符合表5.1的范围要求。
表5.1 稀浆封层的矿料级配要求
级配 类型 ES-2 ES-3 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%) 9.5 100 100 4.75 95~100 70~90 2.36 65~90 45~70 1.18 45~70 28~50 0.6 30~50 19~34 0.3 18~30 12~25 0.15 10~21 17~18 0.075 5~15 5~15 注:ES-2型稀浆封层适宜厚度为4~6mm;ES-3型稀浆封层适宜厚度为8~10mm。
稀浆封层混合料设计指标必须符合表5.2的规定。
表5.2 稀浆封层混合料设计指标要求
检测内容 稠度试验 粘聚力试验 不少于(N.m) 30min 60min 负荷轮粘附砂量 不大于(g/m2) 湿轮磨耗损失 浸水1h 不大于(g/ m2) 可拌和时间(25℃)不小于(s) 稀浆封层 2~3 (仅适用于快开放交通) 不小于1.2N.m 不小于2.0N.m 450 800 120 备注 T0751 T0754 T0755 T0752 人工拌和
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二、原材料要求
1.乳化沥青
宜采用SBS改性乳化沥青,其技术指标应符合表5.3的要求。
表5.3 稀浆封层用的乳化沥青技术要求
试验项目 筛上剩余量(1.18mm筛) 电荷 恩格拉粘度E25 沥青标准粘度计C25,3 蒸发残留物含量 单位 % / / s % BCR ≤0.1 BC-1 ≤0.1 BA-1 ≤0.1 试验方法 T0652 T0653 T0622 T0621 T0651 T0604 T0606 T0605 T0607 T0655 T0654 阳离子(+) 阳离子(+) 阴离子(-) 3~30 12~60 ≥60 40~100 ≥53 ≥20 / ≥97.5 ≤1 ≤5 / 2~30 10~60 ≥55 45~150 / / ≥40 ≥97.5 ≤1 ≤5 / 2~30 10~60 ≥55 45~150 / / ≥40 ≥97.5 ≤1 ≤5 / 针入度(100g,25℃,5s) 0.1mm 蒸发残留性质 软化点 延度(5℃) 延度(15℃ ) 溶解度(三氯乙烯) 除尘稳定性 1d 5d 与矿料的粘附性 ℃ cm cm % % % / 注:(1)乳化沥青粘度以恩格拉粘度为准,条件不具备时也可采用沥青标准粘度; (2)南方炎热地区、重交通道路,BCR蒸发残留物的软化点应不低于55℃。
2.集料
集料必须采用耐磨、坚硬、无风化、洁净的石灰岩碎石加生产的石屑和机制砂,其中4.75mm以下部分的砂当量宜不小于55%。对于超粒径颗粒必须筛除,稀浆封层用的粗细集料必须符合表5.4的质量要求。
3.填料
矿料中应掺配矿粉、水泥、石灰等作为填料,填料矿粉必须采用洁净干燥的无风化的石灰岩经磨细而成的,矿粉主要起到改善矿料级配作用。水泥、消石灰是具有化学活性的填料,是调节混合料的可拌和时间、成浆状态、成型速度等。工程中通常使用矿粉作为填料,矿
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粉的质量要求如表5.5所示。
表5.4 稀浆封层用的粗细集料质量要求
材料名称 检验项目 石料压碎值 不小于(%) 粗集料 洛杉矶磨耗损失 不大于(%) 坚固性 不大于(%) 针片状含量 不大于(%) 细集料 矿料 坚固性 不大于(%) 砂当量 不小于(%) 标准要求 28 30 12 18 12 55 试验方法 T0316 T0317 T0314 T0312 T0340 T0334 备注 / / / / >0.3mm部分 合成矿料<4.75mm部分 表5.5 稀浆封层用的矿粉质量技术要求
指标 表观相对密度 不小于 含水率 不大于(%) 粒度范围 <0.6mm (%) <0.15mm (%) <0.075mm (%) 外观 亲水系数 塑性指数 加热安定性 质量技术要求 2.50 1.0 100 90~100 75~100 无团粒结块 <1.0 <4.0 实测记录 4.添加剂
添加剂主要是调节稀浆混合料的可拌和时间、破乳速度、开放交通时间等施工性能,并在一定程度上改变混合料的路用性能。
常用的添加剂有无机盐类和有机类,无机盐类添加剂一般会延长可拌和时间,延缓成型。添加剂对路用性能一般无不利影响。
5.水
一般人畜饮用水即可,水中不得有有害的可溶性盐类等可引起化学反应的物质和污染物。 三、主要试验设备
1. 沥青含量测定仪
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2. 电子天平 3. 湿轮磨耗试验机 4. 轮碾成型仪 5. 粘聚力试验仪 6. 计时器(秒表)
7. 其他设备与沥青混合料共用 四、施工机械
1. 路面清扫机
2. 改性乳化沥青现场加工设备 3. 稀浆封层摊铺搅拌车 4. 胶轮压路机 5. 装载机 6. 其他辅助工具 五、配合比设计
稀浆封层混合料配合比设计按下列步骤进行:
1. 根据选择的级配类型,按表5.1确定矿料的级配范围。计算各种集料的配合比例,使合成级配在要求的级配范围内。
2. 根据以往的经验初选乳化沥青、填料、水和外加剂用量,进行拌和试验和粘聚力试验。可拌和时间的试验温度应考虑最高施工温度,粘聚力试验的温度应考虑施工中可能遇到的最低温度。
3. 根据上述试验结果和稀浆混合料的外观状态,选择3个左右认为合理的混合料配方,按表5.2规定试验稀浆混合料的性能,如不符要求,适当调整各种材料的配合比例再试验,直至符合要求为止。 4. 当设计人员经验不足时,可将初选的3个混合料配方分别变化不同的沥青用量(沥青用量一般在6.0%~8.5%),按照表5.2的要求重复试验,并分别将不同沥青用量的1h湿轮磨耗值及砂粘附量绘制
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成图5.1的关系曲线,以磨耗值接近表5.2中要求的沥青用量作为最小沥青用量Pbmin,砂粘附量接近表5.2中要求的沥青用量为最大沥青用量Pbmax,得出沥青用量的可选择范围Pbmin~Pbmax。。
图5.1 确定稀浆封层和微表处最佳沥青用量的曲线 5. 根据经验在沥青用量的可选范围内选择适宜的沥青用量。对稀浆封层混合料,以所选择的沥青用量检验混合料的浸水6d湿轮磨耗指标,用于车辙填充的增加检验负荷车轮试验的宽度变化率指标,不符要求时调整沥青用量重新试验,直至符合要求为止。
6. 根据以往经验及配合比设计试验结果,在充分考虑气候及交通特点的基础上综合确定混合料配方。 六、稀浆封层配合比设计报告的提交
配合比报告内容应包括: 1. 乳化沥青技术指标;
2. 集料技术指标、矿料配合比和矿料设计级配; 3. 稀浆封层混合料配合比和技术指标。 七、试铺段
稀浆封层正式施工前,应选择合适的路段摊铺试验段。试验段长度应不小于200m。
试铺段需要决定的内容包括:
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1. 根据施工机械的施工性能和施工能力,确定工艺方案; 2. 确定摊铺车的操作方式,摊铺宽度、摊铺速度等; 3. 碾压设备的选择,压实顺序、碾压速度、碾压遍数; 4. 确定施工缝的搭接宽度和处理措施;
5. 根据摊铺情况,确定施工配合比,混合料油石比应控制在 ±0.2%的范围内,矿料级配应符合表5.1的要求;
6. 确定施工产量及作业段的长度,修订施工组织方案计划; 7. 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,应严格按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定和施工指导意见及指导意见要求进行操作。监理工程师应一起参与并监督检查,检查施工工艺、技术措施是否符合要求,观察摊铺铺面情况、及时取样,并记录试验检测结果,检验混合料技术指标的符合性,对出现的问题提出改进意见。
试铺段的质量检查频率应比正常施工时增加一倍。试铺结束后,经检测各项技术指标均符合规定要求,施工单位应立即提交试铺段总结报告,经批准后可作为正式开工的依据。 八、施工
1.原材料的质量控制
(1)施工前必须提供原材料检测报告,应使用同一料源、同一批次和相同规格品种的集料,集料不大于每200m3检测一次,砂当量、级配应符合表5.4的要求,集料的含水率必须每天检测不少于一次,当矿料含水率发生变化时,应进行摊铺车设定调整;
(2)乳化沥青应不大于每30吨或每车检测一次,检测结果必须符合表5.3的规定;
(3)填料矿粉应不大于50吨检测一次,试验结果应符合表5.5
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的要求。
2.现场下承层质量检查
(1)稀浆封层施工前,应彻底清除原路面的泥土、杂物,修补基层坑槽、凹陷,较宽的裂缝宜清理灌缝处理;
(2)检查透层沥青洒布的均匀性; (3)对下承层缺陷处进行处理;
(4)稀浆封层的最低施工温度不得低于10℃,严禁在雨天施工,摊铺后尚未成型混合料遇雨时应予铲除;
(5)施工前需画导线,以保证摊铺车顺直行驶;
(6)摊铺车的调试设定,以1%的含水率间隔测定0~7%矿料的紧装密度绘制含水率与密度关系曲线;
(7)将各种材料装入摊铺车内,摊铺车停在施工起点,对准控制线,放下摊铺槽,调整摊铺槽与地面接触贴紧,稀浆混合料应确保摊铺厚度,铺面应均匀一致;
(8)按生产配合比和现场矿料的含水率,依次或同时按配比输出矿料、填料、水、添加剂和乳液,进行拌和;
(9)混合料流入摊铺槽并分布适量后,开动摊铺车匀速前进,必要时可打开摊铺槽下喷水管,湿润路面;
(10)摊铺速度以保持混合料摊铺量与搅拌量基本一致为准,摊铺槽中的混合料体积应保持摊铺槽容积的1/2~2/3;
(11)稀浆混合料摊铺后的局部缺陷,应及时使用橡胶耙等工具进行人工找平。找平的重点是:个别超粒径粗集料产生的纵向刮痕,横纵向接缝等;
(12)摊铺车上应派专人观察,当摊铺车内任何一种材料快用完时,应立即关闭所有材料的控制开关,将送入摊铺槽内的混合料摊铺完后停止摊铺车,提起摊铺槽,摊铺车移出摊铺现场,如果继续摊铺
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