公路沥青路面施工规范2004版

公路沥青路面施工技术规范,主要修订内容介绍江苏省交通科学研究院2005年3月,(JTG F40-2004),关于发布公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)的公告第24号 现发布公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004),自2005年1月1日起实施，原公路沥青路面施工技术规范(JTJ032-94)与公路改性沥青路面施工技术规范(JTJ036-98)同时废止。中华人民共和国交通部二四年九月四日,原 规 范 的 不 足 之 处(1)道路沥青标准方面，“八五”国家科技攻关专题提出了按照当地气候条件选择沥青的新的建议标准，国际上美国SHRP及欧洲CEN都提出了新的沥青标准。我国石化和石油系统也纷纷修订沥青标准。规范现有的沥青标准已经明显感到不足。例如按照现有的沥青标准，已经无法区别指标都合格的沥青的优劣。(2)在沥青路面表面层方面，抗滑与路面耐久性显示了明显的矛盾，对抗滑指标必须充分参考国外规范和经验予以合理解决。(3)沥青路面中下层通常采用II型沥青混合料，已经暴露出许多不足。,(4)由于过分强调减薄，沥青层压实厚度与集料粒径之间显示出不匹配的问题比较突出。 (5)在沥青混合料的配合比设计方面，美国SUPERPAVE配合比设计方法如何按照我国国情予以借鉴，尤其是确定最佳沥青用量的方法、空隙率的计算方法等问题应该认真考虑。现在的马歇尔设计指标有许多不合理之处。 (6)沥青混合料水损害问题相当严重，应完善水稳定性的检验指标。 (7)在施工质量检验指标方面，缺乏透水性等指标，对压实度的检验方法及标准有许多不同看法。,(8)在桥面铺装方面，水泥混凝土桥面的铺装层破损严重，近年来又建设了一些钢桥面，桥面铺装的内容明显不足。(9)近年来我国在改性沥青及SMA方面取得了较大的发展，改性沥青路面施工技术规范已经发布，“SMA路面设计施工指南”已经提出，需根据使用情况进行修订，然后合并到一个规范中。(10)半刚性基层透层油、沥青路面防水层、排水层、乳化沥青及改性乳化沥青稀浆封层等许多方面都有较大进展，需对规范内容进行补充。,相 关 研 究 专 题沥青混合料矿料级配及配合比设计方法的修订沥青路面透水测定方法及指标要求超重载交通沥青路面材料试验标准(GTM对比)SUPERPAVE设计方法的引进与开发高速公路沥青路面抗滑标准沥青混合料水稳定性评价指标等另外许多省、市、自治区也开设了相关的研究专题。,新规范修订的主要内容有：(1)在“八五”国家科技攻关成果的基础上，提出了新的道路沥青标准和沥青路面的气候分区；提出了按照当地气候条件及交通情况(公路等级)选择沥青标号的方法。(2)强调了几个与早期病害有关的措施，如防治层间污染、保证合理施工工期等。(3)在材料部分全面修订了道路石油沥青、乳化沥青技术要求，局部修订了集料技术要求。(4)针对改性沥青和SMA方面的一些特殊要求进行了补充完善。,(5)明确了三层矿料级配范围的意义，提出了规范矿料级配范围和调整矿料级配范围的原则。(6)完善了沥青混合料配合比设计方法，调整了马歇尔试验配合比没计方法及设计指标、标准，修订了确定最佳沥青用量的方法，统一了空隙率等体积指标的计算方法。(7)修订并补充了沥青混合料配合比设计检验方法和技术要求，增加了渗水性检验指标。(8)调整了不同粒径混合料的适宜压实层厚度，不同层位的沥青混合料种类、规格；明确施工期间需要对设计结构、使用材料进行审查和监督，予以确认。,(9)在施工工艺部分，主要修订了对拌和厂的要求，提出了过程控制、总量检验的方法，增加了提高路面平整度的措施，强调了摊铺宽度限制和加强轮胎压路机压实等内容，同时强调了在冬季施工及雨季施工需要注意的问题。(10)修改了透层、粘层、封层的内容，将封层部分移入表面处治一章中，并增补了有关稀浆封层、微表处等新型结构的内容。(11)提出了对钢桥面铺装的基本要求。(12)修订了施工质量检验指标、频度、方法，增补了密水性(渗水系数)要求，强调压实度检验主要是工艺控制。,新规范共有11个章节：总则术语、符号、代号基层材料热拌沥青混合料路面沥青表面处治与封层沥青贯入式路面冷拌沥青混合料路面透层、粘层其他沥青铺装工程施工质量管理与检查验收,老规范共有11个章节：总则术语、符号、代号基层材料沥青表面处治路面沥青贯入式路面热拌沥青混合料路面乳化沥青碎石混合料路面透层、粘层与封层其他工程施工质量管理与检查验收,一、基层要求,新规范对于基层的要求有所变化：新规范取消了原规范规定的“对高速公路、一级公路宜采用高强少裂、整体性能好的无机结合料稳定粒料的半刚性基层”的要求，提出了按照结构组合设计要求选用柔性基层(沥青稳定碎石、沥青贯入式、级配碎石、级配砂砾等)、半刚性基层(水泥稳定土或粒料、石灰与粉煤灰稳定土或粒料)、刚性基层(碾压式水泥混凝土、贫混凝土等)、混合式基层(上部使用柔性基层，下部使用半刚性基层)的要求；新规范明确提出了半刚性基层与沥青层宜在同一年内施工，以减少路面开裂；,二、沥青技术指标,原来的“ 重交通道路石油沥青”的就相当于国际上通行的普通道路沥青标准，而“ 中、轻交通道路石油沥青”只不过是质量达不到国际上通用水平的质量差的沥青。新规范取消了这两个名称，都称为道路石油沥青。,道路石油沥青,原有的沥青标准明显有不足，它并不能完全反映沥青的路用性能，按照现有的沥青标准，已经无法区别指标都合格的沥青的优劣。国际上美国SHRP的SUPERPAVE及欧洲CEN都提出了新的沥青标准，中国石化和石油系统也纷纷修订沥青标准。1995年结束的“八五”国家科技攻关专题提出了按照当地气候条件选择沥青的新的建议标准。,此建议主要修订了以气候区为沥青标准，并以温度敏感性指标针入度指数PI作为标准体系的核心，它由25、15、30(或5)等35个温度的针入度值通过回归计算得到。沥青的高温指标选择T800代替软化点，低温指标选择当量脆点1.2及10延度作为指标。老化仍采用薄膜加热试验,并以残留针入度比及10延度为指标。含蜡量、密度及闪点等予以保留。,新规范的道路石油沥青要求 沥青路面所适用的沥青品种和等级应符合下表的规定，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、施工方法等，结合当地的使用经验，经过技术论证后确定。,道路石油沥青选用的一些原则对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长的地区，对重载交通路段、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场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，也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级；对冬季寒冷的地区或者交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；,对温度日温差、年温差大的地区应选用针入度指数大的沥青；当高温要求和低温要求发生矛盾时，应该优先考虑满足高温的要求；当缺乏所需标号的沥青时，可采用不同标号掺配的调和沥青，其掺配比例由试验决定，掺配后的沥青质量应该符合相应的技术要求。,道路沥青技术要求主要修改点,(1)将原来的“重交通道路石油沥青”和“中、轻交通道路石油沥青”两个技术要求合并为一个“道路石油沥青技术要求”，根据当前的沥青使用和生产水平，按技术性能分为A、B、C三个等级： A级沥青可以认为达到了国际先进水平，比原规范“重交通道路沥青”有所提高； B级沥青与原规范“重交通道路沥青”相近； C级沥青相当于一般沥青水平，比原规范“中、轻交通道路石油沥青”技术要求稍有提高。,道路沥青技术要求主要修改点,(2)沥青等级划分以气候条件为依据，规定了各气候区适宜的沥青针入度等级。 (3)增加了沥青的感温性指标针入度指数，PI值。用5个温度的针入度确定，要求相关系数达到0.997以上。考虑到国产沥青和进口沥青的PI水平，比国外的要求适当放宽，对A级沥青要求不小于-1.5，B级沥青要求不小于-1.8。 (4)适当提高了软化点指标，A级沥青增加了沥青60温度的动力粘度指标。,道路沥青技术要求主要修改点,(5)A、B级沥青在保留原样沥青15延度的基础上，增加了10延度，C级沥青25延度改为15延度。 (6)含蜡量指标仍然是标准中的重要指标。分为2.2、3、4.5三个等级。其中A级沥青不采用2而采用2.2是考虑国产沥青的水平。 (7)老化试验统一采用薄膜加热试验(TFOT)，也允许用旋转薄膜加热试验(RTFOT)代替。,江苏气候分区 长江以北为1-3 长江以南为1-4 新规范对沥青的储存温度作了修订，贮存的最高温度由原来的180度降为170度。,根据交通部的要求，原公路改性沥青路面施工技术规范(JTJ03698)的内容合并到本规范中，原技术要求是参照国际上代表性国家的标准及我国的实践制订的，经过多年的使用证明基本是合理的。 关于聚合物改性沥青的技术要求，仅对原公路改性沥青路面施工技术规范的技术要求作了少量的修改。,改性沥青,主 要 特 点 (1)聚合物改性沥青的分类及适用范围。主要规定了SBS、SBR、EVA及PE等三类聚合物改性沥青的技术要求，这是目前国内外最普遍采用的聚合物改性剂。 (2)改性沥青以针入度分级(这次修改为一个范围)，将感温性即针入度指数PI作为关键性评价指标。(3)相应于不同的气候条件选择使用不同的等级。SBS改性沥青标号的选择：我国大部分地区可以选择I-D，西北和东北地区可以选用I-C，I-B适用于非常寒冷的地区，I-A级除特殊情况外很少使用。,主 要 特 点 (4)关于改性沥青性能的评价指标，针对三类改性沥青的不同特点，选择代表性的试验指标作为重点评价指标。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，所以采用软化点、5低温延度、回弹率作为主要指标。离析是一个量化的控制指标。SBR改性沥青的低温性能较好，所以以5低温延度作为主要指标。另外粘韧性试验对评价SBR改性沥青特别有价值。EVA及PE改性沥青的特点是高温性能改善明显，以软化点作为主要指标。离析是一个量化的控制指标。由于PE不溶于三氯乙烯，对溶解度不要求。,主 要 特 点(5)考虑到普遍反映SBS改性沥青PI值试验误差较大，经常发生争议，因此这次普遍降低了0.2。(6)因为改性沥青用RTFOT做质量损失有困难，而且国外正在修订RTFOT的试验方法，因此老化试验改为以TFOT为主。,改性沥青,2002NCAT试验路表明非改性沥青增加0.5%的油石比将使车辙增加54%。改性沥青的抗车辙性能对沥青用量的敏感性大为降低。但不能盲目使用改性沥青，更应重视提高施工水平，减少施工变异性。制造改性沥青的基质沥青应与改性剂有良好的配伍性，其质量应符合A级或B级道路石油沥青的技术要求。供应商在提供改性沥青的质量报告时应提供基质沥青的质量检验报告或沥青样品。,乳化沥青,原规范关于乳化沥青的内容,是根据“六五”以来我国乳化沥青的研究和应用的成果，参照日本的标准制订的，日本在2001年对JIS及JEAAS乳化沥青标准进行了全面的修改。为适应我国高速公路的发展以及各种新的要求，交通部列了“乳化沥青技术要求”的课题，对此进行了研究，本规范按研究成果进行了修改。,将原规范中的适用于常温沥青混合料路面，以及透层、粘层与封层改为冷拌沥青混合料路面，修补裂缝，喷洒透层、粘层与封层等。技术要求（新规范中新增了非离子喷洒用PN-2和拌和用BN-1的指标，去掉了老规范中的BC-2、BC-3、BA-2、BA-3四个指标。）阳离子乳化沥青可适用于各种集料品种，阴离子乳化沥青适用于碱性石料。乳化沥青的破乳速度、粘度宜根据用途与施工方法选择。老规范是对酸性石料，或当石料处于潮湿状态或在低温下施工时用阳离子乳化沥青；对碱性石料（石料处于干燥状态）或与水泥、石灰、粉煤灰共同使用时，宜采用阴离子乳化沥青。,乳化沥青修订要点(1)将乳化沥青分为阳离子、阴离子、非离子等，按电荷性质和用途重新进行了分类，分别制订了标准并规定了各自的用途；(2) 将乳化沥青的筛上剩余量指标修改为1.18mm筛，要求不大于0.1。(3)关于乳化沥青的粘度测定方法，美国采用赛波特粘度计，日本和法国采用恩格拉粘度计，我国原规范有恩格拉粘度计和道路沥青标准粘度计。研究课题的成果认为，这两种粘度计的结果有较好的相关关系，故同时保留，但希望各地尽可能购买恩格拉粘度计，以便下次修改时彻底向恩格拉粘度计过渡。,(4) 对目前国际上常用的几种提取乳化沥青蒸发残留物的方法方法进行了试验比较，如美国ASTM D244的蒸馏法和蒸发法，美国加州方法，以及60及105加热鼓风法蒸发等方法，进行对比试验。认为我国原试验规程的方法与加州方法、ASTM方法差别不大，且操作简单，所以仍保留此法。对蒸发残留物的性质测定进行了修订，原规范规定的与基质沥青的比较，由于成品乳化沥青的发展，已经变得不现实，为此修改为残留物的针入度、15延度、溶解度等。残留物含量均提高到50以上。,改性乳化沥青,与普通乳化沥青指标基本相同，增加了蒸发残留物软化点要求；延度采用5 （普通乳化沥青采用15 ）,改性乳化沥青技术要求的特点(1)与普通乳化沥青一样，标准中并列了恩格拉粘度和道路标准粘度剂两种方法，其实两种粘度有较好的相关关系。(2)筛上剩余量实测都接近于零，规定筛孔1.18mm，要求30，夏热区20-30，夏凉区-9.0 3.按三级区划分（雨量）：潮湿区1000,湿润区1000-500，半干区500-250，干旱区75%,对热拌沥青混合料在试验温度-10、加载速率50mm/min的条件下进行弯曲试验，测定破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量，并根据应力应变曲线的形状，综合评价沥青混合料的低温抗裂性能。根据气候条件的不同，不同沥青混合料的低温弯曲试验的破坏应变宜不小于下表的要求。,3、低温抗裂性能检验,4、渗水性检验,利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验，其渗水系数宜符合下表的要求。,5、SMA性能检验,对SMA混合料，除按前述规定的项目进行配合比设计检验外，尚应按下表所列项目进行检验。其中谢伦堡沥青析漏试验在最高施工温度条件下进行，无明确规定时，非改性沥青混合料的试验温度宜为170，改性沥青混合料的试验温度宜为185。各项检验均应符合表中要求。,对改性沥青混合料的性能检验，应针对改性目的进行。以提高高温抗车辙性能为主要目的的改性沥青混合料，在车辙试验动稳定度符合要求的同时，其低温性能不得低于未改性的基质沥青混合料的指标。以提高低温抗裂性能为主要目的的改性沥青混合料，在低温弯曲试验的破坏应变在符合要求的同时，其高温稳定性不得低于未改性的基质沥青混合料的指标。,有人认为配合比设计检验达到了规范指标，路面就不应该发生车辙或者出现坑槽等水损坏了。这是对配合比设计“检验”的一种误解。配合比设计“检验”是检验配合比设计是否合理的指标，但路面发生车辙或水损坏更重要的是受施工质量与均匀性、设计(如路面结构组合）、气温、荷载等的影响。动稳定度高不等于路面不会发生车辙，水稳定性检验指标达到要求不等于路面不会发生水损坏。但反过来，要想防止路面破坏，这些检验指标是起码应该达到的，所以应该辩证的认识这些指标：既要按规范检验符合要求，同时又不能过分扩大其作用。,对改性沥青混合料和SMA混合料，在某些性能上有明显的优势，所以提出了较高的指标要求。有人认为对某一项性能，无论对普通沥青和改性沥青，或者对任何类型的沥青混合料，指标要求应该是相同的，这也是不合适的。很显然如果指标相同，对普通沥青混合料将会非常困难，甚至无论如何也达不到，而对改性沥青混合料则可能轻而易举就能满足。所以规范的检验指标反映了不同沥青结合料和混合料级配类型，在配合比设计合理的情况下它一般可能达到的水平，所以仅仅是检验配合比设计是否合理的指标。并不是路面不再损坏的指标。,在实践过程中，有三种错误的倾向必须引起注意： 有的工程单位很重视马歇尔试验目标配合比设计，但是从料堆上取样缺乏代表性，其实配合比设计的结果并不能代表真正拌和机拌和的实际级配。 有的工程单位直接做生产配合比设计，认为控制了热料仓的材料比例，目标配合比设计没有意义。这种做法实际上是无法严格控制各料仓中的不同材料的比例的，因为不同冷料仓中的料可能进入同一个热料仓，而目标配合比设计是控制冷料仓的依据。 有的单位不重视试拌试铺阶段，误认为试拌试铺主要是检验施工工艺。实际上只有通过混合料拌和、摊铺、碾压，仔细观察才能判断配合比设计的合理性。 因此，这三阶段配合比设计是一个完整的整体，必须通过设计找到一个平衡点，材料、性能、经济各方面都满意，然后得出一个标准配合比，取得监理、业主的批准，方可在生产中使用。,六、施工工艺要点,混合料拌和工艺,1、拌和厂地面要硬化，细集料加顶棚；2、宜采用间歇式拌和机；间歇式拌和楼每盘生产周期不宜小于45s（老规范是3050s），干拌时间不少于510s（老规范是5s）。改性沥青和SMA混合料拌和时间应适当延长 3、必须配备自记打印设备，拌和过程中必须逐盘打印沥青及各种矿料的用量及拌和温度，进行施工质量的总量检验。4、选择适宜的筛孔很重要，二次筛分的振动筛最大筛孔宜小于混合料的最大粒径，且略大于公称最大粒径，其安装角度应认真调整，使级配符合试件要求，超过公称最大粒径的量不大于5(我国规范规定的通过率是95100)。,混合料拌和工艺,生产SMA混合料尚应符合以下要求： 1 拌和机必须配备有纤维稳定剂投料装置，根据纤维的品种和形状的不同，可选择采用适当的方式与拌和周期同步添加，纤维不加热，在拌和过程中必须充分分散，与沥青混合料拌和均匀。 2 松散的絮状纤维宜采用风送设备自动打散上料，并在喷入沥青的同时或稍后喷入拌和锅内与沥青混合料拌和，拌和时间一般需要延长5s以上。 3 颗粒纤维宜采用专用设备自动上料，纤维应在粗集料投入的同时加入，经58s的干拌，再投入矿粉，总的干拌时间应比普通沥青混合料增加510s。,混合料拌和工艺,生产SMA混合料尚应符合以下要求：4 当工程量很小，且缺乏机械添加纤维设备，只能由人工添加时，颗粒纤维可将每拌一锅所需的数量换算成体积由人工量取直接投入拌和锅中拌和；絮状纤维可预先分装成塑料小包，按照每拌一锅所需的数量，添加一包或两包，包装纤维用的塑料袋应能在拌和过程中遇热熔化。5 拌和SMA混合料的拌和机应有良好的密闭性