SBS改性沥青混凝土路面施工工法

1、改性沥青混凝土路面施工工法1 前言随着沥青混凝土路面施工技术的发展、施工设备性能的提高、施工技术规范和设计规范的修订，原工法（ 37-2004）有些条款已不适用现在施工的要求，需要对其进行修订。 本次工法的修订依托多个改性沥青路面工程项目，开展了 改性沥青混凝土路面施工技术与工艺研究 、高速公路改扩建工程沥青路面拼接技术研究等多项施工技术与工艺的研究，吸 收了从混合料级配设计、拌和、运输、压实及离析控制等多项研究技术成果和专利，即将“贝雷 法”纳入到改性沥青混合料矿料级配设计中，补充和完善了沥青混合料配合比设计方法；应用大 功率摊铺机和对摊铺机布料槽进行了改进，有效地的解决了混合料纵向、横向、

2、竖向离析和温度 离析；提出了复压完成温度的控制范围，有效提高压实质量；针对低温环境提出了相适应的施工 控制参数，有利指导低温施工；提出接缝处理采用热接缝技术，增强了接缝处抗渗能力等。四项 实用型专利是 “新旧沥青路面拼接预热装置 ”、“沥青拌合站回收粉尘排放装置 ”、“一种设置在冷料 仓下料口处控制冷料供给量的挡板 ”和“粉煤燃烧系统 ”。 所引用的新技术通过了中国公路学会的 技术鉴定，总体上达到了国际先进水平。本工法在我局下属各公司推广应用以来，所承建工程较多，不仅路面的施工质量较好，而且 也取得了较好的经济效益和社会效益。 其中获国家优质工程银奖 3 项，中囯土木工程詹天佑奖 2 项， 交

3、通部优质工程一等奖 10 项，交通部优质工程二等奖 4 项。2 工法特点本工法最突出特点就是工艺的大改进，控制措施准确、到位，工艺控制参数选择恰当，能成 功的解决了摊铺时混合料纵向、横向及竖向离析；同时也将温度离析控制在允许范围。加之，配 合比和压实度的有效控制，施工质量大大堤高，施工组织更加科学、合理。本工法不考虑改性沥青现场加工，而是使用成品改性沥青，工法只涉及成品检测、试验与储 存保管方法。3 工法的适用范围本工法适用于高等级公路的新建、改扩建、城市干道、厂矿道路、机场跑道等热拌改性沥青 密级配面层的铺筑施工。4 工艺原理把粗、细集料经冷料按目标配合比进行配料，通过充分烘干，加热到规定温

4、度，进行二次筛 分，存于各热料仓，然后按生产配合比供料，再加热至规定温度和规定比例的改性沥青、一定比 例的填料，一并进入搅拌机中强制拌和，搅拌均匀后，运输车运至现场，采用具有振动夯、自动 找平系统的大功率摊铺机进行摊铺作业，压路机碾压成型，使结构层达到使用功能要求。5 工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图热拌改性沥青混合料施工工艺流程图，见图1。图 1 热拌改性沥青混合料路面施工工艺流程5.2 操作要点5.2.1 拌和站的设置与建设1. 应根据工程的进度和质量要求，确定拌和设备。一般选用能自动控制的间歇式拌和机，由 于改性沥青粘稠度大，拌和效率降低，宜选用产量大的。2. 改性沥青拌和站选址

5、，宜选在空旷、环境干燥、地势稍高、地下水位低，并具有较好运输 条件的地方；材料存放场地应足够大，以能够满足施工工期和组织要求为原则；场地应符合国家 有关环保、安全、环境、消防等规定的要求。5.2.2 改性沥青混合料配合比设计1.目标配合比设计改性沥青混合料目标配合比设计， 是使现场使用配合比符合路面结构设计要求并确定最佳用 油量。该设计一是确定冷料配比，二是为生产配合提出目标。1）矿料级配设计：对现场原材料进行筛分，计算各类矿料用量，使合成矿料级配符合规定范 围；对最大公称粒径、 4.75、 2.36 和 0.075 四个主要关键筛孔通过率要严格控制。2）采用“贝雷法”对矿料级配设计进行检验和

6、优化：采用“最小间隙法”确定粗粒级比例；计算粗粒组最佳状态下合成集料密度、孔隙率；确定细集料比例；计算出初步配合比例；粗、细 集料级配调整确定各规格集料掺加比例；合成级配的分析；综合确定比例并绘出相应级配曲线； 贝雷三参数符合性比较，选择优化的矿料级配。3）最佳油石比确定和配合比设计检验。2. 生产配合比设计主要是验证目标配合比， 确定各热料仓的比例及最佳用油量。 其中，对于 13 及以上混合料， 为了改善 35 热料仓严重溢料现象，采用在冷料仓加设档板的方式来控制2.364.75 进料量。3. 生产配合比验证 生产配合比验就是通过试拌、试铺试验段，为正式施工提供经验与施工控制参数。5.2.3

7、 改性沥青混合料的拌和1. 改性沥青的粘度较高，宜采用合适的试验方法确定改性沥青混合料路面的施工温度。通常比普通沥青混合料施工温度提高10-20C。正常情况下，参照F40-2004公路沥青路面施工技术规范表 522-3 进行温度控制；当采用混合料或气温在1015C时，混合料出厂温度应控制在180C190C。具体还应根据当时施工规场实测的气温、地温、风速等情况，综合确定改性沥青、集料加热温度及混合料的出厂温度，这个温度是一个确定值，它的偏差应控制在设定温度土3C内。2. 改性混合料拌和的最佳时间，应根据现场使用的拌和机及施工使用的集料种类、改性混合 料的种类等经试验拌和确定。3. 拌和过程中，应

8、控制各种材料称量准确，误差在允许范围；注意集料离析，含水量（特别 是细集料）的稳定，含水量过大的细集料（大于 5%）禁止使用。4. 拌和过程注意事项1） 由试验室提供的冷料、热料配比通知单，拌和站应按提供配比准确配料，无权更改变动。 因冷料变异，造成等料、溢料时，操作手可对冷料进料作适当调整以解决等、溢料问题。2） 对于早晨温度偏低，拌和头几盘料时，应适当提高集料加热温度以保证出料温度高出正常 温度几度，然后再按正常加热温度控制。5.2.4 改性沥青混合料的运输1. 沥青混合料的运输应考虑拌和能力、运距、道路情况、车辆吨位等因素，合理确定车辆类 型及数量，应尽量使用大吨位自卸翻斗车。2. 运输

9、车辆的车厢应严密干净， 车厢底部平整， 涂刷隔离剂并防止隔离剂积聚。 每次卸料后， 安排专人检查，车厢内必须保证卸料干净，防止剩余的料硬结。3. 装车时，应尽量缩小混合料的出口与车厢的距离，按前、后、中三次装满，每装一次移动 一个位置，以减小离析。4. 混合料运输应过程中，一般采用双蓬布中间夹棉毯覆盖运料车顶部的方式，摊铺过程中，不掀开覆盖，以减少温度损失。当1015C低温施工时，需要在运料车车厢两侧采取保温措施。5. 混合料到达现场等候摊铺时，现场施工人员应检查每车混合料的温度并签收运料单，一般情况下到场温度应不低于165C，混合料或气温在 1015C时的混合料应不低于 175C。6. 运料

10、车在卸料时，将车倒至距离摊铺机前20-30 处停车，严禁撞击摊铺机，挂空挡轻带刹车靠摊铺机推动前进，等待指挥人员指挥卸料，卸完料后迅速驶离。5.2.5 改性沥青混合料的摊铺1. 摊铺前准备工作1） 下承层的检查与验收应对下承层进行检查验收， 其各项技术指标均应合格后方可进行摊铺工序；并清扫表面杂物、应提前冲洗灰尘、吹干、吹净。摊铺前，应喷洒粘层油，粘层施工后应封闭交通，以免破坏或污 染。2） 施工放样改性沥青结构层多为中、上面层，施工放样只需控制平面轮廓或放出导向线即可。在摊铺面 上控制好摊铺厚度和横坡度。2. 摊铺机使用参数的选择及调整1）熨平板宽度调整，应结合摊铺宽度进行调整，必须相应调整

11、分料螺旋器和振捣梁，并检查 熨平板平直度和整体刚度， 不合格及时更换。注意，调整时摊铺机机身左右对称，保持行走平衡，还应考虑上下层纵缝应错开20 以上，为便于摊铺机转向，熨平板应与路缘石或边沟之间预留10（左右）距离。2）熨平板拱度调整，在宽度调整后进行，使用摊铺机调拱器进行调整。调整后拱度应进行摊 铺校验，拱度调整 要 注 意 考 虑 熨 平 板 两 端 挠 度 变 形 。 熨 平 板 拱 度 可 按 下 表 调 整 ：单机摊铺宽度（m）46811.512预拱度调整高度（）0.30.511.52.73） 摊铺厚度与熨平板初始仰角调整，熨平板厚度位置调妥后，调整初始工作仰角。4） 熨平板前缘与

12、分料螺旋距离的调整，主要根据摊铺厚度大小，混合料骨料颗粒大小，摊铺 密度的高低，以及混合料温度等情况确定，以控制下料速度和通过性。5）分料螺旋高低的调整，根据摊铺厚度的大小来调整分料螺旋的高低。分料螺旋高度可按下 表进行调整（以8820为例）：摊铺厚度（）调整范围（）螺旋高度（中轴线）（）备注小于等于 80527.532.5摊铺厚度小取低限，其81551032.537.5他型号摊铺机可参照选大于 15101537.542.5择6）在摊铺机分料螺旋前方加装弹性橡胶板的前挡板，将离地间隙调为最小，以改善沥青混凝 土摊铺的竖向离析；在分料螺旋吊架两侧安装反向叶片，以改善沥青混凝土摊铺的条带离析；局

13、部供料不足或不均匀，可在这些部位适当减少叶片；分料螺旋长度应不小于摊铺宽度的90%。7）振捣梁振幅和频率的调整，根据摊铺厚度、摊铺温度、摊铺速度、摊铺矿料粒径等因素设 定调整振幅和频率，保证初始压实度在85%。3.改性沥青混合料摊铺1）缓慢、均匀、连续不间断地摊铺是提高路面平整度的最主要措施。摊铺机的摊铺速度选取 应综合考虑拌合站的产量、混合料类型、气候环境条件及碾压设备能力等情况来确定。摊铺速度 控制必须考虑与碾压速度匹配，应满足“摊铺用时大于碾压用时”的原则，才能保证碾压作业紧 跟摊铺作业。在 20C以上气温，拌和产量满足要求的条件下改性沥青混合料摊铺速度可控制在2.4, 1020C气温摊

14、铺速度控制在 222为宜。在 4 级风以上不宜进行改性沥青施工。2）要求运输车辆对摊铺机持续不断供料，使摊铺机分料室内的混合料高度保持标准状态，尽 力采用闸门自动控制系统操作摊铺,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。3）摊铺的混合料未压实前, 施工人员不得进入踩踏。 如局部离析, 需在现场主管人员指导下, 允许用人工找补或更换混合料,缺陷较严重时应予铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。4）中、上面层均采用非接触式平衡梁控制方式。当采用两台摊铺机实施摊铺施工时,靠中央 分隔带侧摊铺机应在前,两台摊铺机摊铺层的纵向接缝,应采用热接缝,避免出现缝痕。5）摊铺机应调整到最佳工作状态,调好螺旋布料器两侧的自动调

15、位器,并使料门开度、链板 送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。 螺旋布料器内混合料表面以和螺旋布料器叶片等高为 宜,使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致,避免摊铺层出现离析现象。6）松铺厚度应及时检测和调整。 摊铺前 0.5-1h 就应对熨平板预热和保温， 使温度不低于 100C,但也不应过高。7）施工过程中应注意的问题：1摊铺机就位时应使熨平板前缘和路面横向接缝对齐，为保证摊铺时初始摊铺温度，开机时 应先摊铺最后到达的运输车辆。2摊铺机因故障或等料时应将预热器打开，停机超过半小时或料温低于100c应立即提机做横向接缝。3混合料或施工气温在 1015C时，应对摊铺机两侧分料螺旋部

16、位的沥青混合料采取用篷布 覆盖等保温措施,以降低温度离析。5.2.6 改性沥青混合料的碾压 混合料碾压成型应根据混合料的类型、粒径、改性沥青粘度、含量、结构层厚度和环境气温 等因素来选择压路机种类、型号和数量。在碾压过程中要严格贯彻“紧跟、慢压、高频、低幅” 原则；严格控制碾压速度和碾压遍数,严防过压,造成粗集料棱角的破损。1. 改性沥青混合料的有效压实效果取决于满足复压结束温度，按照 125C（混合料大于 130C）控制，最低不得低于 120C的要求。2. 改性沥青混合料碾压组合方式,应按照最不利施工环境气温条件配置,并通过试铺路段验 证后,确定压实工艺。3. 为避免碾压时混合料推挤产生拥包

17、,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机；碾压路线及方向不应 突然改变；压路机起动、 停止必须减速缓行, 不准刹车制动。 压路机折回不应处在同一横断面上, 应成阶梯状。4. 碾压轮在碾压过程中易发生沾轮现象。对于双钢轮压路机,在轮上喷洒或涂刷含有隔离剂 的水溶液,喷洒应呈雾状,数量以不粘轮为度,以防混合料降温过快。对于胶轮压路机,可适当 涂刷少量隔离剂或防粘结剂,并先到高温区碾压使胶轮尽快升温。胶轮压路机胶轮外围宜加设围 裙保温。5. 改性沥青混合料碾压按初压、复压、终压三个阶段进行,各阶段应设置明显标志,便于司 机辩认。对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查，使

18、面层做到既不漏压也不超压。对于混合料类型不同，所采用的碾压方式也不同。1） 、型改性沥青混合料碾压1初压：初压应在紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，减少热量散失。初压开始温度宜控制在150C以上，低温环境（1015C）下，应在 155C以上。通常采用钢轮压路机前进时关闭振动装置静压，速度控制在23 畑，返回时沿前进轮迹开启振动装置振动碾压，速度为 23 畑，从低侧向高侧碾压，碾压1 遍。当采用 30t 胶轮压路机初压时，应在胶轮上面涂好油，并使胶轮预热好之后再紧跟摊铺机碾压，可解决粘轮问题。2复压：复压应紧跟初压，控制好碾压段长度和有效压实时间，尽量在较高温度下进行压

19、实。复压开始温度应控制在140C以上。通常采用 30t 以上重型的胶轮压路机进行搓揉碾压，以增加密水性， 相邻碾压带应重叠， 钢抡为 20，胶轮为一个轮宽。 碾压 4-6 遍，碾压速度控制在 3 5 畑。复压碾压段总长度由试验路确定。3终压：终压是为消除轮迹身陷，保证面层平整度，应紧跟复压后进行，一般采用双钢轮振动压路机，从低侧向高侧碾压，静压1-2 遍。终压结束表面温度不应低于100C。2）改性沥青混合料碾压1初压：初压开始温度宜控制在 155C以上，低温（1015C）施工时，应提高 510C。宜用激振力 180 双钢轮、双振动压路机紧跟碾压，前进时关闭振动装置静压，以23 的速度碾压，返回

20、时沿前进轮迹振动碾压，速度 23。2复压：宜紧跟初压，与初压交织在一起（无明显界限）在较高温度下进行，利于碾压密实。通常使用双钢轮、双振动压路机碾压，碾压参数参照试铺段结果，通常振动碾压23 遍，碾压速度可以控制在 3 4。3终压：紧跟复压之后，一般双钢轮静碾1-2 遍，终压结束时表面温度宜不低于100C。碾压过程中需注意的问题：1）碾压段落长度选定。应根据混合料类型、压实设备、施工环境和摊铺速度等因素来确定，一般复压长度应控制在 15m40m,混合料或气温在 1015C时，复压长度应控制在 15m25m。2）路面边部碾压，当路缘外侧无支撑物时，先预留30-40 宽不进行碾压，待压完第一道后，

21、使压路机大部分重量位于已压实过的混合料面层上，再压30-40 宽的边缘。3） 桥面铺装施工，宜采用钢轮压路机静压胶轮压路机进行复压、轻型钢轮压路机终压的方式 进行，不得采用有可能损坏桥梁的大型振动压路机或重型钢筒式压路机。5.2.7 接缝的处理1. 纵向接缝1）采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝，应采用热接缝。前后两台摊铺机距离应控制在 510m，尽量缩短间距，减少混合料温度损失。在前部已摊铺混合料部分留下30 宽暂不碾压作为后高程基准面，并有 510 左右的摊铺层重叠，进行跨缝辗压。上下层纵缝应错开 15 或 20 以上。2）当纵接缝为冷料时，宜采用预热拼接技术施工。1现场施工准备：

22、预切顶面深度2,清扫、冲冼和吹净等清理后，将乳化沥青用毛刷均匀刷在接缝面上。2摊铺机设备改进，安装加热系统，通过预加热喷枪对接缝处的冷缝部位进行均匀的加热。3碾压，初压先采用钢轮在距接缝30 左右，对新铺面层上进行前静后振一遍，然后再跨缝碾压，其碾压速度为 2 ，复压、终压同初压。2. 横向接缝1）表面层应采用垂直平接缝，中面层当条件限制时可采用斜接缝。2）相临两幅及上下层的横向接缝均应错开2 米以上。摊铺即将结束时， 在预定接缝端部约 1m长的摊铺范围，撒一薄层细砂或铺一层牛皮纸或麻布袋片，减少沥青混合料和下承层的粘结力， 以便切除。用6 米直尺沿沥青混合料纵向，将直尺一端压紧，用塞尺检查间

23、隙，将间隙小于规定 值（中下面层间隙小于 5 毫米，上面层间隙小于 3 毫米）的横向线为基准线，将未完全冷却，不 符合平整度要求的尾部沥青混合料迅速刨除，清除隔离物。4）接缝前，下承层需清扫干净，保证接缝处干燥。须在接缝处涂抹改性乳化沥青，以增加新 旧沥青混合料的粘结力。 宜采用钢轮压路机进行碾压， 碾压带的外侧应放置供压路机停顿的木垫。 碾压时， 可采用先横向静压，每碾压一遍向新铺沥青混合料方向深入 20，碾压深入新铺沥青混合 料的距离为压路机轮宽的 2/3即可，再纵向碾压；也可由中间向两边进行打斜扇形碾压，每次错 轮 20，最后正常碾压。 在碾压中控制碾压速度， 以防止碾压速度过快造成沥青

24、混合料发生推移现 象。5.2.8 开放交通待混合料路面碾压完成并自然冷却，表面温度低于 50C后，方可开交通。特殊情况下需提前开放交通时，可洒水冷却降低温合料温度。6 材料与设备6.1成品改性沥青改性沥青是混合料的胶凝材料，应严格按照设计和 F40-2004公路沥青路面施工技术规范表 4.6.2 聚合物改性沥青技术要求选择。成品改性沥青进场后， 工地试验室宜选对其进行三大指标的检测， 待合格后才可以进行卸车， 并设置专用留样备检。对于现场存储应符合以下要求：1）改性沥青罐必须配备搅拌装置，以防止改性沥青离析。2）改性沥青存储尽量采用卧式罐，对于立式罐因罐体过大加热及搅拌均存在较大困难，不建 议

25、使用。3）改性沥青应根据施工组织及拌合站产量合理安排，要求进场三天内必须使用完。6.2粘层乳化沥青 粘层乳化沥青根据设计要求选择，可使用成品乳化沥青，也可自行加工，加工乳化沥青的基质沥青应符合公路沥青路面施工技术规范（F40 2004）中 434 的要求，乳化沥青技术指标应符合公路沥青路面施工技术规范（F402004）中表 431、表 432、表 4.7.1-1 及 4.7.1-2的要求。6.3粗集料无论是外购还是自行加工，质量均应符合公路沥青路面施工技术规范（F40 2004）中表 4.8.2、表 4.8.3、表 4.8.5 及表 4.8.7 的要求。6.4 细集料细集料宜采用坚硬、洁净、干

26、燥、无风化、无杂质并适当颗粒级配的机制砂，应选择优质石 灰岩等碱性石，也可适量使用优质天然砂，但不得使用料场下脚料，其技术指标均应符合公路 沥青路面施工技术规范(F40 2004)中表 4.9.2、表 4.9.3、表 4.9.4 的要求。6.5 填料宜采用石灰岩或强基性石料经磨细得到的矿粉。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其技术指标应符合公路沥青路面施工技术规范(F402004)中表 4.10.1 的要求。6.6 纤维稳定剂如需加录添加纤维稳定剂，应符合公路沥青路面施工技术规范(F40 2004)中 4.11.1的要求。6.7 机具设备主要施工机具设备配备(见表格2)表格 1 机具设备

27、配备序号名称规格单位数量备注1间歇式沥青拌和站4000 型台1满足生产率要求2沥青混合料摊铺机8820台2满足施工要求的不少于两台3双钢轮双振动压路机13t 以上台3激振力大于等于 71/35.34轮胎压路机30t 以上台3-45小型压路机2T台16自卸汽车30t 以上台15 20根据运距确定7装载机50台348乳化沥青生产喷洒设备套19洒水车5 8t台110加油车5m3台111切割机台16.8劳动组织劳动组织按照 1 套 4000 型、2 台沥青摊铺机、57 台压路机计，其劳动组织见表格3表格 3 劳动组织项目所需人数备注项目所需人数备注前台工区长1后台工长1技术员2机械技术员1测量组4拌和

28、组710运输组15 20根据施工安排 调整供料组7摊铺组6供油供电4碾压组57机械维保组34辅助工10试验和质检810合计51 60合计23 277 质量控制7.1 改性沥青混合料施工阶段质量检查标准见公路沥青路面施工技术规范(F40 2004)中表 11.4 及 11.5。7.2 质量保障措施7.2.1 加强对原材料的源头、进场、堆放和保管等环节的控制；7.2.2施工配合比应及时、准确，做到动态管理；7.2.3加强对拌和站、摊铺机等关键设备的管理，按时维护，降低设备的故障率；7.2.4加强对施工工艺的过程控制，严格按照规范要求施工，发现问题及时处理；7.2.5对改性沥青混合料易出现的质量问题

29、，如离析、碾压温度低等，应制定具体的预防措 施；7.2.6按要求及时进行质量检查，按照动态质量管理办法进行分析、总结和改进。8 安全措施8.1 应遵照中华人民共和国行业标准现行的 公路工程施工安全技术规程 （076-95 ）的要求 执行。8.2 应遵照国家颁发的有关安全技术规程和安全操作规程办理。8.3 路面施工的人员应穿戴劳保防护用品，防止烫伤，夏季高温季节施工，应采取防暑降温 措施。8.4 对从事沥青试验检测人员除做好通常的沥青作业防护以外， 还得做好三氯乙烯等有害气 体的防护并发放一定的补贴。8.5 改性沥青拌和厂应经常检查导热油，防止泄漏入沥青储存罐中而引发火灾，拌和厂内应 采取有效的防火、防爆、防毒措施，场内严禁烟火，设置醒目防火警示牌，并配备一定数量的消 防器材。8.6 轮胎压路机上安装倒车雷达，防止对施工人员造成伤害。9 环保措施9.1 选择改沥青混合料拌和场地时，应远离居民区及村庄，无法避开居民区或村庄时应选在 主风向下方。9.2 改性沥青混合料拌和设备必须有良好的二级除尘装置并能有效地进行除尘， 使空气质量 标准符合当地环保部门的要求。9.3 废弃的粉尘和沥青混合料存放在指定地点， 粉尘可