沥青路面精细化施工技术及质量控制

沥青路面精细化施工技术及质量控制

交通运输部科学研究院

王书杰

沥青路面施工技术及质量控制材料优质设备先进设计合理级配稳定摊铺均匀压实充分材料优质

沥青沥青的选择气候分区

一级指标：高温指标，采用最近30年内年最热月的平均日最高气温的平均值作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候区划的一级指标。全年高于30℃的积温及连续高温的持续时间可作为辅助参考值。高温气候区123气候区名称夏炎热区夏热区夏凉区最热月平均最高气温(℃)>3020～30<20沥青的选择气候分区

二级指标：低温指标，采用最近30年内的极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子，并作为气候区划的二级指标。温降速率、冰冻指数可作为辅助参考值。低温气候区1234气候区名称冬严寒区冬寒区冬冷区冬温区极端最低气温(℃)<-37.0-37.0～-21.5-21.5～-9.0>-9.0沥青的选择气候分区

三级指标：雨量指标，采用最近30年内的年降水量的平均值作为反映沥青路面受雨(雪)水影响的气候因子。并作为气候区划的三级指标。雨日数可作为辅助参考值。雨量气候区1234气候区名称1.潮湿区2.湿润区3.半干区4.干旱区年降雨量(mm)>10001000～500500～250<250沥青的选择气候分区沥青的选择气候分区项目地区属于1-3-2区，夏炎热冬冷湿润区沥青的选择气候分区道路石油沥青技术要求标号110号90号70号针入度100～12080～10060～80气候分区2-12-23-21-11-21-32-12-21-31-42-12-22-3

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及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通路段，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、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。改性沥青青热塑性橡橡胶类（（橡胶树树脂类））：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（（SBS）苯乙烯-异戊二烯烯-苯乙烯（（SIS）苯乙烯-聚乙烯（（SB）橡胶类：：天然橡胶胶（NR）丁苯橡胶胶（SBR）氯丁橡胶胶（CR）丁二烯橡橡胶（BR）树脂类：：聚乙烯（（PE）乙烯-乙酸乙烯烯（EVA）聚氯乙烯烯（PVC）配伍性相容性SBS沥青指标标针入度针入度表表征沥青青稠度，，通常稠稠度愈高高的沥青青，针入入度值愈愈小，表表示沥青青愈硬；；相反稠稠度愈低低的沥青青，针入入度值愈愈大，表表示沥青青愈软。。我国现现行标准准是以针针入度为为等级来来划分沥沥青的标标号。100g初始穿透深度0.1mm

5秒后（25℃，100g,5S）(0.1mm)101520253035气候T20mm=（T空气-0.00618Lat2+0.2289Lat+42.2）×0.9545-17.78Tsurf=0.859Tair+1.7℃℃PG76-22高温等级低温等级性能等级最热月份份：气温：30~38℃路表：60~65℃延度（5cm/mim,15℃）（5cm/mim,10℃）(5cm/mim,5℃℃)SBS软化点条件软化化点：取取液化点点与固化化点之间间温度间间隔的87.2%作为软化化点。我我国现现行规范范试验法法是采用用环球法法。软化化点是沥沥青达到到规定条条件粘度度时的温温度，所所以软化化点既是是反映沥青材料料热稳定定性的一个指指标，也也是沥青青粘性的的一种量量度。沥青的软软化点是是试样在在规定尺尺寸的金金属环内内，上置置规定尺尺寸和质质量的钢钢球，放放于水(或甘油)中，以(5±0.5)℃/min的速度加加热，至至钢球下下沉达规规定距离离(25.4mm)时的温度度，以℃℃表示。。SBS不小于75℃（规范要要求55℃）。SBS改性沥青青技术要要求检验项目技术要求针入度（25℃，100g,5C）(0.1mm)50-70针入度指标PI-0.2～+1.0延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于30软化点(TR&B)(℃)不小于75动力粘度（60℃）(Pa.S)不小于800运动粘度（135℃）(Pa.S)不大于3闪点（℃）不小于230溶解度（%）不小于99离析，软化点差（℃）不大于2.5弹性恢复（25℃）（%）不小于75RTFOT试验后质量损失（%）不大于±1针入度比（25℃）（%）不小于65延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于20沥青检测测沥青到场场后，施施工单位位和监理理每车检检测三大大指标，，合格后后，放可可入罐。。针入度软化点延度集料资源特性性与强度有有关的指指标强度、压压碎值、、磨耗值值、磨光光值等。。与物理结结构有关关的指标标密度、吸吸水率与化学性性质有关关的指标标坚固性、、粘附性性能等。。加工特性性与集料的的加工设设备、加加工工艺艺有关的的指标级配组成成针片状含含量棱角性含泥量砂当量我们需要要什么样样的石料料？集料强度度颗粒形状状表面纹理理化学性质质集料的吸吸水率母岩的选选择强度高（（＞100Mpa？）（（压碎值值、洛杉杉矶磨耗耗损失）耐磨性好好（上面面层：磨磨光值＞＞40BPN）中性或碱碱性（SiO2含量＜65%，SiO2含量＜52%）粘附性（（＞4级）岩性：熔岩：玄玄武岩、、安山岩岩、辉绿绿岩（上上面层））沉积岩：：石灰岩岩（中下下面层））集料加工工生产设设备破碎设备备颚破(PE)反击破(PF)圆锥破(PY)冲击破(PL、PCL)给料机除尘设备备筛分设备备典型的集集料生产产线头破-颚破二破-圆锥破(或反击破)三破-整形破(或反击破)目的：级级配稳定定，针片片状少典型的石石灰岩集集料生产产线头破：颚颚式破碎碎机将500mm的集料破破碎到130mm以下.二破：反反击式破破碎机(或圆锥破破)将130mm的集料破破碎至40mm以下或部部分成品品.三破：反反击破或或冲击破破将40mm以下或成成品料破破碎整形形成最终终成品料料.其它设备备：振动动喂料器器、旋风风布袋除除尘设备备、两套套振动筛筛常见的碎碎石生产产线组成成二级颚破＋反反击破三级颚破＋反反击破＋＋冲击破破颚破＋反反击破＋＋反击破破颚破＋圆圆锥破＋＋反击破破颚破＋颚颚破＋反反击破四级颚破＋反反击破＋＋反击破破＋冲击击破（整整形破））头破二破三破除尘设备振动筛关于筛网网规格设设置原则能够控制制关键筛筛网0.075、2.36、4.75、最大公公称粒径径4～6种规格集集料供求基本本平衡利于机械械控制提高工作作效率利于施工工组织、、各层兼兼顾不同结构构组合采采用不同同的筛网网规格石料加工工筛网的的设置13、20、25组合型路路面？3mm、6mm、11mm、16mm、22mm，30mm3mm、6mm、11mm、16mm，22mm，30mm2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm，19mm，26.5mm级配稳定，减减少溢料13、20、25组合型路面13型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～16mm20型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～16mm、16～22mm25型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～19mm、16～31.5mm粗集料检验项项目地源性指标：：石料压碎值洛杉矶磨耗损损失视密度吸水率对沥青的粘附附性坚固性软石含量方解石、杂质质含量上面层石料磨磨光值加工性指标针片状颗粒含含量含泥量筛分沥青面层用粗粗集料质量技技术要求

层位、要求检测项目规范要求项目要求上面层中下面层上面层中下面层针片状颗粒含量大于9.5mm(%)不大于12151012针片状颗粒含量大于9.5mm(%)不大于18201518细集料砂当量（%)不小于6070细集料＜0.075mm颗粒含量(%)不大于1510母岩的技术标标准强度高（＞100Mpa）粘附性（＞5级）细集料检验项项目：表观相对密度度坚固性棱角性亚甲蓝值砂当量含泥量筛分技术要求：母岩：建议石石灰岩或类似似碱性石料S14（3~5mm），S16（0~3mm）0.075mm通过率不大于于10%砂当量宜大于于70%沥青面层用细细集料质量技技术要求规格公称粒径(mm)通过下列方筛孔(mm)的质量百分率（%）4.752.361.180.60.30.150.075S160－310080～10050～8025～608～450～250～15项目单位技术要求试验方法表观相对密度不小于t/m32.50T0328坚固性(>0.3mm部分)不小于％12T0340含泥量(小于0.075mm的含量)不大于％3T0333砂当量不小于％60（70）T0334亚甲蓝值不大于g/kg25T0349设备先进拌和站产量240t/h以上间歇式沥沥青混合料拌拌和站.另宜配有80T以上热贮料仓仓，全部生产产过程由计算算机自动控制制。配有良好的打打印装置。拌和机应配备备良好的二级级除尘装置；；5个或5个以上热料仓仓500T以上的沥青罐好的拌和楼主主要体现在：：1、良好的温控控系统2、准确的称量量系统德基4000型西筑-4000型摊铺机两台同型号的的沥青混合料料摊铺机ABG8820摊铺机梯队摊铺中大1600摊铺机全幅摊铺福格勒摊铺机全幅摊铺中下面层两台台摊铺机梯队队摊铺；上面层一台抗抗离析大宽度度全幅摊铺机机摊铺。压路机双钢轮压路机机13t以上3台胶轮压路机30t以上4台。运输车载重量20T以上的自卸汽汽车

运力足足够设计合理路面结构组合合设计沥青混合料配配合比设计结构组合设计计上面层AC-13、AC-16、SMA13、SMA16、橡胶沥青AR-AC13、OGFC-13中面层AC-20、Sup-20下面层AC-25、Sup-25、ATB-25路面结构4cmAC-13改性沥青混凝土上面层6cmAC-20普通沥青混凝土下面层8cmAC-25普通沥青混凝土下面层36cm水泥稳定级配碎石基层20cm低剂量水泥碎石底基层主线路面结构构沥青混合料设设计目标配合比设设计集料级配设计计油石比设计稳定度、密度度、流值、空空隙率、矿料料间隙率、饱饱和度与油石石比的关系性能验证抗水损害：浸浸水马歇尔稳稳定度试验与与冻融劈裂试试验。高温稳定性：：动稳定度试试验低温抗裂性：：低温小梁试试验。渗水系数检验验（渗水试验验）生产配合比设设计目标配合比工工地验证生产配合比确确定生产配合比验验证试拌试铺目标配合比设设计遵循原则则1.首先确定粗型型或细型的混混合料。对夏夏季高温高，，高温持续长长，重载交通通多的路段，，宜选用粗型型密级配沥青青混合料，并并取较高的设设计空隙率；；对冬季低温温低、且低温温持续时间长长的地区，或或者重载交通通较少的路段段，宜选用细细型密级配混混合料，并取取较低的设计计空隙率。2.为确保高温抗抗车辙能力，，同时兼顾低低温抗裂性能能的需要。配配合比设计时时宜适当减少少公称粒径附附近的粗集料料用量，减少少0.6mm以下部分细粉粉的用量，使使中等粒径集集料较多，形形成S型级配曲线，，并取中等或或偏高水平的的设计空隙率率。3.确定各层的工工程设计级配配范围时应考考虑不同层位位的功能需要要，经组合设设计的沥青路路面应能满足足耐久、稳定定、密水、抗抗滑等要求。。4.根据公路等级级和施工设备备的控制水平平，确定工程程设计级配范范围应比规范范级配范围窄窄，其中4.75mm和2.36mm通过率的上下下限差值宜小小于12％。5.沥青混合料的的配合比设计计应充分考虑虑施工性能，，使沥青混合合料容易摊铺铺和压实，避避免造成严重重的离析现象象。

类型

方筛孔尺寸（mm）AC-13AC-20AC-2531.5∕∕10026.5∕10090-10019.0∕90-10070-9016.010074-9060-8213.290-10062-8251-739.560-8050-7040-654.7530-5332-4624-482.3620-4022-3614-321.1815-3016-2810-240.610-2310-227-180.37-186-166-140.155-124-124-100.0754-83-73-7沥青面层技术术标准注：①、沥青青混凝土混合合料矿料间隙隙率（VMA,%）当马歇尔试试件设计空隙隙率（%）为4、5、6时，分别为13、14、15，当设计空隙隙率不是整数数时，用内插插法确定要求求的最小VMA；②、配合比设设计中，粉胶胶比宜控制在在0.8～1.2范围内。试验项目技术要求AC-13AC-20AC-25击实次数（次）双面各击实75次双面各击实75次双面各击实75次稳定度（kN）≥8流值（0.01mm）15-40空隙率（%）3-53-53-6沥青饱和度（%）65-7565-7555-70混合料类型设计空隙率（%）AC-13AC-20AC-25VMA不小于312.51211413.51312514.51413615.51514沥青面层技术术标准沥青混合料性能技术指标要求性能类型试验项目性能指标普通沥青混合料改性沥青混合料试验方法高温性能动稳定度（次/mm）10003000T0719水稳定性残留稳定度（%）8085T07090冻融劈裂（%）7580T0729低温性能小梁弯曲20002500T0715渗水性能渗水系数（ml/min）车辙板试件120T09712.3802.3902.4002.4102.4202.4302.4402.4503.84.34.85.35.8油石比（%）毛体积相对密度20.022.024.026.028.030.032.03.84.34.85.35.8油石比（%）流值（0.1mm）45.050.055.060.065.070.075.080.085.090.03.84.34.85.35.8油石比（%）饱和度（%）14.114.314.514.714.9矿料间隙率%3.84.34.85.35.8公共范围流值稳定度饱和度空隙率密度油石比（%）1.52.53.54.55.56.57.53.84.34.85.35.8油石比（%）空隙率（%）11.012.013.014.015.03.84.34.85.35.8油石比（%）稳定度（kN）2、生产配合比比设计1.以目标配合比比设计级配为为基础确定热热料仓配合比比。2.以目标配合比比设计的最佳佳沥青用量±0.3％等3个沥青用量进进行马歇尔试试验和试拌，，通过室内试试验和从拌和和机取样试验验综合确定生生产配合比的的最佳沥青用用量，由此确确定的最佳沥沥青用量与目目标配合比设设计的结果的的差值不宜大大于±0.2％。。3、生生产产配配合合比比设设计计验验证证（（试试拌拌试试铺铺））用生生产产配配合合比比进进行行试试拌拌，，沥沥青青混混合合料料的的技技术术指指标标合合格格后后铺铺筑筑试试铺铺段段。。取取试试铺铺用用的的沥沥青青混混合合料料进进行行马马歇歇尔尔试试验验检检验验和和沥沥青青含含量量、、筛筛分分试试验验，，检检验验标标准准配配合合比比矿矿料料合合成成级级配配中中，，至至少少应应包包括括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公公称称最最大大粒粒径径筛筛孔孔的的通通过过率率接接近近目目标标配配合合比比级级配配值值，，由由此此确确定定正正常常生生产产用用的的标标准准配配合合比比。。配合合比比设设计计性性能能检检验验1.高温温稳稳定定性性检检验验（（车车辙辙试试验验））2.水稳稳定定性性检检验验（（浸浸水水马马歇歇尔尔、、冻冻融融劈劈裂裂试试验验））3.低温温抗抗裂裂性性能能检检验验（（低低温温小小梁梁试试验验））4.渗水水系系数数检检验验（（渗渗水水试试验验））生产产配配合合比比设设计计验验证证（（试试拌拌试试铺铺））①钻芯芯检检测测厚厚度度结结合合施施工工压压实实厚厚度度与与松松铺铺厚厚度度，，确确定定摊摊铺铺机机的的松松铺铺系系数数。。②通通过过试试验验段段施施工工确确定定合合理理的的施施工工机机械械型型号号、、数数量量、、组组合合方方式式、、落落实实技技术术培培训训、、技技术术岗岗位位及及最最佳佳工工艺艺流流程程和和生生产产效效率率。。③、、通通过过试试拌拌和和机机的的上上料料速速度度、、拌拌和和数数量量与与时时间间、、拌拌和和温温度度、、集集料料变变化化与与波波动动的的调调控控手手段段等等施施工工工工艺艺。。④、、通通过过试试铺铺确确定定各各种种混混合合料料的的摊摊铺铺温温度度、、摊摊铺铺速速度度、、摊摊铺铺宽宽度度、、初初步步振振捣捣夯夯实实的的方方法法、、自自动动找找平平方方式式等等施施工工工工艺艺、、梯梯形形摊摊铺铺时时两两台台摊摊铺铺机机的的摊摊铺铺厚厚度度和和宽宽度度协协调调方方式式。。⑤、、通通过过碾碾压压确确定定适适宜宜的的压压路路机机类类型型和和数数量量、、碾碾压压速速度度、、碾碾压压顺顺序序、、碾碾压压温温度度和和遍遍数数等等施施工工工工艺艺，，施施工工缝缝处处理理方方式式等等。。⑥、、建建立立，，健健全全质质保保体体系系，，探探索索一一套套有有效效的的质质量量控控制制方方法法。。通通过过对对各各道道工工序序的的偏偏差差分分析析，，提提出出合合理理的的工工艺艺控控制制参参数数和和改改进进措措施施。。在试试铺铺路路面面的的铺铺筑筑过过程程中中，，检检查查施施工工工工艺艺、、技技术术措措施施是是否否符符合合要要求求，，测测温温、、观观色色、、取取样样，，并并记记录录试试验验与与检检测测结结果果，，检检查查各各种种技技术术指指标标情情况况，，对对出出现现的的问问题题提提出出改改进进意意见见。。怎样看待待配合比比组成设设计三阶段设设计是完完整的整整体，缺缺一不可可综合项目目特点、、气候环环境、交交通状况况、地材材情况及及使用经经验一个合理理的配合合比设计计所带来来的效益益是无法法估量的的好的配比比应具备备以下特特点：良好的路路用性能能+优良的施施工性能能+经济性强强级配稳定定控制要点点：材料稳定定拌和均匀匀保证级配配稳定不同料源源原材料料，分堆堆使用；；定期进行行热料仓仓筛分（（原材料料级配变变化、窜窜仓）；；混合料抽抽提（滞滞后性））与铺面面外观相相结合，，发现级级配变动动及时调调整；配备打印印装置，，逐盘打打印混合合料生产产记录。。重视打打印记录录：判定定拌和楼楼稳定性性，热料料仓筛分分与打印印记录结结合，进进行分盘盘和总量量校核；；及时发发现拌和和楼系统统误差。。应定期对对筛网进进行清刷刷。定期对拌拌和楼计计量和测测温进行行校核。。推荐筛网网尺寸要要求热料仓筛筛网设置置原则尽量与冷冷料仓做做到一一一对应对混合料料级配中中的关键键筛网进进行控制制对于养护护工程，，还应考考虑各层层交叉施施工的不不可避免免，尽量量做到各各层混合合料筛网网可以共共用。AC-13：3.5mm、6mm、11mm、16mmAC-20：3.5mm、6mm、11mm、22mmAC-25：3.5mm、6mm、11mm、22mm、30mm冷料仓离离析与混混料梯形开口口，人工工松动；；保证料位位稳定，，加高挡挡板。料仓上部部增加钢钢筋网，，防止超超粒径、、树根等等杂物进进入。矿料级配配与生产产设计标标准级配配的允许许差值mm±2%≤mm±3%≥mm±5%每天结束束后，用用拌和楼楼打印的的各料数数量，进进行总量量控制。。以各仓仓用量及及各仓筛筛分结果果，在线线抽查矿矿料级配配；计算算平均施施工级配配和油石石比，与与设计结结果进行行校核；；以每天天产量计计算平均均厚度，，与路面面设计厚厚度进行行校核。。沥青混合料的的施工温度（（℃）

沥青种类改性沥青（℃）项目

规范项目要求沥青加热温度不大于175170-175混合料出厂温度170-185175-185运输到现场温度不低于165不低于170摊铺温度不低于160不低于165初压开始温度不低于150不低于160碾压终了表面温度不低于90不低于110集料温度应比比沥青高10～15℃，热混合料成成品在贮料仓仓储存后，其其温度下降不不应超过10℃。摊铺均匀摊铺均匀要点点：运输环节摊铺环节运输汽车底板应光光滑，应涂一一薄层防粘剂剂，上路时，，车轮应干净净不正确的装料料导致离析运料车正确装装料方式下面层两台摊摊铺机梯队摊摊铺；两台摊摊铺机铺装宽宽度分别为5.5m，5.0m，靠中央分隔隔带侧摊铺机机在前，两台台摊铺机距离离不超过15m。中上面层一台台抗离析大宽宽度摊铺机全全幅摊铺。要点：1、匀速不间断断（2~4m/s);2、布料均匀，，高度一致。。下面层梯队摊铺上面层全幅摊铺摊铺过程中质质量控制要点点检查熨平板是是否光滑？拼拼接是否平整整、密实？检查料位控制制器是否灵敏敏？螺旋布料料器长度是否否合适？检查摊铺机振振捣设备是否否正常？摊铺前检查熨熨平板是否预预热？随时检查摊铺铺厚度、路拱拱、横坡度等等。随时检查摊铺铺温度。注意观查铺面面效果。减少收斗次数数，控制拢料料时机和幅度度料车卸料专人人指挥，前后后车协调，控控制拢料幅度度。螺旋布料器料料位应合适尽量使用长螺螺旋压实充分碾压原则高温、紧跟、、慢压、小水水碾压程序初始的压实集料移动附加的压实沥青移动表面平整初压终压复压碾压机械：建建议配置30T及以上胶轮压压路机4台，13T以上双钢轮压压路机3台，1~2T小型压路机一一台。碾压方式：通通过试验段决决定；典型组合：钢钢轮静压1遍＋钢轮振1遍＋胶轮碾压压6～8遍＋钢轮收光光1～2遍，胶轮压路路机1遍；避免混合料温温度下降后开开强振，导致致集料振碎。。增加胶轮碾压压，优点：适适于嵌挤型混混合料碾压，，压实效果好好，封闭表面面孔隙，提高高密水性；加强沥青混合合料的温度控控制加强沥青混合合料的温度控控制及沥青混混合料施工温温度的检测，，从各个环节节保证混合料料温度。采用数字显示示插入式热电电偶温度计检检测沥青混合合料的出厂温温度和运到现现场温度。插插入深度要大大于150mm，在运料卡车车侧面中部设设专用检测孔孔，孔口距车车箱底面约300mm。碾压过程中常常见的问题喷水过多碾压段落太长长，温度损失失大现在的长度70~80米适宜的长度30~40米运料车辆保温温措施不足急转弯急转弯压路机停在热热的路面上施工接缝的处处理新铺沥青层拟铲除的沥青层接缝位置三米直尺不正确的横向向接缝示意图图其它注意事项项关于污染问题题上层施工前应应进行彻底清清扫粘层油施工后后应封闭交通通避免运输车辆辆的二次污染染(1)透层、粘层检测：透层：0.7~0.9kg/m2粘层：0.3~0.6kg/m2(2)同步碎石封层层1、乳化沥青采采用70号A级石油沥青加加工，沥青用用量为1Kg/m2,2、碎石3～5mm撒布量为铺满满60～80％之间，碎石石必须洁净、、干燥；3、智能撒布车车撒布；4、胶轮碾压2~3遍。施工阶段质量量检测施工阶段质量量检测（1）沥青混合料料抽样检验①每个拌合楼楼每天上午和和下午各取一一次沥青混合合料样，以测测