高性能沥青路面suerave施工技术

高性能沥青路面SUPERPAVE施工技术目录1高性能沥青路面SUPERPAVE施工技术31.1技术说明总原则31.2原材料要求3沥青胶结料的要求3集料4原材料的抽检61.3配合比设计71.4施工8一般规定8施工准备9拌和、运输、摊铺10压实工艺101.5路面结构及推荐级配13路面结构13参考级配13高性能沥青路面SUPERPAVE施工技术技术说明总原则高性能沥青路面所用材料必须同时满足我国相关规范（《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004）和设计所提出的对材料的各项要求。在施工过程中，施工方和监理应随时注意材料的变化情况。必要时应通过试验确认材料规格和质量能够满足各项要求。原材料要求沥青胶结料的要求作为Superpave的一部分，沥青胶结料分类体系完全是新的，现行的粘度和针入度分级系统完全由性能等级（PG）体系代替。PG等级，如PG64-22代表沥青胶结料在这范围内能提供满意的性能。根据路线经过地区的地理位置和自然条件，参照《公路沥青路面施工技术规范》中沥青材料路用性能气候分区，路线经过地区气候分区为2-2-3（夏热冬寒半干区）；参照SHRP沥青规范，SHRP气候分区PG等级初步确定为PG64-28，因此改性沥青采用SBS型改性沥青。沥青进场时要按规范对其进行检验，本指南参照《公路沥青路面施工技术规范》对工程所用沥青提出参考指标，SBS型改性沥青应符合“聚合物改性沥青技术要求”（表1）的规定，同时必须符合美国SHRPPG64-28规定（见表3）。具体施工时的沥青指标应按《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中的规定执行。聚合物改性沥青技术要求表1技术指标SBS(Ⅰ-CC)试验方法针入度25。CC,1000g，5s（0.1mmm）最小小60T0604针入度指数PII最最小-0.2T0604延度5。C，55cm/mmin(ccm)最小30T0605软化点TR&BB(。C)最小小55T0606运动粘度1355。C(Pa·s)最大3T0625T0619闪点(。C)最小小230T0611溶解度(%)最小99T0607储存稳定性离析析，48hh软化点差差(。C)最大大2.5T0661弹性恢复25。C(%))最小80T0662粘韧性N..mMinn-T0624韧性N.mMiin-T0624RTFOT后残残留物T0610质量损失(%))最大1.0T0610或或T06609针入度比25。C(%))最小60T0604延度5。C(ccm)最小小20T0605注：（1）试验方法按照现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）规定的方法执行。（2）若在不改变改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送拌和，或经证明适当提高泵送和拌和温度时能保证改性沥青的质量，容易施工，可不要求测定135℃运动粘度。（3）储存稳定性指标适用于工厂生产的成品改性沥青。（4）老化试验以旋转薄膜加热试验（RTFOT）为准，允许以薄膜加热试验（TFOT）代替，但必须在报告中注明。SHRPPG64-28技术要求表3样品试验项目单位试验温度（℃）指标要求试验方法初始结合料粘度Pa.s135<3.0ASTMD44402闪点℃/>230SHRP-T448动态剪切试验G*/sinδKPa64>1.0SHRP-TPP5旋转薄膜烘箱（T2400）残留物质量损失%/<1.0/动态剪切试验G*/sinδKPa64>2.2SHRP-TPP5压力老化残留物（PP1）动态剪切试验G**sinδKPa22<5000SHRP-TPP5弯梁流变试验蠕变劲度SMPa-18<300SHRP-TPP1斜率m/>0.3SHRP-TPP1直接拉伸破坏应变%-18>1.0SHRP-TPP3集料Superpave设计的混合料要求粗集料和细集料具有更多的棱角性（破碎面），这一要求可能导致混合料更稠更难以作业，这些会影响到摊铺时施工和易性问题以及摊铺时的压实问题。然而，由于使用更多的棱角性集料，混合料的性能会有明显的实质性改善。粗集料质量技术要求粗集料首先要选择好轧石机械，采用反击式或立柱式轧石机进行破碎以减少针片颗粒。片石要采用无风化、无表土的清洁片石，保证碎石的清洁。筛孔的尺寸应与要求碎石的最大粒径相匹配。必须使用洁净、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗性、坚韧的、粗糙的、有棱角的优质石料，必须严格控制集料的扁平颗粒含量。粗集料的质量应符合规范“沥青面层用粗集料质量技术要求”的规定（见表4）。沥青面层用粗集料质量技术要求表4指标单位高速公路及一级级公路试验方法表面层其他层次石料压碎值不大于%2528T0316洛杉机磨耗损失失不大于于%2830T0317视密度不小小于t/m32.602.50T0304吸水率不大大于%2.03.0T0304坚固性不大大于%1212T0314针片状颗粒含量量不大于于%1010T0312水洗法<0..75mmm颗粒含量量不大于%11T0310软石含量不不大于%15T0320石料磨光值不小于BPN42-T0321石料冲击值不大于%25-T0322与沥青的粘附性性不大大于级4T0616具有一定破碎面面积的破碎砾石的含量量不大大于%一个面:95两个面:90T0327注：针片状含量颗粒的最小厚度（或直径）方向与最大长度（或宽度）方向的尺寸比例为1：3。如果工程所用上面层石料与沥青粘附性差，必须采取抗剥离措施。抗剥离措施可采用抗剥落剂，也可采用其它抗剥离措施，但必须进过试验验证，以确定剂量和方法。细集料质量技术要求由于机制砂用坚硬岩石反复碾碎而成，有良好的棱角性和嵌挤性能，并具有一定的粗细级配，能改善混合料的高温稳定性，因此本项目细集料要求采用机制砂，其质量应符合“细集料质量技术要求”（表5）的要求。细集料质量技术要求表5指标技术要求指标技术要求视密度不小于((T/m3)2.50砂当量不小小于(%)50坚固性(›0..3mm))不大于(%)12棱角性不小小于(%)42注：1.细集料的棱角性是指小于2.36mm集料未压实空隙率。试验方法见AASHTOT304.2.细集料的砂当量即粘土含量，是指集料小于4.75mm的部分中粘土含量百分率。试验方法见AASHTOT176.填料质量技术要求填料宜采用石灰岩经磨细得到的矿料，原石料中的泥土杂质应除净。矿料要求干燥、洁净，其质量应符合表6的技术要求。严禁采用回收粉。沥青面层用矿粉质量技术要求表6指标视密度不小于(t//m3)2.50含水量不大于(%))1粒度范围＜00.6mmm(%)＜0.15mm(%%)＜0.075mmm(%%)10090～10075～100外观无团粒结块亲水系数＜1塑性指数＜4原材料的抽检对原材料经检验合格后方可组织进场。如果在对原材料的检测过程中，原材料质量出现较大波动时，应加大检测频率，以确保原材料的质量，不合格材料坚决退场。料场须进行场地硬化，避免将料场的土混入碎石中，不同规格的料堆要严格区分，采取适当的隔离措施，以免不同规格的碎石混杂在一起，料堆要有明显标识，防止上料时装错料。同时每车材料采取分层堆放的方法，在整个堆料区逐层向上堆放，以防止集料离析。最重要的是各个料堆集料产品的一致性，同时要保证集料足够干燥。配合比设计Superpave体系包括了许多集料的变化。某些变化会影响施工而另一些则对施工有轻微的影响甚至一点影响都没有。变化之一是Superpave集料级配要求，级配的范围建立在Superpave设计集料结构必须从级配控制点之间通过，且不宜通过限制区。Superpave集料级配控制点见表7，Superpave集料限制区界限见表8。Superpave集料级配控制点表7最大公称尺寸―――控制点（通通过率）37.5mm25.0mm19.0mm12.5mm9.5mm筛孔尺寸最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大50.0mm10037.5mm9010010025.0mm909010010019.0mm909010010012.5mm90901001009.5mm90901004.75mm902.36mm154119452349285832670.075mmm061728210210Superpave集料限制区界限表8最大公称尺寸―――控制点（通通过率）37.5mm25.0mm19.0mm12.5mm9.5mm筛孔尺寸最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大0.300mmm10.010.011.411.413.713.715.515.518.718.70.600mmm11.715.713.617.616.720.719.123.123.527.51.18mm15.521.518.124.122.328.325.631.631.637.62.36mm23.327.326.830.834.634.639.139.147.247.24.75mm34.734.739.539.5Superpave混合料配合比设计要严格按Superpave混合料设计的过程进行，设计空隙率为4％，矿料骨架空隙率（VMA）、沥青填隙率（VFA）必须满足表9、10的要求。矿料骨架空隙率标准表9公称最大粒径最小VMA（％％）公称最大粒径最小VMA（％％）9.5mm1519.0mm1312.5mm1425.0mm12沥青填隙率标准表10交通量ESALLS设计VFA(%%)交通量ESALLS设计VFA(%%)<3*10570-80<1*10865-75<3*10665-78≥1*10865-75Superpave计算粉胶比用有效沥青用量进行，配合比设计要求粗级配混合料粉胶比为，细级配混合料粉胶比为。同时Superpave设计的混合料也要在配合比的基础上进行车辙、弯曲、和冻融劈裂等各种性能检验，不符合《公路沥青路面施工技术规范》要求的混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。本工程要求进行目标配合比、生产配合比、生产配合比验证三步配合比设计，经监理工程师批准后才可确定最终生产用配合比。施工一般规定（1）高性能沥青混合料Superpave路面的施工除应符合本指南的规定外，尚应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）的有关规定。（2）路面工程正式开工前，必须铺筑500米试验路段，进行高性能沥青混合料Superpave的试拌、试铺、和试压试验，并据此制定正式的施工程序，以确保良好的施工质量和路面施工的顺利进行。试验路试验应开展如下工作：确定拌和温度、拌和时间，验证矿料级配和沥青用量；确定摊铺温度、摊铺速度；确定压实温度、机械组合、压实工艺及压实遍数；检验试验路施工质量，不符合要求时应找出原因，采取纠正措施，重新铺筑试验路，直到满足要求为止。（3）当气温低于10℃时，不得进行改性沥青混合料路面施工。施工准备（1）施工前应按上述要求备好各类材料。（2）正式施工前应准备好需用的沥青混合料生产、运输、摊铺、压实设备，并进行必要的校验工作。（3）铺筑下面层前，在水泥稳定碎石基层上喷洒透层油，同时立即撒布石屑，要求覆盖面积为50％，透层油采用改性乳化沥青，要求分两层洒铺，下面洒铺油水比为4：6改性乳化沥青0.3kg/m3，上面洒铺油水比为6：4改性乳化沥青0.4～0.8kg/m3，然后进行沥青混凝土下面层施工。同时面层与面层之间必须洒一层粘层油，粘层油采用改性乳化沥青，用量为0.25~0.4kg/m3。透层油、粘层油洒铺必须采用智能洒铺车。摊铺前必须将工作面清扫干净，如用水冲，必须晒干后才能进行下部作业。（4）沥青混合料拌和与压实温度可按表11规定的范围选择。为保证施工温度，应该合理配置混合料的生产、摊铺、碾压机械，保证施工作业连续，所有工序在混合料温度下降至110℃以前全部结束。高性能沥青路面施工温度表11施工工序90号沥青施工温度规定（℃）使用改性沥青SBS类沥青加热温度150～1600160-1655矿料加热温度比沥青温度高110～30190-2000沥青混合料出厂厂温度150～1655165-1800混合料储料仓储储存温度储料过程中温度度降低不超超过10混合料废弃温度度190不高于195运输到现场温度度不低低于155不低于165摊铺温度不低低于150不低于160开始碾压温度不低于140不低于150碾压终了时的表表面温度不低于110不低于120开放交通的路表表温度不高于于50不高于60拌和、运输、摊铺Superpave混合料的拌和、运输、摊铺与普通沥青混合料基本相同，施工时必须按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中的有关规定执行。对于粗级配的SSuperrpavee混合料的的拌和来说说，特别需需要集料要要足够干燥燥，以减少少拌和时间间；同时硬硬的、相对对密度较大大的棱角性性集料对设设备造成的的磨损较大大，承包商商应明白这这些增加机机械磨损的的可能性，因因此应加大大监督，判判断机械养养护需要。为了减轻离析，提提高沥青混混合料的均均匀性，在在施工阶段段应特别注注意以下问问题：（1）拌和厂要选择择合理的振振动筛筛孔孔，严格控控制将超粒粒径料排除除出去，拌拌和机要解解决好漏粉粉问题，对对拌和机的的传感器要要经常标定定；（2）拌和机每拌都都应打印料料仓和沥青青的数量，记记录集料和和沥青和混混合料的温温度，并随随时打印结结果与设计计值之间的的差值有无无大的波动动，如由疑疑问必须立立即停止拌拌和；（3）改性沥青混合合料宜随拌拌随用，储储存时间不不宜超过224小时，储储存期间温温降不应超超过10℃，且不得得发生结合合料老化、滴滴漏以及粗粗细集料颗颗粒离析。当当出现上述述情况时，应应予废弃。（4）严格控制摊铺铺机铺筑宽宽度，不得得超过6～8m，采用用两台摊铺铺机梯队作作业，以防防止摊铺过过程中的离离析。摊铺铺速度2MM/minn—2.5M/miin。摊铺铺温度应根根据沥青标标号、粘度度、气温、摊摊铺层厚度度确定。压实工艺某些Superrpavee设计的混混合料不能能满足压实实要求，但但这不是新新问题，有有许多常规规HMA工程程要满足压压实要求也也很困难，有有时也达不不到满意的的密度。懂懂得Supperpaave设计计的混合料料如何与压压路机配合合作业是很很重要的，并并可由此获获得最佳密密度。在压实细级配SSuperrpavee设计的混混合料与常常规HMAA混合料时时一般没有有什么差别别，但偶尔尔会有点差差别，一个个差别可能能是Supperpaave设计计的混合料料破碎颗粒粒含量高，有有点难以压压实；另一一个差别可可能是Suuperppave混混合料的体体积设计比比马歇尔混混合料的体体积设计得得出的最佳佳沥青用量量低。较高高的破碎颗颗粒含量和和较低的沥沥青用量能能形成更稳稳定的混合合料，因而而也更难于于压实。再再加上改性性沥青的使使用，因此此也增加了了所要求的的压实功。对于具有高粗集集料含量的的粗级配SSuperrpavee设计的混混合料，的的确与细级级配混合料料不同，粗粗级配混合合料冷却较较快，缺乏乏足够的压压实时间，这这就需要增增加压路机机数量和更更密切注意意路面压实实温度。某些Superrpavee设计的混混合料在温温度93-1115℃时可能发发现有一个个不稳定区区，可以在在这个温度度以上或以以下获得满满意的压实实效果，可可是在这个个温度范围围内是不稳稳定的，不不能获得足足够的压实实，因此最最好在达到到不稳定区区之前获得得最佳密度度。以下介绍几种压压实方法，仅仅供试验段段施工时参参考。具体体压实工艺艺及机械组组合根据试试验段确定定。方案1：初压：12～118t双钢钢轮振动压压路机静压压1～2遍；复压：25～330t胶胶轮压路机机碾压1～2遍→12～18t双钢钢轮振动压压路机振动动（振动频频率宜为335～50Hzz，振幅宜宜为0.33～0.8mmm）1～2遍→胶轮压路路机2～3遍；终压：终压应紧紧跟在复压压后进行。12～18t双钢轮振动压路机静压2～3遍，并无明显轮迹。方案2：初压：12～118t双钢钢轮振动压压路机静压压1～2遍；复压：25～330t胶轮轮压路机碾碾压1～2遍→12～18t双钢钢轮振动压压路机（振振动频率宜宜为35～50Hzz，振幅宜宜为0.33～0.8mmm）前进方方向关闭振振动，后退退开振，共共1～2遍→胶轮压路路机2～3遍；终压：终压应紧紧跟在复压压后进行。12～18t双钢轮振动压路机静压2～3遍，并无明显轮迹。方案3：初压：12～118t双钢钢轮振动压压路机静压压1～2遍；复压：25～330t胶轮轮压路机碾碾压2～3遍→12～18t双钢钢轮振动压压路机静压压2～3遍→25t胶轮轮压路机22～3遍；终压：终压应紧紧跟在复压压后进行。12～18t双钢轮振动压路机静压2～3遍，并无明显轮迹。在碾压过程中，应应注意各种种机械的衔衔接，同时时应控制碾碾压速度。并并保证路面面温度符合合表11的要求求。四、施工质量检检测项目高性能沥青路面面Supeerpavve在开始始生产前，在在集料料堆堆取样并进进行3点LTMFF的设计检检验，以建建立生产混混合料的设设计目标值值，试验时时必须采用用与进行混混合料验证证和质量控控制试验相相同的设备备。第一天的生产要要用来进行行混合料验验证，承包包商应验证证厂拌生产产混合料是是在沥青混混合料LTTMF设计计检验允许许偏差之内内，见表112。沥青混合料拌和和厂试拌混混合料Suup