DB37T-沥青路面再生型拖刷封层技术规范编制说明

———《沥青路面再生型拖刷封层技术规范》山东省地方标准编制说明一、工作简况（一）任务来源根据《山东省市场监督管理局关于印发2020年度地方标准制（修）订计划项目的通知》（鲁市监标字[2020]249号），《沥青路面再生型拖刷封层技术规范》列入2020年山东省地方标准制修订计划附件第126项。本标准由山东省交通运输厅提出并组织实施，由山东省交通运输标准化技术委员会（TC41）归口。（二）起草单位、主要起草人及任务分工1.主要起草单位山东高速建材集团有限公司、山东省交通科学研究院、山东高速路用新材料技术有限公司、山东高速物资储运有限公司、山东省高速养护集团有限公司。2.主要起草人张树文、穆明浩、崔若宾、李锋、赵佃宝、王福海、宋征、李永振、周海防、吕妍、樊亮、韩凌、刘新强、王峥、张国扬、张锐、张喜顺、孔超、毕海崧、朱洪志、李颖、夏雨、梁皓、姜峰、王增强、林江涛、毕飞、魏慧、周圣杰、侯佳林、张岩。3.任务分工山东高速建材集团有限公司主要负责标准的立项需求调研、标准编制进度把关、协助征集相关方意见等事项。山东省交通科学研究院、山东高速路用新材料技术有限公司、山东高速物资储运有限公司、山东省高速养护集团有限公司主要负责标准文本及编制说明的起草修改完善、征求意见的汇总、归纳和处理。其中：张树文担任标准起草组组长，全面组织、协调标准的编制工作。穆明浩、崔若宾、李锋、赵佃宝、王福海、宋征、樊亮、周海防、吕妍负责对标准技术内容以及与公共机构相关标准总协调进行把关，李永振、韩凌、刘新强、王峥、张国扬、张锐、张喜顺、孔超、毕海崧、朱洪志、李颖、夏雨负责标准起草编写、对各相关方的意见和建议进行总结、归纳和处理，以及标准编制进度把控，梁皓、姜峰、王增强、林江涛负责标准制定过程中的试验及数据采集，毕飞、魏慧、周圣杰、侯佳林、张岩负责组织召开标准研讨会议。（三）起草过程1.准备阶段2020年8月，成立了由山东高速建材集团牵头的标准起草工作组，并提出标准草稿提纲，制定标准编写计划，进行了任务分工。起草组结合现阶段交通运输部和山东省交通运输厅等主管部门的发文、要求以及试点实践等进行了深入分析和研究，完成已有标准、文献资料的收集、分析和总结。2.现状调研2020年8月至12月，主要进行资料及工程案例调研，主要涵盖研究论文、实际工程案例及课题研究报告等。截至目前，我国已经发布了《公路沥青路面养护设计规范》（JTG5421-2018）。国内各省市也相继发布了与封层技术有关的相关标准规范，如浙江省发布了《公路同步碎石封层设计与施工技术规程》（DB33/T937-2014）、辽宁省发布了《CAPE》（DB21/T2232-2014）、安徽省发布了《公路沥青路面同步碎石封层施工技术规程》（DB34/T2615-2016）、陕西省发布了《同步碎石封层施工技术规范》（DB61/T914-2014）、甘肃省发布了《公路沥青路面碎石封层设计与施工技术规范》（DB62/T3130-2017）等，对本标准的起草和编写提供了方向和借鉴。3.标准起草2021年1月起，起草组结合我省绿色交通、绿色养护的行业要求及封层施工技术特点，系统研究了再生型拖刷封层的材料、设计及施工特性，并根据已有的实际工程案例，经过内部多次讨论、相关方调研及专家意见征集等形式，于2021年8月完成了标准初稿的编写工作。4.征求意见（1）标准初稿审查会2021年9月3日，山东省交通运输标准化技术委员会在济南组织召开了《沥青路面再生型拖刷封层技术规范》（初稿）山东省地方标准专家审查会。来自山东公路学会、山东建筑大学、中国石油大学、山东高速路桥集团股份有限公司、山东省标准化研究院、山东交通学院、山东高速交通建设集团股份有限公司单位共7名专家组成了审查委员会。审查会委员会听取了起草组关于标准编制的情况汇报，对标准内容逐条进行了审查。（2）广泛征求意见起草组根据专家意见，凝练标准技术及语言，进一步明确了标准定位，修改完善了标准的总体框架，进一步明确标准的目的和适用范围，细化了标准，并根据已有再生型拖刷封层项目的实际开展情况细化了部分内容，形成了标准征求意见稿。2021年9月30日～2021年11月10日，起草组面向全国高校、科研院所、业主单位、设计单位、施工单位、监理单位、检测单位、沥青生产单位等30家单位统一发函广泛征求意见。起草组共收到“征求意见稿”回函的单位30个，回函并有建议或意见的单位20个，反馈意见32条，经认真整理、分析后，共采纳意见24条，未采纳意见8条。起草组根据反馈意见对标准进行了进一步的修改和完善，形成了标准送审讨论稿。（3）标准送审稿审查会2023年2月14日，山东省交通运输厅在济南组织召开了《沥青路面再生型拖刷封层技术规范》山东省地方标准专家审查会议，山东省市场监管局对审查会议进行监督指导。来自山东公路学会、山东大学、山东交通学院、山东省交通运输事业服务中心、山东高速路桥集团股份有限公司、山东建筑大学、山东高速材料技术开发集团有限公司、山东高速股份有限公司、山东金衢设计咨询集团有限公司等单位共9名专家组成了审查委员会。审查委员会听取了标准编制情况汇报，对标准文本进行了逐章、逐条审查，对标准编制说明等进行了审查。审查专家组提出了明确标准适用范围、进一步规范再生型拖刷封层等术语、调整验收指标、完善编制说明等方面的意见；起草组根据审查意见对标准文本等进行了修改完善，审查委员会对修改内容确认无误。会议一致同意该标准通过审查。会议要求起草单位尽快形成报批材料后上报山东省市场监督管理局。二、标准制定的目的和意义疲劳裂缝是我国路面最普遍存在的病害，疲劳裂缝如果不能得到有效修补，会导致路面渗水性增大，造成路面水损害，进一步导致路面出现坑槽、唧浆、破损、脱散等病害，严重影响了路面的行驶舒适性及使用寿命。目前对于疲劳开裂病害的修复主要通过铣刨后重建和预防性养护两种方式解决，预防性养护方式主要包括微表处、碎石封层和雾封层等技术。铣刨后重建不仅施工复杂、工期长，而且经济性差；微表处存在噪声大、耐久性差的问题,且需要拌和车，需严格控制拌和时间，施工工艺复杂；碎石封层由于采用乳化沥青固含量低，粘度小，施工时乳液易流淌造成材料浪费，且与石料粘附性差，摊铺后石料易脱落，耐久性差，造成路面养护成本升高；雾封层主要针对细微裂缝，对于严重裂缝、网裂等不能有效修补，修复能力有限。综上，现有的表面修复技术都不能很好地解决路面裂缝病害问题。沥青路面再生型拖刷封层技术是一种可高效处置路表疲劳裂缝的新型封层技术，具有抗疲劳、高弹性、耐低温等特点，可防止路面水损害和进一步路面病害的发生，提高路面的耐久性。该技术已在国道G104、国道G206、高速养护项目中累计应用超400万平方米，取得了良好的应用效果。基于室内研究成果和工程应用经验，已形成了沥青路面再生型拖刷封层技术性能评价体系与施工工艺技术。表1沥青路面再生型拖刷封层工程应用情况序号应用工程应用层位用量/吨应用面积/㎡应用年份1潍坊-日照高速公路应力吸收层3988.7199万2017、20182龙口-青岛高速公路应力吸收层649.0732万20183济南-广州高速公路济南西段应力吸收层71.818.4万20184济南绕城高速公路二环线北环段应力吸收层24.763.7万20185日照-兰考高速公路菏关段应力吸收层397.628.0万20186北京-台北高速公路泰安段应力吸收层2.1万20187北京-台北高速公路枣庄段应力吸收层2.2万20188国道G104泰曲路Scrub封层2.2万20179国道G104泰曲路Scrub封层20.0万201810北京-台北高速公路泰安段应力吸收层2.961312201711国道G206莱州段Scrub封层3242.5万201712国道G206莱州段Scrub封层18.7万201713长春-深圳高速公路高青至广饶段应力吸收层197.569.8万201914菏泽-关庄高速公路应力吸收层357.5417.8万201915国道G104泰曲路Scrub封层447.6622.4万201916青岛-银川高速公路禹城段和夏津段应力吸收层605.8430.3万201917北京-台北高速公路济南段应力吸收层287.1814.3万201918潍坊-日照高速公路连接线应力吸收层611.4730.5万2020目前，对于沥青路面再生型拖刷封层技术尚没有相关技术规范。因此制订沥青路面再生型拖刷封层技术规范，有利于该技术的推广与应用，有利于提升预防性养护行业的技术水平，提高路面的使用寿命，节约成本，社会和经济效益显著。三、标准编制原则、主要技术内容和依据（一）标准的编制原则本标准的制订原则是依据GB/T1.1-2020给出的原则和有关标准、政策法规进行编制的。制订本标准时充分考虑到满足我国的技术发展和生产需要，充分体现行业进步和发展趋势，符合国家产业政策，推动行业技术水平提高。标准文本格式、条款主要是根据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》进行编制。（1）协调性原则。充分做好资料调研工作，做好与相关标准、规范的协调、衔接，保证本标准与《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20）等相关行业标准统一性。（2）可操作性原则。结合现有室内试验研究及已完工的实际工程，起草的条文应明晰、规范，便于工程应用，试验方法内容应详细、明确，可操作性强。（3）成熟性原则。标准须进行充分技术论证或试验验证，并在实际工程中加以验证，确保标准制订内容依据充分，理论正确，验证可信，确保技术成熟性、可靠性。（4）指标合理性原则。标准中的指标应具有明确的针对性、实用性和现实性。（5）代表性和先进性原则。标准必须能够满足道路工程对封层的基本性能要求，同时也必须结合实际工程，确保标准内容据实可行；同时能够引导封层工程质量的改进、完善，进而有利于行业的持续进步。（二）标准编写的主要依据《交通运输部关于印发《绿色交通“十四五”发展规划》的通知》（交规划发﹝2021﹞104号）《山东省人民政府关于印发山东省“十四五”综合交通运输发展规划的通知》（鲁政字〔2021〕127号）《山东省交通运输厅关于印发山东省交通运输科技创新“十四五”发展规划的通知》（鲁交发〔2021〕9号）《山东省交通运输厅关于印发山东省交通运输节能环保“十四五”发展规划的通知》（鲁交发〔2021〕8号）《公路沥青路面养护设计规范》（JTG5421-2018）《山东省公路养护工程管理办法（试行稿）》（三）主要技术内容本文件规定了沥青路面再生型拖刷封层的材料、设计、施工、质量控制及交工验收等技术要求。具体的技术内容及依据说明如下：1.范围本文件适用于一级公路以下公路沥青路面预防性养护上封层和各级公路的下封层、应力吸收层。2.规范性引用文件本章给出本标准涉及的6本规范性文件。JTGE20公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTGE42公路工程集料试验规程JTGF40公路沥青路面施工技术规范JTG3450公路路基路面现场测试规程SH/T0780乳化沥青破乳度测定法SH/T0099.17乳化沥青残留物与馏出油含量蒸馏测定法3.术语和定义本部分给出了再生型拖刷封层、拖刷装置、聚合物再生型乳化沥青及破乳度的术语和定义。4.材料4.1聚合物再生型乳化沥青4.1.1本部分规定了聚合物再生型乳化沥青的储罐的容量及功能。4.1.2本部分规定了聚合物再生型乳化沥青的储存温度、搅拌周期、搅拌速度及搅拌时间等。4.1.3本部分给出了聚合物再生型乳化沥青的技术要求。聚合物再生型乳化沥青技术指标设置依据：乳化沥青作为该项技术的胶结料，其质量优劣与再生型拖刷封层的使用性能息息相关。本标准对乳化沥青进行破乳速度、粒子电荷、筛上剩余量、赛波特黏度、破乳度、储存稳定性（1d和5d）、蒸馏残留物馏出油、蒸发残留物含量、25℃针入度、4℃针入度、10℃弹性恢复、与矿料的黏附性等指标进行了检测统计，在标准制订指标时采用满足75%的合格率指标作为乳化沥青的技术要求，采用限制最大指标时需满足小于3/4位值要求，限制最小指标时需满足大于1/4位值要求。对聚合物再生型乳化沥青产品进行检测统计如下：表2聚合物再生型检测指标统计技术指标单位数量平均值最小值最大值1/4位值3/4位值筛上剩余量（1.18mm）%820.0310.0130.0540.0250.034蒸馏残留物馏出油%820.490.050.990.250.74赛波特黏度(50℃)s82308522039204301破乳度%8277299773881天贮存稳定性%820.30.11.00.20.45天贮存稳定性%821.40.14.70.71.6含量%826967706969针入度25℃，5s，100g0.1mm821027814790110针入度4℃，60s，200g0.1mm824031583443弹性恢复10℃%825951635960与矿料的黏附性，裹覆面积%82100100100100100由统计数据得到平均值、中值、1/4位值、3/4位值等数据，通过数据统计制定了本标准的聚合物再生型乳化沥青指标。4.1.3本部分给出了采用其它乳化沥青时应符合JTGF40的规定。4.2集料4.2.1本部分是根据公路等级及应用层位的不同，选择不同类型的集料；4.2.2本部分对集料的物理指标进行了规定。集料技术要求设置依据：当沥青路面再生型拖刷封层应用为上封层时，其需承受车辆的反复碾压及磨耗作用，要求集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗性。由于在不同等级公路中应用的层位不同，在制定技术指标要求时，参考JTGF40中粗集料和细集料的相关技术要求，根据道路等级和应用层位制定相关技术要求。4.2.3本部分将将集料规格分为两种类型Ⅰ型（3～5mm）和Ⅱ型（5～10mm），并对相应筛孔的通过率进行了规定。4.2.4本部分对集料的除尘、预拌及堆放条件进行了规定。5.设计本部分主要根据应用目的、公路等级、结构部位、原路面状况等因素，规定了矿料级配设计、集料撒布量及乳化沥青洒布量的设计规则。集料撒布量及乳化沥青洒布量设计依据：对于封层的设计，不同的国家和地区有不同的方法，设计内容都主要包括集料撒布量和沥青洒布量两项。各种不同的方法归纳起来可以分为经验配比法、理论计算法两类。比较有代表性的理论计算法有McLeod方法、Lovering方法、美国的沥青协会方法等。通过查阅国内外关于封层的标准，众多标准均采用McLeod计算法，因此编制组参照该方法进行沥青洒布量、集料撒布量的设计，该方法的主要原理是假设集料平均高度的70％被沥青结合料填充，且撒（洒）布量受交通量大小、集料特性、路面状况等因素的影响。不同地区的道路交通量不尽相同，路面损坏状况不同，在进行洒（撒）布量设计时，为保证该技术的最大效能发挥和节约成本，引入交通量修正系数和路面状况修正系数。经国道G104、国道G206、高速养护项目400万平实际工程的验证，交通量修正系数和路面状况修正系数的引入，能够有效避免工程材料的浪费，实现工程因地制宜、节约造价的功效。考虑到部分工程工程量小、造价低，不适宜采用设计方法确定洒（撒）布量的情况，编制组采用室内模拟实验加工程验证的方式，推荐了集料撒布量和沥青洒布量。室内试验图片及数据见图1～图3。图2为固定沥青洒布量的前提下碎石撒布量对湿轮磨耗值的影响，可知I型和II型级配湿轮磨耗值在碎石撒布量逐渐增加的过程中存在平台区，平台区即最佳碎石撒布量范围，可以初步确定I型级配的碎石撒布量范围为6～8kg/m2，II型级配的碎石撒布量范围为9～11kg/m2。图1室内试件成型图图2碎石撒布量的确定图3沥青洒布量的确定通过图2的结果固定I型级配的碎石撒布量为7kg/m2，II型级配的碎石撒布量为10kg/m2，图3为固定碎石撒布量的前提下沥青洒布量对湿轮磨耗值的影响，可知I型和II型级配湿轮磨耗值随着沥青洒布量的增加逐渐减小，当I型级配的沥青洒布量达到1.7kg/m2以上时，湿轮磨耗值趋于稳定，结合经济性，确定I型级配的沥青洒布量范围为1.7～2.0kg/m2；当II型级配的沥青洒布量达到1.6kg/m2以上时，湿轮磨耗值趋于稳定，当超过1.9kg/m2时，经过胶轮压路机碾压后出现泛油，因此确定II型级配的沥青洒布量范围为1.6～1.8kg/m2。6.施工本部分主要规定了沥青路面再生型拖刷封层施工设备要求、碾压设备要求、施工前对原路面的检查处理、施工设备的检查调试、试验段及施工工艺等技术要求。7.质量控制本部分主要规定了施工前材料的质量检查及要求，施工过程中沥青洒布量和温度要求，施工过程中的质量控制指标。为了保证施工质量，规定了施工前的原材料（乳化沥青、集料）的检测频率与要求；同时加强过程质量控制，规定了施工过程中的各项检测项目、检测频率、检测方法及技术要求。8.交工验收本部分是对交工验收指标及要求进行了规定。交工验收指标设置依据：目前沥青路面再生型拖刷封层技术已在山东省内国省道及高速养护项目中累计应用超400万平方米，取得了良好的应用效果。图4为沥青路面再生型拖刷封层施工后开放交通时的照片，由图4可知，沥青路面再生型拖刷封层技术材料组成中集料粒径多为5mm～10mm的玄武岩碎石，外观上集料颗粒明显并呈现集料岩石的原始颜色。图4施工后图片表3为沥青路面再生型封层施工后开放交通时和开放交通后使用半年的摆式摩擦系数和构造深度检测结果，可知该技术较好的改善路面抗滑性能，开放交通后半年经过车辆荷载作用后，摆式摩擦结果仍可达到76BPN。沥青路面再生型封层施工后开放交通时的构造深度可达到1.20mm，在通车使用半年后聚合物再生型封层的构造深度依然可达0.81mm。表3不同施工时间的检测结果开放交通时间摆式摩擦系数/BPN构造深度/mm渗水系数（ml/min）开放交通时881.20开放交通后半年760.810表4为国道G104路段在不同施工时间段施工后近两年的检测结果，可知通车使用三年后的拖刷封层抗滑性能优异。表4国道G104施工路面跟踪检测结果检测时间2018年施工路段2019年施工路段摆式摩擦系数/BPN构造深度/mm渗水系数（ml/min）摆式摩擦系数/BPN构造深度/mm渗水系数（ml/min）2019年751.10821.302020年720.840761.002021年660.800710.90因此根据实际工程的跟踪检测结果，制订了质量验收技术指标要求。四、与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系（一）与现行法律及政策文件的关系与本标准密切相关的法律及政策文件有：《交通运输部关于印发《绿色交通“十四五”发展规划》的通知》（交规划发﹝2021﹞104号）、《山东省人民政府关于印发山东省“十四五”综合交通运输发展规划的通知》（鲁政字〔2021〕127号）、《山东省交通运输厅关于印发山东省交通运输科技创新“十四五”发展规划的通知》（鲁交发〔2021〕9号）、《山东省交通运输厅关于印发山东省交通运输节能环保“十四五”发展规划的通知》（鲁交发〔2021〕8号）等。本标准符合上述法律及政策文件的要求。（二）与国际标准的关系目前关于沥青路面拖刷封层的技术标准主要为美国的再生拖刷封层技术指南。其中规定的乳化沥青的技术指标要求见表5。表5美国再生型拖刷封层技术指南乳化沥青技术指标及要求性能指标试验方法（AASHTO）技术要求赛博特黏度，25℃T5950～350储存稳定性，24h，%T59<1馏分油含量，%T59<0.5筛上剩余量，%T59<0.1蒸馏残留物含量（1），177℃，%T59>60蒸发残留物试验T59/针入度，4℃，200g，60sT49>30蒸发残留物低温性质PP72-11，ProcedureB/MSCR，52℃，Jnr3.2kPaASTMD7405<4.0本标准与美国标准相比，筛上剩余量、馏分油含量、1d储存稳定性、赛波特黏度、4℃针入度等指标是相同的，技术要求中馏分油含量技术要求低于美国标准，赛波特黏度要求高于美国标准。美国标准中的技术指标以低温性能及流变性能为主，为增加本标准的普适性及更符合我国的工程实践情况，本标准增加了25℃针入度、10℃弹性恢复、5d储存稳定性、与矿料的黏附性、粒子电荷、破乳度、破乳速度等指标。（二）与国家标准的关系没有与本标准密切相关的推荐性国家标准和强制性国家标准。（三）与行业标准的关系与本标准密切相关的行标有《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）、《公路工程集料试验规程》（JTGE42）、《公路路基路面现场测试规程》（JTG3450）、《乳化沥青破乳度测定法》（SH/T