沥青混合料路面施工工法.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流沥青混合料路面施工工法.精品文档.Superpave 沥青混和料沥青路面施工工法二公局(洛阳)第四工程处襄十高速公路襄武段路面二标经理部2003年12月目 录一、特点3二、编制的依据及适用范围4三、工艺原理4四、技术标准5五、施工资源9六、施工工艺12七、质量要求42八、安全措施43九、环境保护43十、效益分析44十一、工程实例44Superpave 沥青路面施工工法一、特点改革开放二十年来,我国公路逐渐形成了以高速、国道为主的公路网,为使沥青砼达到更高的性能,在我国主要采用改性沥青,提高路面抗永久变形的能力,抗低温开裂能力,抗疲劳开裂及抗水
2、损能力,Superpave是在1987年由美国公路战略研究计划(SHRP)研制的一种全新的试验系统。Superpave 沥青混合料设计系统采用旋转压实仪成型,它能较好地揉搓、模拟实际路面在气候与荷载的作用下所能达到的密实度,这样试验结果才能与实际路面的适用情况大致相同,Superpave 设计要求集料具有类似于立方体的形状,具有粗糙纹理表面,具有较高内摩擦角的集料,以提高沥青混合料抗剪强度。高性能沥青路面(Superpave)设计采用旋转压实模拟现场施工、马歇尔方法进行设计验证和现场质量控制,它依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填
3、隙率、填料和有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计,首先依据石料的性质进行级配组成设计,然后再进行油石比的选择,级配选择是通过不得超出规定的区间,控制点分别设在0. 075mm、2.36mm、9.5mm、12.5mm、19mm,限制区处于0.3mm与2.36mm之间。Superpave新型沥青路面施工中展示了它的良好功能,离析少,表面均匀,石料嵌挤效果较好,抗车辙能力高等。Superpave混合料中通常1#(-0.2T0604-2000延度D5cm/min,150C (cm)40T0605-1993软化点SP环球法50C 、150C 、250C (0C)70T0606-2000闪点 (0C)23
4、0T0633-1993离析、软化点差48h、1630C (0C)3000T0625-2000溶解度SB三氯乙烯 (%)99T0607-1993弹性恢复250C,10cm (%)80T0662-2000旋转薄膜烘箱,试验1630C,85min质量损失Li(%)0.3T0610-1993针入度比P250C (%)65延度D50C,5cm/min(cm)20(A)工厂生产、供应的改性沥青,交货时除应附质量检验单外,还应附详细的产品说明,包括基质沥青的品种与标号,改性剂品种,采用的分散剂及稳定剂品种,生产日期与保质期,使用注意事项等。使用前,应按规定进行抽样试验,非全面符合的各项指标者不得使用。(B)
5、当厂商在现场制备、供应改性沥青时,宜采用胶乳法或母体法生产。并应将生产条件、工艺、采用的胶乳或母体的品种与改性剂固体物含量、胶乳或母体的掺配量,以及试生产的改性沥青质量检验报告等送审批后方可生产。(C)改性沥青若需短时间贮存时,应转入贮存罐继续保温,同时进行不间断搅拌或泵送循环,并且在使用之前应抽样检验其质量,不合要求者应废弃。(D)沥青贮运站及沥青混合料拌和厂必须将不同来源的沥青分开存放,不得混杂。并且在罐内或油池中存贮的温度不得低于1100C,也不宜高于1400C。(E)沥青在贮运、使用及存放过程中,应有良好的防水措施,应避免雨水或加热管道蒸气进入沥青罐(池)中。4.02、粗集料应符合下列
6、要求(1)自行加工为主、购买合格厂商的碎石来辅的方式,保障沥青面层用集料的供应。当采购的碎石不符合(或不全符合)质量规格要求时,必须进行精加工。(2)应本着质量第一的原则,进行深入调查与技术经济比较,选用玄武岩碎石做上面层用集料,严禁使用变质岩类碎石做面层集料。(3)粗集料的粒径规格应根据各结构层的设计类型,按照范围选用。(4)粗集料应接近正方体,洁净、无风化软石、无杂质、相对干燥,具有足够的强度和耐磨耗性。其质量应符合的规定;凡有一项指标不符合者不得使用。(5)不同来源、不同规格的粗集料均应隔开堆放,不得混杂。集料应分层平堆,每层设100150斜坡,汽车紧靠斜坡卸料,然后用装载机往上推成斜坡
7、。用传送带输送碎石,每堆高2m左右即应将其转开或推成平台,不得无限制地从圆锥体顶端往下溜堆。(6)粗集料(含部分细集料)的加工设备应符合要求。加工集料时,必须用人工精选片石,认真剔除风化软石及石英、长石、方解石等侵入杂石,并用手推车或翻斗车喂料,禁止用装载机或反铲喂料。(7)为方便施工配料,在进行集料加工时,应将其筛分成4个粒级档次,严格分开贮运和授料。各档筛孔尺寸应根据级配要求,结合石料性质与破碎机性能,通过试轧确定,并且在生产过程中还应经常检查筛网变形等情况,偏差大时应及时调整、更换。检测项目标准SP-12.5混合料面层石料压碎值(Qa) (%)20洛杉矶磨耗损失(LA)(%)30视密度(
8、a) (g/cm3)2.6 吸水率(Wx) (%)2对沥青粘附性5级紧固性(%)12化学成分(CaO,SiO2)实测细长扁平颗粒含量(Qc) (%)(1:3)10水洗法小于0.075mm含量(%)1软石含量 (%)1石料磨光值(PSV) (BPN)424.03、细集料应符合下列要求(1)面层用细集料(4.75mm以下)原则上应采用灰岩机制砂和石屑。(2)天然砂和石屑规格应分别符合要求。(3)细集料必须洁净、干燥、有棱角、无风化软石、无粉尘杂质。其质量应符合要求。沥青面层用细集料质量技术要求指标标准密度(g/cm3)2.5紧固性(0.3mm部分)(%)12砂当量(%)60棱角性(%)45对于石屑
9、(4.75mm以下部分),应侧重试验风化软石含量和粉尘含量,以及其棱角性,(通过2.36mm筛孔集料的松方空隙率),不合格者不得使用。沥青面层用矿粉质量技术要求指标名称标准视密度(g/cm3)2.5含水量(%)1粒度范围(%)0.6mm1000.15mm901000.075mm75100外观无团粒结块亲水系数14.04、填料应符合下列要求(1)沥青混合料的填料,应采用水泥厂专项生产的石灰岩矿粉,其质量应符合规定。(2)生产矿粉用石灰岩块片石中的泥土杂质(包括石英、长石、方解石等侵入体)应清除干净。(3)应控制引风机的阀门,使拌和机排除的粉尘全部废弃,不得回收利用。五、施工资源5.01、前场机械
10、设备组合序号设备名称型号及规格单位数量备注1摊铺机ABG525台12双钢轮压路机DD110台23双钢轮压路机YZC-12台14双钢轮振荡压路机HD-90台1特大、大桥使用5轮胎压路机XP260台16手扶式小型振动压路机1-2T台17平衡梁基准装置套15.02、后场机械组合序号设备名称型号及规格单位数量备注1拌合楼MAP260E250L套12装载机ZL50台23装载机ZL50C台24变压器800KW台15发电机800KW台16运输自卸汽车15-20T台205.03、前场小型机具及用具检测仪器组合序号机具名称型号及规格单位数量备注1全站仪台12平整度尺6m套23小型发电机组8KW台14柴油发电机组
11、15KW套15铝合金6m根106切割机7.5KW台15.04、试验检测仪器组合序号仪器名称型号及规格单位数量备注1旋转击实成型仪台12数显针入度仪套13延度仪1.5m以上套14数显软化点仪套15试验室用沥青混合料拌和机台16自动马歇尔击实仪套17自动马歇尔稳定度试验仪套18燃烧炉(或沥青抽提仪)台19标准筛(方孔)套210集料压碎值试验仪台111砂当量试验仪台112恒温干燥箱台213恒温水浴台214路面取芯机台215沥青混合料最大理论密度测试仪台116压实度检测核子密度仪台117路面弯沉仪台118路面渗水检测仪台119连续平整度仪台120电子天平最大称量46kg台1感量0.1g21电子天平最大
12、称量300-500g台1感量0.001g22摩擦系数测定仪摆式仪台123脱模器台224灌砂筒套125试模个1226车辙仪台127薄膜烘箱台15.05、人员组合(1)面层施工主管、技术主管各1人。(2)后场拌和场总负责与前场施工总负责人各1人。(3)现场施工:现场工程师23人(4)拌和楼管理人员1人。(5)拌和楼操作人员2人。(6)装载机操作手4人。(7)自卸汽车驾驶26人 (8压路机操作手8人(9)现场施工工人及辅助人员26人。六、施工工艺6.01改性沥清混合料(SP12.5)配合比设计6.01.01用SP12.5(Superpave12.5的缩写,下同)沥清混合料应按SHRP混合料设计体系进
13、行设计,混合料的性能应满足表6-1的各项技术指标,在试验设备尚欠完备的情况下,某些试验项目可用马歇尔法辅助完成;而用马歇尔法进行试验时,试件为圆柱体者应尽可能采用旋转压实仪(SGC)压实。6.01.02根据建设项目的设计交通等级确定SHRP沥青混合料设计水平(以水平3为例)进行设计,即在完成材料的试验选择和体积配合比设计(水平1)的基础上进行扩大性能预测试验。从目前的试验条件考虑,至少应完成表6-1所列的各项试验。6.01.03SP-1.25混合料的胶结材料采用SBS改性沥青,所用材料的技术要求详见表6-2相关规定。在进行沥青混合料配合比设计之前,应对所用材料进行试验,各项指标均满足标准要求者
14、方可使用。6.01.04SHRP沥青混合料配合比设计亦应严格按目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证等三个阶段进行。目标配合比设计的步骤与主要内容如下:1、确定集料的级配(1)SHRP混合料级配设计必须遵守的规则是选择的集料级配线应在控制点范围内(或通过),但是不得进入限制区(禁区)。SP12.5混合料级配线的控制点和限制区如表6-2和图6-1。(2)在做目标配合比设计时,可参考相应级配范围,至少应选择三个试验级配,通过试验调整后确定一个标准级配。三个试验级配,一般选择级配范围的中值、偏粗和偏细。并应按附表6-1要求列出级配组成计算结果,同时绘制相应合成级配线图。表6-1改性沥青混合料
15、技术性能指标试验项目指标试验规程编号备注SP-12.5试件(旋转击实次数)Nd126/双面各50TO7092000压实前均应做短期老化试验马歇尔稳定度(MS)(KN)6TO7092000AASHTOT245ASTHD1559流值(FL)(0.1mm)2040TO7052000空隙率(VV)()47TO7052000SHRP设计时按体积法测定沥青饱和度(VFA)()6575TO7052000矿料率(VFA)()14TO7052000动稳定度(DS) (60 ,0.7Mpa)次m/m3000TO7191993浸水试验残留强度()80TO7092000冻融劈裂残留度强度()80TO7292000相关
16、为AASHTOT283蠕变速率0,1Mpa(1s/Mpa)0.510-6TO7282000弯曲破坏应为1050mm/min2000TO7152000ASTMD4123劈裂强度15,50mm/min(Mpa)1.5TO7162000折漏试验的结合料损失185()TO7322000飞散试验的混合料损失20()TO7332000表面构造深度(mm)1.0TO7312000渗水系数(ml/min)30TO7302000(3)分别测定三个试验级配各档集料的毛体积极相对密度和视密度(对矿粉而言)。 表6-2 SP12.5级配控制点和限制区筛孔尺寸(MM)控制点(通过百分率)%限制区(通过百分率)%最小最大
17、0.0752100.315.50.619.1-23.11.1825.3-31.62.36285839.19.59012.5(最大公称粒径)9010019(最大集料粒径)1002、计算试验级配初始沥青用量用确定的三个级配分别计算初始沥青用量,并列表汇总计算成果,其步骤如下:(1)计算各试验级配混合料总的毛体积极相对密度和视密度Gsb:Gsb:(P1+P2Pn)P1G1P2G2PnGn(61)式中:P1、P2Pn为各档种集料占总集料的质量百分率;G1、G2Gn为各档(种)集料的毛体积极相对密度或视密度(对矿粉而言)。(2)分别估算各组试验级配全部集料的有效密度Gse:Gse=Gsb+0.8(Gsa
18、-Gsb)(6-2)设计者可根据自己的经验和判断对0.8系数作适当调整。式中:Gsb为各该组级配全部集料毛体积相对密度;Gsa为各该组级配全部集料的表观相对密度。(3)分别估算各组级配矿料吸入沥青的体积Vba:VbaPs(1Va)(1Gsb1Gse)(PGbPsGse)(63)式中:Pb为胶结料的百分率,假定0.05;Ps为集料百分率,假定0.95;Bb为胶结料的密度,假定1.02;Va为空隙率,固定4。(4)各组级配混合料的有效沥青体积Vbc可由下列计算:Vbc0.1760.0675log(Sn)(64)式中:Sn为集料最大公称尺寸,SP-12.5为12.5mm。(5)按下式计算各组配混合料
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