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第30章 热拌沥青混合料结构层(1)

18.1一般规定

在满足本指南第一章“总则”中1.3节“基本要求”的前提下,应做好以下工作:

18.1.1沥青结构层推行“零污染”施工,下卧层已被污染时,必须清洗或经铣刨处理后方可铺筑沥青混合料。

18.1.2沥青路面不得在气温低于10℃的情况下施工。

18.1.3沥青混合料所用粗、细集料必须由具有生产许可证的采石场、采砂场生产,碎石必须采用配有反击式破碎机或圆锥式破碎机的联合筛分设备生产。

18.1.4每个路面结构层在开工前,所采备的碎石数量不得低于该结构层设计数量的30%,以满足大规模连续施工的需要。

18.1.5沥青路面应加强施工过程质量控制,实行动态质量管理。

18.1.6所有与工程建设有关的原始记录、试验检测、计算数据、汇总表格,必须如实记录和保存。对已经采取措施进行返工和补救的项目,可在原始记录和数据上注明,但不得销毁。

18.1.7施工前应对沥青拌和楼、摊铺机、压路机等各种施工机械和设备进行调试,对机械设备的配套情况、技术性能、传感器计量精度等要进行认真检查、标定,并应得到监理的认可。

18.1.8正式开工前,各种原材料的试验结果,及据此进行的目标配合比设计和生产配合比设计结果,应在规定的期限内向监理工程师提出正式报告,待取得正式认可后,方可使用。

18.1.9施工单位应做好与交通安全设施、机电工程等交叉作业项目的协调、沟通,避免造成主体工程或交叉工程误工、返工。监理工程师必须提前全面熟悉主体工程和交叉作业工程设计文件,积极协调做好此项工作。

18.2材料要求

18.2.1沥青结合料

1.道路石油沥青

(1)道路石油沥青应满足相关规范中各项技术指标要求。

(2)沥青必须按品种、强度等级分开存放。除长期不使用的沥青可放在自然温度下存储外,沥青在储罐中的储存温度不宜低于130℃,且不得高于170℃。桶装沥青应直立堆放,加盖苫布。

(3)道路石油沥青在储运、使用及存放过程中应有良好的防水措施,避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青中。

2.改性沥青

(1)改性沥青应满足相关规范中各项技术指标要求。

(2)制造改性沥青的基质沥青应与改性剂有良好的配伍性。供应商在提供改性沥青的质量报告时,应同时提供基质沥青的质量检验报告或沥青样品。

(3)改性沥青的加工温度不宜超过180℃。

(4)现场制造的改性沥青宜随配随用,需作短时间保存,或运送到附近的工地时,使用前必须搅拌均匀,在不发生离析的状态下使用。改性沥青制作设备必须设有随机采集样品的取样口,采集的试样宜立即在现场灌模。

(5)工厂制作的成品改性沥青到达施工现场后应存储在改性沥青罐中,改性沥青罐中必须加设搅拌设备并进行搅拌,使用前必须将改性沥青搅拌均匀。在施工过程中,应定期取样检验产品质量,发现离析等质量不符合要求的改性沥青不得使用。

18.2.2矿料

1.矿料基本要求

(1)粗集料

应采用具有足够强度和耐磨性的碎石,表面粗糙、无风化、无杂质,各项技术指标满足规范要求。

施工中必须做好除尘工作,保证集料洁净。

(2)细集料

细集料必须采用专用制砂机加工的机制砂,各项技术指标满足规范要求。

(3)填料

矿粉必须采用3~5mm 以上的石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到,要求干燥,不含泥土,质量应符合规范要求。

2.集料规格要求

沥青面层集料不少于4种规格,具体要求如下:

(1)下面层

0~3mm:2.36mm通过率≥80%,0.075mm通过率≤15%。

3~5mm:4.75mm通过率≥90%,2.36mm通过率≤15%。

5~10mm:9.5mm通过率≥90%,4.75mm通过率≤15%。

10~25mm:26.5mm通过率≥90%,13.2mm通过率≤15%。

(2)中面层

0~3mm:2.36mm通过率≥80%,0.075mm通过率≤15%。

3~5mm:4.75mm通过率≥90%,2.36mm通过率≤15%。

5~10mm:9.5mm通过率≥90%,4.75mm通过率≤15%。

10~20mm:19mm通过率≥90%,9.5mm通过率≤15%。

(3)上面层

0~3mm:2.36mm通过率≥80%,0.075mm通过率≤15%。

3~5mm:4.75mm通过率≥90%,2.36mm通过率≤15%。

5~10mm:9.5mm通过率≥90%,4.75mm通过率≤15%。

10~15mm:13.2mm通过率≥90%,9.5mm通过率≤15%。

如设计文件中沥青混合料公称最大粒径超出以上限界的,其矿料规格需满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中对各档集料关键筛孔通过率的要求。

18.2.3纤维稳定剂

1.在沥青混合料中掺加的纤维稳定剂宜选用木质素纤维、矿物纤维等。各项技术指标满足规范要求。

2.纤维应存放在室内或有棚盖的地方,松散纤维在运输及使用过程中应避免受潮、不结团。

3.纤维稳定剂的掺加比例满足规范及设计要求,纤维掺加量的允许误差不超过±5%。

18.3配合比设计

18.3.1沥青混合料配合比设计应严格按目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三阶段进行。

18.3.2沥青混合料配合比设计应采用马歇尔试验配合比设计方法,沥青混合料技术要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中各种类型沥青混合料马歇尔试验技术标准的相关要求。当采用其他方法设计沥青混合料时,应进行马歇尔试验及各项配合比设计检验,并报告不同设计方法的试验结果。

18.3.3目标配合比设计

1.目的:目标配合比初步确定可行的级配和沥青用量,确定冷料仓的上料比例。

2.依照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)规定的方法进行目标配合比设计,各项技术指标均应满足要求。沥青混合料中的粗集料应能形成骨架结构,具有较好的抗车辙能力。

3.设计中混合料的最大理论密度:对于道路石油沥青,应采用最大理论密度仪进行测定,并用理论计算值进行校核;对于改性沥青,应采用理论计算方法,采用实测值进行校核。

4.普通沥青的混合料拌和与压实温度按黏温曲线的规定黏度确定;改性沥青混合料,应按施工经验及改性沥青供应商提供的参考温度进行综合确定。

5.水稳定性检验。

(1)采用48h浸水马歇尔试验。残留稳定度:普通沥青混合料≥75%,改性沥青混合料≥80%;非改性沥青SMA混合料≥75%,改性沥青SMA混合料≥80%。

(2)采用冻融劈裂试验。残留强度比:普通沥青混合料≥70%,改性沥青混合料≥75%;非改性沥青SMA混合料≥75%,改性沥青SMA混合料≥80%。

6.高温稳定性检验。采用车辙试验。动稳定度:普通沥青混合料DS≥800次/mm,改性沥青混合料DS≥2400次/mm;非改性沥青SMA混合料≥1500次/mm,改性沥青SMA混合料≥3000次/mm。

7.渗水性能检验。密级配沥青混凝土渗水系数不应大于120ml/min。SMA混合料渗水系数不应大于80ml/min。

8.目标配合设计报告应包括如下内容:

(1)总说明:包括工程概况、材料性能汇总表、合成级配一览表、马歇尔试验技术指标汇总表、最佳用油量的确定以及其他说明等。

(2)附相关材料试验的数据与表格。

(3)附混合料试验过程的数据及表格,设计混合料性能检验结果。

(4)附中心试验室的配合比检验报告(包括旋转压实检验等)。

9.目标配合比报告的审批。施工单位完成目标配合比报告后,应在规定期限内向监理工程师及项目建设处提出正式报告,并经监理工程师及中心试验室复核,取得正式批复后,方可进行生产配合比设计,并作为生产配合比的设计依据。

18.3.4生产配合比的设计

1.目的

(1)确定热料仓的筛网尺寸、各料仓的比例。

(2)确定混合料的拌和温度及拌和时间。

(3)检验混合料的技术指标是否满足要求。

(4)检验拌和设备的技术性能是否稳定可靠。

2.为了确保料堆集料送料的准确,对沥青拌和楼冷料仓的送料速度与电机转速的关系应进行标定,并根据形成的关系曲线,选定相应的电机转速进行送料。

3.根据目标配合比设计确定的各冷料仓比例进行上料,采用试配法使合成级配最大限度地与设计级配相一致。关键筛孔为4.75mm、2.36mm与0.075mm的通过率的偏差不得大于1%。

4.采用目标配合比设计的沥青用量及沥青用量±0.3%对混合料进行试拌,确定适合的拌和温度与拌和时间,并进行马歇尔试验。检验混合料级配组成、沥青含量与马歇尔特性。

5.根据试拌结果,确定生产配合比的级配及最佳沥青用量。由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果的差值不宜大于±0.2%。

18.3.5生产配合比的验证

拌和机按生产配合比结果进行试拌,并取样进行马歇尔试验,由此确定生产用的配合比。生产配合比的矿料合成级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值,并应避免在0.3~0.6mm处出现“驼峰”。

18.3.6生产配合比设计报告应包括如下内容:

1.总说明:生产配合比设计的过程的简要介绍及结论,其中至少应包括所确定的热料仓筛网尺寸、各热料仓的比例、混合料的拌和时间及其马歇尔试验的关键数据等。

2.附件:相关的试验表格,其中应包括各热料仓的筛分试验、合成级配、马歇尔击实试验、抽提试验,以及水稳定性检验等。

3.应附经批准的目标配合比设计报告(可不附材料试验及混合料试验过程数据)。

18.3.7生产配合比报告的审批

施工单位完成生产配合比报告及试验路段铺筑方案后,应在规定期限内向监理工程师及项目建设处提出正式报告,并经监理工程师及中心试验室复核,取得正式批复后,方可进行试验路段的铺筑。

18.4试验路段

18.4.1试验路段铺筑前,施工单位、监理单位应共同进行技术交底。

18.4.2试验路段的长度应根据试验目的确定,宜为100~200m,宜选在直线路段上铺筑。

18.4.3试验路段的铺筑,应达到如下目的:

1.确定大面积施工的标准配合比,必要时可对生产配合比进行适当调整。

2.确定分层施工时,每一层的合适厚度。

3.确定松铺厚度和松铺系数(摊铺机行走速度、振幅、频率)。

4.确定合理的施工机械配置,包括机械数量及组合方式。

5.确定标准施工方法:

(1)混合料配比的控制。

(2)拌和机的拌和温度、拌和时间。

(3)摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等。

(4)压路机的压实顺序、碾压温度、碾压组合方式及压实效果。

(5)接缝方法。

(6)拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合。

(7)质量检查方法,初定每作业段的最小检查数量。

6.确定每一作业段的合适长度。

18.4.4试验路段检验合格后,写出详细的总结报告,报告应包括如下内容:

1.总说明:就试验路的全过程进行简要介绍,说明试验路是否达到了预期的目的,介绍推荐的混合料施工温度、摊铺及碾压工艺、松铺系数等,并应有试验路抽检的主要数据。

2.附试验表格:混合料的马歇尔试验、抽提试验、所取芯样的试验及试验路的其他相关数据。

3.附:经批准的目标配合比及生产配合比试验报告。

4.附:中心试验室的试验路抽检报告。

18.4.5若试验路未达到预期的目的,则应查明原因后重新铺筑试验段。若试验段的质量未达到相关的技术标准,则应由施工单位自费予以铲除。

18.4.6试验段总结报告应报监理工程师审批后,方可作为大面积施工的指导方案,并在具备以下完整的技术资料和得到建设单位的开工令后,方可进行正式施工。

1.总监办对沥青混凝土配合比的批复。

2.施工单位的试验路总结报告。

3.中心试验室的试验路抽检报告。

4.施工单位目标配合比设计报告。

5.施工单位生产配合比设计报告。

6.中心试验室的配合比验证报告。

18.4.7对确定的标准配合比,宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。

18.4.8在施工过程中,不得随意变更经设计确定的标准配合比。

18.5施工要点

18.5.1混合料的拌制

1.生产沥青混合料时要避免对周围环境的污染。

2.根据沥青的进场数量掺加外加剂,确保外加剂剂量满足配合比的设计要求。

3.拌和过程中,应逐盘采集并打印各个传感器测定的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等各种参数。每个台班结束时,打印出一个台班的统计量,进行沥青混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验。总量检验的数据有异常波动时,应立即停止生产,并分析原因。

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