高性能瀝青路面suerave施工技術(shù)

高性能瀝青路面SUPERPAVE施工技術(shù)目錄1高性能瀝青路面SUPERPAVE施工技術(shù)31.1技術(shù)說明總原則31.2原材料要求3瀝青膠結(jié)料的要求3集料4原材料的抽檢61.3配合比設(shè)計(jì)71.4施工8一般規(guī)定8施工準(zhǔn)備9拌和、運(yùn)輸、攤鋪10壓實(shí)工藝101.5路面結(jié)構(gòu)及推薦級配13路面結(jié)構(gòu)13參考級配13高性能瀝青路面SUPERPAVE施工技術(shù)技術(shù)說明總原則高性能瀝青路面所用材料必須同時滿足我國相關(guān)規(guī)范（《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004）和設(shè)計(jì)所提出的對材料的各項(xiàng)要求。在施工過程中，施工方和監(jiān)理應(yīng)隨時注意材料的變化情況。必要時應(yīng)通過試驗(yàn)確認(rèn)材料規(guī)格和質(zhì)量能夠滿足各項(xiàng)要求。原材料要求瀝青膠結(jié)料的要求作為Superpave的一部分，瀝青膠結(jié)料分類體系完全是新的，現(xiàn)行的粘度和針入度分級系統(tǒng)完全由性能等級（PG）體系代替。PG等級，如PG64-22代表瀝青膠結(jié)料在這范圍內(nèi)能提供滿意的性能。根據(jù)路線經(jīng)過地區(qū)的地理位置和自然條件，參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中瀝青材料路用性能氣候分區(qū)，路線經(jīng)過地區(qū)氣候分區(qū)為2-2-3（夏熱冬寒半干區(qū)）；參照SHRP瀝青規(guī)范，SHRP氣候分區(qū)PG等級初步確定為PG64-28，因此改性瀝青采用SBS型改性瀝青。瀝青進(jìn)場時要按規(guī)范對其進(jìn)行檢驗(yàn)，本指南參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對工程所用瀝青提出參考指標(biāo)，SBS型改性瀝青應(yīng)符合“聚合物改性瀝青技術(shù)要求”（表1）的規(guī)定，同時必須符合美國SHRPPG64-28規(guī)定（見表3）。具體施工時的瀝青指標(biāo)應(yīng)按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）中的規(guī)定執(zhí)行。聚合物改性瀝青技術(shù)要求表1技術(shù)指標(biāo)SBS(Ⅰ-CC)試驗(yàn)方法針入度25。CC,1000g，5s（0.1mmm）最小小60T0604針入度指數(shù)PII最最小-0.2T0604延度5。C，55cm/mmin(ccm)最小30T0605軟化點(diǎn)TR&BB(。C)最小小55T0606運(yùn)動粘度1355。C(Pa·s)最大3T0625T0619閃點(diǎn)(。C)最小小230T0611溶解度(%)最小99T0607儲存穩(wěn)定性離析析，48hh軟化點(diǎn)差差(。C)最大大2.5T0661彈性恢復(fù)25。C(%))最小80T0662粘韌性N..mMinn-T0624韌性N.mMiin-T0624RTFOT后殘殘留物T0610質(zhì)量損失(%))最大1.0T0610或或T06609針入度比25。C(%))最小60T0604延度5。C(ccm)最小小20T0605注：（1）試驗(yàn)方法按照現(xiàn)行《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ052-2000）規(guī)定的方法執(zhí)行。（2）若在不改變改性瀝青物理力學(xué)性質(zhì)并符合安全條件的溫度下易于泵送拌和，或經(jīng)證明適當(dāng)提高泵送和拌和溫度時能保證改性瀝青的質(zhì)量，容易施工，可不要求測定135℃運(yùn)動粘度。（3）儲存穩(wěn)定性指標(biāo)適用于工廠生產(chǎn)的成品改性瀝青。（4）老化試驗(yàn)以旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)（RTFOT）為準(zhǔn)，允許以薄膜加熱試驗(yàn)（TFOT）代替，但必須在報(bào)告中注明。SHRPPG64-28技術(shù)要求表3樣品試驗(yàn)項(xiàng)目單位試驗(yàn)溫度（℃）指標(biāo)要求試驗(yàn)方法初始結(jié)合料粘度Pa.s135<3.0ASTMD44402閃點(diǎn)℃/>230SHRP-T448動態(tài)剪切試驗(yàn)G*/sinδKPa64>1.0SHRP-TPP5旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱（T2400）殘留物質(zhì)量損失%/<1.0/動態(tài)剪切試驗(yàn)G*/sinδKPa64>2.2SHRP-TPP5壓力老化殘留物（PP1）動態(tài)剪切試驗(yàn)G**sinδKPa22<5000SHRP-TPP5彎梁流變試驗(yàn)蠕變勁度SMPa-18<300SHRP-TPP1斜率m/>0.3SHRP-TPP1直接拉伸破壞應(yīng)變%-18>1.0SHRP-TPP3集料Superpave設(shè)計(jì)的混合料要求粗集料和細(xì)集料具有更多的棱角性（破碎面），這一要求可能導(dǎo)致混合料更稠更難以作業(yè)，這些會影響到攤鋪時施工和易性問題以及攤鋪時的壓實(shí)問題。然而，由于使用更多的棱角性集料，混合料的性能會有明顯的實(shí)質(zhì)性改善。粗集料質(zhì)量技術(shù)要求粗集料首先要選擇好軋石機(jī)械，采用反擊式或立柱式軋石機(jī)進(jìn)行破碎以減少針片顆粒。片石要采用無風(fēng)化、無表土的清潔片石，保證碎石的清潔。篩孔的尺寸應(yīng)與要求碎石的最大粒徑相匹配。必須使用潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，具有足夠的強(qiáng)度、耐磨耗性、堅(jiān)韌的、粗糙的、有棱角的優(yōu)質(zhì)石料，必須嚴(yán)格控制集料的扁平顆粒含量。粗集料的質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范“瀝青面層用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求”的規(guī)定（見表4）。瀝青面層用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求表4指標(biāo)單位高速公路及一級級公路試驗(yàn)方法表面層其他層次石料壓碎值不大于%2528T0316洛杉機(jī)磨耗損失失不大于于%2830T0317視密度不小小于t/m32.602.50T0304吸水率不大大于%2.03.0T0304堅(jiān)固性不大大于%1212T0314針片狀顆粒含量量不大于于%1010T0312水洗法<0..75mmm顆粒含量量不大于%11T0310軟石含量不不大于%15T0320石料磨光值不小于BPN42-T0321石料沖擊值不大于%25-T0322與瀝青的粘附性性不大大于級4T0616具有一定破碎面面積的破碎礫石的含量量不大大于%一個面:95兩個面:90T0327注：針片狀含量顆粒的最小厚度（或直徑）方向與最大長度（或?qū)挾龋┓较虻某叽绫壤秊?：3。如果工程所用上面層石料與瀝青粘附性差，必須采取抗剝離措施?？箘冸x措施可采用抗剝落劑，也可采用其它抗剝離措施，但必須進(jìn)過試驗(yàn)驗(yàn)證，以確定劑量和方法。細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求由于機(jī)制砂用堅(jiān)硬巖石反復(fù)碾碎而成，有良好的棱角性和嵌擠性能，并具有一定的粗細(xì)級配，能改善混合料的高溫穩(wěn)定性，因此本項(xiàng)目細(xì)集料要求采用機(jī)制砂，其質(zhì)量應(yīng)符合“細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求”（表5）的要求。細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求表5指標(biāo)技術(shù)要求指標(biāo)技術(shù)要求視密度不小于((T/m3)2.50砂當(dāng)量不小小于(%)50堅(jiān)固性(?0..3mm))不大于(%)12棱角性不小小于(%)42注：1.細(xì)集料的棱角性是指小于2.36mm集料未壓實(shí)空隙率。試驗(yàn)方法見AASHTOT304.2.細(xì)集料的砂當(dāng)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。試驗(yàn)方法見AASHTOT176.填料質(zhì)量技術(shù)要求填料宜采用石灰?guī)r經(jīng)磨細(xì)得到的礦料，原石料中的泥土雜質(zhì)應(yīng)除凈。礦料要求干燥、潔凈，其質(zhì)量應(yīng)符合表6的技術(shù)要求。嚴(yán)禁采用回收粉。瀝青面層用礦粉質(zhì)量技術(shù)要求表6指標(biāo)視密度不小于(t//m3)2.50含水量不大于(%))1粒度范圍＜00.6mmm(%)＜0.15mm(%%)＜0.075mmm(%%)10090～10075～100外觀無團(tuán)粒結(jié)塊親水系數(shù)＜1塑性指數(shù)＜4原材料的抽檢對原材料經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可組織進(jìn)場。如果在對原材料的檢測過程中，原材料質(zhì)量出現(xiàn)較大波動時，應(yīng)加大檢測頻率，以確保原材料的質(zhì)量，不合格材料堅(jiān)決退場。料場須進(jìn)行場地硬化，避免將料場的土混入碎石中，不同規(guī)格的料堆要嚴(yán)格區(qū)分，采取適當(dāng)?shù)母綦x措施，以免不同規(guī)格的碎石混雜在一起，料堆要有明顯標(biāo)識，防止上料時裝錯料。同時每車材料采取分層堆放的方法，在整個堆料區(qū)逐層向上堆放，以防止集料離析。最重要的是各個料堆集料產(chǎn)品的一致性，同時要保證集料足夠干燥。配合比設(shè)計(jì)Superpave體系包括了許多集料的變化。某些變化會影響施工而另一些則對施工有輕微的影響甚至一點(diǎn)影響都沒有。變化之一是Superpave集料級配要求，級配的范圍建立在Superpave設(shè)計(jì)集料結(jié)構(gòu)必須從級配控制點(diǎn)之間通過，且不宜通過限制區(qū)。Superpave集料級配控制點(diǎn)見表7，Superpave集料限制區(qū)界限見表8。Superpave集料級配控制點(diǎn)表7最大公稱尺寸―――控制點(diǎn)（通通過率）37.5mm25.0mm19.0mm12.5mm9.5mm篩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集料限制區(qū)界限表8最大公稱尺寸―――控制點(diǎn)（通通過率）37.5mm25.0mm19.0mm12.5mm9.5mm篩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混合料配合比設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按Superpave混合料設(shè)計(jì)的過程進(jìn)行，設(shè)計(jì)空隙率為4％，礦料骨架空隙率（VMA）、瀝青填隙率（VFA）必須滿足表9、10的要求。礦料骨架空隙率標(biāo)準(zhǔn)表9公稱最大粒徑最小VMA（％％）公稱最大粒徑最小VMA（％％）9.5mm1519.0mm1312.5mm1425.0mm12瀝青填隙率標(biāo)準(zhǔn)表10交通量ESALLS設(shè)計(jì)VFA(%%)交通量ESALLS設(shè)計(jì)VFA(%%)<3*10570-80<1*10865-75<3*10665-78≥1*10865-75Superpave計(jì)算粉膠比用有效瀝青用量進(jìn)行，配合比設(shè)計(jì)要求粗級配混合料粉膠比為，細(xì)級配混合料粉膠比為。同時Superpave設(shè)計(jì)的混合料也要在配合比的基礎(chǔ)上進(jìn)行車轍、彎曲、和凍融劈裂等各種性能檢驗(yàn)，不符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求的混合料，必須更換材料或重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。本工程要求進(jìn)行目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三步配合比設(shè)計(jì)，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后才可確定最終生產(chǎn)用配合比。施工一般規(guī)定（1）高性能瀝青混合料Superpave路面的施工除應(yīng)符合本指南的規(guī)定外，尚應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）的有關(guān)規(guī)定。（2）路面工程正式開工前，必須鋪筑500米試驗(yàn)路段，進(jìn)行高性能瀝青混合料Superpave的試拌、試鋪、和試壓試驗(yàn)，并據(jù)此制定正式的施工程序，以確保良好的施工質(zhì)量和路面施工的順利進(jìn)行。試驗(yàn)路試驗(yàn)應(yīng)開展如下工作：確定拌和溫度、拌和時間，驗(yàn)證礦料級配和瀝青用量；確定攤鋪溫度、攤鋪速度；確定壓實(shí)溫度、機(jī)械組合、壓實(shí)工藝及壓實(shí)遍數(shù)；檢驗(yàn)試驗(yàn)路施工質(zhì)量，不符合要求時應(yīng)找出原因，采取糾正措施，重新鋪筑試驗(yàn)路，直到滿足要求為止。（3）當(dāng)氣溫低于10℃時，不得進(jìn)行改性瀝青混合料路面施工。施工準(zhǔn)備（1）施工前應(yīng)按上述要求備好各類材料。（2）正式施工前應(yīng)準(zhǔn)備好需用的瀝青混合料生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)設(shè)備，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)工作。（3）鋪筑下面層前，在水泥穩(wěn)定碎石基層上噴灑透層油，同時立即撒布石屑，要求覆蓋面積為50％，透層油采用改性乳化瀝青，要求分兩層灑鋪，下面灑鋪油水比為4：6改性乳化瀝青0.3kg/m3，上面灑鋪油水比為6：4改性乳化瀝青0.4～0.8kg/m3，然后進(jìn)行瀝青混凝土下面層施工。同時面層與面層之間必須灑一層粘層油，粘層油采用改性乳化瀝青，用量為0.25~0.4kg/m3。透層油、粘層油灑鋪必須采用智能灑鋪車。攤鋪前必須將工作面清掃干凈，如用水沖，必須曬干后才能進(jìn)行下部作業(yè)。（4）瀝青混合料拌和與壓實(shí)溫度可按表11規(guī)定的范圍選擇。為保證施工溫度，應(yīng)該合理配置混合料的生產(chǎn)、攤鋪、碾壓機(jī)械，保證施工作業(yè)連續(xù)，所有工序在混合料溫度下降至110℃以前全部結(jié)束。高性能瀝青路面施工溫度表11施工工序90號瀝青施工溫度規(guī)定（℃）使用改性瀝青SBS類瀝青加熱溫度150～1600160-1655礦料加熱溫度比瀝青溫度高110～30190-2000瀝青混合料出廠廠溫度150～1655165-1800混合料儲料倉儲儲存溫度儲料過程中溫度度降低不超超過10混合料廢棄溫度度190不高于195運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場溫度度不低低于155不低于165攤鋪溫度不低低于150不低于160開始碾壓溫度不低于140不低于150碾壓終了時的表表面溫度不低于110不低于120開放交通的路表表溫度不高于于50不高于60拌和、運(yùn)輸、攤鋪Superpave混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪與普通瀝青混合料基本相同，施工時必須按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。對于粗級配的SSuperrpavee混合料的的拌和來說說，特別需需要集料要要足夠干燥燥，以減少少拌和時間間；同時硬硬的、相對對密度較大大的棱角性性集料對設(shè)設(shè)備造成的的磨損較大大，承包商商應(yīng)明白這這些增加機(jī)機(jī)械磨損的的可能性，因因此應(yīng)加大大監(jiān)督，判判斷機(jī)械養(yǎng)養(yǎng)護(hù)需要。為了減輕離析，提提高瀝青混混合料的均均勻性，在在施工階段段應(yīng)特別注注意以下問問題：（1）拌和廠要選擇擇合理的振振動篩篩孔孔，嚴(yán)格控控制將超粒粒徑料排除除出去，拌拌和機(jī)要解解決好漏粉粉問題，對對拌和機(jī)的的傳感器要要經(jīng)常標(biāo)定定；（2）拌和機(jī)每拌都都應(yīng)打印料料倉和瀝青青的數(shù)量，記記錄集料和和瀝青和混混合料的溫溫度，并隨隨時打印結(jié)結(jié)果與設(shè)計(jì)計(jì)值之間的的差值有無無大的波動動，如由疑疑問必須立立即停止拌拌和；（3）改性瀝青混合合料宜隨拌拌隨用，儲儲存時間不不宜超過224小時，儲儲存期間溫溫降不應(yīng)超超過10℃，且不得得發(fā)生結(jié)合合料老化、滴滴漏以及粗粗細(xì)集料顆顆粒離析。當(dāng)當(dāng)出現(xiàn)上述述情況時，應(yīng)應(yīng)予廢棄。（4）嚴(yán)格控制攤鋪鋪機(jī)鋪筑寬寬度，不得得超過6～8m，采用用兩臺攤鋪鋪機(jī)梯隊(duì)作作業(yè)，以防防止攤鋪過過程中的離離析。攤鋪鋪速度2MM/minn—2.5M/miin。攤鋪鋪溫度應(yīng)根根據(jù)瀝青標(biāo)標(biāo)號、粘度度、氣溫、攤攤鋪層厚度度確定。壓實(shí)工藝某些Superrpavee設(shè)計(jì)的混混合料不能能滿足壓實(shí)實(shí)要求，但但這不是新新問題，有有許多常規(guī)規(guī)HMA工程程要滿足壓壓實(shí)要求也也很困難，有有時也達(dá)不不到滿意的的密度。懂懂得Supperpaave設(shè)計(jì)計(jì)的混合料料如何與壓壓路機(jī)配合合作業(yè)是很很重要的，并并可由此獲獲得最佳密密度。在壓實(shí)細(xì)級配SSuperrpavee設(shè)計(jì)的混混合料與常常規(guī)HMAA混合料時時一般沒有有什么差別別，但偶爾爾會有點(diǎn)差差別，一個個差別可能能是Supperpaave設(shè)計(jì)計(jì)的混合料料破碎顆粒粒含量高，有有點(diǎn)難以壓壓實(shí)；另一一個差別可可能是Suuperppave混混合料的體體積設(shè)計(jì)比比馬歇爾混混合料的體體積設(shè)計(jì)得得出的最佳佳瀝青用量量低。較高高的破碎顆顆粒含量和和較低的瀝瀝青用量能能形成更穩(wěn)穩(wěn)定的混合合料，因而而也更難于于壓實(shí)。再再加上改性性瀝青的使使用，因此此也增加了了所要求的的壓實(shí)功。對于具有高粗集集料含量的的粗級配SSuperrpavee設(shè)計(jì)的混混合料，的的確與細(xì)級級配混合料料不同，粗粗級配混合合料冷卻較較快，缺乏乏足夠的壓壓實(shí)時間，這這就需要增增加壓路機(jī)機(jī)數(shù)量和更更密切注意意路面壓實(shí)實(shí)溫度。某些Superrpavee設(shè)計(jì)的混混合料在溫溫度93-1115℃時可能發(fā)發(fā)現(xiàn)有一個個不穩(wěn)定區(qū)區(qū)，可以在在這個溫度度以上或以以下獲得滿滿意的壓實(shí)實(shí)效果，可可是在這個個溫度范圍圍內(nèi)是不穩(wěn)穩(wěn)定的，不不能獲得足足夠的壓實(shí)實(shí)，因此最最好在達(dá)到到不穩(wěn)定區(qū)區(qū)之前獲得得最佳密度度。以下介紹幾種壓壓實(shí)方法，僅僅供試驗(yàn)段段施工時參參考。具體體壓實(shí)工藝藝及機(jī)械組組合根據(jù)試試驗(yàn)段確定定。方案1：初壓：12～118t雙鋼鋼輪振動壓壓路機(jī)靜壓壓1～2遍；復(fù)壓：25～330t膠膠輪壓路機(jī)機(jī)碾壓1～2遍→12～18t雙鋼鋼輪振動壓壓路機(jī)振動動（振動頻頻率宜為335～50Hzz，振幅宜宜為0.33～0.8mmm）1～2遍→膠輪壓路路機(jī)2～3遍；終壓：終壓應(yīng)緊緊跟在復(fù)壓壓后進(jìn)行。12～18t雙鋼輪振動壓路機(jī)靜壓2～3遍，并無明顯輪跡。方案2：初壓：12～118t雙鋼鋼輪振動壓壓路機(jī)靜壓壓1～2遍；復(fù)壓：25～330t膠輪輪壓路機(jī)碾碾壓1～2遍→12～18t雙鋼鋼輪振動壓壓路機(jī)（振振動頻率宜宜為35～50Hzz，振幅宜宜為0.33～0.8mmm）前進(jìn)方方向關(guān)閉振振動，后退退開振，共共1～2遍→膠輪壓路路機(jī)2～3遍；終壓：終壓應(yīng)緊緊跟在復(fù)壓壓后進(jìn)行。12～18t雙鋼輪振動壓路機(jī)靜壓2～3遍，并無明顯輪跡。方案3：初壓：12～118t雙鋼鋼輪振動壓壓路機(jī)靜壓壓1～2遍；復(fù)壓：25～330t膠輪輪壓路機(jī)碾碾壓2～3遍→12～18t雙鋼鋼輪振動壓壓路機(jī)靜壓壓2～3遍→25t膠輪輪壓路機(jī)22～3遍；終壓：終壓應(yīng)緊緊跟在復(fù)壓壓后進(jìn)行。12～18t雙鋼輪振動壓路機(jī)靜壓2～3遍，并無明顯輪跡。在碾壓過程中，應(yīng)應(yīng)注意各種種機(jī)械的銜銜接，同時時應(yīng)控制碾碾壓速度。并并保證路面面溫度符合合表11的要求求。四、施工質(zhì)量檢檢測項(xiàng)目高性能瀝青路面面Supeerpavve在開始始生產(chǎn)前，在在集料料堆堆取樣并進(jìn)進(jìn)行3點(diǎn)LTMFF的設(shè)計(jì)檢檢驗(yàn)，以建建立生產(chǎn)混混合料的設(shè)設(shè)計(jì)目標(biāo)值值，試驗(yàn)時時必須采用用與進(jìn)行混混合料驗(yàn)證證和質(zhì)量控控制試驗(yàn)相相同的設(shè)備備。第一天的生產(chǎn)要要用來進(jìn)行行混合料驗(yàn)驗(yàn)證，承包包商應(yīng)驗(yàn)證證廠拌生產(chǎn)產(chǎn)混合料是是在瀝青混混合料LTTMF設(shè)計(jì)計(jì)檢驗(yàn)允許許偏差之內(nèi)內(nèi)，見表112。瀝青混合料拌和和廠試拌混混合料Suup