寒冷地区沥青路面施工工法

1、寒冷地区改性沥青SMA路面施工工法1工法特点1.1针对寒冷地区沥青混凝土路面低温裂缝病害严重特点，主要 考虑沥青路面低温抗裂性能。在改性沥青SMA混合料配合比设计中， 改性沥青用量、纤维稳定剂掺量、矿粉用量采用高限，提高混合料中 改性沥青马蹄脂数量，增强结合料拉伸性能，提高混合料的低温抗裂 性能。1.2寒冷地区施工期间平均温度较低，改性沥青SMA用于表面层， 厚度较薄，温度散失快。施工过程中保证混合料温度处于较高状态很 关键，沥青加热温度、集料加热温度采用高值，混合料运输严密覆盖， 减少热量损失，使混合料摊铺时处于高温状态，压路机紧跟摊铺机碾 压，使混合料在高温条件下快速成型，确保SMA路面整

2、体质量。2适用范围本工法适用于寒冷地区高等级公路、城市干道、机场跑道等使用 热拌改性沥青SMA路面施工。3工艺原理3.1改性沥青、矿粉、纤维稳定剂采用高限，SMA中改性沥青马 蹄脂数量增加，使改性沥青马蹄脂的韧性和柔性更好，混合料低温变 形性能增强，结合料的拉伸性能提高，大幅提高混合料的低温抗裂性。3.2寒冷地区施工期平均气温相对较低，SMA 一般用于表面层， 温度散失快，混合料温度较低时，影响路面平整度及碾压质量，在拌和、运输、摊铺、碾压过程中强调温度控制，使混合料在高温下快速 成型，确保SMA路面的施工质量。4施工工艺流程及操作要点4.1工艺流程图4.1施工工艺流程图4.2.1施工准备1混

3、合料配合比设计SMA混合料配合比设计方法与热拌沥青混合料配合比过程大致相 同，区别在于SMA混合料不只将马歇尔试验的稳定度、流值作为重要 控制指标，还必须进行谢伦堡析漏试验和肯特堡飞散试验，室内试验 要注意保持高温进行。为提高混合料低温抗裂性能，在配合比设计中， 沥青、矿粉、纤维稳定剂用量要采用高限，沥青用量采用5.8-6%，矿 粉用量采用12%，纤维稳定剂用量0.3%。抗剥落剂、石料质量应严格 要求，采用改性沥青，增加沥青玛蹄脂与集料间的粘附性，减小空隙 率，减少低温产生的裂缝。另外对构造深度、渗水性能严格检测，保 证路面抗滑性能及渗水指标。表4.2.1-1改性沥青SMA路面与改性沥青砼路面

4、比较检测指标改性沥青路面改性沥青SMA路面备注动稳定度（次/mm）15834500高温稳定性浸水马歇尔试验83.289.3水稳性低温抗裂31143334低温抗裂性能构造深度mm0.560.801.021.39抗滑平整度（均方差mm）0.440.600.350.45行车舒适性透水情况不透水不透水水损害表4.2.1-2低温抗裂性能检测结果试验项目试验结果规范要求破坏强度（mpa）6.57破坏应变（ ）3334N3000破坏劲度pa）2300.2采用烘干法进行沥青析漏损失，谢伦堡析漏损失为0.07%，符合要求，肯特堡飞散损失为5.6%，符合要求。高温稳定性（车辙试验）：从实验结果看出（表5-1）,

5、SMA混合 料高温稳定性远远大于改性沥青混合料；所以改性沥WSMA混合料具 有极大的高温抗车辙能力，由于哈双高速公路车流量大，大型货车、 超载车辆较多，在夏季高温时，这种抗车辙能力就显得尤为重要。低温抗裂性能：黑龙江位于北纬42度左右，冬季寒冷、最底气温 可达-37C，夏季炎热，全年温差达70C，沥青路面低温收缩开裂是 相当严峻的问题，通过检测结果看（表5-2），沥青通过SBS改性以后， 针入度减少、软化点升高、高温粘度增大、低温延度增大，沥青各项 指标在高温及低温两个方面都有大幅度提高。抗滑：从表中可以看出，SMA路面构造深度可达到1.02mm以上， 而普通沥青混凝土路面的构造深度一般为0.

6、60mm左右，在抗滑方面 SMA路面具有很大的优势。2拌和站选址及建设选址合理，具有较好运输条件，能连续拌和供料满足现场摊铺要 求。场地应有足够大的空间，符合国家环保、安全、环境、消防等有 关规定。防雨设施齐备，保证集料（尤其是细集料、填料）的防潮； 料场、道路采用粒类材料硬化，保证矿料不被污染，各种集料间要砌 筑隔离墙，保证各规格材料不相互混杂。3下承层检查及验收应对下承层进行检查验收，其各项技术指标均应合格后方可进行摊铺工序。摊铺改性沥青混合料时，应对下层进行认真清理、打扫干 净，喷洒透层油或粘层油后进行。在铺筑上层时应对下承层喷洒粘层 油，喷洒时严格控制油质和用油量，路面不干净、潮湿，气

7、温低于 10C时禁止喷洒，喷洒与涂刷粘层油时都要均匀，并防止污染，采用 乳化沥青粘层油时须等待乳化沥青破乳水分蒸发后，才能进行上面层 摊铺。4施工放样改性沥青混合料多用于表面层，放样只需控制平面轮廓或行走路 线即可。在摊铺机上将摊铺厚度和横坡度控制准确。5机械准备施工前均应对机械设备进行检查和准备，保证机械设备的完好 率。4.2.2混合料的拌和1在保证混合料出场温度的前提下，沥青的加热温度不要太高， 一般控制在170C-175C，防止沥青老化。根据当时施工现场实测的气温、地温、风速等情况，综合来确定 集料加热温度一般为205C，改性沥青混合料的出厂温度易控制在 180-190C，高于 200C

8、废弃。2 SMA与普通沥青混凝土不同在于SMA为间断级配，5mm以上粗 集料（含量）占75%以上，通过试验确定粗集料仓的材料比例，保证 粗集料的供应；SMA混合料矿粉使用比例是普通混凝土的两倍，采用 两个螺旋升送器供料，通过试验确定矿粉供料设备和人力安排；废粉 通过管道排放至到预设水塘清除；纤维稳定剂在粗集料放料的同时投 入，利用粗集料拌和的打击力将纤维打散，同时增加干拌时间10s, 纤维稳定剂的投放要专人负责，保证投入的数量、时间准确。3拌和机配备配合比和温度的自动检测和记录设备，了解矿料级 配和拌和温度的真实数据。SMA混合料储存不能过夜，拌和当天必须 使用完毕。4.2.3混合料的运输1改

9、性沥青混合料的运输应考虑拌和能力、运距、道路情况、车 辆吨位等因素，合理确定车辆数量，易使用40T以上自卸翻斗车。2运输车辆的车厢应严密并保持清洁，因SMA的沥青玛蹄脂粘性 较大，应在车厢内涂刷或喷洒防粘液（柴油：水=1： 3），喷涂后不能 有多余液体聚集于车厢底。每次卸料后安排专人检查，车厢内必须保 证卸料干净。3装车时，应尽量缩小混合料的出口与车厢的距离，装车时按前、 后、中三次装满，每装一次移动一次车位，以减少混合料离析。4从拌和站到施工现场，无论运距远近，无论气温高低，都采用 两层帆布中间夹棉毯覆盖混合料，且摊铺时不掀开覆盖，以减少运输 温度下降。5混合料现场等候待摊铺时，现场施工人员

10、应对每车混合料目测 检查和温度测量，签收运料单，发现混合料不满足要求立即废弃。4.2.4混合料摊铺1选择大功率摊铺机（DF145CS），按工程要求选择确定摊铺机熨 平板宽度、设定摊铺厚度和拱度，并将其调整准确。2摊铺速度一般不超过3m/min。3自卸汽车中的混合料经检查符合要求后，卸料车缓慢后退至机 前卸料，摊铺机边授料，边将混合料分送到分料室，并按事先选定的 摊铺速度摊铺，卸完混合料自卸车要立即驶离摊铺机，第二台料车应 立即倒至摊铺机前20-30cm，挂空挡等候卸料，以保证摊铺机匀速不 停地摊铺，摊铺温度控制在170C以上。4.2.5混合料碾压成型1混合料碾压成型是保证改性沥青混凝土路面质量

11、的关键，改性 沥青SMA使用在表面层，厚度一般较薄，混合料温度下降较快，高温 碾压尤为重要；要特别注意，改性沥青SMA路面只能用钢轮压路机碾 压，因为轮胎压路机碾压时的揉搓作用将使玛蹄脂上浮，使构造深度 降低，造成泛油，影响路面的抗滑性能；在碾压过程中要严格贯彻“紧 跟、慢压、高频、低幅”原则；严格控制碾压速度和碾压遍数，严防 过压造成粗集料棱角的破损。压实标准宜采用马歇尔试验密度 97%-98%和最大理论密度93%-97%控制。2混合料碾压按照初压、复压、终压三阶段进行。初压时的温度宜控制在155-165C的范围内，低温施工时，应提 高5-10C。宜用激振力180KN双钢轮、双振动压路机紧跟

12、碾压，前 进时关闭振动装置静压，以2-3km/h的速度碾压，返回时沿前进轮迹 振动碾压，速度3-4km/h。复压宜紧跟初压，与初压无明显界限，在较高温度下进行，利于 碾压密实。复压温度控制在145-155C。通常使用双钢轮、双振动压 路机碾压，碾压遍数参照试铺段结果，通常2-3遍，碾压速度可以控 制在 3-4km/h。终压紧跟复压之后，一般双钢轮静碾1遍，终压结束时混合料温度宜不低于140 C。为保证不漏压，宜安排专人对压路机进行管理，并设置明显标志， 划分出初压、复压、终压区。4.2.6接缝处理SMA路面接缝处理十分重要，直接影响路面的平整度和外观，施 工中要严格控制，保证接缝质量。4.2.

13、7开放交通。SMA路面应待摊铺层完全自然冷却，表面温度低于50C后，方可 开放交通，需要提早开放交通时，可洒水冷却降低路面温度。5人员、材料与设备5.1人员表5.1主要劳动力组织表序号工种人数作业内容1工长2施工现场的管理、安排2质检员2施工过程监控、工程质量检验3测量员2施工作业面放样4试验员2试验检测5机械操作手12摊铺、碾压、洒水养生等6民工15作业面辅助生产5.2材料5.2.1改性沥青改性沥青是混合料胶凝材料，其品质优劣对改性沥青混凝土路面 质量至关重要。成品改性沥青在到达现场储存时，改性沥青罐中必须 加设搅拌设备，使用前搅拌均匀，在施工过程中要定期取样检验产品 质量，发生质量不合格时

14、不得使用。SMA路面宜采用比当地常用沥青 标号偏小的沥青。5.2.2粗集料从料源入手，选择优质碱性石料为原料，破碎机采用锤式破碎机 破碎，选用酸性石料时要考虑粘附性的要求，掺加适量消石灰或抗剥 落剂。粗集料宜用石质坚硬、粗糙、清洁、不易风化的颗粒。严格控 制集料的含泥量及表面粉尘量，减少拌和过程中废粉数量，提高拌和 机的工作效率。表5.2.2-1 SMA使用粗集料质量要求指标单位技术要求试验方法石料压碎值不大于%25T0316洛杉矶磨耗损失不大于%30T0317视密度不小于t/m32.60T0304吸水率不大于%2.0T0304与沥青的粘附性不小于级4T0616坚固性不大于%12T0314针片

15、状颗粒含量不大于%15T0312水洗法0.075颗粒含量 不大于%1T0310软石含量不大于%1T0321石料磨光值不小于BPN42T03275.2.3细集料细集料宜采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当颗粒 级配的人工轧制的米砂或石屑，宜采用石灰岩轧制，不能使用轧石场的下脚料，可使用适量优质天然砂。表5.2.3-1 SMA使用细集料质量要求指标单位技术要求试验方法视密度不小于t/m32.50T0329坚固性不大于%12T0340砂当量不小于%60T0334塑性指数%无T011或丁0119（土工试验）棱角性和粗糙度实测5.2.4填料宜采用石灰岩或强基性岩石等憎水性石料类，磨细的矿粉，要求

16、原石料必须干净无杂质，矿粉必须干燥、清洁。表5.2.4-1 SMA使用填料质量要求指标单位技术要求试验方法视密度不小于t/m32.50T0352含水量不大于%1烘干法颗粒范围0.6mm%100T0351颗粒范围%90-100颗粒范围%75-100外观无团粒、不结块塑性指数%无T0118 或 T0119 （土工试验）5.2.5纤维稳定剂根据设计要求，确定稳定剂类型，并保证稳定剂的质量，在250C的干拌温度下不变质、不发脆，使用的纤维必须符合环保要求。表5.3-1主要机械设备配备表序号机械设备名称规格型号单位数量备 注1间歇式沥青混凝土拌和站320t/h台1大产量满足生产率要求2沥青砼摊铺机DF1

17、45CS台3一台备用，自动找平功能 良好3双光轮压路机DD130台3该型号压路机振动力、宽 度大4自卸汽车20T以上台20根据运距确定5外电变压器620KVA100KVA台16发电机500KW台1具备外电条件7装载机ZL50台48洒油罐车4-8T台29矿粉罐8-15T个310洒水车5-8T台2表5.3-2主要试验仪器配备表序号试验仪器名称规格型号单位数量备注1沥青集料方孔筛0.075-30mm套22负压筛析仪FYS-150B台13压碎值测定仪台14灌砂筒165mm套35标定罐150mm50mm台16勃氏比表面积仪DBT-127台17离心式沥青抽提仪DLC-III台18多功能电动脱模机DTM-I

18、I台19针片状规准仪5-40mm台1序号试验仪器名称规格型号单位数量备注10沥青延度仪LQY-150台111调温调速低温度仪LYY-8台112马歇尔电动击实仪LD139-II台113马歇尔试验仪JWFU-3台114水溶恒温振荡器JZ7-SHA-C台115多功能电动击实仪BKJ-III只116沥青针入度仪DZR-III只117沥青软化点测定仪SYD-2806套118自动混合料搅拌机BH-10台119游标卡尺0-200mm把120抗压夹具40mmX40mm套121三角容量瓶250ML个622电动取芯机台16质量控制6.1引用规范标准6.1.1公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004 )6

19、.1.2公路工程集料试验规程(JTG E422005)6.1.3公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTG E51-2009)6.1.4公路路基路面现场试验规程(JT GE602008)6.1.5公路工程岩石试验规程(JTG E412005)6.1.6公路工程施工安全技术规范(JTGF92015)6.1.7公路工程技术标准(JTG B01-2014)6.1.8公路工程质量检验评定标准(JTG F801-2012)6.1.9公路工程沥青及沥青结合料试验规程(JTJ052-2000 )6.2控制措施6.2.1对施工过程温度检测，保证混合料在高温条件下成型。6.2.2进场改性沥青按规定进行取样，对改性沥青质量严格检测。6.2.3试验室要准确控制配合比，通过每天检测数据进行调控， 严格控制改性沥青、矿粉、纤维稳定剂用量。6.2.4拌和站应严格按配合比通知的比例配料开盘，不得改变， 发现问题及时反馈停机，做好计量校准和数量分析与验证，严格控制 拌和温度与拌和时间。6.2.5摊铺速度应与拌和能力匹配，按碾压组合，碾压工序与遍 数进行碾压。6.2.6认真按照规范要求的质量检测项目、频率、方法进行检测 控制。6.2.7对纤维的质量误差要严格控制，不应超过要求数量 1