沥青路面施工技术及质量控制

沥青路面施工技术及质量控制

交通运输部科学研究院

王书杰

沥青路面施工技术及质量控制材料优质设备先进设计合理级配稳定摊铺均匀压实充分材料优质

沥青沥青的选择气候分区

一级指标：高温指标，采用最近30年内年最热月的平均日最高气温的平均值作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候区划的一级指标。全年高于30℃的积温及连续高温的持续时间可作为辅助参考值。高温气候区123气候区名称夏炎热区夏热区夏凉区最热月平均最高气温(℃)>3020～30<20沥青的选择气候分区

二级指标：低温指标，采用最近30年内的极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子，并作为气候区划的二级指标。温降速率、冰冻指数可作为辅助参考值。低温气候区1234气候区名称冬严寒区冬寒区冬冷区冬温区极端最低气温(℃)<-37.0-37.0～-21.5-21.5～-9.0>-9.0沥青的选择气候分区

三级指标：雨量指标，采用最近30年内的年降水量的平均值作为反映沥青路面受雨(雪)水影响的气候因子。并作为气候区划的三级指标。雨日数可作为辅助参考值。雨量气候区1234气候区名称1.潮湿区2.湿润区3.半干区4.干旱区年降雨量(mm)>10001000～500500～250<250沥青的选择气候分区沥青的选择气候分区项目地区属于1-3-2区，夏炎热冬冷湿润区沥青的选择气候分区道路石油沥青技术要求标号110号90号70号针入度100～12080～10060～80气候分区2-12-23-21-11-21-32-12-21-31-42-12-22-3

沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通路段，宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青，也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级；对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。改性沥青热塑性橡胶类（（橡胶树脂类））：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）苯乙烯-聚乙烯（SB）橡胶类：天然橡胶（NR）丁苯橡胶（SBR）氯丁橡胶（CR）丁二烯橡胶（BR）树脂类：聚乙烯（PE）乙烯-乙酸乙烯（EVA）聚氯乙烯（PVC）配伍性相容性SBS沥青指标针入度针入度表征征沥青稠度度，通常稠稠度愈高的的沥青，针针入度值愈愈小，表示示沥青愈硬硬；相反稠稠度愈低的的沥青，针针入度值愈愈大，表示示沥青愈软软。我国现现行标准是是以针入度度为等级来来划分沥青青的标号。。100g初始穿透深度0.1mm

5秒后（25℃，100g,5S）(0.1mm)101520253035气候T20mm=（T空气-0.00618Lat2+0.2289Lat+42.2）×0.9545-17.78Tsurf=0.859Tair+1.7℃PG76-22高温等级低温等级性能等级最热月份：：气温：30~38℃路表：60~65℃延度（5cm/mim,15℃）（5cm/mim,10℃）(5cm/mim,5℃)SBS软化点条件软化点点：取液化化点与固化化点之间温温度间隔的的87.2%作为软化点点。我国国现行规范范试验法是是采用环球球法。软化化点是沥青青达到规定定条件粘度度时的温度度，所以软软化点既是是反映沥青材料热热稳定性的一个指标标，也是沥沥青粘性的的一种量度度。沥青的软化化点是试样样在规定尺尺寸的金属属环内，上上置规定尺尺寸和质量量的钢球，，放于水(或甘油)中，以(5±0.5)℃/min的速度加热热，至钢球球下沉达规规定距离(25.4mm)时的温度，，以℃表示示。SBS不小于75℃（规范要求求55℃）。SBS改性沥青技技术要求检验项目技术要求针入度（25℃，100g,5C）(0.1mm)50-70针入度指标PI-0.2～+1.0延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于30软化点(TR&B)(℃)不小于75动力粘度（60℃）(Pa.S)不小于800运动粘度（135℃）(Pa.S)不大于3闪点（℃）不小于230溶解度（%）不小于99离析，软化点差（℃）不大于2.5弹性恢复（25℃）（%）不小于75RTFOT试验后质量损失（%）不大于±1针入度比（25℃）（%）不小于65延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于20沥青检测沥青到场后后，施工单单位和监理理每车检测测三大指标标，合格后后，放可入入罐。针入度软化点延度集料资源特性与强度有关的指标标强度、压碎值、磨磨耗值、磨光值等等。与物理结构有关的的指标密度、吸水率与化学性质有关的的指标坚固性、粘附性能能等。加工特性与集料的加工设备备、加工工艺有关关的指标级配组成针片状含量棱角性含泥量砂当量我们需要什么样的的石料？集料强度颗粒形状表面纹理化学性质集料的吸水率母岩的选择强度高（＞100Mpa？）（压压碎值、洛杉矶磨磨耗损失）耐磨性好（上面层层：磨光值＞40BPN）中性或碱性（SiO2含量＜65%，SiO2含量＜52%）粘附性（＞4级）岩性：熔岩：玄武岩、安安山岩、辉绿岩（（上面层）沉积岩：石灰岩（（中下面层）集料加工生产设备备破碎设备颚破(PE)反击破(PF)圆锥破(PY)冲击破(PL、PCL)给料机除尘设备筛分设备典型的集料生产线线头破-颚破二破-圆锥破(或反击破)三破-整形破(或反击破)目的：级配稳定，，针片状少典型的石灰岩集料料生产线头破：颚式破碎机机将500mm的集料破碎到130mm以下.二破：反击式破碎碎机(或圆锥破)将130mm的集料破碎至40mm以下或部分成品.三破：反击破或冲冲击破将40mm以下或成品料破碎碎整形成最终成品品料.其它设备：振动喂喂料器、旋风布袋袋除尘设备、两套套振动筛常见的碎石生产线线组成二级颚破＋反击破三级颚破＋反击破＋冲冲击破颚破＋反击破＋反反击破颚破＋圆锥破＋反反击破颚破＋颚破＋反击击破四级颚破＋反击破＋反反击破＋冲击破（（整形破）头破二破三破除尘设备振动筛关于筛网规格设置置原则能够控制关键筛网网0.075、2.36、4.75、最大公称粒径4～6种规格集料供求基本平衡利于机械控制提高工作效率利于施工组织、各各层兼顾不同结构组合采用用不同的筛网规格格石料加工筛网的设设置13、20、25组合型路面？3mm、6mm、11mm、16mm、22mm，30mm3mm、6mm、11mm、16mm，22mm，30mm2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm，19mm，26.5mm级配稳定，减少溢溢料13、20、25组合型路面13型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～16mm20型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～16mm、16～22mm25型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～19mm、16～31.5mm粗集料检验项目目地源性指标：石料压碎值洛杉矶磨耗损失失视密度吸水率对沥青的粘附性性坚固性软石含量方解石、杂质含含量上面层石料磨光光值加工性指标针片状颗粒含量量含泥量筛分沥青面层用粗集集料质量技术要要求

层位、要求检测项目规范要求项目要求上面层中下面层上面层中下面层针片状颗粒含量大于9.5mm(%)不大于12151012针片状颗粒含量大于9.5mm(%)不大于18201518细集料砂当量（%)不小于6070细集料＜0.075mm颗粒含量(%)不大于1510母岩的技术标准准强度高（＞100Mpa）粘附性（＞5级）细集料检验项目目：表观相对密度坚固性棱角性亚甲蓝值砂当量含泥量筛分技术要求：母岩：建议石灰灰岩或类似碱性性石料S14（3~5mm），S16（0~3mm）0.075mm通过率不大于10%砂当量宜大于70%沥青面层用细集集料质量技术要要求规格公称粒径(mm)通过下列方筛孔(mm)的质量百分率（%）4.752.361.180.60.30.150.075S160－310080～10050～8025～608～450～250～15项目单位技术要求试验方法表观相对密度不小于t/m32.50T0328坚固性(>0.3mm部分)不小于％12T0340含泥量(小于0.075mm的含量)不大于％3T0333砂当量不小于％60（70）T0334亚甲蓝值不大于g/kg25T0349设备先进拌和站产量240t/h以上间歇式沥青青混合料拌和站站.另宜配有80T以上热贮料仓，，全部生产过程程由计算机自动动控制。配有良好的打印印装置。拌和机应配备良良好的二级除尘尘装置；5个或5个以上热料仓500T以上的沥青罐好的拌和楼主要要体现在：1、良好的温控系系统2、准确的称量系系统德基4000型西筑-4000型摊铺机两台同型号的沥沥青混合料摊铺铺机ABG8820摊铺机梯队摊铺中大1600摊铺机全幅摊铺福格勒摊铺机全幅摊铺中下面层两台摊铺机梯队队摊铺；上面层一台抗离析大宽宽度全幅摊铺机机摊铺。压路机双钢轮压路机13t以上3台胶轮压路机30t以上4台。运输车车载重量量20T以上的的自卸卸汽车车运运力足足够设计合合理路面结结构组组合设设计沥青混混合料料配合合比设设计结构组组合设设计上面层层AC-13、AC-16、SMA13、SMA16、橡胶沥沥青AR-AC13、OGFC-13中面层层AC-20、Sup-20下面层层AC-25、Sup-25、ATB-25路面结结构4cmAC-13改性沥青混凝土上面层6cmAC-20普通沥青混凝土下面层8cmAC-25普通沥青混凝土下面层36cm水泥稳定级配碎石基层20cm低剂量水泥碎石底基层主线路路面结结构沥青混混合料料设计计目标配配合比比设计计集料级级配设设计油石比比设计计稳定度度、密密度、、流值值、空空隙率率、矿矿料间间隙率率、饱饱和度度与油油石比比的关关系性能验验证抗水损损害：：浸水水马歇歇尔稳稳定度度试验验与冻冻融劈劈裂试试验。。高温稳稳定性性：动动稳定定度试试验低温抗抗裂性性：低低温小小梁试试验。。渗水系系数检检验（（渗水水试验验）生产配配合比比设计计目标配配合比比工地地验证证生产配配合比比确定定生产配配合比比验证证试拌试试铺目标配配合比比设计计遵循循原则则1.首先确确定粗粗型或或细型型的混混合料料。对对夏季季高温温高，，高温温持续续长，，重载载交通通多的的路段段，宜宜选用用粗型型密级级配沥沥青混混合料料，并并取较较高的的设计计空隙隙率；；对冬冬季低低温低低、且且低温温持续续时间间长的的地区区，或或者重重载交交通较较少的的路段段，宜宜选用用细型型密级级配混混合料料，并并取较较低的的设计计空隙隙率。。2.为确保保高温温抗车车辙能能力，，同时时兼顾顾低温温抗裂裂性能能的需需要。。配合合比设设计时时宜适适当减减少公公称粒粒径附附近的的粗集集料用用量，，减少少0.6mm以下部部分细细粉的的用量量，使使中等等粒径径集料料较多多，形形成S型级配配曲线线，并并取中中等或或偏高高水平平的设设计空空隙率率。3.确定各各层的的工程程设计计级配配范围围时应应考虑虑不同同层位位的功功能需需要，，经组组合设设计的的沥青青路面面应能能满足足耐久久、稳稳定、、密水水、抗抗滑等等要求求。4.根据公路等等级和施工工设备的控控制水平，，确定工程程设计级配配范围应比比规范级配配范围窄，，其中4.75mm和2.36mm通过率的上上下限差值值宜小于12％。5.沥青混合料料的配合比比设计应充充分考虑施施工性能，，使沥青混混合料容易易摊铺和压压实，避免免造成严重重的离析现现象。

类型

方筛孔尺寸（mm）AC-13AC-20AC-2531.5∕∕10026.5∕10090-10019.0∕90-10070-9016.010074-9060-8213.290-10062-8251-739.560-8050-7040-654.7530-5332-4624-482.3620-4022-3614-321.1815-3016-2810-240.610-2310-227-180.37-186-166-140.155-124-124-100.0754-83-73-7沥青面层技技术标准注：①、沥沥青混凝土土混合料矿矿料间隙率率（VMA,%）当马歇尔尔试件设计计空隙率（（%）为4、5、6时，分别为为13、14、15，当设计空空隙率不是是整数时，，用内插法法确定要求求的最小VMA；②、配合比比设计中，，粉胶比宜宜控制在0.8～1.2范围内。试验项目技术要求AC-13AC-20AC-25击实次数（次）双面各击实75次双面各击实75次双面各击实75次稳定度（kN）≥8流值（0.01mm）15-40空隙率（%）3-53-53-6沥青饱和度（%）65-7565-7555-70混合料类型设计空隙率（%）AC-13AC-20AC-25VMA不小于312.51211413.51312514.51413615.51514沥青面层技技术标准沥青混合料性能技术指标要求性能类型试验项目性能指标普通沥青混合料改性沥青混合料试验方法高温性能动稳定度（次/mm）10003000T0719水稳定性残留稳定度（%）8085T07090冻融劈裂（%）7580T0729低温性能小梁弯曲20002500T0715渗水性能渗水系数（ml/min）车辙板试件120T09712.3802.3902.4002.4102.4202.4302.4402.4503.84.34.85.35.8油石比（%）毛体积相对密度20.022.024.026.028.030.032.03.84.34.85.35.8油石比（%）流值（0.1mm）45.050.055.060.065.070.075.080.085.090.03.84.34.85.35.8油石比（%）饱和度（%）14.114.314.514.714.9矿料间隙率%3.84.34.85.35.8公共范围流值稳定度饱和度空隙率密度油石比（%）1.52.53.54.55.56.57.53.84.34.85.35.8油石比（%）空隙率（%）11.012.013.014.015.03.84.34.85.35.8油石比（%）稳定度（kN）2、生产配合合比设计1.以目标配合合比设计级级配为基础础确定热料料仓配合比比。2.以目标配合合比设计的的最佳沥青青用量±0.3％等3个沥青用量量进行马歇歇尔试验和和试拌，通通过室内试试验和从拌拌和机取样样试验综合合确定生产产配合比的的最佳沥青青用量，由由此确定的的最佳沥青青用量与目目标配合比比设计的结结果的差值值不宜大于于±0.2％。3、生产配合合比设计验验证（试拌拌试铺）用生产配合合比进行试试拌，沥青青混合料的的技术指标标合格后铺铺筑试铺段段。取试铺铺用的沥青青混合料进进行马歇尔尔试验检验验和沥青含含量、筛分分试验，检检验标准配配合比矿料料合成级配配中，至少少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大大粒径筛孔孔的通过率率接近目标标配合比级级配值，由由此确定正正常生产用用的标准配配合比。配合比设计计性能检验验1.高温稳定性性检验（车车辙试验））2.水稳定性检检验（浸水水马歇尔、、冻融劈裂裂试验）3.低温抗裂性性能检验（（低温小梁梁试验）4.渗水系数检检验（渗水水试验）生产配合比比设计验证证（试拌试试铺）①钻芯检测厚厚度结合施施工压实厚厚度与松铺铺厚度，确确定摊铺机机的松铺系系数。②通过试验验段施工确确定合理的的施工机械械型号、数数量、组合合方式、落落实技术培培训、技术术岗位及最最佳工艺流流程和生产产效率。③、通过试试拌和机的的上料速度度、拌和数数量与时间间、拌和温温度、集料料变化与波波动的调控控手段等施施工工艺。。④、通过试试铺确定各各种混合料料的摊铺温温度、摊铺铺速度、摊摊铺宽度、、初步振捣捣夯实的方方法、自动动找平方式式等施工工工艺、梯形形摊铺时两两台摊铺机机的摊铺厚厚度和宽度度协调方式式。⑤、通过碾碾压确定适适宜的压路路机类型和和数量、碾碾压速度、、碾压顺序序、碾压温温度和遍数数等施工工工艺，施工工缝处理方方式等。⑥、建立，，健全质保保体系，探探索一套有有效的质量量控制方法法。通过对对各道工序序的偏差分分析，提出出合理的工工艺控制参参数和改进进措施。在试铺路面面的铺筑过过程中，检检查施工工工艺、技术术措施是否否符合要求求，测温、、观色、取取样，并记记录试验与与检测结果果，检查各各种技术指指标情况，，对出现的的问题提出出改进意见见。怎样看待配配合比组成成设计三阶段设计计是完整的的整体，缺缺一不可综合项目特特点、气候候环境、交交通状况、、地材情况况及使用经经验一个合理的的配合比设设计所带来来的效益是是无法估量量的好的配比应应具备以下下特点：良好的路用用性能+优良的施工工性能+经济性强级配稳定控制要点：：材料稳定拌和均匀保证级配稳稳定不同料源原原材料，分分堆使用；；定期进行热热料仓筛分分（原材料料级配变化化、窜仓））；混合料抽提提（滞后性性）与铺面面外观相结结合，发现现级配变动动及时调整整；配备打印装装置，逐盘盘打印混合合料生产记记录。重视视打印记录录：判定拌拌和楼稳定定性，热料料仓筛分与与打印记录录结合，进进行分盘和和总量校核核；及时发发现拌和楼楼系统误差差。应定期对筛筛网进行清清刷。定期对拌和和楼计量和和测温进行行校核。推荐筛网尺尺寸要求热料仓筛网网设置原则则尽量与冷料料仓做到一一一对应对混合料级级配中的关关键筛网进进行控制对于养护工工程，还应应考虑各层层交叉施工工的不可避避免，尽量量做到各层层混合料筛筛网可以共共用。AC-13：3.5mm、6mm、11mm、16mmAC-20：3.5mm、6mm、11mm、22mmAC-25：3.5mm、6mm、11mm、22mm、30mm冷料仓离析析与混料梯形开口，，人工松动动；保证料位稳稳定，加高高挡板。料仓上部部增加钢钢筋网，，防止超超粒径、、树根等等杂物进进入。矿料级配配与生产产设计标标准级配配的允许许差值mm±2%≤mm±3%≥mm±5%每天结束束后，用用拌和楼楼打印的的各料数数量，进进行总量量控制。。以各仓仓用量及及各仓筛筛分结果果，在线线抽查矿矿料级配配；计算算平均施施工级配配和油石石比，与与设计结结果进行行校核；；以每天天产量计计算平均均厚度，，与路面面设计厚厚度进行行校核。。沥青混合合料的施施工温度度（℃））

沥青种类改性沥青（℃）项目

规范项目要求沥青加热温度不大于175170-175混合料出厂温度170-185175-185运输到现场温度不低于165不低于170摊铺温度不低于160不低于165初压开始温度不低于150不低于160碾压终了表面温度不低于90不低于110集料温度度应比沥沥青高10～15℃，热混合合料成品品在贮料料仓储存存后，其其温度下下降不应应超过10℃。摊铺均匀匀摊铺均匀匀要点：：运输环节节摊铺环节节运输汽车底板板应光滑滑，应涂涂一薄层层防粘剂剂，上路路时，车车轮应干干净不正确的的装料导导致离析析运料车正正确装料料方式下面层两两台摊铺铺机梯队队摊铺；；两台摊摊铺机铺铺装宽度度分别为为5.5m，5.0m，靠中央央分隔带带侧摊铺铺机在前前，两台台摊铺机机距离不不超过15m。中上面层层一台抗抗离析大大宽度摊摊铺机全全幅摊铺铺。要点：1、匀速不不间断（（2~4m/s);2、布料均均匀，高高度一致致。下面层梯队摊铺上面层全幅摊铺摊铺过程程中质量量控制要要点检查熨平平板是否否光滑？？拼接是是否平整整、密实实？检查料位位控制器器是否灵灵敏？螺螺旋布料料器长度度是否合合适？检查摊铺铺机振捣捣设备是是否正常常？摊铺前检检查熨平平板是否否预热？？随时检查查摊铺厚厚度、路路拱、横横坡度等等。随时检查查摊铺温温度。注意观查查铺面效效果。减少收斗斗次数，，控制拢拢料时机机和幅度度料车卸料料专人指指挥，前前后车协协调，控控制拢料料幅度。。螺旋布料料器料位位应合适适尽量使用用长螺旋旋压实充分碾压原则高温、紧跟、、慢压、小水水碾压程序初始的压实集料移动附加的压实沥青移动表面平整初压终压复压碾压机械：建建议配置30T及以上胶轮压路机4台，13T以上双钢轮压压路机3台，1~2T小型压路机一一台。碾压方式：通通过试验段决决定；典型组合：钢钢轮静压1遍＋钢轮振1遍＋胶轮碾压压6～8遍＋钢轮收光光1～2遍，胶轮压路路机1遍；避免混合料温温度下降后开开强振，导致致集料振碎。。增加胶轮碾压压，优点：适适于嵌挤型混混合料碾压，，压实效果好好，封闭表面面孔隙，提高高密水性；加强沥青混合合料的温度控控制加强沥青混合合料的温度控控制及沥青混混合料施工温温度的检测，，从各个环节节保证混合料料温度。采用数字显示示插入式热电电偶温度计检检测沥青混合合料的出厂温温度和运到现现场温度。插插入深度要大大于150mm，在运料卡车车侧面中部设设专用检测孔孔，孔口距车车箱底面约300mm。碾压过程中常常见的问题喷水过多碾压段落太长长，温度损失失大现在的长度70~80米适宜的长度30~40米运料车辆保温温措施不足急转弯急转弯压路机停在热热的路面上施工接缝的处处理新铺沥青层拟铲除的沥青层接缝位置三米直尺不正确的横向向接缝示意图图其它注意事项项关于污染问题题上层施工前应应进行彻底清清扫粘层油施工后后应封闭交通通避免运输车辆辆的二次污染染(1)透层、粘层检测：透层：0.7~0.9kg/m2粘层：0.3~0.6kg/m2(2)同步碎石封层层1、乳化沥青采用70号A级石油沥青加工工，沥青用量为1Kg/m2,2、碎石3～5mm撒布量为铺满满60～80％之间，碎石必须洁洁净、干燥；；3、智能撒布车车撒布；4、胶轮碾压2~3遍。施工阶段质量量检测施工阶段质量量检测（1）沥青混合料料抽样检验①每个拌合楼楼每天上午和和下午各取一一次沥青混合合料样，以测测定级配、油油石比、稳定定度、流值、、标准相对密密度、最大相相对理论密度度、空隙率、、矿料间隙率率、沥青饱和和度等物理力力学指标。必必要时检验动动稳定度、浸浸水马歇尔残残留稳定度和和冻融劈裂残残留强度比。。②不定期对热热料仓筛分，，然后检验热热料级配是否否满足要求，，如果不满足足要求应调整整热料仓的材材料比例并重重新试拌，直直到满足要求求为止。③油石比的检检测采用离心心式抽提法。。施工阶段质量量检测（2）压实度的检检测采取压实度和和空隙率双重重控制标准。。压实度评定定以钻芯样为为准，取芯后后用混合料回回填芯洞并予予以夯实。压压实度和空隙隙率的计算所所采用当天的的马歇尔标准准相对密度和和最大相对理理论密度，当当