沥青下面层施工指南.doc
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1、武吉高速公路沥青路面下面层(AC-25)沥青混合料施工指导意见根据武吉高速公路设计文件和部颁公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)要求,结合省内外已建成高等级公路的施工经验,特提出如下指导意见。一、集料级配沥青路面下面层采用AC-25型级配。沥青混合料矿料级配工程设计范围应符合表一的规定。表1 沥青下面层矿料级配通过率(%)范围级配类型下列筛孔(mm)的通过率(%)31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-2510090-10075-9065-8357-7645-6524-5216-4212-338-245-174-133-
2、7二、原材料技术要求(1)沥青 沥青下面层采用中石油高富牌(广东佛山产)AH70道路石油沥青,其技术要求见表二。每批次沥青起运前,由沥青供应商通知项目办派员到沥青始发站共同取样送专业试验检测机构检验,并同时提供沥青原产地和项目办指令的试验检测机构出具的质量证明;沥青运抵工地后,由监理代表处(A、B、C、D四段轮流)会同本辖段内承包人取样委托进行沥青全套指标检验,各驻地办和承包人在工地分别按1批(次)/200吨对沥青常规指标进行检验。表2 道路石油沥青技术要求检 验 项 目70#针入度(25,100g,5S)(0.1mm)6080延度(5cm/mim,15)(cm) 不小于100延度(5cm/m
3、im,10)(cm) 不小于15软化点(环球法)() 不小于46溶解度(三氯乙烯)(%) 不小于99.5针入度指数PI-1.5+1.0薄膜加热试验163,5h质量变化(%) 不大于0.8针入度比(%) 不小于61延度(10)(cm) 不小于6闪点(COC)() 不小于260含蜡量(蒸馏法)(%) 不大于2.2密度(15)(g/cm3) 实测动力粘度(绝对粘度,60)(PaS) 不小于180(2)粗集料 本项目粗集料全部采用反击式破碎机轧制的碎石,生产线应安装“废料带”和吸尘器装置。石料选材应坚硬、清洁、不含风化颗粒,开采源应经过监理代表处验证合格,并经项目办审核批准才能组织开采。承包人对进场的
4、粗集料应按1批(次)/1000吨(驻地办按1批(次)/2000 吨)检验,检验时取样应具有代表性。其技术要求见表3。表3 沥青下面层用粗集料质量技术要求检 验 项 目技术要求石料压碎值 不大于(%)28洛杉矶磨耗损失 不大于(%)30视密度 不小于(t/m3)2.50吸水率 不大于(%)2.5对沥青的粘附性 不小于4级坚固性 不大于(%)12细长扁平颗粒含量 不大于(%)15水洗法0.075mm颗粒含量 不大于(%)1软石含量 不大于(%)5注:1、细长扁平颗粒含量,应采用游标卡尺按1:3标准进行测验。2、集料粘附性不满足要求时,应添加抗剥落剂(标准参考ATB-25指导意见附录)。(3)细集料
5、 采用石质坚硬、洁净的石灰岩碎石轧制的米砂。承包人对生产的细集料按每500吨检验1次(驻地办按每1000吨检验1次),其规格及级配要求见表4,质量要求见表5。表4 沥青下面层用细集料规格规格公称粒径(mm)通过下列筛孔的质量百分率(%)4.752.360.60.075S1603100801002560015表5 沥青下面层用细集料质量技术要求指 标技术要求视密度 (t/m3) 不小于2.50坚固性(大于0.3mm部分) (%) 不大于12含泥量(0.075mm的含量) (%) 不大于3砂当量 () 不小于60亚甲蓝试验 (g/Kg) 不大于25棱角性(流动时间) (s) 不小于30(4)填料
6、宜优先选用生石灰消解后剩余的残留物或粘附性等级较好的石灰岩磨细加工的矿粉,拌和楼回收的粉尘不得使用。矿粉必须干燥、清洁。承包人对进场的矿粉按每50吨检验1次(驻地办按每100吨检验1次),其质量要求见表6。表6 沥青下面层用矿粉质量技术要求指 标质量技术要求视密度 不小于(t/m3)2.50含水量 不大于(%)1粒度范围 0.6mm(%) 0.15mm(%) 0.075mm(%)1009010075100外观无团粒结块亲水系数1塑性指数 不大于4加热安定性实测三、施工机械与质量检测仪器(1)必须配备齐全施工机械和配件,做好开工前的保养、调试和试机,并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的
7、故障。沥青下面层应采用单幅全宽机械化连续摊铺作业,或采用两台摊铺机梯队作业,以确保路面的质量。每作业面须配备的施工机械如下:a、间歇式沥青混合料拌和机,要求必须配有二级除尘装置,产量应大于240T/H,另配有160260T的热贮料仓。生产全过程由计算机自动控制(手控操作系统“贴封”),并配有自动记录和打印装置;b、采用一台摊铺机单幅全宽摊铺时,所采用的摊铺机必须经监理工程师认可,并证明摊铺后的沥青路面不出现沥青混合料“离析”现象;当采用两台摊铺机“阶梯式联合摊铺”时,要求两台摊铺机选型一致,新旧程度接近;c、压路机:每作业面25T以上轮胎压路机不少于3台,10T以上双驱双振钢轮压路机不少于3台
8、;d、载重量15T以上的自卸汽车不少于20辆。(2)必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器,并配备足够的易损部件。主要仪器设备如下:a、针入度仪b、延度仪c、软化点仪d、沥青混合料马歇尔试验仪e、马歇尔试件击实仪f、试验室用沥青混合料拌和机g、脱模器h、沥青混合料离心抽提仪(带矿粉离心加速沉淀仪)或回流式全自动沥青混合料抽提仪i、标准筛(方筛孔)j、集料压碎值试验仪k、烘箱l、试模(不少于10只)m、恒温水浴n、冰箱o、路面取芯机p、路面弯沉仪q、砂当量仪r、真空最大理论密度仪s、改进型渗水系数试验仪t、路面平整度仪(三米直尺)三、下面层沥青混凝土的技术标准沥青下面层所选定的沥青混凝土类
9、型,均为热拌密级配沥青混合料。根据JTG F402004的规定,下面层沥青混凝料应符合表7规定的马歇尔试验技术标准。表7 热拌沥青混凝土马歇尔试验技术标准 试验项目沥青混凝土类型技术标准击实次数(次)AC-25型两面各75稳定度(KN)8.0流值(0.1mm)15-40空隙率(%)3.0-6.0沥青饱和度(%)55-70残留稳定度(%)80冻融劈裂残留强度比(%)75混合料试件渗水系数(ml/min)120注:1、沥青混凝土混合料矿料间隙率(VMA,)当马歇尔试件设计空隙率为3%、4%、5%时,分别为11、12、13,当设计空隙率为中间值时,用内插法确定要求的VMA;2、配合比设计中,粉胶比宜
10、控制在0.61.6范围内。四、进行完善的沥青混凝土配合比设计(1)下面层热拌沥青混凝料配合比设计由马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度试验、冻融劈裂残留强度比试验和混合料试件渗水系数检验组成。(2)热拌沥青混凝料配合比设计遵照下列步骤进行:目标配合比设计阶段a、确定工程设计级配范围。武吉高速公路沥青路面下面层工程设计级配范围见表1。b、确定各矿料的组成比例。从施工现场分别取各类矿料进行筛分,用计算机或图解法计算各矿料的用量,使合成的矿质混合料级配符合表1的范围。宜在工程设计级配范围内计算3组粗细不同的配合比,绘制设计级配曲线。当反复调整不能满意时,宜更换材料设计。根据以往的实践经验选择适宜
11、的沥青用量,分别制作几组级配的马歇尔试件,测定VMA,初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。c、马歇尔试验配合比设计阶段的马歇尔试验技术标准符合表7的要求,试件成型温度由粘温曲线确定。按照以下各公式计算矿料混合料的合成毛体积相对密度与合成表观相对密度,预估沥青混合料适宜的油石比或沥青用量,确定矿料的有效相对密度与最大理论相对密度。按下式计算矿料混合料的合成毛体积相对密度和合成表观相对密度:式中:矿料的毛体积相对密度;矿料的表观相对密度;、各种矿料成分配合比,其和为100;、各种矿料相应的毛体积相对密度,粗集料按T0304方法测定,细集料按T0330方法测定;、各种矿料按试验规程方法测定
12、的表观相对密度。按下式预估沥青混合料适宜的油石比或沥青用量:式中:预估的最佳油石比(与矿料总量的百分比),;预估的最佳沥青用量(占混合料总量的百分数),%; 已建类似工程沥青混合料的标准油石比,; 集料的合成毛体积相对密度; 已建类似工程集料的合成毛体积相对密度。以预估的最佳油石比或最佳沥青用量拌和3组混合料,采用真空法实测最大相对密度,取平均值。按下式反算合成矿料的有效相对密度: 式中:合成矿料的有效相对密度; 试验采用的沥青用量(占混合料总量的百分数),(); 试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度,无量纲;沥青的相对密度(25/25),无量纲。然后,用计算确定的矿料组成和经验采用的油石
13、比范围,按一定的间隔(对密级配沥青混合料通常为0.5%),取5个或5个以上不同的油石比,用实验室小型拌和机拌制沥青混合料,制备马歇尔试件。用表干法测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度及吸水率,取平均值。然后,按下列公式计算沥青混合料试件的空隙率VV、矿料间隙率VMA、有效沥青饱和度VFA等体积指标,取1位小数,进行体积组成分析。式中:试件的空隙率,; 试件的矿料间隙率,; 试件的有效沥青饱和度(有效沥青含量占的体各比例),%;试件毛体积相对密度;沥青混合料最大理论相对密度;各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和,;矿料混合料的合成毛体积相对密度。最后,进行马歇尔试验,测定马歇尔稳定度及流值。
14、d、确定沥青的最佳沥青用量。测定压实沥青混合料试件的VMA、密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度和流值,以沥青用量(或油石比)为横坐标,以上述各项指标为纵坐标绘制曲线。确定均符合规定的沥青混合料技术指标的沥青用量范围OACminOACmax。选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围,并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围,并使密度和稳定度曲线出现峰值。如果没有涵盖设计空隙率的全部范围,试验必须扩大沥青用量范围重新进行。根据试验曲线的走势,取相应于密度最大值的沥青用量a1、稳定度最大值的沥青用量a2和目标空隙率的沥青用量a3,沥青饱和度范围的中值的沥青用量a4,按下式取四者的平均值作为最佳沥青用量初
15、始值OAC1。OAC1=(a1+ a2+ a3+ a4)/4如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围,按下式取三者的平均值作为最佳沥青用量初始值OAC1。OAC1=(a1+ a2+ a3)/3对所选择试验的沥青用量范围,密度或稳定度没有出现峰值(最大值经常在曲线的两端)时,可直接以目标空隙率所对应的沥青用量a3做为OAC1,但OAC1必须介于OACminOACmax的范围内,否则应重新进行配合比设计。以各项指标均符合技术标准(不含VMA)的沥青用量范围OACminOACmax的中值作为OAC2。按下式取中值OAC2。OAC2=(OACmax+OACmin)/2如果最佳沥青用量的初
16、始值OAC1在OAC max和OACmin之间,则认为设计结果是可行的,可取OAC1和OAC2的中值作为目标配合比最佳沥青用量OAC。把计算的OAC和绘制的各项指标曲线对比,检验OAC所对应的空隙率是否在3.0%6.0%范围内及VMA值是否符合JTG F40-2004中关于最小VMA值的要求,且OAC宜位于VMA凹形曲线最小值的贫油一侧。当空隙率不是整数时,最小VMA按内插法确定,并结合气候特点论证地取用,其对应的试件空隙率在设计范围内。在绘制的各曲线上,检查相应于此OAC的其它各项指标是否符合马歇尔试验技术标准。如果以上各项指标均能符合要求,再根据实践经验和实体工程的公路等级、气候条件、交通
17、情况,调整确定最佳沥青用量OAC。根据公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)B.6.7条规定,对炎热地区公路以及高速公路、一级公路的重载交通路段,山区公路的长大坡度路段,预计有可能产生较大车辙时,宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最佳沥青用量减少0.10.3作为OAC(目标配合比设计的最佳沥青用量)。按下式计算最佳沥青用量时沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量,检验此时粉胶比。式中:沥青混合料中被矿料吸收的沥青比例(以矿料质量为100),;沥青混合料中有效沥青用量(以沥青混合料质量为100);矿料有效相对密度;矿料毛体积相对密度;沥青相对密度(25/25);沥青含量,;矿料占
18、沥青混合料总质量的百分率,即,。按照下式计算最佳沥青用量条件下沥青混合料的粉胶比,宜满足0.61.6的要求。式中:粉胶比;矿料级配中0.075mm筛通过量(水洗法,以矿料质量为100),;有效沥青含量(以沥青混合料质量为100),。e、试验检验。按以上确定的配合比和最佳沥青用量制备沥青混凝土试件,检验残留稳定度、冻融劈裂残留强度比和试件渗水系数必须满足表7规定。生产配合比设计阶段a、确定各热料仓矿料和矿粉的用量。从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分,根据筛分结果,通过计算以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例,供拌和机控制室使用。进行生产配合比设计时,生产级配与目标级配应接近,并符合表1的规
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