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1、江苏省高速公路改性沥青路面 SMA-13 上面层施工 指导意见(SBS 改性沥青) 根据部颁标准公路沥青路面施工技术规范,公路改性沥青施工技术规范和 沥青玛蹄脂碎石混合料设计施工指南(送审稿)规定,结合江苏高速公路建设的实 际,江苏省高速公路部分沥青路面上面层采用改性沥青 SMA-13(玄武岩集料,辉绿岩 集料和闪长岩集料)结构,其矿料级配应符合表一的规定. 上面层改性沥青 SMA-13 矿料级配通过率(%)范围 表一 层次 类型 方筛孔尺寸(mm) 上面层 改性沥青 SMA-13 16.0 100 13.2 90100 9.5 5075 4.75 2232 2.36 1627 1.18 14
2、24 0.6 1220 0.3 1016 0.15 913 0.075 812 根据现行技术规范,结合江苏多雨湿热的气候条件,吸取国内及我省成熟经验,对江苏 省高速公路改性沥青 SMA-13 路面上面层施工,提出如下指导意见. 一,原材料的技术要求 1.沥青:采用优质 SBS 改性沥青,其技术要求见表二. 沥青性能整套检验由省高指委托省科研院进行.各施工单位和驻地监理组工地试验 室仅对针入度,延度和软化点进行检验,并留样备检.市高指中心试验室除上述检测项 目外,还应检验老化试验后的质量损失,针入度比,延度.频率施工单位每车检验一次, 监理组每五车抽检一次,市高指每天轮流抽检一个标段一次. SB
3、S 改性沥青技术要求 表二 检验项目 技术要求 针入度(25,100g,5S)(0.1mm) 最小50 针入度指数 PI -0.2+1.0 延度(5cm/mim,5)(cm) 最小 30 软化点(TR (2)砂当量不得小于 60%(宜控制在 70%以上); (3)小于 0.075mm 颗粒质量百分率宜不大于 12.5%.4,填料:宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉.矿粉必须干燥,清洁,矿粉质量技术 要求见表五.拌和机回收的粉料不得采用,以确保沥青上面层的质量. SMA-13 上面层用矿粉技术要求 表五 指 标 技术 要求 视密度 不小于(t/m3) 2.50 含水量 不大于(%) 1 粒度范
4、围 (%) 0.6mm 100 0.15mm 90100 0.075mm 75100 外观 无团粒结块 亲水系数 1 注:亲水系数宜小于 0.8 5,抗剥离剂:沥青上面层用抗剥离剂,掺加沥青质量的 0.4%.施工工艺与技术要求见 江苏省高速公路沥青路面 AK-13A 型上面层施工指导意见(SBS 改性沥青)附录. 6,稳定剂:采用优良的木质素絮状纤维,掺加比例以沥青混合料总质量的 0.3%-0.4%. 木质素絮状纤维技术指标应满足表六的要求. 木质素絮状纤维标准 表六 试验项目 质量标准 筛分析: 方法 A:冲气筛分析 纤维长度 (mm) 通过 0.15mm 筛 (%) 方法 B;普通筛分析
5、纤维长度 (mm) 通过 0.85mm 筛 (%) 通过 0.425mm 筛 (%) 通过 0.106mm 筛 (%)6 70 土 l0 6 85 土 10 65 土 10 30 土 l0 灰分含量 (%) 18 土 5,无挥发物 PH 值 7.5 土 1.0 吸油率 纤维质量的(5.0 土 1.0)倍 含水率 (%) 3000 T9719 水稳定性:残留马歇尔稳定度 冻融劈裂试验残留强度比 % % 85 以上 80 以上 T0709 T0729 渗水系数3 ml/min 4.75mm) 图一 改性沥青 SMA-13 混合料的各项体积指标 2,目标配合比设计 改性沥青 SMA-13 目标配合比
6、设计按图二流程的步骤进行. 不合格 合格 不合格合格 不合格 合格 图二 改性沥青 SMA-13 混合料配合比设计流程 (2)按试验规程规定的方法精确测定各种原材料的相对密度,其中粗集料(1 号料和 2 号料)为毛体积相对密度和表观相对密度,细集料(3 号料和 4 号料)和矿粉为表观相对 密度. (3)设计初试级配.调整各种矿料比例,设计 3 个不同粗细的初试级配,必须符合表一的 标准级配范围的要求,3 个级配的 4.75mm 通过率应分别为 23%,27%,31%左右,3 个级 配矿粉数量宜相同,使 0.075mm 通过率为 10%左右.按式(1)计算初始级配矿料的平均 毛体积相对密度 sb
7、 和按式(2)计算大于 4.75mm 粗集料的混合毛体相对密度 CA. (1) (2) 式中:P1,P2,P3,P4,P5为各矿料的配比,其和为 100; 1,2,3,4,5分别为 1 号料和 2 号料的毛体积相对密度以及 3 号料,4 号料,矿粉 的表观相对密度. (4)用捣实法测定大于 4.75mm 的粗集料捣实密度 s 按(T0309)试验,由式(3)计算各组 初试级配捣实状态下粗集料间隙率 VCADRC. (3)式中:w水的密度(g/cm3,常温下可取 0.999). (5)选择制作马歇尔试件的初试油石比.初试油石比应根据矿料级配的平均毛体积相 对密度选择. (6)按照选择的初试油石比
8、和矿料级配制作 SMA 马歇尔试件,一组马歇尔试件数目不 少于 6 个,试件毛体积相对密度 mb,必须由表干法测定. (7)供计算 SMA 混合料体积指标的最大相对理论密度 t ,可按式(4)计算得到. (4) 式中:Pa混合料油石比,%; Px纤维用量,以矿料质量百分率计,由占沥青混 合料总量百分率换算得到,%; 1,2,3,4,5分别为 1 号料和 2 号料的毛体积相对密度和表观相对密度的平均 值以及 3 号料,4 号料,矿粉的表观相对密度. a沥青的相对密度; x纤维相对密度,由厂方提供或实测. (8)按式(5),式(6),式(7)和式(8)计算 SMA 马歇尔试件的矿料间隙率 VMA,
9、粗集料骨架 间隙率 VCAmix,空隙率 VV 和沥青饱和度 VFA. (5) (6) (7) (8) 式中:Ps沥青混合料中除沥青外全部矿料占沥青混合料的质量 百分率,即(100-沥青用量),%; PCA沥青混合料中粗集料的比例,即大于 4.75mm 的颗粒 占沥青混合料的质量百分率,%; (9)从 3 组初试级配试验结果中选择设计级配时,必须符合 VCAmix17 的要求,当有 1 组以上的级配同时符合要求时,以 4.75mm 通过率大且 VMA 较大的级配为设计级配. (10)马歇尔试件的设计空隙率 VV 应符合表七的要求,根据所选择的设计级配和初试 油石比试验的空隙率结果,以 0.2%
10、0.4%为间隔,调整 3 个不同的油石比,制作马歇 尔试件. (11)进行马歇尔稳定度试验,检验稳定度和流值是否符合表七的要求.表中稳定度和 流值并不作为配合比设计可以接受或否决的唯一指标,容许根据同类型改性沥青 SMA-13 工程的经验予以调整. (12)根据希望的设计空隙率(通常为 4%),确定最佳油石比 OAC. (13)按表八规定的项目进行配合比设计检验. 3,生产配合比设计 (1)确定各热料仓矿料和矿粉的用量.必须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,使矿质混合料的级配符合设计级配和表一的规定,并 特别注意使 0.075mm,4.75mm 和 9.5m
11、m 的筛孔通过量控制接近设计级配,以确定各 热料仓和矿粉的用料比例,供拌和机控制室使用.同时反复调整冷料仓进料比例,以达 到供料均衡. (2)确定最佳油石比.取目标配合比设计的最佳油石比 OAC 和 OAC0.3%三个油石比,取 以上计算的矿质混合料,用试验室的小型拌和机拌制改性沥青 SMA-13,制备马歇尔 试件,计算改性沥青 SMA-13 试件的 VMA,VCAmix,VV 和 VFA,按目标配合比设计 方法,选定适宜的最佳油石比. (3)生产配合比设计检验.用以上生产配合比,进行沥青析漏试验和残留马歇尔稳定度检验. 4,试拌试铺 用生产配合比在生产拌和机上进行试拌,经检验,改性沥青 SM
12、A-13 技术性能符合规 定后铺筑试铺段.取试铺的改性沥青 SMA-13 进行体积参数分析,马歇尔检验和沥青 含量,筛分试验检验,由此确定正式生产用的标准配合比. 5,关于改性沥青 SMA-13 马歇尔室内试验中几点统一做法 (1)配合比设计时拌制改性沥青 SMA-13 需采用小型沥青混合料拌和机,以模拟生产 实际情况. 试件成型温度应符合下表规定: 上面层改性沥青 SMA-13 试验拌和与击实温度 oC 矿料(包括矿粉)加热温度 170175 沥青加热温度 160170 沥青混合料拌和温度 160170 试模预热温度 160170 试件开始击实温度 155160 试件成型终了温度 不低于 1
13、45 (3)改性沥青 SMA-13 试件毛体积相对密度用表干法测定. (4)计算改性沥青 SMA-13 理论最大相对密度时,粗集料采用毛体积相对密度和表观 相对密度平均值,细集料,矿粉和木质纤维用表观相对密度. (5)试件的配料,拌和均应单个进行,以确保试验结果的一致性. (6)改性沥青 SMA-13 生产检验时,从拌和机上取样后立即制备试件,不许试样冷却后 再次加热成型试件. 五,沥青中面层的检查,清扫与喷洒粘层沥青 1.沥青中面层的质量检验.按江苏省高速公路工程项目工程施工质量检验标准对 中面层的外观质量与内在质量进行全面检查,对局部质量缺陷(例如严重离析和开裂, 油污染等)应按规定进行修
14、复,并由监理组签署意见报市高指备案. 2.对中面层表面的污染物必须清扫干净,必要时用水冲刷,对于局部被水泥等杂物污 染冲刷不掉的,应用人工将表面水泥砂浆凿除. 3,对中面层表面,清扫干净,冲洗的水迹晾干后喷洒粘层沥青技术要求与下封层用乳 化沥青相同,折算纯沥青数量 0.2Kg/ m2.以浇洒均匀,不流淌不粘轮为准.粘层沥青喷 洒后应进行交通管制,禁止任何车辆通行和人员踩踏,乳化沥青破乳后,不粘车轮时才 可摊铺上面层. 六, 铺筑试铺路段 改性沥青 SMA-13 上面层施工开工前,均需先做试铺路段.每个面层施工单位,通过合 格的改性沥青 SMA-13 组成设计,拟定试铺路段铺筑方案,经总监代表和
15、总监助理审 查报总监批准后,铺筑试铺路段.试铺路段宜选在直线段,长度不少于 300m. 试铺路段施工分为试拌和试铺两个阶段,需要决定的内容包括: 1,根据各种机械的施工能力相匹配的原则,确定适宜的施工机械,按生产能力决定机械数量与组合方式. 2,通过试拌决定: (1)拌和机的操作方式如上料速度,加料程序,矿粉的加料方式,拌和数量与拌和时 间,拌和温度等. (2)验证改性沥青 SMA-13 的生产配合比,决定正式生产用的矿料配合比和油石比. (3)木质素纤维添加填加方式和计量检验. 3,通过试铺决定: (1)摊铺机的操作方式,摊铺方法,摊铺温度,摊铺速度,初步振捣夯实的方法和强度,自 动找平方式
16、等. (2)改性沥青 SMA-13 路面的压实是一道关键工序,要在试铺段试铺过程中,通过试压 获得所要求压实度而制订适宜压实工艺与压实程序:明确具体的碾压时间,压实顺序, 碾压温度,碾压速度,静压与振压最佳遍数,压路机类型组合,压路机型号与吨位,压路 机振幅,频率与行走速度的组合等. (3)施工缝处理方法. (4)松铺系数(约为 1.081.20). 4,确定施工产量及作业段的长度,修订施工组织计划. 5,全面检查材料及施工质量是否符合要求. 6,确定施工组织及管理体系,质保体系,人员,机械设备,检测设备,通讯及指挥方式. 试铺段的铺筑,严格按部颁标准公路沥青路面施工技术规范,改性沥青路面施 工技术规范和沥青马蹄脂碎石混合料设计施工指南(送审稿)规定操作.在试铺 段的铺筑过程中,监理工程师应一起参加,检查施工工艺,技术措施是否符合要求,测温,观 色,取样,并记录试验与检测结果,检查各种技术指标情况,对出现
