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GTM优化设计的沥青混合料生产和沥青路面施工技术指南

26
2020年5月29日
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采用GTM优化设计的沥青混合料生产和沥青路面施工技术指南

在目标配合比设计和生产配合比设计完成并经过批准之后进行生产配合比验证,铺筑试验段。
1．施工及质量控制方案
1.1 试验段目的及意义
主要目的有以下几方面:(1)锻炼施工队伍,检验施工机具,使施工人员熟悉和适应各面层沥青混合料施工条件和施工要求;(2)检验实际铺装效果,对于生产配合比设计、工艺设计等工作,经过试验路的实施进行验证,检验其能否满足设计要求以及设计指标的合理性,在施工效果检测的基础上,评价实际铺装效果;(3)完善摊铺工艺、碾压工艺;(4)规范各种类型沥青及改性沥青混合料施工过程中的检验项目和检验方法。
1.2 试验段的试验内容及预期目标
开工前必须上报”试验段施工组织和技术方案”,经有关方面批准后方可实施。”试验段施工组织和技术方案”的内容可包含:
（１） 原材料质量控制方案;
（２） 混合料生产的组织和质量控制方案;
（３） 运输方案;
（４） 摊铺方案;
（５） 碾压方案(不少于三种为宜);
（６） 测量、检测方案;
（７） 每阶段或环节所需的设备、仪器名称和数量;
（８） 每阶段或环节的人员组织、分工,明确必须获得的数据和信息。
试验内容及预期目标主要包含以下内容:
(１)原材料的主要性质确认。
(２)确定混合料拌和温度、拌和时间、拌和质量及矿料级配和油石比等是否符合JTG F40- <公路沥青路面施工技术规范>和目标配合比设计的相关要求。确认混合料生产阶段的诸技术参数是否需要调整。
(３)确定混合料拌和生产能力、运输能力、摊铺温度、摊铺速度、碾压长度、碾压速度、碾遍数、各阶段碾压温度等工艺参数,使之协调。
(４)确定合理的摊铺碾压工艺及达到压实度、平整度要求的保证措施。
(５)确定松铺系数。
(６)试验段检测。
(７)编写试验段施工总结报告。
1.3 施工方法
1、施工现场
施工前对施工路段下承层表面的浮料、杂物等进行清理,确保沥青各面层施工质量。
(1)调查材料料源的材质情况,对不符合各类型沥青及改性沥青混合料使用要求的材料清除出场。
(2)对下承层标高和横坡进行校核,发现高程或横坡误差及时与监理单位协商纠正办法,原则是保证各沥青面层的施工厚度。
(3)施工前对各种施工机具作全面检查,并经调试证明处于性能良好状态,机具数量足够,施工能力配套,重要机械宜有备用设备。
(4)确定路中心位置,以中线为基准,在质量合格的下承层表面测量放线,架设好高程控制装置。
2、目标配合比设计
见沥青混合料目标配合比设计报告。
3、生产配合比设计
按照目标配合比设计结果对投料进行控制,确保混合料生产配合比准确。经过试验,取得包括油石比、级配、密度、马歇尔试验、体积参数(有条件时进行GTM试验复核)、技术性能等数据。由沥青拌和厂技术负责人对部分技术指标进行微调,达到最佳的熟练生产效果,以此指导混合料生产。
生产配合比应尽量贴近目标配合比,且不得超出目标配合比设计报告中给定的级配范围和油石比范围。
4、生产配合比验证阶段
从试验段现场取样,按规范要求进行抽提筛分、马歇尔试验,计算空隙率等体积参数。如有可能,对现场取样进行GTM旋转试验,测定GTM试件密度,并确定两种成型方式对应的密度关系。或以现场取样的马歇尔试件密度乘以目标配合比设计确定的修正系数得到”等效密度”作为现场压实度控制标准。对于中面层、表面层改性沥青混合料还要进行车辙试验。
5、混合料生产工艺控制
(1)生产所用原材料需分别堆放。对于改性沥青,应制定防离析的措施,如果改性沥青储存罐无搅拌装置且改性沥青的储存稳定性不良,则改性沥青的储存时间不宜超过24h。
(2)施工过程中应对细集料和矿粉采用苫盖及棚盖等保护措施,防止受潮,影响混合料的生产质量。
(3)原则上不使用回收粉尘,考虑到生产过程中的实际情况,应控制粉尘和矿粉的投入比例不超过1:1。
(4)为防止混合料出现不均匀现象,应严格控制冷料的上料速度和各种材料的称量。混合料生产配比一经确定,控制室操作人员不得随意调整称料的比例,以避免混合料配比混乱。
(5)矿料、沥青的加热温度及混合料的拌和温度应根据所用沥青的粘温曲线和实践经验确定。拌和时间需经试拌确定,原则是无花白料、结团和离析。
6、混合料运输
(1)采用专用自卸汽车运输混合料,并设专人观测运至现场的混合料质量,检测温度,不合格的混合料不得铺筑。
(2)采用自卸汽车运输混合料时,车辆干净,车厢底板和侧板应清洁,光滑,并涂上油水混合物的隔离剂,且箱底不得有积液。
(3)用帆布麻袋棉被等物双层苫盖保护混合料,超温,离析,结团,和雨淋的混合料废弃不用。
(4)混合料施工配备足够的自卸汽车,保证运量,以保障沥青及改性沥青混合料连续摊铺。开始摊铺时在施工现场等候的料车不少于5辆。
7、混合料的摊铺
(1)摊铺机前必须有5辆以上的运输车辆等候,才能够进行摊铺作业,必须做到有运料车等摊铺机,禁止摊铺机等运料车。
(2)混合料的摊铺应采用带有预热、自动找平装置和自动调节摊铺厚度的摊铺机。
(3)摊铺机在开始受料前应在受料斗表面薄涂少量的油水混合物,以防止混合料粘附,但不得有积液。
(4)摊铺机的输出量应与沥青混合料的拌和能力及运输量相匹配,以确保沥青混合料连续摊铺。如不能连续摊铺时,摊铺机应将剩余的混合料铺完,抬起熨平板,随时做好施工缝,避免出现冷接缝、结硬的现象。
(5)底面层摊铺采用双侧架设铝合金板引导的高程控制方式(或其它可行的方式),中面层及表面层宜采用平衡梁技术,在确保厚度和压实度的情况下,提高平整度。
(6)沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不断的摊铺。在摊铺过程中,摊铺机螺旋送料器要不停顿地转动,两侧应保持不少于送料器高度2/3的混合料。
(7)摊铺好的混合料应及时碾压,如因故不能及时碾压或遇雨要停止摊铺。
8、混合料的碾压
沥青及改性沥青混合料的压实按初压、复压和终压三个阶段进行。
(1)初压应在混合料摊铺后较高温度下进行。压路机从外侧向路中心碾压,相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽。当边缘有支挡时,应紧靠支挡碾压;当边缘无支挡时,可在边缘先空出宽30～40cm,待压蔓第一遍后,将压路机大部分重量位于已压实过的混合料面上再压边缘,以减少向外推移。碾压时应将驱动轮面向摊铺机,碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移,压路机起动、停止必须减速缓慢进行。
(2)复压紧接初压进行,碾压控制同初压。
(3)终压紧跟复压进行,从路边向路中全幅静压至无轮迹。
(4)压路机的碾压段长度以与摊铺机速度平衡为原则选定,并保持大致稳定。对于改性沥青混合料,碾压段长度应尽可能缩短,以保证在较高的温度要求下完成碾压作业。压路机每次应由两端折回的位置应成阶梯形的随摊铺向前推进,禁止是折回处于同一横断面上。
(5)碾压过程中,压路机起车,停车要缓慢,不得在热的混合料上急停或掉头。压路机碾压过程中为避免出现混合料粘轮现象,可向压路机碾压轮喷洒少量水;但应采用间歇喷水方式,且严格控制喷水间歇时间,以不粘轮为原则。
(6)当改性沥青混合料路面由于碾压不当造成损坏,或达不到技术规范要求时,应坚决铲除重新铺筑。
9、施工接缝
横向施工缝全部采用平接缝,在已摊铺段端部用3米直尺画线定出接缝位置,用锯缝机割齐后去掉多余料,继续摊铺前将切缝上的灰浆清除,薄涂少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺,碾压时用钢筒压路机进行横向压实,逐渐移向新铺面层。
2 混合料生产质量控制方案
2.1 温度控制
(1)沥青混合料各施工工序温度控制见表1。经验证明,表1中的终碾温度偏低,应提高10℃。
表1 拌沥青混合料的施工温度(℃)
施工工序
石油沥青的标号
50号
70号
90号
110号
沥青加热温度℃
160～170
155～165
150～160
145～155
矿料加热温度℃
间歇式拌和机
集料加热温度比沥青温度高10～30
连续式拌和机
矿料加热温度比沥青温度高5～10
沥青混合料出料温度℃
150～170
145～165
140～160
135～155
混合料贮料仓贮存温度℃
贮料过程中温度降低不超过10
混合料废弃温度,高于℃
200
195
190
185
运输到现场温度,不低于℃
150
145
140
135
混合料摊铺
温度,不低于℃
正常施工
140
135
130
125
低温施工
160
150
140
135
开始碾压的混合料
内部温度,不低于℃
正常施工
135
130
125
120
低温施工
150
145
135
130
碾压终了的表面
温度,不低于℃
钢轮压路机
80
70
65
60
轮胎压路机
85
80
75
70
振动压路机
75
70
60
55
开放交通的路表温度,不高于℃
50
50
50
45
(2)改性沥青混合料各施工工序温度控制见表2。
表2 改性沥青混合料的施工控制温度(SBS改性沥青)
各工序温度名称
各工序温度控制要求
沥青加热温度
160℃～165℃
现场制作温度
165℃～170℃
成品改性沥青加热温度
不大于175℃
矿料加热温度
190℃～220℃
混合料出厂温度
正常范围170℃～185℃
混合料最高
195℃
混合料运输到现场温度
160℃～170℃
摊铺温度
不低于160℃
初压开始温度
不低于150℃
碾压终了温度
不低于100℃
2.2 混合料生产过程中的质量控制
1、原材料质量控制
（1） 沥青 所使用的沥青的主要指标应满足JTG F40- <公路沥青路面施工技术规范>中相应的各项指标要求。
（2） 改性沥青 所用SBS改性沥青的各项技术指标应满足JTG F40- <公路改性沥青路面施工技术规范>中关于SBS改性沥青相应的各项指标要求。
（3） 粗集料 选用粗集料洁净无风化、无杂质、具有足够强度,并满足JTG F40- <沥青路面施工技术规范>中关于”沥青面层用粗集料质量技术要求”的规定。见表3。
表3粗集料技术性质
技 术 指 标
单位
高速公路技术要求
试验方法
表面层
其它层次
集料压碎值,不大于
%
26
28
T0316
洛杉矶磨耗损失,不大于
%
28
30
T0317
表观相对密度,不小于
----
2.60
2.50
T0304
吸水率,不大于
%
2.0
3.0
坚固性,不大于

12
12
T0314
对沥青的粘附性,不小于
级
4
4
T0616
针片状含量(混合料),不大于
%
15
18
T0312
其中粒径大于9.5mm,不大于
%
12
15
其中粒径小于9.5mm,不大于
%
18
20
软石含量,不大于
%
3
5
T0320
水洗法＜0.075mm颗粒含量,不大于
%
1
1
T0310
(4)细集料 要求细集料洁净、无风化、无杂质、具有足够的强度,并满足JTG F40- <沥青路面施工技术规范>中关于”沥青面层用细集料质量技术要求”的规定。见表4。
表4 细集料技术性质
技 术 指 标
单位
高速公路技术要求
试验方法
表观相对密度,不小于
--
2.50
T0328
坚固性(＞0.3mm部分),不大于
%
12
T0340
砂当量,不小于
%
60
T0334
亚甲兰值,不大于
g/Kg
25
T0346
棱角性(流动时间),不小于
S
30
T0345
(5)矿粉 所选用的矿粉应满足JTG F40- <沥青路面施工技术规范>中关于”沥青面层用矿粉质量技术要求”的规定。见表5。
表5 矿粉技术性质
技 术 指 标
单位
高速公路技术要求
试验方法
表观密度,不小于
t/m3
2.50
T0352
含水量,不大于
％
1
T0103烘干法
粒度范围 ＜0.6mm
＜0.15mm
＜0.075mm
%
%
%
100
90～100
75～100
T0351
外观
---
无团粒结块
---
塑性指数
---
＜4
T0354
加入安定性
---
实测记录
T0355
亲水系数
---
≤1.0
T0353
2、混合料质量控制
(1)矿料级配控制 拌和机正常生产后,在各热料仓下料口取料,进行筛分试验,验证当天的实际生产级配曲线是否满足目标配合比设计要求。如发现生产级配与目标级配相差较大,应加密筛分频率,以实际筛分数据为准,适当调整热料仓比例,直到生产级配曲线满足目标配合比设计要求。
(2)沥青混合料外观检查 装车的混合料用目测法观察其均匀性,有无花白料、离析、结团现象,压实过程中混合料有无推移、拥包等。
(3)混合料检验 对当天生产的混合料进行油石比、矿料级配及马歇尔试验,检验混合料的质量。对于改性沥青混合料还应进行车辙试验。马歇尔击实次数由目标配合比设计报告给出。
(4)控制粉尘用量 最好不用回收粉尘。如果要用,用量不得超过矿粉用量的50%。
(5)温度控制 为了提高正常施工时混合料的施工质量,要求生产过程中,对沥青加热温度、矿料加热温度、混合料装车温度及混合料出厂温度进行逐车测量。
2.3 混合料施工过程中的质量控制
(1)紧跟碾压 碾压过程应保持压路机与摊铺机及不同工序压路机之间相互紧跟进行,随着摊铺机不断向前推进。
(2)严格控制碾压温度 按规定温度控制进行碾压作业。
(3)摊铺、碾压速度控制 摊铺机摊铺速度控制为2.5~3m/min,压路机碾压速度控制为:钢轮压路机(包括振动压路机)不超过3km/h,轮胎压路机不超过5km/h。
(4)粘轮控制 压路机进行碾压作业时,由于混合料温度影响,为避免出现混合料粘轮现象,压路机虽可进行喷水碾压,但一定要控制喷水量,以使混合料保持较高的碾压温度。
(5)由技术人员目测并监控混合料施工质量,包括平整度、轮迹等;碾压过程中如有推移现象应及时反馈给技术负责人。
(6)对现场虚铺厚度随时测量。各施工工序温度随时测量。以确定正常施工时的松铺系数和施工控制温度。
2.4 路面质量检测
(1)现场钻芯取样,测定路面压实厚度和密度;从而确定混合料的松铺系数和检验压实效果。空隙率控制在6%以下,压实度用符合具体工程的技术要求。
(2)现场平整度、标高及横坡检测。要求底中面层平整度不大于5mm,表面层平整度不大于3mm。
(3)对于表面层,渗水系数、构造深度、抗滑摆值应符合设计要求。
2.5 试验段检测内容及检测频率
试验段(不小于300m)修筑完成后,应对其质量进行综合评定。以碾压方案为检测单元,检测内容及检测频率如下:
(1)压实度检测:每方案不少于5点;混合料的标准密度按”密度等值”方式确定,即,在规定的温度下,由试验确定马歇尔击实次数(大于双面75击,目标配合比设计报告中给出)下的试件密度,用该密度作为与GTM密度等值的标准密度。
(2)平整度检测:双车道,整个试验路段;
(3)铺筑厚度:试验路每段不少于5点;
(4)混合料马歇尔实验:不少于2次;
(5)油石比及矿料级配检验:不少于2次;
(6)混合料60℃车辙试验:不少于1次。
表面层还应包括
(7)构造深度:每段不少于5点;
(8)抗滑摆值:每段不少于5点;
(9)透水系数:每段不少于5点。
2.6 试验路总结
根据试验检测数据,必须给出:
1、混合料生产的技术参数;
2、确定摊铺、碾压工艺参数;
3、确定混合料松铺系数;
4、提出提高压实效果的措施;
５、存在的问题及改进措施。
3． AC—20I型改性沥青混合料施工技术研究实例
3.1 生产配合比设计
(1)矿料级配曲线的确定
在目标配合比设计的基础上,确定AC—20I型改性沥青混合料生产配合比的矿料级配。首先根据冷料斗的上料速度与上料量的关系,确定各冷料斗上料机的合理转数比例;然后,在此冷料斗上料比例控制下上料,经沥青拌和机二次筛分后,从拌和机各热料仓取料进行筛分;再根据各热料仓的筛分结果,经试算确定。级配计算结果见表6,级配曲线见图1。结果表明,生产级配与目标级配极为接近。
表6 AC-20I仓料筛分及合成级配计算表
孔径

(mm)
各热料仓原材料筛分
矿料规格(mm)种类
总计

(%)
设计
级配
范围
(%)
目标
设计
级配
(%)
特仓
大仓
中仓
小仓
石粉
特仓
大仓
中仓
小仓
石粉
矿料配合比例(%)
22.0
20.0
16.0
38.0
4.0
各种矿料经过百分率(配合前)(%)
各规格种类矿料经过百分率(配合后)(%)
26.5
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
22.0
20.0
16.0
38.0
4.0
100.0
100
100.0
19
90.8
100.0
100.0
100.0
100.0
20.0
20.0
16.0
38.0
4.0
98.0
95～100
97.5
16
46.4
100.0
100.0
100.0
100.0
10.2
20.0
16.0
38.0
4.0
88.2
80～90
82.5
13.2
3.9
82.4
100.0
100.0
100.0
0.9
16.5
16.0
38.0
4.0
75.3
62～78
71.0
9.5
0.0
8.0
92.1
100.0
100.0
0.0
1.6
14.7
38.0
4.0
58.3
52～68
62.0
4.75

0.1
2.5
95.2
100.0

0.0
0.4
36.2
4.0
40.6
34～50
48.0
2.36

0.0
70.9
100.0

0.0
26.9
4.0
30.9
24～36
37.0
1.18

0.0
48.9
100.0

0.0
18.6
4.0
22.6
15～24
27.0
0.6

31.0
100.0

11.8
4.0
15.8
9～18
21.0
0.3

17.6
100.0

6.7
4.0
10.7
7～14
15.0
0.15

11.6
99.0

4.4
4.0
8.4
5～10
10.0
0.075

5.0
89.6

1.9
3.6
5.5
3～7
6.0
(2)油石比的确定及检验
根据目标配合比确定的最佳油石比(4.2%～4.6%),按仓料配比分别进行4.2%、4.4%和4.6%三个油石比的AC—20I型改性沥青混合料的拌合。分别取样,在155℃击实温度下,以两面各击实85次制作马歇尔试件,测定混合料的毛体积相对密度、稳定度和流值,计算混合料空隙率VV、矿料间隙率VMA、饱和度VFA。AC—20I型改性沥青混合料生产配合比试验及计算结果见表7。
图1 生产配合比计算矿料级配曲线
表7 AC—20I型改性沥青混合料生产配合比试验及计算结果
编 号
油石比(%)
毛 体 积相对密度
空隙率(%)
饱和度(%)
矿料间隙率(%)
稳定度(kN)
流值(0.1mm)
1
4.2
2.506
4.09
73.1
14.79
10.8
26.7
2
4.4
2.515
3.45
76.7
14.73
11.4
27.5
3
4.6
2.525
2.80
81.0
14.77
11.2
27.9
目标设计
4.4
2.524
2.14
83.1
12.65
19.05
35.3
马歇尔法技术要求
4.0～6.0
—
3～6
70～85
≥14.0
>7.5
20～40
由表7可见,就混合料体积参数而言,同一油石比时生产配合比设计的混合料毛体积相对密度小于目标配合比设计结果,因此,与目标配合比设计结果相比,生产设计混合料的空隙率偏大,矿料间隙率偏大,沥青饱和度偏小。稳定度也较目标设计结果相差较大。但油石比为4.2%、4.4%和4.6%时,AC—20I型改性沥青混合料的诸项指标均符合马歇尔法相关技术要求;考虑到施工过程中便于质量控制,油石比范围可控制为4.2%～4.6%,生产配合比为:
特仓:大仓:中仓:小仓:石粉=22%:20%:16%:38%:4%,油石比为4.4%±0.2%。
3.2 施工方案
(1)混合料生产
AC—20I型改性沥青混合料由一台国产LB- 型沥青拌和机进行生产。生产之前由生产单位进行原材料检验和生产配合比设计,生产配合比经监理审批合格后方可用于试验路用混合料的生产。
(2)混合料摊铺
AC—20I型改性沥青混合料的摊铺采用两台带有自动找平装置的ABG423摊铺机,一前一后相距20m呈阶梯状连续摊铺。摊铺采用平衡梁的高程控制方式,摊铺机摊铺速度为2.5~3m/min,摊铺机熨平板、夯锤振级为4级,松铺系数暂定为1.15。
(3)碾压
混合料的压实按初压、复压和终压三个阶段进行。为摸索经验,采用两种碾压组合方案。
方案1(K20+100～K20+250)
(1)初压采用两台SW-100双钢轮振动压路机进行。一台由路肩向1/2路宽处碾压,另一台由1/2路宽处向路中同时碾压,碾压遍数为2遍,碾压时单轮全程振压,振压轮与压路机行驶方向相反。
(2)复压紧接初压进行,用两台CP271轮胎压路机,一台由路肩向1/2路宽处碾压,另一台由1/2路宽处向路中同时碾压,碾压遍数为4遍。
(3)终压采用两台DD 110双钢轮压路机从路边向路中全幅静压不少于两遍,达到无轮迹。
方案2(K20+050～K20+100)
(1)初压采用两台SW-100双钢轮振动压路机进行。碾压遍数为2遍,第一遍碾压时单轮全程静压,第二遍全程振压。
(2)复压采用两台CP271轮胎压路机,碾压遍数为6遍。
(3)终压采用两台DD 110双钢轮压路机从路边向路中全幅静压不少于两遍,达到无轮迹。
3.3 生产配合比检验
AC—20I型改性沥青混合料生产时的质量检验主要是生产配合比检验,包括混合料矿料级配和油石比检验,以及马歇尔试验、车辙试验等。
(1)矿料级配和油石比检验
在混合料生产过程中,采用离心法检验AC—20I型改性沥青混合料的油石比,并对试验后的矿质混合料进行筛分以检验混合料的级配变化。不同时间两次取样试验结果见表8,级配曲线变化情况见图2。
表8 矿料级配及油石比检验结果
内 容
经过下列筛孔百分率(%)
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
第1次
检验结果
级配
100
98.6
85.2
72.3
54.7
39.8
33.3
21.8
16.1
11.0
8.2
5.7
油石比(%)
4.33
第2次
检验结果
级配
100
97.0
83.5
72.5
55.8
42.0
31.1
21.5
16.0
9.3
6.7
5.2
油石比(%)
4.30
目标设计结果
级配
100
96.7
83.1
68.0
56.1
41.2
33.0
23.2
18.0
9.8
8.2
5.9
油石比(%)
4.2～4.6
生产设计级配
100
98.0
88.2
75.3
58.3
40.6
30.9
22.6
15.8
10.7
8.4
5.5
要求级配范围
100
95～100
80～90
62～78
52～68
34～50
24～36
15～24
9～18
7～14
5～10
3～7

图2 AC—20I型沥青混合料矿料级配曲线
表8及图2表明,两次检验的混合料的矿料级配均较为接近目标设计级配,油石比亦较为适宜。说明混合料生产过程中,冷料上料比例适宜,拌和机计量控制准确度较高,使得混合料从配合上满足目标配合比设计的要求。油石比检验结果表明,油石比均符合设计要求,拌和机沥青用量控制较为准确,混合料油石比较为稳定。
(2)混合料体积参数及马歇尔试验检验
AC—20I型改性沥青混合料体积参数及马歇尔试验检验结果见表9。
表9 马歇尔试验结果
编 号
油石比(%)
毛 体 积相对密度
空隙率(%)
饱和度(%)
矿料间隙率(%)
稳定度(kN)
流值(0.1mm)
1
4.33
2.520
2.4
81.2
12.7
12.2
30.5
2
4.30
2.513
2.7
79.1
13.0
11.8
28.4
目标设计
4.4
2.524
2.1
83.1
12.6
19.0
35.3
(3)车辙试验
车辙试验结果见表10。结果表明该混合料具有较好的高温稳定性。
表10 车辙试验结果
混合料类型
平均DS值(次/mm)
变异系数(%)
AC—20I(改性)
4200
12.7
3.4 AC—20I型改性沥青混合料碾压工艺的确定
(1)各施工工序控制温度
试验段施工过程中,各施工工序温度测量结果统计后见表11。
表11 各施工工序温度测量结果
桩号
摊铺后温度(℃)
初压温度(℃)
复压温度(℃)
终压了温度(℃)
K20+240
158
138
126
97
K20+200
160
144
134
102
K20+160
154
134
121
89
K20+120
165
146
138
105
K20+080
158
138
132
101
温度测试均采用红外线测温仪进行,测得数值为沥青路面表面温度。由表11检测结果表明,混合料摊铺及碾压各工序混合料温度基本满足改性沥青混合料温度控制要求。
(2)压实度检验
对试验路段进行压实度检验的结果见表12。
表12 压实度检测结果
标 准
毛 体 积
相对密度
超车道
行车道
桩号
(km+m)
毛 体 积
相对密度
空隙率(%)
压实度(%)
桩号
(km+m)
毛 体 积
相对密度
空隙率(%)
压实度(%)
2.520
K20+080
2.475
4.14
98.2
K20+100
2.470
4.34
98.0
K20+140
2.462
4.65
97.7
K20+160
2.452
5.03
97.3
K20+210
2.457
4.84
97.5
K20+230
2.465
4.53
97.8
检测结果表明,试验段的压实度普遍较高,两个车道的压实度均达到97%以上,路面空隙率在5.0%以下;说明对于AC—20I型改性沥青混合料施工,上述两种碾压方案均可行;单从检测结果来看,由于方案2中轮胎压路机的碾压遍数较多,方案2要优于方案1。
(3)平整度检验
试验段铺筑结束后,用三米直尺平整度仪进行了测试,测试结果见表13。测试结果表明,采用上述施工工艺条件下,施工后路面平整度能够达到JTG F40- <公路沥青路面施工技术规范>中的相关技术要求。
表13 平整度标准差检测结果(mm)
桩 号
部 位
路段长度(m)
数据点数(个)
最大间隙(mm)
平均间隙(mm)
变异系数(%)
K20+050～K20+250
超车道
200
10
2.0
1.2
65.7
K20+050～K20+250
行车道
200
10
2.0
1.1
67.1
(4)松铺系数
施工中依然以压实后路面实际标高与设计标高的差值来反映施工前确定的松铺系数是否合理,并依此进行调整。标高测试结果见表14。
试验段施工后标高测试结果表明,按原定松铺系数1.15施工后,路面实际标高部分低于设计标高、部分高于设计标高。单从数值上看,存在较大的系统误差,似乎是因为测量过程观测人员更换所至。单就低于设计标高的差值来看,松铺系数确定为1.15是适宜的。
表14 试验段标高测试结果
桩号
距路中距离(m)
设计高程(m)
实际高程(m)
偏差(mm)
K20+050
1.5
4797
4804
+7
12.6
4545
4554
+9
K20+070
1.5
4817
4822
+5
12.6
4565
4570
+5
K20+090
1.5
4838
4834
-4
12.6
4586
4583
-3
K20+110
1.5
4859
4851
-8
12.6
4607
4601
-6
K20+130
1.5
4880
4871
-9
12.6
4628
4620
-8
K20+150
1.5
4900
4895
-5
12.6
4648
4644
-4
K20+170
1.5
4921
4927
+6
12.6
4669
4673
+4
K20+190
1.5
4942
4950
+8
12.6
4690
4698
+8
K20+210
1.5
4963
4972
+9
12.6
4711
4721
+10
K20+210
1.5
4983
4987
+4
12.6
4731
4737
+6
K20+210
1.5
5004
4999
-5
12.6
4752
4746
-6
平均值

1.0

3.5 小结
经过对AC—20I型改性沥青面层试验段施工全过程的跟踪检测,得出以下结论:
(1)据设计,试验路铺筑AC—20I型改性沥青混合料的配合比设计可行,各项指标均满足设计要求。
(2)混合料生产设备满足配合比设计要求,生产的AC—20I型改性沥青混合料外观均匀、质量稳定。
(3)生产施工过程中,将混合料出料温度定为170℃～180℃,摊铺温度控制在150℃～165℃较为合理,能够保证在不低于100℃时完成碾压。
(4)AC—20I型改性混合料初压宜采用两台SW-100双钢轮振动压路机进行。碾压遍数为2遍,第一遍碾压时单轮全程静压,第二遍全程振压,复压采用两台CP271轮胎压路机,碾压遍数为6遍,终压采用两台DD 110双钢轮压路机从路边向路中全幅静压不少于两遍,达到无轮迹。
(5)AC—20I型改性混合料施工时的松铺系数宜≥1.15。
(6)实践证明,尽管GTM方法设计出的沥青混合料密度较大,但按照推荐的施工工艺,不但能够达到较高的压实度要求,而且还能够获得较好的平整度,如表15。
表15 试验段压实度平整度
项目
超车道
行车道
压实度平均值(％)
97.8
97.7
平整度(平均间隙mm)
1.2
1.1