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路面施工设计说明
复合路面施工说明
为了有效利用现有道路水泥砼路面,节约工程投资,对龙沙路设计范围内的现有混凝土路面采用改性沥青砼进行补强的复合路面结构,具体设计详见《路面结构图》,在对旧水泥砼路面加铺改性沥青面层时,应先修补破损的路面,填补坑洞,封填裂缝或失效的水泥路面接缝,松动的水泥混凝土板应清除或进行稳定处理。
施工中除应符合本文规定外,必须满足现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ03-94)和《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98),关于《路基、路面基层施工说明》的相关要求。
本说明主要对旧路的接缝处理、病害处理、施工工艺进行说明
一、刚性路面接缝处理
现有砼面层洗刨后用改性沥青油灌缝,并满铺玻纤土工格栅。
二、施工工艺要求
旧水泥砼路面机械洗刨—旧路面病害处理—接缝处理—喷洒专用粘层油—铺设玻纤土工格栅—铺筑中粒式改性沥青砼罩面层—铺筑SMA改性沥青砼罩面层—碾压成型。
(一)、清理旧有砼路面
1、施工前应对原有水泥砼路面使用状态进行检验,查清其各种病害,并按本文“旧路面病害处理”方法进行处理。
2、原有水泥砼路面用机械铣刨2cm,并清扫干净后用水清洗二遍,待自然干燥后再进行下一工序施工。
(二)、旧水泥砼路面接缝处理
1、用高压空气清除接缝内杂物(水、胶物、土杂草、油脂、废物等)
2、接缝采用改性沥青油灌缝。
(三)、旧路面病害处理
1、麻面、严重脱皮路面的处理
将麻面、严重脱皮处杂质清除清洗干净,然后再洒上改性沥青油一层,用量为0.6~0.8Kg/m2,用SMA改性沥青砂补平(厚度小于0.5厘米)
2、破碎路面的处理
先将原破碎的砼凿除干净,清洗后,重新浇注C35水泥砼补平。
凿掉的宽度根据现场情况确定,凿掉的宽度1.5m以上的,直接用C35
砼补平,凿掉的宽度1.5m以下的,按以下图进行补强:
3、接缝啃边、自由边断角的处理
对损坏较深和较宽的路面,采取先凿掉深度至少10厘米,然后重新浇铸C35水泥混凝土。
破损面较浅和较窄的,采取先凿掉深度5厘米,然后用中粒式沥青砼AC-25Ⅰ填平压实。
4、原路面水泥砼板脱空处理
在脱空部位水泥砼板上钻ф30毫米孔二个(钻穿砼板),间距0.8~1.5米。
然后用20#高强水泥砂浆高压灌注,注满为止。
5、断板裂缝处理
对断板裂缝,先清除裂缝部位的砼,然后浇注高标号的水泥砼后对缝采用贴钢纤维方法处治。
6、活动板处理
在活动板四个角板上各钻d30毫米孔一个(钻穿砼板),然后用20#高强水泥砂浆高压灌注,注满为止。
(四)、喷洒专用粘层油
铺筑改性沥青混和料前应检查其下旧砼路面质量,按规定喷洒专用粘层油,喷洒粘层油时,宜采用沥青洒布机,喷洒管宜与路表形成约30℃角,并有适当的高度,以使路面上喷洒的粘层油形成重叠。
(五)、铺设玻纤土工格栅
1、玻纤格网的主要技术指标如下:
(1)强度:
纵向60KN/M
维向48KN/M
(2)伸长率:
<4%
(3)网格尺寸:
12.7×12.7(mm×mm)
(4)弹性模量:
67000000Kpa
(5)耐温性:
-100~280(℃)
(6)单位面积重量:
450克/M2
(7)含胶量:
>20%
2、玻纤格网施工顺序和要求:
(1)浇洒粘层沥青
a:
用作粘层的沥青宜采用快裂的洒布型乳化沥青,也可采用快、中凝液体石油沥青,其规格与质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032-94中附录C表C.3、表C.4、表C.5的要求。
b:
各种粘层沥青的品种与用量应根据工程的具体情况,通过试洒决定并应符合规范JTJ032-94中附录D表D.9的要求。
c:
大气温度低于10℃或路表面潮湿时,不得浇洒粘层沥青。
d:
粘层沥青洒布后,应立即铺设玻纤土工格栅。
(2)玻纤土工格栅的铺设
a:
目前常用的玻纤土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种。
带自粘胶的可直接在已平整的基层上铺设,不带自粘胶的,通常采用钉子固定法。
固定用所需材料为:
〈1〉30×30×0.3毫米的固定铁皮,要求平整不翘角。
〈2〉2英寸钢钉(优质水泥钉)
b:
钉子固定法铺设玻纤土工格栅时,先将一端用固定铁皮和钉子固定在以洒布粘层沥青的下层结构上,钉子可用锤击或射钉枪射入,再将格栅纵向拉紧并分段固定,每段长度为2-5米。
对于水泥混凝土路面,可按缩缝间距分段,钢钉位置设于接缝处。
要求格栅拉紧时玻纤纵横向均处于挺直张紧状态。
c:
土工格栅搭接距离为:
纵向接头搭接距离不小于20厘米,横向搭接距离不小于15厘米。
纵向搭接距离应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。
d:
固定时不能将钉子钉于玻纤上,也不能用锤子直接敲击玻纤。
固定后如发现钉子断裂或铁皮松动,则应予以重新固定。
e:
玻纤土工格栅铺设固定完毕后,需用胶辊压路机适度碾压稳定,使格栅与原路表面粘结牢固。
严格控制混合料的车辆出入,在格栅层上禁止车辆及转向、急刹车和倾泻混合料脚料,以防止对玻纤格栅的施工损伤。
(六)、沥青混合料施工要求
A、材料要求
1.沥青混合料所用沥青材料为:
改性沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13II)沥青采用4%SBS改性沥青(96%AH-70石油沥青+4%SBS改性剂)+0.2%德兰尼特AS纤维(以沥青混合料重量计).
改性沥青混凝土(AC-20I)沥青材料采用4%SBS改性沥青(96%AH-70石油沥青+4%SBS改性剂).
其中4%SBS改性沥青采用进口成品改性沥青.
2.AH-70石油沥青质量技术要求见下表1
道路石油沥青技术要求表1
试验项目
AH-70
测试方法(JTJ052-93)
针入度(25℃,100g,5S)(0.1mm)
60~70
T0604-93
延度(5cm/min,15℃)不小于(cm)
100
T0605-93
软化点(环球法)(℃)
46~54
T0606-93
闪点(COC)不小于(℃)
230
T0611-93
含蜡量(蒸馏法)不大于(%)
2
T0615-93
密度(15℃)(g/cm3)
实测记录
T0603-93
溶解度(氯乙烯)不小于(%)
99.0
T0607-93
薄膜
加热
试验
163℃
5h
质量损失不大于(%)
0.5
T0609-93
针入度比不小于(%)
65
T0609-93/T0604-93
延度(25℃)不小于(cm)
50
T0609-93/T0605-93
延度(15℃)(cm)
50
T0609-93/T0605-93
注:
(1)有条件时,应测定沥青60°C温度的动力粘度(PaS)及
135℃温度的运动粘度(mm2/S),并在检验报告中注明;
(2)主干路的沥青路面,如有需要,用户可对薄膜加热试验后的15℃延度、粘度等指标向供方提供出要求。
3.改性沥青中改性剂剂量以内掺法计量为准,即4%SBS;96%的基质沥青,改性沥青技术要求见下表2
聚合物改性沥青的技术要求表2
技术指标
SBS(I)
测试方法
(JTJ052-93)
I-D
针入度(25℃,100g.5S)(0.1mm)最小
40
T0604-93
针入度指数PI
+0.2
见注
(1)
延度5℃,5cm/min(cm)最小
20
T0605-93
软化点TR&B(℃)最小
60
T0606-93
运动粘度135°C(mm2/S)最大
(2)
3
T06019-93
闪点(℃)最小
230
T0611-93
溶解度(%)
99
T0607-93
离析,软化点差(℃)最大(3)
2.5
Shell啤酒罐法
(180℃,72h)
弹性恢复25℃(%)最小
70
比利时方法
A169-86/04001
RTFOT
后残留
物(4)
质量损失(%)最大
1.0
T0604-93
针入度比25℃(%)最小(5)
65
T0604-93
延度(5℃)(cm)最小
15
T0605-93
注:
(1)针入度指数PI由15℃、25℃、30℃等三个以上不同温度的针入度,按式1gp=AT+K进行线性回归,在计算获得参数A后由下式求得,但直线回归的相关系数R不得低于0.997
PI=(20-500A)/(1+50A)
(2)表中135℃运动粘度可采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—93)中的“沥青粘度测定方法(勃洛克菲尔德粘度计法)”进行测定。
若在不改变改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送和拌和,或经试验证明适当提高泵送和拌和温度时能保证改性沥青的质量,容易施工,可不要求测定,有条件时应测定改性沥青在60℃时的动力粘度,用毛细管法测定。
(3)成品改性沥青使用前应取样融化检验是否有离析现象,确认无明显的分离、凝聚等现象,且各项性能指标均符合《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98)相关要求,方可使用。
(4)老化试验以采用旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)方法为准;允许采用薄膜加热试验(TFOT)代替,但必须在报告中注明,且不得作为仲裁结果。
(5)对采用几种不同类型改性剂制备的复合改性沥青,根据不同改性剂的类型和剂量比例,按照工程上改性的目的和要求,参照表中指标综合确定应该达到的技术要求。
4.改性沥青使用德兰尼特纤维作为纤维稳定剂的用量为沥青混合料总量的0.2%,建议纤维参考如表3所列性质
纤维性质参考表3
德兰尼特纤维
性质指标
方
法喷气筛分析
(1)
筛A纤维长度
通过0.15mm筛分析
(2)
分方纤维长度
法通过0.85mm筛
B通过0.425mm筛
通过0.106mm筛
灰分(3)
PH值(4)
吸油率(5)
含水量(6)
6mm(最大)
70%(±10%)
6mm(最大)
85%(±10%)
65%(±10%)
30%(±30%)
18%(±5%)无挥发
7.5%(±1.0)
5.0(±1.0)(纤维自重的倍数)
<5%(质量百分比)
注:
(1)方法A-Alpine喷气筛分析,该试验使用A-Alpine喷气筛(200LS类型),5g有代表性的试样在75Kpa真空条件下筛14min,称留在筛上的质量。
(2)方法B-网眼筛分析,该试验用0.850mm、0.425mm、0.250mm
0.180mm、0.150mm、0.106mm标准筛,尼龙刷加摇筛机进行,有代表性的试样10g,每个筛两个尼龙刷,称留在各个筛子上的纤维质量,计算通过百分率,这个方法的重复性是值得怀疑的,需要验证。
(3)灰分,取代表性样品2g~3g,放在一个称了皮重的坩锅内加热至595℃~650℃,不少于2h,坩锅和灰在干燥器中冷却后重新称质量。
(4)PH值试验,5g纤维加入100ml蒸馏水中,搅拌并让它静止30min,PH值用标定过的PH探头测定。
(5)吸油试验,精确称量5g纤维,让它悬浮在过量的矿物油中不少于5min以充分吸油,然后放在网眼筛上滴漏(网孔尺寸约为0.5mm2),摇筛机上摇10min(每分钟240次,位移31.5mm),将摇筛机摇过后的质量转移到一个称过皮重的容器中称重,报告纤维吸油量为自重的倍数。
(6)含水量,10g纤维称重放置在121℃的通风干燥烘箱内2h,然后取出在烘箱后立刻称重。
5.粗集料的粒径规格见表4
表4
序号
公称粒径(mm)
规格要求
1
9.5~16
大于13.2mm和小于9.5mm的颗粒含量均应不小于10%
2
4.75~9.5
大于9.5mm和小于4.75mm的颗粒含量均应不小于10%
3
2.36~4.75
大于4.75mm和小于2.36mm的颗粒含量均应不小于10%
6.SMA使用的粗集料应采用碎石,石料坚硬,耐磨耗,外观接近立文体,有良好的嵌挤能力,沥青面层使用的粗集料应洁净、干燥,无风化,无有害杂质,具有足够的强度和耐磨耗性,其质量技术要求见下表5
沥青面层用粗集料质量技术要求表5
沥青混凝土种类
技术项目
技术指标
SMA混合料
沥青混凝土
石料压碎值不大于(%)
15
28
洛杉矶磨耗损失不大于(%)
20
30
视密度不小于(t/m3)
2.5
2.5
吸水率不大于(%)
2.0
2.0
对沥青的粘附性(掺抗剥落剂后)级
5+
5+
坚固性不大于(%)
12
12
细长扁平颗粒含量不大于(%)
10
15
水洗法<0.075mm颗粒含量不大于(%)
1
1
软石含量不大于(%)
1
1
石料磨光值不小于(BPN)
42
42
石料冲击值不大于(%)
28
28
三个破碎面以上碎石含量不小于(%)
80
70
注:
(1)坚固性试验根据需要进行;
(2)用于主干路时,多孔玄武岩的视密度限度可放宽2.45t/m3,吸水率可放宽至3%,但必须得到主管部门的批准。
(3)石料磨光值是为快速道的抗滑表层需要而试验的指标,石料冲击值根据需要进行。
(4)钢渣的游离氧化钙的含量应不大于3%,浸水后的膨胀率应不大于2%。
7.SMA的细集料宜采用破碎人工砂,其规格见表6其它面层的细集料可采用天然砂,石屑,其规格分别见下表7和8
破碎人工砂规格表6
方孔筛mm
通过下列筛孔的质量百分率(%)
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
机制砂
100
90~100
70~90
50~70
35~60
20~50
0
沥青面层用天然砂规格表7
方孔筛
(mm)
通过各筛孔的质量百分率(%)
粗砂
中砂
细砂
9.5
100
100
100
4.75
90~100
90~100
90~100
2.36
65~95
75~100
85~100
1.18
35~65
50~90
75~100
0.6
15~29
30~59
60~84
0.3
5~20
8~30
15~45
0.15
0~10
0~10
0~10
0.075
0~5
0~5
0~5
细度模数
Mx
3.7~3.1
3.0~2.3
2.2~1.6
沥青面层石屑规格表8
规格
公称
粒径
(mm)
通过下列筛孔的质量百分率(%)
方孔筛
9.54.752.360.60.075
S15
S16
0~5
0~3
10085~10040~700~15
10085-10020~500~15
8.细集料质量技术要求见下表9
沥青面层用细集料质量技术要求表9
指标
视密度不小于(t/m3)
2.50
坚固性(>0.3mm部份)不大于(%)
12
砂当量不小于(%)
60
注:
(1)坚固性试验根据需要进行;
(2)当进行砂当量试验有困难时,也可用水洗法测定小于0.075mm部分含量(仅适用于天然砂),对主干路要求不大于3%。
9.改性沥青混合料的填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉中不能含有泥土和有机物
质。
其它面层的沥青混合料填料宜采用石灰岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净,矿粉要求干燥,洁净,其质量应符合下表10
沥青面层用矿粉质量要求表10
指标
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(%)
100
90~100
75~100
处观
无团粒结块
亲水系数
<1
B、改性沥青混合料质量要求和配合比设计
1.拌沥青混合料的种类应按下表11选用,其规格以方孔筛为准。
热拌沥青混合料种类表11
混合料
类别
结构
层次
方孔筛系列
沥青砼
最大集料粒径(mm)
中粒式
中面层
AC-20I
19.0
中粒式
上面层
SMA-13II
13.0
2.热拌沥青混合料技术要求符合下表12
热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准表12
试验项目
沥青混合料类型
指标
测试方法
击实次数
(次)
SMA
I型沥青混凝土
两面各50
两面各75
T0702-93
稳定度
SMA
I型沥青混凝土
>6.0
>7.5
T0709-93
流值
(0.1mm)
SMA
I型沥青混凝土
20~50
20~40
T0709-93
空隙率
(%)
SMA
I型沥青混凝土
2~4
3~6
T0706-93
沥青
饱和度
(%)
I型沥青混凝土
70~85
T0706-93
动稳定度
(次/mm)
SMA
I型沥青混凝土
>3000
>800
T0719-93
残留
稳定度
(%)
SMA
I级沥青混凝土
>80
>75
T0709-93
弯曲试验
破坏应变
(uε)
SMA
>1500
T0716-93
谢伦堡沥青析漏
实验
SMA
<0.3%
谢伦堡沥青
析漏实验
注:
(1)SMA的粗集料骨架间隙率VCAmix应小于VCADRC,沥青混凝土混合料的矿料间隙率(VMA)对于SMA应不小于17%,其余混合料应符合下表要求;
最大集粒径(mm)
方孔筛
37.531.526.519.016.013.29.54.75
VMA不小于(%)
1212.5131414.5151618
(2)当沥青碎石混合料试件在60°C水浴中浸泡即发生松散时可不进行马歇尔试验,但应测定密度、空隙率、沥青饱和度等;
(3)留稳定度可根据需要采用浸水马歇尔试验或真空饱水后浸水马歇尔试验。
3.热拌沥青混合料配合比设计要点:
热拌沥青混合料的配合比设计,应遵循《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032~94)中关于配合比设计的目标配合比,生产配合比及试拌,试铺验证的三个阶段,确定矿料级配及最低沥青用量。
其设计要求如下:
(1)选定符合要求的沥青、粗集料、细集料和矿粉(后三种合称
“矿料”)。
(2)确定矿料配合比,根据选定的混合料矿料级配范围(曲线)
及各原材料矿料实际粒径级配,计算出各种矿料用量百分比,使初配的矿料粒径,基本接近级配曲线的中值。
(3)确定沥青用量,先按沥青参考用量选定一接近中值的百分比,
作为基准组,再上下变化两组沥青用量,对于SMA每组间隔0.3%,对于其它沥青混合料每组间隔0.5%,共五组,每组按照要求测定其沥青混合料的实际性质。
选取能符合各项要求的配合比,作为适用的配合比。
如符合各项要求的组数大于一组时,可根据实际情况选定,如五组均不能符合要求,则需另配。
(4)SMA经马歇尔试验确定的结合料用量宜采用《公路工程沥青
混合料试验规程》(JTJ052)中的“谢伦堡沥青析漏试验”及“肯塔堡沥青混合料飞散试验方法”进行检验;如检验不合格,应调整结合料用量或重新进行混合料设计。
(5)试拌复核,根据上述选定的配合比,在生产厂内实际试制,
实测试件复核各项指标,必要时可略作调整,作生产用标准配合比。
4.进行改性沥青混合料配合比设计与施工时,宜通过改性沥青
的粘温关系,确定改性沥青混合料拌和与压实等的沾温度和操作条件。
沥青拌和厂生产普通沥青混合料的各种加热温度,应符合下表13。
热拌热铺普通沥青混合料原材料及混合料温度表13
项目
温度℃
石油沥青加热温度
140~170
砂、石料加热温度
不超过180
矿粉
不加热
施工气温≥10℃
混合料出厂温度
140~160
送到工地时温度
≥130
施工气
温0-10℃
混合料出厂温度
150~170
送到工地时温度
≥140
C、改性沥青砼路面施工要求
1.当气温低于10℃时,不得进行改性沥青混合料路面施工。
其它沥青砼铺筑时气温不宜低于10℃;如在0~10℃气温施工,必须采取确保施工质量的有效措施;在低于0℃及遇到大风的冬季不应施工,雨天不得铺筑沥青砼。
2.根据改性剂的不同类型,改性沥青的粘稠情况,按
(二)第5条确定改性沥青混合料路面的施工温度;通常宜在下表14规定的普通沥青混合料施工温度的基础上提高10℃-20℃,特殊情况由试验另行确定。
热拌沥青混合料施工温度表14
项目
普通沥青混合料
SMA混合料(参考)
施工时气温
≥10℃
0~10℃
≥10℃
送到工地时温度
≥130℃
≥140℃
摊铺温度
≥120℃
≥130℃
开始碾压温度
≥110℃
≥120℃
碾压终了温度
≥70℃
≥70℃
≥120℃
3.沥青混合料的松铺系数应根据实际的混合料类型,施工机械和施工工艺等,由试铺试压方法或根据以往实践经验确定,也可按下表15松铺系数值选用,摊铺过程中应随时检查摊铺层厚及路拱、横坡,并按下式由使用的混合料总量与面积检验平均厚度,不符合要求应根据铺筑情况及时进行调整。
100M
T=D.L.W
式中:
D:
压实成型后沥青混合料的密度,t/m3;
L:
摊铺段长度,m;
M:
摊铺段沥青混合料总质量,t;
T:
摊铺层压实成型后的平均厚度,cm;
W:
摊铺宽度,m。
普通沥青混合料参考松铺系数表15
混合料类型
参考松铺系数(即抛高)
机械摊铺
人工摊铺
粗、中粒式沥青砼
1.15~1.35
1.25~1.50
沥青碎石
1.15~1.30
1.20~1.45
4.改性沥青混合料应保持连续、均匀、不间断地摊铺。
改性沥青混合料生产,运输、摊铺和压实等施工作业应采用机械化施工。
5.摊铺前应检查工程施工范围内的井盖框,路缘石等是否已固定至要求高程,侧壁是否已涂好沥青粘层,顶面是否已有保护隔离措施,铺筑改性沥青混合料前,应检查其下层的质量,按规定喷洒透层油或粘层油。
喷透层油或粘层油时,宜采用沥青洒布机,喷油管宜与路表面形成约30°角,并有适当高度,以便路面上喷洒的透层油或粘层油形成重叠。
6.普通沥青砼应尽可能用摊铺机铺筑,对主干路采用的摊铺机宜有自动调平装置。
7.摊铺应尽可能采用全路幅铺筑,如采用数台机械联合摊铺,各机纵向相距约10~20m,纵向搭接至少10cm,以利接缝密合。
摊铺机后应配备人员作辅助工作,及时整形。
8.改性沥青混合料压实后应在摊铺以后紧接着进行,不得等混合料冷却后碾压,在初压和复压过程中,宜采用同类压路机并列成梯队压实,不宜采用首尾相接的纵列方式。
9.采用振动压路机压实改性沥青混合料路面时,压路机轨迹的重叠宽度不应超过20cm,但采用静载钢轨压路机时,压路机轨迹的重叠宽度不应少于20cm,采用振动压路机时,压路机的振动频率振幅大小应与路面铺筑厚度协调,厚度较薄时宜采用高频低振幅,终压时不得振动。
SMA混合料不得采用轮胎压路机碾压。
10.SMA混合料无论采用何种碾压方式,压路机都应紧跟在摊铺机后面碾压,在终压温度前消除
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