沥青路面施工质量控制.ppt

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1、沥青路面施工质量控制,2011年7月,2 沥青面层施工及质量控制,1 沥青混合料的材料,目录,1 沥青混合料的材料,1.1 沥青结合料沥青结合料在沥青混合料中起胶结作用的沥青材料（含添加的外掺剂、改性剂等）的总称。-道路石油沥青（+抗剥落剂）改性石油沥青 天然石油沥青（岩沥青、湖沥青和海底沥青-作改性剂使用）煤沥青 原规范：热拌混合料不宜采用，用于透层、粘层、层铺法表面处治、贯入式沥青层。新规范：严禁用于热拌混合料，用于透层、层铺法 表面处治、贯入式沥青层-不可用于粘层油 渗透性好，脆,石油沥青或道路石油沥青,原油脱水加热至360 常压塔：分馏出汽油、柴油、重柴油塔底常压渣油 加热至390 减

2、压塔：保持一定的真空度，分馏出减压馏分（润滑油）减压渣油=直馏石油沥青或道路石油沥青 沥青材料是由极其复杂的高分子碳氢化合物和这 些碳氢化合物的。其中碳占80-87%、氢占 10-15%、氧硫氮小于0.3%石油沥青化学组分按四组分法分类：饱和芳、芳香芬、胶质、沥青质。,按石油加工方法分：,蒸馏沥青：直镏沥青氧化沥青：将低标号的沥青或渣油在240-290的高 温下砍入空气提高沥青稠度。溶剂沥青：对石蜡基原油而言，蒸馏法很难去除高 沸点石蜡，采用溶剂法得到优质沥青。调和沥青：将几种沥青调和设计优质组分的沥青 饱和分 13%-31%芳香分 32%-60%胶质 19%-39%蜡含量3%沥青质 6%-1

3、5%,按原油性质分：,石腊基沥青：由石腊基炼制，蜡含量一般大于5%，大庆 原油炼制的沥青蜡含量20%左右典型的 石腊基沥青-延度低、粘结力差、高温 软、低温脆。环烷基沥青：由环烷基原油加工，优质重交沥青大多为 环烷基沥青。辽河油田的欢喜岭油田、新疆九区原油、渤海绥中36-1中间基沥青：由中间基原油炼制，中、轻交通道路石油 沥青大多属中间基沥青,技术标准,中华人民共和国石油化工行业标准“道路石油沥青”（SH 0522-92）-低于国际上通行的道路石油沥青标准。中华人民共和国石油化工行业标准“高等级道路石油沥青”GB/T15180-94-大体上相当于国际上通行的沥青标准。基于90年代初国产沥青中优

4、质沥青很少的实际情况，交通部根据SH0522制定了“中轻交通量道路引油沥青技术要求”根据GB/T15180制定了“重交通道路石油沥青技术标准”。,1号（Q/SHR003-2000）2号（Q/SHR004-2000）2号与“重交沥青标准”相同 1号考虑了进口沥青的实际情况:蜡含量提高到2%软化点提高了2 溶解度提高到99.5%增加了密度指标 对薄膜加热试验后的针入度比、质量损失、延度都提出了更高的要求。,1998年起，中国石油化工集团公司制订的新沥青行业标准：,重交通道路沥青技术要求(JTJ 032-94),中、轻交通道路石油沥青的技术要求(JTJ 032-94),注：当25延度达不到100cm

5、时，如15延度不小于100cm，也认为是合格的。,中国石油化工集团公司高等级道路石油沥青企业标准,国内大型沥青企业,道路石油沥青技术要求,新规范：道路石油沥青分为ABC三级,新标准,以气候分区选择沥青标号，增加了PI-针入度指数（温度敏感性指标，用5个温度的针入度 确定，要求相关系数达到0.997以上。）10延度60动力粘度软化点、含蜡量、密度及闪点等有提高。老化全部采用薄膜加热试验,并以残留针入度比及10延度为指标。,石油沥青技术要求 表2-4,改性沥青,仅修改了SBS改性沥青的针入度指数PI IA由-1.0-1.2 IB由-0.6-0.8 IC由-0.2-0.4 ID由+0.20,关于针入

6、度指数PI问题,由25、（20）15、30(10或35)的针入度回归关系式：tog p=AT+K求针入度温度感应性系数K.A 回归系数0.997（3-5个温度，仲裁时5个）P.I（20500A）/（150A）T800（Log800K）/A（2.9031K）/A T1.2（Log1.2K）/A（0.0792K）/A P.I-2 溶胶 P.I+2 凝胶 P.I-2+2溶凝胶，国外要求一般为-1+1,关于针入度指数PI问题,材料进场前：结合气候分区，按“规范”P9 表 要求的项目、全检。针入度指数PI要求按3-5个温度针入度关系求得，相关系数不得小0.997，仲裁时5个温度，相关系数不得小于0.99

7、7施工期间：入度、软化点、延度-每2-3天1次（原规范1次/100T；新1次/100-300T）含蜡量-必要时,质量检测,针入度-温度25或要求的温度-试样内外恒温 标准温度计0-50（分度值0.1）酒精（红线）温度计-不能使用 时间-5s 标准针针、针连杆100g0.5g（针及针 杆重2.5g0.05g）针的硬度、粗糙度、针尖的锥度及 直径（0.9mm长）计量部门标定合格，针尖不能被损，重复用时 用三氯乙擦干净。平台与针垂直 针与试样表面的接触情况 浇模时，不能留有气泡（用时火消掉）,针入度 沥青感温性材料,-温度控制，5、10、15，-速度控制，快值小 慢值大 沥青丝浮于水面（沥青密度小于

8、水）-加酒精 沥青丝沉到槽底（沥青密度大于水）-加盐软化点 水-蒸馏水，升温速度-5/min,延度,模拟沥青在混合料拌和生产过程中的老化沥青混合料氧化主要发生在拌和过程中，沥青在160-170高温下以薄膜状态与沥青接触，老化速度几乎相当于沥青路面19年的自然老化原“规范”中、轻交通沥青蒸发损失试验 50g（5535mm）163 5h 烘箱重交通沥青-薄膜加热试验（TFOT）50g 3.2mm 直径141cm 1630.5 5h薄膜烘箱 改性沥青转薄膜加热试验（RTFOT）35g 1630.5 75min 吹空气 无旋转薄膜烘箱时可由TFOT代替 新“规范”以薄膜加热试验TFOT为准，也可由旋转

9、薄膜烘箱 RTFOT代替。试验过程中产生氧化物，重量有时会增加 施工期间:应特别注意沥青结合料的保管，桶装沥青搬运要轻装轻放不破桶。沥青使用期加热储存温度宜为140左右，不应低于130并不得高于170。,老化试验：,（二）粗集料,粒径大于2.36mm的集料2.1 对粗集料的要求质量技术要求（物理力学性能）表,粗集料质量技术要求 表2-1,粘附性和磨光值技术要求 P19 表规格 P18 表4.8.3 破碎面积 P19 表4.8.7 混合料用粗集料，可以采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣和矿渣等粗集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质明确高速公路、一级公路不得使用筛选砾石和矿渣筛选砾石仅适用于三级及三

10、级以下公路的沥青表面处治,冲击值-取消 压碎值-高速、一级公路表面层 28%26%洛杉矶磨耗损失-高速、一级公路表面层 30%28%其他等级公路 0%35%表观相对密度-高速、一级公路表面层 2.5 2 软石含量-高速、一级公路表面层 5%3%针片状颗粒含量-明确各规格标准 规格-S12（5-10）、S13（3-10）、S14（3-5）略有变化,修订：,规格问题（提前备料）砸石场（拌和场）应采取的措施 应统一专门加工 控制片石质量，风化石、山皮土不能投入砸石机中 采用二级或三级破碎工艺 二级工艺 一级鄂式 二级反击式 或 锤式 或 锥式 三级工艺 一级鄂式 二级反击式 三级锥式 或 反击式,2

11、.2 粗集料的质量控制及检测,碎石加工厂质量控制要点 存放生产碎石用的原石和成品集料的场地必须硬化，硬化层可采用碎石或铺15-20cm的C10水泥稳定砂砾。原石或粗集料成品不得堆放在泥土地上。采石场在生产过程中必须彻底清除覆盖层及泥土夹层。生产碎石用的原石不得含有风化岩、土块、杂物。各粒径规格的成品集料必须严格采用墙隔离措施分别存放。粗集料须采用二级或三级破碎工艺，第二级及第三级破碎不得采用颚式破碎机加工生产。第一级采用颚式破碎的碎石粒径不得小于10cm。及时更换已破坏的筛网 多个石料厂供应集料，应统一振动筛筛孔尺寸，建议的振动筛筛孔尺寸.,沥青拌和厂粗集料堆放措施 存放粗集料的场地必须硬化，

12、硬化层可采用铺15-20cm的C10贫混凝土或7天强度不小于2.5MPa的水泥稳定碎石（砂砾）。各种规格的粗集料应采用墙隔离措施分别存放。集料进场宜采用分层堆料方式，每一层料堆顶部经推土机推成平台后，采用平堆卸料。,振动筛的最大筛孔孔径应与混合料类型的最大公称尺寸相适应标准筛孔 2.36 4.75 9.5 13.2 16 19 26.5 31.5 37（最大公称粒径）振动筛筛孔2.5 6 11 15 19 22 30 35 41,振动筛的筛孔孔径,选择料场时：全检中下面层用石灰岩：物理性能：筛分-颗粒组成、0.075mm颗粒含量、吸水率、针片状颗粒含量、破碎面积。力学性能：压碎值、磨耗损失、坚

13、固性、软石含量。上面层用抗滑料：花岗岩、辉绿岩、安山岩、闪长岩、硬质白云岩、石灰岩 等。磨光值、冲击值 另：与沥青的粘附性：普通（基质）沥青-集料 改性沥青-集料 改性沥青及普通沥青+抗剥落剂163、5h（薄膜）（选择抗剥落剂老化前后、混合料水稳性）,主要检测项目和指标,要注意粗集料颜色、针片状含量的变化，是否混有山皮料，及时检测压碎值、针片状含量，如有问题，向料场提出控制毛料质量或更换锤板等要求。外观-石料品种及含泥量、针片颗粒含量、颗 粒组成、软石含量-随时筛分-颗粒组成发生变化时-调整冷料仓比例 压碎值、磨光值、洛杉矶磨耗值、含水量-必要时,施工时,（三）细集料,2.36mm以下的颗粒可

14、采用天然砂、机制砂、石屑.细集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质、并适当的级配范围。,细集料质量技术要求 表2-2,修订,增加了：亚甲蓝值区分石粉和土-机制砂、石屑 砂当量区分细砂和土-天然砂 棱角性 规格：增加了1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm筛孔通过率的要求，机制砂或石屑2.36mm有变化较大,检测,进场前 全检天然砂重点：筛分、坚固性、砂当量机制砂或石屑重点：石料的压碎值粗集料指标 筛分、砂当量 砂当量符合要求时，亚甲蓝试验可不做施工时 重点：筛分、砂当量或亚甲蓝值,注意检查,天然砂的含泥量天然砂中超过1cm的颗粒细集料覆盖问题（雨后）冷料仓出细集料是否均匀用于生产机制砂

15、或石屑的集料：软石或风化岩、泥块或泥土,（四）填料矿粉,检测：用于加工矿粉的集料的压碎值、含泥量、软石或风化岩矿粉的细度注意检查：要求采用5mm以上的集料,沥青面层用矿粉质量技术要求 表2-3,2 沥青面层施工及质量控制,1.1 施工前的准备工作 原材料料物理、力学性能试验，各类型目标配合比设计沥青层一层的压实厚度要求：密级配不宜小于集料公称最大粒径的2.5 3倍 SMA、OGFC-不宜小于集料公称最大粒径的2 2.5倍集料最大粒径-使集料100%通过的最小标准筛孔径或集料 最大公称尺寸上一级筛号。集料公称最大粒径-保留在最大尺寸的标准筛上的颗粒含量不 超过10%的标准筛尺寸。或筛余第一次大

16、于是10%的筛号的上一级筛号（美国 Superpave定义）,准备工作,料场及备料 场地硬化，特别是运料车经过的道路；排水、地基下陷-管道断裂-导热油管道设备调试机械设备调试、标定：拌和设备温度、称量系统计量标定试验设备调试、标定,注意检查,材料进场质量检测情况：对料源处材料的检测 材料进场过程中的检测 目标配合比沥青面层开工前1个月前应完成料场及料场道路的硬化-P34：5.5.3 运料车进入摊铺现场时，轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的赃物，否则宜设水池洗净轮胎后进入工程现场。各种规格料的分隔墙计量情况机械、试验设备,目标配合比设计,修订：级配范围 优选级配预估适宜的油石比进行三个级配的马歇

17、尔试验：变化4.75mm（中、粗）2.36mm（细）通过率 由空隙率确定设计级配检验指标渗水系数 密级配沥青砼120（ml/min）SMA混合料 80（ml/min）密度最大理论密度：普通沥青混合料真空法实测 改性沥青混合料计算法矿料的有效密度试件：吸水率小于2%时表干法 吸水率大于2%时蜡封法,热拌沥青混合料种类,级配范围,热拌沥青混合料技术标准,（PaPb）预估适宜的沥青用量,Pa=(Palsbl)/集料的合成毛体积相对密度Pb=Pa/(100sb)Pal已建类似工程的最佳油石比（%）sbl集料的合成毛体积相对密度sb-已建类似工程的集料的合成毛体积相对密度(也可采用有效相对密度)集料的合

18、成毛体积相对密度sb=100/（P1/1+P2/2+.+Pn/n）集料的合成表观相对密度sb=100/（P1/1+P2/2+.+Pn/n）,合成矿料的有效相对密度se,普通沥青混合料用预估的沥青用量拌和两组 取平均值-真空法 se=（100-Pb）/（100/t Pb/b）Pb 沥青含量（%）t试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度 b 沥青的相对密度（25/25）改性沥青混合料或SMA混合料（难分散）se=C sa(1-C)sb C合成矿料的沥青吸收系数 C=0.033w2x-0.2936wx+0.9339 wx=(1/sb)+（1/sa）sa 合成表观相对密度 sb合成毛体积相对密度,马

19、歇尔试件体积指标计算,试件空隙率VV=1-（f/t）100试件的矿料间隙率VMA=1-（f/sb）Ps 100试件的有效沥青饱和度VFA=（VMA-VV）/VMA 100f试件的毛体积相对密度 t沥青混合料的最大理论相对密度 Ps 各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即P=100-P，%sb-矿料的合成毛体积相对密度,生产配合比,生产配合比,按照集料规格分配冷料仓，按照经验锁定挡料板开启高度；选择适中的3-5个皮带转速，先设置一个皮带转速，启动烘干、除尘系统，开启一个冷料仓输料（其余关闭），出料稳定后（5分钟以上），清空热料仓并开始计时，到标定时间（10-15左右分钟）时，称量所有热料仓集

20、料，计算总质量。对所有冷料仓标定后，得到每个冷料仓3-5个皮带转速对应的集料流量（总质量/标定时间 kg/min）；数据输入控制仪或绘制皮带转速与集料流量关系图，如：3000型设备，每小时产量200t以上，设每小时输矿料200t，每小时矿料流量为3333 kg/min，皮带转速：计算该仓集料流量（3333该仓集料比例 标定时集料与施工使用的集料一致。,冷料仓标定,应彻底挖补原路面的翻浆、沉陷、拥包、坑槽等病害，坑槽、翻浆周边的薄弱部位必须清理干净，用天然砂砾或水稳砂砾填补。挖除深度小于25cm时，用压路机一次碾压密实；挖除深度大于25cm时，用夯机分层夯实。加铺（底基层或基层或沥青面层）前清扫

21、“干净”空压机吹,层间粘结措施 运输车辆行驶的道路包括拌和厂内及拌和厂至施工路段的道路须采用压路机碾压密实后铺筑15cm以上水泥稳定砂砾，防止污染路面。铺筑面层的前12天必须采用空压机吹净基层表面松散层，并洒水湿润后，洒布透层油；沥青面层应采用分段铺筑方式进行，即下面层铺筑2-3个工作日后，摊铺机返回进行上面层铺筑。沥青面层的层间应洒布粘层油，粘层油采用改性乳化沥青或普通乳化沥青。,拌和设备 间歇式沥青混合料拌和机 1000型以上 1台 500kW以上发电机 1台 拌和机由计算机自动控制生产过程，并配有完好的打印装置，冷料仓须有5个以上，热料仓4个以上，50T沥青罐2个以上。摊铺设备 ABG-

22、423或弗格勒-2500 1台 应配备性能良好的接触式或非接触式自动找平基准装置。压路机 1012吨双钢轮振动压路机 2-3台 20吨以上轮胎压路机 1台 运输车辆 载重15吨以上的自卸汽车 能满足摊铺机连续作业,热料仓筛孔尺寸AC-13 3 mm、6mm、11mm、16mm AC-16 3 mm、6mm、11mm、19(22)mm AC-20 3 mm、6mm、15mm、22mm AC-25 3 mm、11mm、19mm、26mm,普通沥青混合料拌和,沥青150-160（150-155），不超过165矿料175-185 混合料 160-165（规范140-165）不得超过180，混合料贮存温

23、度-降低不得超过10 废弃温度-超过高限30（195）,PR或SBR改性沥青混合料拌和：,改性沥青储存温度 155-160集料加热温度 180-190混合料出厂温度 175-180混合料贮存温度 降低不得超过10废弃温度-超过高限30（200-黄烟、发污）低温（早、晚、阴天-提高5）,SBS改性沥青混合料拌和,现场加工SBS改性沥青：基质沥青加热温度 155-160改性沥青制作温度宜为165-170，不得超过175，SBS常温加入。SBS改性沥青混合料：改性沥青储存温度 155-160集料加热温度 185-190混合料出厂温度 175-180 混合料贮存温度 降低不得超过10 废弃温度-超过高

24、限30（200-黄烟、发污）,检查,温度马歇尔稳定度、流值、动稳定度、沥青含量、级配 马歇尔试件密度试件吸水率小于0.5%时可用水中重法测定的 表观相对密度作为标准密度，对应的芯样也采用水 中重法。SBS的老化回收粉尘的使用：50%20%,注意事项 开机前全面检查拌和楼各部位运转是否正常，如有问题应及时排除；拌和过程中，操作人员必须严格按照技术人员提供的配合比拌料，不得随意更改配合比例。（溢料或等料报告试验室，调整冷料比例，不得替代补料、调整冷料比例无效后-说明冷料变化较大，放白料调整热料仓比例）试验室调整-监理同意-试验室通知控制室禁用回收粉尘石粉和泥土 及时清理（25%）,沥青混合料容易出

25、现的异常现象 每天拌和的第一盘混合料易出现废料 原因骨料、沥青预加热没有达到规定的温度 办法拌和锅是冷的第一、第二盘放白料 适当减少进入烘干筒的集料数量或提高火焰温度（190、195）保证开机时集料的加热温度略高于规定值 沥青加热温度应达到150,运输 自卸汽车车厢不得有漏油、漏料 保温：运输车辆顶部应加棉被覆盖保温，拌和站应配专人负责覆盖棉被并固定好 卸料时揭开 车厢内侧喷涂柴油水（柴油：水1：3），车厢底部不得有积液。运料车接料时，应按前、后、中三次移动装料，以减少离析现象。在摊铺机前10-30cm处停车，不得撞击摊铺机，卸料过程中应挂空挡，靠摊铺机推动前进（不允 许手制动刹车，下坡路段坡

26、度大时，可略带脚制 动刹车但不得使摊铺机阻力过大）。卸料后，须将车厢后挡板挂钩挂好，以防漏料。,摊铺摊铺方式及要求 为保证面层平整度，沥青混合料的拌和、运输能力应保证不间断进行摊铺作业，摊铺机应连续、匀速行使，采用高频率、低振幅方式振捣，摊铺压实度应大于80%，并不得使集料破碎。下面层摊铺采用钢丝基准线控制高程和厚度。钢丝直径3mm或5mm，钢丝拉力应大于100 kgf，每10米设钢丝支架，弯道应加密为5米。上面层采用自动找平装置控制厚度。,注意事项 运料车到达现场后，检查混合料温度，与混合料出厂温度相比，降低不得超过10。摊铺机充分预热熨平板后开始作业，应匀速行驶，并保证摊铺速度与供料速度平

27、衡。当供料不足时，宜采用运料车集中等候，集中摊铺的方式，尽量减少摊铺机的停机次数。摊铺机螺旋输送器的转速要均匀稳定，使混合料料位恒定并高于螺旋输送器2/3高度。,要有专人负责检测混合料摊铺温度、摊铺厚度(松铺系数约为，最终由试验段确定)。摊铺前应清除下层表面尘土及杂物，应在摊铺前一天用水冲洗干净，洒布粘层沥青。遇雨时，应立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。淋雨后的混合料应废弃，不得卸入摊铺机。两侧人工摊铺的部分应高出摊铺机摊铺面1cm以上，防止压实度不足渗水。,碾压,碾压工艺初压：20吨以上轮胎压路机碾压1-2遍复压：1012吨双钢轮压路机振动碾压2-3遍终压：1012吨双钢轮压路机静压1

28、遍或,初压：1012吨双钢轮压路机静压1遍复压：20吨以上轮胎压路机碾压1-2遍，1012吨双钢轮压路机振动碾压2-3遍终压：1012吨双钢轮压路机静压1遍，压轮重叠宽度规定轮胎压路机为30cm，钢轮压路机为20cm。最终的碾压工艺通过铺筑试验段确定。,碾压温度及速度PR改性沥青混合料初压温度不小于150，终压完成温度不低于110。,压路机的碾压速度（km/h）表4-1,注意事项初压应尽可能在高的温度状态下紧跟摊铺机碾压。振动压路机碾压速度大于6 km/h时，面层可能产生波浪不平整现象，速度小于3 km/h时，可能产生过振现象，容易导致骨料破碎和泛油问题产生，故应严格控制振动压路机碾压速度。碾

29、压时压路机驱动轮应面向摊铺机。,振动压路机应遵循“高频、低幅”原则，振动频率要求35-50Hz，振幅为。碾压倒车时，应先停振停车，再慢速起动，以避免沥青面层产生推拥、开裂。轮胎压路机轮胎压力0.5MPa，轮胎压力应均衡一致，并不得有破损。压路机不应在未冷却结硬的路面上停放。与构造物相接部若无法碾压时，应用夯板或夯锤补充压实。,工作缝 接缝位置可设在3m直尺测量最大间隙3-5mm的位置，并在当日完工后人工刨成垂直截面，如施工间隔较长时，可在下次铺筑前切除。接缝时，新铺混合料应严格按基准线或松铺系数确定摊铺厚度。压路机可先采用450碾压或横向碾压再纵向碾压的方式碾压。接缝位置平整度采用3m直尺测量

30、的最大间隙不大于5mm。仰角 慢 纵向接缝搭接宽度10cm以上厚,质量检测沥青混合料（拌和机或运料车取样）温度 符合要求 1次/车 矿料级配及沥青 12次/日.机 与生产标准级配相比 最大筛孔 通过率100%4.75mm 通过率与设计值的差值6%2.36mm 通过率与设计值的差值 5%0.075mm 通过率与设计值的差值 2%,沥青用量 12次/日.机 允许误差为-0.1%-+0.2%沥青混合料马歇尔试验 12次/日 稳定度 8kN 流值 2-4mm 空隙率 3-5%车辙试验 1次/单幅2000m 下面层 大于4000次/mm 上面层 大于5000次/mm,施工现场质量管理 层间结合 随时抽检粘层油、封层油质量 配合钻孔取芯，用拉拔仪检测层间粘 结力 随机芯样剪切强度试验,面层 温度 摊铺温度 符合要求 1次/车 碾压温度 符合要求 随时 厚度 不小于设计值 随时 压实度 不小于98%（标准密度为当天马 歇尔试件密度）1次/2000m2采用钻孔取芯或核子仪检测，芯样空隙率要求小于6%，上面层钻芯宜在标线位置。,渗水系数 1次/2000 m2 上面层 200mL/min 下面层 300mL/min 外观检查 随时 路面表面平整密实，不得有轮迹、裂缝、推拥、油丁、离析等现象。平整度（颠簸累计仪）随时 上面层 1.2mm 下面层 1.5mm,谢 谢！,