中华人民共和国国家标准
沥青路面施工及验收规范
GB 50092-96
Code for construction and acceptance of asphalt pavements
主编部门:中华人民共和国交通部
批准部门:中华人民共和国建设部
施行日期:1997年5月1日
发布日期:1996年9月27日
关于发布国家标准《沥青路面施工及验收规范》的通知
建标[1996]545号
根据国家计委计综合[1992]490号文的要求,由交通部会同有关部门共同修订的《沥青路面施工及验收规范》,已经有关部门会审。现批准《沥青路面施工及验收规范》GB 50092-96为强制性国家标准,自1997年5月1日起施行。原国家标准《沥青路面施工及验收规范》GBJ 92-86同时废止。
本规范由交通部负责管理,其具体解释等工作由交通部公路科学研究所负责。出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部
一九九六年九月二十四日
1 总 则
1.0.1 为贯彻沥青路面“精心施工,质量第一”的方针,使铺筑的沥青路面坚实、平整、稳定、耐久,有良好的抗滑性能,确保沥青路面的施工质量,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建和改建的公路、城市道路和厂矿道路的沥青路面工程。
1.0.3 沥青路面施工应有详细的施工组织设计。
1.0.4 沥青面层不得在雨天施工,当施工中遇雨时,应停止施工。雨季施工时应采取路面排水措施。
1.0.5 沥青路面施工应确保施工安全,施工人员应有良好的劳动保护。沥青拌和厂应具备防火设施。配制液体石油沥青的车间严禁烟火。使用煤沥青的施工人员应采取防止吸入煤沥青蒸气或皮肤直接接触煤沥青而使身体受到损害的保护措施。
1.0.6 沥青路面施工除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。
2 术语、符号、代号
2.1 术 语
2.1.1 石油沥青
由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到的,主要为可溶于二硫化碳的碳氢化合物的半固体粘稠状物质。
2.1.2 道路石油沥青
符合沥青路面使用技术标准的沥青结合料。
2.1.3 重交通道路石油沥青
符合为高速公路、一级公路和城市快速路、主干路等重交通量道路使用,并符合“重交通道路石油沥青技术要求”的道路石油沥青,简称重交通道路沥青。
2.1.4 煤沥青
由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青。
2.1.5 混合沥青
不同标号的石油沥青按一定比例互相掺配,或以煤沥青与石油沥青互相掺配而制得的沥青。
2.1.6 乳化沥青
石油沥青或煤沥青与水在乳化剂、稳定剂的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品,也称沥青乳液。按乳化沥青的使用方法分为喷洒型(用P表示)及拌和型(用B表示)乳化沥青两大类。
2.1.7 阳离子乳化沥青
用阳离子乳化剂制得的带阳电荷(以C表示)的乳化沥青。
2.1.8 阴离子乳化沥青
用阴离子乳化剂制得的带阴电荷(以A表示)的乳化沥青。
2.1.9 液体石油沥青
用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品。
2.1.10 改性沥青
掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。
2.1.11 抗剥离剂
为提高集料与沥青的粘附性,增强沥青混合料抗水损害能力而向沥青或沥青混合料中加入的表面活化剂或石灰、水泥等填料。
2.1.12 沥青含量
沥青混合料中沥青质量与沥青混合料总质量的比例,以百分数表示。
2.1.13 油石比
沥青混合料中沥青质量与矿料质量的比例,以百分数表示。
2.1.14 矿料
用于沥青混合料的粗集料、细集料、填料的总称。
2.1.15 粗集料
经加工(轧碎、筛分)而成的粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等集料。
2.1.16 破碎砾石
由砾石经碎石机破碎加工而成的具有一个以上破碎面的石料。
2.1.17 酸性石料
石料化学成分中以硅、铝等亲水性矿物为主,与沥青粘结性能差,用于沥青混合料时易受水的影响造成沥青膜剥离的石料的统称,如花岗岩、花岗斑岩、石英岩、砂岩、片麻岩、角闪岩等。
2.1.18 细集料
天然形成或经轧碎、筛分等加工而成的粒径小于2.36mm的天然砂、机制砂及石屑等集料。
2.1.19 天然砂
岩石经风化、搬运等作用后形成的粒径小于2.36mm的颗粒部分。
2.1.20 机制砂
由碎石及砾石反复破碎加工至小于2.36mm的部分,亦称人工砂。
2.1.21 石屑
采石场加工碎石时通过规格为4.75mm的筛子的筛下部分集料的统称。
2.1.22 填料
在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0.075mm的矿物质粉末。
2.1.23 沥青面层
由沥青材料、矿料及其他外掺剂按要求比例混合、铺筑而成的单层或多层式结构层。三层铺筑的沥青面层自上而下称为上面层(也称表面层)、中面层、下面层(也称底面层)。
2.1.24 整平层
铺筑在旧路面上主要起调整高程、横坡和平整度等整平作用的结构层。
2.1.25 透层
为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化沥青、煤沥青或液体石油沥青而形成的透入基层表面的薄层。
2.1.26 粘层
为加强在路面的沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。
2.1.27 封层
为封闭表面空隙、防止水分浸入面层或基层而铺筑的沥青混合料薄层。铺筑在面层表面的称为上封层,铺筑在面层下面的称为下封层。
2.1.28 稀浆封层
用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与乳化沥青、外加剂和水,按一定比例拌合而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。
2.1.29 磨耗层
为改善行车条件,防止行车对面层的磨损,延长路面的使用寿命而在沥青面层顶部用坚硬的细集料和结合料铺筑的薄结构层。
2.1.30 沥青表面处治路面
用沥青和集料按层铺或拌和法施工,其厚度不大于3cm的一种薄层面层。
2.1.31 层铺法沥青表面处治路面
分层浇洒沥青、撒布集料、碾压成型的沥青表面处治路面。
2.1.32 单层式沥青表面处治路面
浇洒一次沥青,撒布一次集料铺筑而成的厚度为1~1.5cm(乳化沥青表面处治为0.5cm)的层铺法沥青表面处治路面。
2.1.33 双层式表面处治路面
浇洒两次沥青,撒布两次集料铺筑而成的厚度为1.5~2.5cm(乳化沥青表面处治为1cm)的层铺法沥青表面处治路面。
2.1.34 三层式表面处治路面
浇洒三次沥青,撒布三次集料铺筑而成的厚度为2.5~3cm(乳化沥青表面处治为3cm)的层铺法沥青表面处治路面。
2.1.35 沥青贯入式路面
在初步压实的碎石(或破碎砾石)上,分层浇洒沥青、撒布嵌缝料,或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层,经压实而成的沥青面层。
2.1.36 沥青混合料
由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。
2.1.37 沥青混凝土混合料
由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料,与沥青结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料(以AC表示,采用圆孔筛时用LH表示)。
2.1.38 密级配沥青混凝土混合料
各种粒径的颗粒级配连续、相互嵌挤密实的矿料,与沥青结合料拌和而成,压实后剩余空隙率小于10%的沥青混合料。剩余空隙率3%~6%(行人道路为2%~6%)的为Ⅰ型密实式沥青混凝土混合料,剩余空隙率4%~10%的为Ⅱ型半密实式沥青混凝土混合料。
2.1.39 半开级配沥青混合料
由适当比例的粗集料、细集料及少量填料(或不加填料)与沥青结合料拌和而成,压实后剩余空隙率在10%以上的半开式沥青混合料,也称为沥青碎石混合料(以AM表示,采用圆孔筛时用LS表示)。
2.1.40 开级配沥青混合料
矿料级配主要由粗集料组成,细集料较少,矿料相互拨开,压实后空隙率大于15%的开式沥青混合料。
2.1.41 间断级配沥青混合料
矿料级配组成中缺少1个或几个挡次而形成的级配间断的沥青混合料。
2.1.42 乳化沥青碎石混合料
由乳化沥青与矿料在常温状态下拌和而成,压实后剩余空隙率在10%以上的常温沥青混合料。
2.1.43 砂粒式沥青混合料
最大集料粒径等于或小于4.75mm(圆孔筛5mm)的沥青混合料,也称为沥青石屑或沥青砂。
2.1.44 细粒式沥青混合料
最大集料粒径为9.5mm或13.2mm(圆孔筛10mm或15mm)的沥青混合料。
2.1.45 中粒式沥青混合料
最大集料粒径为16mm或19mm(圆孔筛20mm或25mm)的沥青混合料。
2.1.46 粗粒式沥青混合料
最大集料粒径为26.5mm或31.5mm(圆孔筛30~40mm)的沥青混合料。
2.1.47 特粗式沥青碎石混合料
最大集料粒径等于或大于37.5mm(圆孔筛45mm)的沥青碎石混合料。
2.1.48 热拌热铺沥青混合料路面
沥青与矿料在热态下拌和、热态下铺筑施工成型的沥青路面。
2.1.49 常温沥青混合料路面
采用乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌和、铺筑的沥青路面。
2.1.50 沥青混凝土路面
面层用沥青混凝土混合料铺筑的路面。
2.1.51 沥青碎石路面
沥青面层各层均用沥青碎石混合料铺筑的路面。
2.1.52 抗滑表层
为汽车交通提供较好的抗滑能力,由抗滑表层混合料(以AK表示,采用圆孔筛时以LK表示)铺筑的符合规定的宏观粗糙度、微观粗糙度及磨擦系数要求的沥青面层的上面层,也称抗滑磨耗层。
2.1.53 马歇尔稳定度
采用马歇尔试验测定的沥青混合料所能承受的最大荷载,以kN计。
2.1.54 动稳定度
沥青混合料进行车辙试验时,变形进入稳定期后每产生1mm轮辙试验轮行走的次数,以次/mm计。
2.2 符号及代号
3 基 层
3.0.1 沥青路面基层的材料要求、施工工艺应符合现行的路面设计规范和基层施工技术规范的规定。沥青面层施工前应对基层进行检查,当基层的质量检查符合要求后方可修筑沥青面层。沥青路面的基层应符合下列要求:
3.0.1.1 强度、刚度、干燥收缩和温度收缩变形、高程符合要求。
3.0.1.2 具有稳定性。
3.0.1.3 表面应平整、密实;基层的拱度与面层的拱度应一致。
3.0.2 新建的沥青路面的基层可按设计要求选用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层及泥(灰)结碎石、级配碎石、级配砂砾基层,也可采用沥青贯入式、沥青碎石或碾压式水泥混凝土基层。对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路宜采用高强少裂、整体性能好的无机结合料或稳定粒料的半刚性基层,稳定细粒土只可作底基层。
3.0.3 旧沥青路面作为基层加铺沥青面层时,应根据旧路质量,确定对原有路面进行处理、整平或补强,并应遵循下列原则:
3.0.3.1 符合设计强度、基本无损坏的旧沥青路面经整平后可作基层使用。
3.0.3.2 旧路面已有明显损坏的,应调查损坏原因。强度能达到设计要求的,进行全部或部分处理,铲除拥包、车辙及龟裂严重的结构层,填补坑槽并整平后,再加铺沥青面层。损坏严重、强度达不到设计要求的,应重新设计,不得直接作基层使用。
3.0.4 可作基层使用的旧沥青路面的整平应按高程控制铺筑,分层整平的一层最大厚度不宜超过10cm,如图3.0.4所示。
3.0.5 新建半刚性基层铺筑后应及时进行养生及保护,浇洒透层或铺筑下封层,并尽快铺筑沥青面层。
4 材 料
4.1 一般规定
4.1.1 沥青材料应附有炼油厂的沥青质量检验单。运至现场的各种材料必须按要求进行试验,经评定合格方可使用。
4.1.2 沥青路面集料的粒径选择和筛分应以方孔筛为准。当受条件限制时,可按表4.1.2的规定采用与方孔筛相对应的圆孔筛。
4.1.3 沥青路面的沥青材料可采用道路石油沥青、煤沥青、乳化石油沥青、液体石油沥青等。沥青材料的选择应根据交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型、材料来源等情况确定。当采用改性沥青时应进行试验并应进行技术论证。
4.1.4 路面材料进入施工场地时,应登记,并签发材料验收单。验收单应包括材料来源、品种、规格、数量、使用目的、购置日期、存放地点及其他应予注明的事项。
4 材 料
4.1 一般规定
4.1.1 沥青材料应附有炼油厂的沥青质量检验单。运至现场的各种材料必须按要求进行试验,经评定合格方可使用。
4.1.2 沥青路面集料的粒径选择和筛分应以方孔筛为准。当受条件限制时,可按表4.1.2的规定采用与方孔筛相对应的圆孔筛。
4.1.3 沥青路面的沥青材料可采用道路石油沥青、煤沥青、乳化石油沥青、液体石油沥青等。沥青材料的选择应根据交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型、材料来源等情况确定。当采用改性沥青时应进行试验并应进行技术论证。
4.1.4 路面材料进入施工场地时,应登记,并签发材料验收单。验收单应包括材料来源、品种、规格、数量、使用目的、购置日期、存放地点及其他应予注明的事项。
4.2 道路石油沥青
4.2.1 道路石油沥青适用于各类沥青路面的面层,并应符合下列规定:
4.2.1.1 高速公路、一级公路和城市快速路、主干路铺筑沥青路面时,石油沥青材料的质量要求应符合本规范附录C表C.0.1的规定。当沥青材料来源确有困难时,高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的下面层、联接层,可将技术要求中的含蜡量指标放宽至5%,15℃延度放宽至60cm(AH-50)及80cm(除AH-50外的其他标号),其他指标应符合要求。
4.2.1.2 除4.2.1.1规定以外的其他等级的公路与城市道路,石油沥青材料的质量要求宜符合本规范附录C表C.0.2的规定。
4.2.2 沥青面层所采用的沥青标号,宜根据气候分区、沥青路面类型和沥青种类等按表4.2.2选用。沥青路面施工气候分区应符合附录A的规定。
4.2.3 当沥青标号不符合使用要求时,可采用几种不同标号掺配的混合沥青,其掺配比例应由试验决定。掺配时应混合均匀,掺配后的混合沥青应符合本规范附录C表C.0.1或表C.0.2的要求。
4.2.4 面层的上层宜采用较稠的沥青,下层或联接层宜采用较稀的沥青。对渠化交通的道路,宜采用较稠的沥青。
4.2.5 沥青贮运站及沥青混合料拌和厂应将不同来源、不同标号的沥青分开存放,不得混杂。在使用期间,贮存沥青的沥青罐或贮油池中的温度不宜低于130℃,并不得高于180℃。在冬季停止施工期间,沥青可在低温状态下存放。经较长时间存放的沥青在使用前应抽样检验,不符合质量要求的不得使用。同一工程使用不同沥青时,应明确记录各种沥青所使用的路段及部位。
4.2.6 道路石油沥青在贮运、使用及存放过程中应采取防水措施,并应避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青罐或贮油池中。
4.3 乳化石油沥青
4.3.1 乳化石油沥青的质量要求应符合本规范附录C表C.0.3的规定。
4.3.2 乳化沥青适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、常温沥青混合料路面,以及透层、粘层与封层。
4.3.3 乳化沥青的类型应根据使用目的、矿料种类、气候条件选用。对酸性石料,以及当石料处于潮湿状态或在低温下施工时,宜采用阳离子乳化沥青;对碱性石料,且石料处于干燥状态,或与水泥、石灰、粉煤灰共同使用时,宜采用阴离子乳化沥青。
4.3.4 乳化沥青可利用胶体磨或匀油机等乳化机械在沥青拌和厂现场制备。乳化剂用量(按有效含量计)宜为沥青质量的0.3%~0.8%。制备现场乳化沥青的温度应通过试验确定,乳化剂水溶液的温度宜为40~70℃,石油沥青宜加热至120~160℃。乳化沥青制造后应及时使用。经较长时间存放的乳化沥青在使用前应抽样检验,并不得离析、冻结、破乳,质量不符合要求者不得使用。
4.4 液体石油沥青
4.4.1 液体石油沥青适用于透层、粘层及拌制常温沥青混合料。根据使用目的与场所,可分别选用快凝、中凝、慢凝的液体石油沥青。
4.4.2 液体石油沥青使用前应由试验确定掺配比例,其质量应符合本规范附录C表C.0.4的规定。
4.5 煤沥青
4.5.1 道路用煤沥青适用于透层、粘层,也可用于三级及三级以下的公路和次干路以下的城市道路铺筑沥青面层,但热拌沥青混合料路面的表面层不宜采用煤沥青。煤沥青的标号可根据气候分区、沥青路面类型和沥青种类按表4.2.2选用。
4.5.2 道路用煤沥青的质量应符合本规范附录C表C.0.5的规定。
4.5.3 在煤沥青使用期间,其贮油池或沥青罐中的温度宜为70~90℃,并应避免长期贮存。经较长时间存放的煤沥青在使用前应抽样检验,质量不符合要求者不得使用。
4.6 粗集料
4.6.1 用于沥青面层的粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。粗集料应由具有生产许可证的采石场生产。
4.6.2 粗集料的粒径规格应按照本规范附录C表C.0.6或表C.0.7的规定选用。当生产的粗集料不符合规格要求,但与其他材料配合后的级配符合各类沥青面层的矿料使用要求时,亦可使用。
4.6.3 粗集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并具有足够的强度和耐磨耗性,其质量应符合本规范附录C表C.0.8的规定。
4.6.4 粗集料应具有良好的颗粒形状,用于道路沥青面层的碎石不宜采用颚式破碎机加工。
4.6.5 路面抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石,不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料。用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青路面表面层及各类道路抗滑表层的粗集料应符合本规范附录C表C.0.8中石料磨光值的要求,但允许掺加不超过40%粗集料总量的普通集料作为中等或较小粒径的粗集料。
4.6.6 破碎砾石应采用粒径大于50mm的颗粒轧制。破碎砾石中4.75mm(圆孔筛5mm)及以上颗粒的破碎面积应符合本规范附录C表C.0.8的要求。
4.6.7 筛选砾石仅适用于三级及三级以下公路和次干路以下的城市道路的沥青表面处治路面或拌和法施工的沥青面层的下面层,不得用于贯入式路面及拌和法施工的沥青面层的中、上面层。
4.6.8 三级及三级以下公路和次干路以下的城市道路可采用钢渣作为粗集料。钢渣在破碎后应有6个月以上的存放期,其质量应符合本规范附录C表C.0.8的要求,并应按本规范附录B的方法对钢渣活性进行检验,检验不合格者不得使用。钢渣沥青混合料的沥青用量必须经配合比设计确定。
4.6.9 当用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的石料为酸性岩石时,宜使用针入度较小的沥青,并应采用下列抗剥离措施,使沥青与矿料的粘附性符合本规范附录C表C.0.8的要求。
4.6.9.1 用干燥的磨细消石灰或生石灰粉、水泥作为填料的一部分,其用量宜为矿料总量的1%~2%。
4.6.9.2 在沥青中掺加抗剥离剂。
4.6.9.3 将粗集料用石灰浆处理后使用。
4.7 细集料
4.7.1 沥青面层的细集料可采用天然砂、机制砂及石屑,其规格应分别符合本规范附录C表C.0.9和表C.0.10的要求。
4.7.2 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配,其质量应符合本规范附录C表C.0.11的要求。
4.7.3 热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂。在缺砂地区,也可使用石屑,但高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青混凝土面层及抗滑表层的石屑用量不宜超过天然砂及机制砂的用量。
4.7.4 细集料应与沥青有良好的粘结能力。与沥青粘结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料破碎的机制砂或石屑不宜用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青面层。当需要使用时,应采用本规范4.6.9条规定的抗剥离措施。
4.8 填 料
4.8.1 沥青混合料的填料宜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。原石料中的泥土杂质应除净。矿粉要求干燥、洁净,其质量应符合本规范附录C表C.0.12的要求。当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时,其用量不宜超过矿料总量的2%。
4.8.2 粉煤灰作为填料使用时,其烧失量应小于12%,塑性指数应小于4%,其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%,并应经试验确认与沥青有良好的粘结力,沥青混合料的水稳性能应满足要求。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青混凝土面层不宜采用粉煤灰作填料。
4.8.3 拌和机采用干法除尘措施回收的粉尘,可作为矿粉的一部分使用。采用湿法除尘措施回收的粉尘,使用时应经干燥粉碎处理,且不得含有杂质。回收粉尘的用量不得超过填料总量的50%,掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4%,其余质量要求应与矿粉相同。
5 沥青表面处治路面
5.1 一般规定
5.1.1 沥青表面处治适用于三级及三级以下公路、城市道路的支路、县镇道路、各级公路的施工便道以及在旧沥青面层上加辅的罩面层或磨耗层。
5.1.2 沥青表面处治路面可采用拌和法或层铺法施工,其厚度不宜大于3cm。
5.1.3 拌和法沥青表面处治路面可采用热拌热铺或冷拌冷铺法施工。热拌热铺法的施工工艺应符合本规范第7章的规定。冷拌冷铺法的施工工艺应符合本规范第8章的规定。
5.1.4 层铺法沥青表面处治路面的施工宜采用沥青洒布车及集料撒布机联合作业。
5.1.5 沥青表面处治施工的工序应紧密衔接,每个作业段长度应根据压路机数量、洒油设备及集料撒布机能力等确定。当天施工的路段应当天完成。
5.1.6 沥青表面处治宜在干燥和较热的季节施工,并应在雨季及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束,使表面处治层通过开放交通压实,成型稳定。
5 沥青表面处治路面
5.1 一般规定
5.1.1 沥青表面处治适用于三级及三级以下公路、城市道路的支路、县镇道路、各级公路的施工便道以及在旧沥青面层上加辅的罩面层或磨耗层。
5.1.2 沥青表面处治路面可采用拌和法或层铺法施工,其厚度不宜大于3cm。
5.1.3 拌和法沥青表面处治路面可采用热拌热铺或冷拌冷铺法施工。热拌热铺法的施工工艺应符合本规范第7章的规定。冷拌冷铺法的施工工艺应符合本规范第8章的规定。
5.1.4 层铺法沥青表面处治路面的施工宜采用沥青洒布车及集料撒布机联合作业。
5.1.5 沥青表面处治施工的工序应紧密衔接,每个作业段长度应根据压路机数量、洒油设备及集料撒布机能力等确定。当天施工的路段应当天完成。
5.1.6 沥青表面处治宜在干燥和较热的季节施工,并应在雨季及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束,使表面处治层通过开放交通压实,成型稳定。
5.2 材料规格和用量
5.2.1 沥青表面处治采用的集料最大粒径应与处治层的厚度相等,其规格和用量应按本规范附录D表D.0.1或D.0.2选用;当采用乳化沥青时,应减少乳液流失,可在主层集料中掺加20%以上较小粒径的集料。沥青表面处治施工后,应在路侧另备碎石或石屑、粗砂或小砾石作为初期养护用料,其中,碎石的规格为S12(5~10mm),粗砂或小砾石的规格为S14(3~5mm),其用量为每1000m2准备2~3m3。城市道路的初期养护料,在施工时应与最后—遍料一起撒布。
5.2.2 沥青表面处治可采用道路石油沥青、煤沥青或乳化沥青铺筑,并应符合下列规定:
5.2.2.1 当采用道路石油沥青时,沥青用量应按本规范附录D表D.0.1或表D.0.2选定,沥青标号应按本规范表4.2.2选用。
5.2.2.2 当采用煤沥青时,应将附录D表D.0.1或表D.0.2中的沥青用量相应增加15%~20%,沥青标号应按本规范表4.2.2选用。
5.2.2.3 当采用乳化沥青时,乳液用量应根据本规范附录D表D.0.1或表D.0.2所列的乳液用量并按其中的沥青含量进行折算。乳化沥青的类型及标号应按本规范附录C表C.0.3选用。
5.2.2.4 沥青表面处治各层沥青的用量应根据施工气温、沥青标号、基层等情况,在规定范围内选用。在施工气温较低的寒冷地区、当沥青针入度较小、基层空隙较大时,沥青用量宜采用高限。
5.2.3 在旧沥青路面、清扫干净的碎(砾)石路面、水泥混凝土路面、块石路面上铺筑沥青表面处治路面时,可在第一层中增加10%~20%沥青用量,不再另洒透层油。
5.3 施工机械
5.3.1 沥青表面处治施工应采用沥青洒布车喷洒沥青,洒布时车速和喷洒量应保持稳定。沥青洒布车在整个宽度内喷洒应均匀。
5.3.2 小规模沥青表面处治施工可采用机动或手摇的手工沥青洒布机洒布沥青,乳化沥青也可用齿轮泵或气压式洒布机洒布,但不宜采用柱塞式洒布机。手工喷洒,洒布应均匀,喷洒工人应拥有熟练的技术。
5.3.3 沥青表面处治施工宜采用6~8t及8~10t的压路机。碾压时,应使集料嵌挤紧密,石料不得有较多压碎。乳化沥青表面处治宜采用较轻的机械。
5.4 施工准备
5.4.1 沥青表面处治施工应在路缘石安装完成以后进行,基层必须清扫干净。
5.4.2 施工前应检查沥青洒布车的油泵系统、输油管道、油量表、保温设备等。将一定数量的沥青装入油罐后,应先在路上试洒,确定喷洒速度及洒油量。每次喷洒前喷油嘴应保持干净,管道应畅通,喷油嘴的角度应一致,并与洒油管成15°~25°的夹角,洒油管的高度应如图5.4.2所示,使同一地点接受两个或三个喷油嘴喷洒的沥青,并不得出现花白条。在有风的天气下不宜使用三重喷洒高度。当采用洒布过热沥青的机械洒布乳化沥青时,必须将残留沥青除净并用柴油清洗干净。
5.4.3 集料撒布机使用前应检查其传动和液压调整系统,并应进行试洒,确定撒布各种规格集料时应控制的下料间隙及行驶速度。
5.4.4 当为半幅施工并采用人工撒布集料时,应先在半幅等距离划分小段,并应按规定用量备足集料,以后每层按同样办法备料。
5.4.5 浇洒透层沥青或粘层沥青应符合本规范第9章的规定。
5.5 施工方法
5.5.1 三层式沥青表面处治的施工工艺应按下列步骤进行:
5.5.1.1 在透层沥青充分渗透,或在已做透层或封层并已开放交通的基层清扫后,可按要求速度浇洒第一层沥青。浇洒沥青应符合下列要求:
(1)沥青的浇洒温度应根据施工气温及沥青标号选择,石油沥青的洒布温度宜为130~170℃,煤沥青的洒布温度宜为80~120℃。乳化沥青可在常温下洒布,当气温偏低,破乳及成型过慢时,可将乳液加温后洒布,但乳液温度不得超过60℃。
(2)当发现浇洒沥青后有空白、缺边时,应及时进行人工补洒;当有沥青积聚时应刮除。
(3)沥青浇洒的长度应与集料撒布机的能力相配合,应避免沥青浇洒后等待较长时间才撒布集料。
(4)前后两车喷洒的接茬应搭接良好。在每段接茬处,可用铁板或建筑纸等横铺在本段起洒点前及终点后,其长度宜为1~1.5m。当需要分幅浇洒时,纵向搭接宽度宜为10~15cm。浇洒第二、三层沥青的搭接缝应错开。
(5)除阳离子乳化沥青外,不得在潮湿的集料、基层或旧路面上浇洒沥青。
5.5.1.2 第一层次集料在浇洒主层沥青后立即进行撒布,并不宜在主层沥青全段洒布完成后进行。撒布集料应采用集料撒布机或人工撒布,并应符合下列要求:
(1)当使用乳化沥青时,集料撒布应在乳液破乳之前完成。
(2)撒布集料后应及时扫匀,应覆盖施工路面,厚度应一致,集料不应重叠,也不应露出沥青。当局部有缺料时,应及时进行人工找补,局部过多时,应将多余集料扫出。
(3)前幅路面浇洒沥青后,应在两幅搭接处暂留10~15cm宽度不撒石料,待后幅浇洒沥青后一起撒布集料。
5.5.1.3 撒布一段集料后,应立即用6~8t钢筒双轮压路机碾压,碾压时每次轮迹应重叠约30cm,并应从路边逐渐移至路中心,然后再从另一边开始移向路中心,以此作为一遍,宜碾压3~4遍。碾压速度开始不宜超过2km/h,以后适当增加。
5.5.1.4 第二、三层的施工方法和要求应与第一层相同,但可采用8~10t压路机。当使用乳化沥青时,第二层撒布规格为S12(5~10mm)的碎石作嵌缝料后尚应增加一层封层料,其规格为S14(3~5mm),用量为3.5~5.5m3/1000m2。
5.5.2 双层式或单层式沥青表面处治施工时,浇洒沥青及撒布集料的次数分别为一次和两次,其施工程序和要求应符合三层式沥青表面处治的施工工艺的要求。
5.5.3 除乳化沥青表面处治应待破乳后水分蒸发并基本成型后方可通车外,沥青表面处治在碾压结束后即可开放交通。在通车初期应设专人指挥交通或设置障碍物控制行车,并使路面全部宽度均匀压实。在路面完全成型前应限制行车速度不超过20km/h,严禁兽力车及铁轮车行驶。
5.5.4 沥青表面处治应进行初期养护。当发现有泛油时,应在泛油处补撒嵌缝料,嵌缝料应与最后一层石料规格相同,并应扫匀。当有过多的浮动集料时,应扫出路面,并不得搓动已经粘着在位的集料。如有其他破坏现象,也应及时进行修补。
5.5.5 对道路人工构造物及各种管井盖座、侧平石、路缘石等外露部分以及人行道道面等,洒油时应加遮盖,防止污染。
6 沥青贯入式路面
6.1 一般规定
6.1.1 沥青贯入式路面适用于二级及二级以下的公路、城市道路的次干路及支路。沥青贯入层也可作为沥青混凝土路面的联结层。
6.1.2 沥青贯入式路面的厚度宜为4~8cm。但乳化沥青贯入式路面的厚度不宜超过5cm。当贯入层上部加铺拌和的沥青混合料面层时,路面总厚度宜为6~10cm,其中拌和层的厚度宜为2~4cm。
6.1.3 沥青贯入式路面的最上层应撒布封层料或加铺拌和层。当乳化沥青贯入式路面铺筑在半刚性基层上时,应铺筑下封层。当沥青贯入层作为联结层时,可不撒表面封层料。
6.1.4 沥青贯入式路面宜在干燥和较热的季节施工,并宜在雨季及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束,使贯入式结构层通过开放交通碾压成型。
6 沥青贯入式路面
6.1 一般规定
6.1.1 沥青贯入式路面适用于二级及二级以下的公路、城市道路的次干路及支路。沥青贯入层也可作为沥青混凝土路面的联结层。
6.1.2 沥青贯入式路面的厚度宜为4~8cm。但乳化沥青贯入式路面的厚度不宜超过5cm。当贯入层上部加铺拌和的沥青混合料面层时,路面总厚度宜为6~10cm,其中拌和层的厚度宜为2~4cm。
6.1.3 沥青贯入式路面的最上层应撒布封层料或加铺拌和层。当乳化沥青贯入式路面铺筑在半刚性基层上时,应铺筑下封层。当沥青贯入层作为联结层时,可不撒表面封层料。
6.1.4 沥青贯入式路面宜在干燥和较热的季节施工,并宜在雨季及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束,使贯入式结构层通过开放交通碾压成型。
6.2 材料规格和用量
6.2.1 沥青贯入式路面的集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料,其规格和用量应根据贯入层厚度按本规范附录D表D.0.3或表D.0.4、表D.0.5或表D.0.6选用。当使用破碎砾石时,其破碎面应符合本规范附录C表C.0.8的要求。沥青贯入层主层集料中大于粒径范围中值的数量不得少于50%。细粒料含量偏多时,嵌缝料用量宜采用低限。表面不加铺拌和层的贯入式路面在施工结束后每1000m2应另备2~3m3石屑或粗砂等供初期养护使用,石屑或粗砂的规格应与最后一层嵌缝料规格相同。
6.2.2 沥青贯入层的主层集料最大粒径宜与贯入层厚度相同。当采用乳化沥青时,主层集料最大粒径可采用厚度的0.8~0.85倍,数量宜按压实系数1.25~1.30计算。
6.2.3 沥青贯入式路面的结合料可采用粘稠石油沥青、煤沥青或乳化沥青,并应符合下列规定:
6.2.3.1 当采用石油沥青时,沥青用量应按本规范附录D表D.0.3或表D.0.4、表D.0.5或表D.0.6选定,沥青标号按本规范表4.2.2选用。
6.2.3.2 当采用煤沥青时,沥青用量应相应增加15%~20%,沥青标号应按本规范表4.2.2选用。
6.2.3.3 当采用乳化沥青时,乳液用量应根据本规范附录D表D.0.3或表D.0.4、表D.0.5或表D.0.6所列的乳液用量并按其中的沥青含量进行折算。乳化沥青的标号应按本规范附录C表C.0.3选用。
6.2.4 贯入式路面各层结合料的用量应根据施工气温及沥青标号等在规定范围内选用,在施工季节气温较低的寒冷地区,或沥青针入度较小时,沥青用量宜采用高限。在低温潮湿气候下用乳化沥青贯入时,应按乳液总用量不变的原则进行调整,上层应比正常情况适当增加,下层应比正常情况适当减少。
6.3 施工机械
6.3.1 沥青贯入式路面的主层集料可采用碎石摊铺机或人工摊铺。嵌缝料宜采用集料撒布机撒布。
6.3.2 沥青洒布车应符合本规范5.3.1条的要求。
6.3.3 沥青贯入式路面施工的压路机应符合本规范5.3.3条的要求,其主层集料宜用钢筒式压路机碾压。
6.4 施工准备
6.4.1 沥青贯入式路面施工前,基层应清扫干净。当需要安装路缘石时,应在路缘石安装完成以后施工。
6.4.2 乳化沥青贯入式路面必须浇洒透层或粘层沥青。当沥青贯入式路面厚度小于或等于5cm时,也应浇洒透层或粘层沥青。
6.5 施工方法
6.5.1 沥青贯入式路面的施工应按下列步骤进行:
6.5.1.1 撒布主层集料。撒布时应避免颗粒大小不均,并应检查松铺厚度。撒布后严禁车辆在铺好的集料层上通行。
6.5.1.2 主层集料撒布后应采用6~8t的钢筒式压路机进行初压,碾压速度宜为2km/h。碾压应自路边缘逐渐移向路中心,每次轮迹应重叠约30cm,接着应从另一侧以同样方法压至路中心,以此为碾压一遍。然后检验路拱和纵向坡度,当不符合要求时应调整,找平后再压,至集料无显著推移为止。然后再用10~12t压路机进行碾压,每次轮迹重叠1/2左右,宜碾压4~6遍,直至主层集料嵌挤稳定,无显著轮迹为止。
6.5.1.3 主层集料碾压完毕后,应立即浇洒第一层沥青。浇洒方法应按本规范5.5.1.1款进行。沥青的浇洒温度应根据沥青标号及气温情况选择。当采用乳化沥青贯入时,应防止乳液下漏过多。当主层集料碾压稳定后,应先撒布一部分上一层嵌缝料,再浇洒主层沥青。乳化沥青在常温下洒布,当气温偏低需要加快破乳速度时,可将乳液加温后洒布,但乳液温度不得超过60℃。
6.5.1.4 主层沥青浇洒完成后,应立即撒布第一层嵌缝料,嵌缝料撒布应均匀并应扫匀,不足处应找补。当使用乳化沥青时,石料撒布应在乳液破乳前完成。
6.5.1.5 嵌缝料扫匀后应立即用8~12t钢筒式压路机进行碾压,轮迹应重叠轮宽的1/2左右,宜碾压4~6遍,直至稳定为止。碾压时应随压随扫,并应使嵌缝料均匀嵌入。当气温较高使碾压过程中发生较大推移现象时,应立即停止碾压,待气温稍低时再继续碾压。
6.5.1.6 当浇洒第二层沥青、撒布第二层嵌缝料并完成碾压后,再浇洒第三层沥青。
6.5.1.7 撒布封层料,施工要求应与撒布嵌缝料相同。
6.5.1.8 最后碾压,宜采用6~8t压路机碾压2~4遍,然后开放交通。
6.5.2 沥青贯入式路面开放交通后的交通控制、初期养护等,应符合本规范5.5.3条和5.5.4条的规定。
6.5.3 当沥青贯入式路面表面不撒布封层料,加铺沥青混合料拌和层时,应紧跟贯入层施工,上下应成为一个整体。贯入部分采用乳化沥青时,应待其破乳、水分蒸发且成型稳定后方可铺筑拌和层。当拌和层与贯入部分不能连续施工,且要在短期内通行施工车辆时,贯入层部分的第二遍嵌缝料用量应增加2~3m3/1000m2。在摊铺拌和层沥青混合料前,应清除贯入层表面的杂物、尘土以及浮动石料,再补充碾压一遍,并应浇洒粘层沥青。
7 热拌沥青混合料路面
7.1 一般规定
7.1.1 热拌沥青混合料适用于各种等级道路的沥青面层。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青面层的上面层、中面层及下面层应采用沥青混凝土混合料铺筑,沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。其他等级道路的沥青面层上面层宜采用沥青混凝土混合料铺筑。
7.1.2 热拌沥青混合料的种类应按表7.1.2选用,其规格应以方孔筛为准,集料最大粒径不宜超过31.5mm。当采用圆孔筛作为过渡时,集料最大粒径不宜超过40mm。
7.1.3 沥青路面各层的混合料类型应根据道路等级及所处的层次,按表7.1.3确定,并应符合以下要求:
7.1.3.1 应满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性能等多方面要求,并应根据施工机械、工程造价等实际情况选择沥青混合料的种类。
7.1.3.2 沥青混凝土混合料面层宜采用双层或三层式结构,其中应有一层及一层以上是Ⅰ型密级配沥青混凝土混合料。当各层均采用沥青碎石混合料时,沥青面层下必须做下封层。
7.1.3.3 多雨潮湿地区的高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的上面层宜采用抗滑表层混合料,一般道路及少雨干燥地区的高速公路、一级公路和城市快速路、主干路宜采用Ⅰ型沥青混凝土混合料作表层。
7.1.3.4 沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大。上层宜使用中粒式及细粒式,不应使用粗粒式混合料。砂粒式仅适用于城市一般道路、市镇街道及非机动车道、行人道路等工程。
7.1.3.5 上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚的1/2,中、下面层及联结层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。
7.1.3.6 高速公路的硬路肩沥青面层宜采用Ⅰ型沥青混凝土混合料作表层。
7.1.4 热拌热铺沥青混合料路面应采用机械化连续施工。
7 热拌沥青混合料路面
7.1 一般规定
7.1.1 热拌沥青混合料适用于各种等级道路的沥青面层。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青面层的上面层、中面层及下面层应采用沥青混凝土混合料铺筑,沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。其他等级道路的沥青面层上面层宜采用沥青混凝土混合料铺筑。
7.1.2 热拌沥青混合料的种类应按表7.1.2选用,其规格应以方孔筛为准,集料最大粒径不宜超过31.5mm。当采用圆孔筛作为过渡时,集料最大粒径不宜超过40mm。
7.1.3 沥青路面各层的混合料类型应根据道路等级及所处的层次,按表7.1.3确定,并应符合以下要求:
7.1.3.1 应满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性能等多方面要求,并应根据施工机械、工程造价等实际情况选择沥青混合料的种类。
7.1.3.2 沥青混凝土混合料面层宜采用双层或三层式结构,其中应有一层及一层以上是Ⅰ型密级配沥青混凝土混合料。当各层均采用沥青碎石混合料时,沥青面层下必须做下封层。
7.1.3.3 多雨潮湿地区的高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的上面层宜采用抗滑表层混合料,一般道路及少雨干燥地区的高速公路、一级公路和城市快速路、主干路宜采用Ⅰ型沥青混凝土混合料作表层。
7.1.3.4 沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大。上层宜使用中粒式及细粒式,不应使用粗粒式混合料。砂粒式仅适用于城市一般道路、市镇街道及非机动车道、行人道路等工程。
7.1.3.5 上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚的1/2,中、下面层及联结层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。
7.1.3.6 高速公路的硬路肩沥青面层宜采用Ⅰ型沥青混凝土混合料作表层。
7.1.4 热拌热铺沥青混合料路面应采用机械化连续施工。
7.2 施工准备
7.2.1 基层准备应符合本规范第3章的要求。
7.2.2 施工前应对各种材料调查试验,经选择确定的材料在施工过程中应保持稳定,不得随意变更。
7.2.3 施工前对各种施工机具应做全面检查,应经调试并使其处于良好的性能状态。应有足够的机械,施工能力应配套,重要机械宜有备用设备。
7.2.4 沥青加热温度及沥青混合料施工温度应根据沥青品种、标号、粘度、气候条件及铺筑层的厚度,按表7.2.4的规定选择。当沥青粘度大、气温低、铺筑层厚度薄时,施工温度宜用高限。
7.3 热拌沥青混合料的配合比设计
7.3.1 热拌沥青混合料应选用符合要求的材料,充分利用同类道路与同类材料的施工实践经验,并应经配合比设计确定矿料级配和沥青用量。
7.3.2 热拌沥青混合料配合比设计应按本规范附录B的步骤进行。筛分矿料的标准筛筛孔应以方孔筛为准,当确有困难时,经主管部门同意,也可使用圆孔筛。各种沥青混合料的矿料级配范围应符合本规范附录D表D.0.7或表D.0.8的要求。除已经试验路段铺筑或实践证明附录D表D.0.7或表D.0.8规定的级配范围不适于当地情况外,矿料级配范围不应变更。
7.3.3 经配合比设计确定的各类沥青混凝土混合料的技术指标应符合表7.3.3的规定,并应具有良好的施工性能。
7.3.4 对用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青路面的上面层和中面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时,应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验。在温度60℃、轮压0.7MPa条件下进行车辙试验的动稳定度,对高速公路和城市快速路不应小于800次/mm,对一级公路及城市主干路不应小于600次/mm。
7.3.5 沥青碎石混合料的配合比设计应根据实践经验和马歇尔试验的结果,经过试拌试铺论证确定。
7.3.6 高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的热拌沥青混合料的配合比设计应按下列步骤进行:
7.3.6.1 目标配合比设计阶段。应采用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例,配合成的矿料级配应符合附录D表D.0.7或表D.0.8的规定,并应通过马歇尔试验确定最佳沥青用量。此矿料级配及沥青用量应作为目标配合比,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
7.3.6.2 生产配合比设计阶段。对间歇式拌和机,应从二次筛分后进入各热料仓的材料中取样,并进行筛分,确定各热料仓的材料比例,供拌和机控制室使用。同时,应反复调整冷料仓进料比例,使供料均衡,并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量加0.3%和最佳沥青用量减0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。
7.3.6.3 生产配合比验证阶段。拌和机应采用生产配合比进行试拌,铺筑试验段,并用拌和的沥青混合料进行马歇尔试验及路上钻取的芯样检验,由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的标准。标准配合比的矿料合成级配中,0.075mm、2.36mm、4.75mm(圆孔筛0.075mm、2.5mm、5mm)三挡筛孔的通过率应接近要求级配的中值。
7.3.7 经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更。生产过程中,当进场材料发生变化,沥青混合料的矿料级配、马歇尔试验技术指标不符合要求时,应及时调整配合比,使沥青混合料质量符合要求并保持相对稳定,必要时重新进行配合比设计。
7.3.8 二级及二级以下公路、次干路以下城市道路热拌沥青混合料的配合比设计可按7.3.2~7.3.7条的步骤进行。当材料与同类道路相同时,可直接引用成功的经验。
7.4 热拌沥青混合料的拌制
7.4.1 沥青混合料必须在沥青拌和厂(场、站)采用拌和机械拌制。拌和厂的设置除应符合国家有关环境保护、消防、安全等规定外,还应具备下列条件:
7.4.1.1 拌和厂应设置在空旷、干燥、运输条件良好的地方。
7.4.1.2 沥青应分品种、分标号密闭储存。各种矿料应分别堆放在具有硬质基底的料仓或场地上,并不得混杂。矿粉等填料不得受潮。集料宜设置防雨顶棚。拌和厂应有良好的排水设施。
7.4.1.3 拌和厂应配备试验室,并配置足够的仪器设备。
7.4.1.4 拌和厂应有可靠的电力供应。
7.4.2 热拌沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。各类拌和机均应有防止矿粉飞扬散失的密封性能及除尘设备,并有检测拌和温度的装置。连续式拌和机应具备根据材料含水量变化调整矿料上料比例、上料速度、沥青用量的装置。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青混凝土宜采用间歇式拌和机拌和。当工程材料来源或质量不稳定时,不得采用连续式拌和机拌制。
7.4.3 间歇式拌和机宜配置自动记录设备,在拌和过程中应逐盘打印沥青及各种矿料的用量、拌和温度。
7.4.4 沥青材料应采用导热油加热,拌和的沥青混合料出厂温度应符合表7.2.4的要求。当混合料出厂温度过高,并影响沥青与集料的粘结力时,混合料不得使用,已铺筑的沥青路面应予铲除,混合料的废弃温度应符合表7.2.4注③的规定。
7.4.5 沥青混合料拌和时间应经试拌确定。混合料应拌和均匀,所有矿料颗粒应全部裹覆沥青结合料。间歇式拌和机每锅拌和时间宜为30~50s,其中干拌时间不得少于5s;连续式拌和机的拌和时间应根据上料速度及拌和温度确定。
7.4.6 间歇式拌和机热矿料二次筛分用的振动筛筛孔应根据矿料级配要求选用,其安装角度应根据材料的可筛分性、振动能力等由试验确定。
7.4.7 拌和厂拌和的沥青混合料应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象,不符合要求时不得使用,并应及时调整。
7.4.8 拌好的热拌沥青混合料不立即铺筑时,可放入成品储料仓储存。储料仓无保温设备时,允许的储料时间应以符合摊铺温度要求为准,有保温设备的储料仓储料时间不宜超过72h。
7.4.9 出厂的沥青混合料应逐车用地磅称重,并按现行试验方法测量运料车中沥青混合料的温度,签发一式三份的运料单,一份存拌和厂,一份交摊铺现场,一份交司机。
7.5 热拌沥青混合料的运输
7.5.1 热拌沥青混合料应采用较大吨位的自卸汽车运输。运输时应防止沥青与车厢板粘结。车厢应清扫干净,车厢侧板和底板可涂一薄层油水(柴油与水的比例可为1:3)混合液,并不得有余液积聚在车厢底部。
7.5.2 从拌和机向运料车上装料时,应防止粗细集料离析,每卸一斗混合料应挪动一下汽车位置。
7.5.3 运料车应采取覆盖篷布等保温、防雨、防污染的措施,夏季运输时间短于0.5h时,也可不加覆盖。
7.5.4 沥青混合料运输车的运量应比拌和能力或摊铺速度有所富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车在等候卸料。对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路,开始摊铺时在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆。
7.5.5 连续摊铺过程中,运料车应停在摊铺机前10~30cm处,并不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空挡,靠摊铺机推动前进。
7.5.6 沥青混合料运至摊铺地点后应凭运料单接收,并检查拌和质量。不符合本规范表7.2.4的温度要求,或已经结成团块、已被雨淋湿的混合料不得用于铺筑。
7.6 热拌沥青混合料的摊铺
7.6.1 铺筑沥青混合料前,应检查确认下层的质量。当下层质量不符合要求,或未按规定洒布透层、粘层、铺筑下封层时,不得铺筑沥青面层。
7.6.2 热拌沥青混合料应采用机械摊铺。对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路宜采用两台以上摊铺机成梯队作业,进行联合摊铺。相邻两幅之间应有重叠,重叠宽度宜为5~10cm。相邻两台摊铺机宜相距10~30m,且不得造成前面摊铺的混合料冷却。当混合料供应能满足不间断摊铺时,也可采用全宽度摊铺机一幅摊铺。
7.6.3 摊铺机在开始受料前应在料斗内涂刷少量防止粘料用的柴油。
7.6.4 用于铺筑高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青混合料摊铺机应符合下列要求:
7.6.4.1 具有自动或半自动方式调节摊铺厚度及找平的装置。
7.6.4.2 具有足够容量的受料斗,在运料车换车时能连续摊铺,并有足够的功率推动运料车。
7.6.4.3 具有可加热的振动熨平板或振动夯等初步压实装置。
7.6.4.4 摊铺机宽度可以调整。
7.6.5 摊铺机自动找平时,中、下面层宜采用由一侧钢丝绳引导的高程控制方式。表面层宜采用摊铺层前后保持相同高差的雪撬式摊铺厚度控制方式。经摊铺机初步压实的摊铺层应符合平整度、横坡的规定要求。
7.6.6 沥青混合料的摊铺温度应符合本规范表7.2.4的要求,并应根据沥青标号、粘度、气温、摊铺层厚度选用。
7.6.7 当高速公路、一级公路和城市快速路、主干路施工气温低于10℃,其他等级道路施工气温低于5℃时,不宜摊铺热拌沥青混合料。当需要摊铺时,应采取以下措施:
7.6.7.1 应提高混合料拌和温度,使其符合表7.2.4的低温施工温度要求。
7.6.7.2 运料车必须采取覆盖等保温措施。
7.6.7.3 应采用高密实度的摊铺机,熨平板应加热。
7.6.7.4 摊铺后紧接着碾压,应缩短碾压长度。
7.6.8 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,也可按表7.6.8选用。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡,并按式7.6.8校验平均厚度,不符要求时应根据铺筑情况及时进行调整。
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——摊铺的沥青混合料总质量(t);
T——摊铺层压实成型后的平均厚度(cm);
W——摊铺宽度(m)。
7.6.9 摊铺沥青混合料应缓慢、均匀、连续不间断。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度应根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度按式7.6.9确定,并应为2~6m/min。在铺筑过程中,摊铺机螺旋送料器应不停顿地转动,两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析。当熨平板按所需厚度固定后,不得随意调整。
式中 V——摊铺机摊铺速度(m/min);
Q——拌和机产量(t/h);
C——效率系数。根据材料供应、运输能力等配套情况确定,宜为0.6~0.8。
7.6.10 用机械摊铺的混合料,不应用人工反复修整。当出现下列情况时,可用人工做局部找补或更换混合料:
7.6.10.1 横断面不符合要求。
7.6.10.2 构造物接头部位缺料。
7.6.10.3 摊铺带边缘局部缺料。
7.6.10.4 表面明显不平整。
7.6.10.5 局部混合料明显离析。
7.6.10.6 摊铺机后有明显的拖痕。
7.6.11 人工找补或更换混合料应在现场主管人员指导下进行。缺陷较严重时,应予铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。当由机械原因引起严重缺陷时,应立即停止摊铺。人工修补时,工人不宜站在热混合料层面上操作。
7.6.12 路面狭窄部分、平曲线半径过小的匝道或加宽部分以及小规模工程可用人工摊铺。人工摊铺沥青混合料应符合下列要求:
7.6.12.1 半幅施工时,路中一侧宜事先设置挡板。
7.6.12.2 沥青混合料宜卸在铁板上,摊铺时应扣锹摊铺,不得扬锹远甩。
7.6.12.3 边摊铺边用刮板整平,刮平时应轻重一致,往返刮2~3次达到平整即可,不得反复撒料反复刮平引起粗集料离析。
7.6.12.4 撒料用的铁锹等工具使用前宜加热,也可以沾轻柴油或油水混合液,以防粘结混合料。沾轻柴油或油水混合液时,不得过于频繁。
7.6.12.5 摊铺不得中途停顿。摊铺好的沥青混合料应及时碾压。当不能及时碾压或遇雨时,应停止摊铺,并应对卸下的沥青混合料采取覆盖等保温措施。
7.6.12.6 低温施工时,卸下的混合料应以苫布覆盖。
7.7 热拌沥青混合料的压实及成型
7.7.1 压实后的沥青混合料应符合压实度及平整度的要求。沥青混合料的分层压实厚度不得大于10cm。
7.7.2 应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤,并应达到最佳碾压结果。沥青混合料压实宜采用钢筒式静态压路机与轮胎压路机或振动压路机组合的方式。压路机的数量应根据生产效率确定。
7.7.3 道路沥青混合料压实宜采用人工热夯及双轮钢筒式压路机、三轮钢筒式压路机、轮胎压路机、振动压路机、手扶式小型振动压路机、振动夯板等机械。各机械应符合下列规定:
7.7.3.1 双轮钢筒式压路机为6~8t;
7.7.3.2 三轮钢筒式压路机为8~12t或12~15t;
7.7.3.3 轮胎压路机为12~20t或20~25t;
7.7.3.4 振动压路机为2~6t或6~14t;
7.7.3.5 手扶式小型振动压路机为1~2t;
7.7.3.6 振动夯板的质量不小于180kg,振动频率不小于3000次/min;
7.7.4 沥青混合料的压实应按初压、复压、终压(包括成型)三个阶段进行。压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度应符合表7.7.4的规定。
7.7.5 沥青混合料的初压应符合下列要求:
7.7.5.1 初压应在混合料摊铺后较高温度下进行,并不得产生推移、发裂,压实温度应根据沥青稠度、压路机类型、气温、铺筑层厚度、混合料类型经试铺试压确定,并应符合本规范表7.2.4的要求。
7.7.5.2 压路机应从外侧向中心碾压。相邻碾压带应重叠1/3~1/2轮宽,最后碾压路中心部分,压完全幅为一遍。当边缘有挡板、路缘石、路肩等支挡时,应紧靠支挡碾压。当边缘无支挡时,可用耙子将边缘的混合料稍稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘10cm以上碾压。也可在边缘先空出宽30~40cm,待压完第一遍后,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,减少边缘向外推移。
7.7.5.3 应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压2遍,其线压力不宜小于350N/cm。初压后应检查平整度、路拱,必要时应修整。
7.7.5.4 碾压时应将驱动轮面向摊铺机,如图7.7.5。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、停止应减速缓慢进行。
7.7.6 复压应紧接在初压后进行,并应符合下列要求:
7.7.6.1 复压宜采用重型的轮胎压路机,也可采用振动压路机或钢筒式压路机。碾压遍数应经试压确定,并不宜少于4~6遍。复压后路面达到要求的压实度,并无显著轮迹。
7.7.6.2 当采用轮胎压路机时,总质量不宜小于15t。碾压厚层沥青混合料,总质量不宜小于22t。轮胎充气压力不小于0.5MPa,相邻碾压带应重叠1/3~1/2的碾压轮宽度。
7.7.6.3 当采用三轮钢筒式压路机时,总质量不宜小于12t,相邻碾压带应重叠后轮的1/2宽度。
7.7.6.4 当采用振动压路机时,振动频率宜为35~50Hz,振幅宜为0.3~0.8mm,并应根据混合料种类、温度和层厚选用。层厚较大时应选用较大的频率和振幅。相邻碾压带重叠宽度宜为10~20cm。振动压路机倒车时应先停止振动,并在向另一方向运动后再开始振动,并应避免混合料形成鼓包。
7.7.7 终压应紧接在复压后进行。终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,终压不宜少于2遍,路面应无轮迹。路面压实成型的终了温度应符合本规范表7.2.4的要求。
7.7.8 压路机的碾压段长度应与摊铺速度相适应,并保持大体稳定。压路机每次由两端折回的位置应阶梯形的随摊铺机向前推进,折回处不应在同一横断面上。在摊铺机连续摊铺的过程中,压路机不得随意停顿。
7.7.9 压路机碾压过程中有沥青混合料沾轮现象时,可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉的水,严禁洒柴油。轮胎压路机在连续碾压一段时间轮胎已发热后应停止向轮胎洒水。
7.7.10 压路机不得在未碾压成型并冷却的路段上转向、调头或停车等候。振动压路机在已成型的路面上行驶时应停止振动。
7.7.11 对压路机无法压实的桥梁、挡墙等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区,应采用振动夯板压实。对雨水井与各种检查井的边缘还应用人工夯锤、热烙铁补充压实。
7.7.12 在当天碾压的尚未冷却的沥青混合料面层上,不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。
7.8 接 缝
7.8.1 在施工缝及构造物两端的连接处操作应仔细,接缝应紧密、平顺。
7.8.2 纵向接缝部位的施工应符合下列要求:
7.8.2.1 摊铺时采用梯队作业的纵缝应采用热接缝。施工时应将已铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,在最后作跨缝碾压。
7.8.2.2 当半幅施工不能采用热接缝时,宜加设挡板或采用切刀切齐。在铺另半幅前应将缝边缘清扫干净,并应涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层上5~10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走。碾压时应先在已压实路面上行走,碾压新铺层的10~15cm,然后压实新铺部分,再伸过已压实路面10~15cm,接缝应压实紧密,如图7.8.2。上下层的纵缝应错开15cm以上,表层的纵缝应顺直,且宜留在车道区画线位置上。
7.8.3 相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路,中下层的横向接缝可采用斜接缝,上面层应采用垂直的平接缝,如图7.8.3。其他道路的各层均可采用斜接缝。铺筑接缝时,可在已压实部分上面铺设一些热混合料,并应使接缝预热软化。碾压前应将预热用的混合料铲除。
7.8.4 斜接缝的搭接长度宜为0.4~0.8m。搭接处应清扫干净并洒粘层油。当搭接处混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚度时应予剔除,并应补上细混合料,斜接缝应充分压实并搭接平整。
7.8.5 平接缝应粘结紧密,压实充分,连接平顺。可采用下列方法施工:
7.8.5.1 在施工结束时,摊铺机在接近端部前约1m处将熨平板稍稍抬起驶离现场,用人工将端部混合料铲齐后再碾压。然后用3m直尺检查平整度,趁尚未冷透时垂直刨除端部层厚不足的部分,使下次施工时成直角连接。
7.8.5.2 在预定的摊铺段的末端先撒一薄层砂带,摊铺混合料后趁热在摊铺层上挖出一道缝隙,缝隙应位于撒砂与未撒砂的交界处,在缝中嵌入一块与压实层厚度相等的木板或型钢,待压实后铲除撒砂的部分,扫尽砂子,撤去木板或型钢,并在端部洒粘层沥青接着摊铺。
7.8.5.3 在预定摊铺段的末端先铺上一层麻袋或牛皮纸,摊铺碾压成斜坡,下次施工时将铺有麻袋或牛皮纸的部分用人工刨除,在端部洒粘层沥青接着摊铺。
7.8.5.4 在预定摊铺段的末端先撒一薄层砂带,再摊铺混合料,待混合料稍冷却后将撒砂的部分用切割机切割整齐后取走,用干拖布吸走多余的冷却水,待完全干燥后在端部洒粘层沥青接着摊铺,在接头有水或潮湿时不得铺筑混合料。
7.8.6 从接缝处起继续摊铺混合料前应用3m直尺检查端部平整度,当不符合要求时,应予清除。摊铺时应调整好预留高度,接缝处摊铺层施工结束后再用3m直尺检查平整度,当有不符合要求者,应趁混合料尚未冷却时立即处理。
7.8.7 横向接缝的碾压应先用双轮或三轮钢筒式压路机进行横向碾压,如图7.8.7。碾压带的外侧应放置供压路机行驶的垫木,碾压时压路机应位于已压实的混合料层上,伸入新铺层的宽度宜为15cm。然后每压一遍向新铺混合料移动15~20cm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。当相邻摊铺层已经成型同时又有纵缝时,可先用钢筒式压路机沿纵缝碾压一遍,其碾压宽度为15~20cm,然后再沿横缝作横向碾压,最后进行正常的纵向碾压。
7.9 开放交通及其他
7.9.1 热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却,混合料表面温度低于50℃后,方可开放交通。需要提早开放交通时,可洒水冷却降低混合料温度。
7.9.2 沥青路面雨季施工应符合下列要求:
7.9.2.1 应加强工地现场与沥青拌和厂联系,缩短施工长度,各项工序衔接应紧密。
7.9.2.2 运料汽车和工地应备有防雨设施,并应做好基层及路肩的排水。
7.9.2.3 当遇雨或下层潮湿时,不得摊铺沥青混合料。对未经压实即遭雨淋的沥青混合料,应全部清除,更换新料。
8 乳化沥青碎石混合料路面
8.1 一般规定
8.1.1 乳化沥青碎石混合料适用于三级及三级以下的公路、城市道路支线的沥青面层、二级公路的罩面层施工,以及各级道路沥青路面的联接层或整平层。
8.1.2 乳化沥青的类型及规格应符合本规范附录C表C.0.3的要求。
8.1.3 乳化沥青碎石混合料路面的沥青面层宜采用双层式。下层应采用粗粒式沥青碎石混合料,上层应采用中粒式或细粒式沥青碎石混合料。单层式只宜在少雨干燥地区或半刚性基层上使用。在多雨潮湿地区必须做上封层或下封层。
8 乳化沥青碎石混合料路面
8.1 一般规定
8.1.1 乳化沥青碎石混合料适用于三级及三级以下的公路、城市道路支线的沥青面层、二级公路的罩面层施工,以及各级道路沥青路面的联接层或整平层。
8.1.2 乳化沥青的类型及规格应符合本规范附录C表C.0.3的要求。
8.1.3 乳化沥青碎石混合料路面的沥青面层宜采用双层式。下层应采用粗粒式沥青碎石混合料,上层应采用中粒式或细粒式沥青碎石混合料。单层式只宜在少雨干燥地区或半刚性基层上使用。在多雨潮湿地区必须做上封层或下封层。
8.2 施工准备
8.2.1 乳化沥青碎石混合料路面的施工准备应符合本规范第7.2.1~7.2.3条的要求。
8.3 乳化沥青碎石混合料的配合比设计
8.3.1 乳化沥青碎石混合料可采用本规范附录D表D.0.7或表D.0.8的矿料级配,并根据已有道路的成功经验经试拌确定配合比。
8.3.2 乳化沥青碎石混合料的乳液用量可按热拌沥青碎石混合料的沥青用量折算,实际的沥青用量宜根据当地实践经验以及交通量、气候、石料情况、沥青标号、施工机械等条件,比同规格热拌沥青混合料的沥青用量减少15%~20%。
8.4 乳化沥青碎石混合料路面施工
8.4.1 乳化沥青碎石混合料宜采用拌和厂机械拌和。在条件限制时也可在现场用人工拌制。
8.4.2 当采用阳离子乳化沥青时,在与乳液拌和前应将集料用水湿润,集料总含水量应达到5%左右。天气炎热宜多加,低温潮湿可少加。当集料湿润后仍不能与乳液拌和均匀时,应改用破乳速度更慢的乳液,或用1%~3%浓度的氯化钙水溶液代替水预先润湿集料表面。
8.4.3 混合料的拌和时间应保证乳液与集料拌和均匀。拌和时间应根据施工现场使用的集料级配情况、乳液裂解速度、拌和机械性能、施工时的气候等具体条件通过试拌确定。机械拌和时间不宜超过30s(自矿料中加进乳液的时间算起);人工拌和时间不宜超过60s。
8.4.4 混合料应具有充分的施工和易性,混合料的拌和、运输和摊铺应在乳液破乳前结束。已拌好的混合料应立即运至现场进行摊铺。在拌和与摊铺过程中已破乳的混合料,应予废弃。
8.4.5 袋装的乳化沥青混合料,存放时应密封良好,存放期不得超过乳液的破乳时间,拌和时应加入适量的稳定剂。
8.4.6 拌制的混合料宜用沥青摊铺机摊铺。当用人工摊铺时,应采取防止混合料离析的措施。乳化沥青碎石混合料的松铺系数可根据本规范表7.6.8的规定通过试验确定。
8.4.7 乳化沥青碎石混合料的碾压,可按热拌沥青混合料的规定进行,并应符合下列要求:
8.4.7.1 混合料摊铺后,应采用6t左右的轻型压路机初压,宜碾压1~2遍,使混合料初步稳定,再用轮胎压路机或轻型钢筒式压路机碾压1~2遍。初压时应匀速进退,不得在碾压路段上紧急制动或快速启动。
8.4.7.2 当有粘轮现象时,可在碾轮上洒少量水。
8.4.7.3 当乳化沥青开始破乳、混合料由褐色转变成黑色时,应用12~15t轮胎压路机或10~12t钢筒式压路机复压。复压2~3遍后,立即停止。待晾晒一段时间、水分蒸发后,再补充复压至密实为止。当压实过程中有推移现象时应立即停止碾压,待稳定后再碾压。如当天不能完全压实,应在较高气温状态下补充碾压。
8.4.7.4 碾压时发现局部混合料有松散或开裂时,应挖除并换补新料,整平后继续碾压密实。修补处应保证路面平整。
8.4.8 乳化沥青碎石混合料路面的上封层应在压实成型、路面水分蒸发后加铺。
8.4.9 压实成型后的路面应进行早期养护,并封闭交通2~6h。开放交通初期,应设专人指挥,车速不得超过20km/h,并不得刹车或调头。在未稳定成型的路段上,严禁兽力车和铁轮车通过。当路面有损坏时,应及时修补。
8.4.10 阳离子乳化沥青碎石混合料可在下层潮湿的情况下施工,施工过程中遇雨应停止铺筑。
8.4.11 乳化沥青碎石混合料施工的所有工序,包括路面成型及铺筑上封层等,均必须在冻前完成。
9 透层、粘层与封层
9.1 透 层
9.1.1 沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层及水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层上必须浇洒透层沥青。
9.1.2 透层沥青宜采用慢裂的洒布型乳化沥青,也可采用中、慢凝液体石油沥青或煤沥青,透层沥青的规格和质量应符合本规范附录C表C.0.3、表C.0.4、表C.0.5的要求。透层沥青的稠度宜通过试洒确定,表面致密的半刚性基层宜采用渗透性好的较稀的透层沥青。级配砂砾、级配碎石等粒料基层宜采用较稠的透层沥青。透层乳化沥青的沥青标号应根据基层的种类、当地气候等条件确定。
9.1.3 各种透层沥青的品种和用量应根据基层的种类通过试洒确定,并应符合本规范附录D表D.0.9的要求。
9.1.4 透层宜在基层表面稍干后浇洒。当基层完工后时间较长、表面过分干燥时,应对基层进行清扫,并在基层表面少量洒水,等表面稍干后浇洒透层沥青。
9.1.5 透层沥青宜采用沥青洒布车喷洒,二级及二级以下公路、次干路以下城市道路也可采用手工沥青洒布机喷洒。洒布应符合本规范5.3.1条的要求。当用于表面处治或贯入式路面喷洒沥青的喷嘴不能保证均匀喷洒时,应予更换。
9.1.6 浇洒透层沥青应符合下列要求:
9.1.6.1 浇洒透层前,路面应清扫干净,应采取防止污染路缘石及人工构造物的措施。
9.1.6.2 洒布的透层沥青应渗透入基层一定深度,不应在表面流淌,并不得形成油膜。
9.1.6.3 如遇大风或即将降雨时不得浇洒透层沥青。
9.1.6.4 气温低于10℃时,不宜浇洒透层沥青。
9.1.6.5 应按设计的沥青用量一次浇洒均匀,当有遗漏时,应用人工补洒。
9.1.6.6 浇洒透层沥青后,严禁车辆、行人通过。
9.1.6.7 在铺筑沥青面层前,当局部地方有多余的透层沥青未渗入基层时,应予清除。
9.1.7 在无机结合料稳定半刚性基层上浇洒透层沥青后,宜立即撒布石屑或粗砂,其用量为2~3m3/1000m2。在无结合料粒料基层上浇洒透层沥青后,当不能及时铺筑面层,并需开放施工车辆通行时,也应撒铺适量的石屑或粗砂,此种情况下,透层沥青用量宜增加10%。撒布石屑或粗砂后,应用6~8t钢筒式压路机碾压一遍。当通行车辆时,应控制车速。在铺筑沥青面层前如发现局部地方透层沥青剥落,应予修补。当有多余的石屑或砂时,应予扫除。
9.1.8 透层洒布后应尽早铺筑沥青面层。当用乳化沥青作透层时,洒布后应待其充分渗透,水分蒸发后方可铺筑沥青面层,其时间间隔不宜少于24h。
9 透层、粘层与封层
9.1 透 层
9.1.1 沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层及水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层上必须浇洒透层沥青。
9.1.2 透层沥青宜采用慢裂的洒布型乳化沥青,也可采用中、慢凝液体石油沥青或煤沥青,透层沥青的规格和质量应符合本规范附录C表C.0.3、表C.0.4、表C.0.5的要求。透层沥青的稠度宜通过试洒确定,表面致密的半刚性基层宜采用渗透性好的较稀的透层沥青。级配砂砾、级配碎石等粒料基层宜采用较稠的透层沥青。透层乳化沥青的沥青标号应根据基层的种类、当地气候等条件确定。
9.1.3 各种透层沥青的品种和用量应根据基层的种类通过试洒确定,并应符合本规范附录D表D.0.9的要求。
9.1.4 透层宜在基层表面稍干后浇洒。当基层完工后时间较长、表面过分干燥时,应对基层进行清扫,并在基层表面少量洒水,等表面稍干后浇洒透层沥青。
9.1.5 透层沥青宜采用沥青洒布车喷洒,二级及二级以下公路、次干路以下城市道路也可采用手工沥青洒布机喷洒。洒布应符合本规范5.3.1条的要求。当用于表面处治或贯入式路面喷洒沥青的喷嘴不能保证均匀喷洒时,应予更换。
9.1.6 浇洒透层沥青应符合下列要求:
9.1.6.1 浇洒透层前,路面应清扫干净,应采取防止污染路缘石及人工构造物的措施。
9.1.6.2 洒布的透层沥青应渗透入基层一定深度,不应在表面流淌,并不得形成油膜。
9.1.6.3 如遇大风或即将降雨时不得浇洒透层沥青。
9.1.6.4 气温低于10℃时,不宜浇洒透层沥青。
9.1.6.5 应按设计的沥青用量一次浇洒均匀,当有遗漏时,应用人工补洒。
9.1.6.6 浇洒透层沥青后,严禁车辆、行人通过。
9.1.6.7 在铺筑沥青面层前,当局部地方有多余的透层沥青未渗入基层时,应予清除。
9.1.7 在无机结合料稳定半刚性基层上浇洒透层沥青后,宜立即撒布石屑或粗砂,其用量为2~3m3/1000m2。在无结合料粒料基层上浇洒透层沥青后,当不能及时铺筑面层,并需开放施工车辆通行时,也应撒铺适量的石屑或粗砂,此种情况下,透层沥青用量宜增加10%。撒布石屑或粗砂后,应用6~8t钢筒式压路机碾压一遍。当通行车辆时,应控制车速。在铺筑沥青面层前如发现局部地方透层沥青剥落,应予修补。当有多余的石屑或砂时,应予扫除。
9.1.8 透层洒布后应尽早铺筑沥青面层。当用乳化沥青作透层时,洒布后应待其充分渗透,水分蒸发后方可铺筑沥青面层,其时间间隔不宜少于24h。
9.2 粘 层
9.2.1 在下列情况及位置应浇洒粘层:
9.2.1.1 在铺筑双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面的上层前,其下面的沥青层已被污染的。
9.2.1.2 当旧沥青路面层上加铺沥青层时。
9.2.1.3 当水泥混凝土路面上铺筑沥青面层时。
9.2.1.4 与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水进水口、检查井等的侧面。
9.2.2 粘层的沥青材料宜采用快裂的洒布型乳化沥青,也可采用快、中凝液体石油沥青或煤沥青,粘层沥青的规格和质量应符合本规范附录C表C.0.3、表C.0.4、表C.0.5的要求。粘层沥青宜采用与面层所使用的种类、标号相同的石油沥青经乳化或稀释制成。
9.2.3 各种粘层沥青品种和用量应根据粘结层的种类通过试洒确定,并应符合本规范附录D表D.0.9的要求。
9.2.4 粘层沥青宜采用沥青洒布车喷洒,洒布应符合本规范5.3.1条的要求。当用于表面处治或贯入式路面喷洒沥青的喷嘴不能保证均匀喷洒时,应予更换。在路缘石、雨水进水口、检查井等局部应用刷子进行人工涂刷。
9.2.5 浇洒粘层沥青应符合下列要求:
9.2.5.1 粘层沥青应均匀洒布或涂刷,浇洒过量处,应予刮除。
9.2.5.2 路面有脏物尘土时应清除干净。当有沾粘的土块时,应用水刷净,待表面干燥后浇洒。
9.2.5.3 当气温低于10℃或路面潮湿时,不得浇洒粘层沥青。
9.2.5.4 浇洒粘层沥青后严禁除沥青混合料运输车外的其他车辆、行人通过。
9.2.6 粘层沥青洒布后应紧接铺筑沥青层。当使用乳化沥青作粘层时,应待破乳、水分蒸发完后铺筑。
9.3 封 层
9.3.1 符合下列情况之一时,应在沥青面层上铺筑上封层:
9.3.1.1 沥青面层的空隙较大,透水严重。
9.3.1.2 有裂缝或已修补的旧沥青路面。
9.3.1.3 需加铺磨耗层改善抗滑性能的旧沥青路面。
9.3.1.4 需铺筑磨耗层或保护层的新建沥青路面。
9.3.2 符合下列情况之一时,应在沥青面层下铺筑下封层:
9.3.2.1 位于多雨地区且沥青面层空隙较大,渗水严重。
9.3.2.2 在铺筑基层后,不能及时铺筑沥青面层,且须开放交通。
9.3.3 适用上封层及下封层的沥青材料宜按表9.3.3选用,沥青的标号应根据当地的气候情况确定。
9.3.4 上封层及下封层可采用拌和法或层铺法施工的单层式沥青表面处治,也可采用乳化沥青稀浆封层。新建的高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青路面上不宜采用稀浆封层铺筑上封层。
9.3.5 层铺法沥青表面处治铺筑上封层的材料用量和规格可按本规范附录D表D.0.1或表D.0.2执行,沥青用量应采用表中范围的中低限。铺筑下封层的矿料规格可采用本规范附录表C.0.7的S14、S13或S12等;矿料用量应根据矿料尺寸、形状、种类等情况确定,宜为5~8m3/1000m2;沥青用量可采用附录D表D.0.1或表D.0.2规定的范围的中高限。
9.3.6 拌和法沥青表面处治铺筑上封层及下封层,应按本规范第7章热拌沥青混合料的规定执行。当铺筑下封层时,宜采用AC-5(或LH—5)砂粒式沥青混凝土,厚度宜为1.0cm。
9.3.7 采用乳化沥青稀浆封层作为上封层及下封层时,稀浆封层的厚度宜为3~6mm。
9.3.8 稀浆封层混合料的类型及矿料级配,应根据处治目的、道路等级选择,铺筑厚度、集料尺寸及摊铺用量宜按本规范附录D表D.0.10选用。
9.3.9 稀浆封层可采用慢裂或中裂的拌合型乳化沥青铺筑。当需要减缓破乳速度时,可掺加适量的氯化钙作外加剂;当需要加快破乳速度时,可采用一定数量的水泥或消石灰粉作填料。
9.3.10 稀浆封层混合料中沥青乳液的用量宜按附录D表D.0.10的规定范围并通过试验确定。混合料的湿轮磨耗试验的磨耗损失不宜大于800g/m2;轮荷压砂试验的砂吸收量不宜大于600g/m2。稀浆封层混合料的加水量应根据施工摊铺和易性由稠度试验确定,其稠度应为2~3cm。
9.3.11 稀浆封层的施工应符合下列要求:
9.3.11.1 当在已有破损的旧路面上铺筑稀浆封层时,施工前应先修补坑槽、整平路面。
9.3.11.2 稀浆封层施工应在干燥情况下进行。
9.3.11.3 稀浆封层施工应采用稀浆封层铺筑机。铺筑机应具有储料、送料、拌和、摊铺和计量控制等功能。摊铺时应控制集料、填料、水、乳液的配合比例。当铺筑过程中发现有一种材料用完时,应立即停止铺筑,重新装料后再继续进行。搅拌形成的稀浆混合料,应符合本规范附录D表D.0.10的要求,并有良好的施工和易性。
9.3.11.4 稀浆封层铺筑机工作时应匀速前进,铺筑厚度应均匀、表面应平整。
9.3.11.5 稀浆封层铺筑后,应待乳液破乳、水分蒸发、干燥成型后方可开放交通。
9.3.11.6 稀浆封层的施工气温不得低于10℃。
10 其他工程
10.1 一般规定
10.1.1 沥青面层的材料要求及施工方法均应遵照本规范相关规定执行。当在特殊场合使用时,应根据其使用部位及功能要求采取相应的措施。
10 其他工程
10.1 一般规定
10.1.1 沥青面层的材料要求及施工方法均应遵照本规范相关规定执行。当在特殊场合使用时,应根据其使用部位及功能要求采取相应的措施。
10.2 行人道路
10.2.1 人行道、自行车道、非机动车道、公园道路、不通行重型车辆的行人广场、运动场地等的沥青面层应平顺、舒适、有良好的排水性能。
10.2.2 行人道路沥青面层的材料要求宜与车行道沥青面层相同,并宜选择针入度较高的石油沥青或乳化沥青。行人道路路面沥青用量宜比车行道用量增加0.3%左右。
10.2.3 三幅道以上道路的非机动车道、行人广场,当采用拌和的沥青混合料时,宜分双层铺筑,上面层应采用Ⅰ型的细粒式或砂粒式沥青混凝土混合料。铺筑贯入式路面时宜加铺拌和层。
10.2.4 人行道、自行车道、公园道路可铺筑单层细粒式或砂粒式沥青混凝土混合料面层、沥青表面处治面层或空隙率大的沥青碎石混合料透水性面层。
10.2.5 沥青混合料的技术指标应符合本规范表7.3.3行人道路的规定。
10.2.6 行人道路沥青面层的施工应符合下列要求:
10.2.6.1 路缘石、阀门盖座、消防水栓、电杆等道路附属设施应按设计要求预先安装。
10.2.6.2 浇洒沥青或铺筑混合料时应采取防止污染道路附属设施及其他构造物的措施。
10.2.6.3 压路机碾压时不得损坏道路附属设施及其他构造物。使用大型压路机有困难的部位,应采用小型振动压路机或振动夯板压实。在不能采用压实机具的地方,可采用人工夯实。
10.3 重型车停车场、公共汽车站
10.3.1 高速公路服务区、停车场、各类货场、堆栈、通行或停放重型车辆的广场、公共汽(电)车站等的沥青面层应满足较长时间停驻重型车辆及承受反复启动制动的水平力的功能要求。沥青混合料应有较高的抵抗永久变形的能力。
10.3.2 在结构选择及沥青混合料配合比设计时宜采用下列措施:
10.3.2.1 采用整体性好的半刚性基层。基层表面宜有较多粗集料外露,形成多棱角的粗糙面,并洒布透层。
10.3.2.2 增加沥青混合料中的粗集料部分,适当增大粗集料最大粒径,减少砂及矿粉用量。
10.3.2.3 采用低针入度沥青。沥青用量比标准配合比设计用量宜减少0.3%左右。
10.3.2.4 采用改性沥青。
10.3.2.5 在空隙率很大的沥青碎石混合料中浇注水泥浆。
10.3.3 上述大面积广场、货场类沥青面层的纵横坡度、平整度及排水应符合设计要求,施工时应采用下列措施:
10.3.3.1 严格控制基层及面层中下层的平整度,表层平整度应符合要求。
10.3.3.2 加密控制施工放样桩,并采用方格网,样桩间距不宜大于5m。
10.3.3.3 采用大型摊铺机或多台摊铺机同时施工。
10.3.3.4 在施工中应随时用3m直尺检查平整度,并检查高程,当不符合要求时,及时趁热整修。
10.4 水泥混凝土桥面的沥青铺装
10.4.1 大中型水泥混凝土桥桥面铺筑的沥青铺装层,应满足与混凝土桥面的粘结、防止渗水、抗滑及有较高抵抗振动变形的能力等功能性要求。小桥涵桥面沥青面层的各项要求应与其相接路段的车行道面层相同。
10.4.2 沥青铺装宜由粘层、防水层、保护层及沥青面层组成,其总厚度宜为6~10cm。多雨潮湿地区、纵坡大于5%或设计车速大于50km/h的大中型高架桥、立交桥桥面应铺设抗滑表层。
10.4.3 沥青铺装铺筑前应对水泥混凝土桥面进行检查,桥面应平整、粗糙、干燥、整洁,不得有尘土、杂物或油污。桥面横坡应符合要求。当不符合要求时应处理,对尖锐突出物及凹坑应打磨或修补。
10.4.4 铺筑防水层前应撒布粘层沥青,撒布方法和用量可按本规范第9.2节的规定执行。
10.4.5 桥面防水层的厚度宜为1.0~1.5mm,防水层可采用下列形式之一:
10.4.5.1 分两次撒布总用量为0.4~0.5kg/m2的沥青或改性沥青粘层,撒布一层中砂,碾压形成的沥青涂胶类下封层。
10.4.5.2 涂刷聚氨酯胶泥、环氧树脂、阳离子乳化沥青、氯丁胶乳等高分子聚合物涂胶。
10.4.5.3 铺设沥青或改性沥青防水卷材,或浸渗沥青的无纺布(土工布),通过沥青粘层与桥面粘结。
10.4.6 桥面防水层施工应符合下列要求:
10.4.6.1 防水层应全桥面满铺。并不应有破洞、漏铺、脱开、翘起、皱折现象。
10.4.6.2 铺贴沥青卷材时,除预制梁拼缝两侧5~10cm范围内不粘贴外,均应用粘结剂或防水涂料将卷材与基面密贴,并用滚筒碾平压实。应沿水流方向将上层卷材压住下层卷材,上下层的搭接缝应错开半幅,纵缝搭接长度应为8~10cm,横缝搭接不应少于10cm。接缝处应填充接缝材料。相邻两幅横缝错开的距离应大于每卷长度的1/3。
10.4.6.3 涂刷高分子聚合物涂胶作防水层时,涂料应拌匀,并用1.18mm筛过滤后使用。
10.4.6.4 铺设防水层成型后应立即铺筑保护层,在铺设保护层前严禁行人和机械通行。
10.4.6.5 边角(阴阳角)拐弯处及形状不规则的细部应做好防水层铺设,阴阳角基面应做成圆弧或纯角状,角部应设加强防水层。
10.4.7 为防止损伤防水层,宜在其上面铺设保护层。保护层宜采用AC—10或AC—5型沥青混凝土或单层式沥青表面处治,其厚度宜为1.0cm。保护层宜采用人工铺筑,并用6~8t轻型压路机以较慢的速度碾压。
10.4.8 桥面铺装沥青面层宜采用单层或双层高温稳定性好的AC—16或AC—20型中粒式热拌热铺沥青混凝土混合料铺筑,其厚度宜为4~10cm。双层式面层的表面层的厚度不宜小于2.5cm。沥青面层也可采用与相接道路的中面层、上面层或抗滑表层相同的结构和材料,并应与相接道路一同施工。
10.4.9 沥青面层的施工碾压宜采用轮胎压路机复压及轻型钢筒式压路机终压的方式,不得采用有可能损坏桥梁的大型振动压路机或重型钢筒式压路机。
10.4.10 沥青面层所用的沥青应符合本规范附录C表C.0.1的要求,也可采用改性沥青。
10.4.11 桥面铺装和道路路面的连接部位,连接应平顺,并应采取防止桥头施工后沉降的措施。
10.5 路缘石
10.5.1 沥青路面的路缘石可根据要求和条件选用沥青混凝土或水泥混凝土预制块、条石、砖等。车行道与分隔带、车行道与人行道之间的路缘石宜采用水泥预制块、条石铺筑,硬路肩与土路肩之间的路缘石可采用沥青混凝土铺筑。
10.5.2 路缘石应有足够的强度,并应具有抗撞击、耐风化的性能,表面应平整,不应有脱皮现象。
10.5.3 铺筑沥青混凝土路缘石应符合下列要求:
10.5.3.1 应采用路缘石成型机在沥青面层铺筑后连续铺设。
10.5.3.2 沥青混凝土混合料的矿料级配应符合表10.5.3的要求,沥青用量宜比马歇尔试验配合比设计的最佳沥青用量增加0.5%~1.0%,双面击实50次的设计空隙率宜为2%~6%。
10.5.3.3 基底应撒布粘层沥青,其用量应为0.25~0.5kg/m2。
10.5.4 埋置式路缘石必须在沥青面层施工前安装完毕。路缘石埋置后应将回填材料压实或采取防止沥青面层施工时变形的保护措施。严禁在各层沥青面层铺筑后开挖面层埋设路缘石。
10.6 雨水口与检查井
10.6.1 雨水口的施工应与路缘石同期进行。严禁在沥青面层铺筑后开挖面层,建造雨水口。
10.6.2 检查井的施工应与给排水管道、热力管道、电力及通信电缆管道等附属设施同步进行。
10.6.3 检查井井圈底座应铺砌牢固,并应有足够强度,井圈四周的路基、基层与沥青面层均应用夯板仔细夯实,井盖顶面标高应与路面标高一致。
10.6.4 沥青路面施工时,雨水口应妥善保护,检查井应设置标志或路障等防止损坏、确保施工安全的措施。
11 施工质量管理与检查验收
11.1 一般规定
11.1.1 沥青路面施工应根据全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行严格的目标管理、工序管理与岗位责任制度,对施工各阶段的质量进行检查、控制、评定,达到所规定的质量标准,确保施工质量的稳定性。
11.1.2 对实行监理制度的工程项目,除施工企业进行自检外,工程监理应按有关规定进行质量检查与认定,政府质量监督部门及工程建设单位(业主)应对工程质量进行监督。
11.1.3 施工质量管理与检查验收应包括工程施工前、施工过程中的质量管理与质量控制,以及各施工工序间的检查及工程交工后的质量检查验收。
11 施工质量管理与检查验收
11.1 一般规定
11.1.1 沥青路面施工应根据全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,实行严格的目标管理、工序管理与岗位责任制度,对施工各阶段的质量进行检查、控制、评定,达到所规定的质量标准,确保施工质量的稳定性。
11.1.2 对实行监理制度的工程项目,除施工企业进行自检外,工程监理应按有关规定进行质量检查与认定,政府质量监督部门及工程建设单位(业主)应对工程质量进行监督。
11.1.3 施工质量管理与检查验收应包括工程施工前、施工过程中的质量管理与质量控制,以及各施工工序间的检查及工程交工后的质量检查验收。
11.2 施工前的材料与设备检查
11.2.1 在工程开始前以及施工过程中材料来源或规格发生变化时,应对材料来源、材料质量、数量、供应计划、材料场堆放及储存条件等进行检查。
11.2.2 施工前材料的质量检查应以同一料源、同一次购入并运至生产现场(或储入同一沥青罐、池)的相同规格品种的集料、沥青为一“批”进行检查。材料试样的取样数量与频率应按现行试验规程的规定进行。每批材料的质量应符合本规范附录的规定。对沥青等重要试样,每一“批”都应在试验后留样封存,并记录沥青使用的路段,留存的数量不宜少于4kg。
11.2.3 施工前应对拌和厂及沥青路面施工机械和设备的配套情况、性能、计量精度等进行检查。
11.2.4 对实行监理制度的工程项目,材料试验结果及据此进行的配合比设计的结果、施工机械和设备的检查结果,都应在使用前规定的期限内向监理工程师或工程质量监督部门提出正式报告,待取得正式认可后,方可使用。
11.3 铺筑试验路段
11.3.1 高速公路、一级公路和城市快速路、主干路在施工前应铺筑试验段。其他等级公路与城市道路在缺乏施工经验或初次使用重大设备时,也应铺筑试验段。当同一施工单位在材料、机械设备及施工方法与其他工程完全相同时,经主管部门批准,也可利用其他工程的结果,不再铺筑新的试验路段。
11.3.2 试验段的长度应根据试验目的确定,宜为100~200m。试验段宜在直线段上铺筑,当在其他道路上铺筑时,路面结构等条件应相同。路面各层的试验可安排在不同的试验段。
11.3.3 热拌热铺沥青混合料路面试验段铺筑应分为试拌及试铺两个阶段,并应包括下列试验内容:
11.3.3.1 根据沥青路面各种施工机械相匹配的原则,确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。
11.3.3.2 通过试拌确定拌和机的上料速度、拌和数量与时间、拌和温度等操作工艺。
11.3.3.3 通过试铺确定:透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度;摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺;压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及遍数等压实工艺;松铺系数、接缝方法等。
11.3.3.4 按本规范7.3.6条的方法验证沥青混合料配合比设计结果,提出生产用的矿料配比和沥青用量。
11.3.3.5 建立用钻孔法及核子密度仪法测定密度的对比关系。确定粗粒式沥青混凝土及沥青碎石面层的压实标准密度。
11.3.3.6 确定施工产量及作业段的长度,制订施工进度计划。
11.3.3.7 全面检查材料及施工质量。
11.3.3.8 确定施工组织及管理体系。
11.3.3.9 其他项目。
11.3.4 在试验段的铺筑过程中,施工单位应认真做好记录分析,监理工程师或工程质量监督部门应监督、检查试验段的施工质量,及时与施工单位商定有关结果。铺筑结束后,施工单位应就各项试验内容提出试验路总结报告,取得主管部门的批复。
11.4 施工过程中的质量管理与检查
11.4.1 沥青面层施工必须在得到主管部门的开工令后方可开工。
11.4.2 在施工过程中,应由专职的质量检测机构负责施工质量的检查与试验。
11.4.3 施工单位在施工过程中应随时对施工质量进行自检。实行监理制度的工程项目,监理工程师或质量监督人员亦应进行抽检或旁站检验,并对施工单位的自检结果进行检查认定。当施工人员、监理工程师、监督人员发现有异常情况时,应立即报告或追加试验检查。
11.4.4 施工单位在施工过程中必须对各种施工材料进行抽样试验,其项目与频度不应少于本规范附录E表E.0.1的规定。材料质量应符合本规范附录C规定的质量指标的要求。
11.4.5 施工过程中工程质量检查的内容、频度、质量标准应符合本规范附录E表E.0.2、表E.0.3的规定。当检查结果达不到规定要求时,应追加检测数量,查找原因,并进行处理。
11.4.6 沥青混合料拌和厂应对拌和均匀性、拌和温度、出厂温度及各个料仓的用量进行检查,并应取样进行马歇尔试验,检测混合料的矿料级配和沥青用量。
11.4.7 混合料铺筑现场应对混合料质量及施工温度进行观测,随时检查厚度、压实度和平整度,并逐个断面测定成型尺寸。
11.4.8 对施工厚度进行控制时,除应在摊铺及压实时量取,并测量钻孔试件厚度外,还应校验由每一天的沥青混合料总量与实际铺筑的面积计算出的平均厚度。
11.4.9 施工压实度的检查应以钻孔法为准。用核子密度仪检查时应通过与钻孔密度的标定关系进行换算,并应增加检测次数。当钻孔检验的各项指标持续稳定并达到质量控制要求时,经主管部门同意,钻孔频度可适当减少,增加核子密度仪检测频度,并严格控制碾压遍数。此种情况下,钻孔频度不应少于每公里钻一个孔。施工过程中钻孔的试件宜编号贴上标签予以保存,以备工程交工验收时使用。压实度及标准密度应按本规范附录F的方法确定。
11.4.10 施工单位的质量检测结果应按1km(公路)或100m(城市道路)为单位整理成表。当发现异常时,应停止施工,分析原因,找出影响因素,并采取措施。经主管部门同意后方可复工。
11.4.11 高速公路、一级公路和城市快速路、主干路施工宜利用计算机实行动态质量管理,其方法应符合本规范附录G的规定。
11.4.12 道路施工的关键工序或重要部位宜拍摄照片或进行录相,并作为实态记录保存。
11.5 交工验收阶段的工程质量检查与验收
11.5.1 工程完工后,施工单位应将全线以1~3km(公路)或100~500m(城市道路)作为一个评定路段,按本规范附录E表E.0.4或表E.0.5的规定频率,随机选取测点,对沥青面层进行全线自检,计算平均值、标准差及变异系数,向主管部门提交全线检测结果、施工总结报告,以及原始记录、试验数据等质量保证资料,申请交工验收。
11.5.2 工程完工后应全线测定路面平整度、宽度、纵断面高程、横坡度等,并提出竣工图。
11.5.3 对需要钻(挖)孔取样才能检查的厚度、压实度、沥青用量、矿料级配等,经主管部门同意,可利用施工过程中测定的数据。当需实测矿料级配和沥青用量时,其试样可合用一个评定路段钻孔的混合料。
11.5.4 交工验收阶段检查与验收的各项质量指标应符合本规范附录E表E.0.4或表E.0.5的规定。对厚度和压实度还应按本规范附录F的方法计算每一个评定路段的平均值与代表值,并进行评定。
11.5.5 行人道路沥青面层的质量检查及验收与车行道相同,其质量指标应符合本规范附录E表E.0.6的规定。
11.5.6 大、中型桥梁水泥混凝土桥面沥青铺装的质量检查与验收,应以100m作为一个评定路段,其质量指标应符合本规范附录E表E.0.7的规定。
11.5.7 路缘石的质量检查及验收与车行道相同,其质量指标应符合本规范附录E表E.0.8的规定。
11.5.8 工程建设单位或监理、工程质量监督部门在接到施工单位的交工验收报告,并确认施工资料齐全后,应立即对施工质量进行交工检查与验收。检查验收应按随机抽样的方法,选择一定数量的评定路段进行实测检查,每一检查段的检查频度、试验方法及检测结果应符合本规范附录E表E.0.4或表E.0.5、表E.0.6、表E.0.7、表E.0.8的规定。当实测检查有困难时,经主管部门同意后,可随机抽查一定数量施工单位的质量检测结果,对工程质量进行评定。此种情况下,仍应复测部分路段的平整度,并利用施工中保存的钻孔试件对厚度及压实度进行复核。
11.6 工程施工总结
11.6.1 工程结束后,施工企业应根据国家竣工文件编制的规定,提出施工总结报告及若干个专项报告,连同竣工图表,形成完整的施工资料档案,一并提交工程主管部门及有关档案管理部门。
11.6.2 施工总结报告应包括工程概况(包括设计及变更情况)、工程基础资料、材料、施工组织、机械及人员配备、施工方法、施工进度、试验研究、工程质量评价、工程决算、工程使用服务计划等。
11.6.3 施工管理与质量检查报告应包括施工管理体制、质量保证体系、施工质量目标、试验段铺筑报告、施工前及施工中材料质量检查结果(测试报告)、施工中工程质量检查结果(测试报告)、工程交工后质量自检结果(测试报告)、工程质量评价以及原始记录、相册、录像等各种附件。
11.6.4 施工企业在高速公路、一级公路和城市快速路、主干路施工结束通车后,应进行一定时间(宜为交工后一年)的工程使用服务,服务内容包括路面使用情况观测、局部损坏的维修保养,并将服务情况报告有关部门。
附录A 沥青路面施工的气候分区
A.0.1 沥青路面施工应根据工程所在地的气候特点进行施工组织设计、选择沥青标号及沥青混合料类型。
A.0.2 根据气温的不同,我国沥青路面气候分区可按表A.0.2分为寒区、温区、热区。当同一省区气候条件不同时,可按最低月平均气温确定气候分区。
A.0.3 对沥青路面的水稳定性、抗滑性能等与路面潮湿情况有关的技术要求,应根据工程所在地的雨量及下雨日数等确定,年降雨量大于1000mm的地区属于多雨潮湿地区,小于500mm的地区为少雨干燥地区。对年降雨量500~1000mm的地区,视年下雨日数的多少确定。
附录B 热拌沥青混合料配合比设计方法
B.1 一般规定
B.1.1 热拌沥青混合料的配合比设计应包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段,通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。
B.1.2 沥青混合料的配合比设计的试验方法应遵照现行试验操作规程执行。混合料拌和必须摸拟实际生产情况,采用实验室小型沥青混合料拌和机进行。
B.1.3 热拌沥青混合料的配合比设计应采用马歇尔试验设计方法,并对设计的沥青混合料进行浸水马歇尔试验及车辙试验分别检验其水稳定性和抗车辙能力。对使用钢渣的沥青混合料尚应进行钢渣活性检验。
B.1.4 配合比设计各阶段都应进行马歇尔试验。经配合比设计得到的沥青混合料应符合本规范表7.3.3规定的马歇尔试验设计技术标准,矿料级配应符合本规范附录D表D.0.7或表D.0.8的规定。
附录B 热拌沥青混合料配合比设计方法
B.1 一般规定
B.1.1 热拌沥青混合料的配合比设计应包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段,通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。
B.1.2 沥青混合料的配合比设计的试验方法应遵照现行试验操作规程执行。混合料拌和必须摸拟实际生产情况,采用实验室小型沥青混合料拌和机进行。
B.1.3 热拌沥青混合料的配合比设计应采用马歇尔试验设计方法,并对设计的沥青混合料进行浸水马歇尔试验及车辙试验分别检验其水稳定性和抗车辙能力。对使用钢渣的沥青混合料尚应进行钢渣活性检验。
B.1.4 配合比设计各阶段都应进行马歇尔试验。经配合比设计得到的沥青混合料应符合本规范表7.3.3规定的马歇尔试验设计技术标准,矿料级配应符合本规范附录D表D.0.7或表D.0.8的规定。
B.2 材料准备
B.2.1 按相关试验规程规定选取的沥青及矿料试样,应具有足够数量和代表性。按本规范第4章材料质量的技术要求试验各项性质,当检验为不合格时,不得用于试验。
B.2.2 应对粗集料、细集料、填料进行筛分,得出各种矿料的筛分曲线。
B.2.3 应测定粗集料、细集料、填料及沥青的相对密度(25/25℃)。
B.3 矿料配合比计算
B.3.1 根据道路等级、路面类型及所处的结构层位等选择适用的沥青混合料类型,按本规范附录D表D.0.7或表D.0.8确定矿料级配范围。
B.3.2 由各种矿料的筛分曲线计算配合比例,合成的矿料级配应符合本规范附录D表D.0.7或表D.0.8的规定。矿料的配合比计算宜借助计算机进行。当无此条件时,也可用图解法确定。合成级配应符合下列要求:
B.3.2.1 应使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多筛孔的通过量接近设计级配范围的中限。
B.3.2.2 对交通量大、轴载重的道路,宜偏向级配范围的下(粗)限。对中小交通量或人行道路等宜偏向级配范围的上(细)限。
B.3.2.3 合成的级配曲线应接近连续或有合理的间断级配,不得有过多的犬牙交错。当经过再三调整,仍有两个以上的筛孔超出级配范围时,应对原材料进行调整或更换原材料重新设计。
B.4 马歇尔试验
B.4.1 根据本规范附录D表D.0.7或表D.0.8中所列的沥青用量范围及实践经验,估计适宜的沥青用量(或油石比)。
B.4.2 以估计沥青用量为中值,按0.5%间隔变化,取5个不同的沥青用量,用小型拌和机与矿料拌和,按本规范表7.3.3规定的击实次数成型马歇尔试件。按下列规定的试验方法,测定试件的密度,并计算空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标,进行体积组成分析。
B.4.2.1 Ⅰ型沥青混合料试件应采用水中重法测定。
B.4.2.2 表面较粗但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混合料、使用了吸收性集料的Ⅰ型沥青混合料试件应采用表干法测定。
B.4.2.3 吸水率大于2%的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混合料、沥青碎石混合料等不能用表干法测定的试件应采用蜡封法测定。
B.4.2.4 空隙率较大的沥青碎石混合料、开级配沥青混合料试件可采用体积法测定。
B.4.3 进行马歇尔试验,测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性质。选择的沥青用量范围应使密度及稳定度曲线出现峰值。
B.4.4 按图B.4.4的方法,以沥青用量为横坐标,以测定的各项指标为纵坐标,分别将试验结果点入图中,连成圆滑的曲线。
B.4.5 从图B.4.4中求取相应于密度最大值的沥青用量为a1,相应于稳定度最大值的沥青用量a2及相应于规定空隙率范围的中值(或要求的目标空隙率)的沥青用量a3,按式B.4.5求取三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1。
OAC1=(a1+a2+a3)/3 (B.4.5)
B.4.6 求出各项指标均符合本规范表7.3.3沥青混合料技术标准的沥青用量范围OACmin~OACmax,按式B.4.6求取中值OAC2。
OAC2=(OACmin+OACmax)/2 (B.4.6)
B.4.7 按最佳沥青用量初始值0AC1在图B.4.4中求取相应的各项指标值,当各项指标均符合本规范表7.3.3规定的马歇尔设计配合比技术标准时,由OAC1及OAC2综合决定最佳沥青用量(0AC)。当不能符合表7.3.3的规定时,应调整级配,重新进行配合比设计,直至各项指标均能符合要求为止。
B.4.8 由OAC1及OAC2综合决定最佳沥青用量(OAC)时,宜根据实践经验和道路等级、气候条件按下列步骤进行:
B.4.8.1 一般可取OAC1及OAC2的中值作为最佳沥青用量(OAC)。
B.4.8.2 对热区道路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路、城市快速路、主干路,预计有可能造成较大车辙的情况时,可在OAC2与下限OACmin范围内决定,但不宜小于OAC2的0.5%。
B.4.8.3 对寒区道路以及其他等级公路与城市道路,最佳沥青用量可以在OAC2与上限值OACmax范围内决定,但不宜大于0AC2的0.3%。
B.5 水稳定性检验
B.5.1 按最佳沥青用量(0AC)制作马歇尔试件进行浸水马歇尔试验或真空饱水后的浸水马歇尔试验,当残留稳定度不符合本规范表7.3.3的规定时,应重新进行配合比设计,或按本规范4.6.9条的规定采取抗剥离措施重新试验,直至符合要求为止。
B.5.2 当最佳沥青用量(OAC)与两个初始值OAC1、OAC2相差甚大时,宜按OAC与OAC1或OAC2分别制作试件,进行残留稳定度试验,根据试验结果对OAC作适当调整。
B.6 高温稳定性检验
B.6.1 按最佳沥青用量(OAC)制作车辙试验试件,在60℃条件下用车辙试验机检验其高温抗车辙能力,当动稳定度不符合本规范7.3.4条的要求时,应对矿料级配或沥青用量进行调整,重新进行配合比设计。
B.6.2 当最佳沥青用量(OAC)与两个初始值OAC1、OAC2相差甚大时,宜按OAC与OAC1或OAC2分别制作试件,进行车辙试验,根据试验结果对OAC作适当调整。
B.7 钢渣活性检验
B.7.1 对粗集料或细集料使用钢渣的沥青混合料进行马歇尔试验时,应增加3个试件,将试件在60℃水浴中浸泡48h,然后取出冷却至室温,观察有无裂缝或鼓包,测量试件体积,其增大量不得超过1%。同时还应满足浸水马歇尔残留稳定度不小于75%的要求,达不到这些要求的钢渣不得使用。
附录C 材料质量要求
附录E 施工质量管理与检查验收标准
附录F 沥青面层压实度计算及标准密度的确定方法
F.0.1 沥青面层的压实度按式F.0.1计算:
式中 K——沥青面层某一测定部位的压实度(%);
D——由试验测定的沥青混合料实际密度(g/cm3);
D0——沥青混合料的压实标准密度(g/cm3)。
F.0.2 对一个评定路段的平均压实度、标准差、变异系数按式F.0.2-1、F.0.2-2、F.0.2-3计算:
式中 K0——一个评定路段的平均压实度(%);
S——一个评定路段的压实度测定值的标准差(%);
Cv——一个评定路段的压实度测定值的变异系数(%);
K1,K2,……,Kn——该评定路段内各测定点的压实度(%);
N——该评定路段内各测定点的总数,其自由度为N一1。
F.0.3 对一个评定路段的压实度代表值按式F.0.3计算:
式中 K一一一个评定路段的压实度代表值(%);
ta——t分布表中随自由度和保证率而变化的系数;其值应按附表F.0.3确定。
F.0.4 沥青混合料的标准密度以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度为准。沥青拌和厂必须按要求每天取样1次或上下午各1次进行马歇尔试验,测定试件的密度,以实测的马歇尔试验密度(试件数不少于4~6个)的平均值作为该批混合料摊铺路段压实度计算的标准密度使用。
F.0.5 对沥青碎石及粗粒式沥青混凝土混合料可以试验段钻孔试件的平均密度为标准密度,且密度的测定方法应与试验段钻孔试件的测定方法相同。此种情况下,试验段的铺筑应由监理工程师或工程质量监督人员与施工单位一起参加,在温度及采用的压路机合理的情况下,反复碾压至无轮迹,用核子密度仪定点检查密度不再变化为止。然后取不少于15个的钻孔试件的平均密度为压实度计算的标准密度。
附录G 施工质量动态管理的方法
G.0.1 施工单位应以试验检测质量指标的变异系数(或标准差)作为施工水平的主要评价指标。任一施工单位都应总结施工经验,按本规范第11章的要求建立各项施工质量指标变异系数的允许界限值,作为企业管理的目标。施工单位的施工目标,应不低于本规范附录E的规定要求。
G.0.2 高速公路、一级公路和城市快速路、主干路施工过程中,施工单位宜利用计算机建立工程质量数据库,随时将检测结果输入数据库,同时分阶段(一定日期或距离)计算出平均值X(期望值)、极差R、标准差S及变异系数C,汇总整理。记录的内容应包括取样地点、试验员、试验项目、试验方法、试验结果及合格与否的评定等。
G.0.3 施工质量控制宜采取平均值和极差管理图(图,如图G.0.3-1)的方法,将试验结果逐次绘制管理图,同时随着施工的进展,绘制施工质量直方图或正态分布曲线(图G.0.3-2)。管理图可供各有关人员随时检查。当发现标准差及变异系数有增大时,应分析原因,研究对策。
G.0.4 在管理图中应以平均值
作为中心线CL,并标出质控上限UCL和质控下限LCL,表示允许的施工正常波动范围。当有超出质控上、下限范围时,应视为施工异常或试验数据异常。中心线、质控上限、质控下限按式G.0.4-1~G.0.4-6计算。
式中 CL——管理图中的中心线;
UCL——管理图中的质控上限;
LCL——管理图中的质控下限;
——一个阶段各组检测结果平均值
的平均值;
——一个阶段各组检测结果的极差R的平均值;
A2、D3、D4——由一组检测结果的试验次数决定的管理图用的系数,其值应按表G.0.4确定。
G.0.5 在管理图和直方图中可标出本规范附录E规定的质量标准或允许差范围。当有超出此范围,即施工不合格时,应予处理。
G.0.6 在管理图和直方图中可标出企业管理的目标的允许范围。当有超出此范围,即施工水平下降时,应研究对策。
G.0.7 施工结束后,施工单位宜汇总全部数据,计算出平均值、标准差及变异系数,绘制整个工程的施工质量直方图或正态分布曲线,作为下一个工程的企业管理目标。
附录H 本规范用词说明
H.0.1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对于要求严格程度不同的用词说明如下:
(1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。
(2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。
(3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”或“可”,反面词采用“不宜”。
H.0.2 条文中指明应按其他有关标准、规范执行时,写法为“应按……执行”或“应符合……的规定”。
附加说明 本规范主编单位、参加单位和主要起草人名单
主编单位:交通部公路科学研究所
参加单位:上海市市政工程研究院
北京市公路局
北京市市政工程研究院
辽宁省交通厅
西安公路研究所
主要起草人:沈金安 李福普 梁伟光 姜锡志 谢产庭 孙奎增 钟桂兰
中华人民共和国国家标准
沥青路面施工及验收规范
GB 50092-96
条文说明
修订说明
本规范是根据国家计委计综合1992[490]号文及建设部(92)建标技字第38号文的要求,由交通部负责主编,具体由交通部公路科学研究所会同有关单位对原国家标准《沥青路面施工及验收规范》(GBJ 92-86)共同修订而成,经建设部1996年9月24日建标[1996]545号文批准,会同国家技术监督局联合发布。
这次修订的主要内容有:
1.为适应公路建设的需要,本规范对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路提出了许多有别于一般道路的更高的要求。
2.原来我国的集料标准筛在2.5mm以上为圆孔筛,2.5mm以下为方孔筛。本规范根据“七五”国家科技攻关研究及修订此规范的专题研究,统一修订为方孔筛,考虑到推广需要一个过程,本规范采取了以方孔筛为基准、圆孔筛并列的过渡方法,待下次修订时全部取消圆孔筛。规范提出了新的沥青混合料的矿料级配,使之更为合理。
3.参照国外的方法,对热拌沥青混合料的配合比设计方法作了全面修改,并修订了沥青混合料的设计要求,增加了车辙检验等指标。
4.为适应乳化沥青的研究和推广应用,增加了乳化沥青方面的内容,并增列了乳化沥青碎石混合料路面一章。
5.将原规范的贯入式路面及上拌下贯式路面两章修订合并为一章,统一称为贯入式路面。
6.对沥青路面施工质量管理和验收的方法和标准进行了全面修改,考虑到目前实际情况,对部分实行监理制度的工程在做法上提出了更高的要求。
7.取消原规范施工准备一章,将材料准备及机械准备分别列入各类路面之中。
8.原规范附录一名词解释现编为第二章术语、符号、代号,原附录二沥青技术要求现列于附录C,并将材料规格和用量表格集中在附录D,施工质量管理与验收标准的一些表格集中在附录E,以便于使用。保留附录A“沥青路面施工气候分区”及附录B“沥青混合料配合比设计方法”的内容,删除原附录四、五的试验方法。
在本规范修订过程中,规范修订组进行了广泛的调查研究,认真总结我国“七五”以来国家公路建设,特别是高速公路、一级公路以及城市快速路、主干路建设的实践经验,同时参考了美国、日本等有关国际标准和国外先进标准,针对主要技术问题开展了科学研究与试验验证工作,并广泛征求了全国有关单位的意见,最后由我部会同有关部门审查定稿。
本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄送交通部公路科学研究所(北京市西土城路8号,邮政编码:100088),并抄送交通部,以便今后修订时参考。
中华人民共和国交通部
1 总 则
1.0.1 本条规定了制订本规范的目的。
1.0.2 本条规定了本规范的适用范围,与原规范规定相同。另外我国机场道路近年来已改建或新建了多处沥青混凝土路面,施工工艺和质量要求等许多方面并无多少差别,也可按此规范执行。但机场道面施工也有许多特殊之处,如夜间施工等,故规范对此不作规定。
规范对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路及除此之外的一般道路提出不同的要求,这在国际上是通行的方法,例如美国在规范中将交通量划分成三级,设计交通量EAL<104的为轻交通,EAL在104~106之间的为中交通,EAL>106的为重交通。日本除了沥青路面铺装要纲外,专门还有高速公路的设计要领及管理要领等。我国原规范将交通量分成重交通、中轻交通两级。这次修订时,参照公路及城市道路等级划分,将重交通量道路的概念修订成高速公路、一级公路和城市快速路、主干路,中轻交通量道路仍订成一般道路,这种划分体现了道路的综合要求。当然对某些地区,如果工程需要,对二级汽车专用公路或二级公路也可以按照一级公路的要求执行。
本规范对工程规模的大小未作规定,但实际上有一定影响,丹麦对工程规模的大小按沥青混合料的数量作如下规定:
日本沥青路面要纲规定混合料3000t以上为中规模工程,小于3000t连续施工几天的为小规模工程,施工1~2d的为很小规模工程。
1.0.3 目前我国不少道路工程施工的程序不够健全,施工前无施工组织设计,施工后无总结报告,施工资料分散,为改变这种状况,对此作了具体规定。关于施工组织设计的内容,应包括组织管理机构、拌和厂布置、施工机械组织和材料供应、施工顺序的作业步骤、施工进度计划、施工质量管理体系、质量检测机构的组成及仪器设备、试验与质量评定方法、环境保护对策、安全保障、工程保险等。施工结束后必须提出施工总结报告,施工与管理质量检查报告,施工资料应归工程建设单位(业主)长期保存。
1.0.6 我国幅员辽阔,有很多重大特殊工程、专项工程,以及某些特殊地区的工程、使用特殊材料的工程,仅凭本规范有时尚不能满足要求。有关部门应该制定具体性的补充规定或更详细的操作规程。
2 术语、符号、代号
2.1.15、2.1.18 关于粗、细集料的界限,各国并不一致。美国、日本等对沥青混合料以2.36mm为界,而对水泥混凝土则以4.75mm为界。在澳大利亚,均以5mm为界,本规范按照我国工程习惯,规定与美国、日本相同。
2.1.17 “酸性石料”一词是沥青路面集料中的常用语,但对酸性石料并无明确的定义。据《工程地质手册》对石料岩性的规定,仅对岩浆岩(即火成岩)按化学成分分为以硅、铝为主的酸性、中性,以钙、镁为主的基性及超基性。一般认为,二氧化硅含量66%以上属于酸性,如花岗岩、花岗斑岩、流纹岩等;二氧化硅含量52%~66%属于中性岩石,如正长岩、闪长岩、安山岩、粗面岩;二氧化硅含量52%以下的属于基性岩石,如辉长岩、玄武岩、辉绿岩;以及超基性岩石,如辉岩、橄榄岩等。一般情况下,火成岩中颜色深、石质重的为碱性,颜色浅、石质轻的为酸性岩石。沉积岩(即水成岩)是岩石矿物破碎后经水流、风吹和冰川的搬运、堆积,并经胶结压密而形成的,所以它只按成因分类,分为硅质的,如石英岩、砂岩、燧石角砾岩、石英角砾岩,以及泥质的、灰质的等。对变质岩,因为它是由岩浆岩、沉积岩变质而成的,仅分成片状的、块状的等。片状的有以石英、长石、云母为主要成分的片麻岩、千枚岩、角闪石片岩及以绿泥石为主的绿泥石片岩等,块状的有以石英为主的石英岩及以方解石为主的大理岩等。有鉴于此,本规范按工程习惯,将以硅、铝等为主要成分的亲水憎油、与沥青粘结性不好的石料统称为“酸性石料”。而将以钙、镁等为主要成分、与沥青粘结性较好的石料统称为“碱性石料”。这是工程性的统称,有别于严格的地质定义。据调查,沥青路面常用的与沥青粘结性较差的“酸性石料”主要有石英岩、花岗岩、砂岩、片麻岩等。
2.1.36~2.1.46 关于沥青混合料分类及适用范围。2.1.36~2.1.46条规定了各种沥青混合料的定义。我国历来将沥青混合料分为沥青混凝土及沥青碎石混合料,分别用LH及LS表示。其区别仅在于是否加矿料填料及级配比例是否严格,其实质是混合料的空隙率不同,沥青碎石就是半开式沥青混合料。第17届世界会议提出建议对沥青混合料按压实后的空隙率划分,一种是分成四级:
密实式——具有等于或小于5%的空隙率(实际上是不透水的);
半密实式——空隙率大于5%而小于或等于10%;
半开式——空隙率大于10%而小于或等于15%;
开式——空隙率大于15%。
另一种是分为三级:
密实式——空隙率小于或等于10%;
半密实式——空障率大于10%而小于等于15%;
开式——空隙率大于15%。
但美国AASHTO T269-80(1986)则明确将沥青混合料分成两类,空隙率小于10%的为密实式(Dence bituminous paving mixtures),空隙率等于或大于10%的称为开式沥青混合料(Open bituminous paving mixtures),密实式混合料用表干法或蜡封法测密度,开式混合料用体积法测密度。在ASTM D3515中规定了密式及开式沥青混合料的矿料级配,密式的用于沥青面层,开式混合料粗的用于基层、联结层,细的用于面层及整平层,另外还专门规定开级配磨耗层,其含义与开式混合料又有不同,在ASTMD 3515中,空隙率小于10%称为细级配(fine mixture),大于10%的称为粗级配混合料(coarse mixture)。
这些分类方法大同小异,可供本规范参考使用,但我国已习惯沿用沥青混凝土及沥青碎石的叫法,另外,我国习惯于将抗滑表层用的材料称为开级配沥青混合料。但实际上与国外的开式或开级配均不同,空隙率一般并不大于10%,为免于与国外概念混淆,有必要予以纠正,直接称为抗滑表层混合料。
为此,本规范参考第一种分类方法,明确沥青混凝土混合料的空隙率在10%以下,系按相互嵌挤的原则设计成连续级配,属于密实式或半密实式,具体地说空隙率3%~6%(城市道路为2%~6%)称为Ⅰ型沥青混凝土混合料是密实式沥青混合料,空隙率4%~10%的称为Ⅱ型沥青混凝土混合料是半密实式沥青混合料,将空隙率大于10%的称为沥青碎石混合料属于半开式沥青混合料。抗滑表层实际上也属于%型沥青混凝土混合料。近年来,欧洲、日本、美国出现了一些空隙率很大的开式沥青混合料(OGFC),铺筑成能排水的低噪音路面,空隙率在15%~20%以上。另有一种沥青玛碲脂碎石沥青混合料(SMA)属间断级配,有良好的路用性能,但空隙率仅2%~4%,普遍受到了重视。由于我国尚缺乏经验,本规范暂不列入。日本、美国等提出的级配(或建议)如下表(表1),可供参考。
原规范沥青混凝土用LH代表,沥青碎石用LS代表,本规范因采用方孔筛为标准筛,圆孔筛为过渡用的标准筛,为区别起见,沥青混凝土用AC(Asphalt Concrete)表示,圆孔筛仍保留LH代号,沥青碎石用AM(Asphalt Macadam)表示,圆孔筛仍保留LS代号。抗滑表层沥青混合料用AK表示,圆孔筛用LK表示(K是抗的拼音字头)。
3 基 层
3.0.2 多年来的工程实践证明,用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定粒料的半刚性基层较之其他基层有整体强度高、板体性好、耐久等优点,且可减薄沥青面层厚度,为此规范推荐高速公路、一级公路和城市快速路、主干路宜采用此类基层。但石灰土等稳定细粒土基层在路面开裂进水后易造成软化、唧浆等的情况,基层强度降低、路面加速破坏,故只宜用于底基层。
4 材 料
4.1 一般规定
4.1.1 道路石油沥青仍然是我国沥青路面建设最主要的材料,目前沥青供应的数量和质量与需求相比仍有较大差距,在选购沥青时应查明其原油种类及炼油工艺,并征得主管部门的同意,这是因为沥青质量基本上受制于原油品种,且与炼油工艺关系很大。为防止因沥青质量发生纠纷,参照国外各炼油厂的做法,沥青出厂均应附有质量检验单,使用单位在购货后进行试验确认。如有疑问或达不到检验单的数据,可请有关质检部门或质量监督部门仲裁,以明确责任。
4.1.2 沥青路面集料粒径修改为以方孔筛为准,是本规范的重大修改。修改标准筛理由及筛孔选择已有专项的研究报告。国外的集料标准筛一般都有方孔筛与圆孔筛两个系列(见图1)。但用于道路工程的,基本上都采用方孔筛,法国、日本等以前是道路土木工程用方孔筛,建筑工程用圆孔筛,后统一改成方孔筛。但是各国的筛孔大小仍不一致,由于以前的方孔筛都用英制尺寸,换算成公制时都带有尾数,西欧的一些国家如法国、德国、西班牙等便采用了整数公制尺寸。但整数法又各不相同。自从国际标准化组织ISO 565颁布后,有些国家也开始统一,英国BS 410、日本JIS 8810甚至ASTM E11都作了修正,大部分国家都向ISO标准靠拢。
我国解放前采用方孔筛,解放后学习前苏联改用圆孔筛。2.5mm以上均为圆孔筛,2.5mm以下采用方孔筛。但2.5mm筛,有的用圆孔筛,有的仍用方孔筛。前苏联早已改为方孔筛,但我国仍沿用至今。
圆孔筛的问题以前并不突出,近年来随着高速公路等建设及国外施工监理制度的介入,矛盾越来越突出,其原因是:
(1)国外用于沥青混合料的矿料级配均为方孔筛系列,我们很难参考或沿用,近年来不少工程发现原规范的矿料级配偏细,想进行修改,但很难进行;
(2)近年来有不少重点工程使用世界银行贷款,有的是国际招标,在监理及质量检查、验收上很难与国外统一,常常发生疑问,国外专家对矿料级配也无法按其经验发表意见;
(3)以前我国国产的沥青拌和楼在矿料级配控制上要求较低,进口的除老的苏制拌和楼有些采用圆孔滚筒筛外,西方国家的沥青拌和楼均采用方孔振动筛作二次筛分设备,国产的拌和楼亦用方孔筛,由于标准级配及试验室仍采用圆孔筛,二者不好直接联系,对此施工单位感到不便;
(4)采石场的筛分设备大都采用方孔筛,生产的产品却用圆孔筛试验,标称尺寸与实际尺寸不符,例如名为1~3,2~4cm的石料,但用圆孔筛检验时,超出此范围的石料比例甚大,国家标准中提出的石料规定至今未能很好执行。
如此等等,许多道路工作者对我国沥青混合料矿料级配采用圆孔筛系列意见甚大。交通部公路科学研究所在“七五”攻关专题研究过程中开始注意这个问题,并开始进行这方面的试验研究工作,并提出建议,逐步修改筛孔为方孔筛,与国外统一。
由于水泥混凝土路面的集料在级配上要求不严,必要性不迫切,且牵动面太大,涉及到建筑、建材等各部门,因此首先在沥青路面改用方孔筛是合理的。
标准筛的标准筛孔问题,国外标准筛孔的系列很复杂。以前,在世界上影响最大的是ASTM标准。后来,国际标准化组织ISO的TC24(关于筛、筛分、取样的委员会)制订了ISO 3310-1(编织筛)3310-2(冲孔筛)、3310-3(电磁成型筛)产品标准,及规格标准ISO565-1990(表2),该标准包括R20/3、R20、R40/3、R'10四个筛系列。均以1mm孔作为基准,大于1mm及小于1mm的筛孔以固定的系数增大或减小筛孔。R40/3的系数为1.4,R20的系数为1.12,R20/3的系数为1.19,R'10的系数为1.25,只有尾数作了很少调整,并采用ISO 3的标准数,其中R'10为小于32μm的特殊筛,道路上并不采用。
ASTM也按照ISO标准作了修正,在ASTM D3515-89中,大部分采用R40/3系列,但少数仍保留R20系列将原12.7、25.4、50.8mm修改成12.5、25.0、50mm等。许多遵从国际关贸总协定的国家,例如日本在1982年按照ISO作了修正,全部以ISO标准R40/3系列为准,同时原JIS系列作为附件也可使用,五年作为过渡期。与ASTM不同的是,日本将原12.7、25.4、50.8mm改成了13.2、26.5、53.0mm等,完全按照ISO R40/3系列。
主要国家的标准筛列于表3,但是各行各业选用其中的那些筛孔则又有所不同。主要国家用于沥青路面的集料筛孔系列如下,其中小于1mm以微米(μm)计,大于1mm以毫米(mm)计:
日本(铺装试验法便览)75,150,300,600(μm),1.18,2.36,4.75,9.5,13.2,19.0,26.5,31.2,37.5,53,63(mm)(R40/3系列);
澳大利亚:75,300,600(μm),1.18,2.36,4.75,6.7,9.5,13.2,19.0,26.5,37.5(mm)(R40/3系列);
美国ASTM D3515-89 75,150,300,600(μm),1.18,2.36,4.75,9.5,12.5,19.0,25.0,37.5,50,63(mm)(9.5mm以下的R40/3系列,12.5mm以上R40/3,R20两系列交叉使用);
英国BS594-1985:75,212,600(μm),2.36,6.3,10,14,20,28(mm)(2.36mm以下R40/3系列,6.3mm以上R20系列);
荷兰RAW-1990:63(μm),2.0,5.6,8,11.2,16,22.4(mm)(R20系列);
法国LCPC:80,500(μm)2,4,6,6.3,10,14(mm)(R20系列);
西班牙:80,160,320,630(μm),5,10,12.5,20,25,40(mm)(R20系列)。
根据与先进国外标准尽量一致的原则,经组织国内专家多次协商讨论,本规范考虑一次到位,按照日本、澳大利亚的规定,全部采用了ISO565的R40/3系列中的标准筛孔,且按照我国习惯全部采用毫米(mm)制。用于沥青路面矿料级配的筛孔为0.075、0.15、0.3、0.6、1.18、2.36、4.75、9.5、13.2、16、19、26.5、31.5、37.5、53、63、75、106mm等19个筛孔为标准筛。小于9.5mm时,比率为2,大于9.5mm,以9.5,13.2,16mm的2倍递增,而不采用美国ASTM中的12.5mm以上的2倍比率。这也是考虑到12.5mm与9.5mm差别较小,而与19mm差别较大的缘故,照顾到某些试验方法的需求,也采用另外一些筛孔,如压碎值采用的16mm筛,洛杉矶磨耗试验用1.7mm(原来用2mm筛)等。
采用方孔筛标准以后,生产单位与技术人员有一个逐渐适应与经验积累的过程。标准筛的生产供应换代也不可能在短时间完成。为此本规范在规定采用以方孔筛为准的同时,又规定在条件不具备时,允许使用圆孔筛的过渡办法,但必须得到主管部门的同意。待下次修订规范时,将完全取消圆孔筛。这个过渡办法,国外日本、法国等也曾采用过。不过使用单位应及早采取措施,在过渡期内更换完毕。对新设计或新施工的路面必须使用方孔筛。研究、设计和教学单位更应采用方孔筛,一般不得再使用圆孔筛。
关于两种筛孔的关系,如图2所示,可以有4种考虑方法,以方孔筛为准(l),圆孔筛尺寸(l')的换算为:
a.如果以最大通过尺寸相同:
b.如果开口尺寸相同:
l'=l
c.如果以通过面积相同:
d.但是,一般是以实际通过率相同为标准,根据经验,此时的圆孔筛直径l'相同于一半边长加上一半对角线长,即
所以通常认为,某一尺寸的方孔筛等效于1.2倍的圆孔筛尺寸。但是,试验实践证明,这种换算关系往往是不可靠的,不同的石料,比例关系不同,对不同粒径的石料,比例也不同。实际上,两种筛孔之间不存在固定的换算关系,上述的1.2或0.8的关系,充其量只能作为一种极为粗略的估计。
由美国早期发表的方孔筛与圆孔筛的近似当量值大体为1.15~1.25,平均为1.20。法国于1972年规定改为方孔筛时,过渡段的系数为1.25,本规范仍采用两种筛孔的1.2系数作为大体估算一种过渡方法。
本规范提出了大体对应的方孔筛与圆孔筛规格。其中方孔31.5mm所对应的圆孔筛,考虑到我国的使用习惯,列入了35mm或40mm两种。
4 材 料
4.1 一般规定
4.1.1 道路石油沥青仍然是我国沥青路面建设最主要的材料,目前沥青供应的数量和质量与需求相比仍有较大差距,在选购沥青时应查明其原油种类及炼油工艺,并征得主管部门的同意,这是因为沥青质量基本上受制于原油品种,且与炼油工艺关系很大。为防止因沥青质量发生纠纷,参照国外各炼油厂的做法,沥青出厂均应附有质量检验单,使用单位在购货后进行试验确认。如有疑问或达不到检验单的数据,可请有关质检部门或质量监督部门仲裁,以明确责任。
4.1.2 沥青路面集料粒径修改为以方孔筛为准,是本规范的重大修改。修改标准筛理由及筛孔选择已有专项的研究报告。国外的集料标准筛一般都有方孔筛与圆孔筛两个系列(见图1)。但用于道路工程的,基本上都采用方孔筛,法国、日本等以前是道路土木工程用方孔筛,建筑工程用圆孔筛,后统一改成方孔筛。但是各国的筛孔大小仍不一致,由于以前的方孔筛都用英制尺寸,换算成公制时都带有尾数,西欧的一些国家如法国、德国、西班牙等便采用了整数公制尺寸。但整数法又各不相同。自从国际标准化组织ISO 565颁布后,有些国家也开始统一,英国BS 410、日本JIS 8810甚至ASTM E11都作了修正,大部分国家都向ISO标准靠拢。
我国解放前采用方孔筛,解放后学习前苏联改用圆孔筛。2.5mm以上均为圆孔筛,2.5mm以下采用方孔筛。但2.5mm筛,有的用圆孔筛,有的仍用方孔筛。前苏联早已改为方孔筛,但我国仍沿用至今。
圆孔筛的问题以前并不突出,近年来随着高速公路等建设及国外施工监理制度的介入,矛盾越来越突出,其原因是:
(1)国外用于沥青混合料的矿料级配均为方孔筛系列,我们很难参考或沿用,近年来不少工程发现原规范的矿料级配偏细,想进行修改,但很难进行;
(2)近年来有不少重点工程使用世界银行贷款,有的是国际招标,在监理及质量检查、验收上很难与国外统一,常常发生疑问,国外专家对矿料级配也无法按其经验发表意见;
(3)以前我国国产的沥青拌和楼在矿料级配控制上要求较低,进口的除老的苏制拌和楼有些采用圆孔滚筒筛外,西方国家的沥青拌和楼均采用方孔振动筛作二次筛分设备,国产的拌和楼亦用方孔筛,由于标准级配及试验室仍采用圆孔筛,二者不好直接联系,对此施工单位感到不便;
(4)采石场的筛分设备大都采用方孔筛,生产的产品却用圆孔筛试验,标称尺寸与实际尺寸不符,例如名为1~3,2~4cm的石料,但用圆孔筛检验时,超出此范围的石料比例甚大,国家标准中提出的石料规定至今未能很好执行。
如此等等,许多道路工作者对我国沥青混合料矿料级配采用圆孔筛系列意见甚大。交通部公路科学研究所在“七五”攻关专题研究过程中开始注意这个问题,并开始进行这方面的试验研究工作,并提出建议,逐步修改筛孔为方孔筛,与国外统一。
由于水泥混凝土路面的集料在级配上要求不严,必要性不迫切,且牵动面太大,涉及到建筑、建材等各部门,因此首先在沥青路面改用方孔筛是合理的。
标准筛的标准筛孔问题,国外标准筛孔的系列很复杂。以前,在世界上影响最大的是ASTM标准。后来,国际标准化组织ISO的TC24(关于筛、筛分、取样的委员会)制订了ISO 3310-1(编织筛)3310-2(冲孔筛)、3310-3(电磁成型筛)产品标准,及规格标准ISO565-1990(表2),该标准包括R20/3、R20、R40/3、R'10四个筛系列。均以1mm孔作为基准,大于1mm及小于1mm的筛孔以固定的系数增大或减小筛孔。R40/3的系数为1.4,R20的系数为1.12,R20/3的系数为1.19,R'10的系数为1.25,只有尾数作了很少调整,并采用ISO 3的标准数,其中R'10为小于32μm的特殊筛,道路上并不采用。
ASTM也按照ISO标准作了修正,在ASTM D3515-89中,大部分采用R40/3系列,但少数仍保留R20系列将原12.7、25.4、50.8mm修改成12.5、25.0、50mm等。许多遵从国际关贸总协定的国家,例如日本在1982年按照ISO作了修正,全部以ISO标准R40/3系列为准,同时原JIS系列作为附件也可使用,五年作为过渡期。与ASTM不同的是,日本将原12.7、25.4、50.8mm改成了13.2、26.5、53.0mm等,完全按照ISO R40/3系列。
主要国家的标准筛列于表3,但是各行各业选用其中的那些筛孔则又有所不同。主要国家用于沥青路面的集料筛孔系列如下,其中小于1mm以微米(μm)计,大于1mm以毫米(mm)计:
日本(铺装试验法便览)75,150,300,600(μm),1.18,2.36,4.75,9.5,13.2,19.0,26.5,31.2,37.5,53,63(mm)(R40/3系列);
澳大利亚:75,300,600(μm),1.18,2.36,4.75,6.7,9.5,13.2,19.0,26.5,37.5(mm)(R40/3系列);
美国ASTM D3515-89 75,150,300,600(μm),1.18,2.36,4.75,9.5,12.5,19.0,25.0,37.5,50,63(mm)(9.5mm以下的R40/3系列,12.5mm以上R40/3,R20两系列交叉使用);
英国BS594-1985:75,212,600(μm),2.36,6.3,10,14,20,28(mm)(2.36mm以下R40/3系列,6.3mm以上R20系列);
荷兰RAW-1990:63(μm),2.0,5.6,8,11.2,16,22.4(mm)(R20系列);
法国LCPC:80,500(μm)2,4,6,6.3,10,14(mm)(R20系列);
西班牙:80,160,320,630(μm),5,10,12.5,20,25,40(mm)(R20系列)。
根据与先进国外标准尽量一致的原则,经组织国内专家多次协商讨论,本规范考虑一次到位,按照日本、澳大利亚的规定,全部采用了ISO565的R40/3系列中的标准筛孔,且按照我国习惯全部采用毫米(mm)制。用于沥青路面矿料级配的筛孔为0.075、0.15、0.3、0.6、1.18、2.36、4.75、9.5、13.2、16、19、26.5、31.5、37.5、53、63、75、106mm等19个筛孔为标准筛。小于9.5mm时,比率为2,大于9.5mm,以9.5,13.2,16mm的2倍递增,而不采用美国ASTM中的12.5mm以上的2倍比率。这也是考虑到12.5mm与9.5mm差别较小,而与19mm差别较大的缘故,照顾到某些试验方法的需求,也采用另外一些筛孔,如压碎值采用的16mm筛,洛杉矶磨耗试验用1.7mm(原来用2mm筛)等。
采用方孔筛标准以后,生产单位与技术人员有一个逐渐适应与经验积累的过程。标准筛的生产供应换代也不可能在短时间完成。为此本规范在规定采用以方孔筛为准的同时,又规定在条件不具备时,允许使用圆孔筛的过渡办法,但必须得到主管部门的同意。待下次修订规范时,将完全取消圆孔筛。这个过渡办法,国外日本、法国等也曾采用过。不过使用单位应及早采取措施,在过渡期内更换完毕。对新设计或新施工的路面必须使用方孔筛。研究、设计和教学单位更应采用方孔筛,一般不得再使用圆孔筛。
关于两种筛孔的关系,如图2所示,可以有4种考虑方法,以方孔筛为准(l),圆孔筛尺寸(l')的换算为:
a.如果以最大通过尺寸相同:
b.如果开口尺寸相同:
l'=l
c.如果以通过面积相同:
d.但是,一般是以实际通过率相同为标准,根据经验,此时的圆孔筛直径l'相同于一半边长加上一半对角线长,即
所以通常认为,某一尺寸的方孔筛等效于1.2倍的圆孔筛尺寸。但是,试验实践证明,这种换算关系往往是不可靠的,不同的石料,比例关系不同,对不同粒径的石料,比例也不同。实际上,两种筛孔之间不存在固定的换算关系,上述的1.2或0.8的关系,充其量只能作为一种极为粗略的估计。
由美国早期发表的方孔筛与圆孔筛的近似当量值大体为1.15~1.25,平均为1.20。法国于1972年规定改为方孔筛时,过渡段的系数为1.25,本规范仍采用两种筛孔的1.2系数作为大体估算一种过渡方法。
本规范提出了大体对应的方孔筛与圆孔筛规格。其中方孔31.5mm所对应的圆孔筛,考虑到我国的使用习惯,列入了35mm或40mm两种。
4.2 道路石油沥青
4.2.1 附录C表C.0.1“重交通道路石油沥青质量要求”是“七五”国家科技攻关专题“重交通道路沥青在高等级公路工程中的实用技术”研究后修改提出的,对原规范“重交通量道路沥青技术要求”进行了修改,修改的详细情况在该专题研究报告中已有详细论述。其要点如下:
(1)沥青分级。原AH-120,AH-160针入度间隔为40,最大针入度达180,实际上高速公路、一级公路和城市快速路、主干路不可能用这么稀的沥青,为减少沥青质量的波动,统一将间隔范围缩小为20,改为AH-110,AH-130。
(2)原技术要求规定了25℃,15℃两个延度要求,除了极个别情况外,如15℃延度达到要求,25℃延度不可能达不到要求,没有必要规定两个温度。AH-50仍保留大于80cm的要求。
(3)经过对蜡含量对沥青性质影响的研究,确认保留3%的含蜡量是合理的。
(4)原技术要求有比重指标,要求大于1.0或1.01。经国外众多资料和调查表明,比重并不是质量要求指标,主要是配合比设计需要及体积质量换算时有用。为此澳大利亚已将此指标改为实测指标,也有不少国家的标准并无此项指标。同时对国产稠油沥青进行了大量实验,如克拉玛依稠油沥青,尽管比重小于1.0,但其他性能指标相当好,所以不应该将其作为质量控制指标,故改为实测指标,并按国家标准单位制的统一要求,改为密度。参照日本、澳大利亚等国的标准,温度由25℃改为15℃。
(5)薄膜加热试验后的质量损失原规定参照日本标准均为0.6%。从多种沥青的试验结果看,一些质量甚好的国内外沥青往往达不到要求。为此,根据AASHTO M20针入度级沥青标准按不同标号修改为0.8%~1.5%。对薄膜加热后的15℃延度,要求实测,暂时不提出指标要求,在注中说明,用户如果需要可以向供方提出要求,例如有些地区在进口沥青时要求15℃延度不小于沥青标号,即AH-70不小于70cm,AH-90不小于90cm等。
(6)粘度是很重要的指标,考虑到目前仪器尚不普及,故在附注中提出了要求。
(7)溶解度用的溶剂统一规定为三氯乙烯。
另一方面,我国国产沥青中能符合此要求的品种还很不足,有些沥青品种,如茂名石化公司用中东原油及胜利原油混合经过丙烷脱工艺处理后蜡含量仍不能降至3%以下,但15℃延度等指标却能符合要求。在我国南方又无其他沥青来源,因此,为了充分利用国产沥青资源,减少进口,规范规定在某些情况下可以放宽蜡含量至4%~5%,15℃延度放宽至60cm(AH-50)或80cm(除AH-50外的其他标号),但应限制其使用条件。
附录C表C.0.2的“中轻交通量道路用石油沥青技术要求”即现行中国石油化工行业标准SH 0522-92的沥青标准。
原规范规定的沥青加热温度应随施工工艺而变,在各施工方法中叙述。
4.2.2 沥青标号的选用至关重要。目前由于沥青供应的关系,经常不能按需要使用,在南方需要60号沥青,却供应200号,东北需要140号,却供应100号的情况屡有发生。本条规定可以掺配,但掺配后的质量要求不能降低。另外我国道路所用的沥青基本上是不分上下层均采用同一标号。考虑到上层对抗车辙能力的要求较高,下层对抗弯拉能力要求较高,故提出也可以采用上稠下稀的方式。日本道路公团高速公路设计要领规定的沥青标号对北海道只考虑冬季磨耗,采用80~100号,对本州的北部,靠近日本海一侧在考虑冬季磨耗同时考虑夏季流动变形,采用60~80号,在靠近太平洋一侧只考虑夏季流动变形,对中轻交通量路段采用60~80号,对重交通路段(大型车一方向3000辆/日以上)采用40~60号沥青。美国沥青学会的沥青路面设计规范(MS-11)对沥青标号按年平均气温(MAAT)选择,当MAAT<7℃时,适用于85/100及120/150级;当MAAT在7~23℃时适用于60/70及85/100级;当MAAT>23℃时适用于40/50及60/70级。按美国的规定对照我国的气候条件,南方最热处MAAT不到24℃,在沈阳以南直至海南岛,MAAT为7~23℃,宜用AH-90,AH-70,AH-50,在沈阳以北宜用AH-90及AH-110、AH-130。规范表4.2.2的规定与他们大体符合。
4.2.3 美国沥青协会手册MS-4表2.14规定的沥青储存温度如表4。手册还指出,沥青在100~130℃的温度存放将引起特别的麻烦,应在低于100℃的温度下存放,或者在高于130℃的高温下存放,特别不应在水的沸点温度上下反复循环变化。本规范结合我国实际情况规定,在使用期存放温度不宜低于130℃,在冬天非使用期可以在低温状态下存放。
4.3 乳化石油沥青
4.3.1 原规范未列入乳化沥青的内容,“六五”以来我国乳化沥青的研究和应用有了长足的进步,1991年建设部发布了行业标准《乳化沥青路面施工及验收规程》(CJJ42-91)列入了乳化沥青的内容,现增加此节。乳化沥青分阳离子及阴离子两种(非离子型我国尚很少见,故暂不列入)。由于煤沥青乳化应用很少,故本规范仅适用于石油沥青乳液,但并不是不能用或不允许煤沥青乳化沥青。
乳化沥青的技术要求是根据我国近年来的工程实践参照日本的标准制定的,并已有了配套的试验方法,仪器设备。附录C表C.0.3及以后各章中规定了适用范围。与日本的标准相比,我国的技术要求主要有以下区别:
(1)粘度测定方法大都采用道路沥青标准粘度计,在25℃用3mm孔径测定。恩格拉粘度计也可使用,但用得较少。为了国际招标的需要,二者同时列入。
(2)考虑到目前使用乳化沥青的沥青品种较杂,蒸发后残留物的延度以百分数表示,以满足不同的需要。
4.3.3 乳化沥青的应用在品种上应考虑其各自的特点,不要一刀切。阳离子乳化沥青的技术性能好,尤其适用于潮湿矿料及低温气候,与石料粘附性好,但阴离子乳化沥青与碱性石料粘附性好,且价格较便宜,来源较丰富,尤其是与水泥、石灰、粉煤灰共同使用时宜用阴离子乳化沥青。
4.3.4 我国乳化沥青大部分由道路部门在沥青拌和厂自行制备,这样可以根据需要随制随用,且减少含量近40%的水的运输,制备工艺特别是温度、乳化剂用量均应通过试验确定,本规范数据引自建设部行标《乳化沥青路面施工及验收规程》(CJJ42-91)。日本规定乳化沥青用罐装储存时不超过两个月,但需要经常将罐倾倒防止乳液分离,我国乳化沥青的储存条件较差,不规定储存期,但应不离析、不冻结、不硬化,并检查储存后的质量有无变化。
4.5 煤沥青
4.5.1 煤沥青含有致癌物质,在路面使用时易老化,使用寿命较短,在国外用于道路的已越来越少。但在我国仍有较多使用。煤沥青施工时务必注意安全。由于煤沥青老化较快,原规范附表2.3注明它适用于交通量小于500辆/日(BZZ-100)的道路,但现在各种道路的透层中常有应用,故本规范作了适当修改。
4.5.2 附录C表C.0.5道路用煤沥青技术要求是根据冶金部道路用煤沥青行业标准制订的,但冶金部行标中没有T-1~T-4,由于透层及粘层的需要,本规范仍列入了T-1~T-4的标准,各项指标按冶金部行标作了修改。此技术要求与原规范的附表2.3道路软煤沥青技术要求主要有以下修改:
(1)将游离碳改为甲苯不溶物,要求稍有提高。
(2)将含酚量改为焦油酸含量,由于含酚量是从中油馏分测得的,焦油酸含量则是从总馏分测得,故其数值较含酚量要大,但规定的限值较原来的规定要严得多。
(3)含萘量指标稍有提高。
4.6 粗集料
4.6.2 道路用粗集料规格在原规范即有规定,但由于道路部门自己的采石场甚少,能符合规格的料不多,本规范对此作了新的规定,一方面将规格作了编号,以S(Stone)打头,分为粗集料(附录C表C.0.8)与石屑(附录C表C.0.10)。另一方面规定如不符合规格要求,但与其他材料配合后符合要求级配也允许使用,以适应目前生产现状的需要。
关于石料粒径,本规范采用方孔筛,同时采用圆孔筛并列的过渡办法。
粗集料规格的制订参考了美国、日本等国外标准做了适当修改。美国规格有一定规律,从1号到10号是基本规格,除了1号是最粗的料与10号是最细的料外,都是隔一个筛号成为一种规格(如37.5~19mm,26.5~13.2mm等)。另外有几个号并成一个组合规格,如467号即为4号+6号+7号等。而通过上限筛孔的质量百分数,基本规格大都为90%~100%,组合规格大部分是95%~100%。日本的粗集料分为单粒径规格,即相邻筛孔成一个规格(如37.5~26.0mm,26.0~19mm等),以及级配碎石规格。但通过上限筛孔的要求均为85%~100%。与此相比,我国原规定上限通过量为95%~100%,就太严格了,实际生产上也做不到。为此本规范修改为90%~100%,考虑到粗集料还应适应不同厚度的表面处冶,贯入式路面的需要,故规格等级将常用的规格均列入了。
4.6.3 关于粗集料的质量要求,原规范以石料等级为主要指标。考虑到饱水极限抗压强度的试验方法复杂,而且对路面工程来说,均使用破碎石料,用压碎值等其他指标更能反映实际情况。国外规范中一般也不采用强度指标,故将其取消。根据19届世界道路会议的调查,洛杉矶磨耗值和压碎值是各国使用最频繁和最合适的指标。而且对路面使用要求而言,不同的石料品种有不同的要求,从道理上说不过去,它只应该与道路等级即与交通荷载的大小与作用次数有关。例如压碎值、洛杉矶磨耗值作为石料性质的综合指标,原规范规定压碎值20~25的石灰岩符合重交通道路要求,但同样压碎值的岩浆岩却只适用于中交通量道路。洛杉矶磨耗值的要求对石灰岩与岩浆岩也差一个等级,这就不合理了,因此本规范对此作了修改,参照近年来各地高速公路招标文件及国外规范的规定,综合提出了附录C表C.0.8的技术要求。其中磨耗值以洛杉矶磨耗值为准,取消了狄法尔磨耗值并列的办法,其规定值较原规范有些放宽,这是因为试验法中原来为2mm筛,现应使用1.6mm筛。日本道路公团规定小于30%,澳大利亚规定表层小于30%,中下层小于35%,同时考虑到各地实际情况决定用小于40%及小于30%。含水率澳大利亚规定小于2%,日本规定小于3%,我国规定小于3%及2%,对海南等地的多孔玄武岩太困难时适当予以放宽。由于一些地方如上海、陕西等地反映石灰岩压碎值达到25%有困难,故放宽到28%。对海南等一些地区,玄武岩有较多孔隙,也有类似情况,故视密度规定也适当放宽,但均需经上级主管部门批准。
4.6.5 抗滑表层石料的抗滑性能至关重要,根据“六五”及“七五”国家攻关课题研究成果,规范附录C表C.0.8增补了磨光值、冲击值等指标。其中磨光值是必须进行的指标。冲击值与压碎值之间有很好的相关关系(R=0.94),压碎值=6.92+0.65×冲击值,但试验方法简单。以前如《柔性路面设计规范》对同一条道路的不同路段分成一般路段及环境不良路段分别要求,实际上在同一条路上对石料有不同要求,在生产上有困难,不可能执行,这次取消了这一规定。
4.6.6 破碎砾石的破碎面积至关重要,除表面处治目前不便提出要求外,其余均应满足附录C表C.0.8的规定。规定中将原来一个破碎面的集料质量改成破碎面积,这是参照了美国办法修改的。
4.6.7 近年来,各地使用钢渣代替碎石铺筑沥青面层的实例很多,有关研究专题也经过鉴定,冶金部制订了相应的规范。本规范规定其质量要求不低于碎石质量要求,且对存放期及浸水膨胀率参照日本沥青路面纲要提出了要求,日本规定用于热拌沥青混合料的钢渣有效期不少于3个月,浸水膨胀率不大于2%,我国建设行业标准《钢渣石灰类道路基层施工及验收规范》(CJJ35-90)规定应使用堆存一年以上的陈渣。游离CaO含量应小于3%。实际上,如果钢渣是出炉后仍大块存放的,存放一年以上内部仍有活性,关键是应破碎后使之接触空气存放。本规范为慎重起见,规定破碎后的钢渣存放期要求超过半年,以免路面在使用过程中发生遇水膨胀的鼓包破坏现象。
附录B钢渣活性检验的方法是参照美国宾州规范制定的。
4.6.8 我国有许多地区盛产花岗岩、石英岩等酸性岩石,这些石料除与沥青粘结性较差外,其他性质一般较好,在使用时应慎重,作抗剥离剂用的表面活化剂大都与阳离子乳化剂类似,有机胺类在国内外均有较多使用,掺加沥青用量的0.3%~0.5%后,便有较好效果。
4.7 细集料
4.7.1 粗细集料以2.36mm作为分界,但天然砂中通常都混有部分小砾石,故附录C表C.0.9中2.36mm通过量并不规定太多,否则还需将砂先过筛,在生产上行不通,也无必要。砂是铺筑沥青面层的主要原材料,美国、澳大利亚等不少国家都将砂按粗细作了分级,但我国原来只有水泥混凝土路面有砂的分类方法,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区,在注中说明Ⅰ区基本属于粗砂,Ⅰ区属中砂和偏细砂,Ⅱ区属细砂和偏细的中砂,但并无粗、中、细砂的定义,本规范按我国历来的资料及使用习惯明确分为粗、中、细砂,实际上沥青路面历来也习用这些名称。其细度模数的计算方法如下:式中A4.75、A2.36、A1.18、A0.6、A0.3、A0.15分别为4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm筛上的累计筛余(%)。当为圆孔筛时,可采用5,2.5,1.2,0.6,0.3,0.15mm筛上的累计筛余(%)。
4.7.2 细集料的质量要求,我国规定甚少,附录C表C.0.11系参照近年来工程实践、招标文件及国外规范制订的。我国历来规定以水洗法小于0.075mm的部分作为细集料中的含泥量,实际上这个定义是不正确的。由于水洗法小于0.075mm的部分实际上不仅仅是泥,有相当一部分是很细的砂,至少这样规定的含泥量不适用于石屑,在石屑中小于0.075mm的矿粉部分含量并不少。国外许多国家通用砂当量或亚甲兰试验评定粘土成分的含量,17届世界道路会议也推荐用砂当量试验评定粘土成分的含量。我国已进口了试验设备,进行了研制开发,并进行了大量试验,证明此试验法是可行的。为此,本规范作了修改,改用了砂当量试验。表中参照美国等规范的规定,规定值要求不小于60或50。同时,考虑到有个过渡,在注中说明,当有困难时,仍可用水洗法代替,但仅适用于天然砂,此时不再叫含泥量,直接叫小于0.075mm部分含量。
4.7.3 将石屑全部或部分代替砂拌制沥青混合料的做法在我国甚为普遍,这样可以节省造价及充分利用碎石场下脚料。这里应注意的是石屑与人工破碎的机制砂有本质的不同。石屑大部分为石料破碎过程中表面剥落或撞下的棱角,强度很低且扁片含量及碎土比例很大,用于沥青混合料时势必影响质量,在使用过程中也易进一步压碎细粒化,因此国外标准大都有所限制。法国专家来华时看到使用石屑感到很奇怪,日本沥青路面纲要对配合比设计规定其用量不宜超过砂的用量。根据我国具体情况,首先对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青混凝土面层及抗滑表层作出了限制。
4.8 填 料
4.8.1 矿粉的质量要求根据工程实践及国外规范制订,原规范要求亲水系数应小于1.00,仍予保留。矿粉的亲水系数是将通过0.075mm部分各取5g分别置于水及煤油的量筒中,经24h后观察的体积的比值,要求在水中的体积小于在煤油中的体积。因此明确规定用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石憎水亲油的岩石磨细制备矿粉。对0.075mm通过率国外大都是70%(如美国),或75%(如澳大利亚)。我国相应规定为70%或75%(附录C表C.0.11)。在欧洲如英国等一些国家,矿粉贯入度试验是用以评定沥青矿粉结合料性能的较好方法。在日本,矿粉应进行塑性指数、遇水膨胀、抗剥离性能、受热变质及流值等多种试验。相比之下,我国对矿粉的技术要求是较少的,主要是对细度作了规定,使用时应重视对矿粉的研究。
4.8.2 矿粉用粉煤灰代替是国内外的研究成果,但粉煤灰的质量随煤的性质及燃烧处理不同也有差异。在粉煤灰化学成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3的含量一般达80%~90%以上,CaO、MgO的含量不足5%,但含有1%左右的K2O、Na2O,溶于水后用pH试纸检验一般可呈现阳性,这样的粉煤灰是否属于碱性,在定义上有不同看法。总的来说,在使用时应注意粉煤灰的密度较小,细度、比表面的差别也很大,能否使用应经试验确认沥青混合料是否有良好的粘结力和水稳性,目前暂规定仅在一般道路中使用。
5 沥青表面处治路面
5.1 一般规定
5.1.2 原规范规定沥青表面处治应采用层铺法施工。实际上条文说明中已说清楚,拌和法的施工方法与沥青碎石路面相同,可在应用中发生了误解,所以在征求意见时有好几个单位提出意见,本规范在措词上作了修改,但内容仍限于层铺法。另外,本章相应增加了乳化沥青表面处治的内容。
5 沥青表面处治路面
5.1 一般规定
5.1.2 原规范规定沥青表面处治应采用层铺法施工。实际上条文说明中已说清楚,拌和法的施工方法与沥青碎石路面相同,可在应用中发生了误解,所以在征求意见时有好几个单位提出意见,本规范在措词上作了修改,但内容仍限于层铺法。另外,本章相应增加了乳化沥青表面处治的内容。
5.2 材料规格和用量
5.2.1 原规范5.1.2条规定石料的最大与最小粒径之比不宜大于2,由于表中已规定了规格,没有必要再作此说明。材料规格与用量在使用中没有异议,维持不变。但对乳化沥青所用的石料规格,由于单一粒径的主层集料空隙过大,乳液将大量流失到下面,故提出可掺加部分细料比例,这是参照国外的施工经验提出的。增补的乳化沥青表面处治的材料规格与用量并入附录D表D.0.1或D.0.2中。它与热沥青表面处治相比,主层集料的数量稍有增加,嵌缝料减少,但各层表处的最后一遍5~10mm嵌缝料撒布后尚应再撒布一层3~5mm石屑。
5.2.2 煤沥青的用量原规范规定为石油沥青的用量增加20%。但由于煤沥青的密度并不相同,故根据实际情况修改为15%~20%,本规范其余各章也照此修改。
5.5 施工方法
5.5.1 沥青洒布温度在美国MS-4规范中规定为大于130℃,乳化沥青对阳离子型为50~85℃,对阴离子型为20~70℃,本规范是根据我国具体情况规定的。原规范规定主层石料用6~8t钢筒双轮压路机或轮胎压路机碾压。据施工实践,单独用轮胎压路机较难压实稳定,故本规范作了修改。
6 沥青贯入式路面
6.1 一般规定
6.1.3 原规范有贯入式路面及上拌下贯式路面两章,经多次征求意见和讨论,修订时取消了上拌下贯式路面一章。这是因为上拌下贯式只是施工工艺与贯入式不同,从本质上说它仍是贯入式路面,不能将其列为一种不同的路面结构形式。两种施工方法的不同点仅在于表面是用嵌缝料封闭还是用一层拌和式沥青混合料作封层,使表面渗水情况得到改善。原规范在执行过程中,有些工程误解成贯入式结构和拌和层两种结构,分层验收。在“厚度”上理解也不一样,因此本规范取消了“上拌下贯”一词,改成“表面加铺沥青混合料拌和层”的说法,更为确切。乳化沥青用于贯入式路面时,成型慢、孔隙也大,渗水较严重。所以应铺筑下封层,这是与热沥青贯入的不同之处。
6 沥青贯入式路面
6.1 一般规定
6.1.3 原规范有贯入式路面及上拌下贯式路面两章,经多次征求意见和讨论,修订时取消了上拌下贯式路面一章。这是因为上拌下贯式只是施工工艺与贯入式不同,从本质上说它仍是贯入式路面,不能将其列为一种不同的路面结构形式。两种施工方法的不同点仅在于表面是用嵌缝料封闭还是用一层拌和式沥青混合料作封层,使表面渗水情况得到改善。原规范在执行过程中,有些工程误解成贯入式结构和拌和层两种结构,分层验收。在“厚度”上理解也不一样,因此本规范取消了“上拌下贯”一词,改成“表面加铺沥青混合料拌和层”的说法,更为确切。乳化沥青用于贯入式路面时,成型慢、孔隙也大,渗水较严重。所以应铺筑下封层,这是与热沥青贯入的不同之处。
6.2 材料规格和用量
6.2.1 附录D表D.0.3(或表D.0.4),表D.0.5(或表D.0.6)增补了用乳化沥青贯入的材料规格与数量。它与热沥青贯入相比,撒布集料的层次要多,这样可以使乳液的流失减少。
7 热拌沥青混合料路面
7.1 一般规定
7.1.3 沥青路面各层使用的沥青混合料类型是个非常重要的问题。由于不同地区、不同道路等级的情况很复杂,不可能作出统一规定,具体可由路面设计决定,本规范提出了若干应予遵循的原则。规范表7.1.3仅作出了一般的规定。关于路面抗滑的要求,国内外研究取得了很多成果,有的国家明确在规范中作出了规定。例如以英国为代表均采用嵌压式沥青混凝土,还有一些国家开始使用开级配排水式沥青磨耗层,从提高交通安全来说,路面抗滑至关重要。提高路面抗滑性能应从两方面考虑:首先,影响路面抗滑性能的第一位因素是石料的性能,即耐磨光的程度,它必须有足够的微观粗糙度,这不仅影响低速行驶时的交通安全,也影响高速行车的交通安全,这一点已在本规范材料部分作了规定。第二,影响抗滑性能的第二个重要因素是路面的宏观粗糙度,它主要是指路表的空隙及降雨时的排水能力,这与高速行车的安全关系密切。近年来我国已铺筑了不少空隙率较大的抗滑表层或磨耗层,也试铺了一些嵌压式沥青混合料,统称为抗滑表层,取得了明显的雨天抗滑效果。但是,路表面抗滑表层采用何种级配与采用何种石料是两个问题,也不应一刀切。例如英国式的嵌压式沥青混合料是将碎石嵌压在采用很细的级配表面上(接近于我国的沥青砂,见表5),它只适用于英国夏季最高温度不到25℃的情况,1993年气温达到25~27℃,M4号高速公路只得封闭交通。如在我国使用,大部分地区高温稳定性将不能满足要求,所以它不适用于渠化交通的高速公路、一级公路及城市干线道路。对规范规定的基本上是属于Ⅱ型的抗滑表层沥青混合料而言,由于其空隙率较大,沥青老化快,故其使用寿命较短,由实验可知,空隙率较大的沥青混合料在高温抗车辙能力、耐疲劳性能、抗水剥落能力及低温抗裂性能等各方面均不如Ⅰ型密实式沥青混凝土。因此本规范提出对多雨潮湿地区的高速公路、一级公路和城市快速路、主干路宜采用抗滑表层级配的混合料,在少雨干燥地区可采用Ⅰ型沥青混合料作路表层,对一般道路也可用Ⅰ型混合料。但不管何种级配,上面层的粗集料均应满足路面设计的磨光值的抗滑要求。对多雨潮湿地区及少雨干燥地区的界限,在附录A中指出,多雨地区是指年降雨量在大于1000mm的地区,少雨干燥地区是年降雨量小于500mm的地区,对介于500与1000mm的地区视当地年降雨日数的多少决定。
嵌压用的石屑规格如下表(表6):
7 热拌沥青混合料路面
7.1 一般规定
7.1.3 沥青路面各层使用的沥青混合料类型是个非常重要的问题。由于不同地区、不同道路等级的情况很复杂,不可能作出统一规定,具体可由路面设计决定,本规范提出了若干应予遵循的原则。规范表7.1.3仅作出了一般的规定。关于路面抗滑的要求,国内外研究取得了很多成果,有的国家明确在规范中作出了规定。例如以英国为代表均采用嵌压式沥青混凝土,还有一些国家开始使用开级配排水式沥青磨耗层,从提高交通安全来说,路面抗滑至关重要。提高路面抗滑性能应从两方面考虑:首先,影响路面抗滑性能的第一位因素是石料的性能,即耐磨光的程度,它必须有足够的微观粗糙度,这不仅影响低速行驶时的交通安全,也影响高速行车的交通安全,这一点已在本规范材料部分作了规定。第二,影响抗滑性能的第二个重要因素是路面的宏观粗糙度,它主要是指路表的空隙及降雨时的排水能力,这与高速行车的安全关系密切。近年来我国已铺筑了不少空隙率较大的抗滑表层或磨耗层,也试铺了一些嵌压式沥青混合料,统称为抗滑表层,取得了明显的雨天抗滑效果。但是,路表面抗滑表层采用何种级配与采用何种石料是两个问题,也不应一刀切。例如英国式的嵌压式沥青混合料是将碎石嵌压在采用很细的级配表面上(接近于我国的沥青砂,见表5),它只适用于英国夏季最高温度不到25℃的情况,1993年气温达到25~27℃,M4号高速公路只得封闭交通。如在我国使用,大部分地区高温稳定性将不能满足要求,所以它不适用于渠化交通的高速公路、一级公路及城市干线道路。对规范规定的基本上是属于Ⅱ型的抗滑表层沥青混合料而言,由于其空隙率较大,沥青老化快,故其使用寿命较短,由实验可知,空隙率较大的沥青混合料在高温抗车辙能力、耐疲劳性能、抗水剥落能力及低温抗裂性能等各方面均不如Ⅰ型密实式沥青混凝土。因此本规范提出对多雨潮湿地区的高速公路、一级公路和城市快速路、主干路宜采用抗滑表层级配的混合料,在少雨干燥地区可采用Ⅰ型沥青混合料作路表层,对一般道路也可用Ⅰ型混合料。但不管何种级配,上面层的粗集料均应满足路面设计的磨光值的抗滑要求。对多雨潮湿地区及少雨干燥地区的界限,在附录A中指出,多雨地区是指年降雨量在大于1000mm的地区,少雨干燥地区是年降雨量小于500mm的地区,对介于500与1000mm的地区视当地年降雨日数的多少决定。
嵌压用的石屑规格如下表(表6):
7.2 施工准备
7.2.4 施工温度是热拌热铺沥青混合料施工的重要参数,沥青与沥青混合料试验操作规程已规定了由高温粘度决定施工温度的方法,这在国外已很普遍。按ASTM D3515规定,为防止老化,施工阶段任何时候沥青的加热温度均不得超过如下数值:石油沥青:176.6℃;煤沥青:107.2℃;乳化沥青:82.2℃。美国战略公路研究计划(SHRP)研究曾提出将施工温度的等粘温度列为沥青指标,以沥青粘度0.17Pa·s的温度为拌和温度,以沥青粘度0.28Pa·s的温度为压实温度,后考虑到改性沥青又提出135℃的最大粘度不超过3Pa·s;加拿大1990年提出了沥青新标准,要求喷洒沥青的运动粘度不大于150mm2/s,拌和时不大于300mm2/s,泵送时不大于600mm2/s。适宜的施工温度见表7所示。
由于我国在这方面的工作还刚起步,本规范为方便生产起见列出了表7.2.4所示的通常用的沥青加热、拌和及压实温度及开放交通温度等各种施工温度规定。制订时参考了国外有关规范的规定,其中关于混合料废弃温度是首次提出,这是参照国外规范规定并根据我国实际情况规定的,但是由于沥青品种及标号不同,沥青发生老化的温度也有不小的差别,故使用时宜根据实际情况决定一个废弃温度,而且达到废弃温度的混合料也不是完全没有用了,施工单位应有所准备,使废弃的混合料能在某些支线或其他场所使用。
美国沥青协会手册MS-8中规定成型温度不得低于85℃。美国联邦公路局(FHWA)1992年《公路桥梁施工规范》FP-92对沥青混合料的施工温度根据下面层温度及铺筑层厚度规定如表8所示,可供参考。
7.3 热拌沥青混合料的配合比设计
7.3.2 附录D表D.0.7、D.0.8的矿料级配是经过专题研究,参照国外的规范规定编制的。两个表中的沥青用量,是供马歇尔配合比设计时选择沥青用量用的,也是多年来施工实践的总结,所以试验得出的最佳沥青用量不宜超出此表规定的沥青用量范围。
原规范的沥青混凝土、沥青碎石矿料级配的两张表,是总结我国80年代初期以前的施工经验,参考了国外沥青混合料矿料级配,但国外是方孔筛,我国是圆孔筛,实际上很难参考。“七五”以来,我国修建了沈大、京津塘、沪嘉、西临等一批高速公路,对矿料级配的要求比以前更为严格,发现原矿料级配存在一些问题,主要是按密级配Ⅰ型设计的混合料空隙率往往偏小,空隙率很难达到3%以上,而Ⅱ型也往往比6%要小。因此普遍都对矿料级配作了适当调整,但调整的幅度各不相同。
由于沥青路面集料标准筛由圆孔筛改为方孔筛,因此矿料级配也必须重新修订。在定出方孔筛标准矿料级配的同时,还必须修订出新的圆孔筛矿料级配作为过渡。
关于矿料级配的决定,有理论法与经验法两种。
理论计算法是按照不同粒径相互嵌挤的原则或干涉原则,按一定的公式计算的。例如:
(1)n法,泰波A.N.Talbol法(修订富勒法),是根据最大密实度原则提出的。
Px=100(d/D)n
n=0.5时,即为富勒(Fuller)曲线,通常n=0.3~0.5,日本认为n=0.35~0.45,美国n=0.45,作为制订标准级配的依据。
(2)i法,同济大学早期提出的方法。
Px=100(i)x
x=3.32log(D/d)
此法与n法本质相同,即i=0.5n,通常i=0.7~0.8是合理范围。i>0.8细料太多,不够稳定,i<0.7易透水,i=0.75是最佳组成。
(3)k法,苏联控制筛余量递减系数的方法。
n=3.32log(D/0.004)
x=3.32log(D/dx)
同济大学主张k=0.7~0.8较为合理,我国南方k=0.7为好,北方k=0.75为好,k>0.8则将产生车辙。
但是实际上由理论法计算的矿料级配很难直接用于规范,一方面计算得到的级配范围很难适用于所有筛孔,使用上有困难;另一方面在实际使用时往往必须根据路面的结构组成及混合料的使用部位(层次或路面等级等)对级配作不同的调整,这就使选择理论用的n、i、k等系数发生困难,因此由长期实践得出的经验便非常宝贵。各国的经验主要体现在各自的规范中。
表9~表12列出了美国、日本、澳大利亚、西班牙等国的规范规定的级配范围。
对比各国的级配范围可见,其差异是明显的。可是混合料的空隙率要求都几乎相同,密级配均为3%~5%或3%~6%。这本身说明矿料级配的范围比较宽,另一个因素是,不同的要求,马歇尔试验的击实次数不同,可以是75次、50次、35次,但矿料级配却没有分别规定,所以级配范围不能太窄,实际使用时允许根据情况选用其上、中、下限或作适当调整。其中美国规范的级配范围最宽,一般为30%。因为美国ASTM D3515规定,用于实际工程时,由配合比设计决定的级配作为中值,按下列数值变化得到工程使用的级配范围:
12.5mm及大于12.5mm筛 ±8% 0.6mm及0.3mm筛 ±5%
9.5mm及4.75mm筛 ±7% 0.075mm筛 ±3%
2.36mm及1.18mm筛 ±6%
表中西班牙的级配规定对空隙率的说明较仔细,故更便于参考。
本规范修订时,对矿料级配的修订列为专题研究,具体步骤如下:
(1)调查近年来高等级公路工程实践采用的级配范围,对原规范圆孔筛级配进行适当调整,得到“圆孔筛调整级配”。
(2)按圆孔筛调整级配的上下限用方孔筛对两种筛进行比较,得到“方孔筛筛分级配”。
(3)以国外规范规定的级配范围(均为方孔筛)为主,参考“方孔筛筛分级配”决定“方孔筛标准级配”,其中重点比较0.075,2.38,4.75,9.5mm筛的通过量。
(4)以方孔筛标准级配为准,参考圆孔筛、方孔筛筛分对比关系对圆孔筛级配调整,成为“圆孔筛修订级配”。
在上述调整级配过程中,重点是对AC—25、AC—20、AC—13三级进行仔细调整,由此推及AC—30、AC—10、AC—5。调整时首先是Ⅰ型级配,在Ⅰ型级配决定后再调整Ⅱ型。
沥青碎石矿料级配粗,基本上是参照原规范级配及美国ASTM D3515决定的。
(5)所有级配调整后都用计算机绘成级配曲线,使之顺滑。同时将不同最大粒径的同一类型(Ⅰ、Ⅱ型、沥青碎石)曲线放到一个屏幕上比较,或将相同最大粒径的不同类型的曲线放到同一屏幕上比较。
(6)根据近年来工程实践情况及国外规范决定沥青用量范围。
实际上,上面(3)、(4)、(5)是多次循环、反复调整直至级配曲线满意为止。
最后,再按决定的级配进行马歇尔实验检验,计算空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率,与要求进行比较,是否满意。
这次修订时还作了下面考虑:
(1)最大粒径的通过量对沥青混凝土是95%~100%,对沥青碎石及抗滑表层级配是90%~100%,这是参照美国等国的规范修改的。
(2)每一级的级配上下限范围对沥青混凝土而言,除小粒径之外,一般保持在15%~20%以上的范围,沥青碎石一般有25%~30%的范围,便于工程上根据情况作上下波动。
(3)矿粉用量甚为重要,一般以与沥青用量之比取1~1.2为宜。
(4)考虑到用计算机进行配合比设计的需要,本规范对每个筛孔的通过量都作了规定。
7.3.3 关于沥青混合料配合比设计技术标准,原规范按交通性质及级配粗细划分,美国沥青学会MS-2沥青混合料配合比设计方法分别按设计交通量EAL的大小分成重交通、中交通及轻交通,并提出了配合比设计的技术标准如表13,它与级配粗细并无区别。此标准较以前有了很大变化(表中列出了以前规定中的数据,a为1981年,b为1984年),特别是马歇尔稳定度指标有了大幅度的提高。日本沥青路面要纲的马歇尔设计标准如表14所示。
这次对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路及一般道路分别提出要求,实质上并无变化,但要求的值作了调整,且不再分成粗粒式、中粒式、细粒式等。马歇尔稳定度较原来有所提高,且分别Ⅰ型、Ⅱ型沥青混凝土与抗滑表层提出了不同的要求,这是根据近年来的工程实践总结修订的。原规范对沥青碎石并无技术要求,近几年高速公路、一级公路和城市快速路、主干路用的沥青碎石对级配做了较多修改,一般都掺有3%以上的矿粉,从京津塘高速公路起,各高速公路的招标文件,对沥青碎石的马歇尔试验提出了要求,但这样得到的沥青碎石空隙率一般不到10%,只有6%~10%,实际上又变成了Ⅱ型沥青混凝土,说它是沥青碎石是名不符实的。这次修订时沥青碎石的级配仍参照原规范及ASTM的开式沥青混合料,马歇尔试验很难做成。为此,除空隙率外对其不提出要求是符合实际情况的。同时为满足工程需要,增加了用于下层的Ⅱ型沥青混合料,且规定沥青碎石不适用于高等级道路(只能作为整平层),真正使沥青碎石名实相符。规范表7.3.1附注中增加了对矿料间隙率(VMA)的要求,这是根据美国的方法提出的,美国对VMA特别重视,已有了大量工程应用的经验,我国也常用来参照使用。
原规范规定了在拌和厂或现场产品检验时如材料比重测定有困难,可采用饱水率代替空隙率,并提出了饱水率的要求。在规范执行过程中已出现了一些问题,有的单位还询问二者不能同时满足怎么办?实际上,空隙率与饱水率是两个不同的概念,据我们大量试验,两者并无相关关系。例如符合空隙率3%~5%的混合料,饱水率不一定符合2%~5%。况且对拌和厂和施工单位来说,测定材料比重是必须做的简单试验,不存在困难不困难的问题,只有对老路调查时才会遇到这样的问题,所以将其作为配合比设计的技术标准是不合适的,本规范将其取消。
对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路,高温车辙的问题至关重要,正如19届世界道路会议总报告上指出的那样,各国的试验和实践均已证明,马歇尔试验仅仅是决定沥青混合料矿料级配和最佳沥青用量的手段,用马歇尔方法预估混合料性能是不够的,因此都采用一些补充试验,其中多数国家采用TRRL或LCPC的车辙试验机。车辙试验的动稳定度与沥青路面的高温抗车辙能力有较好的相关关系。不少国家都已对混合料的动稳定度提出要求,日本1993年新版沥青路面要纲重交通道路抗车辙验算车辙试验的动稳定度要求较前又有所提高,一般规定为大于1500次/mm,在大型车交通量大的路段要求3000次/mm以上。另一方面,当动稳定度大于5000次/mm时,有些混合料易发生开裂,此时应通过弯曲试验或弯曲疲劳试验等验证其抗裂性能。日本道路公团高速公路设计要领规定的动稳定度要求如下表(15):
我国“七五”攻关已对此作了不少研究,并提出了动稳定度技术指标的建议。许多单位都作了研究,并已进口或研制了设备,得到了普遍的推广。为此本规范收入作为高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青混合料配合比设计的高温稳定性检验的指标。但由于我国系首次引进此项指标,故规定的动稳定度要求较低。以后随着研究工作的深入,提出的指标将更符合工程实际情况,而且对沥青混合料的低温抗裂性能指标亦将指出辅助性检验指标。根据美国SHRP研究资料,影响开裂的最主要因素是沥青性质,对高温稳定性能满足要求的矿料级配以及沥青用量在最佳沥青用量左右(不大于±0.5%)时,对低温开裂的影响远不如沥青性质的影响大。这也说明配合比设计用高温指标检验的重要性。对抗水损害的指标,本规范仍保留用马歇尔试验的残留稳定性指标,也可在真空饱水后再做浸水马歇尔试验,计算残留稳定度。这是根据荷兰壳牌石油公司中央研究所的研究成果提出的,试验方法已列为我国标准。实践证明,该指标能区分酸性石料及非酸性石料的性能,对非酸性石料或酸性石料使用抗剥落剂之后一般均能达到。
7.3.6 沥青混合料配合比设计结果对路面使用性能、材料用量及工程造价有很大关系,是一项非常重要的工作。但目前仍有一些单位仅凭几个马歇尔试验便得出结果,使得铺筑出的沥青路面质量不能令人满意,这与配合比设计不完善有关。本规范总结了国内高速公路施工实践经验,参考了国外规范的方法,充分引用了“七五”攻关研究专题的研究成果,将配合比设计明确分为目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段即试拌试铺阶段等步骤,这将使生产上配合比设计有更加具体的依据,配合比设计更加合理。马歇尔试验配合比设计步骤原来在规范中作为附录提出,且举了图解法求取矿料级配比例的实例。本规范仍将其放在附录B中,但取消了图解法的具体步骤。这是因为目前计算机使用越来越普及,不少单位都已开发了配合比设计的软件,用人机对话的方式进行配合比设计已变得非常简单,且更为合理。
由马歇尔试验的结果决定最佳沥青用量的方法,我国历来采用日本的方法,即求出全部满足设计技术要求的沥青用量范围,以其中值为最佳沥青用量。按此方法使用多年来,也发现了一些问题,主要是对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路,由于采用了符合质量要求的好沥青后,在估算沥青用量时,尽管上下变化了5个不同的沥青用量,变化范围达2.0%,但稳定度值一般都能满足要求,流值也大都满足要求,稳定度、密度有时连峰值还未出现,最后决定最佳沥青用量的往往只剩下空隙率一个指标(饱和度也取决于空隙率),而且能共同满足要求的沥青用量范围往往很窄,这对沥青面层的中下层采用粗粒式沥青混凝土(或沥青碎石)的情况更困难,因为所有指标中空隙率是最不容易准确测定的指标,测定也没有更好的方法,所以最佳沥青用量的选择有比较大的随意性。有的工程按此决定,为使沥青碎石空隙率大于10%,最佳沥青用量变得很小,甚至不到3%,显然是偏小的。实际上现在的方法名义上有几个指标,但实质上稳定度、密度基本上很少起作用,只有空隙率决定。因此,这次修改时提出了另一个方法,是美国、欧洲、澳大利亚等大多数国家采用的办法,即采用由马歇尔试验得出的下列三个沥青用量的平均值决定:
(1)最大密度对应的沥青用量a1;
(2)最大稳定度对应的沥青用量a2;
(3)符合要求的空隙率范围的中值对应的沥青用量a3。
按此方法,马歇尔试验的稳定度、密度必须出现峰值,不能只偏于一边。
规范附录B规定,应该按照此方法并综合以往的方法及实践经验论证决定最佳沥青用量。
7.4 热拌沥青混合料的拌制
7.4.1 拌和厂是沥青路面施工的重要设施,但原规范对其并无要求,为此增补了这方面内容。
7.4.2 近年来我国引进了不少国外先进的沥青拌和设备,其中大部分为间歇式的,也有少量连续式的。日本道路公团规定,用于高速公路施工的拌和机必须采用间歇式的。经我国的试验和使用实践证明,采用间歇式拌和机更能保证拌和质量,而且它更符合我国国情。这是因为我国道路部门一般并没有专门的采石场,相反出现了许多集体或个人办的小型采石场,材料质量普遍较差、品种杂、变异性大,再加上拌和厂大都是露天料场,材料含水量受天气影响较大,所以用连续式拌和机往往不能及时的调正材料用量,不如用间歇式拌和机用烘干加热矿料再进行二次筛分,分级称量一锅一锅拌和投料正确,配比更稳定,沥青用量合理,因此本规范明确规定高等级道路的沥青混凝土应采用能自动计量的间歇式拌和机拌和,这是符合我国国情的。
7.4.5 关于拌和时间,美国ASTM D3515规定间歇式拌和机干拌0~10s,加沥青后再拌0~50s。连续式拌和机拌和25~60s,其拌和时间按下式计算:
7.4.6 拌和机进行二次筛分用的振动筛孔选择非常重要,表16系参照美国沥青协会MS-3“Asphalt Plant Manual”对等效筛孔的建议及我国生产实践经验提出,可供施工单位参考使用。
7.4.8 混合料施工过程时沥青的老化是不可避免的,ASTM D3515规定,经拌和摊铺后,回收沥青针入度不得小于下表(表17)数值:
ASTM D3515规定的混合料在热储料仓中的存放时间不得超过下表(表18)时间(h):
本规范考虑按ASTM要求过严,按国内实际情况,如果遇雨或机器故障,存放期允许为3d。
7.5 热拌沥青混合料的运输
7.5.1 混合料运输表面上看起来简单,只要是翻斗车就可以拉,但实际上现在存在不少问题,应该引起重视。一是运料车容量太小,赶不上摊铺,使摊铺不得不中断,影响平整度。二是运料车司机中途休息时间过长影响温度的事故时有发生,三是卸料时后退冲撞摊铺机,技术不熟练。根据这些情况,本规范对影响运输的主要环节作了规定。
7.5.4 摊铺机前方有卸料车等候卸车是保证摊铺机连续摊铺的条件。现在各地在修建高速公路时,都要求有一定数量的运料车等候卸料后才开始摊铺,有的规定要求10辆或更多,本规范根据大多数地区情况要求不少于5辆,实际上只要做到不间断,也允许更少。
7.6 热拌沥青混合料的摊铺
7.6.7 关于适宜施工的最低气温,AASHTO对不同层位及厚度有不同的规定(表19):
这样规定是合理的,可供各地参考。本规范根据我国工程实践,规定不低于10℃或5℃。
7.6.9 沥青路面的平整度是施工队伍人员素质、操作水平的综合反映,它不仅取决于面层本身,还应从基层甚至路槽开始,只有每层都做好了,才能保证路面平整度。即使是面层,除了摊铺工序外,压实的影响也很大。目前我国沥青路面施工的平整度仍不能如人意,较国外还有差距,根据调查研究,最主要的原因是基层不平整及施工机械不配套,突出表现在摊铺机不能缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,由于拌和机能力太小,运输车赶不上,或摊铺速度过快,致使时停时铺,压路机也跟着时停时压,严重影响铺筑质量,所以施工机械的配套极为重要。
7.6.10 有些地方现在仍存在机械摊铺后再做人工修整的情况,当摊铺机性能正常时,实际上往往是画蛇添足。尤其是有些工人素质不高,不能正确地判断高低,造成越整越不平,且容易出现集料离析的情况。即使是有经验的人员,也只有在离开较远处蹲下贴近地面方可看出高低不平的情况,因此本规范规定除特殊情况外一般不应用人工反复修整。
7.7 热拌沥青混合料的压实及成型
7.7.1 热拌沥青混合料压实层厚,美国沥青协会手册MS-8规定不得大于10cm,日本规定一般不大于7cm,我国目前压路机比国外的普遍要轻,规定不大于10cm,是偏宽的,最好不大于7cm。
7.7.4 规范表7.7.4的碾压速度要求与最大速度限制参照美国沥青协会手册MS-8及日本沥青路面要纲并结合我国情况提出的,日本规定适宜的速度为钢轮2~3km/h,振动压路机3~6km/h,轮胎压路机6~10km/h。美国沥青协会手册的规定如表20。
7.7.6 沥青混合料压实的初压、复压、终压三阶段中,复压最为重要。目前,用于复压的压路机有轮胎压路机、振动压路机、钢筒式压路机,一般都能达到要求,但从实践效果来看,用轮胎压路机更应容易掌握,效果更好。为此宜优先采用轮胎压路机。现在国产的轮胎压路机吨位尚嫌小,如有国外普遍使用的20~25t轮胎压路机,效果将更好。当采用振动压路机时,其振动频率和振幅应该很好调正选择,不能保持一成不变。
7.8 接缝
7.8.2 路面沿摊铺纵缝开裂的情况在我国普遍存在,应引起高度重视,为此应尽量考虑热接缝一次成型的办法,不得已采用冷接缝时必须洒粘层油使之粘结良好。但当路面较宽时,是采用全幅—次摊铺,还是分两幅梯队式摊铺,不仅考虑减少纵向接缝,还应考虑横向接缝及平整度。在目前的拌和机能力、汽车供料水平情况下,很难保证全幅一次摊铺时不中断摊铺,为此规范7.6.2条规定—般宜采用分两幅梯队摊铺的办法。
7.8.3 目前沥青路面的横向接缝仍是一个薄弱环节,接缝跳车或开裂的情况不少路上都可见到。对接缝采用平接缝还是斜接缝,国外也有不同看法,平接缝固然容易做好平整度,但连续性较差,易在此开裂。反之斜接缝则不易搭接得好,容易形成接头跳车。现在有—些采用切缝的工程对切缝时的水不加处理便开始铺混合料,这是很错误的,必须将水擦净,待其干燥后再摊铺混合料,所以规范对接缝作了较为具体的要求。
8 乳化沥青碎石混合料路面
8.1 一般规定
8.1.1 常温沥青混合料可以用乳化沥青或液体沥青拌和。由于液体沥青使用汽油、煤油或柴油等高价的材料,在我国不可能大量使用,故而本规范仅规定用乳化沥青拌和制得。由于常温沥青混凝土混合料还缺乏足够的经验和实践,本规范仅指沥青碎石混合料,其适用范围也有所限制。
8 乳化沥青碎石混合料路面
8.1 一般规定
8.1.1 常温沥青混合料可以用乳化沥青或液体沥青拌和。由于液体沥青使用汽油、煤油或柴油等高价的材料,在我国不可能大量使用,故而本规范仅规定用乳化沥青拌和制得。由于常温沥青混凝土混合料还缺乏足够的经验和实践,本规范仅指沥青碎石混合料,其适用范围也有所限制。
8.3 乳化沥青碎石混合料的配合比设计
8.3.1 乳化沥青碎石混合料的配合比目前难于由配合比设计的方法决定,尽管国内外也有一些配合比设计的方法,如美国沥青协会手册MS-19、日本简易沥青路面纲要都有适用于常温沥青混合料的马歇尔试验方法,我国也提出过改进的马歇尔试验方法,但是还不成熟,因此本规范建议用已有道路的成功经验经试拌决定。其矿料级配可采用热拌沥青碎石的级配,根据实践经验其沥青用量(经乳液折算后)较热沥青节省15%~20%左右。
8.4 乳化沥青碎石混合料路面施工
8.4.7 常温沥青混合料的施工除拌和不同外,与热拌沥青混合料没有太大差别,只是由于常温沥青混合料有一个乳液破乳、水分蒸发的过程,摊铺必须在破乳前完成,而压实又不可能在水分蒸发前完成,开始必须用轻碾碾压,使其初步压实,待水分蒸发后再做补充碾压。在完全压实之前,不能开放交通。且应做上封层,这些要点在相应的条款中都作了规定。
9 透层、粘层与封层
9.1 透 层
9.1.1 近年来修筑的几条高速公路,在半刚性基层适用的透层材料、用量及使用方法等各方面均作了不少研究,取得了一些经验。由于半刚性基层表面致密,渗透量很小,如材料使用不当便可能产生流淌,有的工程不得不取消了透层,这是不对的,致使有的路段出现了月牙形推挤裂纹。为此应针对不同的基层类型,由试验确定适宜的透层油品种和用量。沪嘉高速公路及西临高速公路使用煤沥青,京津塘高速公路则采用乳化沥青,洒布透层后都撒布了石屑或粗砂,这种做法与下封层的区别在于石屑或粗砂的撒布量较少,仅薄薄一层,且粒径较小,旨在乳化沥青不被施工车辆或摊铺机带走而引起脱皮,撒布后只用轻碾稍加压实粘住使之稳定,而下封层的石屑则按表面处治的做法有一定厚度,并应撒布嵌缝料,碾压密实,成为一个层次。
9 透层、粘层与封层
9.1 透 层
9.1.1 近年来修筑的几条高速公路,在半刚性基层适用的透层材料、用量及使用方法等各方面均作了不少研究,取得了一些经验。由于半刚性基层表面致密,渗透量很小,如材料使用不当便可能产生流淌,有的工程不得不取消了透层,这是不对的,致使有的路段出现了月牙形推挤裂纹。为此应针对不同的基层类型,由试验确定适宜的透层油品种和用量。沪嘉高速公路及西临高速公路使用煤沥青,京津塘高速公路则采用乳化沥青,洒布透层后都撒布了石屑或粗砂,这种做法与下封层的区别在于石屑或粗砂的撒布量较少,仅薄薄一层,且粒径较小,旨在乳化沥青不被施工车辆或摊铺机带走而引起脱皮,撒布后只用轻碾稍加压实粘住使之稳定,而下封层的石屑则按表面处治的做法有一定厚度,并应撒布嵌缝料,碾压密实,成为一个层次。
9.2 粘 层
9.2.1 粘层的作用在于使上下沥青层或沥青层与构造物完全粘结成一整体。国外规范规定层与层之间必须洒粘层沥青。考虑我国实际情况,三层或双层式铺筑的沥青层之间,当是连续摊铺并未产生污染时可省去粘层,当已遭污染时必须扫除干净,且撒布粘层油。
9.2.2 美国AASHTO规范规定用慢裂型乳化沥青作粘层,因美国主要是级配碎石作基层,但我国主要是半刚性基层,实践经验证明慢裂型的洒布后流淌严重,用快裂型的较为适宜。
9.3 封 层
9.3.7 稀浆封层可以作上封层,也可作下封层,常用于旧路面罩面,但也可用于新建的沥青面层,作为磨耗层或保护层,这在我国已有了成功的经验,尤其是对于缺乏优质石料作抗滑层的地区,可以节省造价。稀浆封层的矿料级配(附录D表D.0.10)及决定配合比的方法、指标是参照ASTM D3910、ISSA(国际稀浆封层协会)T100编写的,这些方法已在我国许多地区推广应用,证明是适用的。
10 其他工程
10.1 一般规定
10.1.1 原规范本章称为附属工程,附属工程的概念是相对于主体工程而言的,其含义并不明确,本规范将行人道路、重型车停车场、公共汽车站、桥面沥青铺装、路缘石等归入其他工程类,实际上是一些特殊的沥青路面工程。
10 其他工程
10.1 一般规定
10.1.1 原规范本章称为附属工程,附属工程的概念是相对于主体工程而言的,其含义并不明确,本规范将行人道路、重型车停车场、公共汽车站、桥面沥青铺装、路缘石等归入其他工程类,实际上是一些特殊的沥青路面工程。
10.4 水泥混凝土桥面的沥青铺装
10.4.1 桥面铺装在我国还缺乏成功的经验,尤其钢桥面上的沥青层寿命比较短,常规搞法不能适应高温及反复荷载引起振动的使用条件。本规范仅规定了广泛使用的水泥混凝土桥面的沥青铺装,但在水泥混凝土桥面上也普遍存在漏水与接缝问题,尤其是城市立交桥漏水十分严重,故而对桥面防水层作了较为具体的规定。桥头跳车在我国也是一个突出的问题,由于它超出了沥青面层施工的内容,故未作规定。
10.5 路缘石
10.5.3 沥青路缘石在国外很常用,我国在京津塘等高速公路等使用后效果良好,施工也方便,已在各地推广应用。美国路缘石规范(SS-3)对路缘石的式样及施工作了详细规定,表10.5.3等有关规定参照SS-3编写。
11 施工质量管理与检查验收
11.1 一般规定
11.1.1 施工质量管理与检查验收是本规范的重点,近年来我国有了很大进步,因此是这次修订的重点。本规范对施工质量管理与检查验收的内容提出了具体要求。考虑到高速公路、一级公路和城市高速路、主干路已开始推广监理制度,故对实行监理制度的工程还提出了进一步的要求。这是根据“七五”以来实行监理制度的经验提出的。但本规范不包括有关管理程序或方法方面的内容。
由于公路和城市道路均已有路面质量要求与质量评定、验收的行业标准,本规范有关各项质量标准均是按照相关的工程质量评定标准修改编写的。
11 施工质量管理与检查验收
11.1 一般规定
11.1.1 施工质量管理与检查验收是本规范的重点,近年来我国有了很大进步,因此是这次修订的重点。本规范对施工质量管理与检查验收的内容提出了具体要求。考虑到高速公路、一级公路和城市高速路、主干路已开始推广监理制度,故对实行监理制度的工程还提出了进一步的要求。这是根据“七五”以来实行监理制度的经验提出的。但本规范不包括有关管理程序或方法方面的内容。
由于公路和城市道路均已有路面质量要求与质量评定、验收的行业标准,本规范有关各项质量标准均是按照相关的工程质量评定标准修改编写的。
11.2 施工前的材料与设备检查
11.2.2 施工前材料检查包括施工开始前以及施工途中材料发生变化后的检查,对原规范的内容补充了以下几点:
(1)检查内容除了质量外还包括数量、供应来源、储存堆放。
(2)规定了检查以“批”为单位,由于一个工程经常使用几个不同料场或分几次购入,材料会有变化,必须每批都作检查。本规范只对“批”作定性规定,未作定量的规定。但对于数量太少的材料,不宜作“批”购入,以免影响材料的稳定性。
(3)对实行监理制度的工程还规定了检查结果要提出报告并得到认可批准。
材料质量是沥青路面的保证,现在有些路面工程早期破坏严重,当年修当年坏的也不少见,材料不好是原因之一。为杜绝工程使用伪劣产品或弄虚作假,施工单位必须十分重视进行材料试验外,沥青等主要材料还应经监理、质检站或工程质量检测中心试验。
国外一些规范对检查报告的期限及审批手续都有规定,考虑到我国一些施工单位的仪器设备尚不齐全,可以委托试验,但对期限暂不作规定。
11.2.3 机械设备是保证路面施工质量的另一个重要因素,国外对机械设备的要求很具体,美、日等都有专门的规范,我国目前机械型号很杂,质量好坏差别也很大,暂不做详细规定,此处仅列出原则。
11.3 铺筑试验路段
11.3.1 对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路这些重大工程来说,铺筑试验段是不可缺少的步骤,应该成为一个制度。只有对同一施工单位,在材料、机械设备和施工方法都相同时,才可利用已有试验路段的结果。但是铺筑试验段决不是一种形式,铺筑试验路段必须有明确的目的,认真研究,在试验路段铺筑后应提出报告并取得主管部门的批复作为施工依据。
11.3.2 试验路段的长度在日本规定不少于200m,美国规定不少于150m,本规范根据我国情况,规定为100~200m,太短了不便施工,得不出稳定的数据。
11.3.3 试验路段试拌试铺两个阶段的目的和内容,是参照日本的规程及我国的经验制订的。每次铺筑试验段必须抓住重点,研究有待解决的问题,作为指导施工的依据。
11.4 施工过程中的质量管理与检查
11.4.4 施工过程中的材料检查,是在每批材料进场时已进行过检查及批准的基础上,再抽查其质量稳定性(变异性),在附录E表E.0.1中规定了检查的内容和频度。检查内容选择了材料最主要的指标或变化较大的指标。频度考虑了施工单位的承受能力及目前的实际情况作了规定,主要规定了沥青试验的频度,但对监理或质检站的抽查未作具体规定。
11.4.5 施工过程中的质量检查包括工程质量及外形尺寸两部分,检查应该随时进行,才能保证交工后抽样检查都能合格,因此没有必要对其检查频度作规定。日本沥青路面要纲规定,施工过程中的质量管理,频度与质量界限由承包商自己决策,以保证能达到设计规定的指标。规范仅作为参考举例如下表(表21),并不作硬性规定。
考虑到目前有些地方试验力量不足,监理或质检站还缺乏自己的试验力量,在交工验收时必须使用施工过程中的试验数据。因此本规范附录E表E.0.2、表E.0.3、表E.0.4对施工过程中的检查规定了最低频度的要求,施工单位应该根据需要规定工程质量检查的项目和频度,有些项目,例如用3直尺检查平整度,用核子仪测定压实度,用尺子量取厚度及宽度、高程、横坡等外形尺寸的检查等,应该随时不间断的进行。
关于矿料级配的规定,参照美国标准ASTM D 3515及美国沥青协会规范MS-22等规定,施工时矿料级配的允许范围如本说明7.3.2所述,沥青用量的允许差为±0.5%。
施工过程中质量检查一般是单点评定的,检查时每个试验值都应达到交工验收时的标准,使交工时能经得起检查,不致造成交工检查不合格,故本规范附录E表E.0.2、表E.0.3的质量标准与表E.0.4、E.0.5的相同。但实际上可能有个别点达不到要求,这种点的出现也许并不影响交工验收,此时必须判断是否需要返工,这一点关系极大。一般应先重测,增加检测频度,如某个压实度测点达不到要求,可在其附近再钻几个孔测定,如仍不合格,则确定为不合格。具体是否返工,可视情况由主管部门决定。
11.4.9 对压实度的评定至关重要,除了压实本身的原因外,标准密度也是重要因素。原规范对此并无规定,现在一般均以马歇尔试验配合比设计时的密度作为标准密度,从工程开始一直用到结束,这显然是不合理的。由于每天施工时实际的矿料级配和沥青用量都在变化,马歇尔试验密度也在变化,如果采用配合比设计时的标准密度就不合适了。因此,近年来有些工程已改变了做法,如京津塘高速公路天津段用拌和厂一星期上下午14次马歇尔试验密度的平均值,济青高速公路采用该批混合料的平均实验密度,而国外承包商则用当天的马歇尔试验密度作为标准密度。
在美国,规范规定了三个标准密度,第一个是试验室密度,即拌和厂每天取样制取四个以上的试件(用配合比设计相同的击实次数)测定马歇尔密度作为标准密度。第二个是每天实测的混合料最大相对密度。第三个是试验段钻孔密度。日本沥青混合料拌和厂规范规定以连续1~2d拌和厂试验的马歇尔试验密度为标准密度。为此本规范附录F明确规定了由拌和厂每日提供的马歇尔试验密度作为标准密度,对粗粒式沥青混凝土及沥青碎石,可采用试验段钻孔密度作标准密度比较合理。
表处、贯入式路面结构的质量指标中不列入压实度的原因是,此类结构的成型除了施工过程的碾压外,相当程度上还有赖于通车后的行车碾压、泛油及早期养护,逐渐成型。故施工时压实度不可能太高,而且缺乏合理试验的方法,因此对施工压实度指标代之以外观检查。
11.4.11 随着高速公路、一级公路和城市快速路、主干路施工中质量管理水平不断提高,规范规定了进行动态管理的方法。附录G作了具体说明,包括绘制管理图、直方图、建立变异系数标准等。这在国外的施工工地随处可见,在我国也不难做到。
11.5 交工验收阶段的工程质量检查与验收
11.5.1 工程施工结束后的质量检查与验收是很重要的阶段,验收的目的随时代的发展有不同的含义,不同的国家和部门也有各自的做法。有些国家把验收与支付工程经费挂钩,将质量好坏作为支付的依据。有些则评定工程是否合格。我国则通过验收与评优、评奖挂钩,采用合格率作为主要评定指标。由于公路和城市公路部门都订有“工程质量评定标准”和“验收办法”等,故本规范不包括具体的验收步骤。随着市场经济的建立,验收与支付挂钩将是一种趋势。
交工验收阶段的工程质量检查与验收,包括施工企业自检、监理抽样检查、工程建设单位抽样检查三个步骤。测定项目基本上与原规范相同,但检查频度与质量标准分别对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路及一般道路作了规定。修改内容经多次征求意见并经专家讨论后确定,检查时以每1~3km(公路)或100~500m(城市道路)为一个检查路段。以公路的沥青混凝土为例,本规范与原规范的交工验收标准修改如下(表22):
高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的指标、频度相应提高了。例如热拌沥青混合料路面宽度、高程、横坡原规定每公里6~15处,现改为20处。其中厚度由原来的双边容许范围(±5mm等)改为单边,这是因为一般情况下超厚了对质量并无不良影响,另一方面由于对平整度要求较高,厚度超厚的情况比较普遍。国外规范(如日本)也是单边规定。考虑到目前施工单位普遍反映厚度施工波动较大,标准差较大,允许差小了,一般都不易达到,故本规范修改为以总厚度控制,同时还控制表面层的厚度。
对质量要求和允许差的标准,一般道路除宽度外,与原规范大体相同。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路则相应有所提高。但是,检查评定时是用单个测值,还是用平均值,或者用代表值?是否还考虑保证率?对标准的高低是有影响的。因为在我国,目前测定值的波动一般都比较大,标准差较大,就更重要。原规范对平整度、宽度考虑了1.645倍标准差(单边);对横坡、中线高程考虑了1.96倍标准差,即均考虑了95%的保证率。而对厚度、压实度、矿料级配和沥青用量则采用抽查的办法,用单个测值评定。这次修订时,均改为单点检测评定。这是因为现在公路与城市道路部门都有各自的“质量验收评定标准”,大都采用合格率评定的办法。因此,本规程仅要求以一个评定路段计算平均值、标准差、变异系数。只是厚度和压实度还必须评定一个路段的代表值。同时考虑95%或90%的保证率。代表值K'根据平均值KO及测点数目n由附录F式F.0.3计算,系数列入表F.0.3。
在制订代表值的标准时,施工质量的变异性(标准差S)和检测次数n直接影响代表值K'。n越大,越小,K'越接近平均值KO。当以1km为一个评定路段时,按200m测一点,即n=5,
分别为0.95和0.69。据调查,压实度的标准差大体在1%~2%左右,厚度的标准差大体为8~15mm,这与国外的情况也差不多。在丹麦热拌沥青混合料规范中,规定压实度每800m2取一个样,每批试样12个。对密级配沥青混合料的压实度,要求平均值为95%,对代表值,要求中粒式为94%,细粒式、砂粒式为95%,而对开级配沥青混合料、沥青碎石、沥青砂分别要求压实度平均值应不小于93%、97%、98%,代表值应不小于91%、95%、96%。故规范表中的标准值与代表值有两个不同的标准。这两个要求既反映质量的好坏,又反映质量的稳定性。在附录G中也提到应以标准差或变异系数作为施工企业水平的评价指标。
平整度统一都用3m平整度仪连续测定为准。
关于质量检查要求或允许差,取决于施工水平(变异性),我国对这方面的调查进行得很少。我国北方两条高速公路的质量检查验收结果如下。
高速公路甲由总监代表处对其中一段检查结果如下:
压实度:用核子仪检查平均98.3%,各段标准差0.8%~2.4%,平均1.68%,取芯检查,压实度表层平均98.7%,标准差1.51%,三层总平均99.9%,标准差1.98%,(压实度过大显然与标准密度采取的配合比设计密度有关)。
厚度:表层设计厚度5cm,钻孔25个平均5.25cm,标准差1.12cm,代表厚度4.47cm。其中小于4.5cm的3个,占12%。总厚度设计25cm,钻孔20个厚21.88~27.0cm,平均24.1cm,标准差1.32cm,代表厚度23.6cm。
平整度:用3m平整度仪测定标准差平均值1.32mm。
高程:与设计高程之差的平均值为4.2mm,按允许差±10mm计,合格率96.2%。
横坡:与设计横坡之差的平均值为0.035%,按允许差±0.3%计,100%合格。
另一条高速公路乙的质量检查验收结果如下表(表23):
这些指标大体反映我国当前施工的较高的水平。
据美国AASHTO 1986年路面设计指南资料,沥青路面主要技术指标的标准差或变异系数如下所列(表24),可供参考。
在美国MS-3“Asphalt plant mannal”中对取样频率与目的有如下规定(表25):
11.5.4 弯沉指标在原规范中是没有的,本规范是否列入有许多不同意见,因为影响路面弯沉的影响因素甚多,沥青面层对弯沉值的影响甚小,减小弯沉主要靠路基及路面基层、底基层,在基层方面,无结合料基层及半刚性基层有很大差别,目前普遍采用的半刚性基层的强度受龄期、气候(潮湿情况、气温)的影响很大,如果设计不合理,即使施工再好,也不可能达到设计要求。另外,目前的设计容许弯沉是使用期末极限时路面破坏容许弯沉,是旧路调查得到的,不是施工结束时的容许弯沉,一条路的基层的施工期较长,不同时间施工的基层有不同的龄期,而弯沉测定往往是同一时间测定(不一定是不利季节)。因此不能用作施工验收标准。但是弯沉是我国评定路面强度的重要的综合指标,也是重要的原始资料,它只能在路面修完后才能测。而且设计部门已开始制订交工验收阶段的设计弯沉,故本规范仍保留弯沉指标,至于作为时间测定是在第一个最不利季节测,还是在交工结束后就测,与验收标准有关,均由设计单位规定,测定结果要求符合设计单位提出的交工弯沉允许值。贝克曼梁及自动弯沉仪也可以仅选择其中一种测定。
关于抗滑指标,摩擦系数及构造深度,在讨论时许多专家也提出了不少意见,主要是摆值与摩擦系数测定车的测定时间问题。摩擦系数除了用摆式仪外还规定了用横向力摩擦系数测定车测定,这是由于它更能反映实际的高速行车下的抗滑性能。但测定时必须在石料表面的沥青膜磨掉以后再测。在交工阶段尚未通车时,石料表面有油膜,测不出实际摩擦系数,一般认为应在通车后石料表面的沥青膜磨掉后测定,至少在通车6个月以后测,这也考虑到许多工程都在秋季完工,通车后6个月恰为第二年春季。但构造深度往往开始较大,以后逐渐变小,宜在施工结束后测定。
11.5.8 交工验收由监理、工程质量监督部门及工程建设单位进行。本规范规定了应以实测的方法进行验收。考虑到有些地方的监理或监督站试验力量较弱,实测有困难,也允许利用施工单位的数据,此时必须对平整度、厚度、压实度进行复测或核查,这也是参考了日本规范的规定,下面介绍日本沥青路面要纲规定的竣工验收办法,供参考。日本规定可采用两种方法:
一种是利用施工阶段数据的检查验收方法:
(1)检查平整度、宽度的单点测值全部符合下表值;
(2)随机抽查15个(基层14个)厚度、压实度;要求≥下表中规定值,S为标准差,K=1.10。
(3)沥青混合料的级配及沥青用量,按或
计算符合表(表26)中要求。
另一种是实测抽查的检查验收方法:
由发包方(业主)评定工程是否合格,承包商同时临场,由可以信赖的单位(第三者)进行检测试验,要求如下表。
(1)宽度按单点检查评定。
(2)厚度按单点评定时有90%的点合格即为合格,平均值评分时,用10个测定值的平均值评定。
(3)平整度,计算标准差评定。
(4)沥青混合料每10000m2作为一批,抽10个计算平均值,抽10个有困难时可抽3个点平均
,
不合格时用
(抽6点),
不合格时用
(见表27)。
11.6 工程施工总结
11.6.1 针对我国道路建设后对总结不重视及资料档案不全的情况,规范明确规定了施工单位应提出施工总结及施工管理与检查报告等归档的要求。这些规定将对我国道路建设、管理、施工正规化起到重要作用。
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