市政道路工程新技术新工艺专利技术实施方案.docx
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市政道路工程新技术新工艺专利技术实施方案
市政道路工程新技术、新工艺、专利技术实施方案
20.1SBS改性沥青表面层施工工法简述
沥青面层是整个道路起功能性作用的部分，是整个工程的精华部分，是真正体现管理、技术、设备等综合能力、水平的部分。
我公司有着多年SBS改性沥青路面施工经验，已经形成了一整套工艺先进、经济的施工工法。
采用SBS改性的最大特点是不仅高温稳定性大幅度提高，而且低温性能也同时改善。
SBS改性沥青的抗老化性能良好，薄膜加热后的针入度比保留90%以上，软化点比薄膜加热前只增加1.5℃，尤其是5℃低温延度损失极小。
使用SBS改性沥青混合料铺筑，一次性建设费用会有所增加，但能够通过防止早期破坏，减少维修费用，延长使用寿命等方面得以回报，使总的费用有很大节省。
我们通过GTM技术优化SBS改性沥青混合料配合比，有效提高了沥青混合料的质量，使SBS改性沥青混合料高温抗车辙，低温抗开裂能力大幅提高，在施工过程中，采用无核密度仪PQI进行过程监测，保证压实效果。
通过功率谱密度PSD描述路面不平整度，采取有效措施，提高了路面的平整度。
20.2施工工艺流程
施工准备SBS改性沥青混合料拌和SBS改性沥青混合料运输SBS改性沥青混合料摊铺SBS改性沥青混合料碾压SBS改性沥青混合料检测。
20.3操作要点
20.3.1拌和站建设
拌和站建设时应注意搞好排水，有防雨设施，保证集料，尤其是细集料的防雨、填料的防潮，料场道路应硬化，保证矿料不被污染混杂。
20.3.2材料存储
1、集料要分规格堆放，不能混料。
集料宜采取分层堆放的方法，在整个堆料区逐层向上堆放，以防止集料离析。
2、SBS改性沥青贮存在可加热与保温的贮藏罐中，使用前应加热到适宜的加工温度。
图20.3.1-1单层改性沥青混合料路面施工工艺流程
20.3.3混合料配合比设计
SBS改性沥青混合料设计，应遵循《公路沥青路面施工技术规程》（JTGF40）中关于热拌沥青混合料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，确定矿料级配及最佳SBS改性沥青用量。
SBS改性沥青混合料应进行马歇尔试验，也可采用GTM或Surperpave试验。
在进行试验时，SBS改性沥青及混合料的温度比普通沥青及沥青混合料的温度提高10-20℃。
1、目标配合比设计阶段
目标配合比设计依据是路面结构层位，混合料类型，对照《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）就可以确定矿料所需级配范围。
SBS改性沥青用量（油石比）用马歇尔试验方法（或GTM、Superpave）,一般可先按设计文件或规范要求的用油量范围，在中值与低值之间初步确定SBS改性沥青用量，按上下间隔0.5%（油石比）变化共取5种改性沥青用量，制作马歇尔试件，由试验结果和技术标准决定最佳改性沥青用量，并应根据实践经验和道路等级、气候条件进行适当调整。
集料的级配及最佳改性沥青用量，需要反复试验调整，要在能满足各项技术指标检验的要求后综合决定。
GTM设计步骤
（1）某一级配选择5个不同沥青用量进行试验，沥青用量间隔0.3%；
（2）试模直径不小于最大公称粒径的4倍；
（3）采用平衡法进行GTM试验，绘制沥青用量-密度曲线、沥青用量-GSI曲线、沥青用量-GSF曲线。
取GSI≤1.05和GSF≥1.3的沥青用量为设计用量，并确保沥青用量不小于规定。
相对应的密度为目标配合比标准密度。
2、生产配合比设计阶段
把拌和站配料斗中的冷料按目标配合比比例配料，送入加热、烘干筒加温、烘干，在经过筛分后，按规格进入规定的热料仓暂存供热拌和使用。
从热料仓取样筛分、计算、反复调整冷料仓供料比例，达到供料均衡后，确定热料仓配合比例组成。
用热料仓集料配合比组成，与目标配合比设计阶段确定的最佳SBS改性沥青用量、SBS改性沥青用量最佳用量+0.3%、SBS改性沥青用量最佳用量-0.3%，这三种SBS改性沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比最佳沥青用量。
3、SBS改性沥青生产配合比验证。
拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段，并取样进行马歇尔试验，同时从路上钻取芯样观察孔隙率的大小，由此确定生产用的标准配合比。
标准配合比的矿料合成级配中，至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值，并避免在0.3-0.6mm处出现“驼峰”。
对确定的标准配合比，宜再次进行车辙试验和水稳定性试验。
SBS改性沥青混合料水稳定性应符合以下两个指标要求，达不到要求时应采取抗剥落措施。
1）采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的48h浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度不应小于80%。
2）采用“沥青混合料冻容劈裂试验”方法测定的劈裂强度比不应小于80%。
试验路试验应开展如下工作：
（1）确定拌和温度、拌和时间（干拌时间和湿拌时间），验证矿料的级配和沥青用量；
（2）确定摊铺温度、摊铺速度，运输车辆数量；
（3）确定压实温度、设备选型、压实工艺及碾压遍数；
（4）确定虚铺系数；
（5）试验段施工质量，存在问题、原因及其解决方法。
20.3.4SBS改性沥青混合料拌和
1、拌和时间通过试验确定，但干拌时间不少于5秒。
每日开机时，将石料温度调整到适宜温度，再加入沥青拌和，否则将温度超高或偏低石料排放。
2、级配控制，生产配合比确定后调整冷料皮带转速，均匀上料，不空仓，不溢流。
进入自动控制状态，禁止手动，每天取两组仓料样品进行筛分检验，出现异常，增加取样次数，进行分析、调整。
3、油量控制，正式生产前进行油称传感器的校准，作好记录，每生产6000吨进行一次校准。
4、温度控制
（1）沥青罐温度控制在160℃-170℃，若遇连续阴雨天气储存时间较长，储存温度控制在140℃-160℃。
（2）操作人员根据石料的干燥程度调整燃烧器火焰，拌和机操作室内温度传感器反映集料加热后的瞬时温度，操作人员随时观测，温度控制在180℃-200℃。
（3）下料口设专职人员进行成品的温度及外观检验，当测试温度接近控制界限时通知调整。
磅房设质检台检测出厂温度，温度不合格（高于195℃）不允许出厂。
20.3.5SBS改性沥青混合料运输
1、SBS改性沥青混合料运输应考虑拌和能力、运距、道路状况、车辆吨位、交通运输管理规定的因素，合理确定车辆的类型及数量，应尽量使用大吨位自卸车辆运输。
确保在摊铺机前形成一个不间断的供料车流。
2、运输车辆的车厢应严密干净，并在车厢内涂刷或喷防粘液（柴油：
水=1：
3），喷涂后的车厢中不能有多余液体聚集车厢底。
3、装车时，应尽量缩小混合料的出口与车厢的距离，装车时应按前、后、中三次装满，每装一次移动一个位置，以减少离析。
4、从拌和站到施工现场，无论运距远近，无论是气温高低，都应采用两层篷布中间夹棉毯覆盖，混合料摊铺前，不应掀开覆盖物。
5、混合料在现场等候摊铺时，现场施工人员应对每车混合料进行目测检查和温度测量，签收运料单，发现问题立即废弃。
6、运料车在卸料时，将车到至摊铺机前20-30处停车，严禁撞击摊铺机，挂空挡等待摊铺机前进推动时，听笛声卸料，卸完料听笛声快速驶离。
20.3.6SBS改性沥青混合料摊铺
1、摊铺前现场准备
（1）下承层准备。
应对下承层进行认真检查验收，其各项技术指标均应合格后方可进行摊铺工序。
摊铺前，应对下承层进行认真清理、打扫干净，按图纸施工。
（2）施工放样。
SBS改性沥青面层层施工多为表面层或中面层，放样只需控制平面轮廓或放出行走路线即可。
在摊铺机上将摊铺厚度和横坡控制准确。
（3）机械设备。
每天施工前均应对机械设备进行检查，确保机械设备使用完好率。
2、选择摊铺机摊铺速度。
摊铺机作业速度选择的前提是：
根据混合料拌和供应能力，在保证摊铺作业连续匀速不间断工作的同时，应结合混合料类型、混合料温度、摊铺的气温及摊铺层位压实能力等情况而有所区别。
3、摊铺作业程序。
1）当摊铺机就位并调整完毕后，就应对熨平板预热和保温，使温度不低于90℃，但也不应过高。
温度过高和过低能使熨平板变形和加速磨损，造成改性沥青路面焦化，拉沟降低平整度。
2）摊铺机供料要求运输车对摊铺机持续不间断供料，使摊铺机分料室内的改性沥青混合料高度保持标准状态，须采用闸门自动控制系统操作摊铺机。
3）自卸汽车中的混合料经检查符合要求后，卸料车缓慢后退至摊铺机前卸料，摊铺机边受料边将混合料分送到分料室，并按事先择定的摊铺速度缓慢启动摊铺机，推动料车前进、摊铺，卸完混合料立即驶离摊铺机，第二台料车应立即倒至摊铺机前15-30cm，挂空挡等候卸料，以保证摊铺机匀速不停地摊铺。
4）在摊铺过程中，如出现不能连续供料时，摊铺机应将剩余的混合料摊铺完，抬起摊铺机作好临时接头，将混合料压实，避免出现冷却结硬的情况。
5）如摊铺机出现故障，已摊铺的未能及时碾压的沥青混合料应废弃。
6）摊铺方式：
应根据摊铺的宽度确定方式，采用多幅摊铺时，各幅摊铺的宽度最好相同；采用双机梯进摊铺时，两机距离宜在5m范围内，后面的摊铺机，摊铺时宜重叠前机已摊铺面5cm。
7）设专人清扫机前两条履带前和浮动基准梁小车前行走面，保证平稳行走。
表20.3.6-1SBS改性沥青混合料最低摊铺温度
下卧层的表面温度（℃）
相应于下列不同摊铺层厚度的最低摊铺温度（℃）
<50mm
（50-80）mm
>80mm
<5
不允许
不允许
不允许
5-10
不允许
不允许
不允许
10-15
165
155
150
15-20
158
150
145
20-25
153
147
143
25-30
147
145
141
>30
145
140
139
20.3.7SBS改性沥青混合料碾压
1、SBS改性沥青混合料的压实应根据路面宽度、厚度、改性沥青与混合料类型、混合料温度、气温、拌和、运输、摊铺能力等条件综合确定压路机数量、质量、类型以及压路机的组合、编队等。
2、改性沥青混合料碾压按初压、复压、终压三阶段进行，必须控制混合料在规定温度范围内完成碾压，确保路面面层的压实度、压实度的均匀性。
3、SBS改性沥青混合料碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。
在初压和复压过程中，宜采用同型号压路机并列成梯队压实，不宜采用收尾相接的纵列方式
4、采用振动压路机压实改性沥青混合料路面时，压路机轮迹的重叠宽度不应超过20cm，但采用静载钢轮压路机时，压路机轮迹重叠宽度不应少于20cm。
5、压路机每次从两端的折返位置不得在同一固定位置上,应呈阶梯行向前推进。
6、两台压路机结合处加压一轴，消除尖凸，阶梯型横蹬以弧型碾压，消除痕迹。
7、在碾压过程中如有粘轮现象，对于自动喷雾的压路机，向水箱中加入洗涤剂，以减轻粘轮，严禁撒水。
胶轮压路机在连续碾压一段时间后轮胎发热后应停止向轮胎喷雾。
喷水过量会加速沥青混合料的温度下降，必须控制。
8、改性沥青的碾压特别要注意温度，随时掌握沥青混和料温度控制碾压阶段。
每天施工开始阶段宜采用较高温度的混合料。
表20.3.7-1沥青混合料碾压温度控制表
施工项目
普通沥青混凝土温度℃
SBS改性沥青混凝土温度℃
沥青加热温度
155-165
不大于175
矿料加热温度
比沥青加热高10-30
190-220
出场温度
145-165
170-185
沥青混合料废弃温度
195
195
摊铺温度不低于
135
160
初压温度不低于
130
150
终压温度不低于
80
90
开放交通温度不高于
50
50
9、压路机碾压速度的选择应根据压路机本身的能力、压实厚度、在压路机队列中的位置等确定。
压路机的碾压速度可按表5.2.7-2执行。
10、碾压过程中加强过程监测，后面用6m滑杠进行平整度检测，发现问题及时调整。
表20.3.7-2压路机碾压速度（km/h）
压路机类型
初压
复压
终压
适宜
最大
适宜
最大
适宜
最大
钢轮式压路机
1.5-2
3
2.5-3.5
5
2.5-3.5
5
轮胎式压路机
3
3
3.5-4.5
8
4-6
8
振动式压路机
1.5-2
静压
3
静压
3
振动
4-5
振动
2-3
静压
5
静压
20.3.8接缝施工
1、纵向缝
（1）两台摊铺机进行摊铺作业时，纵向接缝采用热接缝,两台摊铺机相距宜为15~30m，整平板设置在同一水平。
（2）当不得不采用冷接缝时宜采用平接缝，在切面上涂刷沥青粘层油。
新摊铺宽度与已摊铺部分重叠5cm左右，在碾压前用耙子将重叠范围内的大料剔除，并清除大部分重叠的混合料，在纵接缝处冷热表面上重叠2cm左右，并按规定碾压方法压实。
2、横向缝
（1）横向缝采用平接缝。
（2）在当天施工结束时，摊铺机在预留横缝前约1米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，然后用三米直尺检查平整度，趁尚未冷透时用切缝机垂直切缝，并将切下部分铲除清净。
（3）在摊铺机起步前将设备调整好，尽量给碾压留下充分的时间，减少人工修整。
（4）碾压开始后，从中间向上、下坡角以弧型并错半轴碾压，注意速度一定要慢。
然后从下坡角向摊铺机的方向实施碾压，压路机的司机在经过施工缝，消除局部高点时，一定听从指挥，严禁在进入碾压范围前挂振，倒车错轴时，在距施工缝5米处开始减速，到达施工缝时应缓慢经过。
20.3.9劳动力组织
表20.3.9劳动力组织情况表
编号
项目
所需人数
备注
编号
项目
所需人数
备注
拌和站（后台总数）
25-29
1台所需
施工组
47-59
1
工长
1
1
工长
2
2
机械技术
1
2
技术负责人
1
3
拌和组
7-10
3
试验组
6-7
4
供油供电组
6
4
测量组
4-5
5
机械保修组
3-4
5
运输组
11-20
6
供料组
7
6
摊铺组
6
7
7
碾压组
7-8
8
质检员
1
9
安全员
1
10
路面工
8
20.4材料与设备
20.4.1材料
1、SBS改性沥青
（1）应该选择适当的基质沥青。
如果希望提高高温性能的路段，基质沥青的标号宜为当地同类公路使用的沥青标号：
希望提高低温性能的路段，基质沥青的标号宜为针入度大一个等级的沥青。
（2）SBS改性沥青，SBS改性剂量宜为3%-6%，通常采用3%-4%，要求高时采用5%-6%。
由于改性沥青的改性剂品质与基质沥青配伍性较强，工程上的改性沥青配方及剂量应通过试验确定。
（3）对于I类SBS热塑性橡胶类聚合物改性沥青，I-A型及I-B型适用于寒冷地区，I-C型用于较热地区，I-D型用于炎热地区及重交通量路段。
（4）SBS改性沥青技术要求应符合《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036）中表5.2.1的要求。
2、粗集料
（1）粗集料宜用石质坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质，并具有足够的强度和耐磨耗性。
其指标应符合现行规范的要求。
（2）粗集料应具有良好的颗粒形状，其针片状含量满足规范要求。
（3）粗集料粘附性不低于4级要求。
（4）粗集料技术要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）中表4.8.2的要求。
3、细集料
（1）SBS改性沥青面层的细集料可采用机制砂、天然砂及石屑，其规格满足现行规范要求。
（2）细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。
（3）细集料应与沥青有良好的粘结能力。
（4）细集料技术要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）中表4.9.2、表4.9.3和表4.9.4的要求。
4、填料
（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磨细得到的矿粉。
矿粉要求干燥、洁净。
（2）采用水泥、石灰等作为填料时，其用量不宜超过矿料总量的2%。
（3）采用沥青拌和场的回收粉尘作填料时，回收粉尘必须洁净、无杂质，塑性指数应小于4。
（4）填料的技术要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）中表4.10.2的要求。
20.4.2机具设备
1、机具设备表
表20.4.2-1机具设备表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
间歇式沥青拌和站
400t/h
台
1
2
沥青混合料摊铺机
台
2
满足施工要求的不少于2台
3
双驱双振压路机
10t以上
台
3
激振力大于等于71/35.3Kn
4
轮胎压路机
25t
台
1
5
自卸汽车
15t以上
台
20-30
根据运距确定
6
装载机
Zl50
台
4-5
7
沥青撒布车
台
1
智能撒布车
8
洒水车
台
1-2
9
空压机
台
10
切割机
台
1
11
地中衡
套
1
12
发电机
260-300Kw
500Kw
台
有外发电应备2台，自发电至少3台
2、试验检测设备配备见表20.4.2-2。
表20.4.2-2.试验检测设备表
序号
名称
单位
数量
备注
1
针入度仪
套
1
测定15℃、25℃、30℃下的针入度，计算针入度指数PI
2
低温延度仪
套
1
3
软化点
套
1
4
克利夫开口杯式闪点仪
套
1
测定闪点和燃点
5
测定溶解度仪器
套
1
溶解度
6
聚合物改性沥青离析试验仪
套
1
可用显微镜观察替代
7
旋转薄膜烘箱
套
1
测定沥青质量损失，评定SBS改性沥青抗老化性能
8
车辙试验机
台
1
9
试验用沥青混合料搅拌机
台
1
10
自动马希尔稳定度试验仪
台
1
11
自动马歇尔击实仪
台
1
12
高温燃烧炉（或沥青抽提仪）
台
1
13
标准筛（方孔）
套
1
14
集料压碎值试验仪
台
1
15
砂当量试验仪
台
1
16
恒温干燥箱
台
1
17
恒温水浴
台
1
18
路面取芯机
台
1
19
沥青混合料最大理论密度测试仪
台
1
20
路面弯沉仪
台
1
21
路面渗水检测仪
台
1
22
摩擦系数测定仪（摆式仪）
台
1
23
构造深度测定仪
台
1
24
连续式平整度仪
台
1
25
电子天平
台
1
感量0.1g
26
电子天平
台
1
感量0.01g
27
脱模器
台
1
28
试模
台
1
29
冰箱
台
20.5质量控制
1、工程质量控制标准
1）改性沥青及改性沥青混合料的性质应采用《公路工程沥青混合料试验规程》（JTJ052）中的有关实验方法进行检测，其技术指标应符合规范的规定。
2）在SBS改性沥青路面施工过程中，除应按《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）规定的检查内容、频度、质量标准进行工程质量管理外，必要时还可以检查改性沥青中改性剂的含量。
3）在改性沥青混合料生产过程中，应按现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）的规定进行马歇尔试验、抽提试验、筛分试验等常规检测，并按规定进行沥青混合料的高温、低温和水稳定性能检测。
4）改性沥青路面所检测项目应满足《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036）中有关要求。
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