橡胶沥青混凝土施工方案.docx
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橡胶沥青混凝土施工方案
G210线水泥路面橡胶沥青薄层罩面
施
工
方
案
金城江公路管理局
2010年5月
一、项目基本情况
国道G210K2729+000-K2734+000段，建于2003年，路面宽15米，其中路缘0.5米（每侧）。
全部为水泥混凝土路面，路基为36CM水泥稳定碎石，路面为24CMC40水泥混凝土路面。
经多年运营，路面状况基本完好，有少量断板，沉陷，角隅。
本次结合国检，拟准备对其进行养护型罩面。
原设计为在原水泥路面上加铺4CMAC-16C沥青混凝土，拟在该5公里路段上进行新技术、新材料、新工艺实验路。
拟选定其中500米作为橡胶沥青薄层罩面实验路段。
二、技术方案
橡胶改性沥青采用现场加工方式，采用干拌方式（当地不具备生产橡胶沥青条件）。
橡胶沥青试验路段的设计，原则上不改变原有路面的基层和底基层设计方案，在原有沥青面层设计的基础上，根据橡胶沥青良好的抗高温、抗疲劳性能特点，以及橡胶沥青防水粘结层良好的防水性能，在国内外多年的研究成果和工程实际经验的基础上，充分发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能，同时尽量节约工程造价的基础上对原有路面结构进行优化。
根据国内外多年的研究成果，橡胶沥青路面的基层和底基层设计可以和原路面一样，不做特殊要求，半刚性基层的作为承重层的特点，对其结构强度做适当要求，并对其表面处理作适当要求，以保证半刚性基层足够的强度以及与沥青面层的层间良好的粘结效果。
本段路面原为24CM水泥混凝土，有少量断板（不超过5%）、错台、角隅、边缝损坏，总体强度尚好，平均弯沉小于XX（0.01MM），平整度符合要求。
符合薄层罩面条件。
初步设计为：
防水粘结层+橡胶沥青薄层罩面。
同时考虑该段公路的高温、水稳定性等要求都比较严重的特点，防水粘结层采用SBS改性乳化沥青。
橡胶沥青罩面层采用ARAC-16C结构，即保证了良好的密水效果，又具有较好的视觉效果。
根据本段路的特点，采用橡胶沥青能够改善路面高温稳定性和抗疲劳性能，改善高速公路的使用功能。
同时在路面结构中增加防水粘结功能层，封住进入路面结构中的路表水，能够减少路面结构水损坏的产生。
推荐方案
本设计原则上不改变原有路面的基层和底基层设计方案，在原有沥青面层设计的基础上，根据橡胶沥青良好的抗高温、抗疲劳性能特点，在国内外多年的研究成果和工程实际经验的基础上，充分发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能，同时尽量节约工程造价的基础上对原有路面结构进行优化。
根据国内外多年的研究成果，橡胶沥青路面的基层和底基层设计可以和原路面一样，不做特殊要求，半刚性基层的作为承重层的特点，对其结构强度做适当要求，并对其表面处理作适当要求，以保证半刚性基层与沥青面层的层间粘结效果。
路面结构方案
4cmARAC-16C橡胶沥青混凝土+粘层油（SBS改性乳化沥青）+处置后旧水泥混凝土路面
图1：
橡胶沥青薄层罩面设计方案结构示意图
方案说明：
1）该方案采用SBS改性乳化沥青作为黏结层，不仅可以改善路面结构的整体性能，同时也提高了路面抗水损坏性能。
2）该结构总体厚度较薄，基本上不提高路面强度，路面承载主要依靠旧水泥路面承载车辆轴荷。
3）沥青路面上基层的回弹摸量应不低于400Mpa，以保证半刚性基层的承载能力，同时表面应具有较好的粗糙程度，保证沥青面层与半刚性基层良好的层间粘结。
4）罩面厚度不应少于3CM，以保证足够的理想压实厚度。
三、材料技术要求
1、胶结料
沥青：
采用国标70#重交石油沥青，性能应满足如下指标：
指标
单位
要求
试验方法
针入度（25℃，5S,100G）
0.1mm
60-80
T0604
软化点（R&B）不小于
℃
46
T6060
60℃动力粘度不小于
Pa.s
180
T6020
10℃延度不小于
Cm
20
T0605
15℃延度不小于
Cm
100
T0605
蜡含量（蒸馏法）不大于
%
2.2
T0615
闪点不小于
℃
260
T0611
溶解度不小于
%
99.5
T0607
密度（15℃）
g/cm2
实测
T0603
TFOT（或RTFOT）
残留针入度比（25℃）不小于
Cm
61
T0604
残留针入度比（10℃）不小于
Cm
6
T0605
残留针入度比（15℃）不小于
Cm
15
T0605
胶粉：
采用60目轮胎橡胶粉，其物理指标满足：
项目
相对密度
水分
金属含量
纤维含量
单位
-
%
%
%
技术指标
1.10-1.30
<1
<0.05
<1
其化学技术指标满足：
检测项目
灰分≤（%）
丙酮抽出物≤（%）
碳黑含量≥（%）
橡胶烃含量≥（%）
技术指标
8
22
28
42
实验方法
GB4498
GB/T3516
GB/T14837
GB/T14837
添加剂：
采用橡胶沥青A型添加剂。
2、骨料
在优选路面结构的基础上，加强施工管理和质量控制，降低路面材料和结构的不均匀性（变异性）是提高路面使用寿命的基本保证。
（1）原材料
根据以往的使用经验，为提高路面抗磨性和抵抗重载交通荷载的能力，碎石均采用较为坚固的玄武岩或者辉绿岩。
石料应采用两级破碎，并且至少最后一级为反击式破碎机生产，以保证粗集料具有较好的颗粒形状。
主要采用的沥青有橡胶沥青和改性乳化沥青。
（2）集料
粗集料必须由具有生产许可证的采石场生产或施工单位自行加工。
粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙，质量应符合表3和表4中的规定，其具体的技术要求见下表所示：
表4-1玄武岩粗集料技术要求
指标
技术要求
试验方法
压碎值（或冲击值）不大于，%
26
T0316-94
视密度不小于，t/m3
2.6
T0304-94
含水率不大于，%
2.0
T0305-94
对沥青粘附性不小于
5级
JTJ052-93T0616
坚固性不大于，%
12
T0314-94
细长扁平颗粒含量不大于于，%
15
T0312-94
T0311-94
泥土含量（〈0.075mm〉不大于，%
1
T0310-94
软石含量不大于，%
3
T0320-94
石料磨光值（PSV）不小于
42
T0321-94
磨耗值（道瑞法）（AAV）不大于
14
T0323-94
所有石料在采石场的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土块、杂物，集料成品不得堆放在泥土地上。
石料一个破碎面上具有一定数量破碎面颗粒的含量表面层石料不少于100%，中下面层不少于90%。
3橡胶沥青混合料级配及控制指标
本工程沥青面层采用ARAC-16C结构,其推荐级配如下表:
表4-2ARAC-16C级配曲线
级配类型
通过筛孔（mm）的质量百分比（%）
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
ARAC-16C
100
90-100
76-92
60-80
34-62
20-48
13-36
9-26
7-18
5-14
4-8
的各项技术指标见下表。
ARAC-16C采用马歇尔击实试验进行配合比设计。
表4-3ARAC-16C性能标准
试验项目
性能指标
试验规程编号
试件击实次数（次）
双面各75
击实温度（℃）
155-165
稳定度MS（KN）
＞7
T0709-2000
设计空隙率VV（%）
3～5
T0705-2000
沥青饱和度VFA（%）
70～85
T0705-2000
矿料间隙率VMA（%）
≥15
T0705-2000
动稳定度（98%压实度下）（次/mm）
≥3000
T0719-2000
残留稳定度（%）
≥85
T0709-2000
冻融劈裂强度比（%）
≥80
T0729-2000
四、实施方案
橡胶沥青试验路段的设计，原则上不改变原有路面的基层和底基层设计方案，在原有沥青面层设计的基础上，根据橡胶沥青良好的抗高温、抗疲劳性能特点，以及橡胶沥青防水粘结层良好的防水性能，在国内外多年的研究成果和工程实际经验的基础上，充分发挥橡胶沥青混合料良好的路用性能，同时尽量节约工程造价的基础上对原有路面结构进行优化。
根据国内外多年的研究成果，橡胶沥青路面的基层和底基层设计可以和原路面一样，不做特殊要求，半刚性基层的作为承重层的特点，对其结构强度做适当要求，并对其表面处理作适当要求，以保证半刚性基层与沥青面层的层间粘结效果。
1、实验路段工程前准备
（1）施工前检查：
工程施工前，首先需对原路面进行检查检测，对原路面进行评价。
主要检查项目有：
路面破损情况（断板、喞浆、角隅、纵裂、网裂、沉降、脱空、错台、剥蚀等）、路面平整度、弯沉等检查、检测。
然后对路面病害进行处理，比如断板需要更换，脱空需要处理，角隅需要修补等。
（2）技术要求：
路面平整度IRI，不大于5M/KM
无断板、错台、沉陷、明显裂纹等病害，脱空板得到处理，无脱空板。
路面平均回弹模量不小于400MPa，且变异系数不大于15%。
路面干燥清洁，且具有一定构造深度，必要时需要拉毛处理。
2、室内实验
（1）理论配合比设计
确定干拌工艺，初步确定胶粉添加量
选择胶粉种类和规格，确定为60目的轮胎胶粉
进行石料性能检测，测量石料各性能
确定级配曲线，本次采用参照本方案提出的级配曲线
进行马歇尔击实实验，检验各指标
按照孔隙率确定油石比
（2）目标配合比设计
对生产性石料和沥青进行检测
根据理论配合比曲线对石料进行筛分，控制级配在理想范围
应控制至少为4档石料，采用4-5个冷料仓
（3）生产配合比设计
确定热料仓的范围和比例以及混合料的生产油石比
根据级配确定热料仓筛孔范围，不应少于4个
进行热料仓筛分，确定热料仓比例
进行生产配比实验时，每盘料不少于1吨
废掉前两盘料，用铲车取第三盘料，将石料拌和均匀后用四分法进行筛分
按照理论配合比级配掺配，初步确定热料仓的比例
3、路面施工（由施工单位负责，新桥公司进行指导）
清洁路面
撒布粘层油（采用SBS改性乳化沥青），0.5-0.8L/M2
ARAC-16CHAM施工
4、材料采购
由施工单位负责，新桥公司进行指导。
5、材料用量预估
（1）沥青用量
AH-70#，按照4.6%油石比估算，路面宽度14米，沥青面层厚度4cm，比重取2.4t/M3。
每公里沥青用量约为：
61.824t;
橡胶粉用量约为：
11.13t
橡胶沥青添加剂A用量约为：
1.24t
四、施工工艺
1、橡胶沥青面层施工
（1）沥青混合料拌和
沥青混合料必须在沥青拌和厂（场、站）采用拌和机械拌制。
1）拌和厂的设置必须符合国家有关环境保护、消防、安全等规定。
2）拌和厂与工地现场距离应充分考虑交通堵塞的可能，确保混合料的温度下降不超过要求，且不致因颠簸造成混合料离析。
3）拌和厂应具有完备的排水设施。
各种集料必须分隔贮存，细集料应设防雨顶棚，料场及场内道路应作硬化处理，严禁泥土污染集料。
沥青混合料采用间歇式拌和机。
沥青混合料拌和设备的各种传感器必须定期检定，周期不少于每年一次。
冷料供料装置需经标定得出集料供料曲线。
间歇式拌和机应符合下列要求：
1）总拌和能力满足施工进度要求。
拌和机除尘设备完好，能达到环保要求。
2）冷料仓的数量满足配合比需要，通常不宜少于4～5个。
具有添加水泥、消石灰等外掺剂的设备。
集料与沥青混合料取样应符合现行试验规程的要求。
从沥青混合料运料车上取样时必须在设置取样台分几处采集一定深度下的样品。
集料进场宜在料堆顶部平台卸料，经推土机推平后，铲运机从底部按顺序竖直装料，减小集料离析。
间歇式拌和机必须配备计算机设备，拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器测定的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等各种参数，每个台班结束时打印出一个台班的统计量，按《公路工程沥青路面施工技术规范》中的附录G的方法，进行沥青混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验，总量检验的数据有异常波动时，应立即停止生产，分析原因，严禁拌和楼弄虚作假行为，一经发现应取消其生产资格。
沥青混合料的生产温度应符合要求。
烘干集料的残余含水量不得大于1％。
每天开始几盘集料应提高加热温度，并干拌几锅集料废弃，再正式加沥青拌和混合料。
拌和机的矿粉仓应配备振动装置以防止矿粉起拱。
添加消石灰、水泥等外掺剂时，宜增加粉料仓，也可由专用管线和螺旋升送器直接加入拌和锅，若与矿粉混合使用时应注意二者因密度不同发生离析。
拌和机必须有二级除尘装置，对因除尘造成的粉料损失应补充等量的新矿粉。
沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为度。
间歇式拌和机每盘的生产周期不宜少于45s（其中干拌时间不少于5～10s）。
橡胶沥青混合料的拌和时间应适当延长10~15s。
间歇式拌和机的振动筛规格应与矿料规格相匹配，最大筛孔宜略大于混合料的最大粒径，其余筛的设置应考虑混合料的级配稳定，并尽量使热料仓大体均衡，不同级配混合料必须配置不同的筛孔组合。
拌合各种混合料时至少使用4个热料仓。
间隙式拌和机宜备有保温性能好的成品储料仓，贮存过程中混合料温降不得大于10℃、且不能有沥青滴漏，普通沥青混合料的贮存时间不得超过72h，橡胶沥青混合料的贮存时间不宜超过24h。
沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度，记录出厂时间，签发运料单。
（2）沥青混合料的运输
热拌沥青混合料宜采用较大吨位的运料车运输，但不得超载运输，或急刹车、急弯掉头使透层、封层造成损伤。
运料车的运力应稍有富余，施工过程中摊辅机前方应有运料车等候。
宜待等候的运料车多于5辆后开始摊铺。
运料车每次使用前后必须清扫干净，在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂，但不得有余液积聚在车厢底部。
从拌和机向运料车上装料时，应多次挪动汽车位置，平衡装料，以减少混合料离析。
运料车运输混合料宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染。
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脏物，否则宜设水池洗净轮胎后进入工程现场。
沥青混合料在摊铺地点凭运料单接收，若混合料不符合施工温度要求，或已经结成团块、已遭雨淋的不得铺筑。
摊铺过程中运料车应在摊辅机前l00mm～3O0mm处停住，空挡等候，由摊辅机推动前进开始缓缓卸料，避免撞击摊辅机。
在有条件时，运料车可将混合料卸入转运车经二次拌和后向摊铺机连续均匀的供料。
运料车每次卸料必须倒净，尤其是对改性沥青或SMA混合料，如有剩余，应及时清除，防止硬结。
（3）沥青混合料的摊铺
热拌沥青混合料应采用沥青摊铺机摊铺。
摊辅机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。
中下面层混合料摊铺时可采用两台摊铺机并行摊铺，一台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6m～7.5m，摊铺机前后错开不宜超过5m~10m，两幅之间应有30mm～60mm左右宽度的搭接，并躲开车道轮迹带，上下层的搭接位置宜错开200mm以上。
上面层宜采用整幅摊铺。
摊铺机开工前应提前0.5～1h预热熨平板不低于100℃。
铺筑过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅，以提高路面的初始压实度。
熨平板加宽连接应仔细调节至摊铺的混合料没有明显的离析痕迹。
摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。
摊铺速度宜控制在2～3m/min的范围内。
对橡胶沥青混合料宜放慢至1～3m/min。
当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以消除。
摊铺机应采用自动找平方式，下面层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式，上面层宜采用平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式，中面层根据情况选用找平方式。
直接接触式平衡梁的轮子不得粘附沥青。
铺筑橡胶沥青路面时宜采用非接触式平衡梁。
沥青路面施工的最低气温应符合要求，寒冷季节遇大风降温，不能保证迅速压实时不得铺筑沥青混合料。
热拌沥青混合料的最低摊铺温度根据铺筑层厚度、气温、风速及下卧层表面温度不得低于表的要求。
每天施工开始阶段宜采用较高温度的混合料。
表4-4：
沥青混合料的最低摊铺温度
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（℃）
普通沥青混合料
橡胶沥青混合料
50～80mm
>80mm
<50mm
50～80mm
<5
不允许
145
不允许
不允许
5～10
145
140
不允许
不允许
10～15
143
137
170
160
15～20
140
135
165
155
20～25
137
133
160
152
25～30
135
131
152
150
>30
130
129
150
145
沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定。
摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡。
摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动，两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料，以减少在摊铺过程中混合料的离析。
用机械摊铺的混合料，不宜用人工反复修整。
当不得不由人工作局部找补或更换混合料时，需仔细进行，特别严重的缺陷应整层铲除。
在雨季铺筑沥青路面时，应加强气象联系，已摊铺的沥青层因遇雨未行压实的应予铲除。
（4）沥青混合料料的碾压
压实成型的沥青路面应符合压实度及平整度的要求。
沥青路面施工应配备足够数量的压路机，选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压（包括成型）的碾压步骤，以达到最佳碾压效果。
铺筑双车道沥青路面的压路机数量不宜少于5台。
施工气温低、风大、碾压层薄时，压路机数量应适当增加。
中下面层应采用重型胶轮初压，每个施工断面应不少于3台25吨胶轮压路机，胶轮碾压时不应洒水，碾压次数不少于3遍（来回）；然后采用不少于4台的双驱双振的钢轮压路机（静压吨位不低于11吨）进行振动碾压（高频大振幅）碾压次数不少于4遍（来回）。
最后用钢轮静压收面，应消除轮迹。
上面层混合料可均采用重型钢轮压路机碾压，每个施工断面应不少于6台。
采用高频低振模式，在初压前进时即采用振动碾压，直至复压结束，碾压次数不少于6遍。
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不宜少于2遍，至无明显轮迹为止。
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15的规定。
压路机的碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料推移。
碾压区的长度应大体稳定，两端的折返位置应随摊铺机前进而推进，横向不得在相同的断面上。
表4-5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
钢筒式压路机
2～3
4
3～5
6
3～6
6
轮胎压路机
2～3
4
3～5
6
4～6
8
振动压路机
2～3
（静压或振动）
3
（静压或振动）
3～4.5
（振动）
5
（振动）
3～6
（静压）
6
（静压）
压路机的碾压温度应符合规范要求，并根据混合料种类、压路机、气温、层厚等情况经试压确定。
在不产生严重推移和裂缝的前提下，初压、复压、终压都应在尽可能高的温度下进行。
同时不得在低温状况下作反复碾压，使石料棱角磨损、压碎，破坏集料嵌挤。
碾压轮在碾压过程中应保持清洁，有混合料沾轮应立即清除。
对钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂，但严禁刷柴油。
当采用向碾压轮喷水（可添加少量表面活性剂）的方式时，必须严格控制喷水量且成雾状，不得漫流，以防混合料降温过快。
轮胎压路机开始碾压阶段，可适当烘烤、涂刷少量隔离剂或防粘结剂，也可少量喷水，并先到高温区碾压使轮胎尽快升温，之后停止洒水。
轮胎压路机轮胎外围宜加设围裙保温。
⑧压路机不得在未碾压成型路段上转向、调头、加水或停留。
在当天成型的路面上，不得停放各种机械设备或车辆，不得散落矿料、油料等杂物。
（5）沥青路面施工质量控制
在试验路施工过程中，应对沥青混合料进行以下试验以控制施工质量：
1燃烧法测定混合料油石比试验，每天每种混合料均不少于2个样本。
为了准确测定混合料的油石比，生产过程中宜采用燃烧法检测油石比。
在生产配合比设计阶段，需要对燃烧炉进行标定。
按理论级配，及四种不同的油石比（其中一个为最佳油石比），拌制标准混合料，每份混合料重量为1000～1500g。
每个油石比不少于2个平行试验样本。
用燃烧法分别测定混合料的油石比。
绘制理论设定油石比与燃烧法测定的油石比的关系曲线，作为生产过程中油石比检测的修正曲线。
当混合料的级配改变时，需重新进行油石比的标定。
②车辙试验：
沥青混合料都应进行车辙试验。
现场成型混合料试件。
每种结构混合料每天应不少于三个车辙试样。
③混合料水稳性试验包括残留稳定度和冻融劈裂试验。
沥青混合料都应进行试验，每种混合料每天不应少于8个样本。
④钻芯试验，每种结构混合料每天不应少于4个样本。
钻芯试样晾干后采用蜡封法测定密度。
沥青面层除应符合本设计要求外，其余应符合相关施工规范和检验评定标准要求。
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