SMA13试验路段罩面施工方案.docx
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SMA13试验路段罩面施工方案
（2016年：
进城方向K100+000～K78+300）、（2017年：
进城方向K78+300～K72+000、K46+000～K39+000、出城方向K86+000～-K91+000）
路面SMA-13罩面首件制工程
专项施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
施工单位：
四川瑞通工程建设集团有限公司
日期：
二0一六年八月十八日
G85渝昆高速公路（重庆段）路面大修工程
路面SMA-13罩面首件制工程专项施工方案
一、工程概况
G85渝昆高速公路（重庆段）路面大修工程西段，分2016年、2017年两年实施，其中2016年实施成都到重庆方向里程桩号为K100+000至K78+300路段（含荣昌、荣昌东、邮亭收费站匝道）；共计约21.7延公里；2017年实施成都至重庆方向K78+300至K72+000、K46+000至K39+000、重庆至成都方向K86至K91路段，共计约18.3延公里。
本路段为双向四车道设计，设计时速80km/h，设计通行能力为3.4万辆/日。
目前渝昆高速公路（重庆段）至今已运行18年，在成都和重庆两地及沿线地区的经济和社会发展中具有重要意思。
为了改善路面使用性能，延长路面使用寿命。
固对本合同路段实施路面大修工程。
本合同段路面挖补约41万㎡，加铺罩面约43万㎡。
按照招标文件和G85渝昆高速公路（重庆段）路面维修施工技术管理规范的要求，综合我合同段现场的考查与了解，同时通过对现场路基路面的各种原材料进行的试验，我合同试验路段拟选在K100+400-K100+200段中，由业主、监理、施工单位选定长度为200米的路段进行试铺。
要求选取的试验路段，路面病害要有：
车辙、坑凼、路基沉陷、网裂、翻浆、裂缝等一系列组合病害，具有典型代表性。
二、首件工程目的
本次SMA-13罩面首件制工程通过合格的SMA组成设计，首件工程路段铺筑方案采用重新调试的正式施工机械铺筑。
试铺路段选在已完成经监理检验合格的中、下面层路段K100+400-K100+200中，选取长度为200m。
首件工程路段施工分为试拌和试铺两个阶段，决定的内容包括：
1、根据各种机械的施工能力相匹配的原则，确定适宜的施工机械，按生产能力决定机械数量与组合方式。
2、通过试拌决定：
（1）拌和机的操作方式–––如上料速度、加料程序、拌和数量与拌和时间、拌和温度等。
（2）验证SMA-13的生产配合比，决定正式生产用的矿料配合比和油石比。
（3）木质素纤维添加计量检验。
3、通过试铺决定：
（1）摊铺机的操作方式，摊铺方法、摊铺温度、摊铺速度、初步振捣夯实的方法和强度、自动找平方式等。
（2）SMA路面的压实是一道关键工序，要在试铺段试铺过程中，通过试压获得所要求压实度而制订适宜压实工艺与压实程序：
明确具体的碾压时间，压实顺序，碾压温度，碾压速度，静压与振压最佳遍数，压路机类型组合，压路机型号与吨位，压路机振幅、频率与行走速度的组合等。
（3）施工缝处理方法。
（4）松铺系数。
（5）标线清除是否影响沥青砼粘结性能的测试。
4、确定施工产量及作业段的长度，修订施工组织计划。
5、全面检查材料及施工质量是否符合要求。
6、确定施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯及指挥方式。
试铺段的铺筑，严格按部颁标准《公路沥青路面施工技术规范》规定操作。
在试铺段的铺筑过程中，将检查施工工艺、技术措施是否符合要求，测温、观色、取样，并记录试验与检测结果，检查各种技术指标情况，对出现的问题提出改进意见。
力争一次铺筑成功，使试铺上面层成为正式路面的组成部分。
试铺段的质量检查除频率根据需要比正常施工时适当增加外，试铺结束后，经检测各项技术指标均符合规定，我项目部将立即根据现有数据提交试铺段总结报告给驻地监理工程师审核。
通过后，作为申报正式开工的依据。
三、SMA罩面维修施工方案
原路面病害处治后上面层采用SMA—13罩面。
根据部颁《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）规定，SMA—13（玄武岩集料）其矿料级配应符合表1的规定。
表1上面层SMA-13矿料级配通过率（%）范围
层次
类型
方筛孔尺寸（mm）
上面层
改性沥青SMA-13
16.0
100
13.2
90～100
9.5
50～75
4.75
20～34
2.36
15～26
1.18
14～24
0.6
12～20
0.3
10～16
0.15
9～15
0.075
8～12
根据现行技术规范，结合重庆多雨湿热的气候条件，吸取国内成熟经验，对SMA-13罩面层施工，基本要求如下。
1、原材料的技术要求
（1）、沥青：
采用优质石油沥青，其技术要求见表2
（1）。
（2）、改性沥青：
采用SBS改性剂对石油沥青进行改性，改性剂符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）的相关要求；改性剂的掺量大于4.0%；SBS改性沥青结合料路用性能等级满足表2
（2）技术指标要求。
沥青性能整套检验由业主委托具有甲级资质的检测单位进行，每批次到货后检验一次，该批次总量超过100T的按每100吨抽检一次。
我项目部中心试验室对针入度、延度和软化点进行检验，频率按每车沥青检验一次，并留样备检。
表2
（1）重交通道路石油沥青技术预期要求
70号A级道路石油沥青（常规指标）
检验项目
AH-70
针入度（25OC，100g,5s）（0.1mm）
60～80
针入度指数PI（选作）
-1.5～+1.0
延度（5cm/min，10OC）（选作）不小于（cm）
22
延度（5cm/min，15OC）不小于（cm）
100
软化点（环球法）不小于（OC）
44～54
溶解度（三氯乙烯）不小于（%）
99
RTFOT后
残留物
质量损失不大于（%）
±0.8
针入度比（%）不小于（%）
55
延度（15OC）不小于（cm）
20
闪点COC不小于（OC）
260
含蜡量（蒸馏法）不大于（%）
2.0
密度（15OC）不小于（g/cm3）
实测记录
动力粘度（绝对粘度,60OC）不小于（pa.s）
190
表2
（2）SBS改性沥青技术指标预期要求
项目
技术指标
测试方法
针入度25℃（0.1mm）
40～60
JTJT0604-2000
针入度指数PI最小
0
JTJT0604-2000
延度5℃（cm）最小
25
JTJT0605-2000
软化点（℃）最小
80
JTJT0606-2000
运动粘度135℃（Pa.s）最大
3
JTJT0625-2000
闪点（℃）最小
230
JTJT0611-2000
溶解度（℃）最小
99
JTJT0607-2000
离析，软化点（℃）差最大
2.5
JTJT0661-2000
弹性恢复25℃（%）最小
85
JTJT0662-2000
RTFOT后残留物
质量损失（%）最大
±1.0
JTJ0610-1993
针入度比25℃（%）最小
65
JTJT0604-2000
延度5℃（cm）最小
15
JTJT0605-1993
沥青结合料性能试验
动态剪切76℃G*/sinδ（kPa）最小
1.0
AASHTOM320-03T315-04
RTFOT试验后
AASHTOM320-03T240-03
动态剪切76℃G*/sinδ（kPa）最小
2.2
AASHTOM320-03T315-04
压力老化后
AASHTOM320-03R28-02
动态剪切31℃G**sinδ（kPa）最大
5000
AASHTOM320-03T315-04
弯曲蠕变劲度试验
蠕变劲度-12℃（MPa）最大
300
AASHTOM320-03T313-04
m值最小
0.3
（3）、粗集料：
采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm，采用玄武岩集料，粗集料技术要求见表3。
集料质量从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对进场粗集料每600T检验一次，细集料每600T检验一次，同时检验集料的均匀性。
表3SMA-13上面层用粗集料质量技术预期要求
指标
技术要求
石料压碎值不大于（%）
26
洛杉矶磨耗损失不大于（%）
28
表观相对密度不小于（t/m3）
2.60
吸水率不大于（%）
2.0
对沥青的粘附性不小于
4级
坚固性不大于（%）
12
针片状颗粒含量（混合料）不大于（%）
15
水洗法<0.075mm颗粒含量不大于（%）
1
软石含量不大于（%）
3
上面层石料磨光值不小于（PSV）
40
（4）.细集料：
采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩细集料。
细集料规格见表4。
表4SMA-13上面层用细集料规格（方孔筛）
规格
公称粒径
（mm）
通过下列筛孔的质量百分率（%）
方孔筛（mm）
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
S15
1-5
100
85-100
40-70
0-15
S16
0-3
100
85-100
20-50
0-15
注：
（1）视密度不小于2.60g/cm3；
（2）砂当量不小于60%（控制在70%以上）；
（3）小于0.075mm质量百分率不大于12.5%。
（5）.填料：
采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。
矿粉干燥、清洁，矿粉质量技术要求见表五。
不采用拌和机回收的粉料。
表3.5SMA-13上面层用矿粉技术预期要求
指标
技术要求
视密度不小于（t/m3）
2.50
含水量不大于（%）
1
粒度范围
<0.6mm
100
<0.15mm
90～100
<0.075mm
75～100
外观
无团粒结块
亲水系数
<1
注：
亲水系数小于0.8
（6）、抗剥离剂：
沥青上面层用抗剥离剂，掺加沥青质量的0.3%。
施工工艺与技术要求见附录。
（7）、稳定剂：
采用优良的木质素絮状纤维，掺加比例以沥青混合料总质量的0.3%—0.4%。
木质纤维采用有产品合格证书的材料。
技术要求见表3.6。
表3.6木质素纤维质量标准
试验项目
质量标准
筛分析：
方法A：
冲气筛分析纤维长度（mm）
通过0.15mm筛（%）
方法B：
普通筛分析纤维长度（mm）
通过0.85mm筛（%）
通过0.425mm筛（%）
通过0.106mm筛（%）
<6
70±10
<6
85±10
65±10
30±10
灰分含量（%）
18±5，无挥发物
PH值
7.5±1.0
吸油率
纤维质量的（5.0±1.0）倍
含水率（%）
<5（以质量计）
2、施工机械与质量检测仪器的准备工作
（1）.项目部配备齐全施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机，并保证在施工期间不发生有碍施工进度和质量的故障。
SMA上面层采用机械化连续摊铺作业，配备以下主要施工机械（1个施工点）。
1）间歇式沥青混合料拌和机，产量大于200T/H。
全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置。
拌和机的各种传感器均经过标定，自动采集、记录打印的结果已经过校验，保证各种施工参数的准确性。
拌和机配备良好的二级除尘装置和木质素纤维添加装置。
2）沥青混合料摊铺机两台（其中一台备用）。
3）压路机：
钢轮压路机YZ13：
3台。
4）载重量15T以上的自卸汽车20辆。
5）小型沥青洒布车1辆。
（2）.项目部配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。
主要仪器设备如下：
1）针入度仪
2）延度仪
3）软化点仪
4）沥青混合料马歇尔试验仪
5）马歇尔试件击实仪
6）试验室用沥青混合料拌和机
7）脱模器
8）沥青混合料离心抽提仪
9）沥青路面用标准筛（方孔筛）
10）集料压碎值试验仪
11）烘箱（至少两台）
12）试模（不少于12只）
13）恒温水浴
14）冰箱
15）路面取芯机
16）路面平整度仪（三米直尺）
17）砂当量仪
3、上面层SMA-13的设计标准
SMA的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合表1的要求；SMA的配合比设计符合表7的技术要求；SMA设计配合比检验符合表8各项指标的要求。
表7SMA型马歇尔试验配合比设计技术要求
试验项目
单位
技术要求
马歇尔试件击实次数
两面各击50次
空隙率VV
%
3—4.5
矿料间隙率VMA
%
不小于17.0
粗集料骨架间隙率VCAmix
不大于VCADRC
沥青饱和度VFA
%
75—85
最小石油比，合成集料毛体积相对密度2.9
2.8
2.7
2.6
%
%
%
%
不小于5.5
不小于5.8
不小于6.1
不小于6.3
稳定度
KN
不宜小于5.5
流值
mm
2—4
表8SMA配合比设计检验指标技术要求
检验项目
单位
技术要求
试验方法
谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失［1］
%
不大于0.2
T0732
肯塔堡飞散试验的混合料损失（20℃）
%
不大于25
T0733
车辙试验动稳定度［2］
次／mm
＞1500
T9719
水稳定性：
残留马歇尔稳定度
冻融劈裂试验残留强度比
%
%
85以上
80以上
T0709
T0729
渗水系数［3］
ml／min
＜20
T0730
构造深度［4］
mm
0.7—1.1
T0731
表注：
［1］谢伦堡沥青析漏试验在施工最高温度下进行，没有明确规定时，非改性沥青混合料的试验温度为170℃，改性沥青混合料的试验温度为185℃。
［2］车辙试验试件不得采用经二次加热重塑成型的试件。
［3］渗水系数仅适用于配合比设计室内试验的压实试件检验，不适用于施工现场检验。
［4］构造深度与集料公称最大粒径有关，粒径小的构造深度也小，此值不适用于施工现场检验。
4、上面层SMA配合比设计
SMA目标配合比设计采用2016年重庆交科院出具的报告；
SMA生产配合比设计由四川新高质量检测有限公司完成。
5、沥青中面层的检查、清扫与喷洒粘层沥青
1.沥青中面层的质量检验。
按大修规范中面层的相关规定对中面层外观质量与内在质量进行全面检查，对局部质量缺陷（例如严重离析和开裂、油污染等）按规定进行修复，由监理组签署意见。
2.对中面层表面的污染物清扫干净，必要时用水冲刷，对于局部被水泥等杂物污染冲刷不掉的，用人工将表面水泥砂浆凿除。
3、对中面层表面，清扫干净、冲洗的水迹晾干后喷洒粘层沥青，粘层沥青采用改性乳化沥青，技术要求见表9。
折算纯沥青数量0.2—0.4Kg／m2。
粘层沥青喷洒后进行交通管制，必要的车辆通行应按超车道行驶。
乳化沥青破乳后，不粘车轮时摊铺上面层。
表9改性乳化沥青技术要求
试验项目
单位
品种及代号
试验方法
PCR
破乳速度
快裂或中裂
T0658
粒子电荷
阳离子（＋）
T0653
筛上剩余量（1.18mm）不大于
％
0.1
T0652
粘度
恩格拉粘度E25
1～10
T0622
沥青标准粘度C25，3
s
8～25
T0621
蒸发残留物
含量不小于
％
50
T0651
针入度（100g，25℃,5s）
dmm
40～120
T0604
软化点不小于
℃
50
T0606
延度（5℃）不小于
cm
20
T0605
溶解度（三氯乙烯）不小于
%
97.5
T0607
与矿料的粘附性，裹覆面积不小于
2/3
T0654
贮存稳定性
1天不大于
%
1
T0655
5天不大于
%
5
T0655
6、SMA面层施工
（1）.把好原材料质量关
1）严格控制好粗细集料和填料的质量。
2）堆放各种矿料堆放整齐，并做好隔离。
3）覆盖细集料及矿粉覆盖。
4）控制木质素纤维的保管、存放、运输，不用受潮了的木质素纤维。
（2）.关于SMA配合比设计的统一规定
1）对同一拌和厂两台拌和机，使用相同品种的矿料，使用同一目标配合比。
如果某种矿料产地、品种发生变化，将重新进行目标配合比设计。
2）每台拌和机均进行生产配合比设计，由驻地监理工程师审核，总监代表审查报总监批准后，进行试拌和试铺。
（3）.SMA的拌制
1）严格掌握沥青和集料的加热温度以及SMA的出厂温度。
SMA的施工温度范围见表3.10。
表10SMA的施工温度℃
沥青加热温度160～165
集料温度180～200
混合料出厂温度170～185
运到现场温度不低于175
摊铺温度不低于160，低于160作为废料
初压开始温度不低于150
复压最低温度不低于130
碾压终了温度不低于90
开放交通时的路表温度不高于50
注：
①采用数显温度计的及时送当地计量部门检定，或在监理监督下用标准温度计标定；②所有温度检测均应按正确的方法操作，避免温度计探头位置不当使测得温度不真实。
③碾压温度是指碾压层内部温度。
2）拌和楼控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，定期对拌和楼的计量和测温进行校核；每天用拌和总量检验各种材料的配比和SMA油石比的误差。
3）拌和时间由试拌确定。
SMA拌和时间及加料次序参照表11选用，所有集料颗粒全部沥青结合料，以沥青混合料拌和均匀为度。
表11SMA拌和时间及加料采用次序
加矿料
加矿粉
干拌
约10S
加沥青
加纤维
湿拌
约35S
出料
总生产时间约60—70s
4）目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象。
如混合料有无花白、冒青烟和离析、析漏等现象。
如确认是质量问题，作废料处理并及时予以纠正。
在生产开始以前，项目部人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征，通过细致地观察室内试拌的混合料而取得。
5）要严格控制油石比和矿料级配，避免油石比不当而产生泛油和松散现象。
每台拌和机开拌后每天取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和SMA的物理力学性质，每周检验1~2次残留稳定度。
6）混合料不在储料仓中长时间储存，过夜。
（4）.SMA的运输
1）采用数字显示插入式热电偶温度计（必须经常标定）或（插入式水银温度计）检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。
插入深度大于150mm。
在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱底面约300mm。
2）拌和机向运料车放料时，汽车前后移动，分三堆装料，以减少粗集料的分离现象。
3）沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，摊铺机前方安排五辆运料车以上等候卸料。
4）运料车用完整无损的双层蓬布覆盖，并采用两层蓬布之间夹一层棉被的保温措施，保证到场温度在160℃以上，并且在运输和摊铺过程中不揭篷布，以保温防雨或避免污染环境。
5）连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机。
卸料过程中运料车挂空档，靠摊铺机推动前进。
（5）.SMA的摊铺
1）连续稳定的摊铺，是提高路面平整度最主要措施。
采用一台平板摊铺机摊铺，提高摊铺层均匀性和压实度。
摊铺机的摊铺速度根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度，按2—3m／min左右调整，不超过3m／min。
做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。
不任意变换速度摊铺。
做到每天收工停机一次。
2）用机械摊铺的混合料未压实前，不允许施工人员进入踩踏。
人工找补或更换混合料在现场主管人员指导下进行，缺陷较严重时立即铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
3）上面层用挂基准线控制摊铺厚度。
4）摊铺机应调整到最佳工作状态，调试好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。
螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心，使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布，并在每天起步前将料量调整好，再实施摊铺，避免摊铺层出现离析现象；并随时分析、调整粗细料是否均匀，检测松铺厚度是否符合规定。
摊铺前将熨平板预热至规定温度（不低于100℃），摊铺时熨平板应采用中强夯等级，使铺面的初始压实度不小于85%。
摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。
5）严格遵守摊铺机接料斗的操作程序，以减少粗细料离析。
摊铺机集料斗在刮板尚未露出，尚有约10cm厚的热料时，下一辆运料车即开卸料，做到连续供料，防止粗料集中。
6）摊铺选择在当日高温时段进行。
摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。
（6）.SMA的压实
1）SMA的初压、复压用钢轮振动压路机碾压，碾压遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行。
混合料摊铺后紧跟着在高温状态下开始碾压。
碾压温度应符合表九的规定。
初压和复压均不少于2台。
碾压段的长度控制在20m～30m。
2）在初压和复压过程中，采用同类压路机并列成梯队压实。
振动压路机压实SMA路面，压路机轮迹的重叠宽度不超过20cm，采用静载压路机，压路机的轮迹重叠1／3—1／4碾压宽度。
3）压路机以均匀速度碾压。
压路机碾压速度随初压、复压、终压及本次压实速度方案为下表所示：
表12压路机碾压速度（m／min）方案
规范要求
压路机类型
初压
复压
终压
静载钢轮压路机
33—50
42—83
42—83
钢轮振动压路机
33—66
66—83
——
方案一（第一段50m）
静载钢轮压路机
35
45
45
钢轮振动压路机
35
45
——
方案二（第二段50m）
静载钢轮压路机
45
60
60
钢轮振动压路机
50
60
——
方案三（第三段50m）
静载钢轮压路机
50
80
80
钢轮振动压路机
65
80
——
4）SMA路面摊铺后及时碾压，由专人负责指挥协调各台压路机的碾压路线和碾压遍数，使摊铺面在较短时间内达到规定压实度，碾压温度符合表十的规定。
压路机折返应呈梯形，不在同一断面上。
5）对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度设专岗检查。
SMA路面严格控制碾压遍数，在压实度达到马歇尔密度的98%以上，或者路面现场空隙率不大于6%后，不再作过度碾压。
如碾压过程中发现有沥青马蹄脂上浮或石料压碎、棱角明显磨损等过碾压的现象时，停止碾压，并记录碾压遍数。
6）路面压实完成温度降至50℃以下后，方能允许施工车辆通行。
（7）.施工接缝的处理
1）纵向施工缝：
如施工中必须产生纵向接缝时，纵向接缝，在前部已摊铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压作为后高程基准面，并有5～10cm左右的摊铺层重叠，以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消除缝迹。
上下层纵缝错开15cm以上。
2）横向施工缝：
全部采用平接缝。
用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与
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