高模量沥青混合料施工专项实施方案

　 杭州湾大桥北接线（二期）工程 TJ06 标段

　 高模量沥青混合料施工专项实施方案

　中铁四局集团第一工程有限公司 程 杭州湾大桥北接线（二期）工程 TJ06 标段项目经理部 二零一 八 年 十 月

　 目 目

　录 一、工程概况

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　1 1

　二、作用

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　2 2

　三、特点

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　2 2

　四、准备工作

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　2 2

　（一）原材料技术要求

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　2 2

　（二）人员、施工机械与质量检测仪器

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　4 4

　（三）下卧层的检查与清扫

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　7 7

　五、配合比设计

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　7 7

　六、铺筑试铺路面

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　七、沥青面层施工

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　11

　（一）把好原材料质量关

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　（二）关于沥青混凝土配合比设计的统一规定

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　（三）沥青混合料的拌制

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　（四）沥青混合料的运输

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　（五）沥青混合料的摊铺

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　（六）沥青混合料的压实成型

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　（七 ）施工接缝的处理

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　（八）施工阶段的质量管理

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　 高模量 沥青 混合料 施工专项实施方案 一、 工程概况

　杭州湾大桥北接线（二期）工程路线起自步云枢纽西北的孙家浜，起点桩号 K0+000，路线往西北跨伍子塘，至吴家墙门跨兴善路后，相继跨越嘉善塘、沪杭铁路、三店塘（Ⅴ级航道）、杭申线（Ⅲ级航道），至茶壶漾设洪溪枢纽与申嘉湖高速公路相交。而后路线于洪峰热电厂东侧上跨湖嘉申线（Ⅲ级航道）后，至王浜西侧设置停车区、收费站，终于江浙省界汾湖上的摇篮圩岛与常嘉高速相接，终点桩号K27+536.805，路线全长 27542.593m。

　本项目按双向六车道规模建设，路面宽度 34.5m。

　 二、作用

　高模量沥青混合料是一种用较低标号沥青加高模量外加剂，与连续级配的集料组成的沥青混合料，具有良好的高温稳定性、抗水损害性能、抗疲劳性能和优良的荷载传递分散能力。

　高模量沥青混合料主要适用于处治路面交叉口车辙，目前采用成品高模量沥青施工快捷简单，施工工艺较为成熟。

　三、特点

　混合料模量的提高、增强了路面的抗车辙能力和抗疲劳能力，延长路面的使用寿命。由于混合料的高模量特性，可以减低路面结构层的厚度，降低建设成本。路用性能试验表明，高模量混合料具有很好的抗车辙性能和高温稳定性能，能够延缓路面车辙病害产生，增强路面使用性能。

　四、准备工作

　（一）原材料技术要求

　（1）粗集料：应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，粒径大于 4.75mm 的石灰岩集料。应选用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。集料质量应从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对不合格的集料不得装车、装船。粗集料技术要求见下表。

　 粗集料质量技术要求

　注：有 1 个或以上破碎面为黄色节理面的集料颗粒含量应不大于 5%。

　（2）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米砂，不能采用山场的下脚料。细集料规格见下表。

　细集料规格

　注：①视密度不小于 2.6g/cm3 ； ②砂当量应不小于 60%（宜控制在 70%以上）；亚甲兰值不大于 5g/kg； ③小于 0.075mm 质量百分率宜不大于 3%；

　 ④棱角性不小于 30s。

　（3）填料：宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁，矿粉质量技术要求见下表。拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料，以确保沥青上面层的质量。

　矿粉质量技术要求

　注：亲水系数宜小于 1. （二）

　人员、施工机械与质量检测仪器

　序号 姓 名 职 务 备

　注 1 陈广雅 项目经理 项目总负责 2 曹晓峰 项目副经理 作业总负责 3 吴永贵 项目总工 技术负责人 4 滕冠立 路面负责人 施工负责人 5 刘国彪 测量负责人 测量负责人 6 李长华 试验负责人 试验负责人 7 程文俊 安全负责人 安全负责人 8 柳根兴 质检负责人 质检负责人

　 9 杨跃卫 技术员 现场管理 10 蔡

　豪 设备负责人 设备管理

　 沥青工区 人数 工区长 1 设备管理组 3 测量组 4 试验、检测组 5 运输队 10 拌和楼 7 沥青施工组 25 （1）必须配备齐全施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。沥青面层宜采用机械化连续摊铺作业，对于单幅双车道面层，应实施两台摊铺机梯队作业，以确保摊铺面的质量。因而必须配备以下主要施工机械（一个施工点）。

　a、间歇式沥青混合料拌和机，产量大于 320T/H，另配有 80T 以上热贮料仓。全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置。拌和机应配备良好的二级除尘装置； b、进口沥青混合料摊铺机三台（其中一台备用）； c、非接触式平衡梁装置两套（4 只）； d、压路机：

　10T 以上双钢轮带振动压路机 3 台，25T 轮胎压路

　 机 2 台； e、载重量 15T 以上的自卸汽车不少于 10 辆； f、智能型沥青洒布车 1 辆。

　（2）必须配备性能良好、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：

　a、针入度仪 b、延度仪 c、软化点仪 d、沥青混合料旋转压实试验机 e、马歇尔试件击实仪 f、试验室用沥青混合料拌和机 g、脱模器 h、沥青混合料离心抽提仪（配离心加速沉淀仪）

　I、标准筛（方筛孔）

　J、集料压碎值试验仪 k、烘箱 l、试模（不少于 10 只）

　m、恒温水浴 n、冰箱 o、路面取芯机 p、路面弯沉仪 q、砂当量仪

　 r、路面平整度仪（三米直尺）

　（三）下卧层的检查与清扫

　（1）检查下卧层的完整性。对下卧层局部质量缺陷（例如严重离析和开裂等及油污染造成松散的）应按规定进行修复。

　（2）对下卧层表面浮动矿料或杂物应清扫干净 （3）铺筑面层前，对下卧层表面应进行彻底清扫，清除纹槽内泥土杂物，风干后均匀喷洒粘层沥青，纯沥青含量为0.20~0.30kg/m2，粘层沥青喷洒后应进行交通管制，禁止任何车辆通行和人员踩踏，不粘车轮时才可摊铺面层。

　五、配合比设计

　1、下面层沥青混凝土的技术标准 根据下面层耐久性高模量沥青混合料报告旋转压实结果。

　2、配合比设计由旋转压实、冻融劈裂试验检验、我国车辙试验抗车辙能力检验、法国车辙试验抗车辙能力检验、复合模量试验等部分组成，具体内容应符合下表规定。

　耐久性高模量沥青混凝土室内设计指标

　试验项目 技术标准 法标空隙率（%）

　0~6 美标空隙率（%）

　1~4 冻融劈裂强度比 TSR（%）

　≥80 国标车辙动稳定度（次/mm）

　≥3000 法国车辙 3 万次变形率（%）

　≤7.5 两点弯曲复数模量（MPa）

　＞14000 两点疲劳 100 万次控制应变（με）

　≮130 低温弯曲破坏应变（με）

　≥2000

　 3、耐久性高模量沥青混凝土配合比设计遵照下列步骤进行：目标配合比设计阶段 a、原材料检测 从工程实际使用的材料中取各种代表性原材料，对各类矿料进行筛分，并对沥青、各类矿料等进行检测，确保原材料的质量。

　b、确定各矿料的组成比例。根据矿料筛分结果，用计算机或图解计算各矿料的用量，使合成的矿质混合料级配与表 2-1 的典型值相符。

　c、确定最小沥青用量 根据 b 中矿料设计级配，计算最小沥青用量。耐久性高模量沥青混合料胶结料最小用量通过丰度系数 K 控制，要求丰度系数 K >3.4， K 根据下式计算：

　5extTLK 式中，TL ext —油石比（沥青重量与矿料重量之比），% 100 

　=0.25G+2.3S+12s+135f G—粒径大于 6.3mm 的集料占总的集料的百分率， % S—粒径在 0.25mm 到 6.3mm 之间的集料占总集料的百分率， % s—粒径在 0.063mm 到 0.25mm 之间的集料占总集料的百分率，% f—粒径小于 0.063mm 的集料占总的集料的百分率，%  =2.65/ G—集料的有效密度 ，3/cm g c、配合比检验。按以上配合比制备沥青混凝土试件进行性能验G

　 证。通过体积指标、抗水损害性能试验、中国车辙试验、法国车辙试验、模量试验、疲劳试验、低温小梁试验，对设计的耐久性抗车辙沥青混合料进行性能试验。

　生产配合比设计 确定各种热料仓矿料和矿粉的用量。必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算，使矿质混合料的级配接近目标配合比并符合表 2-1 的规定，以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例，供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。取热筛分料进行目标设计沥青用量+0.2%的旋转压实试验（美标 65 次旋转，空隙率 1%~4%），确定最终生产配合比。同时进行冻融劈裂试验进行抗水损害性能验证。

　生产配合比验证阶段 用生产配合比进行试拌、试铺。取试铺用的沥青混合料进行旋转压实空隙率和沥青含量、筛分试验，检验生产配合比矿料合成级配，由此确定正常生产用的标准配合比。

　4、关于沥青混凝土室内试验中几点统一做法 （1）进行目标配合比设计和生产配合比设计时，制备试件的混合料，需采用小型沥青混合料拌和机拌和，以模拟生产实际情况。

　（2）每组试件个数一律用 2 个。

　（3）试件成型温度：参照下表温度成型。

　耐久性高模量沥青混合料试验拌和与击实温度（℃）

　 矿料（包括矿粉加热温度）

　185～195 沥青加热温度 165～170 沥青混合料拌和温度 170～175 试模预热温度 170～175 试件成型温度 165～170 试件成型终了温度 不低于 145 （4）沥青混合料试件密度试验方法：面层沥青混合料统一用表干法的毛体积相对密度。

　（5）沥青混合料理论最大相对密度按实测法获得，并与生配合比设计值进行验证，差值应不大于 0.005，否则应分析原因论证后取值。

　（6）试件的配料、拌和均应单个进行，以确保试验结果的一致性。

　六、铺筑试铺路面

　沥青面层施工开工前，均需先做试铺路面。每个面层施工单位，通过合格的沥青混合料组成设计，拟定试铺路面铺筑方案，采用重新调试的正式施工机械，铺筑试铺路面。

　试铺路面施工分为试拌和试铺两个阶段，需要决定的内容包括：

　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、拌和数量与拌和时间、拌和温度等。

　（2）验证沥青混合料的配合比设计和沥青混合料的技术性质，

　 决定正式生产用的矿料配合比和油石比。

　3、通过试铺决定：

　（1）摊铺机的操作方式、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）压实机具的选择、组合、压实顺序、碾压温度、碾压速度及遍数。

　（3）施工缝处理方法。

　（4）用水准仪定点测量高程的方法（不小于 30 个点）确定沥青面层的松铺系数。

　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。

　七、沥青面层施工

　（一）把好原材料质量关

　（1）要注意粗细集料和填料的质量，应从源头抓起，对不合格的矿料，不准运进拌和厂。

　（2）堆放各种矿料的地坪必须硬化，并具有良好的排水系统，避免材料被污染；各品种材料间应用墙体隔开，以免相互混杂。

　（3）细集料及矿粉宜覆盖，细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。

　（二）关于沥青混凝土配合比设计的统一规定

　 （1）目标配合比需经驻地监理工程师审查，报总监代表批准和总监助理确认后才能进行生产配合比设计。如果某种矿料产地、品种发生变化，必须重新进行目标配合比设计。

　（2）每台拌和机均应进行生产配合比设计，由驻地监理工程师审查，总监代表和总监助理确认，经总监批准后，才能进行试拌与试铺。

　（三）沥青混合料的拌制

　（1）严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高 20℃，热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过 10℃。沥青混合料的施工温度控制范围见表 2-6。

　（2）拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核；没有材料用量和温度自动记录装置的拌和机不得使用。

　（3）拌和时间由试拌确定。且所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。

　沥青混合料的施工温度（℃）

　矿料温度 185～195 硬质沥青加热温度 165～170 混合料出厂温度 175～185

　 超过 190 者废弃 混合料运输到现场温度 不低于 170 摊铺温度 不低于 165，低于 150 作为废料 初压开始温度 不低于 155 复压最低温度 不低于 140 碾压终了温度 不低于 100 （4）要注意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、冒青烟和离析等现象。如确认是质量问题，应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前，有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征，这要通过细致地观察室内试拌的混合料而取得。

　（5）每台拌和机每天上午、下午各取一组混合料试样做旋转试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。油石比与设计值的允许误差至。

　mm

　±2% ≤mm

　 ±4% ≥mm

　 ±5% （6）每天结束后，用拌和楼打印的各料数量，进行总量控制。以各仓用量及各仓筛分结果，在线检查矿料级配；计算平均施工级配和油石比，与设计结果进行校核；以每天产量计算平均厚度，与路面设计厚度进行校核。

　（四）沥青混合料的运输

　（1）采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于 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）拌和机向运料车卸料时，汽车应前后移动三次装料，以减少粗集料的离析现象。

　（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，摊铺机前方应有五辆运料车等候卸料。

　 （4）运料车应有良好的篷布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走篷布，以资保温或避免污染环境。

　（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。卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。

　（五）沥青混合料的摊铺

　（1）连续稳定地摊铺，是提高路面平整度最主要措施。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，按 2～4m/min 予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。不应任意以快速摊铺几分钟，然后再停下来等下一车料。午饭应分批轮换交替进行，切忌停铺用餐。争取做到每天收工停机一次。

　（2）用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断地整修，只有在特殊情况下，如局部离析，需在现场主管人员指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。

　（3）沥青混合料面层宜用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度。两台摊铺机摊铺层的纵向接缝，应采用斜接缝，避免出现缝痕。两台摊铺机距离不应超过 30m。

　（4）摊铺机应调整到最佳工作状态，调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。螺旋布料器中的混合料以略高于螺旋布料器 2/3 为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。

　 （5）检测松铺厚度是否符合规定，以便随时进行调整。摊前熨平板应预热至规定温度。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。

　（6）积极采取相应措施，尽量做到摊铺机不拢料，以减少面层离析。

　（7）摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺。

　（六）沥青混合料的压实成型

　（1）沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度，初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。如有粘轮现象，不得向压路机轮上涂油或油水混合液，必要时可喷涂清水或皂水。

　（2）压路机应以缓慢而均匀的速度碾压，压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别，按下表选用。

　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 轮胎压路机 ┄ ┄ 3. 5 ～4.5 8 4～6 8 振动压路机 1.5～2 (静压) 5 (静压) 4～5 (振动) 4～5 (振动) 2～3 (静压) 5 (静压) （3）为避免碾压时混合料推挤产生拥包，碾压时应将驱动轮朝向摊铺机；碾压路线及方向不应突然改变；压路机起动、停止必须减

　 速缓行，不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。

　（4）在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土层面上，不得停放压路机或其它车辆，并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。

　（5）要对初压、复压、终压段落设置明显标志，便于司机辩认。对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查，使面层做到既不漏压也不超压。

　（6）应向压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水溶液，喷洒应呈雾状，数量以不粘轮为度。禁止使用柴油和机油的水混合物喷涂。

　（7）待沥青层温度降为常温后，方能允许施工车辆通行。

　（七）施工接缝的处理

　（1）纵向施工缝。采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝，应采用斜接缝。在前部机已摊铺混合料部分留下 10～20cm 宽暂不碾压作为后部机高程基准面，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缝迹。如果两台摊铺机相隔距离较短，也可做一次碾压。上下层纵缝应错开 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，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，应将摊铺层锯切时留下的灰浆冲洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺；碾压时用钢筒式压路机进行横向压实，从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。

　（八）施工阶段的质量管理

　 （1）原材料的质量检查：包括硬质沥青、粗、细集料、填料。

　（2）混合料的质量检查：油石比、矿料级配、空隙率；混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度；混合料拌和均匀性。

　（3）面层质量检查：厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、横向偏位、渗水系数、构造深度和摩擦系数；摊铺的均匀性。

　以上检查项目、检查方法、检查频率和质量要求列于表 2-8 二。本表所列为施工阶段的质量检验标准，交工验收按国家相关标准进行。

　压实度采用双控指标，要求室内旋转标准密度的压实度不小于98%，最大理论密度压实度为 96%~99%，实测空隙率应在 1%～4%范围内。

　面层平整度要求连续平整度仪 100m 标准差的合格标准中面层不大于：1.0mm，下面层不大于：1.2mm。

　渗水系数应作为常规试验进行检测，应使用改进型渗水仪（着地环状宽度 35mm、装有渗水仪开关），施工单位自检和监理组抽检，可按取芯压实度检验频率随机选点。渗水系数合格率宜不小于 90%，当合格率小于 90%时应加倍频率检测，如检测结果仍小于 90%，需对该段面层进行处理。

　沥青混合料面层施工阶段的质量检查标准

　 项目 检查频度 质量要求或允许差 试验方法 施工温度 混合料出厂温度 每车料一次 符合表 2-6 规定 温度计测定 运输到现场温度 初压温度 碾压终了温度 矿料级配，与生产设计标准级配的差（%）

　0.075mm 逐盘在线检测 ±2 计算机采集数据计算 ≤2.36mm ±5 ≥4.75mm ±6 0.075mm 逐机检查，每天汇总 1次，取平均值评定 ±1 按本方案 2.4.3、（6）条规定总量检验 ≤2.36mm ±2 ≥4.75mm ±2 0.075mm 每台拌和机每天上、下午各 1 次 ±2 拌和厂取样，用抽取后的矿料筛分 ≤2.36mm ±4 ≥4.75mm ±5 沥青含量（油石比），与生产设计的差（%）

　逐盘在线检测 ±0.3 计算机采集 逐机检查，每天汇总 1次，取平均值评定 ±0.1 按本方案定总量检验 每日每机上、下午各 1 次 0.1，+0.2 拌和厂取样，离心法抽提 旋转压实试验 空隙率（%）

　每日每机上、下午各 1 次 1～4 拌和厂取样，室内成型试验 压实度（%）

　每层 1 次/200m/车道 不小于 98 （旋转压实密度），9699（最大理论密度）

　现场钻孔试验 厚度

　不超过 1 次/200m/车道 4mm 钻孔检查并铺筑时随时插入量取，每日用混合料数量校核 平整度 每车道连续检测 中面层≯1.0mm 下面层≯1.2mm 用连续式平整度仪检测 宽度 2 处/100m 不小于设计宽 用尺量 纵断面高度 3 处/100m ±15 mm 用水准仪或全站仪 横坡度 3 处/100m ±0.3% 用水准仪检测 中线平面偏位

　不大于 4 点/200m 20mm 用经纬仪检测 渗水系数

　 不大于 与压实度相同 80ml/min 改进型渗水仪