北京市沥青路面超薄罩面预防养护技术.docx
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北京市沥青路面超薄罩面预防养护技术
1超薄罩面
1.11一般规定
超薄罩面是一种具有较大构造深度、抗滑性能好的磨耗层,适用于路面较平整、车辙深度小于10mm、无结构性破坏的路面,为提高表面层服务功能的预防养护措施。
超薄罩面厚度在20mm±5mm。
1.22适用条件
超薄罩面适用于结构强度足够、表面状况尚好的路面,允许的路面损坏类型和程度包括:
轻微不规则裂缝、轻微龟裂、轻微车辙、麻面、轻微松散、泛油和磨光。
一般应用于大交通量的路面、路面出现较大范围与数量的非结构性病害处。
1.33质量检查与验收
3.1基本要求
3.1.1路面铣刨或挖除工艺必须合理、可行,确保路面铣刨(挖除)面无松散、夹层。
3.1.2罩面或翻修后,路面不得出现反坡,不得影响路面横向排水顺畅。
对单个车道进行的路面翻修,翻修后的横坡应与整幅路面横坡相协调,且不得出现反坡。
3.2实测项目
实测项目见表3.2。
表3.2热拌沥青混凝土罩面实测项目
项
次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
高速公路、
一级公路、城市快速路、主干路
二、三级公路、城市次干路
1
平整度
σ(mm)
1.8
2.1
平整度仪:
全程每车道施工段连续,按每100m施工段计算σ或IRI
IRI(m/km)
3.0
3.5
最大间隙h(mm)
3.0
4.0
3m直尺:
单向每100m施工段测1处×10尺
2
厚度
(mm)
均值
不小于设计值
合格值
-10%h
-15%h
3
宽度(mm)
全断面罩面,有侧石
±20
±30
钢卷尺:
每100m测2断面
全断面罩面,无侧石
不小于设计值
4
渗水系数(mL/min)
符合设计要求
渗水试验仪:
每2000m2测1处
5
抗滑摩擦系数
符合设计要求
—
摆式仪:
每2000m2测1处
横向力系数车:
按JTGF80/1附录K,全程连续
注:
表内平整度在顶层检测,任选1个标准评定。
优先选用IRI进行评定。
3.3外观鉴定
3.3.1表面应平整密实,不应有泛油、松散、脱皮、坑槽、裂缝、粗细料明显离析等现象。
对于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路,有上述缺陷的总面积(凡属单条裂缝则按其长度乘以0.2m宽度,折算成面积)之和不得超过受检面积的0.03%,其他道路不得超过0.05%。
下承层的反射裂缝可不计作施工缺陷,但应及时进行灌缝处理。
3.3.2表面应无明显碾压轮迹。
3.3.3搭接处应紧密、平顺,烫缝不应枯焦,不应渗水。
3.3.4面层与路缘石应密贴接顺,不得有积水或漏水现象。
2H.1超薄罩面(高粘沥青)
2.11材料
1.1高黏沥青改性剂
高黏沥青改性剂使用时采用直投工艺,直接投入混合料拌缸中,利用集料与沥青的拌和过程产生的剪切力,使改性剂直接分散到混合料中,生产出高性能的改性沥青混合料。
高黏沥青改性剂性能参数见表1.1。
表1.1高黏沥青改性剂性能参数表
项目
灰分
硬度
300%定伸应力
伸长率
熔体流动速率
密度
颗粒
大小
气味
单位
%
A
MPa
%
g/10min
g/cm3
mm
—
技术
要求
≤0.5
≥40
≥1.0
≥800
≥5.0
0.95~1.02
Φ3.0×4.0
无刺激性气味
评价标准
GB/T4498
GB/T531.1
GB/T528
GB/T3682
GB/T533
—
—
1.2聚酯纤维
为了提高填补料的路用性能,混合料中一般掺加2‰的聚酯纤维,聚酯纤维应符合表1.2的技术要求。
表1.2聚酯纤维的技术要求
试验项目
技术要求
抗拉强度(MPa)
≥550
断裂伸长率(%)
30±9
颜色
白色
熔点(℃)
≥230
直径(
)
20±4
比重(g/cm3)
1.36~1.40
1.3碾压助剂
碾压助剂是一种基于表面活性剂技术的混合料碾压助剂,其主要功能是保证沥青混合料在低温下的压实效果,提高混合料抗水损性能。
碾压助剂应符合表1.3的技术要求。
表1.3碾压助剂的技术要求
检测项目
技术要求
胺值
100~140
固含量(%)
≥9.0
PH值
6.5~8.5
1.4高粘乳化沥青粘层
高粘乳化沥青应符合表1.4的技术要求。
表1.4高粘乳化沥青的技术要求
试验项目
技术规格
试验方法
破乳速率
快裂
T0658
电荷
阳离子(+)
T0653
筛上剩余量(1.18mm筛),%
≤0.1
T0652
恩格拉粘度E25
10~15
T0622
蒸发残留物
残留物含量,%
≥63
T0651
针入度(25℃),0.1mm
60-120
T0604
软化点,℃
≥60
T0606
5℃延度,cm
≥20
T0605
动力粘度(60℃),Pa·s
≥1500
T0620
弹性恢复(25℃,1h),%
≥60
T0662
溶解度(三氯乙烯),%
≥97.5
T0607
与矿料的粘附性,裹覆面积
≥2/3
T0654
常温贮存稳定性
1d,%
≤1
T0655
5d,%
≤5
1.5基质沥青
混合料的胶结料采用70#基质沥青辅以直投式沥青改性剂的方式生产。
1.6粗集料
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。
宜采用玄武岩集料和辉绿岩集料。
1.7细集料
细集料应采用坚硬、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、辉绿岩或石灰岩细集料。
1.8矿粉
矿粉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,拌和机回收的粉料不得用于拌制沥青混合料。
1.9级配
混合料通常采用间断密实型混合料级配,级配在4.75和9.5筛孔间增设了6.7控制筛孔,通过增加控制筛孔可以有效的避免混合料在生产过程中的级配失控现象,从而更好的保证混合料的防水性能和高温稳定性。
表1.9混合料级配
筛孔
13.2
9.5
6.7
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
上限
100
100
65
40
36
30
25
20
12
8
下限
100
80
35
20
18
14
10
7
6
4
2.22混合料
2.1技术要求
超薄混合料技术要求如表2.1所示。
表2.1混合料的技术要求
试验指标、技术要求、典型值
试验方法
空隙率(%)
3.5~5
-
饱和度(%)
≥70
-
稳定度(kN)
≥7
T0709
流值(0.1mm)
20~50
T0709
浸水马歇尔残留稳定度(%)
≥80
T0709
劈裂试验强度比(%)
≥75
T0716
动稳定度(次/mm)
≥2500
T0719
构造深度(mm)
≥0.55
T0961
摆值(BPN)
≥55
T0964
渗水系数(ml/min)
≤200
T0971
2.2混合料拌和
拌和时设专人投放沥青改性剂和聚酯纤维,首先加入沥青改性剂和各档骨料进行干拌,随后加入沥青和碾压助剂,最后加入矿粉,碾压助剂在沥青开始喷洒后延时3秒开始喷入,单盘料拌和周期不低于60秒,其中干拌15秒,喷沥青和添加剂控制在13秒以内,然后湿拌6秒添加矿粉,再继续湿拌30秒。
拌和、施工环节温度控制见表2.2。
表2.2拌合、施工环节温度控制表
混合料类型
施工温度(℃)
ECA-10
沥青加热温度
150℃~160℃
矿料加热温度
180℃~190℃
沥青混合料出厂温度
165℃~175℃
摊铺温度
≥140℃
开始碾压温度
≥135℃
开始复压温度
≥125℃
碾压终了温度
≥70℃
2.33施工
为保证压实度和平整度,应做到初压和复压的压路机紧跟碾压。
一般情况下每幅摊铺范围(不超过6m)内需要配置1台初压钢轮压路机、1台胶轮压路机、1台终压钢轮压路机,如果采用双机梯队或者一次性摊铺宽度超过6m摊铺作业时,推荐采用2台初压钢轮、2~3台复压胶轮,1台终压钢轮压路机。
压路机吨位和碾压遍数要求如表3.1所示,压路机碾压速度要求如表3.2所示。
表3.1压路机碾压组合﹑遍数表
压路机类型
初压
复压
终压
适宜
最大
适宜
最大
适宜
最大
钢轮压路机(13~16t)
1~2(振动压实)
2(振动压实)
2~3
3
(静压)
(静压)
胶轮压路机
4~5
5
表3.2压路机碾压速度(m/min)
压路机类型
初压
复压
终压
适宜
最大
适宜
最大
适宜
最大
钢轮振动压路机
2.5~3.5
5
-
-
-
-
轮胎压路机
-
-
4~5
7
-
-
钢轮压路机
-
-
-
-
3~5(静压)
6(静压)
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。
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他车辆,并防止矿料、油料和杂物散落在沥青面层上。
现场要对初压、复压、终压段落设置明显标志,设专人引导,以便于司机辩认。
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。
应向胶轮压路机轮上喷洒或涂刷植物油,数量以不粘轮为度,不得流淌。
压实完毕摊铺机退场后,在高架道路没有超载车的情况下,可开放交通。
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。
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。
3H.2超薄罩面(乳化沥青)
3.11材料
1.1粗集料
粗集料必须满足表1.1的各项指标。
破碎砾石,玄武岩,白云石,砂石和燧石,或其他类似材料均可作为沥青混合料的粗集料,也可两种或更多不同材料混合使用,但是在进行复配时,应在工程师的指导下,按比例调配均匀。
表1.1粗集料的技术要求
试验
单位
测试方法
规范要求
洛杉矶磨耗损失
%
T0317
≤28
细长扁平颗粒含量3:
1
%
T0312
≤10
单个破碎面
%
T0346
≥100
两个或多个破碎面
%
T0346
≥90
狄法尔磨耗损失
%
ASTMTP58-00
≤18
坚固性
%
T0314
≤12
1.2细集料
细集料必须是机制砂(100%破碎加工而成),应该洁净、干燥、无风化、无杂质,与沥青有良好的粘结能力。
技术要求应满足表1.2要求。
表1.2细集料的技术要求
评价指标
试验方法
技术要求
视密度,g/cm3
T0328
≥2.6
砂当量,%
T0334
≥60
小于0.075mm质量百分率,%
T0327
≤15(宜不大于12.5)
细集料棱角性试验,%
T0344
≥40
1.3填料
沥青混合料的填料宜采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉要求干燥、洁净,其质量满足表1.3的要求。
表1.3填料的技术要求
评价指标
试验方法
技术要求
0.6mm筛孔通过率
T0351
100%
0.075mm筛孔通过率
T0351
75%~100%
1.4沥青
沥青必须满足表1.4性能要求。
表1.4沥青的技术要求
评价指标
单位
试验方法
技术要求
针入度,25℃
0.1mm
T0604
≥50
软化点
℃
T0606
≥65
密度,15℃
g/cm3
T0603
实测
延度,5℃
cm
T0605
≥20
离析,163℃,48h
软化点差
℃
T0661
≤2
旋转粘度,135℃
Pa.s
T0625
≤3
测力延度比,4℃,5cm/min
%
T0605
≥30
弹性恢复,25℃
%
T0662
≥75
旋转薄膜加热试验残留物
/薄膜烘箱试验
T0610
质量损失
%
T0610
≤1.0
针入度比,25℃
%
T0604
≥60
延度,5℃
cm
T0605
≥15
1.5改性乳化沥青
改性乳化沥青必须满足表1.5要求。
表1.5改性乳化沥青的技术要求
评价指标
单位
试验方法
技术要求
赛波特粘度试验,25℃
SFs
T0623
20~100
储藏稳定性试验,24h
%
T0656
≤1.0
1筛上剩余量试验
%
T0652
≤0.05
蒸馏固含量试验
%
T0651
≥65.0
蒸馏后石油馏分
%
ASTMD244
≤2.0
破乳速度
35ml,0.8%,气溶胶
ASTMD244
40
蒸馏残留物性能试验
针入度,25℃
0.1mm
T0604
60–150
溶解度,三氯乙烯
%
T0607
≥97.5
弹性恢复,10℃
%
AASHTOT301
≥60
1注:
如果现场施工效果良好,可以不进行筛上剩余量试验。
3.22混合料
2.1级配
级配必须满足表2.1指标要求。
表2.1级配要求
通过重量百分比
筛孔尺寸
4.75mm–A型
9.5mm–B型
13.2mm–C型
设计限值%
设计限值%
设计限值%
19mm
100
100
100
12.5mm
100
100
85-100
9.5mm
100
80-100
60-80
4.75mm
40-55
25-35
25-35
2.36mm
20-30
23-30
23-30
1.18mm
15-25
12-22
12-22
0.6mm
8-16
8-16
8-16
0.3mm
6-12
6-12
6-12
0.15mm
5-10
5-10
5-10
0.075mm
4-7
4-7
4-7
典型厚度,mm
15
18
22
2.2混合料设计技术要求
采用旋转压实方法成型试件,根据混合料体积性质、沥青膜厚度和性能测试确定最佳沥青用量。
混合料性能应满足表2.2要求。
表2.2混合料设计技术要求
项目
单位
技术要求
备注
击实次数(双面)
次
50
试件尺寸
mm
Φ101.6mm*63.5mm
空隙率
%
不小于10
体积法
稳定度
kN
不小于6.0
矿料间隙率
%
大于18
体积法
析漏率
%
宜不大于0.1
冻融劈裂强度比TSR
%
大于80
浸水马歇尔
%
不小于85
动稳定度
次/mm
不小于1500
3.33施工
3.1施工质量控制
3.1.1路面条件
超薄罩面主要用于预防养护和有限的矫正性养护,并不能作为结构补强层。
路面病害必须处置,包括其结构完整性恢复和表面坑槽、裂缝等缺陷的修补。
彻底清扫路面,并不能有积水。
3.1.2天气条件
II型超薄罩面施工过程现场气温不得低于10℃,不可在雨中施工。
3.1.3设备
II型超薄罩面采用专用设备进行施工。
施工设备必须包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、喷洒和计量系统、宽度可调节的振动、振捣熨平板等部分。
设备能够一次性完成改性乳化沥青喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。
在热沥青混合料摊铺之前,施工设备履带或其它部位不能接触喷洒在路面上的改性乳化沥青。
施工设备摊铺宽度可调,从而达到理想的路面效果。
3.1.4混合料生产
按照目标配合比进行生产配合比调整,根据工程师提供的技术交底确定集料、沥青的加热温度,拌和时间。
3.1.5混合料摊铺
(1)改性乳化沥青在60℃~80℃的温度下喷洒,喷洒量必须精确计量,以保证路面摊铺均匀。
(2)C型混合料,改性乳化沥青的喷洒量约为1.00L/m2;B型混合料,改性乳化沥青的喷洒量约为0.85L/m2;A型混合料,改性乳化沥青的喷洒量约为0.70L/m2。
针对具体项目,计算喷洒量,并在现场根据具体路面情况进行调整。
(3)热沥青混合料摊铺温度约为150℃~170℃,在改性乳化沥青喷洒后摊铺,热沥青混合料摊铺在所有改性乳化沥青喷洒表面上,并由电加热的振动熨平板进行熨平。
3.1.6碾压
碾压必须在路面温度降至120℃之前进行。
用9吨~12吨的双钢轮压路机静态碾压两遍。
压路机不能静止停留在刚刚摊铺好热沥青混合料表面上。
必须在混合料摊铺后立刻进行压实。
压路机必须维护良好,具备可靠操作稳定性,装备有皂液水添加系统和刮板,从而防止新摊铺热沥青混合料粘在碾压辊上。
碾压通常以静态方式进行。
工程师确定碾压操作宽度,新的路面在碾压完成、路面温度冷却到50℃之前不能开放交通。
3.1.7质量控制
采用表3.1.7数据来进行质量控制和保持稳定性。
表3.1.7允许误差范围
通过指定筛孔百分率
4.75mm-A型
9.5mm-B型
13.2mm-C型
筛孔尺寸
允许误差%
允许误差%
允许误差%
19mm
-
-
-
13.2mm
-
-
±5
9.5mm
-
±5
-
4.75mm
±5
±4
±4
2.36mm
±4
±4
±4
1.18mm
±4
-
-
0.075mm
±1.0
±1.0
±1.0
沥青粘结料含量,%
±0.3
±0.3
±0.3
厚度控制,mm
±2
±3
±3
*注:
该控制指标为最低标准,实际控制指标可根据道路等级、业主要求和施工条件适当提高。
同时,需要随时对新铺路面外观进行目测,表面必须平整密实,不得有轮迹、裂缝、推挤、油斑、油包、离析等现象。
接缝必须紧密平顺,无跳车。
此外,沥青混合料的拌和、摊铺、碾压、开放交通温度均符合本指南要求。
4H.3超薄罩面(橡胶沥青)
4.11材料
1.1橡胶沥青
采用橡胶沥青环保型橡胶沥青作为III型超薄罩面沥青混合料的胶结料,基于加工工艺的不同,橡胶沥青、环保型橡胶沥青的技术指标应符合表1.1、表1.2的要求。
表1.1橡胶沥青胶结料的技术要求
项目
单位
技术要求
试验方法
针入度(5s,100g,25℃)
0.1mm
40~70
T0604
延度(5℃)
cm
≥10
T0605
软化点
℃
≥58
T0606
布氏旋转黏度(180℃)
Pa·s
2.0~4.0
T0625
弹性恢复(25℃)
%
≥60
T0662
表1.2环保型橡胶沥青胶结料的技术要求
项目
单位
技术要求
试验方法
针入度(5s,100g,25℃)
0.1mm
30~80
T0604
延度(5℃)
cm
≥10
T0604
软化点
℃
≥60
T0605
闪点
℃
≥230
T06011
布氏旋转粘度(135℃)
Pa·s
2.0~7.0
T0625
布氏旋转粘度(175℃)
Pa·s
≤3.0
T0625
离析,软化点差
℃
≤6
T0661
弹性恢复25℃
%
≥60
T0662
沥青薄膜烘箱试验TFOT
质量变化
%
≤±1.0
T0610
针入度比(25℃)
%
≥60
T0604
残留延度5℃
cm
≥5
T0605
1.2粗集料
粗集料粘附性均要求不小于5级,磨光值不小于40。
粗集料的破碎面同规范中的技术要求。
当粗集料的粉尘含量大于0.5%时,粗集料宜进行水洗。
表1.3粗集料质量技术要求
指标
单位
高速公路、一级公路、城市快速路、主干路
一、二级公路、次干路
试验方法
石料压碎石值,不大于
%
26
30
T0316
洛杉矶磨耗损失,不大于
%
28
35
T0317
表观相对密度,不小于
—
2.60
2.45
T0304
吸水率,不大于
%
2.0
3.0
T0304
坚固性,不大于
%
12
—
T0314
针片状颗粒含量(混合料),不大于
其中粒径大于9.5mm,不大于
其中粒径小于9.5mm,不大于
%
15
12
18
20
—
—
T0312
水洗法<0.075mm颗粒含量,不大于
%
1
1
T0310
软石含量,不大于
%
3
5
T0320
1.3细集料
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质并具有适当的颗粒级配,细集料主要包括天然砂、机制砂和石屑等三种,为了提高混合料的高温稳定性,一般不宜掺加天然砂,如为调整级配确需掺加,掺加量不应大于矿料总量的8%。
用于超薄磨耗层的细集料宜分为0mm-3mm和3mm-5mm两档,采用石灰岩石料加工而成。
其技术要求见表1.4。
表1.4细集料技术要求
项目
单位
高速公路、一级公路、城市快速路、主干路
一、二级公路、次干路
试验方法
表观相对密度,不小于
—
2.50
2.45
T0328
坚固性(>0.3mm部分),不小于
%
12
—
T0340
含泥量(小于0.75mm的含量),不大于
%
3
5
T0333
砂当量,不小于
%
60
50
T0334
亚甲蓝值,不大于
g/kg
25
—
T0346
棱角性(流动时间),不小于
s
30
—
T0345
1.4矿粉
矿粉填料应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩等憎水石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应清除干净。
其技术要求见表1.5。
表1.5矿粉技术要求
项目
单位
技术要求
试验方法
表观密度
g/cm3
≥2.50
T0352
含水量
%
≤1
T0332
粒度范围<0.6mm
%
100
T0351
<0.15mm
%
90~100
<0.075mm
%
75~100
外观
-
无团粒结块
-
亲水系数
-
<1
T0353
塑性指数
-
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