同步薄层罩面系统施工
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摘要：同步薄层罩面系统是一种主要应用于高等级公路、城市道路养护的专有技术。它使用专用设备进行施工，施工过程包括改性乳化沥青喷洒、紧随其后的改性沥青混合料的摊铺、压路机碾压成型。本指导主要包括原材料性能要求、设计、施工、验收等各项内容。
关键字：集料、改性沥青混合料、改性乳化沥青、施工质量、安全
中图分类号：TF526文献标识码： A
1.施工材料选择及性能要求
1.1 粗集料：
所选粗集料应为典型高等级公路路面使用集料，满足我国关于抗滑表层的使用质量要求标准或在高等级路面表面层有成功应用的先例。直径大于4.75mm的粗集料必须满足表1的各项指标。玄武岩，辉绿岩，花岗岩，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 粗集料性能指标
指 标 单位 技术指标 试验方法
石料压碎值不大于 ％ 20 T 0316
洛杉矶磨耗损失不大于 ％ 26 T 0317
微型狄法尔磨耗损失 不大于 ％ 18 ASTM TP 58-00
粗集料的磨光值 PSV 不小于 % 42 T 0321
表观相对密度 不小于 t/m3 2.60① T 0304
吸水率不大于 ％ 2.0 T 0304
与沥青粘附性 不小于 级 5 T 0616
坚固性不大于 ％ 12 T 0314
单个破碎面 不小于 ％ 100 T 0361
两个或多个破碎面不小于 ％ 90 T 0361
针片状颗粒（3：1）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
％
％
％
15②
12
18 T 0312
水洗法
软石含量 不大于 ％ 3 T 0320
注：① 对于多孔玄武岩及视密度大于3.0t/m3的玄武岩，应慎用；对于二种掺配集料，如视密度差值大于0.2t/m3不宜混合使用。
② 针片状颗粒含量最好小于10%，绝对不能超过15%。
1.2 细集料：
直径小于4.75mm的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。性能指标满足表2要求。
表2 － 细集料 － 性能指标
项 目 单位 技术要求 试验方法
表观相对密度不小于 t/m3 2.50 T 0328
坚固性(>0.3mm部分)不小于 ％ 12 T 0340
含泥量(小于0.075mm的含量) 不大于 ％ 3 T 0333
砂当量不小于 ％ 65 T 0334
亚甲蓝值不大于 g/kg 25 T 0349
未压实空隙率不小于 % 40 T 0344
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3的要求。
表3 － 填料 － 性能指标
项目 技术要求 试验方法
表观相对密度t/m3 2.50min T 0352
含水量％ 1max T 0103烘干法
粒度范围
90～100
75～100 T 0351
外观 无团粒结块
亲水系数
塑性指数
加热安定性 实测记录 T 0355
注意：表1、2、3所列各项指标是集料选择的目标值，但不应被认为是选择集料的唯一依据。
1.4沥青粘结料：
性能必须满足同步薄层罩面系统整体设计要求，以实现系统的路用性能，同时，必须满足表4性能要求。
表4 －沥青粘结料－性能指标
试验 方法 技术要求
针入度, 25℃,100g,5s, 0.1mm ASTM D5 T 0604 2000 50 Min
软化点TR&B, ℃ ASTM D36 T 0606 2000 65 Min
密度15℃, g/cm3 ASTM D70 T 0603 1993 实测
延度 5℃, 5cm/min, cm ASTM D-113 T 0605 1993 30 Min
48h离析, ℃ ASTM D5976 T 0661 2000 2.5 Max
旋转粘度135℃, Pa.s ASTM D4402 T 0625 2000 3 Max
溶解度％ T 0607 99min
闪点 T 0611 230min
测力延度比4℃, 5cm/min,％ ASTM D226 0.3Min
弹性恢复25℃, ％ ASTM D6084-97 T 0662 2000 70 Min
旋转薄膜加热试验残留物
163℃, 75min 质量损失％ ASTM D2872 T 0610 1993 1.0 Max
针入度比％ ASTM D5 T 0604 2000 60 Min
延度5℃,5cm/min,cm ASTM D-113 T 0605 1993 20 Min
1.5聚合物改性乳化沥青：
性能必须满足同步薄层罩面系统整体设计要求，以实现系统的路用性能，同时，必须满足表5要求。
表5 －改性乳化沥青－性能指标
试验项目 单位 技术要求 试验方法
破乳速度 快裂 T0658
粒子电荷 阳离子(＋) T0653
筛上剩余量（1.18mm）不大于 ％ 0.05 T0652
粘度 赛波特粘度试验25℃ s 20 100 T 0623
沥青标准粘度C25，3 s T0621
蒸馏残留物性能试验 含量 不小于 ％ 63.0 T0651
针入度（100g，25℃,5s） dmm 60～150 T0604
软化点 不小于 ℃ 55 T0606
延度（10℃）不小于 cm 40 T0605
溶解度(三氯乙烯) 不小于 % 97.5 T0607
弹性恢复%, 10℃ % 60 T0662
贮存稳定性 1天不大于 % 1 T0655
备注：改性乳化沥青进行蒸馏试验时，必须达到最高温度204℃±5℃并保持15分钟。
2. 混合料设计
混合料设计集料配合比必须满足表6指标要求。
表6混合料矿料级配范围
级配类型 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(％)
16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
细粒式 同步薄层罩面-13 100 80-100 60-80 25-40 22-35 13-25 9-19 7-14 5-11 3-7
同步薄层罩面-10 100 80-100 25-40 22-35 13-25 9-19 7-14 5-11 3-7
混合料相应的技术要求如表7所示。
表7超薄磨耗层混合料技术要求
试 验 指 标 单位 技术标准 试验方法 备注
击实次数(双面) 次 50 T 0702
试件尺寸 mm φ101.6mm×63.5mm T 0702
空隙率VV 不小于 ％ 10 T 0705 体积法计算
稳定度MS 不小于 kN 6.0 T 0709
矿料间隙率VMA， 不小于 % >18.0 T 0709
析漏试验不大于 % 0.1 T 0732
混合料性能满足表8所示要求。
表8混合料配比检验指标
试 验 指 标 单位 技术标准 试验方法
水稳定性试验
冻融劈裂残留强度比大于 %
80
T 0729
表面构造深度 不小于 mm 1.0mm T 0731
车辙试验动稳定度不小于 次/mm 2000 T 0719
谢伦堡沥青析漏试验不大于 % 0.1 T 0732
试件渗水系数 不小于 ml/min 实测 T 0730
3.施工过程简介及施工质量控制
3.1 路面条件：
需要特别说明的是，同步薄层罩面系统主要用于预防性养护和矫正性养护，并不能作为结构补强层。同步薄层罩面系统对原路面的要求见附表1。
3.2 天气：
同步薄层罩面系统施工过程现场气温不得低于10℃，路面不能有积水。
3.3设备：
同步薄层罩面系统采用专用设备进行施工。必须包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、喷洒和计量系统、宽度可调节的振动熨平板等部分。设备能够一次性完成喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。可在喷洒后5秒钟内进行热沥青混合料摊铺。在热沥青混合料摊铺之前，履带或其它部位不能接触喷洒在路面上的。摊铺宽度可调，从而达到理想的路面效果。
3.4 摊铺：
（1）在60－800C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）同步薄层罩面-13型混合料，理想喷洒量约为1.10L/m2；同步薄层罩面-10型混合料，理想的摊铺量约为0.9 L/m2。针对具体项目，由专业实验室设计喷洒量，并在现场由工程师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150－1700C，在喷洒后摊铺, 热沥青混合料摊铺在所有喷洒表面上，并由电加热的振动熨平板进行熨平。
（4） 同步薄层罩面系统摊铺必须提前确定摊铺宽度及厚度，以便于工程量统计。
3.5 碾压：
同步薄层罩面系统碾压必须在路面温度降至900C之前进行。用9 - 12吨的双钢轮压路机碾压三次。压路机不能静止停留在刚刚摊铺好热沥青混合料表面上。必须在同步薄层罩面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500C之前不能开放交通。
3.6 质量控制：
施工方采用采用表9数据来进行质量控制和保持稳定性。
表9 －允许误差范围
通过指定筛孔百分率 同步薄层罩面-10 同步薄层罩面-13
方孔筛大小 允许误差％ 允许误差％
16mm － －
12.5 mm － ±5
9.5 mm ±5 －
4.75 mm ±4 ±4
2.36 mm ±4 ±4
1.18 mm － －
0.075mm ±1.0 ±1.0
沥青粘结料含量，％ ±0.3 ±0.3
厚度控制，mm ±3 ±5
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导要求。
4.工程验收
根据同步薄层罩面系统特殊的路面使用性能，结合我国热沥青混凝土路面的国家验收标准，建议以下测试内容：
项目 规范允许误差 规范
高速公路、一级公路 一般公路 每千米测点数 合格评定方法
厚度 ±3mm ±5mm 5 代表值满足
宽度 ±2cm ±3cm 20 单点测值
沥青用量 ±0.3% ±0.5% 1 单个测值
矿料级配 设计级配范围内 设计级配范围内 1 单个测值
构造深度 ≥1.0mm ≥0.8mm 1
摩擦系数BPN ≥45 ≥45 1
平整度 较原路面有提高 10 代表值满足
备注：由于专用摊铺机采用特殊的施工工艺，不需要检测压实度指标。建议通过无破损密度检测设备，测试已经成型的路面。
参考文献
【1】金仲秋.公路设计.北京：人民交通出版社，2003。
【2】中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）.北京：人民交通出版社，2004。
【3】中华人民共和国行业标准，公路沥青路面施工技术规范，北京，人民交通出版社，2004。
【4】中华人民共和国行业标准，公路沥青路面设计规范，北京，人民交通出版社，2004。
【5】张发祥.道路和桥梁工程.南京：河海大学出版社，2000。