CN103922645A - 一种沥青混合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青混合料及其制备方法，该沥青混合料由AH-90沥青，碎石、石屑、矿粉构成，采用该沥青混合料铺筑路面时，首先在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料；然后选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实；最后对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理；采用该沥青混合料铺筑的路面，高温抗老化性能、低温抗裂性能及抗车辙能力较好，结构密实、整体稳定性高，各项指标均优于普通改性沥青混凝土路面，适于交通量大和抗车辙要求高的公路，具有较强的推广与应用价值。
Description
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，尤其涉及一种沥青混合料及其制备方法。
背景技术
随着我国物流业的快速发展，交通量剧增，轮胎气压和轴载的增加，更严格的环境要求，以及新材料的层出不穷，许多完全满足现行规范的沥青路面仍发生了车辙和剥落，低温开裂等早期破坏，也就是说现行规范不能完全控制沥青路面的某些早期损坏。
Superpave是一个全新的、内容广泛的沥青混合料设计和分析体系，也是美国公路战略研究计划(SHRP)的一个成果，是开发基于性能的沥青胶结料规范和研究改进混合料设计方法，Superpave体系的特性是在于试验是在更能体现路面实际服务状况的温度和老化条件下进行的。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种沥青混合料及其制备方法，旨在解决现有的沥青路面操作车辙和剥落，低温开裂的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种沥青混合料，该沥青混合料是由下列重量份数比的原料制成的：0-5mm石屑：20-30mm碎石：10-20mm碎石：10-16mm碎石：5-10mm碎石：矿粉：沥青=23∶13∶21∶20∶21∶2∶3.9。
进一步，AH-90沥青的品质检验标准为：密度为1.023g/cm3，含蜡量0.5％，25℃时的针入度为96，软化点45.5℃，15℃时的延度大于100cm；
碎石的品质检验标准为：压碎值为19.7％，针片状为8.5％，含泥量为0.6％，软石含量为1.6％，磨耗值为20.6％，坚固性值为3.0％，与沥青粘附性为4；
石屑的品质检验标准为：砂当量为72％，密度为2.686g/cm3，亚甲蓝值为1％，坚固性：3％；
矿粉的品质检验标准为：密度为2.698g/cm3，亲水系数为0.6，塑性指数为3.2％，加热安定性为合格。
本发明的另一目的在于提供一种沥青混合料的制备方法，该沥青混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一，初选级配：首先调试选出粗，中，细三个级配，根据集料的性质，密度，和吸水率，计算出三个级配的初始用量，然后用初始用油量，选择单位压力0.6Mpa的旋转压实仪成型试件，且初始压实次数N初始=8次，设计压实次数N设计=100次N最大=160次，根据实验结果，计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4％时所需的沥青用量及相应的沥青混合料性质；
步骤二，级配评价：根据各个级配的估算沥青用量，根据旋转压实实验结果选择设计级配；
步骤三，根据选择的设计级配，以4.0,4.3,3.7的沥青用量；进行旋转压实试验，确定最佳沥青用量；
步骤四，根据设计级配和最佳沥青用量进行混合料的拌制，沥青加热温度控制在140℃，集料的加热温度控制在160℃～180℃，且保持矿质集料的温度在整个生产过程中基本保持恒定，沥青混合料的出厂温度控制在150℃～170℃；总拌和时间为50秒，干拌时间为5秒，混合料以拌合均匀，所有矿质颗粒应全部裹覆，拌合的混合料均匀一致，无花白料，无结团成块或严重的粗细骨料分离的现象，及时加盖帆布覆盖，如发现温度超过180℃或花白的异常现象混合料应予以废弃；
步骤五：对设计出的superpave混合料检验验证，合成级配，筛孔通过率偏差，沥青含量，配合比设计的检验指标也可采用控制。
进一步，该的沥青混合料的制备方法的沥青混合料路面的铺筑方法，包括以下步骤：
步骤一，在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料；
步骤二，对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理。
步骤三，选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实；
进一步，在步骤一中，在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料的具体实现方法为：
铺筑沥青混合料前，检查确认下层的质量，当下层质量不符合要求或未按要求规定洒布透层、粘层时，不得铺筑沥青面层；
采用两台同型号高密实摊铺机成梯队联合摊铺作业，相邻两幅之间应有重叠，重叠宽度宜为5厘米～10厘米，相邻两台摊铺机零距离摊铺，且不得造成前面摊铺混合料的冷却，上面层采用一台摊铺机全宽摊铺。
进一步，两台同型号高密实摊铺机的发动机功率不小于133kw，配套两纵一横自动调平系统和接触或非接触平衡梁，分料螺旋直径不小于420mm，高度可调；
摊铺机自动找平时，下面层采用由一侧钢丝绳引导的高程控制方式，钢丝直径不小于5mm，直线段每20米设钢筋支架，弯道每10米设钢筋支架，上面层宜采用浮动均衡梁控制方式的非接触平衡梁；
摊铺机应充分预热熨平板后开始作业，熨平板温度不低于120℃，不高于150℃，料位高于螺旋2／3位置稳定，且料位保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析，当熨平板所需厚度固定后，摊铺速度上、下面层不大于3m／min。
进一步，机械摊铺热拌沥青混合料时，环境温度应大于5℃，且处于持续升温的过程，同时沥青混合料的松铺系数控制为1.15～1.25。
进一步，在步骤二中，选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实的实现方法为：
沥青混合料摊铺之后立即进行初压，采用双轮压路机或振动压路机静压2遍或采用轮胎压路机碾压2遍，压实时将驱动轮面向摊铺机，初压后立即检查平整度和路拱，必要时予以修正；
初压后紧接着进行复压，用振动压路机和轮胎压路机复压；
复压之后紧接进行终压，采用双钢轮压路机或关闭振动的振动压路机碾压1～2遍，消除轮迹。
进一步，初压后紧接着进行复压，用振动压路机和轮胎压路机复压时，如果初压采用轮胎压路机，则复压采用振动压路机压2-3遍，如果初压不采用轮胎压路机，则复压先用轮胎压路机压1-2遍，振动压路机压2-3遍，在路面掺加纤维段沥青混合料应增加碾压1～2遍；
初压、复压及终压过程中，压路机的碾压长度应与摊铺速度相适应，并保持稳定，压路机每次由两端折回的位置应阶梯形的随摊铺机向前推进，折回处不应在同一断面上，在摊铺机连续摊铺的过程中，压路机不得随意停顿；
压路机无法压实的构造物接头、拐弯死角、加宽部分及路边缘局部地区，应采用振动夯板压实；
振动压路机应严格控制碾压速度，初压双钢轮压路机限压力不宜小于350N／cm，轮胎压路机胎压不小于0.5MPa，轮胎压力应均衡一致，并不得破损。
进一步，在步骤三中，对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理时，在施工缝及构造物两端的连接处的接缝应平顺，铺筑工作的安排应使纵向、横向接缝少一些；
摊铺时梯队作业的纵向接缝采用热接缝，并应是连续和平行的直线，纵向接缝上下层间应有错位，并不少于15cm，施工时应将已铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，在最后作跨缝碾压；
横向接缝与铺筑方向成直角，严禁用斜接缝，横缝在上下层间不能重叠，至少错开1.0m，应成一垂直良好的边缘，下次摊铺前应在末端垂直边缘涂刷粘层沥青，并注意调整平板高度，为碾压留出预留量；
横向接缝的碾压应先用双轮压路机进行横向碾压，碾压带的外侧应放置供压路机行驶的垫，碾压时压路机应位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度宜为15cm，每压一遍向新铺混合料移动15～20厘米，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。
本发明提供的沥青混合料及其制备方法，该沥青混合料由AH-90沥青，碎石、石屑、矿粉构成，采用该沥青混合料铺筑路面时，首先在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料；然后选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实；最后对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理；采用该沥青混合料铺筑的路面，高温抗老化性能、低温抗裂性能及抗车辙能力较好，结构密实、整体稳定性高，各项指标均优于普通改性沥青混凝土路面，适于交通量大和抗车辙要求高的公路，具有较强的推广与应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的沥青混合料的制备方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的沥青混合料路面的铺筑方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
本发明实施例是这样实现的，一种沥青混合料，该沥青混合料是由下列重量份数比的原料制成的：0-5mm石屑：20-30mm碎石：10-20mm碎石：10-16mm碎石：5-10mm碎石：矿粉：沥青=23∶13∶21∶20∶21∶2∶3.9。
AH-90沥青的品质检验标准为：密度为1.023g/cm3，含蜡量0.5％，25℃时的针入度为96，软化点45.5℃，15℃时的延度大于100cm；
碎石的品质检验标准为：压碎值为19.7％，针片状为8.5％，含泥量为0.6％，软石含量为1.6％，磨耗值为20.6％，坚固性值为3.0％，与沥青粘附性为4；
石屑的品质检验标准为：砂当量为72％，密度为2.686g/cm3，亚甲蓝值为1％，坚固性：3％；
矿粉的品质检验标准为：密度为2.698g/cm3，亲水系数为0.6，塑性指数为3.2％，加热安定性为合格。
如图1所示，本发明实施例的沥青混合料的制备方法，该沥青混合料的制备方法包括以下步骤：
S101：材料选择和取样；
S102：材料试验；
S103：确定试验温度；
S104：在工程设计级配范围内选择粗，中，细三种级配的矿质混合料；
S105：旋转压实法优选级配和进行沥青最佳用量设计；
S106：沥青混合料的拌合；
具体步骤如下：
步骤一，初选级配：首先调试选出粗，中，细三个级配，根据集料的性质(密度，和吸水率)计算出三个级配的初始用量，然后用初始用油量，选择单位压力0.6Mpa的旋转压实仪成型试件，且初始压实次数N初始=8次，设计压实次数N设计=100次N最大=160次，根据实验结果，计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4％时所需的沥青用量及相应的沥青混合料性质；
步骤二，级配评价：根据各个级配的估算沥青用量。根据旋转压实实验结果选择设计级配。
步骤三，根据选择的设计级配，以4.0,4.3,3.7的沥青用量。进行旋转压实试验，确定最佳沥青用量。
步骤四，根据设计级配和最佳沥青用量进行混合料的拌制，沥青加热温度控制在140℃左右，集料的加热温度控制在160℃-180℃，且保持矿质集料的温度在整个生产过程中基本保持恒定，沥青混合料的出厂温度控制在150℃-170℃，总拌和时间为50秒，其中干拌时间为5秒，混合料以拌合均匀，所有矿质颗粒应全部裹覆，拌合的混合料均匀一致，无花白料，无结团成块或严重的粗细骨料分离的现象。派专人在出厂前对沥青混合料进行温度控制，及时加盖帆布覆盖，如发现温度超过180℃或花白的异常现象混合料应予以废弃。
步骤五：对设计出的superpave混合料(合成级配，筛孔通过率偏差，沥青含量，配合比设计的检验指标也可采用控制)检验验证。
图2示出了本发明实施例提供的沥青混合料路面的铺筑方法的实现流程。
该沥青混合料路面的铺筑方法包括以下步骤：
步骤S201，在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料；
步骤S202，选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实；
步骤S203，对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理。
在本发明实施例中，在步骤S201中，在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料的具体实现方法为：
铺筑沥青混合料前，检查确认下层的质量，当下层质量不符合要求或未按要求规定洒布透层、粘层时，不得铺筑沥青面层；
采用两台同型号高密实摊铺机成梯队联合摊铺作业，相邻两幅之间应有重叠，重叠宽度宜为5～10厘米，相邻两台摊铺机宜零距离摊铺，且不得造成前面摊铺混合料的冷却，上面层采用一台摊铺机全宽摊铺。
在本发明实施例中，两台同型号高密实摊铺机的发动机功率≥133kw，具有速度、输料、料位、频率、振幅、停机防降、起步防升的全自动控制功能，配套两纵一横自动调平系统和接触或非接触平衡梁，分料螺旋直径≥420mm，高度可调；
摊铺机自动找平时，下面层采用由一侧钢丝绳引导的高程控制方式，钢丝直径不小于5mm，直线段每20米设钢筋支架，弯道每10米设钢筋支架，上面层宜采用浮动均衡梁控制方式的非接触平衡梁；
摊铺机应充分预热熨平板后开始作业，熨平板温度不低于120℃，不高于150℃，摊铺沥青混合料应缓慢、均匀、连续不间断，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿；摊铺速度应根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定，摊铺机螺旋布料器应连续转动，料位高于螺旋2／3位置稳定，且料位保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析，当熨平板所需厚度固定后，不得随意调整，螺旋分料器的高度应与材料类型、铺层厚度适应，应按摊铺材料特性和厚度调整工作装置的振频和振幅，摊铺速度上、下面层不大于3m／min。
在本发明实施例中，机械摊铺热拌沥青混合料时，环境温度应大于5℃，且处于持续升温的过程，同时沥青混合料的松铺系数控制为1.15～1.25。
在本发明实施例中，在步骤S202中，选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实的实现方法为：
沥青混合料摊铺之后立即进行初压，采用双轮压路机或振动压路机静压2遍或采用轮胎压路机碾压2遍，压实时将驱动轮面向摊铺机，初压后立即检查平整度和路拱，必要时予以修正；
初压后紧接着进行复压，用振动压路机和轮胎压路机复压；
复压之后紧接进行终压，采用双钢轮压路机或关闭振动的振动压路机碾压1～2遍，消除轮迹。
在本发明实施例中，初压后紧接着进行复压，用振动压路机和轮胎压路机复压时，如果初压采用轮胎压路机，则复压采用振动压路机压2-3遍，如果初压不采用轮胎压路机，则复压先用轮胎压路机压1-2遍，振动压路机压2-3遍，在路面掺加纤维段沥青混合料应增加碾压1～2遍；
初压、复压及终压过程中，压路机的碾压长度应与摊铺速度相适应，并保持稳定，压路机每次由两端折回的位置应阶梯形的随摊铺机向前推进，折回处不应在同一断面上，在摊铺机连续摊铺的过程中，压路机不得随意停顿；
压路机无法压实的构造物接头、拐弯死角、加宽部分及路边缘局部地区，应采用振动夯板压实；
振动压路机应严格控制碾压速度，初压双钢轮压路机限压力不宜小于350N／cm，轮胎压路机胎压不小于0.5MPa，轮胎压力应均衡一致，并不得破损。
在本发明实施例中，在步骤S203中，对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理时，在施工缝及构造物两端的连接处的接缝应平顺，铺筑工作的安排应使纵向、横向接缝少一些；
摊铺时梯队作业的纵向接缝采用热接缝，并应是连续和平行的直线，纵向接缝上下层间应有错位，并不少于15cm，施工时应将已铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，在最后作跨缝碾压；
横向接缝与铺筑方向成直角，严禁用斜接缝，横缝在上下层间不能重叠，至少错开1.0m，应成一垂直良好的边缘，下次摊铺前应在末端垂直边缘涂刷粘层沥青，并注意调整平板高度，为碾压留出预留量；
横向接缝的碾压应先用双轮压路机进行横向碾压，碾压带的外侧应放置供压路机行驶的垫，碾压时压路机应位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度宜为15cm，每压一遍向新铺混合料移动15～20厘米，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
本发明提供的沥青混合料路面的铺筑方法根据工程所在地的气候和设计交通量，把材料选择与混合料设计都考虑在内，本发明要求在设计沥青路面时，充分考虑在服务期内温度对路面的影响，要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能的要求，不产生过量的车辙；在路面最低设计温度时，能满足低温性能的要求，避免或减少低温开裂；在常温范围内控制疲劳开裂。
对于沥青胶结料，采用旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和站与摊铺过程中的老化；采用压力老化容器模拟沥青在路面使用过程中的老化；对于集料，在进行沥青混合料集料级配设计时，采用控制点与限制区的概念来限定、优选试验级配设计；对于沥青混合料试件采用旋转压实仪制备；在试件压实过程中，记录旋转压实次数与试件高度的关系，从而对沥青混合料的体积特性进行评价。
根据选定的原材料进行各项密度、筛分、棱角性、针片状、磨耗等原材指标试验。
根据级配控制点、限制区控制要求，试配三条粗、中、细级配。原则上三条曲线都应在控制点之内，限制区之外，一般级配曲线都是在限制区下方，但不建议级配通过限制区上方。
试拌合成级配确定之后，根据比例计算集料混合料的合成毛体积密度和合成表观密度。
通过旋转压实仪压实试样和确定每种试拌合成级配的体积特性，进行试拌合成级配的评估，每种级配至少旋转压实两个试样，用于旋转压实的试拌混合料沥青用量可以用相似材料的经验为基础作估计。
本发明提供的本发明提供的沥青混合料路面的铺筑方法的流程：
材料检验→设计配合比→施工现场配合比→施工→检验。
材料检验：
AH-90沥青品质检测％
| 检测项目 | 密度 | 含蜡量 | 针入度(25℃) | 软化点 | 延度(15℃) |
| 检测结果 | 1.023g／cm3 | 0.5％ | 96(0.1mm) | 45.5℃ | >100 |
碎石品质检测
| 压碎值 | 针片状 | 含泥量 | 软石含量 | 磨耗值 | 坚固性值 | 与沥青粘附性 |
| 19.7％ | 8.5％ | 0.6％ | 1.6％ | 20.6％ | 3.0％ | 4 |
石屑品质检测
| 砂当量 | 密度 | 亚甲蓝值 | 棱角性 |
| 72.0％ | 2.686g／cm3 | 3％ | 38 |
矿粉品质检测
| 密度 | 亲水系数 | 塑性指数 | 加热安定性 |
| 2.691g／cm3 | 0.6 | 3.2％ | 合格 |
石屑品质检测
| 砂当量 | 密度 | 亚甲蓝值 | 棱角性 |
| 74 | 2.686 | 20.2 | 38 |
矿粉品质检测
| 密度 | 亲水系数 | 塑性指数 | 加热安定性 |
| 2.698 | 0.85 | 3.2 | 合格 |
设计掺配比例
设计配合比
| 20-30mm碎石 | 10-20mm碎石 | 10-16mm碎石 | 5-10mm碎石 | 0-5石屑 | 矿粉 | 沥青 |
| 7 | 17 | 18 | 21 | 24 | 5 | 3.9 |
所有原材料全部集中厂拌。
沥青混合料的运输：采用干净有金属底板大型自卸汽车运输，其载重吨位不宜小于15吨，其数量和运输能力能满足摊铺速度并有富余，保证施工过程中的摊铺机前有卸料车等待卸料，以保证连续摊铺；车厢应清扫干净，建议车厢防粘采用专用隔离剂。从拌和机向运料车上装料时，应防止粗细集料离析，应尽量缩短出料口到车厢的装料距离，每卸一斗混合料应挪动一下汽车位置，装料次数至少3次。运料车需采用覆盖蓬布或棉毯等保温、防雨、防污染的措施。运料车应在摊铺机前10～30厘米处停车，不得撞击摊铺机，卸料过程中应挂空档，靠摊铺机推动前进。在摊铺现场应凭运料单收料，并检查沥青混合料的质量，如混合料的颜色是否均匀，有无结团或严重离析现象，温度是否在允许的范围内，如混合料温度过高或过低，应该废弃不用，已结块或已遭雨淋的混合料也应废弃不用。
摊铺施工：
1、配置两台近几年生产的同型号国际著名品牌高密实摊铺机，发动机功率≥133kw，具有速度、输料、料位、频率、振幅、停机防降、起步防升等全自动控制功能；配套两纵一横自动调平系统和接触或非接触平衡梁。分料螺旋直径≥420mm，高度可调，工况良好。
2、铺筑沥青混合料前，应检查确认下层的质量，当下层质量不符合要求，或未按要求规定洒布透层、粘层时，不得铺筑沥青面层。
3、热拌沥青混合料采取机械摊铺，公路下面层采用两台摊铺机成梯队作业，进行联合摊铺，相邻两幅之间应有重叠，重叠宽度宜为5～10厘米，相邻两台摊铺机“宜零距离”摊铺，且不得造成前面摊铺混合料的冷却；上面层采用一台摊铺机全宽摊铺。摊铺机自动找平时，下面层采用由一侧钢丝绳引导的高程控制方式，钢丝直径不小于5mm，直线段每20米设钢筋支架，弯道每10米设钢筋支架，上面层宜采用浮动均衡梁控制方式，上面层采用非接触式均衡梁。
4、路面面层施工应在环境温度大于5℃，且处于持续升温的过程中施工，气温低于5℃时不得进行沥青路面的摊铺。
5、沥青混合料摊铺时的温度应满足有关规范及设计要求。
6、沥青混合料的松铺系数应根据实际的混合料类型、施工机械和施工工艺等由试铺试压确定，摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，并按有关规定进行校验，不符合要求时应根据铺筑情况及时进行调整，一般沥青混合料的松铺系数为1.15～1.25。
7、摊铺机应充分预热熨平板后开始作业，熨平板温度不低于120℃，不高于150℃，摊铺沥青混合料应缓慢、均匀、连续不间断。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度应根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定，摊铺机螺旋布料器应连续转动，料位高于螺旋2／3位置稳定，且料位保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析，当熨平板所需厚度固定后，不得随意调整，螺旋分料器的高度应与材料类型、铺层厚度适应，应按摊铺材料特性和厚度调整工作装置的振频和振幅。摊铺速度上、下面层不大于3m／min。
碾压成型：
1、压实应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤
2、道路沥青混合料压实宜采用双钢轮振动压路机、轮胎压路机等机械，配备的压路机应符合有关文件的规定，同时满足每个作业面不少于3台用于沥青路面施工的双钢轮振动压路机，使用质量11～13t，其振幅0.3～0.8mm可调，频率40～60Hz，两台单轮质量大于1.5t的胶轮压路机，一台小型振动压路机或夯板。
3、混合料的压实：混合料摊铺刮平后应立即进行检查，对不合格之处及时处理，随后进行充分、均匀地压实。碾压程序按试验路确定的程序进行，碾压分初压、复压和终压三个阶段。压路机行走的速度应符合下表的规定。
压路机碾压速度(km／h)
初压：摊铺之后立即进行，应尽可能在高的温度下紧跟摊铺机碾压，用双轮压路机或振动压路机静压2遍或采用轮胎压路机碾压2遍，压实时应将驱动轮面向摊铺机，初压后立即检查平整度和路拱，必要时予以修正。
复压：初压后紧接着进行复压，用振动压路机和轮胎压路机完成。如初压采用轮胎压路机，复压采用振动压路机压2-3遍，如初压不采用轮胎压路机，复压先用轮胎压路机压1-2遍，振动压路机压2-3遍，使其达到要求的压实度，在路面掺加纤维段沥青混合料应增加碾压1～2遍。
终压：复压之后紧接进行终压，采用双钢轮压路机或关闭振动的振动压路机碾压1～2遍，消除轮迹。
具体压路机组合及碾压遍数由试验段经试压检验后确定。
4、压路机的碾压长度应与摊铺速度相适应，并保证大体稳定，压路机每次由两端折回的位置应阶梯形的随摊铺机向前推进，折回处不应在同一断面上，在摊铺机连续摊铺的过程中，压路机不得随意停顿。
5、对压路机无法压实的桥梁、挡土墙等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区，应采用振动夯板压实。
6、振动压路机应严格控制碾压速度，初压双钢轮压路机限压力不宜小于350N／cm，轮胎压路机胎压不小于0.5MPa，轮胎压力应均衡一致，并不得破损。
7、碾压完成后，沥青混凝土面层应达到规定的压实度和平整度要求。
接缝处理：
1、在施工缝及构造物两端的连接处操作应仔细，接缝应平顺，铺筑工作的安排应使纵向、横向接缝少一些。
2、摊铺时梯队作业的纵向接缝采用热接缝，并应是连续和平行的直线，施工时应将已铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，在最后作跨缝碾压。
3、纵向接缝，上下层间应有错位，并不少于15cm.
4、横缝，由于工作中断或当天工作结束，摊铺材料的末端已经冷却，应做成一道横缝。横缝和铺筑方向大致成直角，严禁用斜接缝。横缝在上下层间不能重叠，至少错开1.0m，应成一垂直良好的边缘，下次摊铺前应在末端垂直边缘涂刷适量粘层沥青，并注意调整平板高度，为碾压留出预留量。
5、横向接缝的碾压应先用双轮压路机进行横向碾压，碾压带的外侧应放置供压路机行驶的垫，碾压时压路机应位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度宜为15cm，然后每压一遍向新铺混合料移动15～20厘米，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。
主要施工设备及检测仪器表
主要施工设备(表1)
主要施工设备表1
| 名称 | 型号 | 数量 | 性能功率 |
| 沥青拌和站 | 中交西筑JD4000型 | 1套 | 400T／h |
| 沥青摊铺机 | ABG8820 | 两台 | 12m |
| 双钢轮压路机 | 三一重工 | 两台 | 13T |
| 轮胎压路机 | 徐工XP302 | 两台 | 32T |
| 装载机 | ZL50型 | 4台 | |
| 洒水车 | 18T | 两台 | |
| 自卸车 | 45t | 10台 |
主要试验、检测设备(表2)
主要试验、检测设备表2
| 机械名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 |
| 水准仪 | DSZ2 | 台 | 2 |
| 米直尺 | 把 | 2 | |
| 马歇尔成型仪 | 台 | 1 | |
| 马歇尔试验仪 | HDMS-20A | 台 | 1 |
| 静水力学天平 | SJ-5kg-1 | 台 | 1 |
| 路面材料强度试验仪 | CBR | 台 | 1 |
| 电动击实仪 | DJD-1 | 台 | 1 |
| 最大理论密度仪 | 台 | 1 | |
| 针入度仪 | HDLZ-IV型 | 台 | 1 |
| 软化度仪 | HDLR-3 | 台 | 1 |
| 延度仪 | HDLD-III | 台 | 1 |
| 路面钻芯取样机 | ZZHF-160 | 台 | 1 |
| 电子天平 | JY5000g | 台 | 1 |
| 电子天平 | JA6100 | 台 | 1 |
| 电子分析天平 | MP200A | 台 | 1 |
| 温度计 | 支 | 40 |
劳动力组织(表3)
劳动力组表3
| 序号 | 工种名称 | 数量 | 工作内容 | 备注 |
| 1 | 项目经理 | 1 | 施工组织管理 | |
| 2 | 路面施工队长 | 1 | 现场施工管理 | |
| 3 | 专职安全员 | 1 | 现场安全管理 | |
| 4 | 现场施工员 | 2 | 现场技术管理 | |
| 5 | 质量检查员 | 2 | 现场质量管理 | |
| 6 | 试验员 | 2 | 现场检测 | |
| 7 | 普工 | 20 | 现场施工 |
质量控制：
质量标准：严格按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ040-2004)及《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80／1-2004)进行检测。
沥青混凝土面层实测项目
实测数据表明，分项工程合格率100％，分部工程评定为优良工程。
质量控制措施：建立健全工地试验、质量检查及工序间的交接验收等项目制度；试验、检验应做到原始记录齐全，数据真实可靠；沥青、矿粉、各种碎石按规定存放保管，需有标识牌，防止错用；沥青、矿粉存放于储料罐，防止侵蚀和受潮；出厂超过三个月的沥青应复试；矿粉不得受潮和变质；面层压实度不足或压实度不均匀，压实度标准偏差大，是影响面层结构安全的质量大事。除了在运输、摊铺、碾压等各个环节要严格加强控制外，还对生产厂家的各种材料的质量和配合比及原材料计量进行抽查，使质量得到全过程的有效控制；定人定位，分工明确，严格按操作程序施工。现场值班管理人员跟踪监督，严格检查，发现问题及时处理，并做好记录；交接班时，上一班必须向下一班交底现场情况和应注意事项。对每个班次施工段落应做好标记、记录，以便责任分清。
安全措施：
加强组织领导，建立健全安全管理机构，组织全体管理人员和技术工人认真学习安全操作规程和有关规定，提高工人安全意识，教育员工树立“安全为了生产，生产必须安全”的思想，做到人人关心安全生产，并制定具体的规章制度和管理办法，结合施工特点，有针对性采取预防措施，防患于未然。
项目部设置专职安全员，组织实施对该项目的安全管理，建立安全岗位责任制，确保施工安全贯穿整个施工过程。每天对工地进行安全巡查，及时发现问题，指正工地的各种不安全因素，并给予纠正。加强安全保卫工作，杜绝打架、斗殴等事件的发生。
机械设备的布局要合理，操作者严格遵守安全操作规程，操作前对设备进行安全检查，机械设备严禁带故障运行。车辆要经常检修，保持完好，动力机械必须由考试合格并持有合格证的司机上岗。严禁非司机开车，严禁酒后开车。
易燃、易爆物品按规定存放，设专人防守，危险区要设有栏杆和标志，备齐消防器材，并能防盗。
环保措施：
按照国际ISO14001环境管理体系要求建立现场环境保护管理机构，加强对工人的环境保护教育。
现场施工注意粉尘污染，尽量降到最低极限，达到环保要求。对施工便道经常洒水保持湿润，避免过往车辆影响到农作物的正常生长。
加强环保教育，宣传有关环保政策，强化职工的环保意识，使保护环境成为参建职工的自觉行为。
材料每次出厂应清理运输车厢及摊铺机下料斗，防止混合料遗洒掺杂；
材料运输车运输材料时，不得争先抢道，装车不应过满；卸车时应有挡车措施，不得用力倒车，以撞碰摊铺机伤人、破坏正常摊铺厚度；
工程废弃物应及时清运，保持工完场清。
效益分析：乌海市海南区G109和S217连接线一级公路一期工程将本发明提供的沥青混合料路面的铺筑方法用于沥青混凝土面层的铺筑取得了良好的经济和社会效益。
直接经济效益：本发明可以解决沥青路面早期损坏，提高沥青路面质量，延长使用寿命。根据我国高速公路沥青路面养护统计资料，沥青路面发生早期损坏后，一般平均每年每公里养护费用为10-15万元，按照施工工程的规模和最低养护费用计算总共节约经费500万元。同时根据有关研究结果，沥青路面因设计、施工工艺不当可使用路面使用寿命大幅降低，最高达66％，即实际使用寿命只有设计寿命的34％。我国沥青路面设计寿命为15年，按照平均值计算沥青使用寿命降低5年，采用本发明修筑的沥青路面可延长使用寿命，此经济效益无法估量。
间接经济效益：养护费用降低，沥青路面使用寿命延长约5年，可以延长大修、养护周期，长期来看减少了养护次数，可以节约大量的养护费用；节约了乘客路途时间，提高了路面的耐久性和路面均匀性，使用性能稳定，车辆可以保持较高速度行驶，减少了路途时间；提高了路面质量，减少了汽车损耗，由于沥青路面水稳定性提高，路面使用性能大为改善，可以减少车辆行驶的油耗；由于路面平整度好，提高了行车舒适性和安全性，减少了汽车颠簸的机械损耗和轮胎损耗，延长了使用寿命；提高了路面行驶性能，减少了交通事故，由于路面平整度和耐久性好，抗滑能力强，大大减少了突发安全事故的概率，减少交通事故所产生的损失费；保护环境，预计沥青路面试验周期延长5年，每100年大修次数有10次减少到7次，减少了大量沥青路面废料，有利于环境保护，具有良好的社会效益。
应用实例：
乌海市海南区G109和S217连接线一级公路一期工程
工程概况：乌海市海南区G109和S217连接线一级公路一期工程，位于乌海市经济开发区低碳产业园区北部，是该产业园区的北环线，同时也是G109与S217连接线一级公路的组成部分。该公路建设成后作为园区北环线，贯穿整个园区北部，是各种原材料的主要通道之一，可以为园区建设提供交通保障。园区向西延伸与G109连接线后，形成该地区的又一个南北通道，整体提高了地区交通的通达性与便捷性，是地区干线公路网的重要组成部分；本合同段路线起点：K0+000(规划西环路中线)，路线终点：K7+764.126(规划南北大道中线)。
本工程预留出起终点两个平面交叉口范围，即工程修筑起点：K0+076.154，工程修筑终点K7+709.969，工程修筑长7.634km。主要工程内容包括：路基、路面工程7.634km；9道1-1.5m圆管涵、安全设施工程等。
应用效果：在乌海市海南区G109和S217连接线一级公路一期工程施工中，采用本发明提供的沥青混合料路面的铺筑方法，本工程共有沥青混凝土共计28283m3，直接经济效益为500余万元，且施工质量优良、节约水资源，符合国家规范要求，成果显著。
乌海市海南至乌达一级公路工程第二合同段
工程概况：乌海市海南至乌达一级公路工程第二合同段，是乌海市的重要横向骨架之一，横向连接乌海市海南区与乌达区，起点连接新地至西来峰运煤公路，是海南区连接乌达重载车辆的主要通道，也是乌海市重在车辆的外环线。本合同承担乌海市海南至乌达一级公路工程第二合同段范围K5+000-K15+000范围内所有路基、桥涵、路面以及附属结构的所有工程的施工。
应用效果：在乌海市海南至乌达一级公路工程第二合同段施工中，采用本发明提供的沥青混合料路面的铺筑方法，本工程共有沥青混凝土共计17829m3，直接经济效益为280余万元，且施工质量优良，符合国家规范要求，成果显著。
海南至拉僧庙道路工程
工程概况：海南至拉僧庙道路工程，位于海南区西南部，自北向南跨拉僧庙河槽，途径海南污水处理厂、终点接G109一级公路。路线起点位于拉-海惠线K15+000处，跨拉僧庙河槽、沿污水处理厂北侧自西向东终点接G109上，路线全长4.869km范围内所有路基、桥涵、路面及附属结构的所有工程的施工。
应用效果：在海南至拉僧庙道路工程施工中，采用本发明提供的沥青混合料路面的铺筑方法，本工程共有沥青混凝土共计15581m3，直接经济效益为230余万元，且施工质量优良、节约水资源，符合国家规范要求，成果显著。
本发明实施例提供的沥青混合料及其制备方法，该沥青混合料由AH-90沥青，碎石、石屑、矿粉构成，采用该沥青混合料铺筑路面时，首先在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料；然后选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实；最后对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理；采用该沥青混合料铺筑的路面，高温抗老化性能、低温抗裂性能及抗车辙能力较好，结构密实、整体稳定性高，各项指标均优于普通改性沥青混凝土路面，适于交通量大和抗车辙要求高的公路，具有较强的推广与应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种沥青混合料，其特征在于，该沥青混合料是由下列重量份数比的原料制成的：0-5mm石屑：20-30mm碎石：10-20mm碎石：10-16mm碎石：5-10mm碎石：矿粉：沥青=23∶13∶21∶20∶21∶2∶3.9。
2.如权利要求1所述的沥青混合料，其特征在于，AH-90沥青的品质检验标准为：密度为1.023g/cm3，含蜡量0.5％，25℃时的针入度为96，软化点45.5℃，15℃时的延度大于100cm；
碎石的品质检验标准为：压碎值为19.7％，针片状为8.5％，含泥量为0.6％，软石含量为1.6％，磨耗值为20.6％，坚固性值为3.0％，与沥青粘附性为4；
石屑的品质检验标准为：砂当量为72％，密度为2.686g/cm3，亚甲蓝值为1％，坚固性：3％；
矿粉的品质检验标准为：密度为2.698g/cm3，亲水系数为0.6，塑性指数为3.2％，加热安定性为合格。
3.一种沥青混合料的制备方法，其特征在于，该沥青混合料的制备方法包括以下步骤：
步骤一，初选级配：首先调试选出粗，中，细三个级配，根据集料的性质，密度，和吸水率，计算出三个级配的初始用量，然后用初始用油量，选择单位压力0.6Mpa的旋转压实仪成型试件，且初始压实次数N初始=8次，设计压实次数N设计=100次N最大=160次，根据实验结果，计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4％时所需的沥青用量及相应的沥青混合料性质；
步骤二，级配评价：根据各个级配的估算沥青用量，根据旋转压实实验结果选择设计级配；
步骤三，根据选择的设计级配，以4.0,4.3，3.7的沥青用量；进行旋转压实试验，确定最佳沥青用量；
步骤四，根据设计级配和最佳沥青用量进行混合料的拌制，沥青加热温度控制在140℃，集料的加热温度控制在160℃～180℃，且保持矿质集料的温度在整个生产过程中基本保持恒定，沥青混合料的出厂温度控制在150℃～170℃；总拌和时间为50秒，干拌时间为5秒，混合料以拌合均匀，所有矿质颗粒应全部裹覆，拌合的混合料均匀一致，无花白料，无结团成块或严重的粗细骨料分离的现象，及时加盖帆布覆盖，如发现温度超过180℃或花白的异常现象混合料应予以废弃；
步骤五：对设计出的superpave混合料检验验证，合成级配，筛孔通过率偏差，沥青含量，配合比设计的检验指标也可采用控制。
4.如权利要求3所述的沥青混合料的制备方法，其特征在于，该的沥青混合料的制备方法的沥青混合料路面的铺筑方法，包括以下步骤：
步骤一，在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料；
步骤二，对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理；
步骤三，选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实。
5.如权利要求4所述的沥青混合料的制备方法，其特征在于，在步骤一中，在检查确认下层质量符合条件的前提下，采取机械摊铺热拌沥青混合料的具体实现方法为：
铺筑沥青混合料前，检查确认下层的质量，当下层质量不符合要求或未按要求规定洒布透层、粘层时，不得铺筑沥青面层；
采用两台同型号高密实摊铺机成梯队联合摊铺作业，相邻两幅之间应有重叠，重叠宽度宜为5厘米～10厘米，相邻两台摊铺机零距离摊铺，且不得造成前面摊铺混合料的冷却，上面层采用一台摊铺机全宽摊铺。
6.如权利要求5所述的沥青混合料的制备方法，其特征在于，两台同型号高密实摊铺机的发动机功率不小于133kw，配套两纵一横自动调平系统和接触或非接触平衡梁，分料螺旋直径不小于420mm，高度可调；
摊铺机自动找平时，下面层采用由一侧钢丝绳引导的高程控制方式，钢丝直径不小于5mm，直线段每20米设钢筋支架，弯道每10米设钢筋支架，上面层宜采用浮动均衡梁控制方式的非接触平衡梁；
摊铺机应充分预热熨平板后开始作业，熨平板温度不低于120℃，不高于150℃，料位高于螺旋2／3位置稳定，且料位保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析，当熨平板所需厚度固定后，摊铺速度上、下面层不大于3m／min。
7.如权利要求5所述的沥青混合料路面的制备方法，其特征在于，机械摊铺热拌沥青混合料时，环境温度应大于5℃，且处于持续升温的过程，同时沥青混合料的松铺系数控制为1.15～1.25。
8.如权利要求5所述的沥青混合料路面的制备方法，其特征在于，在步骤二中，选择合理的压路机组合方式压实摊铺的沥青混合料路面，并分阶段充分、均匀地压实的实现方法为：
沥青混合料摊铺之后立即进行初压，采用双轮压路机或振动压路机静压2遍或采用轮胎压路机碾压2遍，压实时将驱动轮面向摊铺机，初压后立即检查平整度和路拱，必要时予以修正；
初压后紧接着进行复压，用振动压路机和轮胎压路机复压；
复压之后紧接进行终压，采用双钢轮压路机或关闭振动的振动压路机碾压1～2遍，消除轮迹。
9.如权利要求8所述的沥青混合料路面的制备方法，其特征在于，初压后紧接着进行复压，用振动压路机和轮胎压路机复压时，如果初压采用轮胎压路机，则复压采用振动压路机压2-3遍，如果初压不采用轮胎压路机，则复压先用轮胎压路机压1-2遍，振动压路机压2-3遍，在路面掺加纤维段沥青混合料应增加碾压1～2遍；
初压、复压及终压过程中，压路机的碾压长度应与摊铺速度相适应，并保持稳定，压路机每次由两端折回的位置应阶梯形的随摊铺机向前推进，折回处不应在同一断面上，在摊铺机连续摊铺的过程中，压路机不得随意停顿；
压路机无法压实的构造物接头、拐弯死角、加宽部分及路边缘局部地区，应采用振动夯板压实；
振动压路机应严格控制碾压速度，初压双钢轮压路机限压力不宜小于350N／cm，轮胎压路机胎压不小于0.5MPa，轮胎压力应均衡一致，并不得破损。
10.如权利要求8所述的沥青混合料路面的制备方法，其特征在于，在步骤三中，对机械摊铺热拌沥青混合料过程中的纵向接缝、横向接缝进行修复处理时，在施工缝及构造物两端的连接处的接缝应平顺，铺筑工作的安排应使纵向、横向接缝少一些；
摊铺时梯队作业的纵向接缝采用热接缝，并应是连续和平行的直线，纵向接缝上下层间应有错位，并不少于15cm，施工时应将已铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，在最后作跨缝碾压；
横向接缝与铺筑方向成直角，严禁用斜接缝，横缝在上下层间不能重叠，至少错开1.0m，应成一垂直良好的边缘，下次摊铺前应在末端垂直边缘涂刷粘层沥青，并注意调整平板高度，为碾压留出预留量；
横向接缝的碾压应先用双轮压路机进行横向碾压，碾压带的外侧应放置供压路机行驶的垫，碾压时压路机应位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度宜为15cm，每压一遍向新铺混合料移动15～20厘米，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。
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