f40-2004《公路沥青路面施工技术规范》条文说明

'F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》条文说明公路沥青路面施工技术规范条文说明共6760页第64页附件：公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-<>2004)条文说明公路沥青路面施工技术规范条文说明1总则1>.0>.1本条规定制订本规范的目的，是为贯彻沥青路面“精心施工，质量第一”的方针，保证沥青路面的施工质量，使铺筑的沥青路面坚实、耐久、平整、稳定，提供安全、舒适、顺畅的交通条件。这也是评价沥青路面的性能的标准。1>.0>.4沥青路面施工必须有详细的施工组织设计，施工组织设计不能仅仅为了应付招标，而应该真正按照设计去做。现在有的工程组织管理混乱，不按科学规律管理，建设“形象”工程、“业绩”工程，随便要求缩短工期，赶工、抢工，成为路面早期损坏的重要原因。因此在这一条专门提出了合理工期。本条还规定不得在低于最低气温和施工遇雨时施工，这也是十分重要的。由于赶工期的需要，硬性要求在当年完工，便不顾施工气温，在寒冷的气候条件下施工，严重影响了沥青路面的压实，往往导致早期损坏。 本规范规定“沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其他等级公路)”的情况下施工，这是考虑我国施工季节太短的实际情况又放宽了国际上的规定规定的。美国AASHTO对不同层位及厚度的混合料施工温度规定如下表。在我国接近冬季施工的往往是表面层，厚度更薄，要求应该更严。压实层厚度(mm)表面层(℃)中、下面层(℃)<3838～63>.5>63>.5>15>.6>10>4>.4>12>.8>7>.2>1>.7 1>.0>.5沥青路面的层间污染，沥青层不成整体是沥青层早期损坏的重要原因。本条规定沥青面层宜连续施工，在没有特殊情况下，沥青面层和基层最好在一年内施工完毕，包括强化粘层油都是为了解决层间污染的问题。对柔性基层沥青路面，可以在级配碎石铺筑后过冬隔年施工沥青层，而半刚性基层过冬比较困难，基本上都是在铺筑沥青层下面层后过冬，第二年施工中面层，以后又要等到快交工验收前再铺筑表面层，一层与一层的铺筑间隔都很长，这样交出去的工程表面上很干净，实质各层之间的联结受到严重影响，这种情况必须改变。我国沥青路面设计所采用的弹性层状体系是严格按照层间连续的假定进行计算的，如果由于层间污染使沥青层不能成为一个整体，路面内部的受力状态将发生重大改变，路面的疲劳寿命会受到很大的影响。实践证明，缩短标段长度，各层连续施工，施工污染的顽疾是能够根治的。1>.0>.6条对施工安全问题作了明确的要求。关于石油沥青及煤沥青的毒性问题，1987年国际癌研究结构(IARC)召开了关于评价致癌物质的国际会议，提出了煤沥青、煤焦油属于第1类“人体致癌物质”，而石油沥青并没有致癌性，因此国际卫生组织(WHO)认为，石油沥青与煤沥青是截然不同的。1>.0>.8条规范鼓励新技术、新材料、新工艺的使用，但必须是经试验和实践证明确实是有效的。规范是很严肃的，不能随便打着“新技术、新材料、新工艺”的幌子，无视规范的约束，这也是不慎重的。1>.0>.10条规定“各省、市、自治区或工程建设单位可根据具体情况，制订相应的技术指南，但工程质量不宜低于本规范的规定。” 这就明确了国家规范与地方性规范的关系。由于国家规范要照顾到全国不同地区的不同情况，不能要求太严。更不能顾及特殊地区的工程，所以各省、市、自治区应该制定适合于本地的地方性规范或补充规定，对具体的工程项目还应该制订更具体的、更详细的施工操作规程。不过，有些地方性指南或招标文件随便提高技术要求，如对沥青和改性沥青指标、集料指标、沥青混合料设计指标、施工质量检验指标，提得太高也可能产生副作用。还有的原封不动地照搬其他国家的标准，这样做需要慎重，未必有好处。本规范的标准是经过国内外的经验总结充分考虑我国国情后提出的，而且大部分质量指标其实并不比国外标准低。过高的标准将使施工单位造成困难，甚至导致弄虚作假，那就事与愿违了。2术语、符号、代号2>.1>.12关于沥青混合料定义、分类及适用范围，我国以前分为沥青混凝土及沥青碎石，用LH及LS表示，后来改为AC及AM，在AC中又根据级配粗细的不同分为I型和II型。沥青混凝土与沥青碎石的区别仅在于是否加矿粉填料及级配比例是否严格，其实质是混合料的空隙率不同。国际上对沥青混合料的分类也没有统一的方法，一般都按压实后的空隙率划分，有的分成密实式(空隙率等于或小于5％)、半密实式(空隙率5％～10％)、半开式(空隙率10％～15％)、开式(空隙率大于15％)。欧洲共同体CEN最新的分类按欧洲各国实际使用的类型分成：连续级配的沥青混合料(EN13108-1，在各国都普遍应用)、超薄面层混合料(EN13108-2，在法国等作为磨耗层使用)、软质混合料(EN13108-3，在寒冷地区使用)、浇注式混合料(HRA，EN13108-4，在德国等使用)、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA，EN13108-5，在欧洲普遍使用)、沥青玛蹄脂混合料(EN13108-6，在英国作为嵌压式混合料的载体)、排水性混合料(EN 13108-7，在欧洲普遍应用)等7种。本规范参照国际上近年来的发展，对沥青混合料进行多种分类，按公称最大粒径分为砂粒式、细粒式、中粒式、粗粒式、特粗式，按空隙率分为密级配(3％～6％)、半开级配(6％～12％)、开级配(排水式，18％以上)，对密级配混合料参照美国的方法按照关键性筛孔的通过率分为粗型及细型同时也有与欧洲相同的分类系统。本规范对“沥青碎石”的定义需特别注意，同样按空隙率分为密级配、半开级配、开级配沥青碎石。“大粒径沥青混合料”是一种习惯性称呼，一般指公称最大粒径超过25mm或者31>.5mm的沥青稳定碎石混合料。2>.2>.57Superpave美国SHRP的重要研究成果，我国也有应用，不过译名比较乱。美国沥青协会SP-1定义“Superpave??(SuperiorPerformingAsphaltPavements)isaproductoftheSHRPasphaltresearch。Superpave??isatrademarkofStrategicHighwayResearchProgram。”即它是一个注册商标，所以按字面直译高性能沥青路面是不合适的。配合比设计方法对沥青路面的性能仅仅是第一步，还取决于结构、材料、施工等都有关系。3基层3>.0>.1《公路沥青路面施工技术规范》本来是应该包括沥青面层和基层的，由于我国基层部分另有规范，所以本规范关于基层方面的条文非常简单。3>.0>.2长期以来，我国的沥青路面结构型式非常单一，高速公路、一级公路几乎千篇一律地使用半刚性基层沥青路面。本规范从实际出发，规定了4种基层类型：柔性基层、半刚性基层、刚性基层、复合式基层。以便根据实际情况选择使用合理的基层结构。 4材料一般规定4>.1>.1在沥青路面建设过程中，材料起到至关重要的作用。有些新建的高速公路沥青路面出现早期损坏，材料是重要的原因。因此，这里特别强调要把好材料关，应该以试验为依据，严格控制质量，防止使用不符要求的材料造成损失。4>.2道路石油沥青4>.2>.1原规范有两个石油沥青技术要求：“重交通道路石油沥青技术要求”和“中、轻交通道路石油沥青技术要求”。实际上“重交通道路沥青”就相当于国际上的普通沥青，而“中、轻交通道路石油沥青”只不过是质量达不到国际上通用水平的质量差的沥青。本次修改明确都称为道路石油沥青，废除这两个名称。规范颁布后的10余年来，正好国际上对道路沥青的标准进行了最深入的研究，其中最有名的是美国战略性公路研究计划(SHRP)制订PG规格及欧洲共同体的欧洲标准化组织CEN制订EU沥青标准的工作。SHRP的研究成果SUPERPAVETM提出了一个按照路用性能分级(PG分级)的沥青结合料规范(见表4>.2>.1-1)。PG分级直接采用设计使用温度表示适用范围。设计最高温度为7天最高平均路面温度，设计最低温度为年极端最低温度。根据道路等级、交通量确定保证率为95％(平均值)或98％。它采用3种样品：(1)原样沥青；(2)RTFOT后的残留沥青；(3) RTFOT后又经PAV老化的残留沥青，评价各种路用性能指标，包括高温时抵抗永久变形的能力、低温时抵抗路面温缩开裂的能力、抗疲劳破坏的能力、抗老化性能、施工安全性等。在确定沥青的PG等级时，要充分考虑气候条件及交通条件(交通量及车速、车辆停驻时间)，有时需要提高一个或两个PG高温等级选择沥青的标号。在此基础上，各州交通部门都根据各地的具体情况，规定了常用的PG等级或再增加有些常规指标。不过，现在对PG分级能不能完全解释沥青质量与使用性能的关系，能不能适用于评价改性沥青还存在不少争议。例如，普通沥青的高温性能一般用动态剪切试验DST得到的车辙因子G*/sinδ来评价，但对聚合物改性沥青来说，普遍反映G*/sinδ并不能反映高温性能，而沥青结合料的零剪切粘度ZSV却在欧洲等许多国家引起了广泛的关注。欧洲CEN则将沥青标准研究的工作分两步走，先提出一个为生产上所能执行的各国折衷的标准，然后正式开发制订与沥青路用性能相关的新标准。CEN的新标准EN12591：<>2000建议稿如表4>.2>.1-2所列。与<>2000年以前的相比，明确增加蜡含量是一个特点。欧洲对SUPERPAVETM也进行了深入的研究，现在还没有明确的看法。沥青标准的修订是一件非常严肃且十分重要的工作，我国一直在研究和跟踪国际上沥青标准研究成果，<>20世纪90年代的“八五”国家科技攻关专题“道路沥青及沥青混合料的路用性能”对我国的沥青技术指标进行了认真的研究，提出了适合于我国国情的“重交通道路沥青技术要求”的修改建议。研究证明，所提出的新的指标系列与Superpave的PG规格有相当好的相关性，多年来逐步在全国得到了广泛的应用。这期间，我国许多高速公路招标文件对沥青指标作了调整。1999年起中石化、中油、中海等部门的几大公司也相继提出了自己的企业标准，把1号标准的沥青蜡含量的指标提高到要求不大于2％。在对国内外沥青标准比较的基础上，修订提出了“道路石油沥青技术要求” ，历时4年，多次发出广泛征求了沥青生产、经销、使用部门，包括国外厂商的意见。本规范对道路石油沥青技术要求的修改主要有以下内容：(1)将原来的“重交通道路石油沥青”和“中、轻交通道路石油沥青”两个技术要求合并为一个“道路石油沥青技术要求”，根据当前的沥青使用和生产水平，按技术性能分为A、B、C三个等级：B级沥青与原规范“重交通道路沥青”相近，C级沥青比原规范“中、轻交通道路石油沥青”技术要求稍有提高。一个国家的沥青标准中按质量水平分为几个等级的做法，国外也采用过(如日本)或者目前正在采用(如加拿大、美国ASTM)。(2)沥青质量要求充分照顾到气候条件，规定了各气候区适宜的的沥青针入度等级。尽管各气候区的差别甚小，但已经很有意义。(3)增加了沥青的感温性指标针入度指数PI值，国外一般要求PI在-1～+1之间，本规范根据大量的试验研究，适当有所降低。在规范修订过程中有些意见认为PI值的试验误差较大，或者应该按照欧洲新的标准中的方法采用针入度和软化点计算PI值。针对这些意见，规范要求严格按照试验规程的方法，可参照表4>.2>.1-1选用5个适宜的温度测定针入度计算，且要求相关系数不低于0>.997。至于计算方法，EN12591：<>2000标准确实已经由以前的采用5个温度的针入度计算的方法修改为按Pfeiffer和VanDoormael的方法由针入度和环球法软化点确定。 此方法中显然是考虑到欧洲的道路沥青蜡含量普遍已经很低，当量软化点的概念已经失去意义，同时为照顾不同国家的要求，标准也由原来的-1～+1放宽到-1>.5～+0>.7。两种计算方法的PI值不同主要是由于蜡含量对软化点的影响所造成。下图的试验结果充分说明两种不同方法的计算结果之差来源于不同方法测定的软化点的差异，二者的相关系数达0>.973。因此在我国目前的沥青蜡含量的水平情况下(包括B级沥青)，PI值的计算方法尚不宜改变。同时考虑到目前国产沥青和进口沥青的PI水平，将要求放宽到不小于-1>.5(A级)或-1>.8(B级)。不同软化点测定方法与PI值计算结果的关系美国SHRP沥青路用性能规范(AASHTOMP1，1995)表4>.2>.1-1沥青使用性能等级ＰＧ46ＰＧ52ＰＧ58ＰＧ64ＰＧ70ＰＧ76ＰＧ82-34-40-46 -10-16-22-28-34-40-46-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10 -16-22-28-34-10-16-22-28-34平均七天最高路面设计温度(℃＜45＜52＜58＜64＜70＜76＜82最低路面设计温度(℃>-34>-40>-46>-10>-16 >-22>-28>-34>-40>-46>-16>-22>-28>-36>-40>-10>-16>-22>-28>-34>-40>-10>-16>-22>-28>-34>-40>-10>-16>-22 >-28>-34>-10>-16>-22>-28>-34原样沥青闪点(COC,ASTMD92),min℃230粘度ASTM4402(max,3Pa>.s试验温度，℃135动态剪切，(TP5)(,G*/sinδ，min，1>.0Kpa试验温度@10rad/s℃465258 64707682RTFOT残留沥青(PP1T240)质量损失，max％1>.00动态剪切，(TP5)G*/sinδ，min，2>.2Kpa试验温度@10rad/s℃46525864707682PAV残留沥青(PP1) PAV老化温度(℃9090100100100(110)100(110)100(110)动态剪切，(TP5)G*sinδ，max，5000kpa试验温度@10rad/s℃1074252219161310725 22191613312825221916343128252219373431282540373431 28物理老化(实测记录蠕变劲度，(TP1)(S，max，300MPam值，min，0>.30试验温度@60s℃-24-30-360-6-12-18-24-30-36-6-12-18-24-30 0-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24直接拉伸，(TP3)(破坏应变，min，1>.0％ 试验温度@1>.0mm/min℃-24-30-360-6-12-18-24-30-36-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6 -12-18-24-300-6-12-18-240-6-12-18-24表注:(路面温度由大气温度按SUPERPAVE程序中的方法计算，也可由指定的机构提供。(如果供应商能保证在符合所有认为安全的温度下，沥青结合料都能很好地泵送或拌和，此要求可由指定的机构确定放弃。(为控制非改性沥青结合料产品的质量，在试验温度下测定原样沥青结合料粘度，可以取代测定动态剪切的G*/sinδ。在此温度下，沥青多处于牛顿流体状态，任何测定粘度的标准试验方法均可使用，包括毛细管粘度计或旋转粘度计(AASHTOT<>201或T<>202)。(PAV老化温度为模拟气候条件温度，从90℃、100℃、110℃ 中选择一个温度，高于PG64时为100℃，在沙漠条件下为110℃。(物理老化：按照TP1规定的BBR试验13>.1节进行，试验条件中的时间为最低路面设计温度以上10℃延续24h±10min，报告24h劲度模量和m值，仅供参考。(如果蠕变劲度小于300MPa，直接拉伸试验可不要求，如果蠕变劲度在300MPa～600MPa之间，直接拉伸试验的破坏应变要求可代替蠕变劲度的要求，m值在两种情况下都应满足。欧洲CEN沥青标准(CENTC19SCIWGIN80，EN12591：<>2000)第一类表4>.2>.1-2指标单位试验方法等级<>20/3030/4535/5040/6050/7070/100100/150160/2<>20 250/300通用性指标针入度(25℃,100g,5s)0>.1mmEN1426<>20-3030-4535-5040-6050-7070-100100-150160/2<>20250/300软化点(环球法)℃EN142755-6352-6050-6848-5646-54 43-5139-4735-4330-38RTFOT(163℃)老化后残留物的性质EN12607-1或EN12607-3质量变化max％±0>.5±0>.5±0>.5±0>.5±0>.5±0>.8±0>.8±1>.0±1>.0残留针入度比min ％555353505046433735老化后软化点min℃EN1427575452494845413732 闪点min℃EN225922402402402302302302302<>202<>20溶解度min％EN1259299>.099>.099>.099>.099>.099>.099>.099>.099>.0 不同国家选择使用的指标，选用的国家略含蜡量max％EN12606-1或2>.2EN12606-24>.5动力粘度(60℃)minPa>.sEN1259644026022517514590553018 运动粘度(135℃)minmm2/sEN12595530400370325295230175135100脆点(Fr)max℃EN12593-5-5-7-8-10-12-15 -16RTFOT或RFT老化后残留物的性质，符合下列3个条件之一EN12607-1或EN12607-31>.软化点升高max℃EN14278889991011112>.软化点升高max和脆点max℃ ℃EN1427EN12593101111111111121212-5-5-7-8-10-12 -15-163>.软化点升高*max和针入度指数PIminmax℃EN1427101111111111121212 -1>.5-1>.5-1>.5-1>.5-1>.5-1>.5-1>.5-1>.5+0>.7+0>.7+0>.7+0>.7+0>.7+0>.7+0>.7+0>.7注：在瑞典，60℃动力粘度按EN12595方法测定，最小值要求如下表。 针入度(25℃,100g,5s)0>.1mmEN1426<>20-3030-4535-5040-6050-7070-100100-150160/2<>20250/300动力粘度(60℃)minPa>.sEN12596440260225175145905530 18计算PI值的试验温度表4>.2>.1-3针入度等级试验温度(℃)30号4540353025－－－－50号－40353025<>20 －－－70号－－353025<>2015－－90号－－－3025<>201510－ 110号3025<>201510130号、160号－－－－25<>2015105(4)在适当提高软化点指标的基础上，A级沥青增加了60℃ 温度的动力粘度作为高温性能的评价指标。(5)沥青的低温性能指标，A、B级沥青改为10℃延度，C级沥青改为15℃延度。这里需要注意的是，延度指标提得太高有可能影响其他指标。(6)含蜡量仍然是标准中的重要指标。A级沥青放宽到2>.2％将有利于国产沥青的应用。此含蜡量是按试验规程的方法测定的，与德国的DIN法有所不同。(7)老化试验统一为薄膜加热试验(TFOT)，也允许用旋转薄膜加热试验(RTFOT)代替。规范规定“经建设单位同意，PI值、60℃动力粘度、10℃延度可作为选择性指标”是考虑到这些指标是初次列入标准，总有一个迟后时间。在CEN的标准中也有类似的做法，为了照顾不同的国家有不同的习惯，除规定了通用性指标外，还有一系列的选用性指标。对这些指标，希望各地积累数据，制订符合本地区实际情况的技术要求。4>.2>.2关于沥青等级及标号的选用至关重要。近年来，国际上使用的沥青有向稠的方向发展的趋势，以增强抗车辙能力。尤其是中下面层和基层，例如法国有两种基层，GB采用的沥青等级为35/50或50/70号，HMAC(EME)采用的沥青结合料是硬质沥青10/<>20或15/25，<>20/30或35/50+改性剂(天然沥青、聚乙烯)。 我国许多地方的沥青针入度偏大，无论在南方、北方，甚至东北地区都出现了严重的车辙。对比国际上气侯条件相当的地区，我国许多地方宜使用70或50号沥青，这一点特别应该引起各地重视和注意。法国在南部通常使用40/50级沥青，而在北部使用80/100沥青。日本只有北海道采用80-100，在本州的北部靠近日本海一侧采用60-80号，靠近太平洋一侧重点考虑夏季流动变形，中轻交通量路段采用60-80号，重交通路段（大型车一方向3000辆/日以上)采用40-60号沥青。美国沥青学会的MS-2对沥青标号按年平均气温(MAAT)选择,当MAAT≤7℃时,适用于85/100及1<>20/150级;当MAAT在7～24℃时适用于60/70及85/100级;当MAAT≥24℃时适用于40/50及60/70级。与此相比，对热拌沥青混合料，我国大部分地区宜用针入度50级及70级的沥青，只有在很少寒冷地区适用于90级沥青，110级沥青适用于中轻交通的公路上。而且这是相应于国外的荷载情况决定的，我国的重载交通比例大，甚至有严重的超限超载情况，应适当选择针入度更小的沥青，努力扩大AH-50号沥青的适用范围。在美国Superpave确定沥青的PG等级时，除考虑温度条件外，还要视交通情况调整对PG等级的要求。例如对速度小于<>20km/h的停滞交通要求提高1～2个等级，对速度<>20～70km/h的慢速交通可以提高1个等级，而对速度大于70km/h的高速交通在特殊情况下如交通量大于3000万辆的特重交通可以提高1级。本规范4>.2>.2>.1条中也是这样考虑的。4>.3乳化石油沥青4>.3>.1原规范关于乳化沥青的技术要求,主要是参照日本的标准制订的，日本在<>2001年对JIS及JEAAS乳化沥青标准进行了全面的修改。为适应我国高速公路的发展以及各种新的需求，交通部列了“乳化沥青技术要求的修订”课题，对此进行了研究。 4>.3>.2本规范根据课题研究成果对乳化沥青技术要求进行了修改，要点如下：(1)将乳化沥青分别阳离子、阴离子、非离子按电荷性质和用途重新进行了分类，分别制订了标准并规定了各自的用途；(2)将乳化沥青的筛上剩余量指标修改为1>.18mm筛，要求不大于0>.1％。(3)关于乳化沥青的粘度测定方法，美国采用赛波特粘度计，日本和法国采用恩格拉粘度计，我国原规范有恩格拉粘度计和道路沥青标准粘度计。研究课题的成果认为，这两种粘度计的结果有较好的相关关系，故同时保留。但今后应努力推广恩格拉粘度计，以便下次修订与国际上一致，取消标准粘度计。(4)对几种提取乳化沥青蒸发残留物的方法，如美国ASTMD244的蒸馏法和蒸发法，美国加州方法，以及60℃及105℃加热鼓风法蒸发等进行了对比试验。认为我国原试验规程的方法操作简单，结果差别不大，故仍予以保留。对蒸发残留物的性质测定也进行了适当的修订。4>.3>.3本条强调乳化沥青的适用范围应考虑各自的特点, 千万不要搞一刀切。有些学者对规范提出意见希望取消阴离子乳化沥青，编写组调查几乎所有的国家都有阴离子和阳离子乳化沥青标准，虽然其指标值没有两样，但还是分成两个标准，意味着这是两类性质完全不同的标准。实际上在美国、欧洲，规范规定和实践中阴离子乳化沥青始终都在使用。日本尽管使用很少，但日本乳化沥青学会JEAAS也有阴离子乳化沥青标准，规定在与水泥等共同使用时宜用阴离子乳化沥青。因此我们应根据实际经验选择，在炎热地区或夏季、干旱地区、碱性石料地区，阴离子乳化沥青仍然是可以使用的，在石灰岩地区和干旱地区，使用阴离子仍有其价值。据<>2002年9月第3届世界乳化沥青会议资料，阴离子乳化沥青还应用于粘结层(含粘层油)。4>.4液体石油沥青4>.4>.1液体石油沥青的技术要求这次没有变化。国外规范普遍规定透层油使用稀释沥青，我国因稀释剂汽油、柴油价格昂贵，使用很少。近年来许多工程在半刚性基层上喷洒稀释沥青透层油取得了良好效果，这时要注意选用沥青本身针入度较大的沥青，以节省煤油比例。4>.5煤沥青4>.5>.1道路用煤沥青技术要求这次没有修改。但明确规定了煤沥青的适用范围，由于煤沥青是国际上明确的强致癌物质，所以严禁在热拌热铺沥青混合料中使用煤沥青，并取消了可作为粘层油使用。国外除了在旧路面修复作辅助用的渗透剂外，已经很少使用。考虑到我国的实际情况，仍然允许在中低级公路的表面处治及贯入式路面中使用，但使用时必须十分谨慎，注意做好身体保护，不要直接接触皮肤，最好带防毒面具。由于煤沥青的渗透性极好，故常用于半刚性基层上洒透层油，在旧路面的软化剂、补缝中也时有使用。4>.6改性沥青4>.6>.1 本规范合并了《公路改性沥青路面施工技术规范》的主要内容，因为各地在技术、经济水平、目的要求上有很大差别，所以在规范中很难对改性沥青的适用范围作出明确的规定。改性沥青在世界各国发展都很快，我国的用量也大幅度增加。日本<>2001年《路面结构技术指针》中以塑性变形作为路面性能指标，对干线公路，采用直馏沥青时即使在级配和沥青用量上下功夫，动稳定度的上限约为1500次/mm，但交通量在3000辆/日以上时需要的动稳定度下限为3000次/mm，故交通量在3000辆/日以上时必须采用改性沥青，在3000辆/日以下时根据情况也需要采用改性沥青。<>2002年NCAT试验路的试验表明，非改性沥青增加0>.5％的油石比将使车辙增加54％，改性沥青的抗车辙性能对沥青用量的敏感性大为降低。但是我们必须明确，有许多高速公路并没有使用改性沥青的使用情况也很好，说明并不是一定要使用改性沥青才能铺好沥青路面的。因此，工程上首先还是要重视提高施工水平，减小施工变异性，仅仅因为使用改性沥青会增加初期投资就不用当然是不对的，但不顾情况盲目使用改性沥青而忽视其他材料、设计、施工工艺更是不对的。4>.6>.2原《公路改性沥青路面施工技术规范》的聚合物改性沥青技术要求是参照国际上代表性国家的标准及我国的实践制订的，经多年使用证明基本上是合理的。3类聚合物改性沥青性能的评价指标，针对其不同特点，都有几种是重点评价指标。SBS改性沥青的高温、低温性能都好，且有良好的弹性恢复性能，所以采用软化点、5℃低温延度、回弹率作为主要指标。离析是一个量化的控制指标。SBR改性沥青的低温性能较好，所以以5℃低温延度作为主要指标。另外粘韧性试验对评价SBR改性沥青特别有价值。EVA及PE改性沥青的特点是高温性能改善明显，以软化点作为主要指标。离析是一个量化的控制指标。由于PE不溶于三氯乙烯，对溶解度不要求。在修改过程中许多单位认为现有SBS改性沥青标准偏低，要求提高软化点、5℃ 延度、弹性恢复等，但是本次修改并没有动。这是因为近年来我国使用的SBS剂量普遍偏高，大部分在4>.5％～5>.0％左右，实际上国外很多情况下只用到3％，其实没有必要无论什么情况都采用那么高的剂量，为适应剂量较低的情况，这次基本上没有变化。考虑到普遍反映PI值试验误差较大，经常发生争议，这次普遍降低了0>.2。因为SBS改性沥青用RTFOT做质量损失有困难，且国外正在修订RTFOT试验方法，故老化试验改为以TFOT为准。在SBS改性沥青标号的选择上，我国大部分地区高速公路宜选择I-D级，西北和东北地区可选择I-C级，I-B级适用于非常很寒冷的地区，I-A级除特殊情况外很少使用。4>.6>.4本规范增加了天然沥青作改性剂使用的一些要求。在美国、英国、日本等众多国家的规范中，除了聚合物改性沥青外，一般都有特立尼达湖沥青的质量要求，为适应我国的实际需要，参照英国BS3690、美国ASTMD5710、特立尼达和多巴哥TTS590:<>2002,TTS593：<>2002及日本沥青路面设计指针等，制订的特立尼达湖沥青(TLA)及湖沥青改性沥青的质量宜符合表4>.6>.4-1及表4>.6>.4-2的要求。特立尼达湖沥青质量技术要求表4>.6>.4-1检验项目单位技术要求试验方法针入度25℃0>.1mm0～5T0604 软化点TR&B不小于℃90T0606灰分％33～38T061425℃密度g/cm31>.3～1>.5T0603TFOT后残留针入度比不小于％50T0604特立尼达湖沥青改性沥青质量技术要求表4>.6>.4-2指标单位 针入度等级试验方法TMA-30TMA-50TMA-70TMA-90针入度25℃，100g，5sdmm<>20～4040～6060～8080～100T0604粘度135℃不大于Pa>.s4>.03>.82>.72>.1 T0625T0619闪点不小于℃240T0611溶解度(三氯乙烯)％77～90T0607灰分％7>.5～19>.5T0614TFOT后残留物针入度比25℃不小于％58555247 T0610T06044>.7改性乳化沥青4>.7>.1改性乳化沥青在我国是一项空白。为满足高速公路建设和维修养护的需要，我国改性乳化沥青也得到了长足的进步，并得到了相当的应用。本规范在参照国外改性乳化沥青标准和我国实践的基础上，首先对目前应用较多的用作粘层油及下封层的喷洒型改性乳化沥青，以及微表处用的拌和型改性乳化沥青作出了规定。在改性乳化沥青技术中，与普通乳化沥青一样，标准中并列了恩格拉粘度和道路标准粘度剂两种方法，筛上剩余量规定筛孔1>.18mm，其他关于蒸发残留物的含量、针入度、软化点、延度指标等，也与国外要求相近。但将延度的测定温度按我国聚合物改性沥青的标准修改为5℃。对作粘层、封层、防水层使用的喷洒型的改性乳化沥青PCR的标准是参照国外标准制定的。4>.8粗集料4>.8>.2 集料质量差是目前公路建设中特别严重的问题，突出的表现是：材料脏，粉尘多，针片状颗粒含量高，级配不规格等，经常不能达到规范要求。我国公路部门的集料多半取自社会料场，国有企业、乡镇企业、个体生产都有，几个料场质量、规格参差不齐，使用时离析严重，导致实际级配与配合比设计有很大的差距，这是造成沥青路面早期损坏的重要原因。购买集料首先要讲究规格，本规范关于集料规格有明确要求，但往往不够重视，尤其是对较细的集料，细粉含量控制不严，很可能是含泥量大，而这是保证路面质量的重要一环。在规范关于集料的技术要求中，按其性质可分为两类：一类是反映材料来源的“资源特性”，或称为料源特性、天然特性，它是石料产地所决定的，如密度、压碎值、磨光值等。另一类是反映加工水平的“加工特性”，如石料的级配组成、针片状颗粒含量、破碎砾石的破碎面比例、棱角性、含泥量、砂当量、亚甲蓝值、细粉含量等。属于“资源特性”的指标往往受到产地和成本的制约，可选择和变更的余地不大。但是一些工程对石料的资源特性要求很严，不惜跨省到数千公里外远运，但对加工特性，尤其对规格、含泥量、针片状颗粒含量不重视，对就地取材根本不考虑，这是很错误的。现在还有一种倾向是过分迷信玄武岩，认为表面层非玄武岩不能使用，当地没有就去外地买，对当地的石料如辉绿岩、安山岩、闪长岩、石灰岩等质量很好的石料视而不见。更不必说花岗岩、砂岩等酸性岩石了，其实只要采取掺加消石灰等技术措施，即使酸性石料在国外也是普遍应用的。而且玄武岩也未必都好，有的吸水率很大，有许多孔隙，受热稳定性不好。在德国应用最多的是辉绿岩，很少使用玄武岩，认为玄武岩长期处在高温阳光照射下，表面会出现斑点和裂纹，最终导致与沥青剥离。欧洲的集料标准中有一个专门针对玄武岩的sonnenbrand试验(EN1367-3,EN1097-2),它是反映玄武岩自身风化变质的试验方法，要求水煮后的质量损失≤1％，水煮后的冲击值损失增加≤5％，水煮后的洛杉矶磨耗损失增加≤ 8％。日本应用最多的是砂岩，美国有许多地区只产花岗岩(与我国南方一样)，都在使用着(掺消石灰)，美国有的高速公路的表面层也用石灰岩铺筑。近年来，磨光值符合要求的石灰岩已经开始在我国用作高速公路的表面层，辉绿岩等使用就更多，这对充分利用当地材料，降低造价是很重要的。本规范的粗集料技术要求是根据我国的具体情况制订的，经过这些年的使用，证明基本上是合理的，所以并没有修改。事实上，我国的集料标准并不比国外的要求低，相反还比许多国家都高。但工程上实际使用的质量却经常不满意，问题还是生产和管理水平不高。在规范规定的技术指标中，加工性指标具有双重作用。首先它是针对采石场生产的每一个集料规格的产品的，用以检验集料是否合格，达不到要求的就是不合格品。但对工程单位来说可理解是对工程所使用的集料混合料而言的。美国SUPERPAVE也规定“集料标准不是针对个别集料而是针对集料混合料的”。只要综合的指标合格，也容许在工程上使用。因为对针片状颗粒含量、砂当量等指标，有的集料规格难以达到要求，有的则容易符合要求，工程上允许采用按实际比例配制的集料混合料评价这些指标是否合格。在集料指标中，视密度和吸水率是集料的综合指标，石质坚硬致密，吸水率小的集料比较耐磨、耐久性好。试验表明，集料密度与许多性质都有一定的相关关系。但是，这并不是说集料密度越大越好，集料表面必须粗糙，而过分致密的集料破碎面可能比较光滑，缺乏粗糙的凹凸表面，不能吸附较多的沥青结合料，使沥青膜的厚度变薄，又影响混合料的耐久性。配合比设计不能到达满意的效果，这种情况在好几个省都发生过。所以集料的多种性质都需要综合平衡考虑。在粗集料的质量指标中，我国特别重视压碎值，其实世界上使用最多的是洛杉矶磨耗值，压碎值是以前英国标准BS 812中的老方法，在欧洲新标准EN13043：<>2002及英国BSEN1097-2:1988方法中，都已经取消了压碎值，改为洛杉矶磨耗值及冲击值指标是值得注意的变化。冲击值的试验方法与我国的有所不同。集料在进入拌和机前，需经<>200℃以上的高温，有些常用的石料如花岗岩、玄武岩、石灰岩等都有可能因此发生质量上的变化。对这些集料，最好对其烘后质量进行测定。4>.8>.5关于粗集料的磨光值等抗滑性能的要求是按照“高速公路抗滑性能指标的研究”的课题成果提出的。由于冲击值与磨光值有较好的相关性，本规范不再要求。4>.8>.6集料和沥青的粘附性指标是我国特有的，在国外一般没有，只要求沥青混合料满足水稳定性指标即可。所以粘附性仅仅是初选集料品种的参考性指标，不能看得太重，更不要迷信，而且它很可能提供一种假象。例如只要一掺加抗剥落剂就能使粘附性提高到5级，但并不能说明使用中的水稳定性就好。我国有许多地区盛产花岗岩，它与沥青粘结性较差，但其他性质都较好，国外是大量使用的材料，通常采取掺加消石灰、水泥等措施，有时为了保险也同时掺加抗剥落剂，在抗剥落剂的前面都加上“耐热的、具有良好长期性能的” 条件。关于使用消石灰的效果已经为国内外的大量研究证实。SHRP研究成果对长期以来使用了胺类抗剥落剂的沥青混合料的耐久性再次提出了异议后，更重视采用消石灰和水泥作为主要的抗剥落剂。掺加胺类表面活性剂确实会使粘附性的室内试验结果十分满意，但这种材料的耐热性差和水溶性的缺点将随使用时间的延长，致使长期效果受到影响，甚至会使沥青乳化而随水流走。一些国家提出，即使使用石灰岩也需要掺加消石灰。需要注意的是，当掺加消石灰或水泥后，由于其比表面要比石粉大得多，设计的最佳沥青用量通常需要增加0>.2％～0>.4%左右，为此需要重新进行配合比设计。4>.8>.9国外普遍使用钢渣铺筑沥青面层，且被认为是很好的粗集料。但钢渣的吸水率较大，要多用沥青约1％以上。尤其是要注意钢渣的质量，日本规定用于沥青混合料的钢渣存放期不少于3个月，浸水澎胀率不大于2％。欧洲CEN标准要求测定钢渣沥青混合料的膨胀性，同时对钢渣要求测定MgO含量(EN196-2：1994)，包括总MgO含量(不得大于5％)及游离MgO含量，但没有要求测定游离CaO含量。我国建设行业标准《钢渣石灰类道路基层施工及验收规范》(CJJ35-90)规定应使用堆存一年以上的陈渣。游离CaO含量应小于3％。钢渣出炉后必须破碎后使之接触空气雨水存放，严格按照规范规定存放期不少于半年。4>.9细集料4>.9>.1细集料包括机制砂、天然砂、石屑。工程上配合比设计时经常对石屑和天然砂究竟采用哪个有不同的看法，不少工程对石屑情有独衷，盲目排斥天然砂。其实砂和石屑各有其优缺点。首先必须明确石屑与人工破碎的机制砂是有本质的不同的。机制砂是由制砂机生产的细集料，粗糙、洁净、棱角性好、应该推广使用。而石屑是石料破碎过程中表面剥落或撞下的棱角、细粉, 它虽然棱角性好、与沥青的粘附性好(如果不是石灰岩石屑也不一定好)，但石屑中粉尘含量很多，强度很低、扁片含量及碎土比例很大，且施工性能较差，不易压实，路面残留空隙率大，在使用中还有继续细化的倾向。因此国外标准大都限制石屑，而推荐采用机制砂。天然砂与沥青的粘附性较差，呈浑圆状，使用太多对高温稳定性不利。但使用天然砂在施工时容易压实，路面好成型是其很大的优点。所以石屑和天然砂共同使用往往能起到互补的效果。原规范规定石屑的用量不宜超过细集料总量的一半，就是考虑石屑质量较差的实际情况提出的。但实际上并没有认真执行，却片面排斥使用砂。这次修订规范时对石屑的质量有了新的要求，要求生产时采用抽吸的措施，0>.075mm通过率不得超过10％，故去掉了限制石屑用量的规定。改为限制天然砂不超过<>20％，使用时必须全面的认识。另外，高速公路沥青路面的表面层往往选用非碱性石料(包括玄武岩)作粗集料，此时应采用石灰岩的石屑。如果也使用相同类型的石屑，而石屑中含有较多的0>.075mm以下成分，那就等于使用了非石灰岩成分的矿粉，那是不能允许的。随着我国对环境保护的日益重视，一些地方开始对无序开采河砂加以限制是十分正确的，为了保证细集料的质量，采用机制砂是个方向。可以预料，我国沥青路面使用的细集料将会发生大的变化。4>.9>.2细集料的质量要求规定甚少，其中最重要的是洁净。针对不同的细集料，本规范采用了不同的指标。分别使用0>.075mm通过率、砂当量、亚甲蓝试验，这是国家国际上的新的规定修改的。我国原来使用的砂当量是参照欧洲和美国的方法制订的。试验发现，土和细石粉都会影响砂当量。所以欧洲CEN13043对细集料的含泥量改为采用甲基兰试验。这方面的试验必须强化。细集料的棱角性指标对沥青混合料的施工性能和使用性能起着至关重要的作用。美国SUPERPAVE的细集料的棱角性利用细集料的毛体积相对密度计算的间隙率表示，高速公路一般要求不小于45％。欧洲一些国家的棱角性一直采用流值试验(EN933-6:<>2001)，其指标为流动指数(flow coefficient)。其实两种方法的意义是一样的，我国《公路工程集料试验规程》中两种试验方法都有。但欧洲的方法非常简单，而美国的方法需要测定毛体积密度，方法有不少争议，美国正在研究中，测定比较困难。为此本规范选用欧洲的流动指数作为棱角性评价指标。对细集料的棱角性进行测定就会发现，石屑中的细粉量太多，会严重影响粗糙度，甚至还不如天然砂，中粗砂的棱角性未必不如石屑，所以笼统地讲石屑的嵌挤性能比天然砂好是没有根据的。对不同规格细集料的棱角性试验可知，0>.15～0>.3及0>.3～0>.6mm部分的棱角性最小，这可能就是国外忌讳在这部分鸵峰级配及SUPERPAVE设定级配限制区的原因所在。4>.9>.3天然砂的规格中，细度模数对沥青混合料实际上并没有什么用处，所以本次修订予以删除。仍按我国习惯分为粗、中、细砂。在通常情况下，偏粗的中砂是较好的材料，细砂千万要控制0>.3-0>.6mm的量不要太多，避免出现驼峰级配。在美国、澳大利亚等国家都对水泥混凝土及沥青路面用细集料的规格作了不同的规定。美国AASHTO与ASTM规定的细集料(含天然砂、人工砂、石屑等)规格如下表所列，表中No>.1与No>.4几乎相同。美国细集料规格(通过各筛孔的百分率，％)筛孔(mm)AASHTOM6规定的水泥混凝土用细集料规格AASHTOM29及ASTMD1073规定的沥青路面用细集料规格 No>.1No>.2No>.3No>.49>.51001001004>.7595～10095～10010010080～1002>.3680～10070～10075～10095～10065～100 1>.1850～8540～8050～7485～10040～800>.625～60<>20～6528～5265～90<>20～650>.310～307～408～3030～607～400>.152～102～<>20 0～125～252～<>200>.075－0～100～50～50～104>.9>.4石屑在我国使用相当普遍，这是材料中最薄弱的一环。本规范对其生产工艺和质量指标进行了修改，尤其是将0>.075mm通过率由原来的15％改为10％，即使这样仍然比美国的宽。同时本规范着重对其生产过程作了明确要求，以减少石屑中的粉尘含量。这样，如果加工时不进行抽吸，是很难做到的，希望各地严格管理。4>.10填料4>.10>.1在沥青混合料中，矿质填料(MineralFiller)通常是指矿粉，其他填料如消石灰粉、水泥常作为抗剥落剂使用，粉煤灰则使用很少，在我国由于粉煤灰的质量往往不稳定，一般不允许在高速公路上使用。矿粉在沥青混合料中起到重要的作用，矿粉要适量，少了不足以形成足够的比表面吸附沥青，矿粉过多又会使胶泥成团，致使路面胶泥离析，同样造成不良的后果。 与国外的标准相比，我国对矿粉的要求几乎只有细度指标。欧洲CEN标准对矿粉规定了大量的指标，除细度、含水量外，还要求进行亚甲蓝试验、压实干矿粉的孔隙率、环球法软化点差值ΔTR&B、矿粉的水溶性、水敏感性、碳酸钙含量、氢氧化钙含量，高质量的矿粉要求碳酸钙含量≥90％，氢氧化钙含量≥25。CEN还采用矿粉的“沥青数(Bitumennumber)评价它与沥青的粘附性。矿粉密度不仅测定对水的表观相对密度，还要测定在煤油中的浸渍密度，要求为0>.5～0>.9Mg/m3，矿粉的比表面要求不大于140m2/kg。有的国家还采用矿粉贯入度试验评定沥青矿粉结合料性能。在日本,矿粉还要求进行遇水膨胀、抗剥离性能、受热变质及流值等多种试验。相比之下，我国对矿粉的技术要求是较少的，故应重视对矿粉的研究。4>.10>.3不少国家的规范(如日本、美国)规定可以使用粉煤灰作填料。考虑到我国的粉煤灰的质量有很大差异，工程上很难控制，故只允许在二级及二级以下的其他等级公路中使用。4>.11纤维稳定剂4>.11>.1 纤维目前普遍使用于SMA混合料，在一般沥青混合料中也可以使用。目前常用木质素纤维，主要是絮状纤维。我国早期也使用石棉纤维，由于石棉粉尘属致癌物质，对人体有害，污染环境，绝大部分国家已禁止使用，我国使用也越来越少。近年来美国有一种观点认为木质素纤维拌制的沥青混合料不能再生使用，矿物纤维(大部分是玄武岩纤维)与集料品种一样，能再生使用，所以矿物纤维用量大为增加，一些州甚至规定不能再使用木质素纤维，这是一个值得重视的新动向。本规范没有列入聚合物化学纤维，例如聚酯纤维(涤纶)和丙烯酸纤维(腈纶)等，一方面国外很少使用，究竟效果如何还不清楚。尤其是目前价格过于昂贵，性能价格比严重不合理，故规范暂时未作规定，各地在选择时要慎重。5热拌沥青混合料路面5>.1一般规定5>.1>.1关于热拌沥青混合料(HMA）的分类，不同的场合也有不同的分法，已在第2章作了说明。本规范表5>.1>.1是根据我国的习惯，并参照国际上的分类方法制订的。其中的设计空隙率允许根据具体情况作适当调整。其中沥青碎石混合料的名称需要注意。原规范中的沥青碎石(AM)，是一种半开式的沥青混合料。而用作柔性基层的沥青稳定碎石混合料(ATB)一般都是密级配(粒径较大的也称为大粒径沥青碎石)，还有一种大孔隙的排水式沥青碎石(OGFC及ATPB)，务必不要混淆。原规范对如何根据公路等级及各层的功能选择混合料类型和结构组合作了一系列规定，本次修改已移入设计规范中。多年来，设计文件对路面的结构层和沥青混合料类型都有规定，但工程建设单位在审查设计文件时，经常有异议，且经常要通过专家论证提出进行修改，这是件好事。施工单位也经常有不同看法。为此作为施工的一环，本规范明确“工程建设单位、监理、施工单位需对路面结构的合理性予以认可，如发现设计明显不适合工程的交通条件时，可提出意见要求修改”。这是施工阶段的一项重要工作，实践证明这样做能避免许多由于设计不合理造成的早期损坏。5>.1>.3本条对沥青混合料的压实厚度与集料的公称最大粒径的关系作了明确的规定。原规范规定“上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2，中下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3” ，这是沿用原来的上拌下贯式路面的提法。对热拌热铺沥青混凝土路面，此规定明显不合适。实践证明，我国通行的中下面层的层厚较薄，采用的公称最大集料粒径往往偏大，混合料离析严重，它不仅达不到增强抗车辙能力的目的，相反还造成沥青层透水，并导致局部早期水损坏。对粒径与层厚关系的认识，国外也在不断发展中。以前美国一般规定沥青层的最小厚度不小于最大集料粒径的2倍。后来Superpave提出沥青层厚度宜为公称最大粒径的3倍。这个变化主要考虑到特别容易离析的粗粒式和特粗式沥青混凝土，而且主要是针对连续级配的密级配沥青混凝土。对SMA、OGFC等以嵌挤为主的沥青混合料，由于相对来说容易碾压，且不容易造成离析，此标准都作了放宽。澳大利亚规定沥青层厚度宜为公称最大粒径的2>.5倍。对SMA，公称最大粒径为7、10、14mm的适宜层厚分别定为<>20～30、25～35、35～50mm。在法国，沥青稳定基层的厚度，对GB类，0/14级配的最小厚度为6cm，通常8～14cm；而0/<>20级配的最小厚度为8cm，通常10～16cm；对高模量的EME基层，不同的级配0/10、0/14、0/<>20其铺装厚度分别为6～10cm、7～12cm、10～15cm。我国对集料粒径与压实层厚度的关系也作了不少试验研究。例如某高速公路用AC-25I型混合料铺筑了50mm、60mm、70mm、80mm不同厚度的沥青层。在同样的压实条件下，对于50mm和60mm厚的段落，碾压过程中石料压碎情况严重，压实后的空隙率都在8％以上，而70mm和80mm厚的段落，石料压碎情况明显减轻，空隙率分别减小到8％及6％以下。说明AC-25混合料适宜于的层厚在80mm。本规范参照了这些经验，根据我国的具体情况和实践经验，对压实层厚度与公称最大粒径的关系作出了新的规定。有的沥青路面厚度较薄，为了满足层厚与集料粒径的要求，除选择粒径较细的混合料外，最好是考虑减少路面的层次。 5>.2施工准备5>.2>.2施工温度是沥青路面施工的重要参数，本规范首先规定施工温度根据按粘温曲线确定。但它对改性沥青及SMA混合料是不适用的。实践证明如果按照粘温曲线并采用相同的等粘温度确定改性沥青的施工温度，实际上将会太高。下图绘出了AH-70普通沥青及SBS改性沥青(PG70-28)的粘温曲线。图5>.2>.4普通沥青及改性沥青的粘温曲线在图中，普通沥青混合料的拌和温度为155℃～161℃，碾压温度为144℃～149℃，基本上是合理的。而对SBS改性沥青，从粘温曲线得到的适宜的拌和温度和碾压温度分别为<>202℃～<>208℃及189℃～194℃，显然是太高了。本规范考虑到无法测量压实后路面的实际温度，将施工各环节温度修改为摊铺的“最低温度”、开始碾压的“混合料内部最低温度”、碾压终了的“路表面最低温度”、开放交通的“路表温度”，这样更具有可操作性。5>.3配合比设计 5>.3>.1沥青混合料的配合比设计是施工过程中一件十分重要的工作，是本规范的核心内容之一。配合比设计不能满足于达到规范的技术要求，满足规范指标只是一个起码要求，并不一定是最优化的设计。一个好的设计应该具有良好的使用性能，施工操作性好及变异性小、容易压实，尤其是经得起实践考验，确保沥青路面不产生损坏。目前各种沥青混合料的配合比设计仍然是狭义的体积指标设计，只要求选定材料、确定矿料级配、沥青用量，至于如何评价沥青混合料的使用性能，世界各国都还在探索之中。我国的配合比设计已经建立了几项沥青混合料的性能检验指标，但仅仅是很初步的，并不一定能完全反映沥青路面的使用性能。国家规范规定的指标是最基本的要求。规范必须兼顾全国各种不同的情况，有不同的气候及交通条件、不同的道路等级、不同的经济基础、不同的材料资源、不同的技术水平。将那么多的不同都统一到一个规范中，规范就不可能有很好的针对性，很难满足每一个具体工程的要求。所以执行规范的时候，必须考虑到当地的实际情况，必要时对技术要求作适当的调整。各地应该根据当地的材料、施工水平、经济实力、习惯，尤其是使用多年的成功的经验，规定更具体的指标。工程上存在的一个普遍问题是施工使用的材料与配合比设计使用的材料不一样。所以承包商施工采用材料应尽可能保证与配合比设计所使用的材料一样。材料和用量总是在一个允许的范围内波动的，混合料性能应保持相对的稳定。5>.3>.2本规范对沥青混合料的矿料级配根据“沥青混合料矿料级配和配合比设计方法的修订”课题的研究成果作了较大的修改。根据研究成果，沥青混合料的矿料级配范围包含有三个层次： 第一，规范规定的级配范围。即规范5>.3>.2条各表的级配范围。由于它适用于全国，适用于不同道路等级、不同气候条件、不同交通条件、不同层次等情况，所以这个范围必然只能规定的很宽。尤其是沥青面层，在同一个级配范围中可以配制出不同空隙率的混合料，以满足各种需要。这样，可以给设计单位和工程建设单位有充分选择级配的自由。相比原规范直接为工程规定一个级配范围，配合比设计时尽可能接近中值是很大的改进。对最常用的密级配沥青混合料，本规范参照美国的方法分为粗型和细型，它与原规范根据空隙率分为I型和II型的性质不同，粗型和细型都属于密级配，空隙率都在3％～6％之间，之所以这样分成两种型号，主要是供不同的气候和交通条件选择级配范围时作参考。日本规范也一直都将级配分为粗型和细型。第二，工程设计级配范围。这是设计单位在对条件基本相同的工程建设经验的调查研究的基础上，针对具体所设计的工程，符合工程的气候条件、交通条件、公路等级、所处的层位提出的，是施工的指针。本规范附录B提出了如何确定和调整工程设计矿料级配范围的原则。工程设计级配范围一般在规范规定的级配范围内，但必要时也允许超出。除了密级配沥青混合料以外的混合料，如各种类型的沥青稳定碎石(ATB、AM、OGFC、ATPB)及沥青玛蹄脂碎石(SMA)可直接采用规范级配范围作为工程设计级配范围。第三，施工质量检验时允许波动的级配范围。经过三阶段配合比设计确定标准配合比和级配曲线后，按施工质量检验允许的波动值得到施工质量检验级配范围。同样，标准级配曲线也可能不一定接近工程设计级配范围的中值，施工波动范围也可能超出工程设计范围。本规范所列各种沥青混合料的级配范围是在对原规范级配范围的使用情况进行大量调查研究的基础上，充分参考国外和近年来各地成功的研究和应用成果，经过反复征求意见确定的。 经调查发现原规范的I型密级配沥青混合料对于二级及二级以下公路基本上是适用的，但对渠化交通的高速公路和一级公路，用于表面层时高温稳定性和抗滑性能存在不足。中面层历来以AC-<>20I型为主，对密水性起到一定作用，但对重载公路及长大坡度路段，抗车辙能力明显不足。下面层近年来逐步改用AC-25I型沥青混合料，大部分是适用的，但是对较薄的沥青层，重载车荷载能影响到下面层产生车辙，如果厚度太薄，容易产生离析，密水性能也难保证。原规范的II型沥青混合料空隙率普遍偏大，不适用于多雨潮湿地区的路面使用，基本上已经停止使用。原规范要求“多雨潮湿地区”采用AK类抗滑表层混合料，采用AK-13A型的工程，除部分由于片面追求平整度或过分担心构造深度而导致空隙率偏大发生了早期损坏外，大部分使用尚可。近年来不少工程仍在AK-13A型级配范围进行配合比设计，但是不再走中值，适当减少了最粗的粗集料数量及最小的细集料数量，调整成S型级配，使空隙率有所改善，使用效果较好。所以总的来说，这些级配仍然是适用的。然而对AK-13B及AK-16A型，大部分反映离析比较严重，局部空隙率较大。而AK-16B型沥青混合料渗水严重，成功者寥寥。 由于规范的级配范围是针对全国不同地区、不同等级公路、不同层次、不同气候和交通条件提出的，所以各地在使用时千万不能象对待原规范级配范围一样，原封不动地套用，并把标准配合比尽量接近中值。课题各参加单位在确定符合当地实际情况的工程级配范围时作了大量的工作。尤其是针对多雨潮湿地区、炎热地区、行驶重载交通的高速公路和一级公路，充分吸收国外的经验，逐渐改为采用粗型的密级配沥青混合料，并配合成平坦的S型的级配曲线。调整级配时，适当减少靠近最大粒径的粗集料和细集料中较细部分的比例，控制矿粉比例，适当增加中间档次的粗集料(如5～10mm、10～15mm)。这种S型级配的沥青混合料属于嵌挤密实型级配，具有适宜的空隙率，渗水性小，有较好的高温稳定性，表面还具有较大的构造深度。从而改进了原规范I型密级配沥青混凝土粗集料悬浮和原抗滑表层渗水性较大的缺点，取长补短，这种级配已经在许多高速公路工程大规模使用，证明具有较好的使用性能。但必须注意的是，这种S型混合料特别需要加强压实，提高压实度，才能取得良好的效果。课题参加单位对适用于各地沥青路面的矿料级配进行了认真的调查和试验研究，在此基础上提出了适合于本地区的矿料级配范围。下面列举几个单位推荐的工程级配范围供参考，由于各地所用的材料不同，不同地区使用时需根据情况作适当调整。表5>.3>.2>.1交通部公路科学研究所推荐的工程级配范围级配类型通过下列筛孔(mm）的质量百分率（％）31>.526>.5191613>.29>.54>.752>.361>.180>.60>.30>.15 0>.075表面层AC-1310090-10068-8043-5328-4015-2610-197-155-123-7表面层AC-1610090-10078-9065-7642-52 26-3815-2610-197-155-123-7中面层AC-<>2010090-10076-9264-8054-7035-4722-3413-248-186-135-103-7下面层AC-2510090-100 75-9062-8053-7343-6030-43<>20-3213-248-186-135-103-7表5>.3>.2>.2山东省交通科学研究所推荐的工程级配范围级配类型通过下列筛孔(mm）的质量百分率（％）31>.526>.5191613>.29>.5 4>.752>.361>.180>.60>.30>.150>.075表面层AC-1310095-10088-9672-8342-5528-38<>20-2815-<>2010-146-104-6中面层AC-<>20 10090-10083-9573-7><8656-7035-4822-3315-2310-166-115-94-6下面层AC-2510090-10076-8968-8260-7447-6228-4118-2811-<>208-156-10 4-73-5表5>.3>.2>.3江苏省交通科学研究院推荐的工程级配范围级配类型通过下列筛孔（mm）的质量百分率（％）31>.526>.5191613>.29>.54>.752>.361>.180>.60>.30>.150>.075表面层AC-13 10090-10060-8030-53<>20-4015-3010-237-185-124-8中面层AC-<>2010093-10075-9264-8153-6736-5024-3715-2610-19 7-145-103-7下面层AC-2510093-10075-8766-7958-7148-6134-4622-3515-2610-196-134-103-7下面列举一些国家规范的矿料级配范围，供各地配合比设计时参考。表5>.3>.2>.4美国ASTMD3515密级配沥青混凝土矿料级配范围(1995年版MS-2)公称最 通过下列筛孔(mm）的质量百分率（％）沥青用量(%)大粒径(mm)635037>.5251912>.59>.54>.752>.361>.180>.60>.30>.150>.0755010090-100-60-80 -30-65-17-4710-36--3-15-0-52-737>.510090-100-56-80--23-5315-41--4-16 -0-63-82510090-100-56-80-29-5919-45--5-17-1-73-919 10090-100-56-8035-6523-49--5-19-2-84-1012>.510090-100-44-7428-58-- 5-212-104-119>.510090-10055-8532-67--7-232-105-124>.75 10080-10065-10040-8025-657-403-<>202-106-122>.36--- ----7-121>.1810095-10085-10070-9545-75<>20-409-<>208-12表5>.3>.2>.5日本沥青路面设计施工指针的矿料级配范围（<>2001年） 混合料类型类型及公称最大粒径1234567891011粗粒式(<>20)密级配(<>20)密级配(13)细粒式 (13)断级配(13)密级配(<>20F)密级配(13F)断级配(13F)细粒式(13F)密级配(13F)开级配(13)最大粒径(mm)<>20<>20131313<>201313 131313通过各筛孔(mm)的质量百分率(％)26>.51001001001995-10095-100100 10010095-10010010010010010013>.270-9075-9095-10095-10095-10075-9595-10095-10095-10095-10095-1004>.75 35-5545-6555-7065-8035-5552-7260-8075-9045-6523-452>.36<>20-3535-5050-6530-4540-6045-6565-8030-4515-300>.6 11-2318-3025-40<>20-4025-4540-6040-6525-408-<>200>.35-1610-2112-2715-3016-33<>20-45<>20-45<>20-404-150>.154-12 6-168-<>205-158-2110-2515-3010-254-100>.0752-74-84-104-106-118-138-158-122-7沥青用量(%)4>.5-65-76-8 4>.5-6>.56-86-87>.5-9>.55>.5-7>.53>.5-5>.5压实厚度(cm)4-64-63-53-53-54-63-53-53-43-53-4澳大利亚的矿料级配原来有一个范围，如表5>.3>.2>.6所示。后来经过对SUPERPAVE的研究，澳大利亚标准AS2150改为只提出了每一个级配类型的目标级配，即原规范表的中值。 表5>.3>.2>.6澳大利亚原规范规定的矿料级配范围混合料(mm)通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)5337>.526>.51913>.29>.56>.74>.752>.361>.180>.60>.30>.150>.075密级配5 10085-10055-7538-5726-4315-288-184-11710080-10070-9045-6035-50 22-3514-258-165-81010090-10070-9058-7040-5327-4417-3511-247-1614 10085-10070-8565-7553-7035-5224-4015-3010-247-164-7<>2010095-10080-9065-8052-6545-5530-43 <>20-3514-279-217-153-62810095-10082-9770-8056-7145-6038-5025-4017-3313-268-<>206-143-640 10090-10080-9565-85-44-60-30-4518-3513-<>2010-257-185-122-5开级配1010090-10040-7030-50 10-305-<>200-150-100-70-41410090-10070-9035-65<>20-405-<>200-150-120-90-50-3断级配 710095-10080-9065-7552-6237-4725-3510-155-71410075-10070-80- 62-72-60-7055-6550-604-285-12表5>.3>.2>.7西班牙沥青混合料的矿料级配范围类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)沥青用量(%)空隙率(%)4025<>2012>.5105 2>.50>.630>.320>.160>.08DD810070-9045-7018-3412-258-176-104>.75-5>.53-6 D1210080-9572-8750-6535-5018-3013-237-155-8D<>2010080-9565-8060-7547-6235-5018-30 13-237-155-8SS1210080-9571-<8647-6230-4515-2510-186-134-84>.25-5>.03-8S<>20 10080-9565-8060-7543-5830-4515-2510-186-134-8S2510080-9575-8860-7555-7040-5530-4515-2510-186-13 4-8GG<>2010075-9555-7547-6728-46<>20-358-<>205-143-92-63>.75-4>.55-9G2510075-9565-85 47-6740-6026-44<>20-358-<>205-143-92-6AA1210065-9050-75<>20-405-<>202-43>.0-4>.0 12-15A<>2010065-9045-7035-6015-355-<>202-4PP1210075-10060-80 32-4610-186-123-64>.5-5>.518-<>20PAPA1210070-10050-8018-3010-226-133-64>.5-5>.5<>20-22 表5>.3>.2>.8德国热拌沥青混凝土技术要求沥青砼0/16S*0/11S0/110/80/5单位矿料优质石屑、优质机制砂、天然砂、石粉＜0>.09mm6>.0～10>.06>.0～10>.07>.0～13>.07>.0～13>.08>.0～15>.0%＞2>.0mm55～65 50～6040～6035～6030～50%＞5>.0mm———≥15≤10%＞8>.0mm25～4015～30≥15≤10—%＞11>.2mm≥15≤10 ≤10——%＞16>.0mm≤10————%机制砂与天然砂比例≥1:1≥1:1≥1:11)≥1:11)—沥青标号5)B65(B80)B65(B80)B80(B65) B80(B65)B80(B<>200)沥青含量5>.2～6>.55>.9～7>.26>.2～7>.56>.4～7>.76>.8～8>.0%空隙率(马氏)2)3>.0～5>.03>.5～5>.02>.0～4>.04)1>.0～3>.03)2>.0～4>.04)1>.0～3>.03)——1>.0～3>.03)VOL>.-% VOL>.-%压实度≥97≥97≥97≥97≥96%施工时空隙率≤7>.0≤7>.0≤6>.0≤6>.0≤6>.0VOL>.-%注:*只适用于特殊情况；1)适用于Ⅲ级公路；3)只适用于Ⅴ、Ⅵ级和轻交通的公路；4)适用Ⅲ、Ⅳ级公路；5)适用Ⅱ、Ⅲ级公路以及在特殊荷载特殊情况下可以使用具有相应粘度的聚合物改性沥青。 美国在采用了SUPERPAVE的配合比设计方法后，一段时间内，似乎已见不到级配范围的规定了，取而代之的是控制点和限制区。但后来的研究又有了很大的变化和发展，许多州的规范又开始规定配合比设计级配范围。例如，乔治亚洲运输部<>2002年新规范提出了Superpave9>.5～25的各种规格混合料的级配范围，一方面其范围比原来的控制点范围窄得多，另一方面不少级配范围通过了限制区。例如Superpave-25，0>.075mm通过率由控制点1％～7％，改为实用的3％～6％，2>.36mm通过率25％～30％几乎都在限制区内，而且规范规定的级配范围非常窄，2>.36mm通过率的范围只有5％，它是用来确定标准级配曲线的。实际施工允许波动范围要大得多。筛孔25、19、12>.5、9>.5、4>.75、2>.36、0>.075mm通过率的允许波动范围规范分别规定为±8％、±8％、±6％、±5>.6％、±5>.6％、±4>.6％、±2％。表5>.3>.2>.9美国乔治亚洲<>2002年规范的矿料级配范围公称最大粒径(mm)通过下列筛孔的百分率(%)37>.5251912>.59>.54>.752>.361>.18 0>.60>.30>.150>.0752510090-10055-8950-7025-303-61910090-10060-8955-75 29-343>.5-612>.510090-10070-8534-393>.5-79>.5(水平A) 10090-10055-7542-474-79>.5(水平B、C、D)10090-10065-8553-584-7 4>.510090-10075-9560-65<>20-504-12至于密级配沥青碎石基层的级配，也是在参考众多国家规范级配的基础上，经过近年来的试验路验证确定的。下面列出了京津塘高速公路和部分国家密级配沥青稳定碎石基层的级配范围。表5>.3>.2>.10京津塘高速公路沥青碎石基层配合比设计结果材料品种<>20-40mm5-<>20mm石屑粗砂 特细砂矿粉配比(％)303210195>.53>.5混合料(mm)通过下列筛孔(园孔筛，mm)的质量百分率(%)50403025<>201052>.51>.20>.6 0>.30>.150>.075LS-40范围10095-10075-95－60-8040-6024-4615-35-9-<>205-15－2-6实际10010087－70 605025<>201510－4表5>.3>.2>.11美国FHWA沥青混凝土技术要求（基层、联结层、面层）级配类别37>.5251912>.59>.54>.752>.360>.60>.30>.075A 10097～100－－53～7040～5225～3912～228～163～8B10097～10076～88－49～5936～45<>20～2813～213～7C 10097～100－－－－－－3～8D10097～100-57～6941～4922～3013～213～8E 10097～100－－－－－3～8F10033～477～13－－－2～4表5>.3>.2>.12美国FHWA沥青稳定基层级配筛孔尺寸(mm) 5037>.525199>.54>.750>.4250>.075通过率(%)10097～100－67～81－33～4710～194～810097～100－56～70 39～5312～214～810097～10067～7947～5912～214～8表5>.3>.2>.13美国德克萨斯州沥青混凝土基层级配范围筛孔尺寸(mm)37>.531>.52522>.41612>.59>.5 4>.7520>.4250>.180>.075通过率(%)10095-100－70-90－50-70－30-50<>20-345-<>202-122-810095-100 75-95－60-8040-6027-4010-253-132-8表5>.3>.2>.14德克萨斯州沥青稳定基层级配范围级配类型4537>.5259>.54>.750>.425110090-10045-70 30-5515-30210090-100－－25-5515-403100－－－－15-40表5>.3>.2>.15英国RBI沥青碎石基层级配BS筛孔(mm)5037>.5 28146>.33>.350>.30>.075RB1范围10095～10070～9456～7644～6032～467～212～8中值10097>.5826652 39145表5>.3>.2>.16日本沥青稳定碎石基层级配粒径(mm)5337>.5192>.360>.075设计空隙率(％)通过率(%)10090-10045-7030-553-12 SMA的标准级配基本上就是工程设计级配范围，它摘自《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》，但对SMA-10根据一些工程的实际情况适用作了个别调整。5>.3>.3本条规定沥青混合料配合比设计的技术标准，也是本规范最核心的内容之一。原规范实施多年来，各地对混合料的各项体积指标及其测定方法提了不少意见，尤其是强烈呼吁测定方法必须统一。为此，根据“沥青混合料配合比设计方法及矿料级配的修订”课题的研究成果，对原规范的马歇尔试验配合比设计方法和技术标准进行了部分修改，其主要内容如下：(1)明确了我国沥青混合料的配合比设计方法，仍然以马歇尔试验方法标准的设计方法，同时也允许采用其他设计方法。当采用其他设计方法时，应按照马歇尔设计方法进行检验，由于设计方法的不同，设计指标也可能不一样，表5>.3>.4的技术标准是指马歇尔试验配合比设计的设计标准。(2)沥青混合料的各种配合比设计方法都以体积设计为主，但是必须进行高温抗车辙性能、水稳定性、抗裂性能、渗水性检验以验证设计的合理性。这些性能检验向“性能设计”迈出了重要的一步。(3) 统一了计算沥青混合料空隙率等各项体积指标的测定方法和计算方法，具体方法详见附录B。这是配合比设计的基础，如果各行其是地测定或者计算，不仅指标不能相互比较，对数据的真实性也受到怀疑。有的工程采用非标准的方法测定计算，尽管自己声称空隙率为4％，但路面渗水情况严重，并造成严重的水损坏。在沥青混合料的体积指标的计算方面，本规范首次引进了美国等国家历来考虑集料吸收部分沥青这个重要的概念。由此，总的沥青用量分为沥青被集料吸入的部分和有效沥青用量两部分，集料的相对密度计算时，必须扣除集料内部被沥青占去的一部分体积，成为有效相对密度。沥青混合料试验规程也将随着修改，具体的计算方法参见附录B。这样马歇尔指标也跟着变化，空隙率、VMA、VFA的技术要求也作了相应的修改，概念也有所不同。 沥青混合料配合比设计时，最重要的指标莫过于空隙率了，但对于如何确定设计空隙率各国都有不同的做法，大部分国家是规定一个范围，而且普遍为3％～5％，或3％～6％，美国以前采用马歇尔方法设计时也是这样规定的。后来采用Superpave方法后，统一采用空隙率4％，据说这是通过路面残余空隙率调查从压实度反算得出的。但是这个结论是建立在具有合理的VMA，且适应于该国的汽车荷载的前提下的，如果不管什么样的温度、交通条件，也不管矿料级配的VMA是否合理，仅仅通过调整沥青用量来弥补VMA的差别，笼统地保持4％的相同的设计空隙率，将显然是不合适的。现在普遍认为，不仅交通荷载增大，压路机也在加重，沥青用量也应该跟着变化，设计空隙率也应该随着气候、交通条件有所变化。通过研究认为，为适应压路机加重的情况可通过适当提高压实度解决，对重载交通可以通过适当提高设计空隙率和减少沥青用量的方法解决。因为增加压实功最直接的影响是使最佳沥青用量减少，例如某混合料击实次数为50、75、85、100次时得到的最佳油石比分别为4>.1％、3>.9％、3>.8％、3>.6％；GTM的成型压强为0>.7MPa、0>.9MPa、1>.1MPa时，最佳油石比分别为4>.4％、4>.0％、3>.7％。澳大利亚最新的设计指南采用Superpave方法，但是相应于不同的交通量、不同的层位，选用不同的搓揉压实次数和设计空隙率如下表。结合我国实际情况，规范上还是规定一个空隙率范围更能够适应于不同的需要。而且这个范围也与公路等级、气候、交通条件有所不同。后来美国Superpave对高速公路高速开放性交通所要求目标空隙率应为4％左右。对慢速及静止交通，要考虑石料压碎问题，如果环境条件许可，目标空隙率对搓揉压实机可提高为4>.5％～5％，对马歇尔试验可提高为5％～5>.5％。并要求粉胶比控制在0>.8～1>.6范围内。表5>.3>.4>.1澳大利亚混合料设计参数的选择适用场合交通条件SGC旋转压实次数设计空隙率(%)结合料粘度等级密级配沥青磨耗层轻交通504>.0170、3<>20中交通804>.0 170、3<>20重交通1<>204>.03<>20、600、广域沥青或改性沥青超重交通1<>20或3505>.03<>20、600、广域沥青或改性沥青密级配沥青中间层和基层中交通804>.0170、3<>20中、重交通80或1<>203>.0注3<>20 重交通1<>204>.03<>20、600、广域沥青或改性沥青超重交通1<>20或3505>.0600,广域沥青或改性沥青注：专门用于高沥青含量的底基层,以得到高抗疲劳性能。在配合比设计时，VMA是非常重要的参数。美国沥青协会MS-2及联邦公路局FHWA的最新研究成果的VMA要求如下表。对相同的公称最大粒径和设计空隙率，FHWA比MS-2的VMA要求要大1％。本规范的VMA与MS-2(1995)马歇尔法、最新的Superpave的规定相同。原规范的VMA是按集料最大粒径取值，现在改为按公称最大粒径后，相当于空隙率4％条件下的VMA值。表5>.3>.4>.21995年MS-2马歇尔试验配合比设计标准马歇尔试验标准重交通量EAL>106 中交通量EAL104～106轻交通量EAL<104击实次数755035稳定度(N)>8006>5338>3336流值(mm)2～3>.52～42～4>.5空隙率(％)3～5VFA65～7565～7870～80 空隙率(％)相应于以下公称最大粒径的最小VMA值(％)635037>.5251912>.59>.54>.752>.361>.18399>.5101112131416 1921>.541010>.5111213141517<>2022>.551111>.512131415161821 23>.5表5>.3>.4>.3美国FHWA关于VMA最小值的要求配合比设计方法空隙率(％)相应于以下公称最大粒径的最小VMA值(％)635037>.531>.525191612>.59>.54>.752>.361>.18 FHWAFP-96马歇尔411>.512－1314－15161821－SUPERPAVE410>.511－1213 －1415－－－我国对VMA值的研究很少，仅有几年的工程实践经验，对其本质还缺乏了解。所以本规范只能根据几年来的使用实践，参照国外的标准，主要是在美国标准的基础上进行了调整。在上表的基础上，将我国常用的31>.5mm及16mm内插进去。从我国大量工程实践中的反映可见，VMA值的指标经常是配合比设计时最难以满足的指标。于是本规范采用MS-2(1995)马歇尔法的建议。当设计的空隙率并非整数时，可以按四舍五入的方法选用设计空隙率，取用最小VMA值。同样，计算VFA时不再采用总的沥青用量，而改为有效沥青用量，所以本规范对VFA的技术要求也适当作了调整，以前我国计算沥青混合料的沥青饱和度VFA都是先计算总的沥青用量的体积百分率VA，然后计算。这没有考虑沥青被集料吸入中的部分，VA是总的沥青用量，沥青混合料试件的间隙率VMA≠VA＋VV。当考虑由于沥青吸入集料内部的损失，有效沥青才是真正占用VMA的那部分沥青，则有效沥青饱和度 。有效沥青用量肯定小于总的沥青用量，所以本规范的VFA要比原规范规定的小，与原来II型的差不多。在日本，计算体积指标时仍然保留以前的方法，即我国原规范的方法，但首次引入了对VMA及马歇尔模数的要求。最大粒径<>20mm的VMA不小于15％，最大粒径13mm的VMA不小于16％。日本的最大粒径即为公称最大粒径(见表5>.3>.2>.5)，计算VMA时不考虑沥青吸入集料的部分，以VMA＝VA＋VV，故VMA要比FHWA的VMA值相应大1～2％。马歇尔模数对一般地区为<>2000～4900kN/m，对寒冷地区为1500～4400kN/m。同时规范还要求对有可能出现车辙的路段的最佳沥青用量应该位于比最小VMA对应的沥青用量的少的一侧，在马歇尔模数的较大的一侧。在体积设计时，首先是设计一个合理的VMA值，然后向VMA中填充沥青结合料，除去有效沥青含量后剩下的部分就是空隙率。所以如果不管VMA多大，都通过填充沥青来控制混合料的设计空隙率均为4％，沥青用量就可能过多或者过少，这是不合适的。为此，检查VFA也十分重要。正因为如此，本规范附录B对体积指标的计算方法规定得很死，不允许随便修改。关于密级配沥青稳定碎石基层混合料的马歇尔设计技术标准，基本上参照以往经验和国外标准，并通过近年来的施工实践验证提出的。其中一个重要的问题是试件尺寸，按照以往的马歇尔试验的标准方法，它适用于公称最大粒径不大于26>.5mm的混合料，也就是说ATB30及比此更粗的混合料是不适用的。我国原规范规定采用以小于26>.5mm的集料代替的方法，现在国际上开始研究使用大尺寸马歇尔试件，我国试验规程也已经有了同样的规定，大型马歇尔试验将击实锤重改为10>.2kg，直径149>.4mm，击实时落高457mm；试件直径152>.4mm，高95>.2mm；击实次数增加为1>.5倍，即相应于普通试件50次、75次时，改为75次和112次；而试验结果的标准，国外资料显示大型马歇尔的稳定度为小型马歇尔的1>.5～2>.25倍，如美国NCAT认为是2>.25倍，流值则提高1>.5倍，其他体积指标基本上不变。对此编写组进行了大量试验，认为这些关系是合理的。下表是其中的一组数据，很明显，大型马歇尔的稳定度较高，而流值指标差别不大，但有的单位流值测定值往往很大，也许与试验仪器有关，且很难测定准确，故暂时取消了要求。美国AI MS-2(1995年版)提出了对于非标准高度大型马歇尔试件的稳定度值，要求调整为标准高度95>.2mm值时的换算系数如下表。表5>.3>.4>.4ATB-25不同尺寸试件不同击实次数下试验数据击实次数(次)毛体积相对密度空隙率(％)VB(％)VMA(％)VFA(％)稳定度(kN)流值(mm)大马歇尔75 2>.5028>.3512>.566>.74>.1617>.562>.501122>.5198>.4111>.970>.63>.50<>20>.982>.711272>.5218>.4211>.871>.23>.41 21>.162>.90小马歇尔（直接）502>.5228>.411>.871>.33>.388>.262>.27752>.5278>.411>.672>.53>.<>208>.762>.38 852>.5398>.511>.275>.62>.7310>.092>.51小马歇尔（替代法）502>.5158>.412>.069>.73>.6411>.002>.08752>.526 8>.411>.672>.53>.<>2011>.452>.62852>.5398>.511>.275>.82>.7111>.602>.75表5>.3>.4>.5大型马歇尔试件稳定度换算系数试件高度(mm0试件体积(cm3)比值88>.9 90>.592>.193>.795>.296>.898>.4100>.0101>.61608～16261637～16651666～16941695～17231724～1752 1753～17811782～18101811～18491840～1<8681>.121>.091>.061>.031>.000>.970>.950>.920>.90 对SMA混合料，基本上按照《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》(SHCF40-01-<>2002)制订，但根据我国国情，取消了对最小沥青用量的规定。5>.3>.4本条规定了在马歇尔试验配合比设计的基础上进行的各种配合比混合料的性能检验，包括高温稳定性检验、水稳定性检验、低温性能检验等。同时根据“沥青路面透水测定方法及指标要求”的研究成果增加了渗水系数检验。由于试件尺寸适用性的原因，对需要用轮碾成型机制作的板式试件的车辙试验、弯曲试验、渗水试验等均适用于公称最大粒径等于或小于19mm的混合料，也没有对沥青碎石混合料提出性能检验的要求。对SMA还有其他一些特殊要求的检验。沥青路面破坏的模式有多种，沥青路面的车辙、水损害破坏主要通过沥青混合料的配合比试件检验得到保证，车辙试验的动稳定度、浸水马歇尔试验的残留稳定度、冻融劈裂试验的残留强度比在国际上得到广泛的应用。低温开裂性能主要取决于沥青结合料的性能和沥青用量，与集料级配的关系较小，低温弯曲试验的破坏应变并不是太满意的检验指标，所以在进行试验数据分析时，除了看破坏强度、破坏应变及破坏劲度模量值外，还应对应力应变曲线的形状进行综合评价其低温性能。当沥青混合料成脆性破坏时，应力应变曲线成明显的直线关系；而不完全是脆性破坏接近柔性破坏的现象时，破坏曲线有一定程度的曲线形状，显示了改性剂使沥青混合料的低温性能由脆性向柔性转变。渗水系数与空隙率有一定关系，但又是不同性质的指标，它主要是针对开空隙的，所以是有其特殊的用途。由于低温开裂性能的弯曲试验并不很完善，而渗水试验是初次提出，所以规范对这两项检验规定是“宜”，而车辙试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验是“必须”，显得尤为重要。 对沥青混合料的各项性能指标的要求经常是矛盾的，而且它与石料品种的关系很大，各地有很大的差别。例如，原规范要求动稳定度不低于800次/mm，大部分工程认为很低，很容易达到，但确实有一些工程怎么调整级配也难以达到。有时表面层使用玄武岩时动稳定度很高，而用了石灰岩就不易达到。一些工程在配合比设计的油石比减少后动稳定度大幅度提高，但有可能影响水稳定性、渗水系数、低温抗裂性能指标。所以在进行配合比设计检验时，对各项指标需辩证、综合判断。另外，规范的标准主要是针对密级配沥青混凝土混合料的，对改性沥青主要是针对聚合物改性沥青的。规范说这是配合比设计“检验”指标，并不直接说的混合料性能指标，是有差别的。例如，它对与同一类型材料组成的混合料，可以通过这些指标反映级配是否合理，但不同类型材料之间作横向比较，往往不一定合适。车辙试验被认为是沥青混合料性能检验中最重要的指标。车辙大小受混合料自身影响外，与荷载、温度、时间(含车速)的关系很大。根据<>2002年NCAT试验路的观测，车辙发生在路面连续7天的平均最高气温在28℃以上的日子里，我国绝大部分地区夏季高温季节都在此温度以上，所以都有可能发生车辙。如果还有超载车重载交通的同时作用，尤其是连续上坡的慢速路段，很可能在短短的几天里发生很大的车辙，而且经常发生在中面层或下面层。中面层虽然温度会略低于表面层，但剪应力比表面层更大，所以对动稳定度的要求不能降低。其实下面层也一样重要，不过下面层(或基层)的公称最大粒径一般较大，车辙试验对它们不太合适。 车辙试验必须按照试验规程的要求进行，例如试件密度必须达到马歇尔标准密度的100％，试验规程中的碾压次数对S型嵌挤密实型混合料、改性沥青混合料、SMA可能难以达到100％压实度的要求。此时，需对成型温度、荷载大小、碾压次数进行调整。有的意见认为按照实际情况，试件应该在压实度96％的情况下进行试验，更符合路面通车初期的实际情况。但是，降低密度后，如果仍然在60℃和0>.7MPa条件下进行试验，车辙试验时的变形将非常大，动稳定度会很小。车辙试验方法和设备对试验结果有很大的影响。国际上车辙试验机的类型很多，各有各的特点。有人主张采用德国汉堡车辙试验机、美国的沥青路面分析仪APA等，作为研究使用都是不错的，但荷载、温度等试验条件不同，试验结果是不一样的。汉堡试验机在水中进行试验，温度较低，与在空气中试验不一样。我国的车辙试验之所以不采用总变形，那是因为开始阶段的几次占有相当比例，预压也不好处理，所以采用国际上所有蠕变试验都采用变形速率，即动稳定度的倒数。水稳定性试验也一样，冻融劈裂试验方法是根据我国的研究成果制订的，实际上是美国AASHTOT283Lottmen方法简化而成的。由于AASHTOT283的方法采用马歇尔击实成型方法很难得到要求空隙率的试件，真空饱水率也不好控制，故简化为冻融劈裂试验。“沥青混合料水稳定性指标”课题及山东等许多省的研究证明，这两个试验方法的结果有良好的相关性。工程上采用T283的方法代替冻融劈裂试验不是不可以，但随便否定我国的冻融劈裂试验也是不科学的。有人认为配合比设计检验达到了规范指标，路面就不应该发生车辙或者出现坑槽等水损坏了。这是对配合比设计“检验”的一种误解。配合比设计“检验” 是检验配合比设计是否合理的指标，但路面发生车辙或水损坏更重要的是受施工质量与均匀性、设计(如路面结构组合）、气温、荷载等的影响。动稳定度高不等于路面不会发生车辙，水稳定性检验指标达到要求不等于路面不会发生水损坏。但反过来，要想防止路面破坏，这些检验指标是起码应该达到的，所以应该辩证的认识这些指标：既要按规范检验符合要求，同时又不能过分扩大其作用。车辙试验是在温度60℃、荷载0>.7MPa、速率42次/min标准条件下试验的，工程发生车辙的实际条件(荷载、温度、车速)与此并不对应，除了沥青混合料自身的因素外，温度、荷载、速度对高温性能的影响大得多，而这些因素是车辙试验所解决不了的。而不同的温度、荷载、车速与标准条件之间不存在固定的换算模式，不同沥青品种、不同混合料的换算公式相差较大，个别研究得到的换算关系并没有通用性。在这几个影响因素中，高温还不是最主要的，不少国家的内陆地区，温度也很高，未必有多大的车辙，汽车超载的影响要比高温的影响还大，而影响最大的因素是由于重载车的车况不好，在长大纵坡的上坡路段，车速降低得很利害，致使荷载作用时间成10倍地增加。与1辆轴载100kN、轮压0>.7MPa、车速100km/h的车辆相比，一辆轴载<>200kN、轮压1>.2MPa、在上坡路段车速降到10km/h的重载车相比，即使温度条件相同，也相当于动稳定度降低了几十倍，这就是为什么标准条件下沥青混合料动稳定度达到了要求，并不能避免沥青路面在高温、超载及上坡路段产生车辙变形的原因。对改性沥青混合料和SMA混合料，在某些性能上有明显的优势，所以提出了较高的指标要求。有人认为对某一项性能，无论对普通沥青和改性沥青，或者对任何类型的沥青混合料，指标要求应该是相同的，这也是不合适的。很显然如果指标相同，对普通沥青混合料将会非常困难，甚至无论如何也达不到，而对改性沥青混合料则可能轻而易举就能满足。所以本规范的检验指标反映了不同沥青结合料和混合料级配类型，在配合比设计合理的情况下它一般可能达到的水平，所以仅仅是检验配合比设计是否合理的指标。并不是路面不再损坏的指标。 5>.3>.5沥青混合料的配合比设计方法，保留了实践证明是十分重要的配合比设计三阶段设计方法。在实践过程中，有三种错误的倾向必须引起注意：有的工程单位很重视马歇尔试验目标配合比设计，但是从料堆上取样缺乏代表性，其实配合比设计的结果并不能代表真正拌和机拌和的实际级配。有的工程单位直接做生产配合比设计，认为控制了热料仓的材料比例，目标配合比设计没有意义。这种做法实际上是无法严格控制各料仓中的不同材料的比例的，因为不同冷料仓中的料可能进入同一个热料仓，而目标配合比设计是控制冷料仓的依据。有的单位不重视试拌试铺阶段，误认为试拌试铺主要是检验施工工艺。实际上只有通过混合料拌和、摊铺、碾压，仔细观察才能判断配合比设计的合理性。因此，这三阶段配合比设计是一个完整的整体，必须通过设计找到一个平衡点，材料、性能、经济各方面都满意，然后得出一个标准配合比，取得监理、业主的批准，方可在生产中使用。5>.4混合料的拌制5>.4>.2国际上通用间歇式和连续式两类沥青拌和设备，经我国的试验和使用实践证明，采用间歇式拌和机更符合我国国情，这是因为我国目前使用的材料品种较杂,变异性大,再加上拌和厂大都是露天料场, 材料含水量受天气影响较大,所以主张采用间歇式拌和机。近年来一些地方引进了美国的连续式拌和机，必须确保原材料是均匀一致的，否则很难保证配合比。5>.4>.7本规范把高速公路和一级公路施工用的间歇式拌和机配备计算机设备，由原规范的“宜”改为“必须”，而且要求拌和过程中逐盘“采集并打印”实际使用的材料用量、沥青混合料数量等，进行沥青混合料生产的过程控制和总量检验。这一条是本规范的重要修改，所以十分重要。现在计算机已经十分普及，各个国家生产的沥青拌和楼都已经配置了计算机采集数据和记录、打印设备，按本条规定进行总量检验已经没有困难，为此在附录G规定总量检验的具体方法，要求各地严格执行。目前尚不具备此功能的要立即改进，此要求需在招投标时明确。5>.4>.12拌和机热料筛分用的振动筛应根据混合料的规格选用。筛子的筛分能力(即每小时通过的集料量)与混合料级配、集料品种、类型、集料的洁净程度、筛孔、筛子的倾角和振荡力都有关系，这些一般在拌和楼制造时有所考虑，美国《AsphaltPlantManual》(MS-3)列出的振动筛的筛分能力，小表的等效筛孔的建议可供参考。表5>.4>.12间歇式拌和机用振动筛的等效筛孔(方孔筛,mm)标准筛筛孔(mm)2>.364>.759>.513>.216 1926>.531>.537>.553振动筛筛孔(mm)3～4611151922303541605>.5混合料的运输5>.5>.3为了解决沥青路面施工过程中的交叉污染，本规范作了一系列规定。对运料车的轮胎要求干净是首次列入本规范，这在国外似乎是常识，但我国许多工程往往达不到要求，必须努力去实现。 5>.5>.4本条对转运机的规定是根据筑路机械的最新进展增加的。近年来在美国等发达国家，一种称为转运机的装置已经开始越来越多地出现在沥青路面施工中，我国有的省也已经开始使用，它介于运料车与摊铺机之间，运料车将混合料卸在转运车上，转运车一边对混合料进行二次拌和，一边与摊铺机完全同步前进，向摊铺机供料。由于运料车的混合料不直接卸在摊铺机上，可有效地改善混合料的离析和温度不均的问题。同时在国外，随着运转车的出现，对摊铺机也在改进，一些摊铺机加设了再次拌和的功能，这些都是为减少离析、提高沥青路面综合质量的重要措施。5>.6混合料的摊铺5>.6>.2原规范根据国外的经验，推荐采用两台以上摊铺机成梯度方式进行摊铺，但当时主要是考虑拌和楼的生产能力经常跟不上，所以又规定“当混合料供应能满足不间断摊铺时，也可采用全宽度摊辅机一幅摊铺。”但是后来一些高速公路采用全幅摊铺作为提高平整度的重要措施，盲目追求平整度成了施工中的一个通病，造成不良后果。宽幅摊铺机是应我国要求专门生产的，在欧美、日本一般不用，且对铺筑宽度有所限制，如日本通常限制为7m，欧洲一般是6m，不超过9m，美国基本上是一个车道的宽度，即3>.5m～4m。采用全幅摊铺能提高平整度的说法也是一种误解。全幅摊铺的缺点主要有：螺旋布料器运送混合料距离过长，不可避免地会造成粗细集料的离析，越往边上温度下降多，导致温度不均和压实度不一样。 摊铺机的重量和马力是一定的，摊铺宽度越大，平均振捣力越小，铺筑后的初始压实度越小。而初始压实度越大，混合料铺筑后的温度下降越慢，可以采用较重型的压路机靠近摊铺机碾压，并争取到更长的压实时间，压实更好。摊铺机接长部分只是悬挂在摊铺机上的，没有与中间部分相同的振捣装置，表面上看起来很平整，实际上压实程度不一样，反而影响横向平整度。两台摊铺机的接缝很容易调整得一点都看不出来，相反宽幅摊铺机的摊铺面倒经常可见有不少纵向的离析印痕存在。万一拌和机供料跟不上，两台摊铺机可以只停一台，比全幅摊铺停止摊铺影响小。美国沥青杂志<>2001年在《CompactionPrinciplesforHeavy-dutyHMA》中介绍，为了提高重载路面的压实度，首要的因素是利用摊铺机进行初始压实。这就要求摊铺机的速度要慢，摊铺宽度要窄，这是铺筑重载路面的重要措施。有的工程认为表面层混合料粒径较细，即使全幅摊铺也不会离析。其实表面层最薄，越薄的层次越需要防止降温太快，以争取更长的压实时间。5>.6>.4“摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析”是摊铺这一节的核心。1998年11月美国第六届全美热拌沥青混合料会议上，500多家施工单位一致认为要想提高铺筑时的平整度，首先要做到摊铺时的两个不要：不要停下摊铺机；不要碰撞摊铺机。 在沥青路面施工工序中，厚度、压实度及平整度是3个最重要的指标。这里需要摆正平整度和压实度的关系。一定要在确保压实度的前提下努力提高平整度，一些工程由于片面追求平整度，造成压实不足，导致路面早期损坏，其教训是惨痛的。但是平整度又是十分重要的，需要努力提高平整度，问题是不能牺牲压实度。应从以下方面入手提高平整度：(从基层做起，逐层提高平整度。(保证充分供料，摊铺机均匀、连续地摊铺，避免间隙和停顿。(采用比较长的平衡梁控制方式的自动找平装置，有条件时尽量采用非接触式平衡梁。(控制摊铺宽度，避免全幅摊铺，做好摊铺机接缝。(科学地安排压路机，均衡地跟在摊铺机后面及时碾压。碾压时保持直线方向、均衡慢速，折返时关闭振动，渐渐地改变方向，折返点错开不得在同一个断面上。对轮胎压路机和振动压路机要采取合理的组合排序，通常是轮胎压路机在前，压实效果好，平整度通过振动压路机弥补。(压路机的对桥涵、通道等构造物的接头以及各种特殊部位，特别要注意接缝的平整度。要仔细操作以避免造成跳车。(除了迫不得已的情况外，要避免摊铺后人工修正。⑧所有机械不能在未冷却结硬的路面上停留。有的工程在摊铺机后面出现明显的离析拖痕，主要是摊铺机没有调整好。现在许多资料说明，这种离析是路面出现纵向表面裂缝的原因之一。5>.6>.5 平整度是沥青路面的最重要的指标之一。每铺筑一层能使平整度减小标准差0>.2mm～0>.3mm，但分层多了将影响沥青层的整体性，很可能得不偿失。因此提高平整度不能寄希望于增加分层，能2层铺筑的最好不要分3层。本条规定了摊铺机的自动找平方式，现在大都采用越来越长的平衡梁，但平衡梁太多太重会粘结沥青，形成压痕和凹陷。近年来越来越多在高速公路上使用非接触式的平衡梁，实践证明有良好的使用效果。这种非接触式的平衡梁是利用声纳系统检测路面高程，调整摊铺层厚度的。例如丹麦的TF-TradingA/S的超声波测量系统，发射频率为<>200kHz，发射周期为5微秒，所对应的的距离变化仅0>.825mm，高频对于测试精度特别重要。它特别适用于粘度大的改性沥青和SMA混合料，以及转弯半径小、起步、终点、匝道等特殊的路段，使用非接触式平衡梁的平整度能比接触式的提高5％以上。5>.7沥青路面的压实及成型5>.7>.1我国沥青路面发生早期损坏，经常是由于压实不足造成的。改善压实工艺，保证混合料充分压实是提高沥青路面建设质量的关键。尤其是当沥青层层厚较薄，采用的混合料中的粗集料含量较多时，混合料温度下降更快，可供碾压的时间更短，对压实的要求更高。本节一系列修改都是围绕着提高压实度进行的。5>.7>.2热拌沥青混合料压实层的最大厚度，与压路机的类型及吨位有密切的关系，随着压路机吨位不断加重，允许的压实层厚度也放宽了。对密级配沥青混合料，美国沥青协会规范MS-8规定不得大于100mm，日本规定一般不大于70mm(沥青稳定碎石基层不大于100mm)。但对大粒径沥青稳定碎石基层，由于沥青结合料数量较少，压实阻力也小，容许厚一些，工程中可以通过实验论证，通常以不超过1<>20mm为好。 5>.7>.3我国历来的规范对压实都强调碾压遍数，但究竟怎么样算一遍也说不清楚，更说不清楚到底碾压了几遍，所以本规范去除了碾压遍数的规定。把重点放在碾压工艺上。如果认真的按要求碾压，即压实工艺已经尽了最大努力，压实度肯定能达到，如果再达不到，实际上也就再没有办法了。其中最重要的是压路机的数量和配置。原则上，需要的压路机台数可根据与铺筑速度匹配的原则，由压路机宽度、速度、要求的碾压遍数计算确定。本规范首次提出了高速公路铺筑双车道沥青路面的压路机数量不宜少于5台的要求。5>.7>.4压路机的折返很有技巧，要密切注意在折返过程中会不会产生推移拥包，有的压路机是在前进多靠近摊铺机时曲线拐弯，然后倒退错轮，这样容易在未碾压段落产生横向推移。5>.7>.5在高温下紧跟压路机碾压是提高碾压效果的重要手段。错过了时机将使压实很难进行。在美国SUPERPAVE的施工指南(SR180)及一些论文中，提出了一个沥青混合料施工难于碾压的“敏感区(tenderzone)”，或称为“不稳定区”，此温度范围约为93℃～115℃ 。很明显它是针对非改性沥青混合料而言的。在此温度下，混合料的碾压犹如土基含水量过大时的弹簧情况一样，不过没有那么明显。沥青结合料在高温碾压时是一种润滑剂，沥青的粘度不足以使变了位集料回到原位便可以得到压实。如果沥青结合料的温度下降到一定温度以下，它的粘性恰好处于压路机的压力能够使集料位置变化而压路机一离开又足以使变位的集料拉后来，它成了集料内部的橡皮筋，便不能得到很好的压实了。在这种情况下，必须改用轮胎压路机碾压，使同一位置的碾压时间延长，并产生搓揉，达到压实的目的。由此可以看出，在温度下降至不稳定区之前完成碾压是十分重要的。但是如果在温度下降至不稳定区以下碾压，这实际上是利用压路机的压力产生的剪切应力使集料强制变位，而达到稳定和密实的状态。很显然，它对于集料的破碎也是十分不利的，所以应该尽量避免，尤其是不要采用振动压路机在低温下碾压。混合料在碾压过程中发生推移是密级配沥青混合料的一种常见的现象，那是因为集料的嵌挤作用不足以抵抗压路机碾压过程中的水平力而造成的，这时只能将温度降下一些再碾压。5>.7>.7复压是整个压实过程中的关键，采用什么样的压路机十分重要。不同的压路机具有不同的特点，它与压实层厚度关系很大，薄压实层适宜于采用静态的刚性碾，不宜用振动压路机。轮胎压路机可以适宜于不同厚度的压实层，使用最“皮实”。对沥青粘度较大、或者较厚的压实层，静态的刚性碾可能难以达到要求的压实度。近年来国外不断出现一些较重型的压路机，甚至有30吨以上的振动压路机。有的压路机吨位太大，为了防止石料压碎，在压路机上套上靴子。在法国，要求轮胎压路机的吨位保证每个轮胎不小于5吨，日本为了增加轮胎压路机的压强，减少轮胎的数目到只有5～7个。相比之下我国国产的轮胎压路机吨位轻，轮数多，压实效果将受到影响， 国内外的文献和实践证明，轮胎压路机具有几大优点：具有特别好的搓揉作用、密水性效果好、碾压均匀、不需要洒水、不会出现发裂、能比钢性碾达到更大的密实度、不如振动碾那么操作难度大、有较大的温度适应范围等等。所以在欧洲和日本，轮胎压路机使用最普遍。近年来，我国开始重视采用大吨位轮胎压路机，或者采用轮胎压路机和振动压路机组合碾压，对防止水损坏已经起到了明显的效果。但对于粗集料含量多、粒径大的混合料，尤其是大粒径沥青稳定碎石基层，以及SMA混合料，采用轮胎压路机碾压的效果将不及振动压路机。对SMA混合料，由于沥青含量高，采用轮胎压路机碾压可能使沥青玛蹄脂胶浆挤出来，所以通常不能使用轮胎压路机。美国比较习惯选用振动压路机，但<>2001年的文章也介绍，“通常用于HMA的振动压路机的振幅应该为0>.25～1mm，频率为33>.3～70Hz，对应于不同情况调整不同的频率和振幅，以调整压实的冲击力。但是它没有象轮胎压路机那样对路面有好的搓揉作用，轮胎压路机可用于复压和终压，它特别适用于厚的碾压层，而且碾压成型的路面的密水性特别好，轮胎压路机的应力接触时间较长，压实效果也好”。这说明美国对压路机类型的新看法。轮胎压路机和振动压路机同时使用时谁前谁后的问题，各地的做法不尽相同。通常情况下，振动压路机在开始阶段比轮胎压路机好，而轮胎压路机的后期搓揉压实效果好。但为使轮胎压路机的轮胎尽快发热，应放在最前面趁高温碾压使轮胎发热，再调到后面。为了减少有风天气轮胎容易降温发生粘附沥青，给轮胎压路机做围裙是国外一种常用的方法。工程上经常反映轮胎压路机轮迹不容易清除，对此要客观分析，有的看似轮迹，实际上并不是轮迹。另一方面即使有极轻微轮迹，通车后也很快消除，不必计较。5>.7>.9对SMA等严格按集料嵌挤设计的混合料，由于集料的嵌挤作用，在碾压过程中不会发生推移，所以在技术指南中提出“能不能在高温情况下采用重型压路机振动碾压而不产生推移是鉴别是否真正的SMA的重要标志”。5>.8接缝5>.8>.2 由于沥青路面的纵向接缝不好造成纵向开裂的情况屡见不鲜，严重影响了路面寿命。沥青路面的纵缝，对二级及二级以下公路缺乏摊铺机或旧路罩面不能中断交通等情况来说，半幅施工的冷接缝就无法避免。对高速公路和一级公路等有中央分隔带的路面来说，冷接缝通常是不允许的。如在旧路上加铺罩面不能中断交通而不得不采用半幅摊铺的冷接缝时，国外常采用在压路机上安装一个圆盘式切刀，碾压边缘时放下来将边缘切齐(如图5>.8>.2)。这种切割方法比冷却以后用切割机切割要好。图5>.8>.2带切刀的压路机5>.8>.5目前沥青路面的横向接缝仍是一个薄弱环节，接缝跳车或开裂是一种常见病。对横向接缝常用平接缝还是斜接缝，不能一概而论。平接缝固然容易做好平整度,但连续性较差,易在此开裂。反之斜接缝则不易搭接得好,容易形成接头跳车。在高速公路施工时，我国习惯于采用切缝，目的是整齐美观。实践证明，切缝两侧不容易粘结成为一个整体，尤其是在切割后不用水清洗干净，或者清洗后未等水分干燥，或者未涂刷粘层油，铺筑混合料很难与老沥青层粘结。在接缝上钻孔往往可以发现接缝两侧是分开的。相比国外，如美国等一些国家，常采用凿岩机在尚未硬化的沥青层上凿成凹凸不平的横向缝，便于工作缝的接茬牢固，不易开裂。5>.9开放交通及其他5>.9>.1沥青路面可以在施工后待沥青混合料冷却即可开放交通，这是沥青路面的一大优点。对有些工程，等不及冷却就需要开放交通，这时必须洒水加速冷却。 6沥青表面处治与封层6>.1一般规定6>.1>.1本条概述了沥青表面处治及封层的分类及用途。沥青表面处治是我国早期沥青路面的主要类型，广泛使用于砂石路面提高等级解决晴雨通车作简易式沥青路面。现在除了三级公路以下的地方性公路上仍然继续使用外，已逐渐为更高等级的沥青路面类型所代替。本规范根据我国具体情况，仅列入沥青表面处治及乳化沥青表面处治(单层或多层)，并没有包括改性沥青表面处治或改性乳化沥青表面处治。近年来，封层的使用越来越多，做法也五花八门。封层实际上也属于表面处治，功能也差不多。本规范把表面处治特指沥青层表面层的一种结构形式，而封层的含义及用途比较广泛，且分为上封层、下封层等。我国的高速公路一般只做上面层，而不做磨耗层，这在经济上是很大的浪费。近年来各种石屑封层、微表处、超薄磨耗层层出不穷，很快受到广大工程单位的青睐，是值得注意的。众所周知，沥青路面的表面功能希望有较大的构造深度，对抗滑、减噪都有意义，但往往又与密水、耐久有矛盾。我国许多地方缺乏优质的、高磨光值的硬质石料，可仍然千篇一律地要求铺筑40mm的表面层，经常不得不远距离运输硬质集料而增加工程造价，而且这一层很难解决抗滑与密水的矛盾。如果采用当地盛产的石灰岩铺筑面层，上面只加铺一层8～10mm的微表处或者厚度仅仅<>20mm的超薄磨耗层，所需的硬质石料便可以减少1/3至一半，便可以使成本大为降低，在密实的面层上铺筑薄磨耗层不失为一种良好的解决方法。 6>.2层铺法沥青表面处治6>.2>.1本条规定沥青表面处治采用的集料最大粒径应与处治层的厚度相等，说明了沥青表面处治的受力特点，它是通常所说的“一石到顶”的结构，荷载主要由集料承担，沥青结合料只起集料稳定的作用。多层撒布集料和喷洒沥青的目的是将集料之间填充嵌挤紧密。原规范规定的材料规格与用量在使用中没有异议,维持不变。6>.2>.6洒油管的高度应使同一地点接受两个或三个喷油嘴喷洒的沥青，如下图所示。图6>.2>.6沥青洒布车喷油嘴的高度6>.3上封层6>.3>.1上封层是铺设在沥青层上面，起封闭水分及抵抗车轮磨耗作用的层次，实际上也是表面处治的一种。通常认为表面处治的厚度一般较厚，而封层通常较薄，其实微表处的厚度可能比表面处治还要厚，所以严格的说，仅不过是一种习惯叫法而已。根据情况可选择乳化沥青稀浆封层、改性沥青集料封层、改性乳化沥青微表处，也可采用其他适宜的材料。6>.4下封层6>.4>.1 必须严格地区分下封层与透层油的区别，下封层的目的在于封闭表面，不一定要求透下去，透层油要求渗透到一定深度，其作用和目的也有很大的区别。现在一些工程因为在半刚性基层上喷洒透层油透不下去，便将透层油上撒集料和砂作为下封层看，它也许能够起到封闭的作用，但不能代替透层油。6>.5稀浆封层和微表处6>.5>.1稀浆封层和微表处有许多相似之处，但是两种完全不同的类型，必须严格区别。二者的差别主要在于施工机械、施工要求与质量。本规范明确提出了预防性养护的概念。它不同于通常的日常性维修养护，而是以恢复路面使用功能为目的，防止进一步损坏的维修养护。它与已经具有大面积损坏罩面的路面矫正性养护(抢救性养护、中修)、路面翻修(大修)、路面重建、改建的性质是不同的。对高速公路、一级公路需要不失时机地进行预防性养护，防止发展到破坏十分严重后才列入维修计划，这就错过了时机，这是最重要的原则。许多工程“重建轻养”，一直到拖不过去了只能“抢救性养护”，结果是花钱多，效果差。所以各地在沥青路面的养护工作中必须认真的转变观念。6>.5>.3对稀浆封层和微表处来说，乳化沥青和改性乳化沥青无疑是最重要的材料。铺筑稀浆封层时，各地选择阳离子或阴离子乳化沥青，都能够满足要求。在石灰岩地区，阴离子乳化沥青同样得到了广泛的应用。微表处目前基本上都是采用SBR胶乳作改性剂，剂量一般在3％以上。6>.5>.4稀浆封层和微表处成败与否的关键是集料。由于它们的功能是制造一个封闭、粗糙的表面，所以石料的耐磨耗性特别重要。实验证明，集料质量指标中最重要的是洁净程度(砂当量)，工程上一点都不能迁就，含泥量高的石屑会在雨水作用下迅速破坏。 6>.5>.5国际上稀浆封层和微表处的级配范围基本上是一样的，目前大部分与国际稀浆封层协会ISSA的规定相近。但微表处通常使用II型、III型，没有I型。在日本规定是I型和II型，没有III型。下表列出了ISSA及美国一些州的微表处矿料级配范围供参考。筛孔(mm)ISSAIIISSAIIIPABOKIIOH-TX GR-2TN-VACAZIII9>.510010095－10099－10010099-10010010090-1004>.7590-100 70-9065-8580-9485-100<86-9464-10070-9555-752>.3665-9045-7046－6550-8045-6540-7545-7045-552>.040-60 1>.1845-7028-5028-4540-6525-4625-6032-5425-400>.630-5019-3419-3425-4515-3516-39 23-3819-340>.412-300>.318-3012-2510－2313-2510-258-2916-2910-<>20 0>.228-<>200>.1510-217-187-185-<>209-<>207-180>.0755-155-15 4－105-155-155-152-145-155-15油石比(按沥青残留物计)5>.5-9>.55>.5-9>.55>.5-7>.56-96-86-95-95-7>.56-11>.5填料0-30-30>.5-2>.51>.5-3>.00>.5-2>.5 0>.5-3>.00>.5-3>.00>.25-3>.00>.1-1>.0用量kg/m25>.4-10>.68>.1-16>.213>.3-21>.313>.311>.7-16>.213>.310>.6-16>.210>.6-18>.7 6>.5>.6本条规定的稀浆封层和微表处混合料的技术指标是配合比设计的依据，是根据我国的研究成果，并参照ISSA的要求制订的。其中可拌和时间是为生产提供的时间，乳液如果在这个时间以内破乳，将无法铺筑均匀，粘聚力试验是供交通开放时能够承受汽车作用的最低要求，负荷轮碾压试验的砂粘附量及湿轮磨耗试验的磨耗值则是评价稀浆混合料的使用性能的，反映混合料的耐久性，稀浆封层和微表处要求值有相当的差别。现在对微表处的性能评价指标仍然是研究的重点。例如，微表处往往很薄，被荷载掀起是常见的破坏模式，即微表处与老路面的粘结力不足以抵抗汽车荷载的剪切力，至今并没有满意的试验方法。为此，正在开发一些新的试验方法，例如HCT(HillCohesionTest)，及SCREGSurfaceCohesionTest。HCT试验的原理是按照试验确认的配合比，制作试件，将其放在一块板上，半幅用重物压住，半幅自然下垂，记录试件下垂直至破坏的时间。对同一种乳化沥青结合料，HCT越大，微表处混合料的弯曲强度越高。试验可在不同温度下进行。SCREGSurfaceCohesionTest是将通常的湿轮磨耗试验WTAT的胶管改为2个车轮，测定其磨耗量。7沥青贯入式路面7>.1一般规定7>.1>.1沥青贯入式路面在我国的使用已经越来越少。它的优点是当缺乏沥青拌和机及摊铺机等设备时，可以施工沥青路面。而且沥青贯入式路面充分利用粗集料之间的嵌挤，所以它的抗车辙能力较强。但是相比起热拌沥青混合料来说，它的渗水性较大，且沥青用量也大，尤其是施工质量管理较困难，所以国外一般作为简易路面看待。我国面积大，各地的经济条件相差比较大，尤其是在经济相对不够发达的西部地区，简易公路、乡村道路，使用沥青贯入式或者乳化沥青贯入式路面仍然是可行的，不能一刀切。但总的来说，我国热拌沥青混合料已经有了很大普及，所以本规范规定沥青贯入式路面仅适用于三级及三级以下公路。由于在使用过程中，并未发现原规范有什么需要改进的地方，故这次基本上没有修改。7>.2材料规格和用量7>.2>.1本规范对贯入式路面各层的材料用量未作变更。 7>.4施工方法7>.4>.1对沥青贯入式路面来说，施工的关键是按要求的数量撒布集料和喷洒沥青，然后就是加强压实。不过此种路面还需要行车过程中汽车的重复碾压。因为贯入式路面一般采用钢筒式压路机碾压，它不可能很快形成稳定的嵌挤模式，主层集料需要在汽车轮胎的作用下达到一个稳定的位置，同时在行车过程中使沥青在集料之间重新发布，逐步向上泛油。所以在使用过程中必须不断注意撒布细集料或砂进行养护，防止泛油导致使用性能下降。8冷拌沥青混合料路面冷拌沥青混合料，它可以在常温或者加热温度很低的条件下拌和，所以只能使用乳化沥青或稀释沥青。用于补坑的常温沥青混合料比较简单，国内外的成品也已经不少，所以本规范列入了有关内容。乳化沥青混合料路面施工过程中的碾压是最困难的事，在何时碾压？采用什么压路机？碾压到什么程度为止？都是没有很好解决的技术难题，也是影响常温沥青混合料路面发展的最大的障碍。首先，碾压效果取决于铺设以后至可以开始碾压的时间。掌握开始碾压的时机是最重要的。因为在尚未破乳时，乳液中的水分还在混合料中间，碾压过程不能使水分跑出来，即使认为是压“实” 了，其中还有好多水分占据的空间，一旦水分挥发，将成为孔隙，路面的空隙率将会很大。通常情况是抢在破乳开始以后碾压，但由于水分蒸发需要一定的时间，尤其是内部的水分不可能很快蒸发掉，只能在这个时间内碾压，一边将水分挤出去，一边使混合料压实，这个时机非常重要。根据国外的研究，较薄的路面宜采用高频的振动压路机(70Hz)或水平振荡的压路机效果较好，它可以一边碾压一边将水分振出来。采用大直径的刚性碾也能取得较好的效果。而较厚的路面，采用振幅较大的振动压路机能取得最好的压实效果。根据挪威的研究，常温沥青混合料的使用性能与压实度、空隙率的关系十分密切。由于常温沥青混合料内部有水分，与热拌沥青混合料内部的空隙结构是不一样的。通过对常温沥青混合料内部孔分布的研究表明，内部有无数的微细空隙，而微细的闭空隙中的水分更难逸出，而热拌沥青混合料内部的空隙则比较大，几乎不存在微细空隙。所以常温沥青混合料的空隙率通常比较大，这也是影响常温沥青混合料性能的一个因素。关于补坑用的冷拌沥青混合料及相关的施工工艺，是参照近年来国内外的成品质量检查、国外的相关标准，结合我国的实践经验编制的。9透层、粘层9>.1透层9>.1>.2原规范这一章是“透层、粘层及封层”，由于封层与表面处治更接近，归入第6章。近段时间以来，我国在使用中常常将下封层与透层混淆，其实两者是有严格区别的，每一种材料应该具有所要求的功能，起到一定的作用。为此本条规定无论对何种基层，都必须喷洒透层沥青(俗称透层油)，即使铺设沥青面层下封层的基层，也不能省却喷洒透层沥青。 透层油要渗透入基层，这是个先决条件。至于要求透入多深？国际上没有一定的规定，通常认为至少应该有5～10mm以上。如果不能透入基层，只洒在表面形成了一层油膜(或油皮)，它并不能起到固结、稳定、联结、防水等作用，就不是真正意义上的透层油。这一层油皮很容易在施工过程中被运料车、摊铺机粘起、推掉。有的工程认为，只要钻孔时沥青层与基层有了粘结，就算成了整体。其实不然，由于粘结层太薄，在路面使用过程中，油皮是很容易与基层脱开，或被下面层的粗集料刺破的。由于基层类型的不同，喷洒透层油的难易程度有很大不同，为此本规范对不同情况作了不同的要求。由于在固化的半刚性基层上洒布透层油不好透，现在不少工程改作下封层，但是它不能代替透层油。下封层能与下面层成为一个整体，但它不可能与基层成为一个整体。如果它挡不住半刚性基层开裂的反射缝，仍不能解决水的渗入逐渐引起界面分离的问题。采用什么作为透层油一直是工程上为之困惑的问题，本规范只提选用适宜的材料，是给工程是留出自由选择的余地。美国沥青协会MS-22对透层油的叙述只谈到“采用中凝液体沥青和乳化沥青可以渗入未处治基层材料至足够的深度”，包括其他的规范及乳化沥青的专著(MS-19)都没有关于适用于水泥稳定基层的透层油的描述。在不少国家，用作透层油的乳化沥青，阴离子的更多，因为它要便宜得多。通过我国长期以来的实践摸索，由于水泥、石灰、粉煤灰类的半刚性基层材料具有强碱性，采用普通的阳离子乳化沥青的渗透效果较差，有些地方认为阴离子乳化沥青可以渗入半刚性基层，但有些地方又否定这种做法。有的厂商鼓吹“一遍不透洒两遍，两遍不透洒三遍”，结果仍然是一层油皮，在运料车和摊铺机行走时就大面积地粘走。从渗透性来说，煤沥青的效果最好，但是煤沥青的毒性较强。现在的煤焦油产品大都是比较稠在T—4、T—5，需掺配一定数量的煤焦油系列的稀释剂调稀到要求的标号T—1、T— 2之后才好使用。有的单位用工业粗苯回配稀释，由于苯的燃点很低，是很危险的。有的委托焦化厂或炼油厂在厂内先行掺配，由于厂家的油种很杂，如洗苯塔洗涤后的废洗油，使组分发生了变化，会影响到渗透性和固结效果。当然，煤焦油的最大的问题还是人身安全问题，因此一般并不推荐采用煤焦油作透层油。近年来，许多地方开始转向稀释沥青作透层油，它是采用汽油、煤油、柴油等稀释剂掺配到石油沥青中得到的，其中尤以煤油回配的AL(M)-1、2效果最佳，可透入半刚性基层5～10mm的深度。液体沥青作透层油在国外最普遍，用量比乳化沥青大得多。9>.1>.4透层油的用量，根据实践经验确定，只要能透下去，需要量肯定是越多越好，但实际上渗透也都是有一定限度的。需要量与基层类型、透层油品种的关系极大，各地都有一些经验。各个国家也都有规定。例如美国路易斯安那州<>2000年《道路和桥梁标准规范》标准规定透层油使用稀释沥青MC-30,MC-70或AEP改性乳化沥青，其用量为1>.15～1>.35L/m2。这里应该注意的是，该规范没有推荐普通的乳化沥青。我国原规范规定的液体沥青、乳化沥青的用量也是指总量，但是没有表达清楚，有的理解成基质沥青的用量是不对的。本规范仍然采用国外通常的方法，以沥青乳液和稀释沥青的总量表示，但是因为乳化沥青的浓度不同，在半刚性基层上洒布时可能要进一步稀释，所以表中说明用量是按标准浓度50％计算的，如果残留物含量浓度不一样，需通过浓度进行换算。规范中粒料基层的用量参照国外的规范稍稍作了调整，对半刚性基层上的用量适当减少。9>.1>.5本条规定了两个问题，一是透层油什么时间洒，二是洒了透层油以后不能马上铺筑沥青层时采取什么措施。柔性基层的透层油何时喷洒，一般没有疑问，时间上也不太讲究。半刚性基层因为有一个强度形成和增长的问题，铺筑后什么时间洒透层油？什么时间可以铺筑沥青面层？是施工单位经常提出的问题。原规范要求“透层宜紧接在基层施工结束表面稍干后浇洒” ，经过近年来的专题研究，是非常重要的，规定是正确的。有些工程在施工养生1周后喷洒这是错误的做法。为什么必须在半刚性基层碾压以后立即喷洒呢？这是因为经过养生将逐步产生强度，内部结构将越来越致密。试验可知半刚性基层在水泥尚未结硬的时候喷洒透层油透入的深度最深，随着龄期的增长及强度的增长，透层油越来越难以透入。而且及时洒透层油对基层中的水分有良好的保护作用，基层表面也不容易松散，透层油还起保护半刚性基层不受太阳暴晒开裂的作用。美国高速公路施工规范及其应用手册即AASHTO第八版“GuideSpecificationsforHighwayConstruction”关于水泥稳定基层一节明确规定“在完成最终碾压之后立即应用稀释沥青或乳化沥青养护封层。在封层之前要保持表面潮湿。用连续膜作养护封层(推荐用量为0>.7～1>.4L/m2)”。为了保护透层油不被运输车辆破坏，通常是在上面撒一层石屑或粗砂，这种做法在京津塘高速公路就已经采用了证明有良好的效果。京津塘高速公路北京段的阳离子乳化沥青中残留物沥青含量为50％～55％，乳化沥青的实际喷洒量是1>.8～2>.0kg/m2，数量较多是考虑需要撒布石屑而增加的。喷洒透层油后一破乳立即撒布用量为2m3/1000m2的石屑保护。原规范基本上是按照京津塘的经验编写的，这并不是下封层。9>.2粘层9>.2>.1本条将粘层油的喷洒由“宜”改为“必须”，这是本规范的一项重要修改，而原规范没有坚持要求洒粘层油是一个失误。 粘层的作用在于使上下沥青层或沥青层与构造物完全粘结成一整体。国外规范规定层与层之间必须洒粘层沥青。原规范定稿时仅仅从经济考虑，同意下层是连续摊铺并未产生污染时可省去粘层,当已遭污染时必须扫除干净，再洒布粘层油。实际上对于“尚未产生污染”有不同的理解，北京市以往认为第二天就接着摊铺的可以不洒。但绝大部分地区则是对看起来路面并不太脏的都可以不洒，或者即使脏了，甚至污染已很严重，只要用高压水冲、扫把扫了，也可以不洒。还有一种情况是即使洒粘层油，也不是满洒，而是洒成一条一条间隔的。甚至还有人担心粘层油会导致层间滑动，产生车辙变形。可以说在喷洒粘层油的问题上，认识十分混乱。沥青路面的结构设计以弹性层状体系理论为基础，结构层之间完全连续是一个整体，只有这样才能符合完全连续的界面条件。如果几层沥青层没有粘结好，在使用过程中进入水分，则沥青层与沥青层之间的界面条件将变成不完全连续，甚至完全不连续，就如三合板在使用过程中逐渐脱胶一样，导致沥青路面的受力状态发生质的变化。沥青层施工不衔接，不洒粘层油时，虽然钻孔试件是连在一起的，但并不是一个整体，因为两层之间是大量的点点接触。现在不少工程在钻孔时都利用改锥或斧子劈开钻孔试件分层测定密度和压实度，本身就说明几层之间并不连续。因此粘层油是必须喷洒的。9>.2>.2粘层油通常采用乳化沥青或改性乳化沥青，但采用什么类型的乳化沥青，各国做法有所不同。美国AASHTO及各州的规范都规定用慢裂型乳化沥青作粘层，这是因为他们使用的乳化沥青的粘度大，残留物浓度较高。在法国通常采用快裂型乳化沥青，我国的实践经验也证明慢裂型乳化沥青在洒布后流淌严重，用快裂型的较为适宜。9>.2>.3各种粘层沥青品种和用量应根据粘结层的种类通过试洒确定。本规范的规定与国外大体相同。日本规定是采用PK-4，用量0>.3～0>.6 L/m2。法国大部分是阳离子乳化沥青，也用阴离子乳化沥青，在沥青层上洒布量为0>.2kg/m2(沥青残留分)，铺装厚度超过5cm的需0>.25kg/m2。作防水层作用的粘结层需比粘层油多，洒布1>.2kg/m2(残留分)，然后撒布4～6mm石屑。薄层路面为与旧路面粘结的乳液洒布量需0>.4kg/m2。当大型车超过350辆以上/车道时，需使用聚合物改性乳化沥青。美国路易斯安那州<>2000年《道路和桥梁标准规范》标准规定粘层油可以使用改性或非改性的阳离子乳化沥青CRS-2P，CSS-1，或阴离子乳化沥青SS-1,SS-1L,SS-1P，其使用量如下表所示。表面类型粘层油用量(L/m2)表面类型粘层油用量(L/m2)拌和法表面处治0>.09水泥混凝土路面0>.32干燥表面处治0>.14磨耗层0>.23新沥青混合料0>.14 冷铺路面0>.36旧沥青混合料0>.3210其他沥青铺装工程10>.1一般规定10>.1>.1原规范本章称为附属工程,附属工程的概念是为相对于主体工程而言的,其含义并不明确,本规范将行人道路、重型车停车场、公共汽车站、桥面沥青铺装、隧道沥青路面、路缘石等归入其它沥青铺装工程类,实际上是一些特殊的沥青路面工程。10>.4水泥混凝土桥面沥青铺装10>.4>.1我国建设了大量的大跨径桥梁，非常雄伟、美观，许多桥梁是当地的标志性建筑。但是十分遗憾的时，无论水泥混凝土桥梁还是钢桥，桥面铺装往往都不能令人满意，成为早期损坏的通病。而且至今仍然缺乏有效的措施，确保桥面铺装的使用年限。水泥混凝土桥面的沥青铺装层基本上都是水危害造成的水损坏。主要原因有： (1)桥面水泥混凝土层(防水层、三角层、整平层等)的施工不好。桥面水泥混凝土与桥面铺装分开由两个承包商施工，要求脱节，施工水泥混凝土层的单位，盲目要求表面光滑平整，整平时挤出很多浮浆，表面甚至洒水泥，低洼处也用水泥浆填补，交活时只看表面是否好看，不管与上部沥青铺装层的连接问题。由此造成的后患在铺筑桥面铺装时很难弥补。所以现在有些工程已经改变承包方式，将水泥混凝土板的整平及铺筑防水层、三角层的任务交与沥青路面铺筑单位一起完成，这样就能综合考虑如何粘结成为一体的问题。(2)桥面水泥混凝土板施工的平整度不好，高差有时能达数厘米，沥青层本来就不厚，使得沥青层厚度很不一致，有的地方会很薄，混合料的离析比厚的层次更严重。桥面铺装施工时不敢按照正常方法碾压，压实度难以保证。混凝土表面的凹陷部分在使用过程中很容易成为积水的地方，渗入的水排不出去，在高温时化成水汽，使沥青层与混凝土板脱离。(3)铺装层与桥面板的粘结不好是导致铺装层损坏的最根本的原因。原规范称为防水层，其实这一层的目的除防水外更重要的是使沥青铺装层与水泥桥面板粘结成为一个总体。防水粘结层破损、漏空、脱离，水渗入防水粘结层与水泥混凝土板的界面上，影响与桥面板的粘结强度，甚至成为滑动的界面状态，桥面铺装成为一个单独受力的层次，就会出现很大的水平剪应力和底部的弯拉应力，桥面铺装就必然导致迅速破坏。从现在的情况看，防水粘结层的损坏主要是施工质量问题。无论哪一种防水粘结层，都能做好，但如果不认真施工，都有可能造成损坏。 (4)桥面铺装层内部的排水不畅，被侧面的栏杆路缘石阻挡。桥面的泄水孔不能排走沥青层内部的水。有相当一部分桥面在雨后有积水现象，沥青层常时间处于被水浸泡的状态下。(5)铺筑前桥面混凝土没有处于完全干燥的状态，在潮湿和有水汽的情况下铺设防水粘结层和沥青混合料，可能在施工或使用过程中遇热变成水汽使防水粘结层产生鼓包脱离。(6)桥面沥青混合料的空隙率过大，残余空隙率超过6％～8％，在汽车荷载作用下产生很强的动水压力，加速了铺装层的水损害破坏。(7)桥梁的受力结构是水泥混凝土构件和桥面板，其局部变形本来是非常小的，沥青层不可能有大的应变，但是当沥青层与桥面板脱开成为滑动的界面条件时，沥青层的层底拉应力和剪应力大幅度增加，尤其在重载车的作用下将造成迅速的破坏。因此，桥面铺装要做好，首先要有一定的厚度，混凝土板的表面要平整但不要光滑，一定要除净浮浆，彻底干燥，千方百计地使沥青层与桥面板粘结得非常好，保证桥面铺装与混凝土桥面板协同变形，不成为独立的受力结构层。10>.4>.10高速公路桥头跳车是路面使用质量不好的一个通病，由于更多是设计与路基、桥头搭板等的问题，本条没有对此作更多的规定。从理论上讲，桥头填土的不均匀沉降是不可避免的，桥头应该有一个预留量，但沥青面层经常是连续施工，很难在沥青层施工时考虑。这些主要是在路基和桥头搭板施工过程中采取措施解决。10>.5钢桥面铺装 10>.5>.1由于当时我国极少应用钢桥面，所以原规范没有列入钢桥面铺装的内容。近年来，大跨径钢桥越来越多，钢桥面铺装的问题也受到了普遍关注。我国已经铺筑了世界上普遍使用过的浇注式沥青混凝土结构、环氧沥青混凝土结构、以及我国自行研制的双层SMA结构的钢桥面铺装，都取得了长足的进步，有了一定的经验，但也有许多失败的教训，一些钢桥面铺装在超载超限车辆作用下，影响了使用寿命，发生了早期损坏。本规范仅提出对钢桥面沥青铺装的一般功能性要求，各个结构层的作用及共性的技术要求。更详细的内容还有待于编制专门的钢桥面铺装技术指南。10>.6公路隧道沥青路面10>.6>.1本节基于我国目前有相当数量的公路隧道，当隧道长度较短时，常常采用沥青路面的现实情况增加的内容。隧道沥青路面的技术关键是施工过程中地方狭窄，使用过程中维修困难，需要照明等特点，尤其是隧道开挖经常会使底部产生涌水而产生水损害破坏。但是隧道内的温度要比外部均匀，这是有利的一面。本节内容是参考国外的规范文献编写的。10>.7路缘石与拦水带10>.7>.1 实践表明，路面结构层以及沥青层与基层界面的水不能顺畅地排出是路面产生早期损害的主要原因之一。因此，为了沥青层内部的侧向排水，路面结构层的边缘排水需要认真设计。美国AASHTO于<>2002年提出了3种沥青路面结构层边缘排水的方案都是在边缘设置渗水沟和排水管，渗水沟可以用大孔隙水泥混凝土或粗粒径碎石铺筑。我国近年来设置纵向渗水沟的也越来越多，渗水沟的宽度通常为25cm左右。深度从中面层表面直至半刚性基层基层表面，最好是再将基层挖下去10cm左右，下方有一根纵向的带孔的排水管，每隔3～5m设置一个横向排出口。不过如果是级配碎石基层的话，深度需直至基层底部。为防止渗水沟过早被泥浆堵塞，外侧需设一层土工布。图10>.7>.1AASHTO沥青路面结构层边缘排水方案10>.7>.2沥青路缘石在国外很常用,我国在京津塘等高速公路等使用后效果良好，施工也方便。美国路缘石规范(SS-3)对路缘石的式样及施工作了详细规定,表10>.5>.3等有关规定参照SS-3编写。10>.7>.4现在不少高速公路工程将埋置式路缘石的设置安排在沥青层铺筑过程中，成为沥青层的污染源，所以本条规定埋置式路缘石必须在沥青层施工前或结束后安装，严禁在铺筑两层沥青层的间隙期间开挖、埋设路缘石导致沥青层污染。11施工质量管理与检查验收一般规定11>.1>.1施工质量的管理与检查验收在国外通常称为“质量控制/质量保证”(简称为QC/QA)，是工程项目保证质量的手段，而且它的每一项检查都是与支付挂勾的，在这方面，我国还需要认真研究。在施工的各个阶段，业主、承包商、监理及监督单位各有各的责任。由于本规范没有涉及有关管理模式、程序或方法方面的内容，仅对与工程质量有关的管理与检查验收相关的技术方面作出了要求，它是本规范的重要内容，也是这次修订的重点。 本条指出了施工质量管理的基本目的是“达到规定的质量标准，确保施工质量的稳定性。”但往往大家都注重于达到规范要求，而对质量稳定不重视，其实，保持稳定，减小变异性才是最主要的目的。之所以沥青路面造成局部的早期损坏，就是因为有局部的原因，而最主要的就是变异性。所以，我们在整个施工质量管理过程中，都必须抓住减小变异性这个关键。施工质量管理的变异性是各种变异性的总和，它包括取样的不均匀(缺乏代表性)，试验方法的问题以及材料和施工过程的变异性等等。按照美国的理论，总的变异性可以下式表示：式中：SQC/QA是检测指标的总的变异性，SS是取样代表性不足造成的变异性，St是试验方法精度方面造成的变异性，Smat>./con>.才是材料及施工过程本身的变异性。据美国的一项研究指出，在总的变异性中，取样占23％，试验方法占43％，材料和施工本身只占34％。所以为了减小施工质量检验指标的变异性，首先需要认真取样，认真按试验规程试验。11>.1>.2近年来，各国对施工质量的“过程控制”及“动态质量管理”十分重视，它是在连续的生产线上及时发现不合格的工序和单元，防止它流入下一个工序和单元，这样可以保证最后的产品是合格品。“过程控制”首先是工艺控制，即所采用的施工工艺不致产生不合格产品。同时需要提供一种可靠的施工过程中的检测方式，以降低承包商生产的混合料和铺筑的路面产品被拒收的风险。本规范在“过程控制”这方面做了一些努力，如连续不间断的材料检验，沥青拌和厂的计算机管理和“总量控制”，施工过程中的自动压实度检测和无破损检测等，但现在真正能做到“过程控制” 的项目还很少很少。纵观我国的工程质量管理体制、方法，包括监理制度在内，除了目测凭经验判断及注意施工工艺外，材料可以在选料、生产、进场之前或开工时对其质量进行试验，将不合格的材料拒之门外。绝大部分都是对产品进行事后“质量检查”，还不能说是过程中进行“质量控制”。施工一开始，由于材料的变异性，连材料质量也不能做到在线控制了。规范规定的做法基本上是施工过程中按规定的频度取样、试验，事后得出数据对施工质量评价是否符合指标要求，合格的进行检查验收，不合格的责令返工。每天抽检的项目都是在事后得到结果，即使知道不合格，也已经用到工程上了，有时连用在什么部位都搞不清楚，想返工都不可能。在拌和厂，沥青混合料的质量采用取样抽提、筛分或者进行马歇尔试验，现场铺筑的路面的压实度、平整度、厚度等等所有的试验数据，都是在“事后”甚至2～3天之后才得出，工程已经向前推进了一大截。也就是说，这些试验结果仅仅起到一个记录和事后反省的作用。11>.1>.4目前由于种种原因造成部分素质不高的试验员“编造”数据，“弄虚作假”。有的工程保留的施工数据100％合格，路面依然发生严重的早期损坏，有的工程刚拿到“优质工程”的奖状，路面已开始破坏。结果是评分越来越高，“优质工程”不优质，这也反映现行质量检验和评定方面存在的缺陷或弊端。因此，建设单位决不能仅仅满足于规范规定的抽检试验数据合格，要努力在施工过程中加强“过程控制”的研究，提出切实可行的“过程控制”方法，使施工质量管理提高到一个新的水平。11>.2施工前的材料与设备检查11>.2>.1材料是为保证沥青路面建设质量的第一个，也是最重要的一个环节。规范规定了保证质量的三个环节：首先是招标及订货关，供货单位必须提出各种材料的质量检测报告。然后是进货关，供货单位供应的材料有可能违背投标时的承诺，进货时必须重新检验，尤其是砂石料的来源比较杂，必须以“ 批(lot)”为单位进行控制，施工单位和监理都必须下功夫。现在不少工程单位在采石场派驻监理和材料员，对生产供应的材料进行监督，是个好办法。第三是使用及保管关。有的材料本来是不错的，可是拌和厂在进货时对堆放场地、堆料顺序马马虎虎，场地和运输路线没有硬化，不同材料之间没有隔离，使用时相互混杂，或者在装载机装料时将泥土混入材料，把本来不错的材料弄得很脏。还有象桶装沥青经常是无序堆放，上面不加盖苫布，导致雨水从桶口漏入。所以材料进场后的存贮、堆放、管理情况都必须重视。11>.3铺筑试验段11>.3>.1对高速公路、一级公路这些重大工程来说，铺筑试验段是不可缺少的步骤，经过多年实践，现在已经成了习惯。但是铺筑试验段决不是一种形式，必须达到要求的目标。现在有不少试验段本身就不满意，经常是拌和机还未调整稳定，还没有达到要求的级配及油石比，混合料的温度也不对，试验段却结束了。有些工程因为怕没有把握，把试验段放在老路、匝道、连接线上铺筑，得不到与正线上相同的结果，只能作为试验段的试验性拌和铺筑用，很难成为正线施工的依据，应该待一切都稳定以后，在正线上按照正规的施工工艺铺筑正式的试验段，真正起到正线施工的作用。11>.4施工过程中的质量管理与检查11>.4>.2 对施工过程中承包商质量检验的项目、频度作出硬性规定，是我国的特有做法。在许多国家，一般只规定质量标准，至于承包商做不做检查业主是不管的。问题是承包商必须经得起监理的检查，达不到质量指标就认罚。所以承包商的检查是自主性的。我国对承包商的检查要求很高，其实数据的真实性很难控制。在京津塘高速公路，所有的施工质量检验数据都以监理检查为准。本条规定承包商应随时对施工质量进行自检。监理一方面自主地进行试验，一方面对承包商的结果进行检查、认定，评定质量。这是根据我国监理力量较弱的具体情况规定的。随着监理制度的加强，监理应该逐步独立地进行施工质量管理。针对现在试验数据存在弄虚作假的情况，本规范特别强调“所有数据均必须如实记录，不得丢弃”，工程建设单位必须加强这方面的管理。11>.4>.3本条规定了沥青路面施工过程中材料质量检查的内容和要求。它建立在每批材料进场时已经过检查及批准的基础上，目的是施工过程中检测其质量稳定性(变异性)。表中只选择了若干项最主要的指标或变化较大的指标，频度考虑了施工单位的承受能力及目前的实际情况，这是试验最基本的要求。为防止试验数据的偶然性，这次修订增加了试验规程规定的平行试验次数或一次试验的试样数一栏。11>.4>.4本条规定了沥青拌和厂的“生产过程控制”及“产品质量检验”两个方面的内容，这是对原规范的重要修改。过程控制包括目测、每拌和一盘混合料的在线监测、混合料总量检验，以及实验室进行的检测项目。沥青混合料生产过程的总量检验主要控制矿料级配、油石比、拌和温度，具体方法在附录G中有详细说明。 沥青混合料产品质量检验，与原规范差不多，包括取样抽提、筛分，马歇尔试验等。根据近年来的实际情况及国外规范的变化，对矿料级配允许波动幅度进行了调整。拌和厂对沥青混合料的体积指标的检测必须与配合比设计时采用完全相同的条件和试验方法。因为空隙率受试件毛体积密度和最大理论密度的影响，而它们都与测试条件有关。由于取样后混合料放置时间影响沥青吸入集料的程度，最大理论相对密度也有不同，某混合料放置1h和3h后，最大理论相对密度分别为2>.419，2>.438空隙率为3>.1％和3>.9％，所以统一方法十分重要。由于马歇尔试验的成型温度对体积指标、标准密度影响很大，必须严格按配合比设计相同的温度进行。关于沥青混合料油石比的测定方法，以前世界各国几乎都采用溶剂抽提方法，且溶剂大部分是三氯乙烯。近年来，欧美、日本等工业发达国家，为了保护大气中的臭氧层，已经开始禁止采用三氯乙烯等含氯的溶剂，国际上出现了不同的动向，美国等开始使用燃烧炉高温燃烧的方法，日本采用更换溶剂(二甲苯)的方法(工程上完全依靠总量检验的数据，不再进行抽提，也不用燃烧法)，欧洲则并不统一。我国目前尚未禁止使用三氯乙烯，仍应以试验规程的方法为准。由于燃烧法的快捷简便，不少工程已开始采用燃烧法。对此应该特别注意，燃烧法必须随时进行标定，否则所有燃烧损失都作为沥青，测定准确性较差。如果混合料中含有消石灰，Ca(OH)2预热分解为CaO和H2O，例如添加2％消石灰，高热将损失<>20％的水，占混合料的0>.4％都计入沥青中，则势必得出油石比测定值偏大的结果。因此，燃烧法的关键是要对不同的材料、不同的配比，经常采用空白集料和添加一定数量沥青的混合料进行标定，方可使用。表11>.4>.4中还规定了必要时可要求进行车辙试验。这里需要特别注意的是混合料决不允许二次加热，即必须在取样后立即成型试件。混合料一旦冷却再加热成型的试件车辙试验动稳定度将会大大提高，从而失去意义。11>.4>.5沥青路面铺筑过程中的质量检查包括工程质量及外形尺寸两部分，因此规定了两张表。在这个阶段，类似于在线监测的过程控制主要是摊铺过程中不断的量测松铺厚度，碾压过程中不断地利用核子仪检测密度等无破损检测。其他尚无切实可行的方法。因此质量管理的重点放在路面质量检查上。 施工过程中的质量主要靠监理检查，京津塘高速公路监理是完全独立进行检测的。本规范只规定检测的项目、频度、允许差，没有明确是由承包商还是由监理进行。日本《铺装设计施工指针》<>2001年12月版只规定施工过程中的质量管理的项目，但检测频度与质量界限由承包商自已决策，以保证能达到设计规定的指标。规范列出了路面质量评定合格与否的标准如下表。表11>.4>.5日本沥青路面质量合格评定标准(<>2001>.12)项目单个测值路床标高(cm)±5以内宽度(cm) －10以上压实度(％)92>.5以上93以上93>.5以上底基层标高(cm)±4以内宽度(cm)－5以上 厚度(cm)－4>.5以上－1>.5以上压实度(％)95以上96以上97以上上基层(级配碎石)宽度(cm)－5以上厚度(cm)－2>.5以上 －0>.8以上压实度(％)95以上95>.5以上96>.5以上2>.36mm通过率(%)±10以内±9>.5以内±8>.5以内0>.075mm通过率(%)±4>.0以内±4>.0以内±3>.5以内 上基层(水泥或石灰稳定、水泥沥青稳定)宽度(cm)－5以上厚度(cm)－2>.5以上－0>.8以上压实度(％)95以上95>.5以上96>.5以上2>.36mm通过率(%)±10以内 ±9>.5以内±8>.5以内0>.075mm通过率(%)±4>.0以内±4>.0以内±3>.5以内水泥、石灰剂量(%)－0>.8以上－0>.8以上－0>.7以上上基层(沥青稳定基层)宽度(cm)－5以上 厚度(cm)－1>.5以上－0>.5以上压实度(％)95以上95>.5以上96>.5以上2>.36mm通过率(%)±10以内±9>.5以内±8>.5以内0>.075mm通过率(%)±4>.0以内±4>.0以内 ±3>.5以内沥青用量(%)－0>.8以上－0>.8以上－0>.7以上上基层(沥青中间层)宽度(cm)－2>.5以上厚度(cm)－0>.9以上－0>.3以上压实度(％) 96以上96以上96>.5以上2>.36mm通过率(%)±8>.0以内±7>.5以内±7>.0以内0>.075mm通过率(%)±3>.5以内±3>.5以内±3>.0以内沥青用量(%)±0>.55以内±0>.50以内±0>.50以内 联结层宽度(cm)－2>.5以上厚度(cm)－0>.9以上－0>.3以上压实度(％)96以上96以上96>.5以上2>.36mm通过率(%) ±8>.0以内±7>.5以内±7>.0以内0>.075mm通过率(%)±3>.5以内±3>.5以内±3>.0以内沥青用量(%)±0>.55以内±0>.50以内±0>.50以内表层宽度(cm)－2>.5以上 厚度(cm)－0>.7以上－0>.2以上压实度(％)96以上96以上96>.5以上2>.36mm通过率(%)±8>.0以内±7>.5以内±7>.0以内0>.075mm通过率(%)±3>.5以内 ±3>.5以内±3>.0以内沥青用量(%)±0>.55以内±0>.50以内±0>.50以内　　施工过程中质量检查一般是单点评定的，检查时每个试验值都应达到交工验收时的标准，使交工时能经得起检查，不致造成交工检查不合格，故表中的质量标准基本相同。但是，实际上不可能每一个测点都达到要求，即合格率很难是100％。具体的质量检查方法在11>.4>.6(厚度)、11>.4>.7(压实度)、11>.4>.8(密水性)、11>.4>.9(外观及离析)、11>.4>.10(平整度)中逐项详细说明。11>.4>.6本条规定了厚度的检测方法。用插尺(一种专用的松铺厚度插入式测杆)或其它工具量松铺厚度、利用拌和数据进行总量检验，以及利用地质雷达检测都属于无破损检测方法，应该是质量控制的重点。从数据点的代表性及对路面的破损来说，钻孔取样是最不应该采取的方法，但是它的数据直观准确，所以现在还在使用中，钻孔一般是与压实度检测同时进行。不过，从以往的实践经验看，钻孔数据的“可靠性”往往是个问题，在对发生早期损坏的路面进行调查时，几乎都能发现厚度相差很大的现象。 据了解，在沥青路面的各项指标中，路面厚度是最难符合要求的。以施工质量较高的京津塘高速公路为例，总监办检测的数据汇总如下表。如果表面层厚度允许-4mm，总厚度允许-8mm，表中数据有相当部分超过允许值，合格率一般在90％左右，这应该是正常的。这次修改时，基本上仍然维持原来的要求没有改，但是考虑到路面结构层有不同的厚度，固定一个数不如改为百分数更恰当。对表面层40mm及总厚度160mm的结构，修改后的-5％及-10％与原来的-4mm及-8mm相同。施工单位表面层中面层底面层总厚度设计测定设计测定设计测定设计测定第一经理部 5>.04>.53～5>.636>.06>.0～7>.1412>.011>.8～13>.7723>.023>.5～25>.4第二经理部4>.6～5>.735>.8～6>.2912>.0～13>.1622>.8～25第三经理部5>.01～6>.086>.03～7>.42 9>.35～13>.621>.88～24>.1511>.4>.7沥青路面的成败与否，压实是最重要的工序。许多高速公路沥青路面发生早期损坏，大多数都与压实不足有关。因此压实度的评定至关重要。原规范对压实度的检测满足于钻孔测定密度计算压实度。本规范的最大修改是要求“沥青路面的压实度采取重点对碾压工艺进行过程控制，并适度钻孔抽检压实度的方法。”这是因为钻孔测试的压实度都是事后检查，且极易弄虚作假，只要把标准密度搞小一些，压实度马上就高了，如果再把不合格的数据随意舍弃，那么钻孔试件的压实度数据将失去价值。现在有不少工程名义上压实度值很高，实际上含有虚假成分在内。据查国外规范对压实度的要求基本上都是马歇尔标准密度的96％及最大相对密度的92％，少数提高到97％、93％。我们有些工程很容易就达到马歇尔标准密度的97％、98％，甚至100％，以最大相对密度作标准密度时可以达到95％、96％以上，路面成型的残余空隙率都很小，许多居然小于3％。甚至提出了超碾压的问题。对此情况，许多学者非常担心，希望这些工程认真检查标准密度是否合理。有鉴于此，大家必须在观念上作重大转变，改变钻孔试件测定压实度改为以压实工艺控制为主，钻孔检测作为抽检校核的手段。这样才可以逐步将事后检查转变为过程控制，即施工过程中的在线监测。 规范规定压实度是每<>2000m2检查一组，逐点评定，按组计算合格率，同时要求平均值达到要求。无论是核子仪还是钻孔，压实度检测不可能点点都合格，有少数不合格的数据是不可避免的，决不能舍弃。本规范明确对合格率提出了要求，及出现不合格点时追加测点的方法。日本<>2001年12月发布的《路面设计施工指针》及《路面施工便览》的方法是以平均值评定的，要求沥青层的压实度原则上要求每10000m2随机取样10个数据，评定是否大于96％(我国是97％)，如果取10个样有困难，可先取3个样，要求在压实度96>.5％以上，否则加取3个样，要求达到96％以上，仍然达不到压实度要求时，再增加检测点数，要求达到96％以上。如果在一批检测的数据中有一些数据不合格，应把不合格的区域细分，重新确认，将真正不合格的区域缩小至最小范围内，进行返工。由于采用单点计算合格率及要求平均值符合要求的做法，对原来的压实度标准提高了1％。有的工程将压实度要求提得很高，这样做未必好。如果提出过高的要求，客观上将可能迫使试验员弄虚作假。例如实测压实度97>.5％，如果要求97％，数据不会舍弃，如果要求98％，他就有可能将其舍弃，以提高合格率。从保留真实的数据出发，压实度不宜不切合实际地要求太高，而应该在控制碾压工艺上下功夫。 现在有些工程的压实度非常高，一方面是标准密度偏低，一方面是实测密度偏大。降低成型温度(比施工温度低)，试件高度偏高，油石比偏低都有可能使标准密度偏低，而钻孔试件没有彻底干燥则将使实测密度偏大。有的工程以配合比设计时的马歇尔试验密度和最大相对密度作为标准密度，从工程开始一直用到结束，这显然是不对的。无论以哪一个作为标准密度，都必须按附录E的方法逐日确定。规范规定了3个标准密度，究竟采用那个密度为标准密度？是选用其中的一个还是选用其中的两个？本规范给工程单位留了一个选择的余地，但以其中合格率低的作为评定结果。由于每天进行马歇尔试验是必须做的，马歇尔标准密度每天都有，故使用较多。如果以最大理论密度作为标准密度时，对普通沥青混合料必须每天在制作马歇尔试件的同时进行真空法实测最大相对密度作为那一天的压实度的评定标准；对改性沥青或SMA混合料，必须以每天总量检验的平均矿料级配和油石比计算的最大理论密度作为评定标准，一时尚不能得出每天总量检验的结果时，也可以采用抽提筛分的结果计算的最大理论密度作为标准。有的工程采用现场空隙率作为压实度的要求，因为空隙率是根据实验室试件标准密度与最大相对密度计算出来的，所以本质上没有任何区别，现场空隙率仅仅是压实度的另一种表示方法。国内外一般要求现场空隙率在3％～8％之间相当于最大相对密度的92％～97％。核子密度仪是国外用于现场控制压实度的最常用的方法，但其测定值的波动性较大，测定结果受表面纹理、测定层温度及多种环境因素的影响。故核子仪必须严格标定，尤其是与试验段测定时的条件一致，对纹理较大的路面必须用细砂填平，每次测定以13个测点的平均值作为一个数据。下图是某工程的一组标定数据。现在又出现了电磁式的无破损检测仪器，如果能达到精度要求，也允许使用。图11>.4>.8-1核子仪与钻孔试件结果的标定关系最近出现另一种动向值得注意，有的工程因为压实度达到99％、100％以上，或者现场空隙率小于3％，因此提出了不要“过碾压” 的问题。这里首先要搞清楚什么叫“过碾压”？对SMA混合料，不断的碾压，沥青玛蹄脂部分逐渐上浮，表面构造深度越来越小，石料棱角被磨掉，压实度不再提高，是属于“过碾压”。另一种是当混合料已经冷却，不断的碾压不能使混合料继续压实，只能将石料压碎，是过碾压(此时压实度未必大)。而对密级配沥青混合料，“过碾压”是指碾压超过一定的遍数后，继续碾压不能使密度增加，反而开始下降的情况，如下图所示。这是因为碾压没有使混合料产生纵向的位移而压实，反而使混合料在横向变松动了。如果现场确实发现压实度经常或始终达到100％，或者现场空隙率经常小于3％(一般认为小于3％将容易出现早期车辙)，首先要检查标准密度。有一种情况是正常的，那就是室内试验的压实功很小，例如对SMA等采用50次击实次数的混合料，现场的压实功要比实验室的大得多，压实度高于100％并不奇怪。对沥青碎石基层或者粗粒式、特粗式沥青混凝土，当试件表面凹坑太多，钻孔试件表面又很光滑，压实度大于100％也是常有的。大量的国内外经验表明，密级配沥青混合料现场压实到超过实验室标准密度的情况非常罕见。所以在没有搞清楚原因的情况下，盲目地提出不要过碾压，可能会有副作用，必须特别谨慎。图11>.4>.8-2沥青路面的过碾压11>.4>.8沥青路面的基本要求是沥青层能够基本上封闭雨水的下渗，即路面必须有良好的密水性，渗水严重的路面肯定是不耐久的。路面的压实度反映混合料的残余空隙率，它是施工质量的重要指标。但是实践证明，同样的空隙率，路面的渗水情况是不一样的。这是因为空隙率包括了开空隙和闭孔隙。而只有开空隙才能够渗水，所以空隙率和渗水系数有很大关系，却又是性质不同的两项指标。另外压实度和空隙率测定需要好几个参数，容易弄虚作假，而渗水系数非常直观。所以很多国家越来越重视直接检查渗水系数。本条渗水系数的规定是根据“沥青路面透水性能及指标” 课题的研究成果提出的。由于灰尘很容易将空隙堵塞，使渗水试验无法做好，所以本规范规定渗水性只在施工结束时测定，在交工验收或使用过程中测定就太晚了。对于公称最大粒径大于26>.5mm的下面层和基层沥青混合料，由于渗水系数的测定方法及指标问题，不适用于渗水系数的测定。当渗水系数太小时，需要警惕油石比是否太大，会不会引起车辙。11>.4>.11随着高速公路、一级公路施工中质量管理水平不断提高，规范规定了进行动态管理的方法，附录F作了具体说明，包括绘制管理图、直方图、建立变异系数标准。这个方法国外<>20年前已经很普遍，京津塘高速公路的监理就成功应用过(当时还没有计算机)，现在工程上计算机已经相当普及，只要建设单位重视，做到动态管理是没有困难的。11>.5交工验收阶段的工程质量检查与验收11>.5>.1交工验收与竣工验收不同，交工验收是对施工各个阶段中的每一个工序验收。竣工验收则是全部工程项目完工且交付使用(通车)，经过一段时间的考验，由国家主管部门(或投资部门)对工程项目的包括质量、工程量、财政等各方面进行的检查验收，是属于政府的行政行为。交工验收是工程单位建设单位、施工单位、监理、质量监督单位自身的职责，通过验收对工程质量进行检查认可。本规范仅规定交工验收阶段的质量检查与验收。不同的国家和部门交工验收也有各自的做法。许多国家是把验收与支付工程费用挂勾的，将质量合格率作为支付的依据。本规范规定的质量标准是检查质量是否合格的依据。 交工验收检查的项目与原规范基本相同，但检查频度、方法与质量标准有所调整。以表11>.5>.1-1中高速公路和一级公路的沥青混凝土路面的标准为例，本规范与原规范对比如下表。表11>.5>.1新老规范交工验收指标的比较表项目1994年原规范<>2004年本规范频度允许差频度允许差面层总厚度代表值每1km5点-8mm每1km5点设计值的-5％极值每1km5点 -15mm每1km5点设计值-10％上面层厚度代表值每1km5点-4mm每1km5点设计值的-10％极值每1km5点-8mm每1km5点设计值-<>20％压实度代表值每1km5点马歇尔密度的95%试验段密度的98％每1km5点 实验室标准密度的96％最大理论密度的92％试验段密度的98％极值(最小值)每1km5点实验室标准密度的96％最大理论密度的92％试验段密度的98％路表平整度标准差σ全线连续1>.8mm全线连续1>.2mm IRI全线连续2>.0m/km路表渗水系数每1km5点300mL/min(普通沥青路面)<>200mL/min(SMA路面)宽度有侧石每1km2O个断面±<>20mm每1km2O个断面±<>20mm无侧石 每1km2O个断面不小于设计宽度纵断面高程每1km2O个断面±15mm每1km2O个断面±l5mm中线平面偏位每1km2O个断面±<>20mm横坡度每1km2O个断面±0>.3%每1km2O个断面±0>.3％弯沉回弹弯沉全线每<>20m1点符合设计要求 全线每<>20ml点符合设计要求总弯沉全线每5m1点符合设计要求全线每5ml点符合设计要求构造深度每1km5点符合设计要求每1km5点符合设计要求摩擦系数摆值每1km5点符合设计要求每1km5点符合设计要求横向力系数全线连续符合设计要求 全线连续符合设计要求对比上表，可以看出对高速公路、一级公路的交工验收，质量检查的频度都保留了原规范的规定，但检查项目上有所调整。增加了渗水系数和中线偏位两项指标。对压实度，由于计算合格率需要增加了极值评定，对平整度增加了颠簸累积仪测定的IRI值。11>.6工程施工总结及质量保证期管理11>.6>.4原规范规定了沥青路面施工的质量保证期，这本来是非常重要的。本规范取消了这个规定是因为它属于管理范畴，不在本规范的范围内。现在欧美一些国家已经开始要求较长的质保期，这样做是建立在设计、施工的总承包体制的基础上的。如果施工单位没有相当的自主权，不能对设计、材料、施工负全质，使用质量是无法担保的。所以我国目前对质保期往往并不能彻底执行，说明在设计、施工、管理体制上还有许多问题需要研究。附录A沥青路面使用性能气候分区A>.1>.1在规范总则中规定我国沥青路面的气候分区按本附录A执行。本附录规定了高温、低温、雨量条件分区的确定方法，它是国家“八五”科技攻关课题“道路沥青与沥青混合料的路用性能” 的重要研究成果。它在参考美国SHRP研究成果并结合我国国情的基础上，与气象部门合作，经过对我国615个气象站点30年的资料分析，在大量的气象要素中选择了能够较好地表征我国气候特点对沥青材料性能影响的指标，经过计算机网格化处理和气象上常用的等概原则划分的。此气候分区方法已经在《公路改性沥青路面施工技术规范》中首先使用，取得了良好的效果。分区指标对各种参数进行了比较分析，高温指标比较了7月平均最高气温、积温等，低温指标是对极端最低气温、冰冻指数、负积温等，雨量指标比较了年降雨量、雨日数等。工程单位在使用气候分区时，查图只能作为参考，应该向当地的气象台站了解有关数据，按统一的方法进行计算，确定本地区的气候分区，如果可能，宜采用30年的气象记录进行概率统计。对高速公路、一级公路宜取95％～98％的概率，一般公路取90％的概率。A>.4>.6由于全国的沥青路面气候分区比较粗，现在有不少省已经按照本规范的方法，对本地区的气候条件作更具体的分区，甚至按照本地区的情况对分区指标进一步细化，这些都是很有益处的，其他各省也应该这样做。附录B热拌沥青混合料配合比设计方法B>.1一般规定B>.1>.1沥青混合料的配合比设计方法是本规范的核心内容之一。配合比设计的结果直接影响沥青路面的施工质量和使用寿命。本规范的修订是根据“沥青混合料矿料级配及配合比设计方法的修订”课题成果提出的。B>.1>.2本附录主要规定目标配合比设计的方法，对现场生产配合比设计也可参照使用。在此基础上，还需要经过试拌试铺阶段，才能最终完成配合比设计。 国际上有各式各样的配合比设计方法，根据我国的实际情况、经验与技术水平，一致认为仍然采用马歇尔设计方法是符合国情的，这是我们的基本方法和依据。但同时又不能拘泥于规范，在有条件的地方和工程，鼓励学习国际上的先进经验，使配合比设计水平得到提高。因此本规范允许采用其他配合比设计方法在工程中应用。但是考虑到目前施工质量检验阶段一般都采用马歇尔方法，而且便于与标准的马歇尔方法、以往的实践经验进行对比，所以也要求在采用其他配合比设计方法时按本规范规定的马歇尔方法进行检验，并提出相应的指标。B>.2确定工程设计级配范围B>.2>.1本规范第5章对矿料级配范围分为“规范规定的级配范围”、“工程设计级配范围”、“施工允许波动级配范围”这三个层次。本节规定了如何调整确定工程设计级配范围的方法和步骤。B>.3材料选择与准备B>.3>.1配合比设计的材料已经在第4章作了详细说明，这里需要强调的是配合比设计取样的代表性问题。一些单位委托有关部门进行配合比设计，但生产时并不是设计时使用的材料。在新修改的《公路集料试验规程》中对集料的取样有新的要求，应该按新的要求执行。B>.4矿料级配设计 B>.4>.1具体的矿料级配计算方法，现在大都采用计算机EXCEL的功能，开发了各种各样的矿料级配设计和级配曲线绘制方法，速度快，图表清晰，均可使用。不过有的单位完全按照数理统计的最优化设计方法设计这未必是好方法，因为毕竟各个筛孔的重要性是不一样，所以还是人机对话不断调整得到的方式较好。B>.4>.2级配设计的第一步是绘制沥青混合料的最大密度线，其画法应按照试验规程的方法，不得各行其是。关于最大密度线曾经有过3种意见，即下图中的A、B、C线，后来统一采用A线，本规范采用此法。通过级配曲线与最大密度线的相互位置，可以大致估计出矿料级配的VMA和混合料的空隙率。由于各个的筛孔不一致，例如美国没有16mm筛孔，所以最大密度线的具体位置稍有差别。0>.0750>.30>.61>.182>.364>.759>.513>.2161926>.5筛孔尺寸(mm)图B>.4>.2AC-<>20沥青混合料矿料级配最大密度线的3种不同画法B>.4>.3美国Superpave混合料设计体系的一大特点是对矿料级配进行优选，而我国原规范的一个缺点在于要求矿料级配曲线尽量靠近中值。为此本规范补充了级配曲线进行优选的内容，希望在设计级配范围内计算1～3组粗细不同的配比，使包括0>.075mm、2>.36mm、4>.75mm筛孔在内的较多筛孔的通过量分别位于设计级配范围的上方、中值及下方，然后进行一系列比较。尽管如此优选也是初步的，还没有包括经济分析在内。如果结合具体的材料价格对各种级配进行经济比较，那就更好了。B>.5马歇尔试验 B>.5>.1近段时间以来，我国对于沥青混合料试件体积指标，包括密度、空隙率、VMA、VFA的测定和计算方法一直存在一些争议，许多配合比设计都说是4％的空隙率，但实际上可能相差很大。应该说，世界各国对这些体积设计指标的测定和计算方法都不尽相同，在一个国家，则只有一个统一的方法。本节对马歇尔试验的体积指标的测定和计算方法作了全面的修改。B>.5>.3空隙率是由沥青混合料试件的密度和最大理论密度计算得到的，统一空隙率计算方法就必须统一试件相对密度和最大理论相对密度的测定或计算方法。关于最大理论相对密度的问题，试验规程规定了进行实测的真空法、溶剂法，也有计算法，不同的方法有不小的差别。经过大量的对比试验，经反复征求各方面的意见，认为溶剂法计算体积时把集料内部开口体积都扣除，最大密度偏大，测定的空隙率过大，不符合实际情况。一致同意采用真空法实测沥青混合料的最大理论相对密度作为我国的标准方法。在测定过程中，要求完全按照试验规程的方法，将混合料充分分散，达到规定的真空度和抽气时间，以便真正做到混合料处于零空隙率状态。混合料的存放时间则统一为暂不存放。但是，对普通沥青混合料，人工分散到6mm以下，在水中加极少量的表面活性剂，借助于抽真空及震荡15min能将混合料进一步分散，重复试验的精度能做到0>.011以内。如果采用真空法测定改性沥青混合料或SMA混合料的最大理论相对密度时，试验表明，改性沥青因为粘度大，不仅人工分散很难达到小于6mm以下的要求，而且在小于6mm以下的团粒中仍然包含有不少气泡，它在相同的真空及振动情况下不能使团粒继续分散，封闭在集料团粒中的空气不能跑出，最大理论相对密度将变小，且平行误差超过要求，所以得不到“零空隙”时的最大理论相对密度。对改性沥青的SMA混合料有纤维时分散更困难。 因此对改性沥青混合料和SMA混合料，将只能用计算法求取混合料的最大理论密度。但在如何计算的方法上，又有不少不同的意见。大部分单位和专家认为可以参考美国Superpave计算有效相对密度的方法，根据各种集料不同的吸水率选用不同的系数C值计算有效相对密度是可行的。Superpave规定一般情况可取C＝0>.8，对集料吸水率较大时，可取C＝0>.5～0>.8。我国学者经过试验研究，由沥青浸渍密度反算得到的不同吸水率时的C值见下图。图B>.5>.3计算集料有效相对密度的权重系数C值图中关系式的相关系数达到0>.9998。本规范规定了实际计算的步骤，它利用计算机计算是非常简单的。由图可见，Superpave所说的C值可取0>.5～0>.8大体上适用于吸水率0>.5％～1>.7％的范围内，吸水率超过1>.7％是很少的。在引进有效相对密度后，必然需要确定合成毛体积相对密度和合成表观相对密度，对合成表观相对密度的计算一般没有分歧，但对合成毛体积相对密度的方法则有种种不同的意见。意见集中在2>.36mm以下的机制砂、石屑如何测定毛体积相对密度上。研究课题进行了大量的对比试验，得出了规范规定的方法，即“机制砂及石屑可按T0330方法测定，也可以其中筛出的2>.36mm～4>.75mm部分的毛体积相对密度代替”。具体到工程上使用时，目标配合比设计阶段各种材料是分开的，工程上可根据实际情况处理。例如：①当石屑规格为0～5mm，或者虽然已经分开有3-5mm(S14)及0-3mm(S16)两档规格，但材料品种相同时，将其中的2>.36mm以下部分筛除后按粗集料方法(T0304)测定毛体积相对密度，作为这些材料的毛体积相对密度； ②材料分开有3-5mm(S14)及0-3mm(S16)两档规格，但材料品种不同，例如3-5mm为玄武岩，0-3mm为石灰岩，则将3-5mm材料中的2>.36mm以下部分筛除，从0-3mm(S16)材料中筛取2>.36mm筛上部分，分别按粗集料T0304方法测定毛体积相对密度使用。在生产配合比设计时，材料从热料仓取样。但拌和机的热料仓中的材料有相当的混杂，测定毛体积相对密度也会变得更复杂。因为同一个热料仓会有不同品种的石料，如机制砂、天然砂、石屑，甚至包括矿粉、纤维、消石灰等。这时要弄清不同材料的比例很困难，分别取用不同材料测定表观相对密度和毛体积相对密度更是不可能。所以此时只能将这个仓的全部材料将0>.075mm部分筛除后作为混料进行两种密度的测定，尽管仍然会不准确，但也无法解决。在进行各种配合比设计时，体积指标的计算方法必须统一，因为它直接影响配合比设计结果，也影响压实度检测的标准密度。经过本规范的修改以后，我国在沥青混合料体积指标的计算上与美国现行方法基本上已经没有区别。只是由于改性沥青的最大相对密度确定方法有差异，所以表面上公式都相同，实际结果略有所不同。中美两国在体积指标计算方法上的差别指标我国方法美国方法说明 试件毛体积相对密度γf表干法或蜡封法γf表干法或蜡封法γf完全相同混合料最大相对密度γt普通沥青：真空法改性沥青：计算法真空法普通沥青相同改性沥青不同集料的有效相对密度普通沥青相同改性沥青不同空隙率 完全相同VMA完全相同VFA完全相同有效沥青用量完全相同 必须注意的是原规范都要求按下式计算沥青的体积百分数，且以VA＋VV作为VMA，本规范由于直接引用了有效相对密度、有效沥青用量、沥青吸收入集料的比例等等概念，由总的沥青用量计算的VA实际上已经没有意义。相反，本规范要求计算有效沥青用量及沥青膜的厚度，同时计算粉胶比，以估计沥青用量是否合理，这也是重大的改变。本规范的方法是经过大量的试验研究反复论证确定的。希望各单位统一按照规范规定的方法计算。B>.5>.8关于试件的密度，各国都采用毛体积相对密度，这一点比较统一，但具体测定时又有水中重法、表干法、蜡封法、体积法之分，本规范进行了大量的对比试验，统一采用表干法，吸水率大于2％时采用蜡封法，对大孔隙的混合料采用体积法，而通常不再采用水中重法，只有施工质量检验时作为相对比较，对吸水率非常小的还可以使用。当然，沥青混合料采用表干法或蜡封法并非理想的方法。在美国，正在研究一种新的真空包装法(Corelok)测定沥青混合料试件的毛体积相对密度。B>.6确定最佳沥青用量(或油石比) B>.6>.1在以前的规范中，我国采用日本的方法，即以全部满足规范要求的沥青用量范围中值为最佳沥青用量。按此方法能共同满足要求的沥青用量范围往往很窄，基本上只有空隙率一个指标。它与现在美国由空隙率决定最佳沥青用量一样，不过只要在设计范围内就行，不一定是4％。上次修订规范时考虑空隙率不容易准确测定，参照了当时欧美许多国家的办法，把马歇尔稳定度、密度的影响放了进来，实际上是马歇尔试验加经验的方法。美国MS-2马歇尔方法确定最佳沥青用量也是一个综合平衡的方法。1994年第6版后改变为以设计空隙率范围的中值(4％)作为初始沥青用量，检验其他各项指标是否都符合设计要求，如果符合，即作为最佳沥青用量。如果不能全部符合设计要求时，则找出全部符合设计范围内的中值，以此作为最佳沥青用量OAC，对两种方法进行了折衷。在<>2000年的美国热拌沥青混合料施工手册中，仍采用MS-2的方法。但对机场道路，提出了采用4项指标：密度峰值、4％的空隙率、75％的VFA以及马歇尔稳定度的峰值所对应的沥青用量的平均值作为设计的最佳沥青用量。在澳大利亚以前的规范中也使用了VFA的中值。本规范修订时，综合考虑了各个方面，对确定最佳沥青用量规定一个宽松的方法，强调必须特别重视当地的成功的经验，在实用上有非常重要的意义。尤其对于一个较小范围的地区，材料和级配基本上变化不大，成功的实践经验更有价值。调查认为原规范确定最佳沥青用量基本上是可行的。鉴于目前仍然采用马歇尔试验作为配合比设计方法以及在空隙率指标测定不准确的情况下，还不具备仅依靠空隙率一个指标确定最佳沥青用量的条件。因此综合确定了本规范现在推荐的方法。在空隙率标准上，本规范根据国内外经验，不固定一个值(例如4％)，而是在不同的气候和交通条件下选用不同的值。在确定OAC1时，增加了VFA中值相对应的沥青用量参加平均，是考虑到VFA反映沥青结合料填充矿料间隙的程度，对混合料的耐久性有意义，将其考虑进来是必要的。但是，许多单位在采用S型密实嵌挤型级配后，发现绘制的各种指标与油石比的关系曲线中，密度和稳定度两个指标中有一个或者两个经常不出现峰值。本规范考虑到这种情况，规定在这种情况下可以以空隙率为准确定最佳沥青用量，但必须检验其他指标都符合要求。 在规范图B>.6>.1中，全部满足的各项指标的共同范围中，是不包括VMA的，在本规范的配合比设计方法中，VMA实际上是一个检验指标。在按照以上方法确定最佳沥青用量OAC后，反过来可以从试验曲线上得出OAC所对应的空隙率和VMA，再由空隙率从表6>.5>.1中确定此空隙率所要求的最小VMA值，当空隙率不是整数时，由内插法确定，比较实际的VMA是否满足此要求。如果满足要求，设计即通过，否则需要调整级配，重新进行矿料级配设计。由于最小VMA的标准与公称最大粒径及设计空隙率有关，所以它实际上变成了一项检验标准。即在开始绘制配合比设计曲线时，并不知道最小VMA，无法画要求的最小VMA线，它是在确定OAC和设计空隙率后补上去的。本规范要求计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量，它是由集料的合成毛体积相对密度与合成表观相对密度计算得到的，在总的沥青用量中扣除了这部分被吸收的沥青数量后便可得到有效沥青含量。计算有效沥青含量的目的在于估算粉胶比和沥青膜的厚度。由于我们以前计算粉胶比时都计算0>.075mm通过率与总的沥青质量之比，本规范改为有效沥青用量后，粉胶比将会比以前小，这里仍然要求控制在0>.8～1>.2范围内，实际比以前放宽了，所以更应该注意粉胶比偏大的危险。计算沥青膜厚度的方法很多，本规范采用的表面积系数是美国NCAT研究的成果。所需要注意的是，集料的比表面主要取决于细粉数量，对大于4>.75mm部分的表面积只计算一个(100×0>.0041)的值，其他档次都不再重复计算。在澳大利亚1996年沥青路面设计手册中规定的集料比表面计算方法与日本的相同，按式A=(2+0>.02a+0>.04b+0>.08c+0>.14d+0>.30e+0>.60f+1>.60g)x0>.<>20482(m2/kg)计算，其中9>.5mm以上均归入系数2中，式中a～g依次为4>.75、2>.36……0>.075mm通过率。但计算沥青膜厚度的方法却不同。澳大利亚采用下式计算： 式中QEB为有效沥青含量(混合料的质量%)，QBIT为总沥青用量(混合料的质量%)，A为混合集料表面积(m2/kg)，(BIT为25(C沥青密度(t/m3)。日本不用有效沥青含量的概念，式中分子上直接采用油石比。关于沥青膜的厚度，本规范未提出具体指标，根据国外的资料介绍，通常情况下连续密级配沥青混合料的沥青膜有效厚度宜不小于6μm，密实式沥青碎石混合料的有效沥青膜厚度宜不小于5μm，我们在进行配合比设计时也可参考这个数值控制。B>.7配合比设计检验B>.7>.1本规范对配合比设计检验的指标增加了沥青混合料的渗水试验要求，是经过专题研究，在大量实际测定结果的基础上汇总制订的。研究表明，渗水性与空隙率有很大的关系，但又有很大的区别，空隙率是反映的总的空隙，而渗水性只反映开空隙，它与级配类型、集料粒径等多种因素要关系。附录CSMA混合料配合比设计方法本规范关于SMA的配合比设计方法基本上是按照《沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》(SHCF40－01－<>2002)编写的。在规范出版后，一些专家提出了两个不同的看法。 首先，关于击实成型次数的问题。有人建议由双面击实50次改为75次，增加击实成型次数对密度的增加有一定意义，但集料颗粒击碎的问题比较严重。由于SMA混合料是典型的粗集料嵌挤型混合料，是间断级配，相对来说击实成型要比较容易，一般双面击实50次基本上可以密实，增加到75次可以继续增加密度，但意义不大，所以国际上绝大部分的国家都是击实成型50次，这样也好统一。考虑到工程上的需要，或者所使用的集料相当坚硬，适当增加击实次数也不一定把集料颗粒击碎，击实成型75次也是允许的。还有一种意见是取消对最小油石比的规定。由于我国的气候条件夏季十分炎热，重载交通严重，所以最小油石比的意义已经不大，故本规范修订时明确将其取消。乔治亚洲是美国应用SMA最广泛的州之一。其SMA的级配范围规定如下表。类型通过以下筛孔(mm)的百分率(％)251912>.59>.54>.752>.360>.30>.075 SMA-2510090-10044-7025-60<>20-2815-2210-<>208-12SMA-12>.510085-10050-75<>20-2816-2410-<>208-12SMA-9>.5100 70-10028-5015-3010-178-13允许波动范围±0±7±6>.1±5>.6±5>.7±4>.8±3>.8±2>.0附录DOGFC混合料配合比设计方法D>.1>.1 铺筑大孔隙排水式沥青混合料OGFC的主要目的是使路面在高速行车条件下，雨水可以极迅速地通过混合料内部的大的开口孔隙排出路面以外，不产生溅水和水雾，同时大幅度降低路面噪音。现在OGFC在日本使用最普遍，政府要求所有的高速公路表面层都加一层OGFC，其目的是为了减小噪音，政府发布的指针已经把路面的排水性作为一个设计标准。但是由于OGFC的结构特点，在材料和使用条件上也有不少需要注意之处。首先是OGFC的孔隙特别大，如果进入孔隙的灰尘不能被汽车高速行驶的负压吸走，灰尘不断的填充孔隙、被汽车压实而堵塞，则其功效将迅速降低。而一旦堵塞，将很难清除。所以OGFC适用于多雨地区的高速公路。另外由于孔隙大，一旦进水而发生冰冻，也将影响其耐久性。对这种大孔隙排水式沥青混合料，我国还缺乏经验，使用时需要慎重。OGFC通常采用OGFC-19或OGFC-13两种类型，当特别需要降低噪音时，宜采用公称最大粒径较小的级配。D>.3>.2OGFC再早出现在欧洲，通常称为PFC(PorousFrictionCourse)，也称为PEM(PorousEuropeanMixes)。其传到美国、日本后才被称为OGFC。各国对OGFC的建议级配范围不尽相同。德国规范(ZTVasphalt技术要求)对PFC的技术要求如下表。其中木质素纤维的用量一般为0>.5％，矿粉填料为4～6％。OPA单位规格0/110/8矿料优质石屑、优质砂、矿粉级配<0>.09mm ％4～64～6>2mm％85～9085～90>5mm％80～9075～85>8mm％75～85≤10>11mm％≤10沥青 PmB45，PmB65PmB45，PmB65沥青含量％5>.3～6>.55>.5～6>.8稳定剂％≥0>.5压实温度(马歇尔试件)℃135±5空隙率(马歇尔试件)Vol>.％<>20～24压实度％≥97 施工空隙率Vol>.％≥22>.0日本沥青路面要纲及美国联邦公路管理局（FHWA）推荐的OGFC排水式沥青混合料的级配如下表，日本的设计空隙率为15％～25％，沥青用量4％～6％，美国的设计空隙率约12～15%，铺筑厚度约为20～25mm.。美国乔治亚洲是美国排水性路面应用较普遍的一个州，它的级配范围如下表，沥青用量对9.5mm及12.5mm的OGFC要求分别为6.0～7.25％及5.75～7.25％，均要求用PG76-22铺筑，可供参考。筛孔(mm)26.51913.2(12.5)9.54.752.361.180.60.30.150.075日本沥青路面铺装要纲 10090-10011-358-255-174-143-102-7日本排水性路面设计指针10090-10064～8410～3110～203～7 10090～10011～3510～203～7FHWA开级配磨耗层混合料设计方法10095～10030～505～152～5 10090-10060-8012-3010-222-6乔治亚洲9.5mmOGFC10085-10020-405-10 2-4乔治亚洲12.5mmOGFC10085-10055-7015-255-102-4乔治亚洲12.5mmPEM10080-10035-6010-255-10 1-4D.3.3众所周知，OGFC与一般沥青混合料不同，其矿料级配较粗且多为开口空隙，其最大的特点是空隙率高。而且难以使用通常的马歇尔试验方法确定沥青含量。本规范参考国外的配合比设计方法，主要以各项功能性检验为主，选择期望的空隙率而又具有较高耐久性的最大容许沥青膜厚度来确定沥青含量。这种配合比设计的特殊之处是油石比主要由析漏试验结果选定。通常以析漏试验确定的沥青混合料不致产生流淌的沥青用量作为上限，以肯特堡试验检验沥青混合料在通车后粒料不致松散、脱落、飞散时的沥青用量为下限。沥青用量一般都通过试算确定。在美国试算时考虑沥青吸入集料内部，要求测定集料的毛体积密度和表观密度，计算混合料所需的有效沥青用量及总沥青用量。混合料成型采取便携式的电磁振动锤进行振动压实或振动台(3600rpm，振幅0.33×0.05mm)成型。计算振动后的单位重、粗集料空隙率（VCA）、细集料最佳用量。用确定的沥青用量沥青粘度在800厘斯时的温度下拌和混合料，集料完全裹覆后，把混合料倒在硼硅酸玻璃板（直径为200～225mm）上，迅速摊开混合料，放进不低于107℃的烘箱内60分钟观察板底状况。如在集料与玻璃板接触处有轻微的沥青印迹，表明沥青用量是合适的。否则应在更高或更低的拌和温度下重复这个试验，以达到要求的接触印迹。如果拌和温度低到集料的干燥温度（典型温度）仍有析漏，那么应选择较高粘度的沥青。然后对设计混合料进行浸水抗压试验检验，在49℃浸水4天后，测定抗压强度残留强度指标应不低于50％，否则应采取措施提高粘附力以获得足够的残留强度。 由于美国的方法过于繁复，日本的方法较为简单，本规范参考日本的方法进行配合比设计。附录E沥青层压实度评定方法沥青路面的压实度是非常重要的质量指标，许多高速公路发生早期损害大都与压实不足有关。在第11章已经对压实度观念的转变，即由原来的单纯依赖钻孔密度控制压实度转变为重点控制碾压工艺，钻孔只作为辅助性检验的理由进行了充分的阐述。本附录更具体的规定了标准密度的确定方法，规定了在交工验收阶段以压实度的代表值及极值进行评价的方法。压实度和厚度都是单点控制。在计算代表值时，考虑了不同等级公路的保证率，对高速公路、一级公路为95％，其他等级公路为90％。在路面厚度验收时也需要计算代表值，计算方法也按附录E执行。附录F施工质量动态管理方法F.0.1沥青路面施工过程中的动态质量管理，国外工业发达国家早在20多年前就相当普及。当初京津塘高速公路在外国监理的指导下，自始至终很好地使用了这个方法，为施工质量管理起到了很好的作用，工程结束后有过详细介绍文章(见京津塘高速公路论文集)。上次规范的内容也是在国内外实践经验的基础上提出来的。但是遗憾的是在京津塘高速公路以后，没有一个高速公路工程的建设单位和监理继续采用这个方法，说明还是我国的管理水平问题。动态质量管理是过程控制的重要手段，旨在及时发现影响质量的因素，提高施工质量的稳定性，减小变异系数。监理企业 例如对沥青混合料或沥青路面来说，离析是产生局部损坏的重要原因，如何发现离析，采取措施提高混合料的均匀性是防止沥青路面早期损害的重要手段之一。通过动态质量管理可以帮助我们寻找产生离析的原因。举例来说，沥青混合料进行抽提筛分会发现每天的油石比有波动，但是是什么原因造成的呢？我们可以从矿料级配中影响油石比的关键性筛孔(一般是2.36mm)与油石比变化的关系得出判断。以抽提筛分的2.36mm通过率作为横坐标，以油石比作为纵坐标。将一个时期的试验结果绘成图F.0.1，该混合料设计油石比为5.4％，图中折线A的油石比波动在5.2％～5.6％范围内，似乎每天油石比控制得很好，误差远小于±0.3％，但它与细集料含量关系不明显，尽管细集料通过率从42％波动到50％，而油石比变化不大，充分说明油石比的波动发生在沥青混合料的拌和以前，它可能是原材料的规格和自身的级配变化、装载车取样不均、冷料仓的供料等原因造成。每拌和一盘的沥青数量变化不大，而集料级配变化大，就成为这样的结果。这样的混合料铺筑在路上将会使细集料少的部位显得油多，相反细集料多的部位沥青偏少，造成局部泛油和渗水严重，这是现在比较常见的离析。而图中折线B则可能是拌和以后造成的离析，因为在混合料中，细集料的表面积大，细集料含量高的混合料油石比肯定会大，说明图的情况是符合规律的。如果这种情况是在拌和机或运料车取样的抽提试验结果，这种波动很可能是取样缺乏代表性，尽管油石比的波动范围远远超过了5.4％±0.3％的范围，但对混合料质量的影响反而不一定有多大。如果这些数据是在摊铺机现场不同位置取样的试验结果，那就说明混合料的拌和、运输、摊铺造成不均匀的结果，也是典型的离析。相比起来，A的情况比B的情况可能还要不好。说明试验数据的动态管理是很有价值的。图F.0.1关键性筛孔2.36mm通过率与油石比变化的关系 F.0.3现在施工质量数据的动态管理除了原始数据随时间变化的曲线外，通常采用平均值和极差的管理方法。以某工程1个月的油石比抽提数据为例，试验结果如下表(为说明问题故意选用波动特别大的数据)，以前3天检测结果的平均值及前3天检测结果的极差。由此可以绘制出3张质量管理图（图F.0.3），统称为管理图。自上而下为工程逐日检测结果平均值管理图(每天3次检测的平均值)；一定日期(前3天)每天检测结果平均值的平均值管理图；相同日期平均值的极差管理图。表F.0.3油石比逐日试验结果记录检测次数(日期)1234567891011121314 15当天检测结果(3次抽提的平均值)6.35.85.7366.25.85.7566.25.96.15.96.25.75.8前3天的平均值5.945.845.98 6.005.925.855.986.036.075.976.075.935.90前3天平均值的极差0.570.160.220.400.450.150.220.300.130.200.13 0.500.4检测次数(日期)161718192021222324252627282930当天检测结果(3次抽提的平均值)6.2665.756.2 66.15.85.96.15.96.156.1865.756.1前3天的平均值5.926.026.005.985.986.105.975.935.935.976.056.08 6.115.985.95前3天的极差0.340.260.510.220.220.100.300.200.170.200.100.100.180.430.15 图F.0.3动态质量管理图(管理图)示例(油石比，％)这三张图各有各的用途，第1张图是检查每天的试验结果是否符合设计油石比±0.3％的技术要求，其中第1、14天不符合规范要求。最下面第3张图中的曲线变化表示逐天平均值变化的情况(极差)还是比较大的，有时候3天之内检测结果可以相差接近0.6％。说明需要进一步加强油石比的稳定性。第2张图是从每3天检测结果的平均值连续变化从统计学的观点检查试验数据的变异性。表面看平均值还比较稳定，基本上在目标油石比上下变化，但绘出UCL及LCL线就可以看出问题了，本图取5天为一个阶段分析，以第1个阶段即第3～7天为例，求取这5天（前3天的平均值）的平均值为5.94，极差为0.16，从表F.0.4中查得n=5时，A2＝0.577，D4＝2.115，而D3可取0，则UCL＝6.03，LCL＝5.84。按相同的方法可以计算以后每5天的UCL及LCL。便可以发现图中第4、8、13、21、27天的点超出UCL或LCL线，例如第4天超出LCL线，说明1～4天数据波动异常，属于异常的数据波动，需要分析检查其原因，到底是生产的混合料油石比就有这么大的波动呢？还是取样不均匀的原因？有时候极差图还可以采用一天内若干次试验的极差绘制，例如每天的马歇尔试验，有3次，每次4个试件，利用极差图可以看出生产的沥青混合料、取样、制件的均匀性。因此，充分利用动态质量管理对真正实行全面质量管理来说是非常有用的手段。F.0.4在动态质量管理的管理图中，应以平均值 作为中心线CL，并标出质控上限UCL和质控下限LCL，这里UCL和LCL表示允许的施工正常波动范围，并不是规范规定的允许差范围。质控上限UCL和下限LCL是按照数理统计的概念由表F.0.4中的系数A2、D3、D4求出的，它与一个统计周期的试验数据的数目n有关，所以在图F.0.3-1的平均值图和极差图中，UCL和LCL并不是常数。而规范规定的标准上限和下限一般是个不变的值。试验数据如果超过UCL和LCL可能是合格的，但从数理统计的角度看，它是不正常的，应视为施工异常或试验数据异常。在质量控制指标中，有几种不同性质的指标，一种是有一个目标值，如设计空隙率4％，同时有一个允许波动的范围3％～5％，又如标准配合比曲线，也是有标准级配和允许范围，这些指标还有油石比、横坡、宽度、高程；有一种是单边规定只要符合最大值或最小值要求，如压实度、稳定度、厚度等等；还有一种是只有一个范围，并没有目标值，如马歇尔流值，只规定在2～4mm范围内。这些不同的情况的管理图如何画，如何在图中画规范的标准值，具体情况会有所不同。但是有一点是相同的，确定UCL和LCL是每隔一段时间根据平均值和极差求取的。这个时间通常根据数据变化情况确定，不一定象上例都固定取5天，可以规范中的F.0.3-1根据需要计算，连续变化很小时周期可选长一些，变化波动比较大宜经常检查。由于都是计算机进行，具体绘制并不困难。附录G沥青路面质量过程控制及总量检验方法G.0.1沥青路面的过程控制是保证在施工过程中不出次品的手段，为了改变现在大都为事后检查的做法，本规范增加过程控制及总量检验的内容，这是本规范的重大修改。 就我们目前的水平而言，能够做到过程控制的项目并不多，为此本规范重点规定了沥青混合料生产过程中的在线监测项目，这就要求每拌和一盘沥青混合料就基本上了解其质量是否符合要求，这是真正意义上的过程控制。如果暂时做不到每一盘控制的话，可以每一天作总量检验。这是肯定可以做到的。所有施工单位都必须按照规范要求执行。对沥青混合料的质量以前都是抽提筛分，现在还不能不要，因为总量检验的准确性(关键是称重传感器)需要互相校验。监理企业沥青路面的厚度以前多通过钻孔试件，数据少，还可能人为地舍弃一些数据，采用每天实际的生产量与铺筑面积计算，将能得到比较准确的平均厚度。以后随着技术水平的提高，能够实行过程控制的项目将会不断增多，施工质量管理的水平也将得到发展和提高。??EMBEDEquation.3????????EMBEDPBrush????????EMBEDEquation.3????????EMBEDEquation.3?????? ??EMBEDEquation.3????????EMBEDEquation.3????????EMBEDWord.Picture.8????????EMBEDEquation.3????????EMBEDEquation.3??????PAGE -6-_1094023282.unknown_1115986443.unknown_1135888593.unknown_1136529853.unknown_1136529865.unknown_1136529705.unknown_1135973836.xls_1123012558.unknown_1126731028.doc _1123708474.unknown_1123273479.unknown_1115989865.unknown_1117139214.xls_1115986798.unknown_1100526639.unknown_1103270943.unknown_1115986351.unknown_1094023401.unknown_1094022511.unknown_1094022580.unknown_1056746886.unknown_1057898102.unknown _1035278667.unknown'