GTM沥青混合料施工工艺标准

GTM沥青混合料施工工艺标准FHEC-LM-14-20071适用范围GTM沥青混合料是指采用GTM(GyratoryTestingMachine)旋转试验机进行试验优化出的沥青混合料，具有密度大、高温性能好等特点，广泛适用于高等级公路和机场道路的沥青路面面层。2主要应用标准和规范2.0.1中华人民共和国行业标准《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)。2.0.2中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》(土建工程)(JTG7F80/1-2004)。2.0.3中华人民共和国行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)2.0.4中华人民共和国行业标准《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)。2.0.5中华人民共和国行业标准《公路路基路面现场测试规程》(JTJ059-95)。3施工准备3.1技术准备编制施工技术方案和安全技术方案，进行一级和二级技术交底，明确现场管理人员、机械操作人员以及生产工人的质量和安全职责、施工注意事项、作业程序及相关要求。测量、试验、检测用的仪器需按规定进行计量标定，符合要求方可使用。3.2人员、设备、机具准备3.2.1人员准备人员准备见表3.2.1。表3.2.1人员准备表项目所需人数备注项目所需人数备注拌和站16~201台拌和站所需人员施工组44~611个工作组1.站长11.工长12.技术服务2~32.摊铺组9~11含1名管理人员3.操控人员2~33.测量组4~5含2~3名辅助人员4.辅助人员74.碾压组5~7含1名管理人员5.倒矿粉4~65.检测组5~7含1名专职质检员6.其他20~30清扫等3.2.2设备、机具准备路面施工作业需配备表3.2.2所列设备、机具，才能满足配套施工要求。表3.2.2设备、机具准备表序号名称规格单位数量备注1间歇式沥青拌和站300t/h以上台1可采用2台200t/h设备2沥青混合料摊铺机台2满足施工要求3双驱双振压路机10t以上台3至少2台13t4轮胎压路机26t或以上台25自卸汽车15t以上台15~25根据运距确定6外电变压器800kVA台1应配备发电机组备用7柴油发电机组800kW以上台18装载机3m³台3~49水车8t以上台210清扫设备套1满足施工要求11切割机台112小发电机台113地中衡100t或以上台114沥青洒布设备套13.3仪器准备仪器准备见表3.3表3.3仪器准备表序号名称数量单位备注1GTM旋转压实仪1台可外委（见附件）1针入度测定仪1台2延度仪1台1.5m以上3软化点测定仪1台4沥青标准黏度仪1台5沥青闪点、燃点仪1台6测定溶解度仪器1套7沥青动力黏度试验仪器1套8聚合物改性沥青离析试验仪器1套9沥青旋转薄膜烘箱1台10车辙试验机1台可外委11试验用沥青混合料搅拌机1台12自动马歇尔击实仪1台13自动沥青抽提仪1台14标准方孔筛1套15电热鼓风干燥箱1台16标准恒温水浴1台17路面取芯机1台18沥青混合料最大理论密度测试仪1台19压力试验机1台200t以上20路面材料强度仪1台21集料压碎值仪1台22箱式电阻炉1台23砂当量仪1台24液塑限联合测定仪1台25路面弯沉仪1台26路面渗水检测仪1台续上表序号名称数量单位备注27摩擦系数测定仪1台28连续平整度仪1台29路面构造深度仪1台30电子天平1台称量0~5kg，感量0.1g31电子天平1台称量0~100g，感量0.001g32脱模器1台33试模2套GTM试模和马歇尔试模各1套34冷冻箱1台35游标卡尺1台36钢板尺1台37秒表1台38温度计1套0~50℃，0~100℃，0~200℃39电炉1台40容量筒1套41量筒1套42烧杯1套43比重瓶1套44溶剂回收器1个45水准仪1台根据需要配置46全站仪1台3.4材料准备进场集料需按规格分隔堆放，细集料必须覆盖，粗集料应覆盖，填料严禁受潮。料场及场内道路应做硬化处理，排水设施应完善，严禁泥土污染集料。3.4.1沥青沥青进场时，每车应出具出厂检验合格报告，进场的沥青按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求进行检测，技术指标必须满足规范要求。3.4.2集料集料规格主要为20~30mm碎石、10~20mm碎石、10~15mm碎石、5~l0mm碎石、3~5mm碎石、机制砂或天然砂。中下面层集料宜采用石灰岩等碱性石料，表面层集料宜选择坚硬、耐磨、抗冲击好的石料，如玄武岩、安山岩、灰绿岩等。集料进场前，从料场取料检测，合格后方可进场，进场的集料按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）的要求进行检测，其技术指标必须满足规范要求，每种规格的集料宜采用一家料厂生产的材料，不宜于采用3家(含3家)以上的材料。3.4.3填料填料主要指矿粉，宜采用石灰岩等岩浆岩磨细得到，其技术指标必须满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)要求。3.5作业条件GTM沥青混合料的作业条件满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中表5.6.6的要求，雨天严禁施工。4施工操作工艺4.1工艺流程（见图4.1）4.2目标配台比GTM沥青混合料目标配合比设计不再采用马歇尔试验方法进行试验，而是采用GTM试验方法完成，但应按照马歇尔试验进行检验，并报告不同方法的设计结果。4.2.1根据结构层位置、规范要求、施工经验等确定良好的矿料级配，GTM沥青混合料推荐的矿料级配如表4.2.1所示。4.2.2根据经验确定油石比的中值，按一定间隔(通常取0.3%)取5个或5个以上不同的油石比分别成型GTM试件。4.2.3根据试验数据分别绘制油石比与毛体积相对密度的关系曲线图、油石比与稳定系数参数(GSI)的关系曲线图、油石比与安全系数(GSF)的关系曲线图，根据关系图按照“GSI接近于1.0时所对应的油石比为最大油石比，GSF值越大安全性越高”的原则确定最佳油石比，然后通过综合考虑，并结合道路等级、当地气候条件或成功经验确定最终油石比。关系曲线图如图4.2.3所示。4.2.4确定好最佳级配和油石比后，需进行水稳定性检验，公称粒径小于19mm沥青混合料还需要车辙试验、弯曲试验、渗水试验指标进行检验。4.2.5集料的级配及最终油石比宜经过多次试验比较验证后，在满足各项检验指标后确定最佳级配和最佳油石比。据统计，GTM法的油石比较马歇尔法小0.5%，密度大3%，动稳定度大40%。4.2.6进行马歇尔试验检验。4.2.7报告试验结果。4.2.8当施工项目无GTM试验机时，可按“密度等值”方法确定试件的密度，即GTM密度二双面击实75次的马氏密度×修正系数，压实度控制时按照GTM密度或马氏密度×修正系数后的结果作为分母进行计算。修正系数通过试验确定。4.3生产配合比4.3.1确定振动筛筛网的尺寸1)最大筛网尺寸宜按照配合比最大粒径所对应筛孔尺寸适当提高振动筛孔径而定，如配合比最大粒径为31.smm，振动筛孔可设定为35mm×35mm。2)最小筛网尺寸宜按照配合比关键筛孔孔径适当提高振动筛孔径而定，如有特殊要求时，可同时控制4.75mm和2.36mm筛孔。如配合比关键筛孔为4.75mm，振动筛孔可设定为6mm×7mm，关键筛孔为2.36mm，振动筛孔可设定为3mm×4mm。3)中间两道筛网尺寸可按照下列公式计算:L1=Lg＋(Ld－Lg)/3(4.3.1-1)L2=Lg＋(Ld－Lg)2/3(4.3.1-2)式中:L1——小筛网尺寸；L2——大筛网尺寸；Lg——关键筛孔；Ld——最大筛孔。拌和站使用的筛网尺寸可根据L1,L2适当调节，如L1=11.3，可选择筛网尺寸为12mm×12mm或11mm×11mm，中间筛网尺寸也可根据需要或材料特性而定。4.3.2配料1)根据目标配合比计算各冷料斗的标准流量，找准流量与集料规格、料斗出口开启宽度、小皮带机转动速度之间的关系，确定最佳流量，如图4.3.2所示。2)从热料仓取样筛分，按照目标配合比计算、调整各热料仓的配合比例，使其与目标配合比一致，其误差控制应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中表11.4.4的要求或更小，同时不断调整冷料仓的供料比例，直到供料均衡为止。3)用热料仓集料的配合比组成，按照目标配合比设计油石比及±0.3%三种油石比进行GTM试验确定最佳油石比，由此确定的最佳油石比与目标配合比设计结果差值不宜大于±0.2%。无GTM试验机可采用马歇尔试验结果与目标配合比马歇尔试验结果进行比对确定最佳油石比。4)按照生产配合比，用室内小型拌和机拌和混合料，再进行水稳定性检验、车辙试验、弯曲试验、渗水试验等检验，合格后方可指导生产。4.3.3生产配合比验证通过试拌、试铺GTM沥青混合料试验段，对生产配合比各项技术指标进行验证，同时通过钻芯取样观察级配组合、空隙率大小等，由此确定标准生产配合比。标准配合比的矿料合成级配中，至少应包括0.075mm,2.36mm,4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近设计值。4.4GTM沥青混合料的拌和4.4.1拌和准备1)沥青拌和设备采用带有自动控制的间歇式拌和机，拌和能力应满足要求，除尘设备完好，能达到环保要求。2)拌和场与工地的距离应充分考虑交通堵塞、混合料降温超过要求等情况。3)拌和前需检查相关配套设备、仪表工作是否正常，拌和设备的各种传感器必须按规定检定。4)冷料仓的数量应满足配合比需要，通常不宜少于5~6个。5)沥青拌和设备应具有能够适时检测、自动处理、显示和打印数据的计算机设备。4.4.2温度控制温度控制是GTM混合料拌和控制的关键，温度偏低则不容易压实，无法保证压实度，温度过高，沥青易于老化。1)GTM普通沥青混合料出料温度可根据沥青薪温曲线确定，根据路面压实机械组合、天气状况及压实度控制指标适当调整拌和温度，一般控制在160~165℃之间，其集料温度和沥青温度可根据出料温度进行控制，集料温度一般控制在175~185℃，沥青温度一般控制在155~160℃;GTM聚合物改性沥青混合料出料温度可根据普通沥青混合料拌和温度提高10~20℃，根据改性沥青性质、路面压实机械组合、天气状况及压实度控制指标适当调整拌和温度，一般控制在170~185℃之间，其集料温度和沥青温度可根据出料温度进行控制，集料温度一般控制在185~195℃，沥青温度一般控制在160~165℃;每盘沥青混合料温度超过195℃时予以废弃。2)拌和过程中设专人经常量测拌和料的温度，发现问题及时报告，同时要目测混合料，混合料冒出黄烟或浓烟是温度过高，冒出白烟是温度低，一般以观察到少量的蓝烟为宜。4.4.3拌和时间控制拌和时间根据拌和站产量、天气状况、集料的含水率以及集料与沥青的裹覆情况确定，干拌时间不低于5s,湿拌时间不低于40s，普通沥青混合料总拌和时间一般控制在45~50s之间，改性沥青混合料总拌和时间根据需要应适当延长。4.4.4拌和要求混合料拌和要均匀，颜色一致，无结团、无花白料现象，使沥青均匀地裹覆矿物颗粒表面。出料时，设专人观察混合料的颜色、状态，若出现混合料堆积很高，可能是温度偏低或沥青含量低;若混合料易坍平，很可能是沥青含量高。4.4.5质量检查1)混合料级配、沥青含量试验、GTM试验检测次数每工作日每拌和站不得少于一次，工地没有GTM试验机的，可采用马歇尔试验与目标配合比马歇尔试验结果进行比对。2)为保证级配的准确性，每天至少从热料仓取样2次进行筛分，判断其级配的变异性，同时观察热料仓内的干料是否干净，上面是否有未燃尽的燃烧油残渣裹覆，有问题时及时处理。4.4.6注意事项1)拌和站热料仓的配合比由试验室提供，配合比通知单上必须有负责人签字，拌和站只能按照授权配合比准确配料，无权更改变动。2)操作人员须经培训、持证上岗，严格按操作规程工作，明确岗位责任。3)每天开始几盘集料应提高加热温度，并干拌几盘集料废弃，再正式加沥青拌和混合料，烘干集料的残余含水率不得大于1%。早上大凉时，前几车料应适当提高混合料温度，一般以5℃为宜，然后按正常要求控制温度。4)混合料拌和时应采用计算机自动控制，不应随便改变手动操