改性沥青桥梁伸缩缝施工指南

改性沥青桥梁伸缩缝

施工技术指南

改性沥青桥梁伸缩缝在寒区推广应用的研究

课题组 2007年5月

1 总则

1.1 本施工指南系根据《改性沥青桥梁伸缩缝在寒区推广应用的研究》课题的研究成果及《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）编制的。 1．2 本施工指南适用于温度不低于－40℃地区的新建及旧有中小跨径桥梁伸缩缝。

1.3 本施工指南适用于桥面连续长度不大于80m桥梁伸缩缝。 1.4 改性沥青桥梁伸缩缝施工前应编制详细的施工计划，实施中应严格控制生产与施工质量。 1.5改性沥青、改性沥青混合料的使用，改性沥青桥梁伸缩缝的施工除应符合本指南规定外，尚应符合国家现行有关标准、规范。

2、材料

2.1一般规定

2.1.1 材料出场应有质量检验单，材料到场后应进行检测验收，不合要求的不得使用。

2.1.2 材料到场后，应按规定进行储存与管理。

2.2 基质沥青

本指南规定的基质沥青采用壳牌110＃

沥青，应符合现行规范“重交通道路石油沥青技术要求” 规定的沥青。

2.3 橡胶粉

本橡胶粉是以废旧轮胎为原料，经过粉碎、分离、除金属、筛选等一系列工序处理制成的黑色粉末状物质，胶粉粒度为30目，主要成分为橡胶，炭黑。

2.4 集料

2.4.1 用于改性沥青混合料面层的粗集料易采用碎石或破碎砾石，其粒径规格和质量要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的规定。

1 粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂志，且具有一定硬度和强度。

2 粗集料应具有良好的颗粒形状。破碎砾石用于高速公路、一级公路时，应采用较大颗粒的砾石破碎，并至少应有两个以上破碎面。

3 酸性石料用于铺筑公路路面时，应按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052－2000）规定的方法检验其与改性沥青的粘附性，不符合要求时应采取必要的抗剥离措施。

4 本指南规定的集料应采用碎石，粒级分为两种：14～19mm、6～10mm，不得有片状及风化的石子，粗料用于下层，细料用于上层。

5 石料的技术指标应满足表2－1的要求。

表2-1 石料质量技术要求

指标

要求 石料压碎值 不大于（％） 13 洛杉矶磨耗损失 不大于（％）

15 视密度 不小于（t/m3

） 2.5 吸水率 不大于（％） 2.0 对沥青的粘附性

5级 针片状 不大于（％） 10 石料冲击值 不大于（％）

20

6 使用前，石料应彻底清洗，石子表面不得有残留的浮尘及泥土，然后彻底风干备用，见附图1。

2.4.2 用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥，其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032－94）规定的技术要求。

2.5 改性剂

2.5.1 本指南采用的是橡胶类改性剂、热塑性树脂类改性剂、稳定剂等。

2.5.2 使用的改性剂及辅助外掺剂应符合有关行业标准的技术与质量要求。

2.6 成品改性沥青

改性沥青在使用前应取样融化检验是否有离析现象，确认无明显的分离、凝聚现象，且各项性能指标均符合本指南的要求时，方可使用。

2.7 贮存

2.7.1 沥青应按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的规定贮存，使用前应进行质量检验，不符合要求的不得使用。 2.7.2 集料应堆放在坚实、平整、具有铺面的场地上，并按粒径规格及材质类别堆放，并保持集料的洁净，防止污染，集料场地应具有良好的排水设施。

2.7.3 填料应在室内贮存，贮存过程中应保持干燥、洁净，防止污染，受潮结块的填料不得使用。

2.7.4 改性剂应按产品所规定的条件贮存在室内，保持干燥，注意通风和防火，并按进库顺序使用，不应超过保质期。 2.7.8 改性沥青成品的贮存应符合规定的要求，贮存时间不得超过保质期，经检验，确认已经发生离析的改性沥青不得使用。

3 改性沥青

3.1一般规定

3.1.1 制备改性沥青时，应采用本指南规定的生产条件和方法进行，严格按照给定的改性剂剂量和加工温度，改性剂在基质沥青中应分散均匀并达到一定的细度。

3.1.2 在现场制造的改性沥青宜随配随用；需作短时间保存时，

应保持适宜的温度，并进行不间断的搅拌或泵送循环，以保证

改性沥青具有足够的稳定性和使用质量。

3.2 改性沥青结合料技术要求

寒冷地区桥梁伸缩缝用改性沥青为特种专用改性沥青，其技术指标见表3-1。

表3-1 改性沥青结合料技术指标

指标

改性沥青 延度5℃,5cm/min，(cm)

10.5－8.5 针入度25℃,100g,5s,(0.1mm) 20－25 软化点TR＆B(℃) (0.1mm) ＞100 P.I

＞6.2 当量脆点(℃) 低于－45.6 比重

＞1.2 弹性恢复率25℃(%)

＞95 老化实验

质量损失(%) ＜0.20 5℃延度比（％） ＞73 25℃针入度比（％）

＞92

3.3 改性沥青制备

3.3.1采用一般的机械搅拌法。 3.3.2生产改性沥青的搅拌时间、温度、遍数等参数应根据不同基质沥青、改性剂及设备能力来设定，生产前应制订详细的生产工艺、操作步骤及产品质量控制与检验方法。

3.3.4 改性沥青在施工现场随产随用；需要短时间贮存时，应转入贮存罐并进行不间断的搅拌或泵送循环，在贮存期间改性沥青不得降低使用效果。

4 改性沥青混合料技术要求

4.1 一般规定

4.1.1 生产改性沥青混合料时，应按该类改性沥青所要求的工艺条件和生产方法进行。当需要改变生产条件或生产方法时，应通过试验研究确定。

4.1.2 改性沥青混合料宜随拌随用，若因生产或其他原因需要短时间贮存时，贮存时间不宜超过24h，贮存期间温降不应超过10℃，且不得发生结合料老化、滴漏以及粗细集料颗粒离析。当由于贮存而引起结合料老化、滴漏、混合料降温过多、粗细集料颗粒离析以及其他影响产品质量的情况时，应予以废弃并找出原因，采取纠正措施。

4.2 改性沥青混合料技术要求

改性沥青混合料包括上层改性沥青混合料和下层改性沥青混合料，上层改性沥青混合料油石比为1：4，石料粒径为（10～20mm：5～10 mm：0～5 mm：矿粉=40：20：20：20）；

下层改性沥青混合料油石比为1：2，石料粒径为（10～20mm：5～10 mm：0～5 mm：矿粉=40：20：20：20）。改性沥青混合料技术指标见表4－1及表4－2。

表4-1下层改性沥青混合料指标

指标

要求 混合料脆点温度（小梁弯曲试验） --- 劈裂破坏应变（με） -40℃ ＞6500

劈裂破坏强度（MPa） -40℃ ＞2.80 破坏劲度模量（Mpa） -40℃

423－470 车辙实验

DS（次/mm）

＞4500 最大变形（mm）

<5.7

表4-2上层改性沥青混合料指标 指标

要求 弯曲强度（MPa） -40℃ ＞6.2 弯曲破坏应变（με） -40℃

＞2300 车辙实验

DS（次/mm）

>5000

最大变形（mm）

1．9－2.3

浸水马歇尔实验 MS0（％） >95 冻融试验 TSR（％）

>85

2.4 改性沥青混合料施工温度

改性沥青混合料施工的环境温度不宜低于0℃，施工各工序的温度要求见表2-4。

表2-4 改性沥青混合料施工温度（℃）

项目 温度 改性沥青加热温度 185～195 石料加热温度 190～200 碾压温度 150～160

5 施工工艺

5.1 一般规定

5.1.1施工前应按以下要求备好各类材料： 1 集料

（1）应按设计要求准备各种不同规格的集料，对不同料场、批次的材料应进行筛析验收。

（2）集料应堆放于清洁、干燥、地基稳定、排水良好、有硬质铺面的场地上，不同规格的集料应分开堆放。 （3）集料宜采取分层堆放的方法，在整个堆料区逐层向上堆放，以防止集料离析。

2 结合料

（1）沥青宜贮存在可加热与保温的贮藏罐中，根据不同沥青类型和等级采用不同的贮存温度，使用前应加热到适宜的加工温度。

（2）改性沥青应按规定的技术要求进行生产，宜随配随用，不符合要求的不得使用。

（3）对成品改性沥青，在使用前按表3-1的技术要求进行质量检验，不符合要求的不得使用。

5.1.2 正式施工前应准备好需用的改性沥青混合料成产、运输、摊铺、压实等设备，并进行必要的校验工作。

5.1.3 铺筑改性沥青混合料前，应检查其下层的质量，按规定涂刷底油。

5.2 开槽

5.2.1根据桥梁跨径大小确定沟槽宽度（中小跨径一般为50cm），测出伸缩缝中线,以中线为基准,对称弹出伸缩缝开槽边线,采用切割机进行切缝。切缝时，由专人使用切割机,保证线形直顺,不应出现折线和错茬,槽口偏差不得超出上口线3mm。附图2。 5.2.2 用切割机沿边线开槽，并开挖至规定深度，一般不小于10cm。若开槽后，发现槽内混凝土质量不佳，应清除不良混凝土；若原伸缩缝俩侧已破损，应已破损混凝土，并重新浇注混凝土，待混凝土达到设计强度后，方可进行伸缩缝施工。

5.3 清理及修整沟槽

5.3.1首先拆除旧装置，在拆除旧装置时,避免野蛮施工,尽可能的使原结构少受损害,原结构有松动、损坏的部分一定要清除,不得留有隐患，见附图3。（以上各步骤仅对旧有桥梁）。 5.3.2槽口有效宽度、深度内的浮动物体必须清除干净；槽底及四壁用角磨机打磨或用钢丝刷清理,并用高压风泵反复吹几遍，以清除槽口混凝土表面浮尘，确保槽内干净清洁。

5.3.3用火焰喷射器将沟槽侧面烘干、烤热,注意火焰喷射器要以不小于200ｍｍ/ｓ的速度摆动,不得集中烧一处，见附图4。

5.4 涂底油

5.4.1用泡沫海绵塞住接缝，见附图5。

5.4.2涂刷底油前，应在槽口两侧铺设防护装置,防护装置一般采用聚氯乙烯膜或彩条布,并用宽胶带沿开槽线粘贴住保护装置,避免施工时污染路面，见附图6。

5.4.3浇入熔化的改性沥青结合料（190℃～200℃）,并用刮板均匀的涂抹在槽口底面与侧面，涂刷时不得堆积和漏白,并用喷火器对其表面进行加热,使其结合料均匀分布，见附图7。 5.4.4用T型搭接钢板平稳地置于接缝当中，钢板厚度为5～8mm，宽度以缝口两侧各余50mm左右为宜，见附图8。

5.5 铺筑沥青混合料

5.5.1将清洗过的粗石料烘干加热至规定温度。

5.5.2以油石比1：2的比例，将沥青结合料与热的粗石料均匀的拌和在一起。

5.5.3从槽口一端开始,用拌好的粗混合料摊铺底层，底层的表面应距沟槽顶10mm左右，铺筑时应用锹铲等插捣沟槽边界，使边界处沥青混合料密实，铺筑后应及时用小平板振捣器压实。继续按上述方法,直至整幅或半幅做完,要注意接缝处的结合。见附图9。

5.5.4将细石料烘干加热至规定温度。

5.5.5按油石比1：4的比例，将沥青结合料与热的细石料均匀地拌和在一起。

5.5.6用拌好的细混合料摊铺上层，上层的表面应高出路面1cm左右。

5.5.7 用平板器进行压实。见附图10。

5.5.8 用溶化的沥青结合料刮面油、整平表层，成型，见附图

10、附图11、附图12。

5.6 开放交通

伸缩缝施工完成后，应使其在自然环境下冷却3－4小时后，方可开放交通。

5.7 施工注意事项

5.7.1改性沥青结合料在使用前1ｈ开始加温,加热温度至185℃～195℃,保温时间不得超过4ｈ。用不完时,应放出冷却。 5.7.2 石料应在使用前10min开始加温,加热时间为5min～8min,温度控制在190℃～200℃。 5.7.3 沥青混合料振捣要密实。

5.7.4 槽底和槽侧面一定要烘干、烤热，避免雨天作业。 5.7.5 使用火焰喷射器时，要以不小于200mm/s的速度摆动，以免局部过热，致使改性沥青结合料老化。 5.7.6 严格控制材料规格及用量。 5.7.7施工时要注意防止烫伤，改性沥青结合料粘在皮肤上，可用柴油清洗，切勿硬揭。

5.7.8 改造旧有伸缩缝时，一般半幅施工，不中断交通，故施工前应设立明显的安全标志，确保施工安全。

7 施工质量管理

7.1 改性沥青及改性沥青混合料的性质应采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052）中的有关试验方法进行检测，其技术指标应符合本规范的规定。

7.2 在改性沥青路面施工过程中，除应按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定的检查内容、频度、质量标准进行工程质量管理外，还应按相关规定对改性沥青的性质进行检测。

7.3 在改性沥青混合料生产过程中，应按现行《公路沥青路面

施工技术规范》（JTG F40-2004）的规定进行马歇尔试验、抽提试验、筛分试验等常规检测，并按规定进行沥青混合料的高温、低温和水稳定性能检测。

7.4 在施工质量管理中进行试验检测时应采取随机抽样的方法取样，对试验检测数据进行统计分析，计算结果应符合设计要求。

7.5 改性沥青应在尽量靠近供拌和混合料使用的部位取样；对现场制作的改性沥青，取样后应立即灌制试样并进行试验，不得在冷却后重新加热或用室内制作机械加工后再做试验。 7.6 当采用抽提试验方法检测沥青混合料中的改性沥青结合料含量时，对不溶于试验溶剂的改性剂，应根据生产改性沥青时投放的改性剂剂量和抽提试验结果进行计算，以确定实际的结合料含量。

8、验收标准

8.1 伸缩缝中心处改性沥青面油高出桥面5－10mm。 8.2 表面平整，光滑有弹性，边缘整齐。 8.3 表面无堆积的改性沥青混合料。 8.4 表面无气泡。 8.5表面无老化现象。 8.6 无界面裂缝。

附图1 石料的清洗、风干

附图2 开槽

附图3 清除旧有装置

附图4 用火焰喷射器将沟槽侧面烘干、烤热

附图5 用泡沫海绵塞住接缝

附图6 用宽胶带沿开槽线粘贴,避免施工时污染油面

附图7 涂底油

附图8 铺设钢板

附图9 铺筑底层改性沥青混合料

附图10 压实

附图11 刮面油

附图12 面层整形

图2-12 开放交通后的伸缩缝