第十三章 沥青路面 §13-1 概 述 一、沥青路面的基本特性 沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。 由于沥青面层使用沥青结合料，因而增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量和耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低 、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点，因而获得越来越广泛的应用。五十年代以来，各国修建沥青路面的数量迅猛增长，所占比重很大。我国的公路和城市道路近二十年来使用沥青材料修筑了相当数量的沥青路面。沥青路面是我国高速公路的主要路面型式。随着国民经济和现代化道路交通运输的需要，沥青路面必将有更大的发展。 沥青路面属柔性路面，其强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性。沥青路面的抗弯强度较低，因而要求路面的基础应具有足够的强度和稳定性。所以，在施工时必须掌握路基土的特性进行充分的碾压。对软弱土基或翻浆路段，必须预先加以处理。在低温时，沥青路面的抗变形能力很低，在寒冷地区为了防止土基不均匀冻胀而使沥青路面开裂，需设置防冻层。沥青面层修筑后，由于它的透水性小，从而使土基和基层内的水分难以排出，在潮湿路段易发生土基和基层变软，导致路面破坏。因此，必须提高基层的水稳性，尽可能采用结合料处治的整体性基层。对交通量较大的路段，为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳开裂的能力，宜在沥青面层下设置沥青混合料的联结层。采用较薄的沥青面层时，特别是在旧路面上加铺面层时，要采取措施加强面层与基层之间的粘结，以防止水平力作用而引起沥青面层的剥落、推挤、拥包等破坏。 二、沥青路面的分类 （1）按强度构成原理可将沥青路面分为密实类和嵌挤类两大类： 密实类沥青路面要求矿料的级配按最大密实原则设计，其强度和稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力。密实类沥青路面按其空隙率的大小可分为闭式和开式两种：闭式混合料中含有较多的小于0.5mm和0.074mm的矿料颗粒，空隙率小于6(，混合料致密而耐久，但热稳定性较差；开式混合料中小于0.5mm的矿料颗粒含量较少，空隙率大于6(，其热稳定性较好。 嵌挤类沥青路面要求采用颗粒尺寸较为均一的矿料，路面的强度和稳定性主要依靠骨料颗粒之间相互嵌挤所产生的内摩阻力，而粘聚力则起着次要的作用。按嵌挤原则修筑的沥青路面，其热稳定性较好，但因空隙率较大、易渗水，且耐久性较差。 （2）按施工工艺的不同，沥青路面可分为层铺法、路拌法和厂拌法三类： 层铺法是用分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑，其主要优点是工艺和设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低，其缺点是路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压之后路面方能成型。用这种方法修筑的沥青路面有沥青表面处治和沥青贯入式两种。 路拌法是在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成的沥青面层。此类面层所用的矿料为碎（砾）石者称为路拌沥青碎（砾）石；所用的矿料为土者则称为路拌沥青稳定土。路拌沥青面层，通过就地拌和，沥青材料在矿料中分布比层铺法均匀，可以缩短路面的成型期。但因所用的矿料为冷料，需使用粘稠度较低的沥青材料，故混合料的强度较低。 厂拌法是有一定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和，然后送到工地摊铺碾压而成的沥青路面。矿料中细颗粒含量少，不含或含少量矿粉，混合料为开级配的，（空隙率达10～15%），称为厂拌沥青碎石；若矿料中含有矿粉，混合料是按最佳密实级配配制的（空隙率10%以下）称为沥青混凝土。厂拌法按混合料铺筑时温度的不同，又可分为热拌热铺和热拌冷铺两种：热拌热铺是混合料在专用设备加热拌和后立即趁热运到路上摊铺压实。如果混合料加热拌和后储存一段时间再在常温下运到路上摊铺压实，即为热拌冷铺。厂拌法使用较粘稠的沥青材料，且矿料经过精选，因而混合料质量高，使用寿命长，但修建费用也较高。 （3）根据沥青路面的技术特性，沥青面层可分为沥青混凝土热拌沥青碎石乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治五种类型。此外，沥青玛蹄脂碎石近年在许多国家也得到广泛应用。 沥青表面处治路面是指用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青路面。沥青表面处治的厚度一般为1.5～3.0cm。层铺法可分为单层、双层、三层。单层表处厚度为1.0～1.5cm，双层表处厚度为1.5～2.5cm ，三层表处厚度为2.5～3.0 cm。沥青表面处治适用于三级、四级公路的面层、旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。 沥青贯入式路面是指用沥青贯入碎（砾）石作面层的路面。沥青贯入式路面的厚度一般为4～8 cm。当沥青贯入式的上部加铺拌和的沥青混合料时，也称为上拌下贯，此时拌和层的厚度宜为3～4cm，其总厚度为7～10cm。沥青贯入式碎石适用于做二级及二级以下公路的沥青面层。 沥青碎石路面是指用沥青碎石作面层的路面，沥青碎石的配合比设计应根据实践经验和马歇尔实验的结果，并通过施工前的试拌和试铺确定。沥青碎石有时也用作连结层。 沥青混凝土路面是指用沥青混凝土作面层的路面，其面层可由单层或双层或三层沥青混合料组成，各层混合料的组成设计应根据其层厚和层位、气温和降雨量等气候条件、交通量和交通组成等因素确定，以满足对沥青面层使用功能的要求。沥青混凝土常用作高等级公路的面层。 乳化沥青碎石混合料适用于做三级、四级公路的沥青面层、二级公路养护罩面以及各级公路的调平层。国外也用作为柔性基层。 沥青玛蹄脂碎石路面是指用沥青玛蹄脂碎石混合料作面层或抗滑层的路面。沥青玛蹄脂碎石混合料（简称SMA）是以间断级配为骨架，用改性沥青、矿粉及木质纤维素组成的沥青玛蹄脂为结合料，经拌和、摊铺、压实而形成的一种构造深度较大的抗滑面层。它具有抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂的优点，是一种全面提高密级配沥青混凝土使用质量的新材料。适用于高速公路、一级公路和其他重要公路的表面层。 三、沥青路面类型的选择 采用不同的施工工艺和材料可以修筑成不同类型的沥青路面。因此，必须根据路面的使用要求和施工的具体条件，按照技术经济原则来综合考虑，选定最适当的路面类型。 选择沥青路面的类型，一方面要根据任务要求（道路的等级、交通量、使用年限、修建费用等）和工程特点（施工季节、施工期限、基层状况等），另一方面还应考虑材料供应情况、施工机具、劳力和施工技术条件等因素。 可参照表13-1选定。 路面类型的选择 表13—1 公路等级 路面等级 面层类型 设计年限（年） 设计年限内累计标准轴次万次/一车道  高速公路一级公路 高级路面 沥青混凝土 沥青玛蹄脂碎石 15 >400  二级公路 高级路面 沥青混凝土 12 >200   次高级路面 热拌沥青碎石混合料、沥青贯入式 10 100～200  三级公路 次高级路面 乳化沥青碎石混合料、沥青表面处治 8 10～100   四级公路  中级路面 水结碎石、泥结碎石、级配碎（砾）石、 半整齐石块路面  5  ≤10   低级路面 粒料改善土 5    从施工季节来讲，沥青类路面一般都要求在温暖干燥的气候条件下施工，所用沥青材料在施工时具有较大的流动性，便于路面摊铺和压实成型，并应在气温较高（不低于15(C）的时期施工。热拌热铺类的沥青碎石或沥青混凝土面层，气候对其影响较小，仅要求在晴朗天气和气温不低于5(C时施工。若施工气温较低，则应选用热拌冷铺法施工较为适宜。 沥青类路面一般不宜铺筑在纵坡大于6%的路段上。纵坡大于3%的路段，考虑抗滑的要求，宜采用粗粒式的沥青碎石或粗面式的沥青表面处治。 §13-2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性 一、沥青混合料的强度特性 表征沥青混合料力学强度的参数是：抗压强度、抗剪强度和抗拉（包括抗弯拉）强度。一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗剪和抗拉强度则较低。因此，沥青路面的损坏，往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。 1．抗剪强度 沥青混合料的剪切破坏可按摩尔—库仑原理进行分析。材料在外力作用下如不产生剪切破坏，则应具备下列条件：  （13—1） 式中 —在外荷载作用下，某一点所产生的最大的剪应力； —在外荷载作用下，在同一剪切面上的正应力； —材料的粘结力； —材料的内摩阻角。 在沥青路面的最不利位置取一单元体，设其三个方向的主应力为1、2和3，且 1 >2 >3 。由于单元体中最不利的剪切条件取决于1和3 ，故仅根据1和3分析单元体的应力状况。图13—1为单元体应力状况的摩尔圆。 图13—1应力状况摩尔圆图 图13—2三轴剪切试验装置 1－压力环；2－活塞；3－出水口；4－保温罩； 5－进水口；6－接压力盒；7－试件； 8－接水银压力计 从图（13-1）可得：  （13—2）  （13—3） 将式（13—2）、（13—3）代入式（13—1）得：  （13—4a）  （13—4b） 式（13—4a）或（13—4b）为沥青路面材料强度的判别式。式左端称为活动剪应力，当活动剪应力等于粘结力c时，材料处于极限平衡，若大于粘结力c，材料出现塑性变形。根据式（13—4a）或（13—4b）可求得沥青路面材料应具有的c和(值。 c 和(值可通过三轴剪切试验取得。三轴剪切试验的装置如图13—2所示。三轴剪切试验所用试件的直径应大于矿料最大粒径的4倍，试件的高与直径之比应大于2。矿料最大粒径小于25mm时，试件直径为10cm，高为20cm 。试验时，将一组试件分别在不同侧压力下以一定加荷速度施加垂直压力，直至试件破坏。此时测得的最大垂直压力，即为沥青混合料的最大主应力(1 ，侧压力即为最小主应力(3（(3=(2）。根据各试件的侧压力和最大垂直压力绘出相应的摩尔圆。这些圆的公切线称为摩尔包线。切线与(轴相交的截距即为粘结力，切线的斜率即为内摩阻角(（见图13—3）。 由于温度对沥青混合料的抗剪强度有很大的影响，故试件应在高温条件（65(C 或50(C ）下进行测试。 粘结力c和内摩阻角(值，也可根据无侧限抗压和轴向拉伸试验取得的抗压强度和抗拉强度来计算： 抗压强度  （13—5） 抗拉强度  （13—6） 从式（13—5）或（13—6）可得：  （13—7）  （13—8） 沥青混合料的抗剪强度主要取决于沥青与矿料相互作用而产生的粘结力，以及矿料在沥青混合料中相互嵌挤而产生的内摩阻角。 沥青混合料的粘结力取决于许多因素，其中最主要的是沥青粘滞度，沥青含量与矿粉含量的比值、以及沥青与矿料相互作用的特性。沥青的粘滞度越高，粘结力就越大，因为高粘滞度的沥青能使沥青混合料的粘滞阻力增大，因而具有较高的抗剪强度。随着沥青含量增加，矿料颗粒间自由沥青增加，沥青混合料的粘结力随即下降。在沥青与矿料的相界面上，由于分子的吸附作用，愈靠近矿料表面，沥青的粘滞度越高。因此，矿料的比面积和矿料周围沥青膜的厚度对沥青混合料的粘结力有很大的影响。矿料颗粒越小，比面积越大，包覆矿料颗粒的沥青膜越薄，粘结力就越大。沥青的表面活性越强，矿料对沥青的亲和性越好，吸附作用就越强烈，粘结力也越大。碱性的矿料与沥青粘结时，会发生化学吸附过程，在矿料与沥青接触面上形成新的化合物，因而粘结力较高。酸性的矿料与沥青粘结时，不会形成化学吸附过程，粘结力就较低。 矿料的级配、颗粒的形状和表面特性，都对沥青混合料的内摩阻力产生影响。随着颗粒尺寸的增大，内摩阻力也就增大，颗粒表面粗糙、棱角尖锐的混合料，由于颗粒相互嵌紧，其内摩阻力要比圆滑颗粒的混合料大得多。此外，沥青混合料中沥青的存在总是会降低矿质混合料的内摩阻力。沥青含量过多时，不仅内摩阻力显著地降低，而且粘结力也下降。 沥青用量同粘结力和内摩阻角的关系 表13—2 沥青混凝土中的沥青用量（%） 剩余空隙率（%） 内摩阻角（(） 粘结力（MPa）  5 3.3 30 0.190  6 2.5 30 0.155  7 0.7 19 0.060   2．抗拉强度 在气候较寒冷地区，冬季气温下降，特别是急骤降温时，沥青混合料发生收缩，如果收缩受阻，就会产生拉应力，该应力超过沥青混合料的抗拉强度，路面就会产生开裂。 沥青混合料的抗拉强度，可用直接拉伸试验或间接拉伸－劈裂试验测定。直接拉伸试验（见图13－4）是将沥青混合料制成圆柱形试件，试件两端粘结在球形铰接的金属盖帽上 ，试件上安置变形传感器。在给定温度时 ，以一定加荷速度拉伸，记录各荷载应力下的变形值。应力－应变曲线中的最大应力值即为极限抗拉强度。 间接拉伸试验（劈裂试验，见图13-5）是将沥青混合料用马歇尔标准击实法制成直径101.6(0.25mm、高63.5c1.3mm，或从轮碾机成型的板块试件或从道路现场钻取直径(100(2或(150(2.5mm，高为40(5mm的圆柱体试件。试件两侧垫上金属压条。试件直径为100(2mm或为101.6(0.25mm时，压条宽度为12.7mm，内侧曲率半径50.8mm，试件直径为150(2.5mm时，压条宽度为19mm，内侧曲率半径75mm，压条两端均应磨圆。在给定温度下，沿试件直径方向通过试件两侧压条按一定加荷速度施加压力，直到试件劈裂破坏。 图13－4 直接拉伸试验示意图 图13－5间接拉伸试验示意图 1－上盖帽；2－变形传感器；3－金属帽； 1－压条；2－试件 4－下盖帽；5－试件 施加压力时，试件中的应力分布如图13－6所示。 水平直径平面的应力为：  （13－9）  （13－10）  （13－11） 垂直直径平面（沿加荷轴）的应力为：  （13－12）  （13－13）  （13－14） 式中 P— 总荷载，MN； t— 试件的厚度，m； d— 试件的直径，m； x，y— 从试件中心算起的坐标值。 上述计算式中正号为拉应力，负号为压应力。 沥青混合料施加荷载时大都是沿垂直直径的平面产生拉力劈裂而开始破坏。因此，沥青混合料的极限抗拉强度由下式求得：  （13－15） 沥青混合料在低温下的抗拉强度同沥青的性质、沥青含量、矿质混合料的级配、测试时的温度等因素有关。试验表明，沥青的粘滞度大，或沥青含量较大，沥青混合料具有较高的抗拉强度。密级配混合料的抗拉强度较开级配混合料高，在低温下沥青混合料的抗拉强度随温度降低而提高，形成一个峰值（脆化点），低于脆化点后则强度下降。 我国现行的《公路沥青路面设计规范（TJT014－96）》中沥青混凝土和半刚性材料的抗拉强度采用劈裂试验测得的劈裂强度。表13－3列出了沥青混凝土和半刚性材料劈裂强度的常见范围。 沥青混凝土劈裂强度的常见值 表13－ 3 材料名称 沥青针入度 劈裂强度（15℃） （MPa）  细粒式密级配沥青混凝土 (90 1．2～1．6  中粒式密级配沥青混凝土 (90 0．8～1．2  中粒式开级配沥青混凝土 (90 0．6～1．0  细粒式密级配沥青混凝土 (90 0．6～1．0   半刚性基层材料劈裂强度常见值 表13－4 材料名称 配合比或规格要求 劈裂强度（MPa）  二灰砂砾 7：13：80 0．6～0．8  二灰碎石 8：17：75 0．5～0．8  水泥砂粒 （5～6）( 0．4～0．6  水泥碎石 （5～6）( 0．4～0．6  水泥粉煤灰碎石 4：16：80 0．4～0．7  石灰水泥粉煤灰砂粒 6：3：10：75 0．4～0．6  石灰水泥碎石 5：3：92 0．35～0．5  石灰土碎石 粒料占60( 0．3～0．4  碎石灰土 粒料占50( 0．25～0．35  水泥石灰砂砾土 4：3：25：68 0．3～0．4  二灰土 10：30：60 0．2～0．3  石灰土 （8～12）( 0．25   3．抗弯拉强度 沥青路面在行车重复荷载作用下，往往因路面弯曲而产生开裂破坏，因此，必须验算沥青混合料的抗弯拉强度。 沥青混合料的抗弯拉强度在室内用梁式试件在简支受力情况下测定。梁式试件的高和宽应不小于矿料最大粒径的四倍，梁的跨径为高的三倍。常用的试件尺寸为粗粒式沥青混合料用150×150×550mm的大梁，跨径为450mm；中粒式、细粒式沥青混合料用100×100×400mm的中梁，跨径为300mm；砂质沥青混合料用50×50×240mm的小梁，跨径为150mm。试验时用三分点法加荷，梁中间部分处于纯弯拉状态（见图13－7）。我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-93）》规定的试尺寸是由轮碾成型后切制的长250(2.0mm，宽30(2.0mm，高35(2.0mm的棱柱体小梁，其跨径为200(0.5mm。试验温度采用15(0.5℃。当用于评价沥青混合料低温拉伸性能时，宜采用试验温度-10(0.5℃。 图13－7 抗弯拉强度试验加荷形式示意图 1－试验梁；2－承压板；3－支点；4－顶杆；5－千分表 此外，为了能更好地反映沥青混合料的特性，相关研究认为梁式试件宜采用更大的尺寸，如，著名的美国公路战略研究计划，采用的小梁试件的宽和高分别为6.35和5.0 cm，梁的长度为38.1cm，两端支点的距离是35.6cm。 沥青混合料的抗弯拉强度为：  （13－16） 式中 P—最大荷载，MN； b—试件宽度，m； h—试件高度，m； L—跨径，m。 沥青混合料的抗弯拉强度，取决于所用材料的性质（沥青的性质、沥青的用量、矿料的性质、混合料的均匀性）及结构破坏过程的加荷状况（重复次数、应力增长速度等）。此外，计算时期的温度状况对抗弯拉强度也有很大的影响。 二．沥青混合料的应力－应变特性 沥青混合料是一种弹性－粘塑性材料，在应力－应变关系中呈现出不同的性质。有时仅呈现为弹性性质，有时则主要呈粘塑性性质。而大多数情况下，几乎同时综合呈现上述性质。掌握表征这些性质的指标，就能正确地判断沥青混合料在不同条件下的特性，特别是沥青混合料在最高和最低温度下的变形特性。 为了研究沥青混合料的工作性质，必须考虑材料的蠕变和应力松弛现象。蠕变是材料在固定的应力作用下，变形随时间而发展的过程。沥青混合料的蠕变试验表明，在作用应力恒定的情况下，弹性－粘塑性材料的的变形随时间的发展，取决于作用应力的大小。当作用应力相当小，即低于弹性极限或屈服点时（见图13－8a），应力作用后，一部分变形瞬即在该材料中产生，并在应力撤除之后，仍以同样的速度消失 ，这是沥青混合料的纯弹性变形（或称瞬时弹性变形），在这个范围内应力和应变呈直线关系。另一部分变形随力的作用时间而缓慢增大，应力撤除后，变形也随时间增加而缓慢地消失，这是沥青混合料的粘弹性变形（或称滞后弹性变形）。这种情况说明，沥青混合料受力较大时 ，即高于弹性极限或屈服点，特别是受力的时间很短促时，材料呈现出弹性或兼有粘弹性的性质。当作用力相当大时（见图13－8b），在相当长的时间内（超过弹性变形发展的时间），材料的变形除有瞬时弹性变形和滞后弹性变形外，还存在粘滞性塑性流动变形。应力撤除后，这部分变形不再消失，即塑性变形。这种情况说明，沥青混合料受力相当大，且受力时间又较长时，材料不仅产生弹性变形，而且有随时间而发展的塑性变形。 图13－8 应力作用下变形的发展 a） 低于屈服点；b ）高于屈服点 为了正确地了解沥青混合料的工作状况，还应考虑沥青混合料在应力－应变状态下呈现出应力松弛特性。应力松弛是变形物体在恒定应变下应力随时间而自动降低的过程，这是由于物体内部流动的结果，为使物体保持变形的状态，随着时间的推移，所需的力越来越小，应力下降到初始数值的那段时间，叫做松弛时间。这是表征松弛过程的主要因素。 弹性粘塑体松弛时间与粘滞度和弹性模量E的关系为：  （13－17） 可见沥青混合料的松弛时间主要取决于粘滞度。随着温度的增高与粘滞度的降低，沥青混合料松弛时间也就缩短。 沥青混合料呈现为弹性还是粘塑性质，只决定于荷载作用时间与应力松弛时间的比值。若荷载作用时间比应力松弛时间短得多，材料就呈现为理想的弹性体。反之，若荷载作用的时间比应力松弛时间长得多，则呈现为粘塑性体。如果荷载作用时间与应力松弛时间相同，则材料是弹－粘－塑性的，同时呈现弹性和流动。荷载作用时间相同的情况下，沥青混合料的性质，既可能是弹性体，也可能是粘塑性体，视温度的高低而定。 沥青混合料在冬季低温时具有很高的粘滞度，因而应力松弛时间大大超过荷载作用时间。在此情况下，沥青混合料就呈现为弹性体，并且具有弹性体的变形特性。夏季高温时，沥青混合料的粘滞度迅速降低。因此，应力松弛时间也就大大缩短，与荷载作用时间接近或比它短得多，在临界状态下就产生塑性变形。 由此可见，沥青混合料的应力－应变特性，不仅同荷载大小和作用时间有关，而且与材料的温度有关。 考虑到荷载作用时间和温度对沥青及沥青混合料应力 －应变特性的影响℃．范德甫（Van der Poel）提出用劲度模量（简称劲度）作为表征弹－粘塑材料的性质指标。所谓劲度模量，就是材料在给定的荷载作用时间和温度条件下应力与总应变的比值。即：  （13－18） 式中： — 劲度模量；MPa； ( — 施加的应力，MPa； ( — 总应变； t — 荷载作用时间，s； T— 材料的温度，℃。 图13－9 沥青劲度模量随荷载作用时间和温度的变化 1．沥青的劲度 图13－9 示荷载作用时间和温度对沥青劲度的影响。在荷载作用时间短时 ，曲线接近水平，表明材料呈弹性；而荷载作用时间很长时 ，材料呈纯粘性。这时沥青的劲度模量为：  （13－19） 式中：(— 沥青的动粘滞度。 当荷载作用时间处于瞬时和长时间之间，材料则兼呈弹－粘性质。 图13－9 也表示出温度对沥青劲度模量的影响。从图还可以看出，劲度模量随温度而变化很大，而且各温度曲线的形状基本相似，这表明在某一荷载作用时间下，温度对材料具有相同的影响。这是沥青材料的一项重要性质。据此，就能在实验室通过有限的变动温度和加荷时间的试验得知很长荷载作用时间下的情况。C．范德甫用47种不同流变类型（即不同针入度和软化点或针入度指数组合）的沥青材料，在较大范围的荷载作用时间和温度下进行大量的试验，得出预计不同荷载作用时间和温度下沥青劲度模量的诺谟图（见图13－10）。图中参数：温度差为软化点与温度之差（即SP－T）；荷载作用时间（t）或荷载作用频率（ ）；针入度指数（PI）。针入度指数可根据沥青材料的针入度和软化点用下式求得：  （13－20） 式中 SP—软化点（环球法），℃； P—25℃时针入度，0.1mm。 图13－10 沥青劲度模量诺谟图 2．沥青混合料的劲度模量 C．范德甫对一系列密级配沥青混合料进行试验后确认，沥青混合料的劲度模量是沥青的劲度模量和混合料中集料数量的函数。对某一沥青混合料，可以从诺谟图查得规定荷载作用时间与温度的沥青劲度模量之后，再用下式计算沥青混合料的劲度模量：  （13－21） 式中：— 沥青混合料的劲度模量，MPa； — 沥青的劲度模量，MPa；  —混合料中集料的集中系数，即：  此式仅适用于沥青混合料的空隙率为3(，等于0.7～0.9的情况，若空隙率大于3(，要修正为：  算得的值代替式（13－21）中的值，就可求得沥青混合料的劲度模量。 三．沥青混合料的疲劳特性 如同其它路面材料一样，沥青混合料的变形和破坏，不仅与荷载应力的大小有关，而且同荷载作用次数有很大关系。路面材料在低于极限抗拉强度下经受重复拉应力或拉应变而最终导致破坏，称为疲劳破坏。导致路面材料最终破坏（即开始疲劳开裂）的荷载作用次数，称为疲劳寿命。 影响沥青混合料疲劳特性的因素很多，除了与材料的性质（种类、组成等）、环境因素（温度、湿度等）、加荷方式等因素有关外，还取决于沥青混合料的劲度。因此，任何影响劲度的因素（矿料级配、沥青种类和用量、混合料的压实程度和空隙率、试验的温度、加荷速度和应力级等）对混合料的疲劳特性都有影响。 沥青混合料的疲劳特性可用各种室内试验方法测定。通常采用的方法是在简支的小梁上作重复加荷弯挠试验 ，也可采用重复加荷抗拉试验（劈裂试验）测定。 弯挠应力(（MPa）和应变(用下式计算：  （13－22）  （13－23） 式中：b—试件宽度，m； h—试件高度，m； l—支点间距，m； P—使梁弯挠的动荷载，MN； a—荷载距支点的水平距离，m； (—梁中点的动挠度，m。 疲劳试验可以用控制应力或控制应变两种方式控制加荷。如用控制应力方式，则每次对试件施加的荷载为常量。由于施加荷载过程中 ，在应力集中处开始产生裂缝，随着荷载作用次数增多，试件不断受到损伤，劲度随之而降低，故荷载应力尽管不变，实际的弯曲应变则随施加荷载次数的增加而增大。对于控制应变方式，在测试过程中 ，始终保持每次荷载下应变值不变，要不断改变荷载使梁产生一固定值的挠曲，因此，应力随施加荷载次数的增加而不断减小。 在控制应力条件下，沥青混合料达到疲劳破坏的荷载平均作用次数按下式计算：  （13－24） 控制应变施加荷载时，达到破坏的平均作用次数为：  （13－25） 上两式中：— 拉应力的最大值； — 拉应变的最大值； 、— 取决于沥青混合料组成和特性的系数； 、 — 坡度因素，由应力－疲劳寿命图上得出。通常>，对大多数沥青混合料=5～6。 图13－11示一些典型沥青混合料的拉应变与疲劳寿命的相互关系。 图13－11 沥青混合料拉应变与疲劳寿命的关系 试验表明,同一种沥青混合料因试验时所采用的控制方式不同，试件达到破坏的荷载作用总次数有一定的差别。一般情况下，按应力控制得出的疲劳寿命较短。路面设计时，用应力控制还是用应变控制，主要取决于路面的应力状态更接近于那一种试验的受力状态。这也是目前学术界广泛开展研究的课题，尚有争议。由于应变便于量测，因此，国际上大多数有影响的设计方法采用应变作为设计指标。 四、沥青路面的温度状况 沥青混合料的强度随温度而变化，温度降低时强度提高，温度升高时强度降低。可见温度是影响沥青路面力学特性的一个重要因素。 自然气温每年和每月都发生周期性变化，与大气直接接触的路面表面温度也相应地发生周期性变化。路面表面温度周期性起伏与气温的变化基本上是一致的。但是，在太阳直接辐射下，由于有一部分辐射热被路面所吸收，因而路面的热量增大，使路面表面的温度较气温高。图13－12示沥青路面中一天中的温度变化。可以看出，太阳辐射和气温对沥青路面的温度有极大的影响。此外，沥青路面结构内不同深度处的温度，同样随气温变化也呈现出周期性的变化，但变化的幅度随离路表深度增大而减小。图13－13 示一个典型的温度随深度变化的情况。在上午4时 ，地球的长波辐射热保持路面结构内温度比气温高。而在下午2时 ，太阳辐射由路面吸收，使路面表面温度升高。 图13－12 沥青路面一天中的温度变化 图13－13 沥青路面中温度随深度变化 影响路面结构内温度状况有外部的和内在的两种因素。外部因素是气候条件，例如气温、太阳辐射、风力、降水量、蒸发量和冷凝作用等。显然，地理位置对一个地区的气候也有极大的影响。在外部诸因素中 ，气温和太阳辐射是决定路面结构内温度的关键。太阳辐射热一部分被路面反射掉，一部分被再辐射，余下的部分被路面吸收而提高其温度。风力加强了空气的对流，使路面丧失部分热量。降水和蒸发降低由日照所提高的路面温度。内在因素一般是指从地球长波辐射热的散发和热的特性，它包括路面材料和地基的热传导率、热容量、对辐射热的吸收的能力等。路面材料和地区的地质特征对内在因素的作用有重大影响。热传导率是在单位温度梯度条件下，在单位时间内垂直通过一个单位面积表面的热量。材料的热传导性越高，温度梯度越小，因而在材料中产生的温度应力越小。热传导率的大小同路面的结构、孔隙度和温度有关。热容量是指单位物质质量中引起单位温度变化所必需的热能量。材料的热容量越高，温度梯度将越低。 路面结构内的温度状况，可通过在外部和内在的影响因素之间建立联系的方法来推算。最常用的方法是统计分析方法。 在沥青路面内埋设测温元件，实测年循环内路面结构不同深度在不同时刻的温度变化，将取得的数据与当地的气象资料，包括气温、辐射热等进行相关分析，分别建立路面不同深度处温度的回归方程。利用这些统计关系就可以根据以往的气象资料推算路面结构层内的温度状况。 上海地区沥青混凝土面层温度状况的回归方程为：  （13－26） 式中：— 路面表面的最高温度，℃； — 最高气温，℃； L— 日辐射热，J/cm2 ?d。 五、沥青路面的高温稳定性 沥青混合料的特点是强度和抗变形能力随温度的升降而产生变化。温度升高时，沥青的粘滞度降低，矿料之间的粘结力削弱，导致强度降低。温度降低时恰好相反，沥青的粘滞度增高，因而强度增大。强度随温度而变化的幅度很大，相差几倍甚至几十倍。表13－4 示沥青混凝土试件的抗压强度随温度变化而变化的情况。由于沥青混合料强度的这种变化，导致沥青路面稳定性和工作状况变坏，使用性能降低。 夏季高温时，在停车地点（平面交叉路口、停车站、停车场等）和行车变速的路段上，由于行车的起动与制动，加速与减速，路面可能受到很大的水平作用力（可达到0.6～0.8MPa），大体上与垂直应力相当，并且在车辆的重复荷载作用下会发生变形累积。在这种情况下，若沥青混合料的高温稳定性不足，路面就会产生较大的剪切变形。因此提高沥青混合料在高温下的抗剪切能力，就是提高其温度稳定性。 沥青混凝土试件抗压强度随温度的变化 表13－5 温度（℃） 平均抗压强度（MPa）  50 1.0～2.0  20 2.5～5.0  0 8.0～13.0  －10 10.0～17.0  －35 18.0～30.0   图13－14 沥青路面形成推挤与波浪现象示意图 a）路面沿基层滑动； b）路面内部上下各层相互滑动推挤 沥青路面在高温下产生的剪切变形，大体上有下列两种情况：一种是面层很薄，或者面层与基层之间的粘结力很差时，面层将沿着基层顶面滑动，如图（13－15a ）所示；另一种是面层很厚，或者面层与基层之间的粘结力很大时，则整个面层内部发生推挤移动，如图13—13b所示。 多年来，国内外一些研究工作者都从抗剪切原理出发，着重从荷载应力和材料强度的对比，提出一些分析沥青路面高温稳定性的计算模式。但是，限于力学计算和试验条件都还不够完善而未普遍采用。目前，对沥青混合料高温稳定性的分析，大都借助于试验的方法。较广泛应用的有马歇尔稳定度、无侧限抗压强度和车辙试验等试验方法。 影响沥青混合料高温稳定性的因素主要是：沥青和矿料的性质及其相互作用的特性，矿料的级配组成等。 为了提高沥青混合料的高温稳定性，可采用提高粘结力和内摩阻力的方法。在混合料中增加粗矿料含量，或限制剩余空隙率，使粗矿料形成空间骨架结构，就能提高混合料的内摩阻力。适当地提高沥青材料的粘稠度，控制沥青与矿粉的比值，严格控制沥青用量，采用具有活性的矿粉，以改善沥青与矿粉的相互作用，就能提高混合料的粘结力。此外，在沥青混合料中使用掺入聚合物（如天然橡胶、合成橡胶、聚异丁烯、聚乙烯等）改性的沥青，也能取得比较满意的效果。 车辙是路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压实，以及结构层中材料的侧向位移产生的累积永久变形。这种变形出现在行车轮带处，即形成路面的纵向带状凹陷。车辙是高级沥青路面的主要破坏型式。沥青混凝土的热稳性主要表现在夏季路面是否在车辆荷载的作用下逐渐形成车辙。研究表明，处于45(以上的沥青嗄面受交通荷载的作用最易造成较大的车辙。车辙的年增加量与沥青的软化点、60℃的粘度、沥青混合料的动稳定度有很显著的相关性。沥青混合料的动稳定度是一项沥青混合料的车辙试验指标。车辙试验是在规定尺寸的板块状压实沥青混合料试件上，用固定荷载的橡胶轮反复行走后，测定其在变形稳定期每增加变形1mm的碾压次数，即动稳定度，以次/mm表示。车辙试验的试验温度与轮压是动稳定度的重要试验影响因素，可根据有关规定和需要选用，我国规范（JTJ-052-93）规定，一般情况下，试验温度为60℃，软压为0.7MPa，在寒冷地区也可采用45℃或其它温度。计算动稳定度的时间原则上为试验开始后45—60min之间。轮碾成型机碾压成型的试件尺寸为300mm，宽300mm，厚50mm。也可用现场切割制作长300mm，宽150mm，厚50mm的板块状试件。 研究表明，采用动稳定度来表征沥青混合料的热稳性是适宜的。不少国家在沥青混合料设计时采用了该项指标，如日本沥青路面纲要规定，在60℃，0.64Mpa的轮压下进行车辙试验时，动稳定度不小于1500次/mm，重交通道路，要求动稳定度大于3000次/mm，但是，当动稳定度大于5000次/mm时，应进行弯曲疲劳试验，评价沥青混合料的抗疲劳特性和低温抗裂性能。 影响沥青混合料动稳定度的因素较多。一般密级配的动稳定度大于开级配，沥青用量过多，动稳定度下降，试验温度低则动稳定度高，试验荷载大则动稳定度低。采用改性沥青则可明显地提高动稳定度。综合考虑中国国情，我国“公路沥青路面设计规范（JTJ014-97）”规定，高速公路沥青混合料的动稳定度应大于800次/mm，一级公路的动稳定度应大于600次/mm。若在南方长期持续气温较高地区，应尽可能的提高沥青混合料的动稳定度指标。 六、沥青路面的低温抗裂性 沥青路面在低温时强度虽然增大，但其变形能力却因刚性增大而降低。气温下降，特别是在急骤降温时，会在路面结构上产生温度梯度，路面面层遇降温而收缩的趋势会受到其下部层次的约束在面层产生拉应力，开始时由于沥青混合料的劲度相对较低，这个拉应力较小，但是随着进一步的降温，在低温状态下，沥青混合料的劲度增加，从而伴随了收缩趋势的进一步增强，导致拉应力超过沥青混凝土的强度，造成面层开裂。沥青路面的低温缩裂，大致可分为两类：一类是温度下降而造成路面的开裂，它与沥青混合料的体积收缩有关，这种裂缝是由表面开始发裂而逐渐发展成为裂缝；另一类是属于路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝，这类裂缝是从基层开始逐渐反映到沥青面层开裂。由于路面收缩的主轴是纵向的，因此，低温产生的裂缝大多是横向的。裂缝的间距一般为6～10m。裂缝的出现，往往就是沥青路面损坏开始。随着低温循环的影响，裂缝将会进一步扩展，随后雨水由裂缝渗入路面结构，逐渐导致路面工作状况恶化。 影响低温开裂的因素很多，其中主要的因素是路面所用沥青的性质、当地的气温状况、沥青老化程度、路基的种类和路面层次的厚度等。此外，路面面层与基层的粘着状况，基层所用材料的特性，行车的状况对开裂也有一定的影响。 使用稠度较低、温度敏感性低的沥青，可以减少或延缓路面的开裂。路面所在地区的气温愈低，开裂愈为严重。沥青材料的老化，对低温更为敏感，使路面产生开裂的可能性增大。增加沥青面层的厚度可以减少或者延缓路面的开裂，但是不能根除。 近年来，有的国家提出在沥青路面面层上用沥青—橡胶（粘稠沥青75%+磨细硫化橡胶粉25%）混合料铺设一层厚约10mm的薄层，构成应力吸收薄膜，以提高路面的抗拉强度和减少温度对路面开裂的影响。在路面面层与基层之间，用沥青—橡胶混合料铺设一层应力吸收薄膜夹层，也能有效地防止路面的反射开裂。 关于低温缩裂有许多研究工作，有代表性的是Christion等人提出的方法。该方法把沥青混合料假设为一根弹性梁，由于降温而产生的应力可由下式计算：  （13—27） 式中：—路面温度从降至时，沥青混合料累计温度应力，MPa； —路面温度在～范围内，沥青混合料的平均温度线收缩系数，1/℃； —沥青混合料在温度范围内的劲度模量，MPa。 用上式计算所得的累计温度应力与沥青混合料的极限抗拉强度相比较，累计温度应力与极限抗拉强度相等时的温度，即为开裂温度。图13—16 为预估开裂温度的一个实例。从图可见，温度应力与沥青混合料的极限抗拉强度都随温度而变化，路面温度在－30℃时，累计温度应力与抗拉强度相等，该温度即为预估的开裂温度。 图 13—15 用温度应力和抗拉强度分析低温开裂温度 SHRP的研究工作是开发了一个直接确定断裂温度的方法，提出了一个名为TSRST（Thermal Stress Restrained）的试验，试图模拟类似于方程（13—27）所计算的条件，在试验过程中，通过指定的降温速率，利用TSRST试验，可以在工程建设前，通过保证试验过程中出现的断裂温度小于现场的预计温度来进行混合料设计。 七、沥青路面的水稳性 高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土应具有良好的水稳性。沥青混凝土的水稳性指标，除通常采用浸水马歇尔试验和沥青与矿料的粘附性试验，以检验沥青混合料受水损害时的抗剥落性能外，对年最低气温低于-21.5℃的寒冷地区，还应增加沥青混合料冻融劈裂残留强度试验。该试验采用简化的洛特曼试验，用两面击实50次的马歇尔试件，常温下浸水20min，0.09MPa浸入抽真空15min后，在-18℃冰箱中冷冻16h，在60℃水浴中放置24h完成一次冻融循环，再在25℃水中浸泡2h后测试劈裂强度比，以此指标作为年最低气温低于-21.5℃的地区沥青混合料水稳性指标。 §13-3 对沥青路面材料的要求 一．对原材料的要求 1．沥青材料 沥青路面所用的沥青材料有石油沥青、煤沥青、液体石油沥青和沥青乳液等。各类沥青路面所用沥青材料的标号，应根据路面的类型、施工条件、地区气候条件、施工季节和矿料性质与尺寸等因素而定。煤沥青不宜作沥青面层用，一般仅作为透层沥青使用。选用乳化沥青时，对于酸性石料、潮湿的石料，以及低温季节施工宜选用阳离子乳化沥青，对于碱性石料或与掺入的水泥、石灰、粉煤灰共同使用时，宜选用阴离子乳化沥青。 对热拌热铺沥青路面，由于沥青材料和矿料均须加热拌和，并在热态下铺压，故可采用稠度较高的沥青材料。而热拌冷铺类沥青路面，所用沥青材料的稠度可较低。对浇贯类沥青路面，若采用的沥青材料过稠，难以贯入碎石中，过稀又易流入路面底部。因此，这类路面宜采用中等稠度的沥青材料。当地气候寒冷、施工气温较低、矿料粒径偏细时，宜采用稠度较低的沥青材料。但炎热季节施工时，由于沥青材料的温度散失较慢，则可用稠度较高的沥青材料。对于路拌类沥青路面，一般仅采用稠度较低的沥青材料。适用于各类沥青路面的沥青材料标号见表13－6 。 各类沥青路面选用的沥青标号 表13－6 气候 沥青 沥青路面类型  分区 种类 沥青表面处治 沥青贯入式及上拌下贯式 沥青碎石 沥青混凝土  寒 区 石油 沥青 A—140 A—180 A—140 A—180 AH—90 AH—110 AH—130 A—100 AH—90 AH—110 A—100  温 区 石油 沥青 A—100 A—140 A—180 A—140 A—180 AH—90 AH—110 A—100 AH—70 AH—90 A—60 A—100  热 区 石油 沥青 A—60 A—100 A—140 A—60 A—100 A—140 AH—50 AH—70 AH—90 A—100 A—60 AH—50 AH—70 A—60 A—100  注：寒冷地区：年度内最低月平均气温（℃）低于－10°；年内月平均气温25℃的日数（天）少于215； 温和地区：年度内最低月平均气温（℃）0～－10°；年内月平均气温25℃的日数（天）215～270； 较热地区：年度内最低月平均气温（℃）高于0°；年内月平均气温25℃的日数 （天）多于270。 A—普通道路石油沥青； AH—重交通量道路用石油沥青。 2．粗集料 沥青路面所用的粗集料有碎石、筛选砾石、破碎砾石、矿渣等。 碎石系由各种坚硬岩石轧制而成。沥青路面所用的碎石应具有足够的强度和耐磨性能，根据路面的类型和使用条件选定石料的等级。各种沥青路面对石料等级的要求列于表13—7 。 碎石应是匀质、洁净、坚硬、无风化的，并应不含过量<0.075mm的颗粒（小于2%），吸水率小于2～3%。颗粒形状接近立方体并有多棱角，细长或扁平的颗粒（长边与短边或长边与厚度比大于3）含量应少于15%，压碎值应不大于20～30%。 碎石与沥青材料的粘附性大小，对沥青混合料的强度和耐久性有极大影响，应优先选用同沥青材料有良好粘附性的碱性碎石，碎石与沥青材料的粘附性用水煮法测定时，一般公路不小于3级，高等级公路应不小于4级。 筛选砾石由天然砾石筛选而得。由于天然砾石是各种岩石经自然风化而成不同尺寸的粒料，强度极不均匀，而且多是圆滑形状。因此，筛选砾石仅适用于交通量较小的路面面层下层、基层或联结层的沥青混合料中使用，不宜用于防滑面层。在交通量大的沥青路面面层，若使用砾石拌制沥青混合料，则在砾石中至少应掺有50%（按重量计算）大于5mm的碎石或经轧制的砾石。沥青贯入式路面用砾石时，主层矿料中亦应掺有30～40%以上的碎石或轧制砾石。 轧制砾石系由天然砾石轧制并经筛选而得，要求>5mm颗粒中40%（按重量计）以上至少有一个破碎面，用于沥青贯入式面层时，主层矿料中要有30～40%（按重量计）以上颗粒至少有二个破碎面。 路面抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石，不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料。用于高速公路、一级公路沥青路面表面层及各类抗滑表层的粗集料应符合规定的石料磨光值要求。为了保证石料与沥青之间有较好的粘结性能，经检验属于酸性岩石的石料，用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路时，宜使用针入度较小的沥青，必要时可在沥青中掺加抗剥离剂，或用干燥的磨细消石灰或生石灰粉、水泥作为填料的一部分，其用量宜为矿料总量的1%～2%，将粗集料用石灰浆处理后使用也可以有效地提高石料与沥青之间的粘结力。 沥青面层粗集料质量技术要求 表13—7 指标 高速公路、一级公路 其它等级公路  石料压碎值 不大于(%) 28 30  洛杉矶磨耗损失 不大于(%) 30 40  视密度 不小于(%) 2.50 2.45  吸水率 不大于(%) 2.0 3.0  对沥青的粘附性 不小于 4级 3级  坚固性 不大于(%) 12 —  细长扁平颗粒含量 不大于(%) 15 20  水洗法<0.075mm颗粒含量 不大于(%) 1 1  软石含量 不大于(%) 5 5  石料磨光值 不小于(BPN) 42 实测  石料冲击值 不大于(%) 28 实测  破碎砾石的破碎面积 不小于(%)    拌和的沥青混合料路面表面层 90 40  拌和的沥青混合料路面中下面层 50 40  贯入式路面 — 40   3．细集料 粗细集料通常以2.36mm作为分界，沥青面层的细集料可采用天然砂、机制砂及石屑。表13—8是沥青面层用天然砂规格。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒组成。热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂，在缺砂地区也可以用石屑。但由于一般情况下石屑的含泥量高，强度不高，因此用于高速公路、一级公路沥青混凝土面层及抗滑表层的石屑用量不宜超过天然砂及机制砂的用量。细集料应与沥青有良好的粘结能力，与沥青粘结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料破碎的机制砂或石屑不宜用于高速公路、一级公路沥青面层。必须使用时，应用抗剥落措施。 沥青面层用天然砂规格 表13-8 方孔筛 （mm） 圆孔筛 （mm） 通过各筛孔的质量 粗砂 中砂 细砂  9.5 10 100 100 100  4.75 5 90-100 90-100 90-100  2.36 2.5 65-95 75-100 85-100  1.18 1.2 35-65 50-90 75-100  0.6 0.6 15-29 30-59 60-84  0.3 0.3 5-20 8-30 15-45  0.15 0.15 0-10 0-10 0-10  0.075 0.075 0-5 0-5 0-5  细度模数Mx 3.7-3.1 3.0-2.3 2.2-1.6   4．填料 沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉要求干燥、洁净，其质量应符合表13—9的技术要求。当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿料总量的2%。 沥青面层用矿粉质量技术要求 表13—9 指 标 高速公路、一级公路 其它等级公路   视密度 不小于(t/m3) 2.50 2.45   含水量 不大于(%) 1 1   粒度范围 <0.6mm (%) <0.15mm(%) <0.075mm(%) 100 90～100 75～100 100 90～100 70～100   外 观  无 团 粒  结 块   亲水系数  <1   二、沥青混合料的组成设计 热拌沥青混合料的配合比设计包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段。通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。沥青混合料的配合比设计采用马歇尔试验设计方法，并对设计的沥青混合料进行浸水马歇尔试验、水稳定性检验及车辙试验进行抗车辙能力检验。配合比设计各阶段都必须进行马歇尔试验，经配合比设计得到的沥青混合料应符合表13—10所规定的马歇尔试验设计技术标准。矿料级配应符合表13—11的要求。高速公路和一级公路的热拌沥青混合料的配合比设计应遵照上述三阶段设计步骤。 目标配合比设计阶段。用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例配合成表13—11规定的矿料级配，进行马歇尔试验，确定最佳沥青用量。以此矿料级配及沥青用量作为目标配合比，供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。 热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准 表13—10 试验项目 沥青混合料类型 高速公路 一级公路 其它等级 公路 行人道路  击实次数（次） 沥青混凝土 沥青碎石、抗滑表面 两面各75 两面各50 两面各50 两面各50 两面各35 两面各35  稳定度（KN） I型沥青混凝土 II型沥青混凝土 >7.5 >5.0 >5.0 >4.0 >3.0 —  流值（0.1mm） I型沥青混凝土 II型沥青混凝土、抗滑表层 20～40 20～40 20～45 20～45 20～50 —  空隙率（%） I型沥青混凝土 II型沥青混凝土、抗滑表层 沥青碎石 3～6 4～10 >10 3～6 4～10 >10 2～5 — —  沥青饱和度（%） I型沥青混凝土 II型沥青混凝土、抗滑表层 沥青碎石 70～85 60～75 40～60 70～85 60～75 40～60 75～90 — —  残留稳定度（%） I型沥青混凝土 II型沥青混凝土、抗滑表层 >75 >70 >75 >70 >75 —  注：(粗粒式沥青混凝土稳定度可降低1KN； (I型细粒式及砂粒式沥青混凝土的空隙率为2%～6%； (沥青混凝土混合料的矿料间隙率（VMA）宜符合下表要求 (当沥青碎石混合料试件在60(C水浴中浸泡即发生松散时，可不进行马歇尔试验，但应测定密度、空隙率、沥青饱和度等； 最大集料粒径 方孔筛 37.5 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75  （mm） 园孔筛 50 35或40 30 25 20 15 10 5  VMA不小于（%） 12 12.5 13 14 14.5 15 16 18   生产配合比设计阶段，对间歇式拌和机，必须从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分，以确定各热料仓的材料比例，供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青用量。 生产配合比验证阶段，拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验段，并用拌和的沥青混合料及路上钻取的芯样进行马歇尔试验检验，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的标准。标准配合比的矿料级配至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm（园孔筛0.074mm、2.5mm、5mm），三档的筛孔通过率接近要求级配的中值。经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更。生产过程中，当进场材料发生变化沥青混合料的矿料级配、马歇尔试验技术指标不符合要求时，应及时调整配合比，使沥青混合料质量符合要求并保持相对稳定，必要时重新进行配合比设计。 沥青混合料的沥青最佳用量，通常以马歇尔稳定度试验来确定。其方法是首先从表13—11所列的或已有经验所选定的沥青用量范围内，以0.5%间隔变化沥青用量拌制成混合料，分别制备不同沥青用量的马歇尔试验试件。然后用马歇尔试验仪测定其稳定度和流值，并测定其容重和计算其空隙率。根据试验和计算的结果分别绘出沥青用量与密度、沥青用量与稳定度、沥青用量与流值、沥青用量与空隙率的关系曲线图（见图13—16），并在后三个图内求出满足各项技术指标的沥青用量范围。其中满足所有技术指标的沥青用量范围即为共同范围。通常采用共同范围的中间值作为最佳的沥青用量。有时，亦可根据本地区的具体情况，在共同用量范围内选用适当的沥青用量。例如交通量较大和预计会产生较大车辙的路段，可在中间值与下限之间选择。交通量较小、多雨潮湿或寒冷的地区，则可在中间值与上限之间选择。下面以图13-16为例详细说明沥青最佳含量的确定方法。 图13-16 沥青用量与密度、稳定度、流值和空隙率的关系曲线 (沥青路面施工及验收规范，GB50092-96) 首先由图13-16中求取相应于密度最大值的沥青用量为a1，相应于稳定度最大值的沥青用量a2及相应于规定空隙率范围的中值（或要求的目标空隙率）的沥青用量a3，按式 求取三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1。 然后求出各项指标均符合表13-10沥青混合料技术标准的沥青用量范围OACmin~OACmax，按式求取中值OAC2。 按最佳沥青用量初始值OAC1在图13-16中求取相应的各项指标值，当各项指标均符合表13-10规定的马歇尔设计配合比技术标准时，由OAC1及OAC2综合决定最佳沥青用量（OAC）。当不能符合表13-10的规定时，应调整级配，重新进行配合比设计，直至各项指标均符合要求为止。 由OAC1及OAC2综合决定最佳沥青用量（OAC）时，宜根据实践经验和道路等级、气候条件下列步骤进行，一般可取OAC1及OAC2的中值作为最佳沥青用量（OAC）。对热区道路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路、城市快速路、主干路，预计有可能造成较大车辙的情况时，可在OAC2与下限OACmin范围取值，但不宜小于OAC2的0.5%。对寒区道路以及其他等级公路与城市道路，最佳沥青用量可以在OAC2与上限值OACmax范围内取值，但不宜大于OAC2的0.3%, 沥青混合料矿料级配及沥青用量(方孔筛) 表13-11 级 配 类 型 通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%） 沥青用量（%）   40.0 37.5 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075   沥 青 混 凝 土 粗粒 中粒 细粒 砂粒 AC—30Ⅰ Ⅱ AC—25Ⅰ Ⅱ AC—20Ⅰ Ⅱ AC—16Ⅰ Ⅱ AC—13Ⅰ Ⅱ AC—10Ⅰ Ⅱ AC—5 Ⅰ  100 90-100 79-92 66-82 59-77 52-72 43-63 32-52 25-42 18-32 13-25 8-18 5-13 3-7 4.0-6.0      100 90-100 65-85 52-70 45-65 38-58 30-50 18-38 12-28 8-20 4-14 3-11 2-7 1-5 3.0-5.0       100 95-100 75-90 62-80 53-73 43-63 32-52 25-42 18-32 13-25 8-18 5-13 3-7 4.0-6.0       100 90-100 65-85 50-70 42-62 32-52 20-40 13-30 9-23 6-16 4-12 3-8 2-5 3.0-5.0        100 95-100 75-90 62-80 52-72 38-58 28-46 20-34 15-27 10-20 6-14 4-8 4.0-6.0        100 90-100 65-85 52-70 40-60 26-45 16-33 11-25 7-18 4-13 3-9 2-5 3.5-5.5         100 95-100 75-90 58-78 42-63 32-50 22-37 16-28 11-21 7-15 4-8 4.0-6.0         100 90-100 65-85 50-70 30-50 18-35 12-26 7-19 4-14 3-9 2-5 3.5-5.5          100 95-100 70-88 48-68 36-53 24-41 18-30 12-22 8-16 4-8 4.5-6.5          100 90-100 60-80 34-52 22-38 14-28 8-20 5-14 3-10 2-6 4.0-6.0           100 95-100 55-75 38-58 26-43 17-33 10-24 6-16 4-9 5.0-7.0           100 90-100 40-60 24-42 15-30 9-22 6-15 4-10 2-6 4.5-6.5            100 95-100 55-75 35-55 20-40 12-28 7-18 5-10 6.0-8.0  沥 青 碎 石 特粗 粗粒 中粒 细粒 AM—40 AM—30 AM—25 AM—20 AM—16 AM—13 AM—10 100 90-100 50-80 40-65 30-54 25-30 20-45 13-38 5-25 2-15 0-10 0-8 0-6 0-5 0-4 2.5-4.0      100 90-100 50-80 38-65 32-57 25-50 17-42 8-30 2-20 0-15 0-10 0-9 0-5 0-4 2.5-4.0       100 90-100 50-80 43-73 38-65 25-55 10-32 2-20 0-14 0-10 0-8 0-6 0-5 3.0-4.5        100 90-100 60-85 50-75 40-65 15-40 5-22 2-16 1-12 0-10 0-8 0-5 3.0-4.5          90-100 60-85 45-68 18-42 6-25 3-18 1-14 1-10 0-8 0-5 3.0-4.5          100 95-100 50-80 30-45 8-38 4-30 2-16 0-10 0-8 0-6 3.0-4.5           100 85-100 35-65 10-35 5-22 2-16 0-12 0-9 0-6 3.0-4.5   抗滑表层 AK—13A AK—13B AK—16A AK—16B      100 90-100 60-80 30-53 20-40 15-30 10-23 7-18 5-12 4-8 3.5-5.5         100 85-100 50-70 18-40 10-30 8-22 5-15 3-12 3-9 2-6 3.5-5.5         90-100 70-90 50-70 30-50 22-37 16-28 12-23 8-18 6-13 4-9 4.0-6.0        100 90-100 60-82 45-70 25-45 15-35 10-25 8-18 6-13 4-10 3-7 3.5-5.5   §13-4 沥青路面的施工与质量控制 洒铺法沥青路面面层的施工 用洒铺法施工的沥青路面面层，包括沥青表面处治和沥青贯入式两种。其施工过程分述如下： 1．沥青表面处治 由于沥青表面处治层很薄，一般不起提高强度作用，其主要作用是抵抗行车的磨耗，增强防水性，提高平整度，改善路面的行车条件。沥青表面处治宜在干燥和较热的季节施工，并应在雨季及日最高温度低于15°C到来以前半个月结束，使表面处治层通过开放交通压实，成型稳定。 沥青表面处治可采用拌和法或层铺法施工，采用层铺法施工时按照洒布沥青及铺撒矿料的层次多少。单层式为洒布一次沥青，铺撒一次矿料，厚度为1.0～1.5cm；双层式为洒布二次沥青，铺撒二次矿料，厚度为2.0～2.5cm；三层式为洒布三次沥青，铺撒三次矿料，厚度为2.3～3.0cm。 沥青表面处治所用的矿料，其最大粒径应与所处治的层次厚度相当。矿料的最大与最小粒径比例应不大于2，介于两个筛孔之间颗粒的含量应不少于70%～80%。沥青表面处治材料用量要求如表13—12。 当采用乳化沥青时，应减少乳液流失，可在主层集料中掺加20%以上较小粒径的集料，沥青表面处治施工后，应在路侧另备碎石或石屑，粗砂或小砾石作为初期养护用料，其中，碎石的规格为S12(5～10mm)，粗砂或小砾石的规格为S14(3～5mm)，其用量为每1000m2, 2～3m3。城市道路的初期养护料，在施工时应与最后一遍料一起撒布。 沥青表面处治可采用道路石油沥青、煤沥青或乳化沥青铺筑，沥青用量按表13—12选用，沥青标号应按表13—6选用。当采用煤沥青时，应将表13—12中的沥青用量相应增加15%～20%，沥青标号符合表13—6的要求。当采用乳化沥青时，乳液用量根据表13—12所列的乳液用量并按其中的沥青含量进行折算。乳化沥青的类型及标号应按表13—13选用。 层铺法沥青表面处治施工，一般采用所谓“先油后料”法，即先洒布一层沥青，后铺撒一层矿料。以双层式沥青表面处治为例，其施工程序如下： ①备料； ②清理基层及放样； ③浇洒透层沥青； ④洒布第一次沥青； ⑤铺撒第一层矿料； ⑥碾压； ⑦洒布第二次沥青； ⑧铺撒第二层矿料； ⑨碾压； ⑩初期养护。 单层式和三层式沥青表面处治的施工程序与双层式相同，仅需相应地减少或增加一次洒布沥青 、铺撒矿料和碾压工序。 层铺法施工各工序的要求分述如下： 1)清理基层 在表面处治施工前，应将路面基层清扫干净，使基层的矿料大部分外露，并保持干燥。对有坑槽、不平整的路段应先修补和整平，若基层整体强度不足，则应先予补强。 2)洒布沥青 沥青要洒布均匀，不应有空白或积聚现象，以免日后产生松散或拥包和推挤等病害。采用汽车洒布机洒布沥青时，应根据单位面积的沥青用量选定洒布机排挡和油泵机档。洒布汽车行使的速度要均匀。若采用手摇洒布机洒布沥青，应根据施工气温和风向调节喷头离地面的高度和移动的速度，以保证沥青洒布均匀，并应按洒布面积来控制单位沥青用量。沥青的浇撒温度应根据施工气温及沥青标号选择，石油沥青的洒布温度宜为130～170°C，煤沥青的洒布温度宜为80～120°C，乳化沥青可在常温下洒布，当气温偏低，破乳及成型过慢时，可将乳液加温后洒布，但乳液温度不得超过60°C。沥青浇洒的长度应与集料撒布机的能力相配合，应避免沥青浇洒后等待较长时间才撒布集料。 3)铺撒矿料 洒布沥青后应趁热迅速铺撒矿料，按规定用量一次撒足，矿料要铺撒均匀。局部有缺料或过多处，应适当找补或扫除。矿料不应有重叠或漏空现象。当使用乳化沥青时，集料撒布应在乳液破乳之前完成。 4)碾压 铺撒矿料后随即用60～80KN双轮压路机或轮胎压路机及时碾压。碾压应从一侧路缘压向路中心。碾压时，每次轮迹重叠约30cm，碾压3～4遍。压路机行使速度开始为2km/h，以后可适当提高。 5)初期养护 碾压结束后即可开放交通，但应禁止车辆快速行使（不超过20km/h），要控制车辆行使的路线，使路面全幅宽度获得均匀碾压，加速处治层反油稳定成型。对局部泛油、松散、麻面等现象，应及时修整处理。 2．沥青贯入式路面 沥青贯入式路面具有较高的强度和稳定性，其强度的构成，主要依靠矿料的嵌挤作用和沥青材料的粘结力。沥青贯入式路面适用于二级及二级以下的公路、城市道路的次干道及支路。沥青贯入式层也可作为沥青砼路面的联结层。由于沥青贯入式路面是一种多孔隙结构，为了防止水的浸入和增强路面的水稳定性，其面层的最上层必须加铺封层。沥青贯入式路面宜在干燥和较热的季节施工，并宜在雨季及日最高温度低于15°C到来以前半个月结束，使贯入式结构层通过开放交通碾压成型。 沥青贯入式路面在初步碾压的矿料层上洒布沥青，再分层铺撒嵌缝料、洒布沥青和碾压，并借行车压实而成的。其厚度一般为4～8cm。乳化沥青贯入式路面的厚度不宜超过5cm，当贯入式层上部加铺拌和的沥青混合料面层时，路面总厚度为7～10cm，其中拌和层的厚度宜为3～4cm。 沥青贯入式路面所用的集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料，其规格和用量要求如表13—14。 沥青贯入式面层的施工程序如下： 1）整修和清扫基层； 2）浇洒透层或粘层沥青； 3）铺撒主层矿料； 4）第一次碾压； 5）洒布第一次沥青； 6）铺撒第一次嵌缝料; 7）第二次碾压; 8）洒布第二次沥青; 9）铺撒第二次嵌缝料; 10）第三次碾压； 11）洒布第三次沥青; 12）铺撒封面矿料; 13）最后碾压; 14）初期养护。 对沥青贯入式路面施工要求与沥青表面处治基本相同，除注意施工各工序紧密衔接不要脱节之外，还应根据碾压机具，洒布沥青设备和数量来安排每一作业段的长度，力求在当天施工的路段当天完成，以免因沥青冷却而不能裹复矿料和产生尘土污染矿料等不良后果。 适度的碾压在贯入式路面施工中极为重要。碾压不足会影响矿料嵌挤稳定，且易使沥青流失，形成层次上、下部沥青分布不均。但过度的碾压，则矿料易于压碎、破坏嵌挤原则，造成空隙减少，沥青难以下渗，形成泛油。因此，应根据矿料的等级、沥青材料的标号、施工气温等因素来确定各次碾压所使用的压路机重量和碾压遍数。 二、路拌沥青碎石路面的施工 路拌沥青碎石路面是在路上用机械将热的或冷的沥青材料与冷的矿料拌和，并摊铺、压实而成。 路拌沥青碎石路面的施工程序为： 1）清扫基层； 2）铺撒矿料； 3）洒布沥青材料； 4）拌和； 5）整形； 6）碾压； 7）初期养护； 8）封层。 在清扫干净的基层上铺撒矿料，矿料可在整个路面的宽度范围内均匀铺撒，随后用沥青洒布车按沥青材料的用量标准分数次洒布，每次洒布沥青材料后，随即用齿耙机或圆盘耙把矿料与沥青材料初步拌和，然后改用自动平地机做主要的拌和工作。拌和时，平地机行程的次数视施工气温、路面的层厚、矿料粒径的大小和沥青材料的粘稠度而定，一般需往返行程20～30次方可拌和均匀。沥青与矿料翻拌后随即摊铺成规定的路拱横截面，并用路刮板刮平。由于路拌沥青混合料的塑性较高，故在碾压时，应先用轻型压路机碾压3～4遍后，再用重型压路机碾压3～6遍。路面压实后即可开放交通。通车后的一个月内应控制行车路线和车速，以便路面进一步压实成形。 三、热拌沥青混合料路面的施工 热拌沥青混合料适用于各种等级道路的沥青面层。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青面层的上面层、中面层及下面层应采用沥青混凝土混合料铺筑，沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。其它等级道路的沥青面层的上面层宜采用沥青混凝土混合料铺筑。热拌沥青混合料材料种类应根据具体条件和技术规范合理选用。应满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性能等多方面要求，同时还需考虑施工机械、工程造价等实际情况。沥青混凝土混合料面层宜采用双层或三层式结构，其中应有一层及一层以上是Ⅰ型密级配沥青混凝土混合0料。当各层均采用开级配沥青混合料时，沥青面层下必须做下封层。 厂拌法沥青路面包括沥青混凝土、沥青碎（砾）石等，施工过程可分为沥青混合料的拌制与运输及现场铺筑两个阶段。 1．沥青混合料的拌制与运输 在工厂拌制混合料所用的固定式拌和设备有间歇式（见图13—17）和连续式（见图13—18）两种。前者系在每盘拌和时计量混合料各种材料的重量，而后者则在计量各种材料之后连续不断地送进拌和器中拌和。 ` 图13— 17 间歇式拌和机 图13—18 连续式拌和机 粗粒矿料；2—细粒矿料；3—砂；4—冷拌提升机；5—燃料喷雾器；6—干燥器；7—拌和器； 8—沥青秤；9—活门；10—沥青罐  为保证沥青混合料的质量更稳定，沥青用量更准确，高速公路和一级公路的沥青混凝土宜采用间歇式拌和机拌和。 用固定式拌和机拌制沥青混合料的工艺流程如图13—19 所示。 图13—19拌制沥青混合料的工艺流程 在拌制沥青混合料之前，应根据确定的配合比进行试拌。试拌时对所用的各种矿料及沥青应严格计量。通过试拌和抽样检验确定每盘热拌的配合比及其总重量（对间歇式拌和机）、或各种矿料进料口开启的大小及沥青和矿料进料的速度（对连续式拌和机)、适宜的沥青用量、拌和时间、矿料和沥青加热温度、以及沥青混合料出厂的温度。对试拌的沥青混合料进行试验之后，即可选定施工的配合比。 为使沥青混合料拌和均匀，在拌制时，需要控制矿料和沥青的加热温度与拌和温度。各类沥青混合料的拌制温度和运输及施工温度应满足表13—14的要求。经过拌和后的混合料应均匀一致，无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象。 厂拌沥青混合料通常用自动倾卸汽车运往铺筑现场，必须根据运送的距离和道路交通状况来组织运输。混合料运输所需的车辆数可按下式计算：  （13—28） 式中  —一辆车容量的沥青混合料拌和与装车所需的时间，min；  —运到铺筑现场所需的时间，min；  —由铺筑现场返回拌和厂所需的时间，min；  —在现场卸料和其它等待时间，min；  —备用的车辆数（运输车辆发生故障及其它用途时使用）。 2．铺筑 热拌法沥青混合料路面的铺筑工序如下： （1）基层准备和放样 面层铺筑前，应对基层或旧路面的厚度、密实度、平整度、路拱等进行检查。基层或旧路面若有坎坷不平、松散、坑槽等，必须在面层铺筑之前整修完毕，并应清扫干净。为使面层与基层粘结好，在面层铺筑前4～8h，在粒料类的基层洒布透层沥青。透层沥青用油AL(M)－1、2或油AL(S)－1、2标号的液体石油沥青，或用T—1标号的煤沥青。透层沥青的洒布量：液体石油沥青为0.8～1.0kg/m2；煤沥青为1.0～1.2kg/m2。若基层为旧沥青路面或水泥混凝土路面，则在面层铺筑之前，在旧路面上洒布一层粘层沥青。粘层沥青用油AL(M)—3、4、5标号的液体石油沥青，或用T－4、5标号的软煤沥青。粘层沥青的洒布量：液体石油沥青为0.4～0.6 kg/m2；煤沥青为0.5～0.8 kg/m2。若基层为灰土类基层，为加强面层与基层的粘结，减少水分浸入基层，可在面层铺筑前铺下封闭层。即在灰土基层上洒布0.7～0.9 kg/m2的液体石油沥青或0.8～1.0 kg/m2的煤沥青后，随即撒铺3～8mm颗粒的石屑，用量为5m3/1000 m2，并用轻型压路机压实。 为了控制混合料的摊铺厚度，在准备好基层之后进行测量放样，沿路面中心线和四分之一路面宽处设置样桩，标出混合料的松铺厚度。采用自动调平摊铺机摊铺时，还应放出引导摊铺机运行走向和标高的控制基准线。 （2）摊铺 沥青混合料可用人工或机械摊铺，高等级公路沥青路面应采用机械摊铺。 ①人工摊铺 将汽车运来的沥青混合料先卸在铁板上，随即用人工铲运，以扣铲方式均匀摊铺在路上，摊铺时不得扬铲远甩，以免造成粗细粒料分离，一边摊铺一边用刮板刮平。刮平时做到轻重一致，往返刮2～3次达到平整即可，防止反复多刮使粗粒料刮出表面。摊铺过程中要随时检查摊铺厚度、平整度和路拱，如发现有不妥之处应及时修整。 沥青混合料摊铺厚度为沥青路面设计厚度乘以压实系数。压实系数随混合料的种类和施工方法而异，用人工摊铺时，沥青混凝土混合料为1.25～1.50，沥青碎石为1.20～1.45。 沥青混合料的摊铺顺序，应从进料方向由远而近逐步后退进行。应尽可能在全幅路面上摊铺，以避免产生纵向接缝。如路面较宽不能全幅摊铺，可按车道宽度分成两幅或数幅分别摊铺，但接缝必须平行路中心线，纵缝搭接要密切，以免产生凹槽。操作过程应满足施工规范的要求。 沥青混合料的摊铺温度应符合表13—15的规定。 ②机械摊铺 沥青混合料摊铺机有履带式和轮胎式两种。二者的构造和技术性能大致相同。沥青摊铺机的主要组成部分为料斗、链式传送器、螺旋摊铺器、振捣板、摊平板、行使部分和发动机等（见图13—20)。 图 13—20 沥青混合料摊铺机 摊平机；2—振捣板；3—螺旋摊铺器；4—水平臂；5—链式传送器；6—履带；7—枢轴； 8—顶推辊；9—厚度控制器；10—料斗；11—摊铺面；12—自卸汽车 沥青混合料摊铺机摊铺的过程中，自动倾卸汽车将沥青混合料卸到摊铺机料斗后，经链式传送器将混合料往后传到螺旋摊铺器，随着摊铺机向前行使，螺旋摊铺器即在摊铺带宽度上均匀地摊铺混合料，随后由振捣板捣实，并由摊平板整平。摊铺机的摊铺工艺过程如图（13—21）所示。 图13—21 沥青混合料摊铺机操作示意图 1—料斗；2—驾驶台；3—送料器；4—履带；5—螺旋摊铺器；6—振捣器；7—厚度调节螺杆；8—摊平板 （3）碾压 沥青混合料摊铺平整之后，应趁热及时进行碾压。碾压的温度应符合表13—15 的规定。压实后的沥青混合料应符合压实度及平整度的要求，沥青混合料的分层压实厚度不得大于10cm。 沥青混合料碾压过程分为初压、复压和终压三个阶段。初压用60～80KN双轮压路机以1.5～2.0 km/h的速度先碾压2遍，使混合料得以初步稳定。随即用100～120KN三轮压路机或轮胎式压路机复压4～6遍。碾压速度：三轮压路机为3 km/h；轮胎式压路机为5 km/h。复压阶段碾压至稳定无显著轮迹为止。复压是碾压过程最重要的阶段，混合料能否达到规定的密实度，关键全在于这阶段的碾压。终压是在复压之后用60～80 KN双轮压路机以3 km/h的碾压速度碾压2～4遍，以消除碾压过程中产生的轮迹，并确保路面表面的平整。 碾压时压路机开行的方向应平行于路中心线，并由一侧路边缘压向路中。用三轮压路机碾压时，每次应重叠后轮宽的1/2；双轮压路机则每次重叠30cm；轮胎式压路机亦应重叠碾压。由于轮胎式压路机能调整轮胎的内压，可以得到所需的接触地面压力，使骨料相互嵌挤咬合，易于获得均一的密实度，而且密实度可以提高2～3%。所以轮胎式压路机最适宜用于复压阶段的碾压。 热拌沥青混合料的压实机械应符合下列规定： 双轮钢筒式压路机为6～8t； 三轮钢筒式压路机为8～12t或12～15t； 轮胎压路机为12～20t或20～25t； （4）接缝施工 沥青路面的各种施工缝（包括纵缝、横缝、新旧路面的接缝等）处，往往由于压实不足，容易产生台阶、裂缝、松散等病害，影响路面的平整度和耐久性，施工时必须十分注意。 ①纵缝施工 对当日先后修筑的两个车道，摊铺宽度应与已铺车道重叠3～5cm，所摊铺的混合料应高出相邻已压实的路面，以便压实到相同的厚度。对不在同一天铺筑的相邻车道，或与旧沥青路面连接的纵缝，在摊铺新料之前，应对原路面边缘加以修理，要求边缘凿齐，塌落松动部分应刨除，露出坚硬的边缘。缝边应保持垂直，并需在涂刷一薄层粘层沥青之后方可摊铺新料。 纵缝应在摊铺之后立即碾压，压路机应大部分在已铺好的路面上，仅有10～15cm的宽度压在新铺的车道上，然后逐渐移动跨过纵缝。 ②横缝施工 横缝应与路中线垂直。接缝时先沿已刨齐的缝边用热沥青混合料覆盖，以资预热，覆盖厚度约15cm，俟接缝处沥青混合料变软之后，将所覆盖的混合料清除，换用新的热混合料摊铺，随即用热夯沿接缝边缘夯捣，并将接缝的热料铲平，然后趁热用压路机沿接缝边缘碾压密实。 双层式沥青路面上下层的接缝应相互错开20～30cm，做成台阶式衔接。 沥青表面处治面层材料规格用量（方孔筛） 表13-12 沥 青 种 类  类 型 厚 度 （cm） 集 料 （m3/1000m2） 沥青或乳液用量（kg/m2）     第一层 第二层 第三层  第一次  第二次  第三次  合计用量     粒径规格 用 量 粒径规格 用 量 粒径规格 用 量       石 油 沥 青 单 层 0 1.5  S12 7～9 S10 12～14   1.0～1.2 1.4～1.6 1.0～1.2 1.4～1.6   双 层 1.0* 1.5 2.0 2.5  S12 10～12 S10 12～14 S9 16～18 S8 18～20  S14 5～7 S12 7～8 S12 7～8 S12 7～8  1.2～1.4 0.8～1.0 1.4～1.6 1.0～1.2 1.6～1.8 1.0～1.2 1.8～2.0 1.0～1.2 2.0～2.4 2.4～2.8 2.6～3.0 2.8～3.2                     三 层 2.5* 2.5 3.0  S9 18～20 S8 18～20 S6 20～22 S11 9～11 S10 12～14 S10 12～14  S14 5～7 S12 7～8 S12 7～8 1.6～1.8 1.1～1.3 0.8～1.0 1.6～1.8 1.2～1.4 1.0～1.2 1.8～2.0 1.2～1.4 1.0～1.2 3.5～4.1 3.8～4.4 4.0～4.6   乳 化 沥 青 单层 0.5  S14 7～9   0.9～1.0 0.9～1.0   双层 1.0  S12 9～11  S14 4～6  1.8～2.0 1.0～1.2 2.8～3.2   三层 3.0  S6 20～22 S10 9～11  S12 4～6 S14 3.5～4.5 2.0～2.2 1.8～2.0 1.0～1.2 4.8～5.4           注：①煤沥青表面处治的沥青用量可较石油沥青用量增加工5%～20%； ②有*符号的规格和用量只使用于城市道路。最后一层集料中已包括了2～3m3/1000m2养护料； ③表中乳化沥青的乳液用量适用 于乳液中沥青用量约为60%的情况； ④在高寒地区及干旱、风砂大的地区，可超出高限5%～10%。 道路用乳化石油沥青质量要求 表13-13 种类 项目 PC—1 PA—1 PC—2 PA—2 PC—3 PA—3 BC—1 BA—1 BC—2 BA—2 BC—3 BA—3  筛上剩余量 不大于 (%) 0.3  电 荷 阳离子带正电（+）、阴离子带负电（—）  破乳速度试验 快裂 慢裂 快裂 中或慢裂 慢裂  粘 度 沥青标准粘度计C25,3 (s) 恩格拉度E25 12～25 3～15 8～20 1～6 12～100 3～40 40～100 15～40  蒸发残留物含量 不小于 (%) 60 50 55 60  蒸 发 残 留 物 性 质 针入度 (100g，25oC，5s) (0.1mm) 80～200 80～300 60～160 60～200 60～300 80～ 200   残留延度比 (25oC) 不小于 (%) 80   溶解度 （三氯乙烯） 不小于 (%) 97.5  贮存稳定性 5d不大于 (%) 1d不大于 (%) 5 1  与矿料的粘附性，裹复面积 不小于 2/3  粗粒式集料拌和试验 — 均匀 —  细粒式集料拌和试验 — 均匀  水泥拌和试验，1.18mm筛上剩余量 不大于 (%) — 5  低温贮存稳定度(—5oC) 无粗颗粒或结块  用 途 表面处治及贯入式洒布用 透 层 油 用 粘 层 油 用 拌制粗粒式沥青混合料 拌制中粒式及细粒式沥青混合料 拌制砂粒式沥青混合料及稀浆封层  注：① 乳液粘度可选沥青标准粘度或恩格拉粘度计测定，C25,3表示测试温度25oC、粘度计孔径3mm，E25 表示在25oC时测定； ② 贮存稳定性一般用5d的，如时间紧迫也可用1d的稳定性; ③ PC、PA、BC、BA分别表示洒布型阳离子、洒布型阴离子、拌合型阳离子、拌合型阴离子乳化沥青； ④ 用于稀浆封层的阴离子乳化沥青BA-3型的蒸发残留物含量可放宽至55%。 表面加铺拌和层时贯入层部分的材料规格和用量（方孔筛） 表13-14 （用量单位：集料：m3/1000m2，沥青及沥青乳液：kg/m2） 沥 青 品 种  石 油 沥 青  贯入层厚度（cm） 4 5 6  规格和用量  规格 用量  规格 用量 规格 用量  第二遍嵌缝料 第二遍沥青 第一遍嵌缝料 第一遍沥青 主层石料 S12 5～6 1.4～1.6 S10(S9) 12～14 2.0～2.3 S5 45～50 S12(S11) 7～9 1.6～1.8 S8 16～18 2.6～2.8 S4 55～60 S12(S11) 7～9 1.6～1.8 S8(S7) 16～18 3.2～3.4 S5 66～76                      总沥青用量  3.4～3.9  4.2～4.6  4.8～5.2    沥青品种 石 油 沥 青 乳 化 沥 青  厚度（cm） 7 4 5  规格和用量  规格 用量 规格 用量 规格 用量  第四遍嵌缝料 第四遍沥青 第三遍嵌缝料 第三遍沥青 第二遍嵌缝料 第二遍沥青 第一遍嵌缝料 第一遍沥青 主层石料  S10(S11) 8～10 1.7～1.9 S6(S8) 18～20 4.0～4.2 S2(S3) 80～90  S14 4～6 1.4～1.6 S12 9～10 1.8～2.0 S8 15～17 2.5～2.7 S4 50～55 S14 4～6 1.3～1.5 S12 8～10 1.4～1.6 S9 8～12 1.5～1.7 S6 24～26 2.4～2.6 S4 50～55  总沥青用量  5.7～6.1  5.9～6.2  6.7～7.2  注：①煤沥青贯入的沥青用量可比石油沥青用量增加15%～20%； ②表中乳化沥青用量是指乳液的用量，并适用于乳液浓度约为60%的情况； ③在高寒地区及干旱风砂大的地区，可超出高限，再增加5%～10%。 表面加铺拌和层部分的材料规格及沥青（或乳化沥青）用量按热拌沥青混合料（或常温沥青碎石混合料路面）的有关规定执行。 热拌沥青混合料的施工温度（℃） 表13-15 沥 青 种 类 石 油 沥 青 煤 沥 青   沥 青 标 号 AH—50 AH—70 AH—90 A—60 AH-110 AH-130 A-100 A-140 A-180 A-200 T-8 T-9 T-5 T-6 T-7                        沥青加热温度 150～170 140～160 130～150 100～130 80～120  矿 料 温 度 间隙式拌和机 比沥青加热温度高度0～20 （填料不加热） 比沥青加热温度高度15 （填料不加热）        连续式拌和机 比沥青加热温度高度5～10 （填料不加热） 比沥青加热温度高度8 （填料不加热）       沥青混合料出厂 正常温度 140～165 125～160 120～150 90～120 80～110  混合料贮料仓 贮存温度 贮料过程中温度降低不超过10 贮料过程中温度 降低不超过10      运输到现场温度 不低于120～150 不低于90  摊铺 温度 正常施工 不低于110～130且不超过去165 不低于80不超过120   低温施工 不低于120～140且不超过去175 不低于100不超过140  碾压 温度 正常施工 110～140且不低于110 80～110 不低于75   低温施工 120～150且不低于110 90～120不低于85  碾压 终了 温度 钢轮压路机 不低于70 不低于50   轮胎压路机 不低于80 不低于60   振动压路机 不低于65 不低于50  开放交通温度 路面冷却后 路面冷却后  注：①施工温度与沥青品种及标号有关，较稠沥青的施工温度宜靠近高限，较稀沥青的施 工温度可靠近低限； ②本表不适用于改性沥青混合料施工； ③对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路，沥青混合料出厂温度超过正常温度 高限30℃时，混合料应予废弃。 四、沥青路面施工质量管理和检查 沥青路面施工应根据全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，实行严格的目标管理、工序管理与岗位责任制度，对施工各阶段的质量进行检查、控制、评定，达到所规定的质量标准，确保施工质量的稳定性。施工质量管理与检查验收应包括施工前、施工过程中质量管理与质量控制，以及各施工工序间的检查及工程交工后的质量检查验收。 材料质量是沥青路面质量的保证，施工前以及施工过程中材料来源或规格有变化时，必须对材料来源、材料质量、数量、供应计划、料场堆放及储存条件等进行检查。检查时应以同一料源、同一次购入并运至生产现场（或储入同一沥青罐、池）的相同规格品种的集料、沥青为一批进行检查。拌和厂及沥青路面施工机械和设备的配套情况、性能、计量精度等也应在施工前进行检查。 高速公路和一级公路在施工前应铺筑试验段。试验段的长度应根据试验目的确定，宜为100～200m。试验段宜在直线段上铺筑，如在其它道路上铺筑时，路面结构等条件应相同，路面各结构层的试验可安排在不同的试验段上。热拌热铺沥青混合料路面试验段铺筑分试拌及试铺两个阶段，应包括下列试验内容： ①根据沥青路面各种施工机械相匹配的原则，确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。 ②通过试拌确定拌和机的上料速度、拌和数量与时间、拌和温度等操作工艺。 ③通过试铺确定：透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度；摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺；压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及遍数等压实工艺；以及确定松铺系数、接缝方法等。 ④验证沥青混合料配合比设计结果，提出生产用的矿料配比和沥青用量。 ⑤建立用钻孔法及核子密度仪法测定密度的对比关系。确定粗粒式沥青混凝土和沥青碎石面层的压实标准密度。 ⑥确定施工产量及作业段长度，制订施工进度计划。 ⑦全面检查材料及施工质量。 ⑧确定施工组织及管理体系、人员、通讯联络及指挥方式。 施工过程中工程质量检查的内容、频度、质量标准符合表13—16的要求。当检查结果达不到规定的要求时，应追加检测数量，查找原因，作出处理。混合料铺筑现场必须对混合料质量及施工温度进行观测，随时检查厚度、压实度和平整度，并逐个断面测定成型尺寸。为保证高速公路和一级公路沥青路面的施工质量，对其施工质量的管理最好采用计算机实行动态管理。 沥青面层施工过程中工程质量的控制标准 表13-16 路面 类型 项 目 检查频度 质量要求或允许偏差（单点检验） 试 验 方 法     高速公路、一级公路城市快速路、主干道 其它等级公路 与城市道路   沥青表面处治及贯入式路面 外观 集料撒布量 沥青撒布量 沥青撒布温度 随时 不小于1～2次/日 不小于1～2次/日 每车1次  集料嵌挤密实，沥青撒布均匀，无花白料，接头无油包 符合规范的规定 符合规范的规定 符合规范的规定 目测 按相应施工长度的实际用量计算 按相应施工长度的实际用量计算 温度计测量  热 拌 沥 青 混 合 料 路 面 外观 随时 表面平整密实，不得有轮迹、裂缝、推挤、油丁、油包、离析、花白料现象 目测   接缝 随时 紧密平整、顺直、无跳车 目测、用3m直尺测量   施工 温度 出厂温度 摊铺温度 碾压温度 不小于1次/车 不小于1次/车 随时 符合表13—15的规定 温度计测量   矿料级配：与生产设计标准级配的差 方孔筛 圆孔筛 0.075mm 0.075mm ≤2.36mm≤2.5mm ≥4.75mm≥5.0mm 每台拌和机 1次或2次/日  ±2% ±6% ±7%  ±2% ±7% ±8% 拌和厂取样，用抽提后的矿料筛分，应至少检查0.075mm、2.36mm、4.75mm、最大集料粒径及中间粒径等5个筛孔，中间粒径宜为：细、中粒式为9.5mm（圆孔10）；粗粒式为13.2mm（圆孔15）  热 拌 沥 青 混 合 料 路 面 沥青用量 （油石比） 每台拌和机 1次或2次/日 ±0.3% ±0.5% 拌和厂取样，离心法抽提（用射线法沥青含量测定仪随时检查）   马歇尔试验： 稳定度 流值 密度、空隙率 每台拌和机 1次或2次/日 符合规范的规定 拌和厂取样成型试验   侵水马歇尔试验 必要时 符合规范的规定 拌和厂取样成型试验   压实度 每2000m2检查1次1，次不少于1个孔 马歇尔试验密度的96% 试验段钻孔密度的99% 马歇尔试验密度的95% 试验段钻孔密度的99% 现场钻孔（或挖坑）试验（用核子密度仪随时检查）   抗滑表层① 构造深度 不小于1次/日 符合设计要求 砂铺法（手工或电动）  注：构造深度根据设计需要决定是否检测，且只对表层测定。 五、沥青路面交工质量检查与验收 沥青路面工程完工后，施工单位应将全线以1～3Km（公路）或100～500m（城市道路）作为一个评定路段，按照国家相关技术规范的要求，随机选取测点，对沥青面层进行全线自检，计算平均值、标准差及变异系数，向主管部门提交全线检测结果、施工总结报告，以及原始记录、试验数据等质量保证资料，申请交工验收。工程完工后应全线测定路面平整度、宽度、纵断面高程、横坡度等，并提出竣工图。交工验收阶段检查与验收的各项质量指标应符合国家相关技术规范的规定。 工程建设单位或监理、工程质量监督部门在接到施工单位的交工验收报告，并确认施工资料齐全后，应立即对施工质量进行交工检查与验收。检查与验收应按随机抽样的方法选择一定数量的评定路段进行实测检查，每一检查段的检查频度、试验方法及检测结果应符合国家相关技术规范的要求。当实测检查有困难时，经主管部门同意后，可随机抽查一定数量施工单位的质量检测结果，对工程质量进行评定。 六、工程施工总结 工程结束后，施工企业应根据国家竣工文件编制的规定，提出施工总结报告及若干个专项报告，连同竣工图表，形成完整的施工资料档案，一并提交工程主管部门及有关档案管理部门。施工总结报告应包括工程概况（包括设计及变更情况）、工程基础资料、材料、施工组织、机械及人员配备、施工方法、施工进度、试验研究、工程质量评价、工程决算、工程使用服务计划等。 施工管理与质量检查报告应包括施工管理体制、质量保证体系、施工质量目标、试验段铺筑报告、施工前及施工中材料质量检查结果（测试报告）、施工中工程质量检查结果（测试报告）、工程交工后质量自检结果（测试报告）、工程质量评价以及原始记录、相册、录像等各种附件。