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西安至商州高速公路工地试验室实习收获与总结,汇报人：刘大彬,主要内容,一、工程概况及附属设施二、试验室及现场基本试验操作三、试验及施工过程产生问题的解决方案四、展望与总结,一、工程概况及附属设施,工程概况西安至商州高速公路（第二通道）路线起于西安绕城高速公路灞河大桥，止于商洛市商州区生王村，与已建成通车的商州至陕豫界高速公路相接，建设里程121公里，其中主线117公里，福（州）银（川）高速联络线4公里。所在实习单位为35标段，起讫桩号为K30+720K66+790，路线长度38.070km。,一、工程概况及附属设施,行车道路面结构，如下表所示，部分已铺路面结构如下图：,一、工程概况及附属设施,生产设备及附属设施,一、工程概况及附属设施,生产设备及附属设施,二、试验室及现场基本试验操作,1、沥青混合料谢伦堡沥青析漏试验该方法用以检测沥青结合料在高温状态下从沥青混合料析出并沥干多余的游离沥青的数量，为检验沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）的最大沥青用量使用。该方法是德国为SMA的配合比设计而制定的方法，是目前世界上使用最普遍的方法。我国“试验规程”明确规定：工程上试验时必须采用统一规定的烧杯法进行。,二、试验室及现场基本试验操作,2、压实沥青混合料密度试验（表干法）该方法用于测定吸水率不大于2%的各种沥青混合料试件的毛体积相对密度或毛体积密度，进而计算沥青混合料的空隙率、矿料间隙率等各项体积指标。,二、试验室及现场基本试验操作,3、沥青混合料马歇尔稳定度试验该方法用于马歇尔稳定度试验与浸水马歇尔稳定度试验，以进行沥青混合料的配合比设计或沥青路面施工质量检验。,二、试验室及现场基本试验操作,4、沥青混合料理论最大相对密度试验（溶剂法）该方法用于溶剂法测定沥青混合料理论最大相对密度，为沥青混合料配合比设计、路况调查或路面施工质量管理计算空隙率、压实度等使用。试验操作条件：当溶剂将沥青全部溶解，将渗入集料空隙内部，故集料体积较真空法的小，理论最大相对密度可能偏大，在吸水率大的多孔性集料更是如此，又由于试验时溶剂吸入集料的量与沥青吸入的量不同，所以与实际情况有差异。所以，该方法仅适用于吸水率小于1.5%的致密集料的沥青混合料。,二、试验室及现场基本试验操作,5、钻芯法测定沥青面层压实度的试验沥青混合料面层的压实度是按规范方法测定的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比值，适用于检验从压实的沥青路面上钻取的沥青混合料芯样试件的密度，以评定沥青面层的施工压实度。沥青混合料芯样试件的实际密度沥青混合料标准密度,二、试验室及现场基本试验操作,5、钻芯法测定沥青面层压实度的试验,二、试验室及现场基本试验操作,6、沥青路面渗水系数测试试验该方法适用于在路面现场测定沥青路面的渗水系数。沥青路面渗水性能是反映路面沥青混合料级配组成的一个间接指标，也是沥青路面水稳定性的一个重要指标。假如整个沥青面层均透水，水势必进入基层或路基，使路面承载力降低；相反，如果沥青面层中有一层不透水，而表面层能很快透水，则不致形成水膜，对路面抗滑性有很大好处。所以路面渗水系数已成为评价路面使用性能的一个重要指标。试验难点：该试验在操作过程中，成败的关键是试验仪与路面表面的密封性。若密封性不好，则水从试验仪与路面的接触缝中流出，试验被迫终止。,二、试验室及现场基本试验操作,6、沥青路面渗水系数测试试验沥青路面渗水系数测试试验主要的实验步骤如下：,二、试验室及现场基本试验操作,7、沥青混合料中沥青含量试验该方法是采用全自动沥青抽提仪测定沥青混合料中沥青含量的试验方法，用于检测沥青路面施工的沥青用量以评定施工质量。,二、试验室及现场基本试验操作,8、沥青混合料车辙试验该方法用于测定沥青混合料的高温抗车辙能力，为沥青混合料配合比设计的高温稳定性检验使用，该试验的试验温度与轮压根据有关规定和需要使用。一般未加注明，试验温度为60，轮压为0.7MPa，计算动稳定度的时间原则上为试验开始后45min60min之间。试验过程中采用轮碾法成型试件，试件尺寸为（mm）30030050问题：该路面结构的上面层（SMA）厚度为40mm，在制作车辙板时，若是尺寸为30030040，是否能更好的反映路面的高温稳定性？,二、试验室及现场基本试验操作,8、沥青混合料车辙试验,二、试验室及现场基本试验操作,9、手工铺砂法测定路面构造深度试验该方法适用于测定沥青路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观构造。沥青路面的抗滑性能是一项重要的路用性能，它取决于集料自身的表面纹理结构（微观结构），以及混合料的级配所决定的表面构造深度（宏观结构）。试验难点：该实验最主要的步骤是对砂的摊铺，因为只有砂填入路表面空隙中的体积才能用于计算构造深度。如果摊的不足，路表基准面以上的砂也计入空隙的体积，必使构造深度变大；反之如果用力过猛，砂摊开面积过大，则又使构造深度变小。,二、试验室及现场基本试验操作,9、手工铺砂法测定路面构造深度试验,二、试验室及现场基本试验操作,10、连续式平整度仪测定路面平整度试验该方法采用连续式平整度仪量测路面的不平整度的标准差，以测定路表的平整度，评定路面的施工质量。路面平整度是路面施工质量与服务水平的重要指标之一。平整度计算值以标准差表示，所以与计算区间的长度有很大关系，计算区间越长，标准差越小。实际量测过程中，以每100m为一计算区间，一个检测路段（一般为13Km）有若干个计算区间。由测定值得到各计算区间的平整度后，如何评定该检测路段的平整度，由施工过程中的控制标准及交工验收质量标准确定。,二、试验室及现场基本试验操作,10、连续式平整度仪测定路面平整度试验,二、试验室及现场基本试验操作,11、摆式仪测定路面摩擦系数试验该方法适用于以摆式摩擦系数测定仪（摆式仪）测定沥青路面的抗滑性，用以评定路面在潮湿状态下的抗滑能力。难点：该实验的难点在于校核滑动长度，即橡胶片两次触地的距离（滑动长度）符合126mm的规定。,二、试验室及现场基本试验操作,除以上试验外，还进行了沥青三大指标试验、水泥剂量测定试验（EDTA滴定法）、钻芯法测量路面厚度等。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,1、施工过程中下面层（ATB30）离析严重在进行部分路段下面层施工时，由于晚间施工摊铺机的螺旋摊铺高度较高，使沥青混合料被提升，即摊铺前粗细集料分离，致使下面层摊铺严重离析。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,1、施工过程中下面层（ATB30）离析严重解决方案：陕西交通建设集团作为该工程的甲方，西商高速公路建设管理处在进行了下面层渗水试验的基础上，强烈要求将其摊铺的左右幅各400米铲除重铺。施工单位本着最大限度减少损失的原则，在业主、施工方、监理方，三方会审讨论的基础上制订“将离析严重的23cm铣刨掉，在其上撒布粘层油，用中面层混合料补充下面层厚度，使其达到设计层厚”的解决方案。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,2、施工上面层在横缝接缝处油斑较严重原因：我认为是每一段开始施工时，摊铺机的摊平板未达到规定的温度，施工细则规定：每次摊铺前摊平板必须加热到130以上。如下图所示：,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,3、施工组织不到位，前后场衔接欠佳，致使路面施工质量严重不达标。原因：在施工组织的过程中，通知拌合站开盘拌料，但摊铺小组未及时上路进行摊铺前期的准备工作。最主要的是：摊平板未及时加热，致使运料车等待时间过长，无法及时返回。拌合站被迫熄火，也使的混合料温度降低。后面，摊平板未加热到规定温度，强行开机，致使摊铺质量严重不合格，路面离析严重。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,3、施工组织不到位，前后场衔接欠佳，致使路面施工质量严重不达标。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,4、局部上面层施工纵向接缝离析明显施工细则要求：两台摊铺机梯队作业，拼接宽度要合理。靠中央分隔带处的摊铺机后行，当第一台摊铺机驶出5m时，第二台摊铺机开始摊铺。两机间隔距离控制在35m，摊铺面搭接控制在510cm。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,4、局部上面层施工纵向接缝离析明显纵向接缝处产生离析的原因不一。其一，沥青混合料通过螺旋摊铺器送至摊铺机端部时，混合料的均匀性已经被破坏，致使摊铺后出现稍微离析；其二，从该路段的实际摊铺情况出发，摊铺机的螺旋摊铺器长度不足，导致纵向接缝处离析。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,4、局部上面层施工纵向接缝离析明显路面纵向接缝离析情况如下图：,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,5、在进行路面渗水系数试验时，未进行沥青混合料渗水试验。前文提到，沥青混合料的结构设计要求沥青面层必须有一层以上是基本不透水的。虽然在配合比设计阶段对渗水系数没有要求，但若不进行沥青混合料的渗水试验，路面的渗水情况心中无数，只有到混合料铺在路面上且各层铺筑完成以后才能对路面做渗水试验。这个时候，即使路面透水严重，也已没有好的补救办法。所以，在沥青混合料配合比设计阶段进行沥青混合料的渗水试验是非常重要的。尤其是对沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA），基本不透水是一个重要性质，应该在配合比设计阶段对渗水系数进行检验。下面层（ATB-30）严重离析并渗水不合格，不仅要从施工过程找原因，配合比是否恰当也是考虑的一方面。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,5、在进行路面渗水系数试验时，未进行沥青混合料渗水试验。我认为，测定路面的渗水系数试验，其实就是测定路面内部孔隙情况，这和路面压实度有很大关系。路面的压实度与沥青混合料的摊铺、碾压温度有很大的关系。施工细则规定：SMA的摊铺温度不低于160度，低于140度的混合料应废弃；开始碾压不低于150度；复压最低温度不低于140度；碾压终了温度不低于130度。若温度损失较大，达不到碾压温度，致使碾压不密实，内部孔隙较多，则渗水严重。所以，必须在试验室测定混合料试件的渗水系数的基础上，确定最佳的配合比，严格控制沥青混合料的摊铺、碾压温度，对SMA路面的防渗有很大作用。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,6、在测定路面构造深度时，未进行沥青混合料表面构造深度试验。沥青路面抗滑性（构造深度试验）不仅取决于集料自身的表面纹理结构，还与混合料的级配组成有很大关系。如果沥青混合料的配合比设计所选择的级配不能形成足够的表面构造深度，施工过程中不可能形成足够的构造深度。所以，必须在配合比设计阶段对构造深度进行检验。对于沥青混合料抗滑表层及沥青玛蹄脂碎石混合料尤为重要。这也是为检验沥青混合料的配合比设计是否满足要求的途径。而在试验室并未进行沥青混合料试件的表面构造深度试验！,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,7、抗剥落剂的选择问题在沥青混合料拌合过程中，消石灰是一种最常用。也是最经济的抗剥落剂。消石灰改善粘附性有多种方法，其一是消石灰可以提高沥青的粘性使集料的表面性质得以改善。一般石灰石矿粉的比表面积为25003500，而消石灰有7000以上，这就使沥青与集料之间的分子力增大。另一种说法是由于消石灰使酸性石料表面上的负电荷减少，使石料表面电位降低，从而对水的作用减弱。另外，沥青与沥青混合料路用性能中，有资料认为，消石灰的活性成分能与沥青发生反应，生成具有表面活性剂作用的钙盐；同时，消石灰的钙离子还能置换集料表面的氢、钠、钾等离子，消石灰在集料颗粒之间形成结晶的石灰浆，加强了与沥青的粘结。,三、试验及施工过程产生问题及解决方案,7、抗剥落剂的选择问题料场在进消石灰作为抗剥落剂时，误将生石灰作为熟石灰，生石灰能否作为抗剥落剂？经过查看部分资料，生石灰粉可以作为抗剥落剂使用。掺加量同消石灰相似，宜为矿料总量的1%2%。若将生石灰作为抗剥落剂掺加到混合料中，待混合料铺筑到路面上，生石灰在吸收空气中的水分或遇水后发生消解，释放部分热量，加速集料的剥落？,四、展望与总结,试验仪器的改进与开发在进行沥青路面渗水系数测定试验时，路面与渗水仪间的密封性是试验的难点。常用的密封材料有：黄油、玻璃腻子、油灰、橡皮泥等。其密封效果一般，开发性能优良的密封材料与自动化的检测设备，是公路试验与检测人员的当务之急。,四、展望与总结,试验仪器的改进与开发在用摆式仪测定路面摩擦系数试验时，控制橡胶片滑动的距离（126mm）是试验的难点，而且要求路面处于潮湿状态下，所谓“潮湿状态”，比较难于达成一致。洒水多