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文档简介

土木工程新工艺在工程实际中的应用PAGE40-网络高等教育专科生毕业大作业题目:高速公路面层施工及工艺应用层次:高起专专业:建筑工程技术年级:2010年秋季学号:101075214870学生:指导教师:完成日期:2012年8月18日

目录第一章总则 -2-

第二章配合比设计 -3-2.1原材料要求 -3-2.1.1沥青 -3-2.1.2集料 -6-2.1.3矿粉 -9-2.1.4外掺剂 -9-2.2沥青混合料级配 -11-2.3配合比设计 -12-2.3.1试验温度 -12-2.3.2沥青混合料马歇尔试验技术标准 -13-2.3.3设计步骤 -14-第三章沥青路面施工 -17-3.1施工要求 -17-3.2施工前的准备工作 -17-3.3施工机械设备 -19-3.4沥青混合料的拌和 -21-3.5混合料的运输 -23-3.6混合料的摊铺 -24-3.7沥青路面的压实成型 -27-3.7.1沥青路面压实一般要求 -27-3.7.2沥青路面压实注意事项 -28-3.8接缝的处理 -30-3.8.1纵向缝 -31-3.8.2横向缝 -31-3.9沥青面层透层、封层粘层各层间的结合 -32-3.10气候条件 -32-第四章质量检测 -34-4.1监理检测 -34-4.1.1开工监理要点 -34-4.1.2前场旁站监理 -34-4.1.3后场旁站监理 -35-4.1.4试验室监理 -35-4.2质量检测 -35-4.3质量动态管理 -38-

第一章总则为确保沥青路面工程质量,规范工程施工,提高沥青混凝土路面质量,增加路面耐久性,保障公路建设又好又快的发展方向,实现高速公路“三年无病害,设计使用年限内不大修”的质量目标,稳妥、有效地推广应用新技术、新材料,这就对工程建设领域提出了更高的要求,不仅是从工程质量上要有更好的个保证,同时在施工技术和工艺上也提出了更高的要求,本文是笔者根据现行建筑业的发展举例论述几种土木工程中施工技术及工艺的新方法仅供参考。表1.1路面各层次结构形式序层次厚度结构类型1上面层4SMA-132中面层6AC-203下面层12ATB-30第二章配合比设计为了保证路面工程质量,高速公路沥青路面混合料的设计,在满足稳定性、强度和耐久性的基础上,改进路面铺筑材料质量和施工工艺,提高沥青路面的路用性能,防止沥青路面早期损害,其中上面层还需满足抗滑性和平整度的要求。所以,须从路面原材料选择、配合比设计、施工工艺等方面,充分考虑以上要求进行质量控制。2.1原材料要求2.1.1沥青(1)A级道路石油沥青根据高速公路所在的气候环境和交通量,下面层采用70号A级道路石油沥青,改性沥青,其90号A级道路石油沥青技术指标见表2.1。表2.1A级道路石油沥青技术指标试验项目技术要求70号90号针入度(25℃,100g,5s)/60-8080-100针入度指数PI-1.0~+1.0-1.0~+1.0延度(15℃,5cm/min;10℃,100;25100;30软化点(环球法)/℃不小于4645闪点(C0C)/℃不小于26024560℃180160含蜡量(蒸馏法)/%不大于2.02.0密度(15℃)g/cm实测纪录实测纪录溶解度(三氯乙烯)%不小于99.599.5TFOT(或RTFOT)后质量变化%±0.8±0.8针入度比(25℃6557残留延度(10℃610(3)改性沥青中、上面层采用SBS改性沥青,要求如下:本项目采用工厂加工方式生产改性沥青。由于改性沥青质量控制指标宽泛,SBS掺量要求不严,造成改性沥青质量不稳定,因此对于改性沥青的质量控制包括对改性沥青生产过程控制、改性沥青生产设备控制、改性沥青成品质量控制。(1)SBS掺量确定采用岳阳石化道改二号或燕山石化4303星型改性剂。根据改性沥青的性能要求及基质沥青的特点,通过配伍性和适应性试验确定改性剂掺量,采用相应的技术标准,提供必要的改性沥青配比试验报告,作为改性过程的重要控制依据。同时在改性过程中要严格控制SBS掺量,对改性后的沥青,委托有相应检测能力的单位进行SBS含量检测,保证SBS的掺量不小于要求。(2)改性沥青的加工改性沥青加工过程中应充分对设定的温度、研磨、溶胀、发育工艺及时间严格按照要求进行控制(特别是生产改性沥青的单位),并对每一批改性完成的沥青进行质量检测,并做好以下工作:根据工地生产情况,如改性沥青存放时间较长,使用前须取样进行常规性能验证检测,检测结果完全符合规范要求时,方可使用。改性设备使用胶体磨,并且将加工过程中溶胀、研磨、发育等工艺流程时间进行明示,各环节工作温度要在监控室实时显示。加大对改性沥青性能指标的抽检频率,重点检测135℃制定统一的生产及质量记录表格,当班操作手认真填写记录,并对每天的生产情况进行分行,及时消除质量隐患。设备操作人员须经过严格岗前培训,持证上岗。制定规范操作规程,严格按照操作规程操作,加工现场要将操作步骤挂牌明示。开工前例行检查关键的仪表,如计量表、温度计、流量表等,每天停机后进行例行检查和保养,发现故障及时排除,确保设备随时处于良好运行状态。改性沥青厂家和施工单位必须在试验室配备2名有相关资质,能够承担改性沥青检测任务的试验人员,同时中心试验室或监理单位人员,对改性沥青的生产进行全程监控。此外,建设公司、中心试验室要加大对改性厂家改性沥青的抽检和委托试验频率,质量评定时须包括改性沥剂掺量检测内容。存储罐量必须保证改性设备维修时满负荷正常施工的要求,并配备搅拌设施。改性沥青具体指标见2.2表:表2.2中、上面层SBS改性沥青技术指标检测项目技术要求针入度(25℃,100g,5s)/55-70针入度指数PI≥-0.4延度(5℃,5cm≥35软化点(环球法)/℃不小于≥75闪点(C0C)/℃不小于≥230运动粘度135℃2.0-3密度(15℃)g/cm实测记录与集料粘附性(级)5溶解度%不小于99弹性恢复25℃80储存稳定性离析,48h软化点差,不大于2.5TFOT(或RTFOT)后残留物质量变化%,不大于±1.0针入度比(25℃65延度(5℃202.1.2集料建立路面集料准入制度,综合考虑石料技术性能、供应商信誉、供应能力和业绩等指标,规范原材料供应市场,确保路面材料的质量。集料的规格划分要求见表2.3、各单粒级的级配范围见表2.4、表2.5。表2.3沥青面层用集料规格划分集料规格A料B料C料D料E料(机制砂)下面层规格(mm)19.0~37.59.5~19.04.75~9.52.36~4.750~2.36中面层19.0~26.59.5~19.04.75~9.52.36~4.750~2.36上面层16.0~9.59.5~4.752.36~4.750~2.36表2.4中、下面层粗集料单粒径级配范围筛孔规格37.531.526.519.016.013.29.54.752.3619~37.510085~9540-600~150~519~26.510060~800~150~59.5~19.01000~150~54.75~9.5100.090~1000~150~5表2.5上面层粗集料单粒径级配范围筛孔规格1613.29.54.752.360.69.5~16.010085~950~150~54.75~9.5100.090~1000~150~52.36~4.75100.090~1000~150~5粗集料粗集料必须有一个固定的料源,规格、级配、岩性等须稳定。在满足一定强度和硬度条件下,集料须有良好的颗粒形状、表面粗糙,形状接近立方体,洁净、干燥、无风化、无杂质;其质量技术要求见表2.6。用于加工碎石的岩体必须做到无风化,山体表面风化层剥离彻底。在对块片石破碎之前要对块片石优选和水冼。加工采用一级颚式破碎,二级圆锥破、冲击破或反击式破碎机加工,并设有二级除尘设备,上面层碎石需安装整形机整形处理。同种石质必须采用同型号破碎设备生产的碎石,加工碎石的筛孔尺寸,必须与沥青拌和楼的热料仓筛孔尺寸相对应,以便最大限度使用进场材料。为了保证碎生产质量,面层碎石加工现场必须进驻监理人员,对破碎设备、料源、破碎工序、工艺等方面进行全方位监督、检查、控制。每车发料单应派专人签字确认,否则收料员不得验收。上面层所用粗集料必须水洗,其水洗过程应使碎石完全浸泡并滚动清洗干净。表2.6沥青混合料用粗集料质量技术要求指标单位规定指标试验方法上面层中面层下面层表观相对密度,不小于g/cm32.602.502.50T0304石料压碎值,不大于%162222T0316洛杉矶磨耗损失,不大于%222828T0317磨光值PSV,不小于—42——T0321吸水率,不大于%2.03.03.0T0304坚固性,不大于%121212T0314针片状,不大于%101212T0312水洗法<0.075mm颗粒含量,不大于%111T0310软石含量,不大于%233T0320粗集料与沥青的粘附性,不小于—5级5级5级T0616进场后粗集料必须隔离分级呈台阶式堆放且不得混杂,并由专人把关,堆料场必须硬化,各种材料要插标示牌,标示牌内容要包括材料名称、规格、粒径、用途、产地等情况,不合格的或未经批准料场的料不得进场。(2)细集料细集料符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)中相关要求。=1\*GB3①沥青混合料的细集料必须保证洁净、干燥、无风化、无泥土、无杂质,且有合适的颗粒级配,与沥青有良好的粘附性。=2\*GB3②细集料堆放时必须搭建专门防雨棚。=3\*GB3③用于本项目中、上面层细集料必须全部采用机制砂。eq\o\ac(○,4)机制砂须采用专用的制砂机制造,使用粒径为5~10mm的优质钙质石灰岩加工生产,严禁采用石屑加工机制砂或未经破碎的(水洗)石屑代替。细集料的规格要求见表2.7。表2.7细集料规格要求规格水洗法通过各筛孔的质量百分率(%)9.54.752.361.180.60.30.150.075天然砂10090-10065-9535-6515-305-200-100-5机制砂—10080-10050-8025-608-450-250-152.1.3矿粉矿粉必须采用石灰岩等憎水性石料磨细而成。矿粉应干燥、洁净,不得含有泥土等杂质,通过0.075mm含量不低于75%,但也不得超过95%。矿粉的质量符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)的有关规定。矿粉应尽可能采用5~10mm的钙质石灰岩现场加工生产。拌和楼的回收粉尘不得作为矿粉使用。2.1.4外掺剂1、SBS改性剂(1)改性剂产品的名称、代号、标号与质量检验单,以及运输、贮存、使用方法和涉及环保、安全的有关资料,符合各自的质量标准。(2)改性剂存放要防火、防晒、防潮、防尘,密封,防止结块、降解(吸收紫外线),每批材料要注意检查颜色、外观形状、手感度等。(3)改性沥青生产时掺入其他类型的辅料,应予以说明,并通过试验检验其性能优劣。(4)改性剂建议采用岳阳石化产道改二号或燕山石化产4303星型改性剂。(5)改性剂剂量以改性剂占改性沥青的百分数(改性剂与基质沥青之和为100%,即内掺法)计算,具体剂量必须通过试验和实践经验论证确定。2、沥青抗剥落材料(1)沥青抗剥落剂为了提高沥青和石料粘附性,增强混合料抗水害能力,对全线上面层沥青混合料可采用添加抗剥落剂,抗剥落剂掺量控制在沥青用量的4‰,并通过加入沥青罐中并充分搅拌均匀。(2)消石灰粉eq\o\ac(○,1)采用通过添加消石灰粉来增加混合料颗粒之间粘结时,可选择专业的生产队伍进行加工,保证使用时的含水量。eq\o\ac(○,2)消石灰应满足现行规范=3\*ROMANIII级以上技术标准,0.075通过率应不小于80%。eq\o\ac(○,3)消石灰的掺量为矿质集料总量的1.5%。eq\o\ac(○,4)消石灰存放时要求搭建专门的防雨设施。3、木质素纤维(1)SMA上面层的沥青混合料中应掺加纤维稳定剂,宜选用木质素纤维、聚酯纤维等,由于纤维的种类和型号对SMA混合料的性能影响较大,应根据试验慎重确定种类和型号,经监理批准后方可使用。(2)纤维应存放在室内或有棚盖的地方,松散纤维在运输及使用过程中应避免受潮,结团。(3)纤维稳定剂的添加比例以沥青混合料总质量的百分率计算,允许误差不超过±2%。4、抗车辙粒化聚合物和聚酯纤维添加剂(1)对于纵坡大于3%的陡坡路段(按技术要求或设计文件段落执行)中、上面层沥青混合料考虑添加抗车辙粒化聚合物或聚酯纤维。(2)粒化聚合物掺量一般为混合料总量的3%~4%,聚酯纤维掺量一般为混合料总量的2%。根据现场实际情况,合理确定添加工艺、拌和工艺及质量控制与检测手段。(3)产品的名称、代号、标号与质量检验单,以及运输、贮存、使用方法和涉及环保、安全的有关资料应齐全且符合相关质量标准。2.2沥青混合料级配表2.8ATB-30沥青下面层初拟目标级配表级配类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)0.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.531.537.5现行规范要求ATB-302-63-105-148-1810-2515-3220-4031-5139-6044-6653-7270-9090-100100建议级配范围4-64-85-97-1310-1615-2325-3339-4949-5957-6663-7382-9292-100100表2.9级配类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)0.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.5现行规范要求AC-203-74-135-178-2412-3316-4426-5650-7262-8078-9290-100100建议级配范围4-65-119-1512-2018-2626-3433-4356-6968-7880-9095-100100表2.10SMA-13沥青上面层初拟目标级配表级配类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216现行规范要求SMA-138-129-1510-1612-2014-2415-2620-3450-7590-100100建议级配范围8-129-1510-1612-2014-2415-2620-3450-7590-1001002.3配合比设计配合比设计分三个阶段进行,即目标配合比阶段、生产配合比阶段和生产配合比验证阶段,通过铺筑试验路完成生产配合比验证阶段。铺好试验路方能大面积进行沥青面层的施工。配合比设计试验均以马歇尔试验方法为主。2.3.1试验温度马歇尔试验过程中,沥青混合料拌和温度和击实温度直接影响着沥青混合料的体积指标,即试验温度对混合料的设计结果有较大的影响,所以,在配合比设计过程中要严格控制好试验温度见表2.11。表2.11沥青混合料马歇尔试验温度普通沥青混合料试验温度(℃)改性沥青混合料试验温(℃)沥青加热温度150~160沥青加热温度165~175矿料加热温度165~180矿料加热温度180~195混合料拌和温度160~165混合料拌和温度170~175混合料击实温度145~150混合料击实温度160~1652.3.2沥青混合料马歇尔试验技术标准沥青混合料马歇尔试验技术标准见表2.12、表2.13。表2.12中、下面层沥青混合料及马歇尔试验技术标准试验项目技术标准中面层下面层试件尺寸(mm)Φ101.6×63.5Φ152.4×95.3击实次数双面各75次双面各112次空隙率VV(%)4~54~6矿料间隙率VMA(%),不小于设计空隙率(%)相应于19mm的最小VMA技术要求相应于31.5mm的最小VMA技术要求41311.551412.561513.5沥青饱和度VFA(%)65-7555~70马歇尔稳定度(KN)≥10.0≥15.0流值(0.1mm)20-40实测残留稳定度(%)≥85≥80冻融劈裂强度比(%)≥90≥7560℃≥4000≥2000≥2500低温弯曲破坏应变(με)渗水系数(ml/min)≤80≤120表2.13SMA-13混合料马歇尔试验配合比设计技术要求试验项目技术标准试件尺寸(mm)Φ101.6×63.5击实次数双面各击50次空隙率VV(%)3~4矿料间隙率VMA(%)16.5≤VMA≤19粗集料骨架间隙率VCAmix≤VCADRC马歇尔稳定度(KN)≥8.0流值(mm)-谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失(%)≤0.1肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验(%)≤15残留稳定度(%)≥85冻融劈裂强度比(%)≥8560℃≥6000低温弯曲破坏应变(με)≥2500渗水系数(ml/min)≤50注:60℃2.3.3设计步骤1、目标配合比:初拟2~3个级配,计算各粒径用量,按照级配筛孔逐级回配试件矿质混合料,进行混合料马歇尔室内试验,用马歇尔方法确定最佳沥青用量,并以车辙试验验证,优选集料级配与相应最佳沥青用量,作为目标配合比。设计步骤见图2.1。2、生产配合比:根据各种矿料筛分结果,按照要求进行矿料组成设计,确定各热料仓的用量比例。将热拌和的集料与填料(矿粉)重新进行级配组合,使合成级配最大限度的与设计目标级配相一致。变化最佳沥青用量±0.3%,拌和混合料成型马歇尔试件,检验混合料各指标与设计指标的一致性。3、生产配合比验证:按照确定的施工配合比进行试拌,观察混合料级配和油石比,通过试铺进一步观察摊铺、碾压和成型混合料的表面状况,判断混合料的级配及油石比是否合适。同时,进行马歇尔试验、抽提试验、性能试验、表观评价,判断实际级配和油石比的合理性,并在试验路上钻取芯样进行马歇尔试验,检验其各项指标,由此确定生产用的标准配合比。4、施工级配范围及配合比的确定:通过确定的生产用标准配合比,选取关键筛孔的合理控制范围,确定施工级配容许波动范围,制定施工用的级配控制范围,以此作为检查沥青混合料生产质量的依据。经过试验路试铺确定的配合比作为最终大面积铺筑的配合比。按试验路生产配合比验证结果,编写《试验路施工总结》,经审核批复后,即可作为大面积施工的配合比。

车辙动稳定度试验最佳沥青用量的选定与标准、要求对比0AC0AC20AC1试件个数残留稳定度饱和度流值空隙率稳定度密度马歇尔试验击实温度拌和温度锤击次数车辙动稳定度试验最佳沥青用量的选定与标准、要求对比0AC0AC20AC1试件个数残留稳定度饱和度流值空隙率稳定度密度马歇尔试验击实温度拌和温度锤击次数材料试验与料场选定沥青混合料类型选定马歇尔试件的制作沥青用量范围的确定矿料合成配比的计算马歇尔试件的制作沥青用量范围的确定矿料合成配比的计算 残留稳定度浸水(60℃48h后不符合标准时 不符合标准时图2.1目标配合比设计流程图第三章沥青路面施工3.1施工要求1)沥青混合料路面的施工必须符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)的有关规定;2)施工前准备符合要求的材料,同时提供正式材料质量检验报告。所有路用材料都必须经批准方可使用;3)进行沥青混合料路面工程正式开工之前,铺筑试验路段,并据此制订正式的施工程序,以确保良好的施工质量和路面施工的顺利进行;试验路开展如下工作:(1)确定拌和温度、拌和时间,验证或调整集料级配和沥青用量;(2)确定摊铺温度、摊铺速度;(3)确定压实温度、压路机类型、压实工艺及压实遍数;(4)检测试验路施工质量,不符合要求时要找出原因,采取纠正措施,重新铺筑试验路,直到满足要求为止;(5)当气温低于10℃4)大面积铺筑过程中,集料级配控制的关键筛孔4.75mm、2.36mm与0.075mm通过率与生产配合比的偏差不得大于±2%;5)压实度控制按室内标准马歇尔与最大理论密度双指标检测控制,并在过程检测中引用PSM方法校核压实度;6)路面施工其他检测指标按照规范及相关要求实施。3.2施工前的准备工作3.2.1原材料检验1、集料(1)对堆放集料的场地全部实施硬化处理,并做好排水,进入拌和厂的便道硬化处理,以杜绝地面土污染集料;不同规格集料间砌墙隔离,防止串料;(2)要按设计要求准备各种不同规格的集料,对不同料场、批次的材料要进行验收。不同料源、不同规格的粗、细集料要分类堆放和供料,并进行抽样试验。(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、沥青A、改性沥青运至现场的温度宜在135℃~150℃之间,加热至160℃B、改性沥青要按规定的技术要求进行生产,不符合要求的不得使用;中上面层用改性沥青中,SBS掺加量要求不得少于4.0%。C、对购置的成品改性沥青,在使用前要进行质量检验,不符合要求的不得使用。3.2.2设备检验正式施工前要准备好需用的改性沥青混合料生产、运输、摊铺、压实等设备,并进行必要的校验工作。3.2.3下承层检查、喷洒透层油或粘层油铺筑沥青混合料前,要检查其下承层的质量,不符要求的不得喷洒透层油或粘层油。下承层已被污染时,必须进行清洗或经铣刨处理后方可铺筑沥青混合料,清洗当天不得铺筑沥青混合料,以防止水分潜藏在沥青路面中不能完全挥发。(1)在喷洒透层油及粘层油前对下承层进行全面检测和检查。检测各项质量指标:压实度、厚度、弯沉、平整度、横坡、纵断高程、宽度、中线偏位等。同时检查下承层表面是否有松散、脱落、离析、油斑、污染,特别是汽、柴、煤油污染,如果有要进行挖补处理。(2)平整度超出规定值的点,在其范围内找出影响平整度突出的点,对这些点要组织专门队伍进行铣刨,保证上层的平整度。构造物两头接茬处拌和细集料(用热沥青或改性乳化沥青均可)进行找平、压实,三米直尺检验。(3)对钻芯取样的洞坑在铺筑前要回填夯实。(4)铺筑前再清扫一次,无杂物和小石子等,其后施工放线,准备铺筑。3.3施工机械设备1)沥青拌和设备必须采用间歇式拌和机,拌和能力300T/h(4000型拌和楼)以上,配备温度控制系统、二次筛分及计量系统、二次除尘设施、至少6个冷料仓、5个热料仓、热拌混合料储存仓。计量系统全程称量时显示计量误差不超过1%。在拌和过程中,定期对拌和楼的计量和测温进行校核,每天用拌和总量检验各种材料的配比和油石比的误差。2)运输混合料的车辆采用大于25T以上吨位的自卸汽车,数量随生产能力、运距、摊铺能力等综合确定,保证在开铺前工地现场有5辆等待卸料车,开铺后至少有4台卸料车等候,以形成不断的供料车流。3)每个摊铺段配二台同型号摊铺机梯队作业,摊铺机型号及新旧程度一致,且新旧程度不低于90%。配备自动找平装置和摊铺厚度调节装置,可加热的振动烫平板或振动夯等初步压实装置,为减小沥青混合料离析,在螺旋布料器挡板下方加设挡板。摊铺改性沥青混合料,采用非接触式平衡梁装置。预压密度不小于85%。控制好摊铺速度,匀速摊铺。4)压实机械包括4台13T以上双钢轮压路机和3台26T以上轮胎压路机,必须在紧跟、匀速、高频、低幅原则下,保证压实度和平整度同时满足要求。每个作业面还需配1台的小型振动压路机具,对路面无法用大压路机碾压的边角部位进行补压。每个作业面配压路机数量见表3.1。表3.1每个作业面压路机质量数量表工艺阶段名称质量数量初压双驱双钢振动压路机静质量≥13T2台复压轮胎压路机静质量≥30T3台终压双钢振压路机静质量≥13T2台桥面压实双钢振荡路机静质量≥8T2台边角小型振动压路机静质量≥2T1台5)路面洒水车2辆和必要的洁扫设备。6)隧道内铺筑的照明和排风设备,以及施工人员的必要防护设备与措施(包括小型发电机组)。7)通讯联络设施。3.4沥青混合料的拌和混合料的拌和是路面质量的关键工序之一,要严格控制。混合料的配合比必须是经过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证阶段后批准确定的配合比。施工拌和过程中不得随意改变。在正式生产前,或因故中断生产一段时间后再进行生产时,均应对指定配合比进行试拌,以确定不同矿料和沥青的用量,以及混合料实际拌和时间。拌和机筛网与矿料规格相匹配。不同的级配必须配置不同的筛孔组合(见表3.2)。这项工作在拌和混合料前要事先做好。表3.2间隙式拌和机用振动筛的等效筛孔标准筛孔(mm)2.364.759.5161926.531.537.5振动筛孔(mm)3/46/71119223033/3537.5严格控制最大粒径、4.75mm、2.36mm和0.075mm等关键粒径的比例。拌和时间由试拌确定,以沥青均匀裹覆集料为度,一般每盘不少于45秒(其中干拌5~10秒),改性沥青不少于50秒,拌和温度要严格控制在要求范围。SMA混合料拌和应增加纤维添加设备,拌和加料流程见图3.1,拌和时间,骨料进入拌锅的同时,纤维也进入拌锅,并开始干拌,5~10秒后沥青、矿粉进入拌锅,8~10秒沥青、矿粉加完(矿粉添加时应延时2~3秒),同时拌和计时开始。从加集料到拌和计时开始20~25秒,湿拌40~45秒,生产周期为60~65秒。③①①②图3.1SMA混合料拌和流程图矿粉骨料木质素拌缸沥青拌和出厂的沥青混合料逐车检验温度,记录出厂的时间,设专人签发运料单。温度超标视为废料处理。使用改性沥青时,随时检查沥青泵、管道、计量器是否受堵,堵塞时及时停机清洗。生产改性沥青混合料时,按该类改性剂或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,通过试验研究确定。改性沥青混合料宜随拌随用,若因生产或其它原因需要短时间贮存时,贮存时间不宜超过8h,贮存期间温降不能超过10℃改性沥青混合料在正式生产过程中,严格按照配料单进料和拌和,拌和好的成品热料均匀一致,无花白。粗细料分离或结团成块等现象,对以下不合格的成品料禁止出厂:1)混合料出厂温度超过195℃或低于1652)有成团、无油或少油或多油现象;3)夹带有较多杂物或发生计量严重不准现象;4)有极为严重的分层离析现象;改性沥青混合料的拌制与同标号的普通沥青混合料要求各温度提高10℃—20改性沥青混合料贮存仓要贮存一定混合料,装车不能随拌随装,一次装满一车为宜,贮存仓要有自动保温设备,设置恒温保温。当日拌制好的混合料当日铺完,不宜在贮存仓贮存。沥青混合料的取样:用特制的取样器在拌和机放料口的下方取样,分三次取,拌和均匀后,按四分法取样至需要数量。取样时施工单位、监理单位同时取样,保证数据的可比性。3.5混合料的运输1)运输车用25T吨位的车辆,但不得超载。行驶在路面上不得急刹车或急弯掉头,防止透层、封层损伤。运输道路畅通,危险地段设警示标志,窄路段有避车道。2)运输车四周与顶部必须采用双层帆布夹一层棉被进行包裹和覆盖,以减少混合料在运输中的温度损失。车厢中部留测温孔。车内清洁,第一次使用要涂刷隔离剂,每日班后清理。运料车进入摊铺现场,轮胎上不得占有泥土等赃物,污染路面。沥青混合料在摊铺点凭运料单接收,若温度不符合施工要求或结块、雨淋的不得铺筑。3)运料车装料时,须前后移动运料车,以便消除粗细料的离析现象。车辆前后移动,一车料最少分三次装载(即以“前-后-中”的次序),对于大型运料车,可分多次装载,以减少混合料离析,装好后加盖不透水布加棉被,未加盖者,或盖不严者一律作废弃处理。覆盖前测量出厂温度是否符合规定值,普通沥青混合料低于150℃或高于185℃作废弃处理,SBS改性沥青混合料低于14)改性沥青混合料的运输尽量缩短运输时间,故必须维护好便道,提高运输车辆的速度,车辆的数量与摊铺机的数量、摊铺能力、运输距离相适应,在摊铺机前形成一个不间断的供料车流。3.6混合料的摊铺1)沥青路面各层混合料的铺筑,必须采用摊铺机全幅内双机或三机联铺的铺筑方式。摊铺机结构参数或运行参数必须相等,摊铺机成梯队同步摊铺,为消除纵向接缝,采用全路幅摊铺。2)摊铺机工作时必须缓慢,匀速,连续不间断的摊铺,不得随意变速或中途停顿,以提高平整度和减少混合料的离析。下面层采用钢丝绳引导的高程控制方式,但厚度不得小于设计厚度,中、上面层采用平衡梁控制摊铺厚度的方式,为提高平整度,平衡梁长度不小于16m;为确保厚度、平整度的均匀摊铺质量,摊铺速度从开始至结束始终保持等速,摊铺过程中不允许随意变换速度或中途停顿,要求摊铺机每班作业前将烫平板预热,温度不低于100℃,就位等待;两机前后错开小于10m的梯队作业,同步摊铺,两机铺要有30-60cm的搭接;上下层搭接横缝位置不小于1.0m,纵缝错开15cm(热接)或30-40cm(冷接);摊铺速度下面层宜控制在1.5-2.5m/min,上、中面层宜控制在1.5-2.2m/min;摊铺温度普通沥青混合料不低于130℃,改性混合料不低于1603)摊铺混合料之前,对下承层顶面清扫干净,经严格检查合格后,方可进行摊铺作业。4)改性沥青混合料粘度高,摊铺温度高,摊铺阻力大,机械易损伤,因此摊铺机至少保证一台备用。5)为保证各层摊铺表面平整、厚度均匀、符合纵横坡度要求,在每次摊铺前设置足够的基准控制线,并仔细调整摊铺机熨平板角度和坡度以及自动控制系统。凡接触沥青混合料的机具表面,均要涂刷隔离剂,以免粘附粒料。6)摊铺机在摊铺过程中必须做到宁可料车等摊铺,不能摊铺等料车。7)合理使用转运车,运输车将混合料倒入转运车后,经充分搅拌后在输入摊铺机受料斗。注意转运车的输入量同摊铺机的输出量应大致供求平衡,避免供求不平衡造成离析;8)摊铺机摊铺时熨平板振动器采用高频低幅,熨平板振动器的调整主要依据摊铺的厚度和密实度来确定,一般情况下摊铺厚度大,密实度要求高,采用较大振幅。根据摊铺层厚度、宽度、摊铺速度,调整刮料板的开度,保证螺旋送料器处混合料的压力稳定,压力大(即熨平板前堆料多),压力小(即熨平板前堆料少),都会使厚度增加或减少,降低平整度。9)提高初始压实度和松铺表面的平整度,降低松铺系数;摊铺机螺旋送料器不间断地转动,两侧保持有不少于送料高度2/3的混合料,使摊铺机全幅面不发生离析。10)如因操作摊铺机不当或因自动找平装置问题而出现摊铺表面不平或坡度变化时,立即停止摊铺,至查找出原因为止,如果这种处理使表面纹理及平整度未能达到要求,则该段面层予以废除,摊铺新料。11)新铺混合料层的异常现象:=1\*GB3①摊铺层表面如出现或长或短小沟,混合料中可能有超粒经颗粒,原因是拌和楼筛网有破损或周边有较大空隙,须及时通知拌和厂处理。=2\*GB3②摊铺机后面局部一片或一条带内混合料的大碎石击碎,原因可能是下层平整度不好,要将此铲除,重新铺筑。=3\*GB3③明显的粗颗粒离析。分析离析的原因,在各个环节消除。条带离析,有时只一条,有时可能2—3条以上,主要是摊铺机的螺旋分料器和熨平板安装不协调,或与螺旋送料器固定杆有关。要及时检修进行调整。另外,由于改性沥青混合料的粘度很大,故对其施工温度有特殊要求。改性沥青混合料比普通沥青的温度要求高,详细见表3.3。表3.3改性沥青混合料路面的正常施工温度范围(℃)工序使用改性沥青测量部位SBS沥青加热温度160-165沥青加热罐集料加热温度190-210热料提升斗成品改性沥青加热最高温度175改性沥青加热罐混合料出厂温度170-185运料车混合料最高温度(废弃温度)不高于190运料车混合料贮存温度降低不超过10贮料仓及运料车摊铺温度不低于160摊铺机初压温度不低于150碾压层内部复压温度不低于130碾压层内部终压温度不低于120碾压层内部开放交通温度不高于50路面内部或表面3.7沥青路面的压实成型3.7.1沥青路面压实一般要求混合料的压实是路面质量的关键环节,直接影响到压实度和平整度技术要求。要求有合理的工艺和合理的机械组合方式,得到良好的压实效果。碾压分为三个阶段,即初压、复压和终压。初压:要紧跟摊铺机后碾压,尽量保持较短的初压区长度,以使表面尽快压实减少热量损失。初压不少于1-2遍。复压:紧跟初压区,不得停顿,一般碾压区不超过60m。每台压路机要全幅碾压(1/3-1/2轮宽重叠),不少于4-6遍,在规定温度内直至压实到标准,要防止漏压或不同部位压实度的不均匀。终压:采用双钢轮压路机全幅碾压2遍,消除轮印为止。终压温度:普通沥青不低于90℃,改性沥青不低于120改性沥青混合料的碾压要特别注意“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。3.7.2沥青路面压实注意事项(1)改性沥青混合料的压实根据路面宽度、厚度,改性沥青与混合料类型,混合料温度,气温,拌和、运输、摊铺能力等条件综合确定压路机数量、质量、类型以及压路机的组合、编队等。在初压和复压过程中,宜采用同类压路机并列成梯队压实,不宜采用首尾相接的纵列方式。(2)完成摊铺和刮平后立即进行检查,对厚度、平整度、路拱及温度不合格之处及时进行调整,随后按铺筑试验所确定的压实设备的组合及程序进行充分、均匀地压实。(3)采用振动压路机压实沥青混合料路面时,碾压纵向由低边向高边慢速均匀地进行。相邻碾压至少重叠宽度为:双轮300mm,三轮为后轮宽度的二分之一。碾压时,压路机不得中途停留、转向或制动。当压路机来回交替碾压时,前后两次停留地点相距10m以上,并驶出压实起始线3m以外。(4)压路机碾压速度的选择要根据压路机本身的能力、压实厚度、在压路机队列中的位置等确定压实分初压、复压和终压。压路机碾压的适宜速度宜符合表3.4规定。表3.4压路机碾压速度(km/h)碾压阶段初压复压终压压路机类型11~13T双钢轮振动压路机静压1.5~2.5振动3~4静压2~36~8T双钢轮振荡压路机静压1.5~2.5振动3~42~325T轮胎压路机/3.5~4.54~6(5)碾压的程序选用较重的双钢轮压路机在较高的温度下紧跟在摊铺机后碾压,压实效果较佳。采用振动压路机碾压时,压路机的振动频率、振幅大小与路面铺筑厚度协调,厚度较薄时宜采用高频低振幅,同时遍数不要太多。=1\*GB3①初压(稳压)。初压宜用双钢轮振动压路机,前进静压,后退振压。初压2-3遍,初压必须紧跟摊铺机,尽快完成,要求初压必须有两台双钢轮压路机。=2\*GB3②复压(压实)。这是达到压实度要求的完成阶段。首先用双钢轮振动压路机紧跟初压压路机振压2-4遍,其次紧跟25T以上胶轮压路机静压4-6遍。=3\*GB3③终压(收面)。用双钢轮压路机紧跟静压2遍以上,以无轮迹为准。=4\*GB3④在碾压过程中最好不要分段碾压,紧跟摊铺机后碾压、返折,随摊铺机向前,压路机折返点向前移动,成阶梯形。既保证碾压温度、压实度,又不影响平整度。=5\*GB3⑤各阶段碾压遍数,根据试验路段确定遍数据为准。(6)要严格控制从摊铺至碾压结束间的时间,这是保证压实度、平整度的重要条件,要在20分—30分钟内完成,气温低选低限,气温高选高限。在低温条件下进行碾压施工时,要根据混合料的温度和降温速率掌握好碾压时间,改性沥青混合料在混合料温度降到120℃(7)压路机不得停留在温度高于70℃(8)当沥青混合料路面由于在碾压过程中操作不当而造成损坏,或达不到要求时,铲除并分析原因,采取措施纠正。压实时,若接缝处(包括纵缝、横缝或因其他原因而形成的施工缝)的混合料温度已不能满足压实温度要求,采用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度,再压实到无缝迹为止。碾压时顺缝方向搭接30cm左右碾压。(9)SMA路面碾压时应采用双钢轮同震荡压路机共同组合完成。(10)所有机械都必须连续稳定地作业,尽量避免人工整修;所有机械不得在未冷却结硬的路面上停留;所有机械从作业一开始,不得停机休息,直到施工结束。3.8接缝的处理中、下层采用自然碾压的斜接缝,施工时一定要将接缝处理好,达到密实、平顺,没有明显的接缝离析情况。并随时用3米直尺进行检查。冷接挖除松散部分,并涂以粘层油,使新铺的热料能很好的结合。3.8.1纵向缝(1)当采用两台摊铺机成并列梯队方式进行摊铺作业时,纵向接缝采用热接缝,两台摊铺机相距宜为5m~10m,整平板设置在同一水平。(2)当不得不采用冷接时宜采用平接缝。平接缝:施工时采用挡板或施工后用切割机切齐可形成平接缝。自然缝:在施工中自然形成的缝,若具有较整齐的边时可以不切割直接采用,但要清除松散的混合料,若混合料未受污染可以不涂粘层油。自然缝宜通过试验段试验确定施工方法,并严格控制搭接材料的数量。(3)摊铺前切缝涂上粘层油;摊铺时,搭接宽度不大于10cm;新铺层的厚度通过松铺系数计算获得。(4)当摊铺搭接宽度合适时,可将搭接部分新摊铺的热混合料回推,在缝边形成一小的凸脊形。如果搭接材料过多,则直接用平头铲沿缝边刮齐,刮掉的多余混合料废弃,不得抛撒于尚未压实的热混合料上。3.8.2横向缝(1)由于工作中断,摊铺混合料的末端已经冷却,则在第二天恢复工作时,按横接缝处理。横向接缝采用平接缝,宜在当天施工结束后挖除、清扫、成缝。(2)接续摊铺前先用直尺检查接缝处已压实的路面,如果不平整、厚度不符合要求时,用锯缝机切缝,切除后再摊铺新的混合料。(3)横向缝接先涂一层沥青使前后两部分粘接好,摊铺前熨平扳充分预热。接缝粘结紧密,压实充分,连接平整。(4)重新开始摊铺前,在摊铺机的熨平板下放置起始垫板;垫板的厚度等于混合料松铺厚度与已压实路面厚度之差,其长度超过整平板的前后边距。(5)横向接缝处摊铺混合料后先清缝,然后检查新摊铺的混合料松铺厚度是否合适。清缝时不得向新铺混合料方向过分推刮。(6)横向接缝碾压时先按垂直车道方向沿接缝进行,并在路面纵向边处放置帆布或土工布,其长度要足够压路机驶离碾压区。如果因为施工现场限制或相邻车道不能中断交通时,也可沿纵向碾压,但要在摊铺机驶离接缝后尽快进行,且不得在接缝处转向。3.9气候条件1)改性沥青混合料的摊铺避免在雨季进行。当路面滞水时,暂停施工,并及时清除积水,使之干燥后方可继续作业。2)一般正常施工气温宜在15℃以上,当施工气温低于10℃时,停止摊铺,或摊铺时采取增温措施;当气温下降到3)未经压实即遭雨淋的改性沥青混合料全部清除,更换新料。

第四章质量检测沥青路面施工技术要求高,工艺复杂,因此,管理是不可忽视的重要环节,必须进行严格的科学管理,才能保证路面的施工质量,从料源到路面施工过程各项工艺中都要高标准、严要求,从领导到全体职工,各负其责,落到实处。4.1监理检测监理人员要坚持独立公正的原则,严格监理、秉公办事、热情服务,实行全天候、全方位、全过程的监理。并按期上报质量检查日报。4.1.1开工监理要点(1)审核施工单位上报的沥青面层开工报告;(2)审查和复核施工单位上报的目标配合比设计和生产配合比设计报告;(3)对拌和楼堆放场地的硬化检查,对各种原材料必须认真取样、试验、审定及验收;(4)检查施工机械及试验检测仪器的状态和到位情况,以及施工人员的到位情况及资质水平;(5)做好测量与放样复核工作,对高程、中线、导线点、水准点的复核;(6)对照有关质量、进度的要求认真审核并检查技术方案、施工组织、进度计划、质量保证体系和各种规章制度。4.1.2前场旁站监理(1)施工前准备检查:下承层清洗检查、基层裂缝处理检测、粘层油洒布检查、横向接缝检查、路缘石铺筑及乳化沥青涂刷检查、找平导线检查等;(2)混合料检测:运料车的覆盖毡布、目测混合料的花白料、油石比、集料级配;(3)施工温度检测:运输、摊铺和碾压温度等;(4)施工工艺检测:开始摊铺接缝的平整度、摊铺机的不停机连续性、摊铺的纵向热接缝效果、摊铺的离析、碾压的推移、碾压的微裂缝等;(5)压实度和空隙率检测:核子仪或取芯跟踪检测;4.1.3后场旁站监理(1)原材料检查:每天巡视一遍原材料堆场检查含泥量、杂岩含量、堆放情况等。对每天进场的材料的检查。装载机装料不得铲起泥土等。(2)拌和检查:拌和温度、拌和时间、拌和楼打印、除尘粉尘的废弃、生产配合比的调试、花白料等异常现象等。4.1.4试验室监理(1)原材料试验:重点检查集料的含泥量、砂当量、粘附性,重点检查沥青的软化点、改性沥青离析。(2)后场试验:重点检查级配、油石比、马歇尔密度、最大理论密度、空隙率等;(3)前场试验:重点检查压实度、厚度等;(4)动态质量管理:资料的收集与数据分析与管理;(5)施工监理质量日报的填报。4.2质量检测沥青路面面层施工质量要求与检测频率(表4.1)如下。表4.1沥青路面面层施工质量要求与检测频率项目指标质量要求检测频率集料集料级配及密度掌握集合料级配及密度的波动情况每1~2日1次热仓集料级配及密度基质沥青针入度,25℃,(0.1mm60-80/80-100每日一次延度,15℃/10100/25软化点,(℃)>46/45改性沥青针入度,25℃,(0.1mm50~70每日一次延度,5℃≥30软化点,(℃)≥75粘度2.0~3施工温度出料、摊铺、压实温度(℃)符合要求每日例行厂拌混合料集料级配筛孔(mm)通过率(%)与设计值偏差每日2-5次/AC-13AC-20ATB-30每日2-3次>4.75mm±4±5±54.75mm±3±4±4≤2.36mm±2±3±30.075±1±1±1马歇尔试件指标沥青含量(%)与设计偏差±0.2每日2-3次VMA(%)≥16.5≥13.0≥11.5每日2-3组VV(%)4±14±14±1VFA(%)75-8565-7555-70稳定度(KN)≥8.0≥10.0≥15.0流值(0.1mm)改性20-50沥青20-40理论最大密度实测纪录每日完工路面外观检查记录有无离析、油斑、泛油、麻面等缺陷出现每日例行压实度及芯样≥理论最大密度94%每日6-10次马歇尔密度的98%原位孔隙率<6%厚度(芯样)与设计的允许偏差10%平整度连续平整度标准差小于设计值一段完工后5m直尺最大间隙≤3mm渗水系数ml/min满足设计要求同芯样位置构造深度mm0.7(上面层)一段完工后连续式平整度仪的平整度标准:下面层不大于1.2mm,中面层不大于1.0mm,上面层不大于0.7mm。接缝处5m直尺最大间隙:中、下面层不超过5mm,上面层不超过3mm。纵断高程±10mm,横坡±0.3%。压实度采用双指标控制,下面层ATB-30混合料要求压实度为理论最大密度的93%以上,或路面原位孔隙率小于7%,压实度相当于马歇尔试件密度的98%以上。上面层SMA-13、中面层AC-20混合料要求压实度为理论最大密度的94%以上,或路面原位孔隙率6%以下,压实度相当于马歇尔试件密度的98%以上。路面渗水系数要求下面层不大于120ml/min、中上面层不大于50ml/min,这样既可保证路面基本不渗水,且具有良好的高温抗车辙性。改性沥青路面的施工与质量管理,除要求各工序间温度比普通沥青路面施工各工序间温度高外,其余基本相同。因此,在施工中特别注意保温,注意工序间的衔接紧凑,尽量减少温度损失。只要在规定的温度内完成各工序,质量是有保证的。改性沥青路面施工质量管理与检测频率按国家或部委规定的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)和《公路工程施工监理规范》(JTJ077)执行。4.3质量动态管理实行目标质量动态管理方式,主要以压实度、平整度、厚度、孔隙率、油石比、关键筛孔为内容。对试验结果和施工进度以图表的形式建立质量动态波动图,便于宏观地发现问题并及时调整。4.3.1检测指标波动图和直方图对重要的试验检测项目绘制波动图和直方图,进行质量动态管理控制。当某一指标超出允许范围时,即施工不合格要分析原因,并对施工路段进行处理。动态管理项目包括:油石比、空隙率、级配、压实度、现场空隙和厚度。4.3.2总量检测控制利用沥青拌和厂打印结果复核试验检测结果,进行总量检测控制。(1)利用沥青拌和厂当天生产的混合料总量与实际铺筑的面积计算平均厚度,复核取芯厚度的准确性,并进行总量检测和厚度复核与总量控制。(2)利用沥青拌和厂当天生产的混合料总量与所用沥青总量平均油石比,复核实测油石比的准确性,进行总量检测和油石比复核与总量控制。(3)利用沥青拌和厂当天所用沥青总量和矿粉总量之比计算粉胶比,复核0.075mm通过率,进行粉胶比复核与总量控制。(4)要在不同阶段统计全线所用沥青总量,与沥青供应商的进场总量进行比较,宏观上防止沥青供应以次充好。参考文献

沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)

公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTGE20-2011)

公路工程集料试验规程(JTGE42-2005)

公路工程评定标准(JTGF80-2004)

目录第一章总则 -2-

第二章配合比设计 -3-HYPERLINK\l"_

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