瀝青溷凝土面層施工工法

高寒地區(qū)瀝青砼路面面層施工工法

宋立立中鐵十三局第四工程處一、前言瀝青砼路面具有表面平整，無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便，且適宜分期修建等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得越來越廣泛應(yīng)用。瀝青混凝土面層作為瀝青路面的一種已成為我國高等級路面的主要型式。由中鐵十三局集團(tuán)第四工程處承建的301國道博克圖至牙克石段A標(biāo)段k187+810.3~k218+000路面工程，全長30.799公里（含長鏈），除越嶺地段3.613公里采用水泥混凝土路面，其余均為瀝青混凝土路面，通過此段公路的施工實踐及理論分析形成了瀝青混凝土面層施工工法。二、工法特點(diǎn)㈠全部機(jī)械化施工，流水化作業(yè)，提高工程進(jìn)度。㈡利用此工法施工，通過對關(guān)鍵技術(shù)的控制，可控制工程質(zhì)量。㈢通過對各道工序進(jìn)行檢測，實現(xiàn)預(yù)期質(zhì)量目標(biāo)。三、適用范圍本工法適用于瀝青混凝土面層的施工。四、施工工藝㈠工藝流程見下頁工藝流程圖㈡關(guān)鍵技術(shù)1、原材料檢驗及應(yīng)用2、混合料配合比選定3、混合料拌制、運(yùn)輸4、混合料攤鋪技術(shù)5、混合料壓實與接縫處理工藝流程圖

原材料選定及試驗混合料配合比設(shè)計配合比審批原材料選定及試驗混合料配合比設(shè)計配合比審批備料細(xì)集料覆蓋測定混合料中各種料的含量正式拌和運(yùn)料控制拌和溫度攤鋪機(jī)攤鋪取樣作實驗初壓、振壓測混合料的溫度振動壓路機(jī)復(fù)壓測混合料溫度壓路機(jī)終壓驗收設(shè)備安裝調(diào)試混合料質(zhì)量復(fù)檢運(yùn)料覆蓋熨平板預(yù)熱檢查壓實度試機(jī)測混合料溫度

㈢原材料檢驗及混合料配合比選定原材料實測項目。（見下表）道路石油瀝青技術(shù)要求

標(biāo)號試驗項目A－140針入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)120～160延度(25,5cm/min)不小于(cm)100軟化點(diǎn)(環(huán)球法)(℃)38~48溶解度(三氯乙烯)不小于(%)99.0蒸發(fā)損失實驗163,5h質(zhì)量損失不大于(%)1針入度比不小于(%)60閃點(diǎn)(coc)不小于(℃)230注:當(dāng)25℃延度達(dá)不到100cm時,如15℃延度不小于100cm,也認(rèn)為是合格的.瀝青面層用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求

指標(biāo)二級公路石料壓碎值不大于(%)30洛杉磯磨耗損失不大于(%)40視密度不小于(t/m3)2.45吸水率不大于(%)3.0對瀝青的粘附性不小于3級堅固性不大于(%)根據(jù)需要進(jìn)行細(xì)長扁平顆粒含量不大于(%)20水洗法<0.075mm顆粒含量不大于(%)1軟石含量不大于(%)5面層用細(xì)集料及填料質(zhì)量技術(shù)要求種類二級公路指標(biāo)中砂視密度不小于2.45t/m3;小于0.075mm顆粒含量不大于5%;細(xì)度模數(shù)Mx3.0~2.3石屑視密度不小于2.45t/m3;小于0.075mm顆粒含量不大于5%礦粉視密度不小于2.45t/m3;含水量不大于1%;親水系數(shù)<1;外觀無團(tuán)粒結(jié)塊2、混合料配合比選定熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計包括目標(biāo)配合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計及生產(chǎn)配合比驗證階段。通過配合比設(shè)計決定瀝青混合料的材料品種，礦料級配及瀝青用量。⑴目標(biāo)配合比設(shè)計按以下步驟進(jìn)行：①根據(jù)路面設(shè)計確定的混合類型選擇目標(biāo)礦料級配。②確定不同規(guī)格粒級礦料的配合比。③根據(jù)所選混合料類型初步擬定目標(biāo)瀝青用量。④采用若干種不同瀝青用量的混合料進(jìn)行馬歇爾實驗，以確定最佳瀝青用量。通常是以初步擬定的目標(biāo)瀝青用量為中值，級差0.5%，采用5種不同的瀝青用量進(jìn)行實驗。⑵生產(chǎn)配合比設(shè)計采用間歇式拌和機(jī)，烘干的熱料經(jīng)過第二次篩分重新分成3-5個不同粒級的集料，分別進(jìn)入拌和機(jī)內(nèi)的熱料倉，各個熱料倉中的集料顆粒組成已不同于冷料倉，因此，需要重新進(jìn)行礦料配合比計算，以確定各個熱料倉集料進(jìn)入拌和室的比例，并檢驗確定最佳瀝青用量，這一過程為生產(chǎn)配合比設(shè)計。⑶生產(chǎn)配合比驗證生產(chǎn)配合比驗證階段也是正式鋪筑瀝青面層之前的試拌試鋪階段，通過試拌試鋪，為正式鋪筑提供經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。具體流程如下頁：

按生產(chǎn)配合比試拌瀝青混合料按生產(chǎn)配合比試拌瀝青混合料拌和溫度拌和時間鋪筑試驗段機(jī)械配合攤鋪速度觀察和檢驗混合料現(xiàn)場評定質(zhì)量馬歇爾試驗抽提和篩分與標(biāo)準(zhǔn)對照碾壓方式、遍數(shù)確定礦料配合比和瀝青用量㈣工藝操作要點(diǎn)1、施工準(zhǔn)備：拌和設(shè)備選型及場地布置，施工準(zhǔn)備，修筑試驗段，2、混合料的拌制、運(yùn)輸⑴材料供給根據(jù)配合比所確定的集料比例調(diào)整各冷料倉向拌和機(jī)供料數(shù)量；由于倉口開啟的大小和皮帶運(yùn)行速度均直接影響冷料倉供料的多少，在實際生產(chǎn)中，一般均根據(jù)集料粗細(xì)和所需的比例固定出料口的開啟度，通過改變傳送皮帶的運(yùn)行速度調(diào)整供料的數(shù)量。并畫出傳送皮帶運(yùn)行速度與供料數(shù)量的關(guān)系曲線，作為調(diào)整供料數(shù)量時設(shè)置皮帶運(yùn)行速度的依據(jù)。⑵試拌對間歇式拌和設(shè)備，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)配合比的要求確定拌制每盤混合料時各熱料倉的出料數(shù)量；瀝青混合料按生產(chǎn)配合比確定的

工藝流程

粒料碎石石屑砂粒料碎石石屑砂結(jié)合料瀝青填料礦料加熱滾筒振動篩大倉中倉小倉總倉瀝青溶池瀝青容器每盤需用量拌和缸拌和制作混合料自卸卡車工地控制出廠溫度抽樣試驗選材

熱油加熱 試驗冷料提升

分別稱量

1分鐘左右

卸入

保溫運(yùn)輸

瀝青用量進(jìn)行試拌，試拌后取樣進(jìn)行馬歇爾試驗和抽提試驗，并將其試驗值與生產(chǎn)配合比試驗結(jié)果進(jìn)行比較，驗證瀝青用量的合理性，必要時可作適當(dāng)調(diào)整；確定適宜的拌和時間及適宜的拌和出廠溫度。⑶拌制根據(jù)配料單進(jìn)料，嚴(yán)格控制各種材料用量及其加熱溫度。拌和后的瀝青混合料應(yīng)均勻一致，無花白、無離析和結(jié)團(tuán)成塊等現(xiàn)象。每班抽樣做瀝青混合料性能、礦料級配組成和瀝青用量檢驗。施工時，每天提前一定時間開始拌和，使混合料貯存于拌和設(shè)備的貯料倉中，以防止施工中由于故障導(dǎo)致攤鋪機(jī)停機(jī)。⑷混合料成品應(yīng)及時運(yùn)往工地。施工前確定攤鋪的具體位置、施工條件、攤鋪能力、運(yùn)輸路線、運(yùn)距和運(yùn)輸時間以及所需混合料的數(shù)量。車輛數(shù)量必須滿足拌和設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)的要求，不致因車輛少而臨時停工。為了精確控制材料，卸料車出廠時應(yīng)用磅秤進(jìn)行稱量。3、瀝青混合料的攤鋪⑴攤鋪前的準(zhǔn)備工作：①準(zhǔn)備下承層：對基層表面存在缺陷進(jìn)行處理后澆灑透層油對基層進(jìn)行養(yǎng)生保護(hù)。②施工放樣：包括平面控制和標(biāo)高控制兩項內(nèi)容。平面控制是定出攤鋪路面的邊線位置。標(biāo)高控制的目的是確定下承層表面高程與原設(shè)計高程的差值，以便在掛線時將瀝青攤鋪層的標(biāo)高糾正到設(shè)計標(biāo)高或者以保證瀝青混合料面層的厚度作為控制。標(biāo)高放樣的原則是不僅要保證瀝青路面總厚度，而且考慮標(biāo)高不超出容許范圍，當(dāng)兩者矛盾時應(yīng)以保證厚度為主。③機(jī)械準(zhǔn)備：作好攤鋪機(jī)與配套設(shè)備的準(zhǔn)備工作；檢查攤鋪機(jī)各工作裝置及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)均處于良好狀態(tài)之后，方允許正式投入施工。⑵攤鋪機(jī)的參數(shù)選擇和調(diào)整攤鋪機(jī)參數(shù)包括結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)兩大部分。在攤鋪作業(yè)前均需對這些參數(shù)進(jìn)行選擇和調(diào)整。結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整包括按工程要求確定并調(diào)整熨平板寬度、拱度、攤鋪厚度3個基本參數(shù)，對分料螺旋的離地高度、分料螺旋與熨平板的距離、刮料板的離地高度、振搗梁行程等進(jìn)行必要的調(diào)整。運(yùn)行參數(shù)主要指攤鋪速度。⑶攤鋪機(jī)作業(yè)。①熨平板加熱。每天開始施工前或停工后再工作時，應(yīng)對熨平板預(yù)熱。其目的是減少熨平板及其附件與混合料的溫差，以防止混合料粘附在熨平板底面上而影響鋪筑質(zhì)量。②攤鋪機(jī)供料機(jī)構(gòu)操作刮板輸送器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度及閘門的開啟度共同影響向攤鋪室的供料量。攤鋪室內(nèi)最恰當(dāng)?shù)幕旌狭狭渴橇隙训母叨绕烬R于或高于螺旋分料器的軸心線，即稍微看見螺旋葉片或剛蓋住葉片為度。料堆的這種高度應(yīng)沿螺旋全長一致，因此要求螺旋的轉(zhuǎn)速配合恰當(dāng)。閘門的最佳開度應(yīng)在保證攤鋪室內(nèi)混合料處于上述的正確料堆高度狀態(tài)下，使刮板輸送器和螺旋分料器在全部時間內(nèi)都能不間歇地持續(xù)工作。為了保持?jǐn)備伿覂?nèi)混合料高度經(jīng)常處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，施工中采用閘門自控系統(tǒng)。③自卸汽車卸料攤鋪過程中，運(yùn)料車應(yīng)在攤鋪機(jī)前10～30cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)，卸料過程中運(yùn)料車掛空擋，靠攤鋪機(jī)推動前進(jìn)。⑷攤鋪方式考慮路面寬度為7.0m，采用單機(jī)全幅攤鋪方式，攤鋪機(jī)作業(yè)時設(shè)專人清掃攤鋪機(jī)前路面，以保證攤鋪機(jī)平穩(wěn)行走，并專人處理螺旋輸料器末端的離析現(xiàn)象。⑸接縫處理施工結(jié)束時，攤鋪機(jī)應(yīng)在接縫近端部約1m處將熨平板稍微抬起駛離現(xiàn)場，用人工將端部混合料鏟齊后再碾壓。然后用3m直尺檢查平整度，并找出表面縱坡或鋪層厚度開始發(fā)生變化的橫斷面，趁尚未冷透時將此端面切成垂直面，并將切縫靠端部一側(cè)已鋪完不符合平整度要求的尾部鏟除，與下次施工時形成平縫連接。在預(yù)先處理好的接縫處要求攤鋪機(jī)第一次布滿料時不前行，用熱料預(yù)熱橫向冷接縫，并用溫度最高的一車料開始攤鋪，這樣有利于提高接縫溫度，也有利于整平壓實接縫處混合料。新鋪面與已鋪的冷鋪面重疊5cm，碾壓前用耙子剔除重疊部分大料，摟回細(xì)料，整平接縫并對齊，趁熱橫向碾壓，壓路機(jī)大部分鋼輪在冷鋪面，新鋪面第一次碾壓15～20cm，以后逐漸展向新鋪面直至全部在新鋪面上為止，再改為縱向碾壓。在碾壓過程中，用3m直尺檢查平整度，低凹處用篩子篩出料彌補(bǔ)，料多時用耙子耙松，去掉多余大料，人工整平后再篩細(xì)料修飾表面，直至平整致密為止。4、混合料的壓實⑴壓實的具體內(nèi)容包括碾壓機(jī)械的選型與組合、壓實溫度、速度、遍數(shù)、壓實方式的確定及特殊路段的壓實。壓實程序分為初壓、復(fù)壓和終壓三道工序。實際生產(chǎn)中，初壓時用12t振動壓路機(jī)靜壓兩遍，初壓溫度為110～130℃，初壓后檢查平整度、路拱，必要時予以修整。如在碾壓時出現(xiàn)推移，可待溫度稍低后再壓；如出現(xiàn)橫向裂紋，應(yīng)檢查原因及時采取措施糾正。復(fù)壓時用12t振動壓路機(jī)和18t輪胎壓路機(jī)配合進(jìn)行，各碾壓2遍至穩(wěn)定和無明顯輪跡，復(fù)壓溫度為90～110℃。終壓時用12t振動壓路機(jī)靜壓2遍，終壓溫度為70～90℃。碾壓時壓路機(jī)應(yīng)由路邊壓向路中，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3～1/2輪寬，并將驅(qū)動輪面向攤鋪機(jī)，碾壓路線及碾壓方向不應(yīng)突然改變而導(dǎo)致混合料產(chǎn)生推移。⑵特殊路段的碾壓彎道或交叉口的碾壓，選用鉸接轉(zhuǎn)向式壓路機(jī)作業(yè)，先從彎道內(nèi)側(cè)開始碾壓。壓實中注意轉(zhuǎn)向同速度相吻合，盡可能用振動碾壓，以減少剪切力。對急彎盡可能采取直線式碾壓，并逐一轉(zhuǎn)換壓道，對缺角處用小型機(jī)具壓實。陡坡碾壓時，先采用輕型壓路機(jī)預(yù)壓，無論上坡還是下坡，壓路機(jī)的從動輪始終朝著攤鋪方向，這樣從動輪起到了預(yù)壓作用，從而使混合料能承受驅(qū)動輪所產(chǎn)生的剪切力。碾壓中壓路機(jī)的啟動、停止、變速要平穩(wěn)，避免速度過高或過低，混合料溫度不宜過高。壓路機(jī)在沒有支撐邊的厚層上碾壓時，離邊緣30～40cm、較薄層時預(yù)留20cm處開始碾壓，這樣能在路邊壓實前形成一條支撐側(cè)面，以減少碾壓時鋪層塌邊。在接下來碾壓留下的未壓部分時，壓路機(jī)每次只能向自由邊緣方向推進(jìn)10cm。

五、機(jī)具設(shè)備301國道機(jī)具設(shè)備表序號機(jī)具名稱數(shù)量備注1LB－1000拌和機(jī)1套間歇式拌和機(jī)2運(yùn)輸車6臺載重量20t3攤鋪機(jī)1臺Titan273/ABG4雙驅(qū)振動壓路機(jī)1臺YZC12t5膠輪壓路機(jī)1臺18t6裝載機(jī)2臺ZL5O7水車1臺六、勞動組織301國道勞動力組織序號工種人數(shù)工作內(nèi)容1控制室2人計量控制2供料12人原材料的輸送3運(yùn)輸8人混合料的運(yùn)輸4攤鋪5人攤鋪并控制松鋪系數(shù)5碾壓6人碾壓成型6試驗人員4人溫度控制、抽樣試驗七、質(zhì)量控制㈠瀝青混合料拌和時間以30～50s為宜，干拌時間不得少于5s。拌和好的混合料色澤均勻一致，無花白料、結(jié)團(tuán)成塊和嚴(yán)重的粗細(xì)集料分離現(xiàn)象。成品混合料在保溫儲存?zhèn)}內(nèi)存放不宜超過72h。㈡混合料運(yùn)輸時應(yīng)用篷布覆蓋以保溫、防雨、防污染。并保證運(yùn)輸能力和運(yùn)距與攤鋪機(jī)的攤鋪速度相匹配。㈢測量記錄瀝青混合料的出廠溫度及成品運(yùn)到施工現(xiàn)場的溫度。㈣取現(xiàn)場攤鋪的混合料進(jìn)行馬歇爾試驗、油石比試驗及抽提后篩分試驗，并記錄好取樣位置與樁號以及瀝青混合料層數(shù)。㈤攤鋪混合料的最低氣溫不低于10℃。㈥隨時檢查混合料的攤鋪溫度、碾壓溫度、碾壓終了溫度。㈦設(shè)法減少施工接縫，注意接縫的施工質(zhì)量，使接縫處面層緊密、平整、順直。㈧路面攤鋪層完全自然冷卻后，混合料表面溫度低于50℃時方可開放交通。需要提前開放交通時需灑水冷卻降低混合料溫度。㈨混合料碾壓成型后，應(yīng)按規(guī)定的檢查項目和檢查頻率檢查瀝青面層的壓實度和壓實厚度。八、安全措施㈠逐級建立安全組織機(jī)構(gòu)，設(shè)立專職安全員。㈡安全教育經(jīng)?；⒅贫然?，并建立安全設(shè)施，提高安全系數(shù)。㈢按施工組織設(shè)計和工藝流程科學(xué)施工。㈣抓好現(xiàn)場安全管理，堅持文明施工，保障人員、機(jī)械和器材的安全。九、綜合效益分析利用此工法施工使瀝青混凝土面層施工規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，機(jī)械組織合理，實現(xiàn)集中流水作業(yè)，提高了工作效率、保證了施工質(zhì)量，其效益非常突出。十、工程實例由中鐵十三局集團(tuán)有限公司第四工程處承建的301國道博－牙段A標(biāo)段，路線全長30.799公里，路面寬7.0米，采用4cm瀝青混