玄武巖纖維瀝青混凝土低溫環(huán)境施工關鍵技術

《市政道路玄武巖纖維瀝青混凝土低溫環(huán)境施工工法》關鍵技術鑒定資料目錄提出問題的背景. 工法特點適用范圍工藝原理及關鍵技術施工工藝流程及操作要點材料、機具及勞動力組織質量控制安全措施環(huán)保措施效益分析應用實例Part1提出問題的背景1、提出問題的背景

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，道路規(guī)劃不完善、設施投入滯后、市區(qū)路網(wǎng)結構不合理等問題引起的交通擁堵，給社會經(jīng)濟發(fā)展造成很大損失，給居民工作生活造成極大不便，為解決日益加劇的人、車、路矛盾，城市交通設施和道路改造投入不斷加大，根據(jù)工程的緊迫性，公路施工不同程度地與不符合規(guī)范要求的惡劣氣候環(huán)境相抵觸，因此，如何在低溫多風的秋冬季節(jié)氣候下保證工程質量順利施工，保障建好的公路瀝青路面能夠適應現(xiàn)代交通高速、重載、大流量的特點，在通車后不出現(xiàn)早期破損嚴重、使用壽命不足、表面性能低下、車轍和開裂嚴重等質量問題，是擺在廣大市政建設者面前一個難題，也是目前公路建設發(fā)展和交通狀況所需要的。由XX集團XX公司承建的XX路互通立交工程，作為太原市騰飛的重點民生工程，主線高架橋全長3.69公里，瀝青路面面積15萬m2，道路面層采用SMA-16改性瀝青馬蹄脂碎石混合料。市政府要求在2013年11月中旬XX主線全線通車，進入11月后，太原市氣候寒冷干燥、多大風天氣，為了完成市政府的囑托和全市人民的翹首企盼，施工單位在工期緊、施工組織難、質量標準高、氣候環(huán)境條件差的困難條件下，使用本施工技術進行XX主線SMA-16改性瀝青混凝土路面磨耗層施工，經(jīng)過精心部署，科學施工，保質保量完成了工期目標，經(jīng)試驗檢測和一段時間的使用驗證，其路面有優(yōu)良的使用品質和服務性能，從而證明了該技術的安全性和可行性，解決了低溫道路工程施工中的又一難題，達到了良好的預期效果。Part2工法特點52、工法特點運用該施工技術進行SMA瀝青混凝土路面磨耗層施工，施工方便，可大幅提高瀝青混凝土的使用性能，延長道路使用壽命，保證在低溫多風惡劣氣候條件下的施工質量要求，滿足城市交通樞紐的路面要求。Part3適用范圍7適用于低溫多風環(huán)境下進行SMA瀝青混凝土路面磨耗層施工，室外環(huán)境溫度在-5℃以上。3、適用范圍Part4工藝原理及關鍵技術9通過工程與試驗研究相結合的方法，在SMA瀝青混凝土中添加纖維、優(yōu)化配合比改善瀝青混凝土特性，采用對原材料預加熱、加強拌合、運輸保溫、對路面磨耗層下臥層表面熱風預熱提高環(huán)境溫度，改進碾壓方法等措施，充分保證SMA纖維瀝青混凝土路面磨耗層在低溫多風環(huán)境下優(yōu)良的施工質量。4、工藝原理及關鍵技術核心10Part5施施工工藝流流程及操作作要點115.1施工工藝流流程5、施工工工藝流程及及操作要點點施工準備工藝研究試試驗配合比確定定基層處理粘層施工目標配合比比確定施工配合比比確定纖維瀝青混混凝土拌合合改善環(huán)境溫溫度，保證證施工溫度度和破乳速速度溫度控制進行拌合料料預熱在施工全過過程有效控控制施工溫溫度一圍二熱三三計劃根據(jù)氣候計計劃施工粘度小，低低溫性能好好攤鋪碾壓加強圍護蓄蓄熱大面積施工工熱風機熱風風加熱建立全面質質量管理體體系，動態(tài)態(tài)跟蹤控制制，制定切切實可行的的技術措施施，加強后后勤保障和和材料控制制，保障關關鍵設備投投入優(yōu)化原有施施工方案，，確定關鍵鍵施工控制制點運輸試驗段分析析總結選拌和方式式、纖維類類型和用量量、瀝青用用量、成型型溫度、礦礦料級配五五個因素按按照試驗規(guī)規(guī)程分別進進行多指標標正交車轍轍試驗和低低溫小梁三三分點加載載試驗確定定最佳纖維維摻合量。。5.2.1施工準準備5.2施施工要要點（1）建建立全面質質量管理體體系，根據(jù)據(jù)工程實際際情況編寫寫質量目標標和保證措措施，從施施工準備、、配合比設設計、試驗驗段施工、、大面積施施工全過程程進行動態(tài)態(tài)跟蹤控制制，用質量量控制系統(tǒng)統(tǒng)方法在施施工中不斷斷評價、驗驗證、糾偏偏，不斷修修正和優(yōu)化化施工方案案，使其能能很好滿足足在低溫多多風的環(huán)境境下進行SMA路面面磨耗層施施工，確保保優(yōu)良的施施工質量。。（2）根據(jù)據(jù)總體施工工計劃，制制定切實可可行的技術術措施，以以網(wǎng)絡技術術組織控制制各工序作作業(yè)關系和和時間。切切實提高對對低溫下施施工質量的的重視程度度，全面落落實各級質質量管理責責任制。（3）加強強后勤保障障及材料供供應，施工工前，應考考察了解運運輸線路，，確定合理理運輸方案案，并報送送建設單位位協(xié)調交警警等部門，，取得其支支持，避免免停工待料料。在施工工現(xiàn)場和拌拌合站設置置聯(lián)絡組，，做到專人人指揮，統(tǒng)統(tǒng)一調度，，做到定量量、定時、、定車組織織供應，及及時供料。。（4）保證證施工工期期的關鍵設設備投入，，加大設備備的投入，，采用分區(qū)區(qū)、分段布布置攤鋪機機，減少干干擾，發(fā)揮揮機械效率率。提高人人員和設備備的工作效效率，做到到緊湊有序序，用之即即進，工完完即出。充分做好前期準備工作5.2.2工藝研研究5.2施施工要要點——添加纖維，，可提高瀝瀝青混凝土土的物理特特性選用和集料料屬于同一一種材料的的玄武巖纖纖維，它具具有天性的的與瀝青混混凝土的親親和力和耐耐堿性，耐耐低溫性能能強，耐久久抗老化，，更有效地地參與礦料料和瀝青混混合料之間間的結合。。怎樣提高瀝青混凝土使用性能5.2.2目標配配合比設計計5.2施施工要點點選拌和方式式、纖維類類型和用量量、瀝青用用量、成型型溫度、礦礦料級配五五個因素按按照《公路路工程瀝青青及瀝青混混合料試驗驗規(guī)程》分分別進行多多指標正交交車轍試驗驗和低溫小小梁三分點點加載試驗驗。添加玄武巖礦物纖維按照拌合站站提供的生生產拌合時時間結合實實驗室提供供的資料，，選擇纖維維瀝青混合合料的拌和和方式與成成型溫度選用不同纖纖維及拌合合用量初選油石比比，間隔差差異試驗以4.75mm通過過率為關鍵鍵性篩孔，，設置三種種級配根據(jù)五大因因素進行多多指標正交交試驗初選纖維瀝瀝青混凝土土油石比進進行瀝青各各指標試驗驗綜合纖維、、油石比、、礦料級配配對瀝青混混合料高低低溫性能的的影響、易易拌和性，，宜采用油油石比為5.7%,摻量為0.4%、、13μm/4.5mm、膨膨化處理的的GBF101玄武武巖纖維，，對應參數(shù)數(shù)為毛體積積密度為2.486，VV=3.7，，VMA(%)=17.2，，VFA(%)=78.4%。5.2.3施施工配合比比設計對目標配合合比驗證根據(jù)目標配配合比設計計的各種礦礦料摻配比比例確定各各冷料倉的的供料比例例、進料速速度。取4個熱料料倉混合料料進行篩分分，制作試試件進行試試驗，最終終確定生產產配合比的的最佳瀝青青用量5.7%。供供拌和機控控制室使用用。經(jīng)過試驗，，與目標配配合比混合合料參數(shù)有有很好的一一致性，可可用于指導導試驗段的的施工。5.2施施工要點車轍試驗小梁三分點點加載試驗驗165.2.4基層處處理5.2施施工要要點（1）驗收收下面層(本工程所所用為厚6cm的的AC-20SBS粗粒粒式瀝青混混合料)平平整度應應符合設計計要求,超超過時應采采用措施進進行銑刨磨磨的加工,對超出較較多的地段段或面積較較大時,可可采用原結結構AC-20所所用瀝青混混合料找補補,碾壓成成型。（2）封鎖鎖交通，使使下面層免免受污染，，平整度達達到要求后后,施工前前提前2-3天清掃掃、吹風，，使下面層層保證干凈凈、清潔、、無污染，，當有沾粘粘的土塊時時用水刷凈凈，待表面面干燥后澆澆灑。（3）攤鋪鋪前對下面面層進行覆覆蓋保溫、、防潮，做做到其表面面干燥、無無結凍。有效保證基層質量5.2.5粘層層施工5.2施施工要要點粘層采用粘粘度較小的的SBS改改性乳化瀝瀝青，使用用前按T0656進進行－5℃℃低溫貯存存穩(wěn)定性試試驗，要求求沒有粗顆顆粒、不結結塊，根據(jù)據(jù)現(xiàn)場情況況適量提高高乳化瀝青青溫度（宜宜為70℃℃），施工工前對下臥臥層和環(huán)境境溫度采用用熱風加熱熱，保證其其正常的施施工溫度和和破乳速度度，當環(huán)境境氣溫低于于10℃、、路面潮濕濕或有大風風時，不安安排澆灑粘粘層瀝青。。粘層油采用用瀝青智能能灑布車，，在攤鋪面面層當天灑布布，按0.3-0.5L/m2的用油油量均勻地灑布改性性乳化瀝青青，路緣石石側用人工工補灑。對澆灑過量量處進行刮刮除，在瀝瀝青碎石表表面局部離析處再再人工補刷刷一層。澆澆灑粘層瀝瀝青后，嚴禁除瀝青青混合料運運輸車外的的其他車輛輛、行人通過，待待粘層完全全破乳后，，方可施工工SMA改性瀝青混混合料。對粘層材料和環(huán)境溫度有效控制5.2.5試拌試試鋪驗證（1）拌合5.2施施工要要點1）通過試試拌確定拌拌和機的上上料速度、、拌和產量量、拌和溫溫度等操作作工藝，為為確?；旌虾狭系陌韬秃唾|量，必必須對攪拌拌設備的參參數(shù)進行適適當?shù)恼{整整，嚴格控控制攪拌時時間，同時時加強試驗驗檢測工作作。2）拌合中中將纖維充充分攪拌、、分散，要要注意瀝青青及纖維從從熱倉觀察察口溢出損損失及因纖纖維未攪拌拌均勻而與與瀝青結團團，影響瀝瀝青混合料料的均勻性性。3）將將各環(huán)節(jié)溫溫度提高5℃～10℃，即礦礦料溫度以225±±5℃為宜宜，瀝青加加熱溫度175℃，，且加熱不宜超超過6h，，當天加熱熱宜當天用用完，以免老化，改改性瀝青混混合料出廠廠溫度為190℃℃，儲料時間不不得超過72h。混混合料廢棄棄溫度為195℃。對材料進行預加熱，提高出廠溫度5.2.5試試拌試鋪驗證（2）運輸5.2施施工要點混合料的運輸主主要注意兩個問問題：纖維瀝青青混凝土料溫和和料的均勻性。。選用噸位不小小于18T的瀝瀝青混合料保溫溫運輸車運輸混混合料，并用三三層棉被或蓬布布嚴密包裹，起起到保溫、防雨雨、避免污染環(huán)環(huán)境的作用。采采用數(shù)字顯示插插入式溫度計檢檢測瀝青混合料料的出廠溫度和和運到現(xiàn)場的溫溫度，瀝青到場場溫度不得低于于180℃。有效控制溫度散失5.2.5試試拌試鋪驗證（3）施工環(huán)境境溫度控制5.2施施工要點對于施工環(huán)境溫溫度控制使用“一圍二熱三計劃劃”的方法，具體措措施和步驟如下下：1）“一圍”-圍護彩鋼鋼板圍護圍護外外側用彩條布把把架子一周全部部圍住，在一定定程度上能夠對對瀝青混凝土起起到防風及保溫溫作用。2）“二熱”-加熱在灑灑布粘層油和攤攤鋪之前使用手手持高溫熱風器器對下面層進行行熱風加熱，以以10m為一段段，做到加熱一一段攤鋪一段。。保證磨耗層下下臥層表面溫度度25℃以上，，周圍環(huán)境溫度度10度以上。。3）“三計劃”-計劃施工作作好預測測、預報工作，，提前作好施工工安排和采取防防范措施。提高施工環(huán)境溫度5.2.5試試拌試鋪驗證（3）攤鋪5.2施施工要點1)卸料過程中中運料汽車應掛掛空檔，靠攤鋪鋪機推動前進，，與攤鋪機配合合好。2）混合合料的攤鋪應采采用兩臺同型號號性能基本一致致的攤鋪機進行行組合梯形攤鋪鋪，攤鋪機應在在攤鋪前要進行行預熱，使熨平平機溫度不低于于150℃。3)攤鋪過程中中，用移動式自自動找平基準裝裝置控制攤鋪厚厚度。4)攤鋪鋪機螺旋布料器器連續(xù)運轉，調調整布料器的速速度使出料連續(xù)續(xù)而緩慢，且使使兩側混合料均均衡，其高度位位于螺旋布料器器2/3處。4）攤鋪時的溫溫度不得低于170℃。提高攤鋪質量及效率5.2.5試試拌試鋪驗證（4）碾壓5.2施施工要點從纖維瀝青混合合料的特性出發(fā)發(fā)，選擇立體的的壓路機選型組組合方式及碾壓壓步驟。恰當選選擇壓路機的大大小、最佳頻率率與振幅是關鍵鍵性前提條件，，同時在保證瀝瀝青混凝土碾壓壓質量的前提下下，選擇最少的的壓路遍數(shù)，提提高工作效率。。初壓時，采用用振動壓路機(關閉振動裝置置)壓兩遍，速速度控制在1．．5～2．0km／h，溫度度控制在160℃左右，終壓壓時，用膠輪壓壓路機壓兩遍，，消除輪跡，形形成平整的壓實實面。終壓溫度度應控制在100℃～120℃，速度控制制在2．5～3．5km／h，碾壓終了溫溫度不低于95℃（規(guī)范規(guī)定定為不低于90℃）?？刂颇雺簻囟群湍雺汗に?.2.5試試拌試鋪驗證（4）碾壓5.2施施工要點1）按照路面攤攤鋪寬度大小，，采用兩組或多多組同類碾壓設設備并列成梯隊隊進行2）由專人負負責指揮協(xié)調各各臺壓路機的碾碾壓路線和碾壓壓遍數(shù)，使攤鋪鋪面在較短的時時期內達到規(guī)定定壓實度3）要要對初壓、復壓壓、終壓段落設設置明顯標志，，便于駕駛員辨辨認。對松鋪厚厚度、碾壓順序序、碾壓遍數(shù)、、碾壓速度及碾碾壓溫度應設專專崗檢查。立體組合碾壓，做好施工組織5.2.5試試拌試鋪驗證（4）碾壓5.2施施工要點對壓路機無法壓壓實的死角、邊邊緣、接頭等，，應采用小型振振動壓路機或手手扶振動夯趁熱熱壓實。對檢查查井邊緣區(qū)域還還應采用振動夯夯板、熱烙鐵補補充壓實。注意細部處理，加強施工質量5.2施施工要點——怎樣在低溫環(huán)境境下確保SMA纖維瀝青混凝凝土路面磨耗層層施工質量試驗段分析總結(一)攤鋪碾壓完成后，對試驗路段SMA抗滑磨耗層的表面外觀進行檢查，同時委托實驗室對試驗段的路表回彈彎沉、路面滲水系數(shù)、路表抗滑性能等技術質量和路用性能指標進行試驗，驗證試驗段纖維瀝青混凝土的鋪裝是否符合規(guī)范要求。(二)對施工記錄、試驗報告，發(fā)生問題、糾偏數(shù)據(jù)等進行系統(tǒng)性收集、整合、分析，復原整個試驗段施工過程，以確定方案的可行性和有效性，驗證安全質量控制管理體系運作的完整性和可靠性，確定關鍵施工點和影響因素，制定有針對性的措施和落實制度。(三)加強現(xiàn)場原材料的進場控制，特別是玄武巖纖維和改性瀝青，保證施工機械和質量檢測儀器在施工期間一般不發(fā)生阻礙施工進度和質量的故障，及時進行完善的瀝青混凝土配合比設計，如材料產地、品種發(fā)生變化，必須重新設計。(四)確保全過程各個工序的施工措施和溫度控制落實到位。(五)嚴格控制壓實各個環(huán)節(jié)，a.壓實溫度碾壓溫度的高低，直接影響瀝青混合料的壓實質量。b.選擇合理的壓實工藝、壓實速度和遍數(shù)。在保證瀝青混合料碾壓質量的前提下，最大限度地提高碾壓的速度，從而減少碾壓遍數(shù)，提高工作效率c.選擇合理的振頻和振幅。振動壓路機的振頻與瀝青混合料的固有頻率應保持一致，在共振效果下，可獲得較好的壓實效果。d.隨時檢查碾壓質量。嚴格控制碾壓質量，層層把關，隨時檢測，當出現(xiàn)問題時，一是立即修正不合格的地方，二是找出問題原因，為下一步施工消除隱患。試驗段驗評合格格后，按照其確確定的施工工藝藝和試驗參數(shù)開開始大規(guī)模路面面纖維瀝青混凝凝土施工。5.2施施工要點——加強PDCA質質量體系循環(huán)試驗控制過過程控制施施工完成后后的路面路面大規(guī)模施工Part6材料、機機具及勞動力組組織286.材料、機具具及勞動力組織織6.1原材料質質量應符合JTGF40-2004《公路路瀝青路面施工工技術規(guī)程》的的相關指標。材材料堆放場地按按照要求進場硬硬化，其中儲料料場地用水泥混混凝土硬化，防防止泥土對材料料污染；各種材材料需按規(guī)格分分隔堆放，堆放放整齊，界限清清楚；細集料采采取鋼筋雨棚防防雨，粗集料篷篷布覆蓋，填料料封存。6.2必須配備備齊全的施工機機械和配件，做做好開工前的保保養(yǎng)、調試和試試機。SMA纖纖維改性瀝青混混合料采用機械械化連續(xù)攤鋪作作業(yè)。為更好的控制SMA改性瀝青青混合料在施工工各階段的質量量，應配備相應應檢驗測量設備備進行質量監(jiān)控控。6.3勞動力必必須保證施工各各個階段的使用用，保證施工的的正常運行。人、材、機充分保證施工需要Part7質量控制制307質量控制本工法施工質量量標準執(zhí)行設計計要求和國家規(guī)規(guī)范《城鎮(zhèn)道路路工程施工與質質量驗收規(guī)范》》CJJ1-2008、《公公路瀝青施工工工法規(guī)范》JTGF40-2004的規(guī)定定。必須符合設計及規(guī)范要求Part8安全措施施328.安全措施本工法遵照《安安全生產法》及及中華人民共和和國行業(yè)標準現(xiàn)現(xiàn)行的《公路工工程施工安全技技術規(guī)程》（JTJ076-95）和其他他國家頒布的有有關安全技術規(guī)規(guī)范和安全操作作規(guī)程辦法的要要求執(zhí)行。安全第一、預防為主Part9環(huán)保措措施349.環(huán)保措施優(yōu)先選用噪聲排排放達標的機械械并做好設備保保養(yǎng)工作，保證證設備正常操作作的同時，使機機械噪音維持在在最低聲級水平平；瀝青混合料料拌和設備采用用有良好的二級級除塵裝置并能能有效地進行除除塵，空氣質量量標準符合當?shù)氐丨h(huán)保部門的要要求；廢棄的粉粉塵和瀝青混合合料存放在指定定地點，粉塵采采用濕排法或經(jīng)經(jīng)常灑水及覆蓋蓋等措施，至指指定地點后按規(guī)規(guī)定集中處理，，做到工完料凈凈場清，防止粉粉塵擴散；加強強對周圍綠化種種植物的保護，，杜絕環(huán)境污染染；運輸瀝青混混合料的車輛有有良好的封閉性性能和覆蓋物，，防止氣體污染染空氣。加強過程管理，避免二次污染Part10效益分分析3610、效益分析析由于在低溫多風風的秋冬季節(jié)氣氣候下，傳統(tǒng)SMA改性瀝青青混凝土路面施施工技術無法保保證在正常施工工下的各項質量量要求，本工法法與傳統(tǒng)施工方方法的優(yōu)勢在于于（1）使用本工工法進行SMA改性瀝青混凝凝土施工，既保保證了在低溫下下良好的施工質質量，又可長久久保持良好的使使用性能，大大大提高了路面的的服務性能和乘乘客的舒適性。。（2）使用本工工法