高速公路沥青路面施工质量控制技术.doc
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1、.高速公路沥青路面施工质量控制技术随着近些年来高速公路突飞猛进的发展,尤其沥青路面作为它的重要组成部分得到了较快的发展。由于沥青路面有众多优点,特别是它的多项使用性能有利于高速行车。因此,被大量应用于高等级公路,作为路面结构的主要形式,从力学角度看,由于沥青砼的弹性模量相对较低,故又称为柔性路面;近几年来,由于沥青路面新技术的不断岀现,克服了传统沥青路面温度敏感性强的弱点,使用的范围愈加广泛,结合在工作中的实践与积累,主要从施工角度探索沥青路面质量控制技术。一、热拌沥青混合料种类和一般规定 1、热拌沥青混合料种类热拌沥青混合料适用于各种等级公路的沥青面层。其种类按集料公称最大粒径、矿料级配、空
2、隙率划分,集料规格以方孔筛为准,并见下表:热拌沥青混合料种类混合料类型密级配间断级配开级配半开级配公称最大粒径(mm)最大粒径(mm)沥 青混凝土沥青稳定碎石沥青玛蹄脂碎石混合料排水式沥青磨耗层排水式沥青稳定碎石沥青稳定碎石特粗式ATB-40ATPB-4037.553.0粗粒式ATB-30ATPB-3031.537.5DAC-25ATB-25ATPB-2526.531.5中粒式DAC-20SMA-20AM-2019.026.5DAC-16SMA-16OGFC-16AM-1616.019.0细粒式DAC-13SMA-13OGFC-13AM-1313.216.0DAC-10SMA-10OGFC-1
3、0AM-109.513.2砂粒式DAC-5AM-54.759.5设计空隙率(%)35383418186122、沥青路面集料最大粒径与最小压实层厚度的规定沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大,并应与设计厚度相匹配。除行人道路外,沥青层的压实厚度不宜小于集料最大粒径的2倍。对高速公路和一级公路,密级配沥青混合料的层度不宜小于公称最大粒径的3倍,SMA等嵌挤密实型混合料的层厚不宜小于公称最大粒径的2.5倍,以减少离析,便于施工和压实。3、热拌沥青路面施工工艺和质量控制流程图热拌沥青路面施工工艺和质量控制包括原材料选择与混合料配合比的确定、拌和与运输,摊铺与压实等方面,其施工工艺和质量控制流程见下
4、图所示:原材料比选及试验混合料目标配合比设计目标配合比审批备 料细集料覆盖设备安装调试试 机确定生产配合比混合料试拌和试铺确定施工配合比正式拌和控制拌和温度混合料质量把关运 料测混合料温度运料覆盖测量铺厚度修补局部缺陷摊铺机摊铺 测混合料温度初压、复压、终压检查压实度验 收二、沥青路面施工准备1、路面基层准备阶段质量控制要点铺筑沥青层前,应检查基层或下卧沥青层的质量,并按规定喷洒透层油或粘层油。如发现下卧层沥青已经被泥土杂物污染时,必须清扫干净,方可铺筑沥青混合料。对浮土可一边清扫一边用空气压缩机或森林灭火器吹净;对已经沾附粘住的泥土,可湿润后一边用硬扫帚或电动工具清扫路面,一边用高压水冲洗。
5、新沥青层必须在下卧沥青层的水分充分蒸发干燥,并喷洒粘层油后再铺筑。2、沥青面层原材料准备施工前合理安排各种材料的储罐及堆放场地,各种材料分开贮存,粗细集料均应堆放在硬化的地面上,并有隔墙分隔。对进场的各种材料必须取样进行试验,各种不同规格、不同料场、不同批次的材料应按规定验收,不符合要求的不得使用。经选择确定的材料在施工过程中应保持稳定,不得随意变更。对沥青面层原材料准备工作的基本要求如下: 固定式拌和厂的各种材料都应设置防水雨棚,工程现场的移动式拌和厂采用临时性料场时,露天的场地宜有适当的斜坡和良好的排水设施,细集料宜设置防水雨棚,矿粉和纤维、改性剂等应存放在室内。拌和厂自制矿粉的装置必须安
6、置在室内。 集料的进场和取用宜遵守一定的次序,进料时在整个堆料区逐层向上堆放,以减少离析。取用时装载车依次从底部向上铲料。对固定式拌和厂采用连续式拌和机时,进场的集料宜先行筛分后由皮带运输系统分送到各个料仓。 沥青应根据不同品种和标号分别存放,采用不同的贮存温度,使用前应加热到适宜的温度。桶装沥青宜加盖苫布。 对购置的成品改性沥青,应遵照供应商关于贮存的要求,使用前确认存放后的质量仍然符合技术要求。对需要较长时间贮存的成品改性沥青,贮存温度宜适当降低,并设置循环泵送或搅拌装置以减少离析。固态的天然沥青宜存放在室内。 在现场加工改性沥青时应对改性剂的质量进行检查,确认没有变质,按规定的工艺生产改
7、性沥青。当采用现场改性沥青生产工艺或直接将改性剂投入拌和机生产改性沥青混合料时,改性剂应准确计量。 对进场的各种原材料不得遭受污染。3、施工机具调试与检查 施工前对各种施工机具应做全面检查,应经调试证明处于良好的性能状态,机械数量足够,施工能力配套,关键性重要机械宜有备用设备与配件。4、沥青材料与沥青混合料施工温度石油沥青的贮存温度、加热温度及沥青混合料施工温度应根据沥青标号及粘度、气候条件、铺装层的厚度确定。试验室的试验温度应与施工温度相同。普通沥青混合料的施工温度如下表所示:热拌沥青混合料的施工温度()施 工 工 序石油沥青的标号50号70号90号110号沥青加热温度16017015516
8、5150160145155集料加热温度间隙式拌和机集料加热温度比沥青温度高1030(填料不加热)连续式拌和机集料加热温度比沥青温度高510(填料同时加热)沥青混合料岀厂温度150170145165140160135155混合料贮料仓贮存温度贮料过程中温度降低不超过10混合料废弃温度200195190185运输到现场温度 不低于150145140135摊铺最低温度正常施工140130130125低温施工160150140135开始碾压料内最低温度正常施工135130125120低温施工150145135130碾压终了时的表面最低温度钢轮压路机80706560轮胎压路机85807570振动压路机7
9、5706055开放交通的路表温度 不高于50505045三、沥青混合料的拌制工序质量控制要点1、沥青混合料拌和场应具备的基本条件沥青混合料必须在沥青拌和厂(场、站)采用拌和机械拌制。拌和厂的设置除应符合国家有关环保、消防、安全等规定外,还应具备下列条件: 拌和厂场地空旷、干燥,运输条件良好。材料堆施场地应作硬化处理,厂内道路不得有泥土污染。 沥青应分品种、分标号密闭储存,各种矿料应分隔堆放,不能混杂或遭受污染。 具有良好的排水设施,有可靠的电力供应。 配备有工地试验室,仪器设备能满足施工要求。 固定式拌和站配置有运料车的称重设备(地磅)和自动记录装置。 拌和厂与铺筑工地间的最大运输距离不宜大于
10、30Km。2、沥青混合料拌和设备基本要求 热拌沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。各类拌和机均应有防止矿粉飞散损失的密封及除尘设备,并有检测拌和温度的装置。连续式拌和机所使用的集料必须重新筛分后入库贮存,拌和机应具备根据含水量变化调整矿料上料比例、上料速度、沥青用量的装置。高速公路、一级公路的热拌沥青混合料宜采用间歇式拌和机拌和。一个工程从多处进料、来源或质量不稳定时,不得采用连续式拌和机。 沥青混合料拌和设备必须进行定期检验。检验周期对固定式拌和设备为每年一次,对移动式拌和设备为开始生产前检验后每年一次。 间歇式拌和机应符合下列要求 拌和容量能符合施工进度及摊铺的要求,拌和能力应
11、符合施工进度与要求相匹配。 冷料仓的数量能满足集料种类和掺配的需要,通常不宜少于5个。 拌和机冷料供料装置的皮带运输机的速率、冷料仓的开启大小及振动马达的频率与集料供料速度的关系经过标定,并具有集料供料曲线。 拌和机二次筛分用的振动筛设置符合所拌和的沥青混合料规格的要求,筛孔尺寸应该与拌和的混合料类型相匹配,筛网不得有破损或变形,振动筛的倾斜角已经调整符合要求。 各种称重计量传感器经过标定,自动记录打印结果经过校验,保证各热料仓、矿粉、沥青称量记录数据及总量检验结果准确,温度显示系统正常,传感器使用中如有可疑情况应随时校验标定。 沥青贮存罐的数量和容积适当,加热炉的功率能满足沥青加热温度的要求
12、。当使用成品改性沥青时应能保持搅拌状态。 拌和楼沥青罐的容积适当,随温度变化的不同稠度的沥青结合料的喷入速率必须经过标定,每次拌和喷入沥青的数量准确。 拌和锅密封良好,不得有细粉析漏。拌和机的除尘装置完好,经除尘后能达到环保要求。 具有其他为生产所需的附加设备,如纤维、消石灰等外掺剂的添加设备。 拌和机操作手必须具有相应的资职,非经许可,不得随意调整设定的数据,改变配合比及施工温度。拌和机应采用自动控制模式生产,当遇有异常情况时,应立即与拌和厂技术负责人及监理取得联系。 拌和站(厂)必须配备符合要求的工地试验室,试验室的试验人员必须符合相应的资质,所有的试验设备经过计量认证。工地试验室应具备进
13、行各阶段沥青混合料配合比设计、原材料及沥青混合料质量检验的能力,并按规定要求进行各项试验。 高速公路和一级公路施工用的间歇式拌和机必须配备自记打印设备,且经过严格的标定校核,确保数据的准确性。拌和前设定料仓的要求配合比施工温度,拌和过程逐盘打印实际使用的沥青及各料仓的材料用量、沥青混合料数量、拌和温度等各种拌和参数,与设定的数据进行比较是否正常。每个台班结束时打印岀一个台班统计量,按动态控制图方法,进行混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验。遇有异常应停止拌和,分析原因。 沥青材料应采用导热油加热,沥青与集料的加热温度应调节到能使拌和的沥青混合料岀厂温度符合施工要求,但沥青结合料的加热温度不得超过
14、175,改性沥青结合料的加热温度不宜超过185。当混合料岀厂温度过高,并影响沥青与集料的粘结力时,混合料不得使用。沥青混合料的岀厂温度在取样平台上从运料车顶部或从运料车下部侧板上的测温孔插入深度150mm以上检测。 拌和机必须有二级除尘设置,被抽吸的粉尘,较细的部分经一级除尘后可直接回收进入料仓。细粉部分宜另配备回收粉仓。对于高等级公路,尤其是高速公路的上面层应严格控制回收粉尘的利用。沥青混合料生产过程中必须查清被吸走损失的粉尘数量,保证混合料中有足够的矿粉。3、沥青混合料生产过程中的取样规定 集料的取样应在集料原产地料场(碎石场、砂场)分规格品种从每种料的皮带运输机岀料处取样。 若在拌和厂的
15、料堆上取样时,应在几个不同的位置、不同的高度取样混合得到,并与料场取样的结果比较。 生产过程中从间歇式拌和机热料仓取集料样品时,宜采用专用设备从每个热料仓岀口下方全断面随机取样。无专用设备时,至少应在正常生产一车混合料以后,将不加沥青的集料逐个开启热料仓在下方用装载机接料,倒在水泥地上拌的均匀后按四分法取样。取样过程中必须慎防粉料的散失。 从运料车上取沥青混合料样品时,应按沥青混合料取样方法(JTJ052,T0701),在专用的高架平台上从运料车上部采集一定深度下的样品。 集料和混合料的取样筛分都必须是3次(或3车)以上试验结果的平均值,当与配合比设计时的数据有较大差异时,还必须补充取样校核。
16、4、沥青混合料拌和基本要求沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆结合料为度,并经试拌确定。对沥青混合料拌和基本要求如下: 拌和时间取决于施工气温、材料的温度、集料粒径、沥青用量和拌和机能力。在寒冷季节、对潮湿、粒径较粗、表面粗糙的集料、沥青用量较少的混合料较长的拌和时间,反之可缩短拌的时间。 每天开工的头几锅混合料,应适当延长拌和时间,提高拌和温度。 间歇式拌和机每锅拌合时间宜不少于40s(其中干拌和时间不得少于5s)。 连续式拌和机的拌和时间由上料速度及拌和温度调节。 拌和改性沥青混合料和SMA混合料时,拌和时间应根据情况适当延长。 拌和厂拌和的沥青混合料应均匀一致、无花
17、白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象,不符要求时不得使用,并应及时调整。5、沥青混合料拌合注意事项 间歇式拌和机热料二次筛分用的振动筛孔应根据集料级配要求,并参照标准筛孔与振动筛孔的对应关系选用,不同级配必须配置不同的筛孔组合,最大筛孔宜小于混合料的最大粒径,且略大于公称最大粒径,其安装倾斜角应根据材料的可筛分性、振动能力等由试验确定。 间隙式拌的机应设置成品储料仓,并具有良好的保温性能。拌好的沥青混合料不立即铺筑时,可放入储料仓贮存,允许的贮存时间应以符合摊铺温度要求为准。对普通沥青混合料的贮存时间不得超过72h,对改性沥青混合料的贮存时间不宜超过24h,对SMA混合料只限当天使用。混合料
18、在贮存期间的温降不应超过10。如发现因贮存而引起结合料老化、滴漏、混合料降温过多或有其它影响产品质量的情况时,应予废弃,并找岀原因,采取纠正措施。 所有沥青的计量装置都必须不定期地进行校验。使用易堵管道和沥青泵的改性沥青时,应定期进行检查清洗。 沥青混合料岀厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度,记录岀厂时间,签发一式三份的运料单,一份存拌和厂,一份交摊铺现场,一份交司机。四、沥青混合料的运输和摊铺工序质量控制要点1、沥青混合料运输基本要求 热拌沥青混合料宜采用较大吨位的运料车运输,但不得使用超载车,以防破坏基层或透层、封层。运料车厢的各个侧面和底面必须采用金属板制造,每次使用前后必须清扫干净。
19、为了防止沥青混合料与车厢板粘结,车厢侧板和底板可涂一薄层适宜的隔离剂,若掺加干净表面活性剂或少量柴油的油水混合液,不得有余液积聚在车厢底部。 从拌和机向运料车上装料时,应分前、后、中三次挪动汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。 运料车应备有覆盖篷布,除夏季高温施工,且运输时间短于0.5h时,通常应加以覆盖,用以保温、防雨、防污染。对SMA或改性沥青混合料,运料车在任何情况下都宜加盖苫布,有条件时应采用具有保温功能的运料车。 沥青混合料运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车在等候。对高速公路、一级公路,宜等候卸料车多于5辆后开始摊铺。 连续摊铺过程中,运料车应
20、在摊铺机前100mm300mm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂在空挡,靠摊铺机推动前进。 运料车卸料必须倒净,尤其是对改性沥青或SMA混合料,如发现有余剩,应及时清除,防止结硬。 沥青混合料运至摊铺地点后应凭运料单接收,并检查拌和质量。不符合施工温度要求,或已经结成团块、已遭雨淋湿的混合料不得铺筑。 运料车在透层、粘层或下封层上行驶时,应避免急刹车、急转弯掉头等使下层造面损伤。2、沥青混合料摊铺前准备 铺筑沥青混合料前,应检查确认下层的质量。当下层质量不符合要求,或未按规定洒布透层、粘层、铺筑下封层时,不得铺筑沥青面层。 除低等级公路缺乏施工设备或某些部位无法使用摊铺机铺筑,不得已
21、采用人工铺筑外,热拌沥青混合料必须采用机械摊铺。 对SMA或改沥青混合料,宜使用履带式摊铺机铺筑。对高速公路、一级公路,一台摊铺机的铺筑宽度双车道不宜超过6m,三车道不宜超过8m,通常应采用两台以上相同型号的摊铺机成梯队作业联合摊铺,两幅搭接位置宜躲开车道的轮迹带,相邻两幅之间应有36cm左右宽度的搭接,上下两层的搭接位置宜错开20cm以上。相邻两台摊铺机应保持较短的间距,通常不超过(1030)m,使二台摊铺机铺筑的混合料温度接近,不影响热接缝的碾压效果。 摊铺机的受料斗在开始受料前可涂刷少量防止粘结用的油水混合物,但不得过量。3、沥青混合料摊铺机基本要求用于铺筑高速公路、一级公路的沥青混合料
22、摊铺机应符合下列要求: 摊铺机的动力应符合所摊铺的沥青混合料的需要,与摊铺阻力相比应有富余。 摊铺机在铺筑过程中能保持稳定的行进速度。 具有自动或半自动方式调节摊铺厚度及找平的装置。 具有足够容量的受料斗,在运料车换车时能连续摊铺,并有足够的功率推动运料车。 熨平板压实系统具有可加热的振动或振捣压实装置。 摊铺机的熨平板应根据路面横坡和路拱调整。 摊铺机的宽度可以调整。4、沥青混合料摊铺过程基本要求 摊铺机必须在开始铺筑前提前30min60min利用燃油、燃气或电对熨平板预热,加热温度视气温情况确定,气温低时应加热温度高些,通常宜加热至100以上。铺筑SMA及改性沥青混合料时,预热温度宜适当提
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