公路工程路面施工指南【底基层、基层、水泥混凝土路面、沥青混凝土路面】 .ppt

1,1,第4章 路面工程施工,4.1 路面施工主要机械设备简介,随着公路事业的蓬勃发展和建设标准的不断提高，大批性能优良的机械设备不断地被投入到路面工程施工中，这对保证工程质量和加快工程进度，有着十分重要的意义。目前，用于公路路面施工的主要有拌和、摊铺和碾压机械。,4.1 路面施工主要机械设备简介,4.1.1 拌和机械设备,1.路面基层（底基层、垫层）混合料的拌和设备（1）路拌机械设备 路拌机械设备主要是指稳定土拌和机，它是把土、无机结合料（石灰、粉煤灰、水泥）、砂、骨料（碎砾石、炉渣）等材料，按施工配合比，在路上直接进行拌和。,4.1 路面施工主要机械设备简介,稳定土拌和机的分类：1）稳定土拌和机可分为履带式和轮胎式两种。2）稳定土拌和机按工作装置在机上位置的不同，可分为前置式、中置式和后置式三种。3）稳定土拌和机按转子的旋转方向的不同，可分为正转和反转两种。,4.1 路面施工主要机械设备简介,（2）厂拌机械设备 该设备是将土、石灰、粉煤灰、水泥、砂、碎（砾）石、炉渣、水等材料，按施工配合比，在固定地点拌和均匀的专用设备。,4.1 路面施工主要机械设备简介,2.沥青混合料拌和设备 沥青混合料拌和设备可将碎石、砂、矿粉和沥青按一定配合比拌和成均匀的混合料。沥青混合料拌和设备分类：1）根据生产能力可分为小型（400t/h）。2）沥青混合料拌和设备根据工艺流程可分为间歇强制式和连续滚筒式，,4.1 路面施工主要机械设备简介,（1）间歇强制式拌和设备 拌和机的工艺流程如下：石粉（填充料）-储存输送-计量-搅 成 品碎石、砂（骨料）配料冷料输送烘干加热热料提升筛分储存计量-料 储沥青（结合料）-熔化脱水-加热保温-计量-拌 存,4.1 路面施工主要机械设备简介,（2）连续滚筒式拌和设备 拌和机的工艺流程如下：石粉（填充料）-储存输送-计量-加 成 成 热 品 品碎石、砂（骨料）-配料-冷料输送-计量-料-料 搅 提 储沥青（结合料）-熔化脱水-计量-拌 升 存,4.1 路面施工主要机械设备简介,3.水泥混凝土的拌和设备 水泥混凝土的拌和设备可分为水泥混凝土搅拌机和水泥混凝土搅拌站（楼）两类。目前，工程中使用的水泥混凝土搅拌机主要有自落式和强制式两种。,4.1 路面施工主要机械设备简介,自落式水泥混凝搅拌机,强制式水泥混凝土搅拌机,4.1 路面施工主要机械设备简介,4.1.2 摊铺机械与设备,1.沥青混合料摊铺机沥青混合料摊铺机是摊铺沥青混合料路面的专用机械，它是将已搅拌好的沥青混合料按一定的技术要求摊铺在已整平好的路基或底基层上，并给予初步的捣实和整平。（1）分类 按其行走方式，可分为轮胎式摊铺机和履带式摊铺机；按摊铺的宽度，可分为小型、中型、大型和超大型；按行走的动力传递方式，可分为机械传动和液压传动两种。,4.1 路面施工主要机械设备简介,（2）组成结构,4.1 路面施工主要机械设备简介,2.水泥混凝土摊铺机,（1）轨道式摊铺机,4.1 路面施工主要机械设备简介,（2）滑模式摊铺机,4.1 路面施工主要机械设备简介,4.1.3 压实机械设备 路面的强度和稳定性等是非常重要的技术指标，而它们和路面压实有着极其密切的关系。因此，压实也是路面施工的非常重要的一个环节，在路面压实作业中，常用的压实机械主要有光轮压路机、轮胎压路机、振动压路机等。,4.2 路面的分类和路面结构,1.按面层施工方法和材料分类 按面层施工方法和材料的不同可分为铺装路面、简易铺装路面和砂石路面。铺装路面包括沥青混凝土路面和水泥混凝土路面；表面处治、沥青碎石、贯入式路面等称为简易铺装路面；砂石路面是以砂、石等为骨料，以土、水、灰为结合料，通过一定的配合比铺筑而成的路面的统称，包括级配碎（砾）石路面、泥结碎（砾）石路面、水结碎石路面、填隙碎石路面及其它粒料路面。,4.2 路面的分类和路面结构,路面面层类型的选用应符合下表的规定：,4.2 路面的分类和路面结构,2.按路面力学特性分类（1）柔性路面 其力学特点是在行车荷载作用下的弯沉变形较大，路面结构本身抗弯拉强度小，在重复荷载作用下产生累积残余变形。以沥青混凝土路面为典型代表。（2）刚性路面 其特点是在行车荷载作用下产生板体效应，其抗弯拉强度和弹性模量较其它各种路面材料要大得多，故呈现出较大的刚性。刚性路面主要指水泥混凝土路面。,4.2 路面的分类和路面结构,（3）半刚性路面 是指使用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定类材料（常称半刚性材料）作为基层、底基层的沥青路面结构。这种半刚性基层材料使用前期的力学特性呈柔性，而后期趋近于刚性，如石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定碎石、水泥稳定砂砾等路面结构。,4.2 路面的分类和路面结构,4.2.2 路面结构,1.面层 是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层，可由一至三层组成。2.基层 是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基，起主要承重作用的层次。基层可分为无机结合料稳定类（整体型）和粒料类（嵌锁型、级配型）。,4.2 路面的分类和路面结构,3.垫层 是设置在底基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污等作用。各级公路当需要设置垫层时，目前多采用水稳性好的粗粒料或各种稳定性材料铺筑。,4.3 路面基层（底基层）施工,4.3.1 一般要求,基层、底基层应具有足够的强度和稳定性，在冰冻地区还应具有一定抗冻性。高级路面下的半刚性基层应具有较小的收缩（温缩及干缩）变形和较强的抗冲刷能力。,4.3 路面基层（底基层）施工,1.材料选择路面基层（底基层）可选用无机结合料稳定集料类或沥青混合料、粒料、贫混凝土等材料，底基层应充分利用沿线地方材料，可采用无机结合料稳定细粒土类或料粒类等。2.厚度规定 基层、底基层厚度应根据交通量大小、材料性能，充分发挥压实机具的功能，以及考虑有利于施工等因素选择各结构层的厚度。,4.3 路面基层（底基层）施工,各种结构层压实最小厚度与适宜厚度：,4.3 路面基层（底基层）施工,4.3.2 垫层施工,1.垫层设置的原则（1）地下水位高、排水不良，路基经常处于潮湿或过湿状态的路段。（2）排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文不良的岩石挖方路段。（3）季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段，可能产生冻胀需设置防冻垫层的路段。（4）基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。,4.3 路面基层（底基层）施工,2.垫层材料 垫层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水泥或石灰煤渣稳定粗粒土，石灰、粉煤灰稳定粗粒土等。为防止软弱路基污染粒料底基层、基层，或为防止间断地下水的影响，可在路基顶面设土工合成材料隔离层。3.垫层设置宽度 高速公路，一、二级公路的排水垫层应铺至路基同宽；三、四级公路的垫层宽度比底基层每侧至少宽25mm。,4.3 路面基层（底基层）施工,4.铺筑碎石、砂砾、煤渣或矿渣垫层施工要求（1）承包人应在监理工程师验收合格的路基上铺筑垫层材料。（2）在铺筑垫层前，应将路基面上的浮土、杂物全部清除，并洒水湿润。（3）承包人应采用经监理工程师批准的机械进行垫层材料的摊铺。图4-11 垫层施工（4）摊铺后的碎石、砂砾应无明显离析现象或采用细集料作嵌缝处理。,4.3 路面基层（底基层）施工,（5）经过整平和整型，承包人应按试验路段所确认的压实工艺，在全宽范围内均匀地压实至重型击实最大密度的96%以上。（6）一个路段碾压完成以后，应按批准的方法做密实度试验。被检验的材料没有达到所需的密实度、稳定性，则应重新碾压、整型及整修。（7）在压路机不能作业的地方，应采用机夯进行压实，直到达到规定的压实度为止。,4.3 路面基层（底基层）施工,（8）严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。（9）在相邻两作业段的衔接处，第一段应预留58m不作碾压，等到第二段施工时，将前段留下未压部分与第二段一起碾压。5.水泥或石灰煤渣稳定粗粒土，石灰、粉煤灰稳定粗粒土垫层的施工要求与同类材料的底基层一致。,4.3 路面基层（底基层）施工,4.3.3 无机结合料稳定类基层（底基层）施工,无机结合料稳定类包括：水泥稳定类、石灰稳定类和工业废渣稳定类。1.对原材料的要求（1）无机结合料 无机结合料目前最常用的有水泥、石灰、粉煤灰及工业废渣。1）水泥 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可用作结合料，宜选用终凝时间较长的水泥。,4.3 路面基层（底基层）施工,水泥剂量应通过配合比设计试验确定，但工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%l%，水泥的最小剂量应符合下表的规定。,4.3 路面基层（底基层）施工,2）石灰 石灰质量应符合下表的规定的级以上的生石灰或消石灰的技术指标。实际使用时，要尽量缩短石灰的存放时间。石灰在野外堆放时间较长时，应妥善覆盖保管，不应遭日晒雨淋。块灰须充分消解才能使用，未消解的生石灰必须剔除。对于高速和一级公路，宜采用磨细生石灰粉。,4.3 路面基层（底基层）施工,4.3 路面基层（底基层）施工,3）粉煤灰 粉煤灰是火力发电厂燃烧煤粉产生的粉状灰渣，其主要成分二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的总含量应大于70%，烧失量不应超过20%，比表面积宜大于2500cm2/g。干粉煤灰和湿粉煤灰都可应用。干粉煤灰如堆在空地上应洒水以防止飞扬造成污染。湿粉煤灰的含水量不宜超过35%。使用时，凝固的粉煤灰应打碎或过筛，同时清除有害杂质。,4.3 路面基层（底基层）施工,4）煤渣 煤渣是煤经锅炉燃烧后的残渣，其主要成分是二氧化硅和三氧化二铝。煤渣的最大粒径不应大于30mm，颗粒组成宜有一定级配，且不含杂质。煤渣的含煤量宜少，最好选低于20%的选用。,4.3 路面基层（底基层）施工,（2）集料 适宜做水泥或石灰稳定土基层的材料有：级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣等。用作基层时，集料颗粒的最大粒径不应超过31.5mm；用作底基层时，集料颗粒的最大粒径不应超过40mm。同时，土的均匀系数（通过量为60%的筛孔尺寸与通过量为10%的筛孔尺寸的比值）应大于5。水泥稳定粒径较均匀的砂，宜在砂中添加少部分塑性指数小于10的粘性土或石灰土，也可添加部分粉煤灰。,4.3 路面基层（底基层）施工,半刚性基层材料所用碎、砾石应具有一定的抗压碎能力。高速和一级公路的集料压碎值不大于30%、二级和二级以下公路的集料压碎值不大于35%（底基层可放宽至40%）。（3）水 凡人或牲畜饮用的水源，均可使用。,4.3 路面基层（底基层）施工,2.混合料配合比的确定 混合料组成设计所要达到的目标是：所设计的混合料组成在强度上满足设计要求，抗裂性达到最优且便于施工。设计的基本原则是：结合料剂量合理，尽可能采用综合稳定以及集料应有一定的级配。,4.3 路面基层（底基层）施工,混合料组成设计的主要内容是根据表4-5（无机结合料稳定类材料的抗压强度）的强度标准值，通过试验选取适宜于稳定的材料，确定材料的配比以及最大干密度和最佳含水量。表中所列数值指龄期为7d（湿养6d、浸水1d）的无侧限抗压强度。,4.3 路面基层（底基层）施工,表4-5 无机结合料稳定类材料的抗压强度（MPa）,4.3 路面基层（底基层）施工,混合料组成的具体设计步骤如下：（1）制备同一种土样、不同结合料剂量的混合料。（2）采用重型击实试验确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，至少应做三个不同水泥或石灰剂量混合料的击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其它剂量混合料的最佳含水量和最大干密度可用内插法确定。（3）按工地预定达到的压实度，分别计算采用不同结合料剂量时试件应有的干密度。,4.3 路面基层（底基层）施工,（4）按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件，进行强度试验。（5）试件在规定温度下保湿养生6d，浸水1d后，进行无侧限抗压强度试验。规定的温度为：冰冻地区（202），非冰冻地区（252）。计算试验结果的平均值和偏差系数。（6）根据表4-3的强度标准，选定合适的结合料剂量。此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度应符合如下公式的要求：,4.3 路面基层（底基层）施工,3.路拌法施工,半刚性基层或底基层路拌法施工的主要工序为：准备下承层施工测量备料摊铺拌和整平与碾压成型初期养护。,4.3 路面基层（底基层）施工,（1）下承层准备与施工测量 下承层表面应平整、坚实，具有规定的路拱，没有任何松散的材料和软弱的地点，高程应符合设计要求。恢复中线，放中桩，并在两侧路肩边缘外设指示桩，在指示桩上标出基层（或底基层）的边缘设计高程及松铺厚度等相关数据。,4.3 路面基层（底基层）施工,（2）备料 根据各路段基层（底基层）的宽度、厚度及预定的干密度，计算各路段需要的干燥集料数量。根据混合料的配合比、材料的含水量以及所用车辆的吨位，计算各种材料每车料的堆放距离，对于水泥、石灰等结合料，常以袋（或小翻斗车车斗）为计量单位计算结合料堆放距离、地点。也可根据各种集料所占比例及其干密度，计算每种集料的松铺厚度，以控制集料施工配合比，而对水泥、石灰等结合料仍以每袋的摊铺面积来控制剂量。,4.3 路面基层（底基层）施工,（3）摊铺与拌和 按试验路段所求得的松铺系数进行集料摊铺，摊料长度应满足日进度的需要。摊料过程中，应将土块、超尺寸颗粒及其它杂物拣除。松铺厚度等于压实厚度与松铺系数之积。用稳定土拌和机进行拌和时，拌和深度应达到稳定层底，应设专人跟随拌和机，随时检查拌和深度并配合机器操作人员调整拌和深度。严禁在拌和层底部留有“素土”夹层。混合料拌和均匀后应色泽一致，没有灰条和花面，没有粗细颗粒离析现象，且水分合适均匀。,4.3 路面基层（底基层）施工,（4）整形与碾压 混合料拌和均匀后，应立即用平地机初步整形和整平。在直线段，平地机由两侧向路中心刮平；在平曲线地段，平地机由内侧向外侧刮平。对于局部低洼处，应将表层耙松后找平。整形宜反复进行，每次整形都应按照规定的坡度和路拱进行，并应特别注意接缝的顺适平整。,4.3 路面基层（底基层）施工,整形后，在混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时，立即用压路机在路基全宽内进行碾压。碾压时，应重叠1/2轮迹，每层采用合适的压实厚度，当厚度超过规定时，应分层铺筑，每层的最小压实厚度为10cm。压实应遵循先轻后重、先慢后快的原则。直线段，由两侧路肩向路中心碾压；平曲线段，由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。,4.3 路面基层（底基层）施工,（5）养生 养生时间应不少于7d。水泥稳定类混合料碾压完成后立即开始养生；二灰稳定类混合料在碾压完成后第二或第三天开始养生。养生宜采用不透水薄膜或湿砂进行，若用砂覆盖，厚度宜为710cm，并保持整个养生期间砂的潮湿状态。也可以用潮湿的帆布、粗麻布、草帘或其它合适的材料覆盖。养生结束，必须将覆盖物清除干净，并应及时地喷洒透层沥青或做下封层，基层上不铺封层或面层时，不应开放交通。,4.3 路面基层（底基层）施工,4.厂拌法施工 厂拌法是在中心站集中拌制混合料。（1）拌制混合料 施工前，应先调试拌和设备，以确保按设计配合比拌和。拌和生产中，含水量应略大于最佳含水量，使混合料运到现场摊铺碾压时的含水量不小于最佳含水量。（2）运输混合料 运输过程中，如运距较远，车上混合料应覆盖，以防水分损失过多；如有粗细颗粒离析现象，应用机械或人工再充分拌和。,4.3 路面基层（底基层）施工,（3）摊铺混合料 混合料摊铺应采用摊铺机进行，拌和机与摊铺机的生产能力应互相协调，减少摊铺机停机待料情况，以保证施工的连续性。一般公路施工中，若没有摊铺机，也可以用自动平地机摊铺。其后的整形、碾压、养生与路拌法施工相同。,4.3 路面基层（底基层）施工,4.3.4 粒料类基层（底基层）施工,粒料类基层按强度构成原理可分为嵌锁型与级配型。嵌锁型包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等；级配型包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配砾、碎石等。,1.填隙碎石 用单一尺寸的碎石做主骨料，形成嵌锁结构，用石屑填满碎石间孔隙，增加密实度和稳定性，这种结构称填隙碎石。,4.3 路面基层（底基层）施工,（1）一般规定 填隙碎石的单层铺筑厚度宜为1012cm，碎石最大粒径宜为厚度的0.50.7倍。填隙碎石施工时，细集料应干燥，应采用振动压路机碾压。碾压后，基层表面粗碎石间的孔隙既要填满，又不可形成填隙料自成一层，比较理想的状况是粗碎石棱角外露35mm。填隙碎石碾压后，作为基层的固体体积率应不小于85%，作为底基层应不小于83%。填隙碎石基层未洒透层沥青或未铺封层时，禁止开放交通。,4.3 路面基层（底基层）施工,（2）材料 填隙碎石用作基层时，碎石最大粒径不应超过60mm；用作底基层时，不应超过80mm。粗碎石可以用具有一定强度的各种岩石或漂石轧制，也可以用稳定的矿渣轧制（渣的干密度和质量应比较均匀，干密度不小于960kg/m3），材料中扁平、长条和软弱颗粒不应超过15%。粗碎石的集料压碎值，当用作基层时不大于26%；当用作底基层时，不大于30%。轧制碎石得到的5 mm以下的细筛余料（即石屑）是最好的填隙料。,4.3 路面基层（底基层）施工,（3）施工 填隙碎石施工的工艺流程为：准备下承层施工放样备料摊铺粗集料初压撒布石屑振动压实第二次撒布石屑振动压实局部补撒石屑及扫匀振动压实填满孔隙。然后：干法施工：洒少量水终压；湿法施工：洒水饱和碾压滚浆终压。,4.3 路面基层（底基层）施工,2.级配碎石 粗、细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合密实级配要求时，称为级配碎石。（1）材料 轧制碎石的材料可以是各种类型的坚硬岩石、圆石或矿渣。其干密度和质量应比较均匀，干密度不小于960kg/m3。碎石机轧制出来的碎石经过一个与规定最大粒径相符的筛筛分出来的碎石即为筛分碎石。,4.3 路面基层（底基层）施工,石屑或其它细集料可以使用一般碎石场的细筛余料，也可以利用轧制沥青路面用石料的细筛余料，或专门轧制的细碎石集料。利用天然砂砾或粗砂代替石屑，颗粒尺寸应该合适。必要时应筛除其中的超尺寸颗粒。天然砂砾或粗砂应有较好的级配。级配碎石或级配碎砾石基层的颗粒组成和塑性指数应满足规范规定。同时，级配曲线应接近圆滑，某种尺寸的颗粒不应过多或过少。级配碎石或级配碎砾石所用石料的压碎值应满足规定；碎石中的扁平、长条颗粒的总含量不应超过20%。,4.3 路面基层（底基层）施工,（2）路拌法施工 级配碎石路拌法施工的工艺流程为：准备下承层施工放样运输和摊铺未筛分碎石，洒水使碎石湿润运输和撒布石屑、拌和并补充洒水整形碾压。其中，未筛分碎石和石屑可在碎石场加水湿拌运到现场摊铺补充洒水与拌和整形碾压。,4.3 路面基层（底基层）施工,（3）厂拌法施工 级配碎石混合料可以在中心站用多种机械进行集中拌和，拌和设备同无机结合料稳定粒料类。宜采用不同粒级的单一尺寸碎石和石屑，按预定配合比在拌和机内拌制成级配碎石混合料，当采用未筛分碎石和石屑拌和时，若其颗粒组成发生明显变化，应注意及时调整，以使混合料的颗粒组成和含水量达到规定的要求。,4.3 路面基层（底基层）施工,厂拌混合料宜采用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺面或稳定土摊铺机摊铺，并应设专人跟随机后，注意消除粗细集料离析现象，一般公路施工无摊铺机时，也可以用自动平地机摊铺混合料。摊铺后的整形及碾压与路拌法施工相同。,4.4 沥青路面施工,根据沥青路面的技术特性，沥青面层可分为：沥青混凝土、沥青稳定碎石、沥青玛蹄脂碎石SMA、排水式沥青磨耗层OGFC、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治等。沥青路面应具有坚实、平整、抗滑、耐久的品质，同时，还应具有高温抗车辙、低温抗开裂，以及抗水损害的功能。,4.4 沥青路面施工,4.4.1 一般规定1.沥青面层的适用范围 沥青路面应根据公路的等级、使用要求、交通条件、结构层功能等因素，并结合沥青层的厚度和当地的经验，合理选择各结构层的沥青混合料类型。如：抗滑面层宜选用沥青玛蹄脂碎石SMA、密级配粗型沥青混合料AC-C，有条件时可用开级配的排水式沥青磨耗层OGFC，但在各沥青层中至少有一层应为密级配的沥青混合料等,4.4 沥青路面施工,2.沥青层的厚度 各沥青层的厚度应与混合料的公称最大粒径相匹配，沥青混合料的一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的2.53倍。OGFC或SMA的一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的22.5倍。各结构层的设计厚度应根据级配类型、结构组合及施工条件等确定。,4.4 沥青路面施工,沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度,4.4 沥青路面施工,沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度（续）,4.4 沥青路面施工,沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度（续）,4.4 沥青路面施工,沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度（续）,4.4 沥青路面施工,3.结构组合 设计时，应根据公路所在区域的水文地质、气候特点，公路等级与使用要求，交通量及其交通组成等因素，结合当地实践经验，选择适宜的路面结构组合，拟定沥青层厚度。对半刚性基层沥青路面的结构层组合设计，基层与沥青面层的模量比宜在1.53之间；基层与底基层的模量比不宜大于3.0；底基层与土基模量比宜在2.5l2.5之间。,4.4 沥青路面施工,刚性基层沥青路面应采取措施加强沥青层与刚性基层的结合，并提高沥青混合料的抗剪强度。应选用密级配沥青混合料，防止雨、雪水渗入路面结构层，应采取技术措施，加强路面各结构层之间的结合，提高路面结构的整体性，避免产生层间滑移。,4.4 沥青路面施工,4.4.2 沥青路面对材料的基本要求1.沥青（1）沥青的品种 沥青路面使用的沥青材料有：道路石油沥青、改性沥青、乳化沥青、煤沥青、液体石油沥青等。1）石油沥青 是由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到，主要为可溶于二硫化碳的碳氢化合物的固体粘稠状物质。,4.4 沥青路面施工,2）改性沥青 是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。改性剂是指在沥青或沥青混合料中加入天然的或人工的有机或无机材料，可熔融、分散在沥青中，改善或提高沥青路面性能（与沥青发生反应或裹覆在集料表面上）的材料。,4.4 沥青路面施工,目前常用的改性沥青主要是用高分子聚合物改性剂进行改性的沥青，其常用的改性剂有三类。第一类是热塑性橡胶类（热塑性弹性体），代表性品种有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）；第二类是橡胶类，代表品种有丁苯橡胶（SBR）及其乳液；第三类是热塑性树脂类，代表性品种有乙烯-醋酸乙烯共聚物（EA）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚烯烃等。,4.4 沥青路面施工,3）乳化沥青 是石油沥青（或煤沥青）与水在乳化剂、稳定剂作用下经乳化加工制得的沥青产品，也称沥青乳液。乳化沥青可利用胶体磨或匀油机等乳化机械在沥青拌和厂现场制备。用阳离子乳化剂制得带正电荷的称阳离子乳化沥青；用阴离子乳化剂制得带负电荷的称阴离子乳化沥青。,4.4 沥青路面施工,4）煤沥青系由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成。5）液体石油沥青系用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品，也称轻制沥青或稀释沥青。液体石油沥青使用前应由试验确定掺配比例。,4.4 沥青路面施工,（2）沥青的选择 道路石油沥青根据当前的沥青使用和生产水平，按技术性能分为A、B、C三个等级。,4.4 沥青路面施工,沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。1）对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段，服务区、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大、60粘度大的沥青，也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级。,4.4 沥青路面施工,2）相反，对冬季寒冷地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。,4.4 沥青路面施工,2.粗集料 用于沥青面层的粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。粗集料的粒径规格应符合技术规范规定。粗集料不仅应洁净、干燥、无风化、无杂质，而且应具有足够的强度和耐磨性以及良好的颗粒形状。用于沥青面层的碎石不宜用颚式破碎机加工。,4.4 沥青路面施工,4.4 沥青路面施工,酸性岩石的粗集料（花岗岩、石英岩）用于高速公路、一级公路时，宜使用针入度较小的沥青。为保证与沥青的粘附性，应采用下列抗剥离措施：（1）用干燥的磨细消石灰或生石灰粉、水泥作为填料的一部分，其用量宜为矿料总量的1%2%。（2）在沥青中掺加抗剥离剂。（3）将粗集料用石灰浆处理后使用。,4.4 沥青路面施工,3.细集料 沥青面层的细集料可采用天然砂、机制砂及石屑，其规格应符合规范要求。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并由适当的颗粒组成。热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂。在缺砂地区，也可使用石屑，但用于高速公路、一级公路沥青混凝土面层及抗滑表层的石屑用量不宜超过天然砂及机制砂的用量。细集料应与沥青有良好的粘结能力。,4.4 沥青路面施工,4.4 沥青路面施工,4.填料 沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。矿粉要求洁净、干燥。当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿料总量的2%。作为填料使用的粉煤灰，烧失量应小于12%，塑性指数应小于4%。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%，并经试验确认与沥青有良好粘结力，沥青混合料的水稳性能得到满足。高速公路、一级公路的混凝土面层不宜采用粉煤灰作为填料。,4.4 沥青路面施工,4.4.3 沥青混合料分类,概念：沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。分类：（1）按材料组成及结构分为：连续级配、间断级配混合料；（2）按矿料级配组成及空隙率大小分为：密级配（空隙率3%6%）、半开级配（空隙率6%12%）、开级配混合料（排水式、空隙率18%以上）；,4.4 沥青路面施工,（3）按公称最大粒径的大小可分为：特粗式（公称最大粒径等于或大于37.5mm）、粗粒式（公称最大粒径31.5mm或26.5mm）、中粒式（公称最大粒径16mm或l9mm）、细粒式（公称最大粒径9.5mm或13.2mm）、砂粒式（公称最大粒径小于4.75mm）沥青混合料；（4）按制造工艺分为：热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。,4.4 沥青路面施工,4.4.4 沥青表面处治路面施工 沥青表面处治是用沥青裹覆矿料，铺筑厚度小于3cm的一种薄层路面面层。1.特点及分类 沥青表面处治路面系按嵌挤原则修筑而成，为了保证矿料间有良好的嵌挤作用，同一层的矿料颗粒尺寸应力求均匀。,4.4 沥青路面施工,沥青表面处治路面可采用拌和法或层铺法施工。（1）层铺法施工沥青表面处治路面，按浇洒沥青及撒铺矿料的层次多少，可分为单层式、双层式和三层式，厚度宜为1.03.0cm。单层表处的厚度为1.01.5 cm；双层表处的厚度为1.52.5 cm；三层表处的厚度为2.53.0cm。（2）拌和法沥青表面处治路面厚度宜为3.04.0cm。采用拌和法施工时，基层顶面应洒透层沥青或粘层沥青或做下封层。,4.4 沥青路面施工,2.材料要求 沥青表面处治采用的集料最大粒径应与处治层的厚度相等，其规格和用量可按规范的规定选用。当采用乳化沥青时，为减少乳液流失，可在主层集料中掺加20%以上的较小粒径集料。沥青表面处治施工后，应另准备粒径510mm的碎石或粒径35 mm的石屑、粗砂或小砾石23m3/1000m2作为初期养护用料。,4.4 沥青路面施工,3.施工机械 沥青表面处治施工应采用沥青洒布车喷洒沥青。小规模施工沥青表面处治可采用机动或手摇的手工沥青洒布机洒布沥青，乳化沥青也可用齿轮泵或气压或洒布机洒布。沥青表面处治压实机械的吨位以能使集料嵌挤紧密又不致使石料有较多的压碎为度，宜采用68t、810t压路机进行碾压。乳化沥青表面处治宜采用较轻的压实机械进行碾压。,4.4 沥青路面施工,4.层铺法施工 层铺法表面处治施工分为：先油后料和先料后油两种方法。一般多采用先油后料法施工；只有当堆放集料地点受限制或临近低温施工为使路面加速反油成型，才采用先料后油法施工。,4.4 沥青路面施工,三层式沥青表面处治的施工工艺：（1）在透层沥青充分渗透或在已作透层或封层并已开放交通的基层清扫后，即可浇洒第一层沥青。当浇洒出现空白、缺边时，应立即用人工补洒，有积聚时应予刮除。沥青浇洒的长度应与集料撒布机能力相配合，应避免沥青浇洒后等待时间过长。除阳离子乳化沥青外，不得在潮湿的基层（或旧路）或集料上浇洒沥青。,4.4 沥青路面施工,（2）浇洒沥青后（不必等全段洒完）应立即撒布第一层集料。当使用乳化沥青时，集料撒布必须在乳液破乳之前完成。撒布集料后应及时扫匀，达到全面覆盖一层、厚度一致、集料不重叠、沥青不外露的要求。局部缺料处应适时找补，局部积料过多处应扫除多余料。（3）撒布一段集料后（不必等全段铺完）应立即开始用68t钢筒双轮压路机碾压，碾压时每次轮迹重叠约30cm，从路边逐渐移至路中心，然后再从另一边开始移向路中心，以此作为一遍，宜碾压34遍。,4.4 沥青路面施工,（4）第二、三层施工方法和要求与第一层相同，但可采用810t压路机。当使用乳化沥青时，第二层除撒布510mm碎石作嵌料后尚应增加一层封层料，其规格为35mm，用量为3.55.5 m3/1000m2。双层或单层式沥青表面处治浇洒沥青及撒布集料的次数分别为二次或一次，施工程序及要求与三层式相同。沥青表面处治应进行初期养护。当发现泛油时，应在泛油处补撒与最后一层石料规格相同的嵌缝料并扫匀。出现其它破坏现象，也应及时补修。,4.4 沥青路面施工,4.4.5 沥青贯入式路面施工 沥青贯入式路面是在初步压实的碎石层上浇灌沥青，再分层撒铺嵌缝料和浇洒沥青，并通过分层压实而形成的一种较厚的路面结构层，其厚度通常为48cm，但乳化沥青贯入式路面的厚度不宜超过5cm。,4.4 沥青路面施工,1.特点 沥青贯入式路面具有强度较高、稳定性好、施工简便和不易产生裂缝等优点。由于沥青贯入式路面主要取决于矿料间的嵌挤作用，受温度变化影响小，故温度稳定性较好。其缺点是沥青不易均匀洒布在矿料中，在矿料密实处沥青不易贯入，而在矿料空隙较大处，沥青又容易结成块，因而强度不够均匀。当需要在贯入式路面结构的上部加铺拌和的沥青混合料面层时，总厚度宜为610cm，其中拌和层厚度宜为24cm。此种结构一般称之为沥青上拌下贯式路面。,4.4 沥青路面施工,2.材料要求 集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料，当使用破碎砾石时，其破碎面应符合规范规定。贯入层主层集料中大于粒径范围中值的数量不得少于50%。细粒料含量偏多时，嵌缝料用量宜采用低限。贯入层的主层集料最大粒径宜与贯入层厚度相同，当采用乳化沥青时，主层集料最大粒径可采用厚度的0.800.85倍，数量按压实系数1.251.30计算。表面不加铺拌和层的贯入式路面，在施工结束后，应另备（23）m3/1000m2与最后一层嵌缝料规格相同的石屑或粗砂等，以供初期养护使用。,4.4 沥青路面施工,采用道路石油沥青及乳化沥青的材料用量应按规范规定的材料用量选用。当采用煤沥青时，可较表列石油沥青用量增加15%20%;当采用乳化沥青时，乳液用量按其中的沥青含量折算，规范中所列乳液用量适用于沥青含量为60%的乳化沥青。在高寒地区及干旱、风沙大的地区，沥青用量可超出规范规定的高限，再增加5%10%。,4.4 沥青路面施工,3.施工机械 沥青贯入式路面的主层集料可采用碎石摊铺机或人工摊铺。嵌缝料宜采用集料撒布机撒布。应采用沥青洒布车喷洒沥青。沥青贯入式路面压实机械的吨位以能使集料嵌挤紧密又不致使石料有较多的压碎为度，宜采用68t、810t压路机进行碾压，其主层集料宜用钢筒式压路机碾压。,4.4 沥青路面施工,4.施工（1）沥青贯入式路面施工前，基层必须清扫干净。当贯入式使用乳化沥青时，必须洒透层或粘层沥青；当贯入式路面厚度5cm时，也应洒透层或粘层沥青。（2）撒料 撒主层集料时，应注意撒铺均匀，避免颗粒大小不均，并不断检查松铺厚度和校验路拱。撒布集料后，严禁车辆通行。,4.4 沥青路面施工,（3）碾压 主层集料撒布后，先用68t的钢筒式压路机以2km/h的初压速度碾压，使集料基本稳定，至集料无显著推移为止，碾压时每次轮迹重叠约30cm，应自路边缘逐渐移至路中心，然后再从另一边开始移向路中心。然后再用1012t压路机进行碾压，每次轮迹重叠1/2左右，宜碾压46遍，直到主层集料嵌挤稳定，无显著轮迹为止。（4）浇洒第一层沥青 主层集料碾压完毕后，应立即浇洒第一层沥青。当采用乳化沥青时，为防止乳液下漏过多，可在主层集料碾压稳定后，先撒布一部分上一层嵌缝料，再浇洒主层沥青。,4.4 沥青路面施工,（5）撒布第一层嵌缝料 主层沥青浇洒后应立即均匀撒布第一层嵌缝料。当使用乳化沥青时，嵌缝料的撒布必须在乳液破乳前完成。（6）再碾压 嵌缝料扫匀后立即用8l2t钢筒式压路机碾压46遍，轮迹重叠1/2左右，直至稳定为止。碾压时随压随扫，使嵌缝料均匀嵌入。（7）浇洒第二层沥青，撒布第二层嵌缝料，碾压，浇洒第三层沥青，撒布封层料，最后碾压（宜采用68t压路机碾压24遍）。,4.4 沥青路面施工,沥青贯入式路面若为加铺沥青混合料拌和层时，应紧跟贯入层施工，使其上下成为一整体。贯入部分若系采用乳化沥青时，应待其破乳、水分蒸发且成型稳定后方可铺筑拌和层，当拌和层与贯入层不能同步连续施工，且需开放交通时，贯入层的第二层嵌缝料应增加用量（23）m3/1000m2，在摊铺拌和层沥青混合料前，应清除贯入层表面的杂物、尘土以及浮动石料，再补充碾压一遍，并应浇洒粘层沥青。拌和层的施工，与热拌沥青混合料路面相同。,4.4 沥青路面施工,4.4.6 热拌沥青混合料路面施工 沥青混凝土的强度是按密实原则构成，掺加一定数量的矿粉是其一个显著特点。矿粉的掺入，使沥青混凝土中的粘稠沥青以薄膜形式分布，从而产生很大的粘结力。1.混合料类型选择 沥青面层可由单层或双层或三层沥青混合料组成，各层混合料的组成设计应根据其层厚和层位、气温和降雨量等气候条件、交通量和交通组成等因素，选用适当的最大粒径及级配类型，并遵循以下原则：,4.4 沥青路面施工,（1）应综合考虑满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性等多方面的要求，根据施工机械、工程造价等实际情况按规范规定选用合适的类型。（2）沥青面层的集料最大粒径宜从上至下逐渐增大，中粒式及细粒式用于上层，粗粒式只能用于中下层。砂粒式仅适用于通行非机动车及行人的路面工程。（3）表面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2，中下面层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3。热拌热铺沥青混合料路面应采用机械化连续施工，以确保路面铺筑质量。,4.4 沥青路面施工,2.配合比设计 沥青混合料组成设计的主要任务，是选择合格的材料、确定各种粒径矿料和沥青的配合比。高等级公路沥青混凝土混合料配合比设计以马歇尔试验为主，并通过车辙试验对抗车辙能力进行辅助性检验。热拌沥青混合料的配合比设计应遵照下列步骤进行：（1）目标配合比设计阶段 用工程实际使用的材料进行矿料配合比设计，通过马歇尔试验，确定最佳沥青用量，此目标配合比供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。,4.4 沥青路面施工,（2）生产配合比设计阶段 对间歇式拌和机，必须从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分，以确定各热料仓的材料比例，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青用量。（3）生产配合比验证阶段 采用生产配合比进行试拌并铺筑试验段，并用拌和的沥青混合料和路上钻取的芯样进行马歇尔试验检验，确定标准配合比。,4.4 沥青路面施工,3.混合料拌制 作业要点：（1）沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。高速公路和一级公路宜采用