学习情境4沥青路面施工.ppt
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1、路面施工技术,目 录,学习情境4 沥青路面施工,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,沥青路面的分类与特点,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,AC是沥青混凝土的代号,是热拌沥青混合料的一种类型,热拌沥青混合料的种类见表4-1。AC,SMA,OGFC,AM,ATB,ATPB分别是密级配沥青混凝土混合料、沥青玛脂碎石混合料、大孔隙开级配排水式沥青磨耗层、半开级配沥青碎石混合料、密级配沥青稳定碎石混合料、排水式沥青稳定碎石混合料的代号。,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,热拌沥青混合料按设计空隙率可分为密级配、开级配
2、、半开级配。密级配沥青混合料的设计空隙率为3%6%,密实不透水,水稳定性好,如AC、SMA是密级配,是我国用得最多的沥青混合料。下雨时雨水能迅速排走且构造深度大、抗滑性能好,但OGFC只适用于高速行车的情况,因为高速行车可在车后产生较大的真空吸力吸走灰尘,而车速慢时OGFC会因灰尘堵塞而破坏。,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,图4-1 沥青混合料的结构类型,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,1)裂
3、缝裂缝的表观形态有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝等。(1)横向裂缝。横向裂缝分为荷载型横向裂缝和非荷载型横向裂缝。荷载型横向裂缝的产生是因为拉应力超过材料的疲劳极限,从层底向上发展。(2)纵向裂缝。纵向裂缝的成因:路面分幅摊铺时,接缝未处理好;路基等原因引起失稳。(3)网状裂缝。网状裂缝的成因:横向裂缝与纵向裂缝未及时处理,使水渗入;结构强度不足;沥青老化等。,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,1)高温稳定性高温稳定性是指沥青路面在高温下抵抗永久变形的能力。当沥青路面的高温稳定性不足时,可能出现车辙、推移、拥包、波浪、泛油等问题。2)低温抗裂性低温抗裂性
4、是指沥青路面在低温下抵抗开裂的能力。低温抗裂性的检验方法为低温弯曲试验,评价指标为破坏应变。,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,3)水稳定性水稳定性是指沥青路面抵抗水损害的能力。水稳定性的检验方法为浸水马歇尔试验(评价指标为残留稳定度)和冻融劈裂试验(评价指标为残留强度比)。4)耐久性耐久性是指沥青路面抵抗沥青老化与荷载重复作用的抗疲劳能力。提高沥青路面耐老化性能的措施:在保证施工质量的前提下采用较低的拌和温度,同时避免低温季节施工;缩短沥青混合料的高温保存时间;保证沥青路面有足够的密实性。5)抗滑性抗滑性是指沥青路面保证不利情况下车辆安全行驶的能力。6)防渗性或透水性防渗性或透水性是指密
5、级配路面的抗渗能力或排水路面的透水能力。沥青路面表层成型后应立即测定渗水系数,渗水系数应满足沥青路面施工规范的规定。,沥青路面的材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,1)沥青材料,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,AC-13用作表面层,应选择硬质耐磨的粗集料(如玄武岩等)以满足抗滑的性能要求,而硬质耐磨的岩石较多显酸性或中性,与沥青的作用主要为物理吸附,在水的作用下,沥青易从矿料表面剥离而产生水损害。因此,当试验测出沥青与粗集料的黏附性等级不满足要求时,应采取措施提高水稳定性,即在沥青中添加抗剥落剂,或在矿质混合料中掺石灰或水泥代替部分矿粉。
6、,2)粗集料,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,3)细集料,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,4)填料,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,任务4.1 沥青路面的分类及材料要求,按公路沥青路面施工技术规范(JTG F402004)表11.4.4规定的检查频度和质量要求对热拌沥青混合料进行质量控制,见表4-6。,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,1)混合料外观(1)随时目测料堆和皮带运输机上各种材料的质量和均匀性,检查泥块及超粒径碎石,检查冷料仓有无窜仓。(2)随时目测混合料拌和是否均匀、有无花白料、油石比是否合理,检查集料和混合料的离析情况。2
7、)拌和温度(1)沥青、集料的加热温度。传感器自动检测、显示并打印,逐盘检测评定。(2)混合料出厂温度。传感器自动检测、显示并打印,出厂时逐车按公路路基路面现场测试规程(JTG E602008)中的“T 09812008热拌沥青混合料施工温度测试方法”进行人工检测,逐车检测评定。,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,3)矿料级配(1)计算机采集数据计算,逐盘在线检测。(2)按附录G(见学习资料第二部分标准4)逐盘检查,每天汇总一次取平均值评定。(3)按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E202011)中的“T 07252000 沥青混合料的矿料级配检验方法”抽提筛分,每台拌和机每天12次
8、,以两个试样的平均值进行评定。4)沥青用量(油石比)(1)计算机采集数据计算,逐盘在线监测。(2)按附录G逐盘检查,每天汇总一次取平均值评定。(3)按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E202011)。5)马歇尔试验(测定空隙率、稳定度、流值)每台拌和机每天12次,以46个试件的平均值进行评定,计算合格率。,沥青混凝土路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,1)施工温度的确定,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,2)备料,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,(1)下面层摊铺前的下承层准备。基层验收,具体要求见
9、公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程(JTG F80/12004)(见学习资料第二部分标准2)。附属工程施工。合理安排施工进度计划,避免路面与附属工程交叉施工造成污染:边坡防护、绿化、在中央分隔带完成回填土后,对基层进行冲洗,如图4-3所示;,3)下承层准备,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,图4-3 中央分隔带施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,洒布透层油,如图4-4(a)所示。跨缝粘贴单面烧毛不透水土工布见图4-4(b)或玻璃纤维格栅。,图4-4 透层油施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,下封层施工时,先洒布下封层油和撒布矿料(见图4
10、-5),图4-5 下封层施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,4)测量放样,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,5)铺筑试验段,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,1)混合料的拌制要点,(1)拌和机的选用。沥青拌和设备分为间歇式和连续式两种。实践证明,采用间歇式拌和机更符合我国国情,因为我国目前使用的材料品种较杂、变异大,拌和场大都是露天料场,材料含水量受天气影响较大。如果要采用连续式拌和机,则必须保证原材料是均匀一致的,否则很难保证配合比。高速公路和一级公路施工宜采用间歇式拌和机,同时必须配备计算机设备,以便在拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器测定的材
11、料用量和沥青混合料的拌和量、拌和温度等各项参数。,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,(2)开盘前的准备。操作人员应检查油路管线是否畅通,仪表显示是否清晰、准确、无故障。试验室应在开盘前,向拌和组提供由负责人签认的配合比通知单,内容包括混合料配合比和各种集料含水率。拌和组按通知单进行换算,调整生产使用配合比。沥青应采用导热油加热,脱水加温至规定温度备用,见表4-7。(3)操作要求。操作手应持证上岗,明确岗位责任,严格操作规程。拌和过程要求混合料均匀,颜色一致,无花白料现象,沥青均匀地包裹在矿料表面,表面黑色略带棕色光泽,装车时堆不塌,不离析。拌和过程应使用自动操作装置,不得随意改为手动操作,严
12、防施工配合比发生变化。(4)冷料仓装料要点。加强原材料料堆卸料和装料的管理,粗集料如果在料堆底部发生离析。装载机上料时应注意不应上得太满,以免发生窜料现象,否则冷料仓的料斗间宜用隔板分离,如图46所示。,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,图4-7 逐车检测沥青混合料的温度,图4-6 冷料仓的料斗间用隔板分离,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,(5)严格控制拌和温度。对沥青加热温度、粗细集料的加热温度、混合料的出厂温度、混合料的储存温度进行严格控制。温度检测的部位分别是沥青加热罐、热料提升斗、运料车、成品料仓。烘干集料的残余含水量不得大于1%。每天开始几盘集料应提高加热温度,并干拌几锅集料废
13、弃,再正式加沥青拌和混合料。(6)拌和时间的确定。沥青混合料的拌和时间应根据具体情况经试拌确定,以沥青均匀裹覆集料为标准。间歇式拌和机每盘的生产周期不宜少于45 s(其中干拌时间不少于510 s)。改性沥青和SMA混合料的拌和时间应适当延长。(7)混合料的质量检查。热拌沥青混合料的检查频度和质量要求见表4-6。质量检查项目包括混合料外,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,(1)每天拌和的第一盘沥青混合料易出现废料。其主要原因是拌和设备刚开始启动,集料和沥青预加热没有达到规定的温度。解决措施是适当减少进入干燥滚筒的材料数量和提高开始时的火焰温度,保证在开机时粗、细集料和沥青的加热温度略高于规定值
14、。,2)沥青混合料拌和的异常现象及处理,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,(2)热料仓中出现超尺寸颗粒。其主要原因可能是最大筛孔的振动筛破损或振动筛上超尺寸颗粒从边框空隙落到下层筛网。有时也极易造成“油包”等现象。(3)出现花白料。其主要原因可能是料温偏低、拌和时间偏短、吸尘不理想造成填料偏多。解决措施是或升高集料的加热温度,或增加拌和时间,或减少矿粉用量。(4)枯料。其原因可能是原材料中细集料的含水率偏大,造成在干燥滚筒中细集料加热温度达到规定值,而粗集料的温度大大超过了规定值。(5)没有色泽。其主要原因是沥青加热温度过高,当沥青温度超过180 时极易老化。解决措施是控制沥青的加热温度在施
15、工规定的温度界限内。(6)矿料颗粒组成明显变化。其引起的原因可能是冷料颗粒组成发生了较大变化或振动筛网上热料过多,来不及正常筛分就进入热料仓,最终导致热料仓中集料颗粒组成发生了较大的变化。解决措施是检查原因采取相应的措施,或重新确定混合料的配合比。,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,图4-8 运料车排队卸料,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,图4-9 运料车覆盖保温,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,2)摊铺质量控制(1)天气要求。(2)摊铺宽度。(3)摊铺速度。(4)摊铺温度。通
16、常宜采用两台或更多台数的摊铺机前后错开1020 m以梯队方式同步摊铺(见图4-10),图4-10 梯队方式同步摊铺,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,摊铺温度的检测如图4-11所示。应该对每车沥青混合料的温度、吨数、厚度进行记录,保证施工质量。,图4-11 摊铺温度的检测,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,图4-12 摊铺机螺旋布料器的料位高度,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,(7)摊铺机料斗应在刮板尚未露出,约有10 cm的热料时收拢(见图4-13),基本上是在运输车刚退出时进行,料斗两翼刚复位时下一辆料车开始卸料,做到连续地供料。(8)配合人工辅
17、助以保证摊铺质量。在摊铺机前,要有人工清扫底层,清除运料车撒落下来的混合料和其他污物,特别是摊铺机履带板行走的底层一定要清除干净,以免自动调平装置产生误调动作,破坏摊铺层的平整度。摊铺机熨平板两侧距路缘石1020 cm的距离,常要用人工往两侧分料,并予以整平。在路面狭窄部分、平曲线半径过小的匝道或加宽部分,以及小规模工程不能采用摊铺机铺筑时可用人工摊铺混合料。用机械摊铺的混合料,不宜用人工反复修整。当不得不由人工进行局部找补或更换混合料时,需仔细操作,特别严重的缺陷应整层铲除。,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,图4-13 摊铺卸料与翻转料斗翼板拢料,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,(9
18、)施工现场备有涂抹乳化沥青的毛刷和散装的乳化沥青,以便对黏层受到破坏的地方进行涂刷找补。(10)施工人员不得随意在铺筑层内走动,防止将泥土、杂物带入已铺筑的沥青路面上,减少对铺筑路面的污染。(11)摊铺过程中,应注意加强施工现场与拌和场的联系,若出现异常情况,应立即通知对方并采取相应措施。,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,图4-14 常规的碾压模式,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,3)碾压程序热拌沥青混合料的碾压分为初压、复压、终压三道工序。初压的作用是整平和稳定沥青混合料,使其表面尽快压实,减少热量散失,为复压创
19、造有利条件。(1)初压。初压应紧跟在摊铺机后碾压,在混合料摊铺后的较高温度下进行,并不得产生推移、裂缝。若沥青混合料的摊铺温度过高见图4-15(a),导致沥青的黏性太低,则需等温度稍降后再碾压,否则沥青混合料会产生推移,出现沿滚筒边缘膨胀产生横向裂纹的现象。若温度下降太低,则沥青混合料易产生丝状裂缝(即“发裂”)见图4-15(b),这样即使压实度达到了,但集料有可能被严重压碎,混合料的质量也将严重下降。压实温度应根据沥青稠度、压路机类型、气温、铺筑层厚度、混合料类型经试铺试压确定见图4-15(c),并符合表4-7的规定。,任务4.2 热拌沥青混合料路面施工,图4-15 初压温度的控制,任务4.
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