工程质量监理-第四章路面工程质量监理.ppt

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1、工程质量监理,徐慧智,第四章 路面工程质量监理,第一节 概述,一、路面的功能和构造1、路面的功能路面是指用筑路材料铺在路基顶面，供车辆直接在其表面行驶的一层或多层的构造物。公路路面应该具有如下功能：1）全天候、稳定的供汽车行驶，保证路面良好的行车性能，使之不受任何季节和气候的影响。2）保证汽车高速和舒适地行使，即路面应具有和保持较好的平整度，使汽车在高速行驶时不发生颠簸。3）保证汽车安全和经济的行驶，即路面应该具有一定的粗糙度。2、对路面的基本要求1）具有一定强度和刚度2）稳定性。3）耐久性。4）表面性能。3、路面构造及结构层次划分1）面层2）基层3）垫层,平整度：加工或者生产某些东西时，表面

2、并不会绝对平整，所不平与绝对水平之间，所差数据，就是平整度。,粗糙度：用摩擦系数表示。,联结层的作用：主要是提高路面结构承载力和耐久性；使路面设计更加符合路面实际受力状况；此外，良好的层间处理措施能有效地防止半刚性基层干缩裂缝反射，并阻止地表水下渗和路基水上升。,平整度测量仪,二、路面的分级和分类1、路面的分级路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。,2、路面的分类1）柔性路面:各种基层（除水泥砼外)各类沥青面层，碎石面层，块料面层。2）刚性路面：水泥砼作面层或基层。3）半刚性路面：以石灰水泥稳定土，石灰水

3、泥处治碎石，含工业废渣基层。,三、路面工程材料选择（1）沥青面层材料的选择1、沥青的分类按照交通标准，分为重交通沥青、轻交通沥青和中交通沥青按照使用的道路等级和层位，分为A级沥青、B级沥青、C级沥青,沥青：是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，呈液态、半固态或固态，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。,天然岩沥青,沥青材料：分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青又分为天然沥青和石油沥青，天然沥青是石油渗出地表经长期暴露和蒸发后的残留物；石油沥青是将精制加工石油所残余的渣油，经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青是煤、木材等有机物

4、干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青，石油沥青是复杂的碳氢化合物与其非金属衍生物组成的混合物。,焦油沥青,石油沥青,石油沥青的炼制过程,2、沥青路面材料的选择1）沥青沥青密度：沥青试样在规定温度下单位体积所具有的质量，以t/计。针入度：在规定温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度，以0.1mm表示（丝米，dmm）。针入度指数：一种沥青结合料的温度感应性指标，反映针入度随温度而变化的程度，有不同温度的针入度按规定方法计算得到。延度：规定形态的沥青试样，在规定温度下以一定速度受拉伸至断开时的长度，以cm表示。,沥青针入度测量设备,沥青延度仪,沥青

5、软化点测量仪,沥青溶解度测量仪,克利夫兰开口杯,沥青运动粘度测量仪,软化点：沥青试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和质量的金属钢球，放于水或甘油中，以规定的速度加热，至钢球下沉达规定距离时的温度，以表示。沥青的溶解度：沥青试样在规定溶剂中可溶物的含量，以质量百分率表示。蒸发损失：沥青试样在内径55mm、深35mm的盛样皿中，在163温度条件下加热并保持5h后质量的损失，以百分率表示。闪点：沥青试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时所蒸发的气体以规定的方法与试焰接触，初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度，以表示。沥青的粘度：沥青试样在规定条件下流动时形成的抵抗力或内部阻力的度量，也称粘滞度

6、。,针入度：标准圆锥体（一般重150克，也有规定100克的）在5秒钟内沉入保温在25时的润滑脂试样中的深度。,沥青面层使用的标号，应该根据气候、路面类型、施工方法和矿料类型来选用。通常面层上层采用较为粘稠的沥青，下层或者粘结层采用较稀的沥青，对于渠化的道路，宜采用较为浓稠的沥青，即标号较小的沥青。,动力粘度：面积各为1并相距1m的两平板，以1m/s的速度作相对运动时，因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。单位：Ns/(牛顿秒每米方）既PaS(帕秒),2）粗集料在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于2.36mm以上的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等；在水泥混凝土中，粗集料是指粒径大于4.75mm

7、以上的碎石砾石和破碎砾石（针对最大粒径为13mm，最大公称粒径为9.5mm，1/2和1/4最大公称尺寸是影响空隙率变化的关键）。3）细集料在沥青混合料中，细集料是指粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂（包括机制砂）及石屑；在水泥混凝土中，细集料是指粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂。,沥青混合料用粗集料质量技术要求,粒径：当被测颗粒的某种物理特性或物理行为与某一直径的同质球体（或组合）最相近时，就把该球体的直径（或组合）作为被测颗粒的等效粒径（或粒度分布）。,4）填料沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石（憎水性石料）经磨细得到的矿粉。原石料中泥土含量应小于3%，当采用水泥、石灰、

8、粉煤灰作为填料时，其用量不能超过矿料总量的2%。,沥青混合料用矿粉质量要求,（二）水泥混凝土层面材料选择普通混凝土是由水泥、沙、石和水所组成的。1、水泥凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。GB1752007规定的六大类水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。（1）硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料、0%-5%石灰石或者粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。国家统称的波特兰水泥。（2）普通硅酸盐水泥凡是

9、由硅酸盐水泥熟料、6%-15%混合料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥。按照GB175-2007通用硅酸盐水泥的规定，采用GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法（ISO法）规定的方法，将水泥、标准砂和水按13.00.5的比例，制成40mm40mm160mm的标准试件，在标准养护条件下（1d内为201摄氏度、相对湿度为90%以上的空气中，1d后为201摄氏度的水中）养护至规定的龄期，分别按规定的方法测定其3d和28d的抗折强度和抗压强度。根据测定的结果划分水泥强度等级。如硅酸盐水泥（P./P.）分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六个

10、强度等级（分别代表试件28d的抗压强度标准值的最小值为32.5MPa、42.5MPa、52.5MPa、62.5MPa，带R的为早强型等级）。,集料（骨料）,沙,石,（二）水泥混凝土层面材料选择普通混凝土是由水泥、沙、石和水所组成的。2、粗集料的技术特性,物理性质,力学性质,物理常数,表观密度（视密度）（A）,毛体积密度（A）,堆积密度（A）,空隙率（A）,级配,坚固性,压碎值（A）,磨光值（A）,冲击值（A）,磨耗值（A）,名词解释：1.表观密度（视密度）单位体积（包括实体、闭口孔隙）试样的干质量。2.毛体积密度单位体积（包括实体、闭口、开口孔隙所成轮廓线）试样的干质量。（另：饱和面干毛体积密

11、度表干密度）3.堆积密度单位体积（包括实体、闭口、开口孔隙、颗粒间孔隙）试样的质量。（包括：自然堆积、振实、捣实，试样干质量、湿质量）4.空隙率堆积时空隙体积占试样总体积百分率5.级配颗粒分级及搭配状况（分计筛余、累计筛余、通过率）6.坚固性试样抵抗反复由硫酸钠结晶膨胀造成破坏或强度降低的性能（质量损失比）7.压碎值集料在逐渐增加荷载下抵抗压碎的能力，小于规定粒径颗粒质量百分率8.磨光值石料抵抗轮胎磨光作用的能力，测定摩擦系数9.冲击值石料抵抗冲击荷载的能力，小于规定粒径颗粒质量百分率10.磨耗性石料抵抗磨耗作用的性能（洛杉矶法、道瑞法、狄法尔法）,3、细集料的技术特性级配是集料各级粒径的分配

12、情况。沙的级配情况可以采用筛分试验确定。方法是取试样500克，在整套标准筛上进行筛分，分别求出试样存留在各标准筛上质量的一种方法。相关概念及有关参数计算方法为：（1）分计筛余百分率：在某一型号筛子上的筛余质量占总质量的百分率。（2）累计筛余百分率：某号筛的分计筛余百分率和大余某号筛的各筛余百分率之总和（3）通过百分率：通过某筛的质量占总质量的百分率。（4）细度模数Mx通常沙的粗细程度用细度模数来表示，分为三类：粗砂（）中砂（）细砂（）,4、粗集料的技术要求1）分类、等级和规格2）颗粒级配对于水泥混凝土中细度模数为的沙，其颗粒级配应该处于下表范围之内。,3）含泥量及泥块含量水泥混凝土用沙的含泥量

13、（即粒径小于0.075mm的尘屑、淤泥和粘土的总含量百分比）及泥块（原颗粒含量大于1.25mm，经水洗和手压可破碎小于0.63mm颗粒）含量，应该符合下表规定：4）细集料坚固性用于水泥混凝土的沙的坚固性是指沙在气候、环境变化或者其他物理因素作用下抵抗破坏的能力。用硫酸钠溶液检验法，经过5次循环后，损失量应该符合下表规定：5）有害物质含量云母、轻物质、有机物、硫化物、硫酸盐等为水泥混凝土中的有害物。,硫酸钠：俗称芒硝，是脱水剂,第二节 路面基层（底基层）施工质量监理,一、基层的作用及对材料的基本要求路面基层与底基层主要承受由面层传来的车辆载荷的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基去，实际上基层与底基

14、层是路面结构的承重层，一般应具备有足够的强度和刚度、有足够的水稳定性和冰冻稳定性、有足够的抗冲刷能力、收缩能力、有足够的平整度、与面层结合良好等。1、用于路面基层材料土的一般定义按照土中单个颗粒的粒径大小和组成，将土分为细粒土、中粒土、粗粒土三类。,根据材料性质分类,柔性基层,半刚性基层,刚性基层,根据稳定性分类,有机化合物稳定类,无机化合物稳定类,粒料类,土的分类,细粒土：颗粒的最大粒径小于10mm，其中小于2mm的粒径含量不少于90%,中粒土：颗粒的最大粒径小于30mm，其中小于20mm的粒径含量不少于85%,粗粒土：颗粒的最大粒径小于50mm，其中小于40mm的粒径含量不少于85%,土的

15、工程分类标准 GB/T 50145-2007,百度词条：细粒土：粒径小于0.075mm的颗粒含量大于或等于总质量50的土。粗粒土：粒径大于0.075mm的颗粒含量大于总质量50的土。,1）土（1）水泥混凝土：用水泥稳定粗粒土(颗粒的最大粒径小于50mm且其中小于40mm的颗粒含量不少于85%)和中粒土(颗粒的最大粒径小于30mm且其中小于20mm的颗粒含量不少于85%)得到的混合料，视所用原材料为碎石或砾石，而简称为水泥碎石或水泥砂砾。其特点是，强度高，水稳性好，抗冻性好，耐冲刷，温缩性和干缩性均较小。是一种优良的基层材料；（2）石灰稳定土：用石灰稳定细粒土(颗粒的最大粒径小于10mm且其中小

16、于2mm的颗粒含量不少于90%)得到的混合料。简称石灰土。其特点是，具有板体性，强度比砂石路面要高。有一定的水稳性和抗冻性，初期强度低，但其强度随龄期较长时间增长。收缩性大，容易开裂；石灰粒料适宜于作二级和二级以下公路与城市次干道的基层，也可作各级路面的底基层。（3）石灰工业废渣：分为二灰粒料、二灰土、二渣类、石灰钢渣类等四种。,石灰稳定土,水泥稳定土,二灰土,2）水泥选用终凝时间超过6小时的水泥，普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥均可以使用。3）石灰石灰一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。应该满足级以上生石灰和消石灰的技术要求，高速公路和一级公路应该采用磨细生石灰粉。4

17、）粉煤灰SiO2、Al2O3、Fe2O3等总含量应该大于70%，烧失量应不超过20%。5）煤渣煤渣的最大粒径不应大于30mm，组成应该具有一定的级配。6）强度标准无机结合料稳定土的强度标准应该满足下述标准：,无机结合料稳定土强度标准（单位：MPa）,二、路面基层的类型1、粒料类基层（底基层）1）级配型粒料级配碎石：粗、细碎石集料和石屑各占一定比例，并且其颗粒组成符合密实级配要求的混合料，称级配碎石。级配砾石：粗、细砾石集料和砂各占一定比例，并且其颗粒组成符合密实级配要求的混合料，称级配砾石。2）嵌锁型粒料填隙碎石：用单一尺寸的粗碎石作主骨料，形成嵌锁，再用石屑填满碎石间的空隙，增加密实度，提高

18、稳定性。沥青稳定碎石：类似于填隙碎石，但在铺筑时浇洒少量沥青于碎石层中，促进碎石层压实成型的一种改进填隙碎石，更有利于增加密实度，提高稳定性。,级配型粒料,嵌锁型粒料,2、无机结合料稳定类基层（底基层）1）水泥稳定类：主要有水泥稳定土、水泥稳定碎石（或者砂）等2）石灰稳定类：石灰土、石灰碎石土、石灰砾石土、石灰稳定级配碎石、级配沙砾等3）综合稳定类：水泥石灰综合稳定土、水泥石灰稳定碎石（或者沙砾）、石灰稳定煤渣等4）石灰工业废渣类：二灰土、二灰砂、二灰沙砾、二灰碎石等，石灰煤渣、石灰煤渣土、石灰煤渣碎石、石灰煤矿渣等三、混合料配比设计1、混合料实验项目1）重型击实试验：对于回填土工程，为了达到

19、土方回填最大的密实程度要做击实试验，测定最佳含水率、最大干密度。2）承载比：求工地预期干密度下的承载比，确定材料是否适宜做基层或者基底层3）抗压强度：进行材料组成设计，选定最最适用于水泥或者石灰稳定的材料，规定施工中用的结合料剂量，为工地提供质量评定标准4）耐久性：采用干式循环和冻融试验确定石灰或者水泥稳定的材料。,重型击实试验,2、混合料配合比设计的一般方法1）一般原则所设计的所设计的组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，而配合比设计的基本原则是结合料计量合理，尽可能采用综合稳定及集料应有一定的级配。2）配合比设计方法选用适当的材料，确定材料的配合比及最大干密度和最佳含水

20、量。无机结合料稳定类材料的抗压强度如下表：,无机结合料稳定类材料的抗压强度（MPa）,水泥、石灰、土的比例参考值如下：实验室对试件测试的平均抗压强度的计算方法：,水泥剂量参考值（%）,石灰剂量参考值（%）,设计抗压强度,偏差系数,标准正态分布的保证率,Thanks!,本 节 课 结 束,四、基层（底基层）施工准备阶段的质量控制1、水泥稳定沙砾（碎石）、石灰粉煤灰稳定沙砾（碎石）施工1）拌合与运输（1）拌合采用采用厂拌法。（2）厂拌的设备和位置需要监理工程师审批。（3）进行搅拌操作时，稳定料需要稳定的加入到被稳定料中。（4）运输混合料的运输设备，应该分散设备的压力，避免在已经完成的铺筑层产生不均

21、匀碾压或者车辙（5）当厂拌距离铺筑位置较远时，混合料在运输过程中应该采用覆盖保证不损失水份。,水泥的厂拌设备,厂拌设备的组成,运输设备通过完成的铺筑层,2）摊铺和整型（1）摊铺的使用的机械和厚度必须经过监理工程师审批。（2）考虑摊铺过程中的水分损失，摊铺混混合料的水分应该比最佳含水量高出0.5%1.0%（3）当压实厚度超过20cm时，应该分成摊铺，最小的压实厚度为10cm。先摊铺的一层经过监理工程师审核并通过验收后，将先摊铺的一层表面翻松后，再继续摊铺上层，对路拱进行整形。,3）碾压（1）混合料经过摊铺和整形后，应立即在全宽度范围内进行碾压。直线段，由两侧向中心碾压，超高段，由内侧向外侧碾压。

22、（2）碾压过程中，混合料的表面应该保持湿润（3）严禁压路机在已经完成或者正在碾压的路段上“调头”和紧急制动。（4）施工中，从加水搅拌到碾压结束的时间不得超过相关规定（从加水搅拌、运输、摊铺到碾压结束一般需要 34 个小时）。,冲击碾压设备,路基层碾压现场,冲击碾压：冲击碾压时压路机的行进速度控制在10km/h-12km/h从路基的一侧向另一侧转圈冲碾冲碾顺序“先两边、后中间”以轮迹重叠1/2、铺盖整个路基表面为冲碾1遍冲碾遍数以满足压实度要求为准,静力碾压：压路机的行进速度控制在5km/h以下,4）接缝和“调头”的处理（1）横向接缝。采用平接缝，用6m直尺沿纵向位置，在摊铺端部的直尺呈悬臂状以

23、摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除，继续摊铺时应将接缝擦洗干净、涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺，起步后人工把接缝面上的粗料刮去补上细料把接缝填满。接缝碾压坚实采用钢轮压路机进行斜横向压实，从先铺面上跨缝15cm，然后每压一遍向新铺层移动1020mm直到钢轮全部在新铺层面上再改纵面碾压，接缝碾压应经常用6米直尺检查衡量，以确保平整度。（2）纵向接缝。采用2台摊铺机成梯队联合摊铺方式进行热接缝联接。在前部已摊铺混合料部分留下1020cm宽暂碾压作为后高程基准面，并有510cm的摊铺层重叠，重叠部分应与前摊铺面平顺，最后跨接缝碾压以消除缝迹。（3）压路机禁止在新铺

24、的路面上调头。5）养生碾压完成之后应该立即进行养生，时间不能少于7天。养生期间可以根据情况洒水或者沥青乳液。养生期间应该封闭交通，如果不能封闭交通时，车速应该小于30km/h。,养生膜,6）气候条件气候条件低于5摄氏度时，不宜施工。7）取样和试验混合料应在施工现场每天取样一次或者每拌合250吨混合料取样一次。所有的试验结果，均需要报监理工程师审批。2、石灰土稳定沙砾基层、水泥石灰稳定土基层施工1）一般要求（1）石灰土稳定沙砾、水泥石灰稳定土基层应在热季到来之前和热季施工，施工温度应该保持5摄氏度以上。多雨地区，应该避免在雨季施工。（2）宜采用中心站集中拌合，也可采用路拌法施工。（3）采用121

25、5吨的压实机时，压实厚度不应超过15cm。采用20吨压实机时，压实厚度不应超过20cm。当压实厚度超过以上规定是，应该分层压实，厚度为10cm。（4）分层铺筑时，下一层铺筑时需要将先前铺筑的一层表面耙松。2）准备工作（1）在新完成并经过验收的基层，恢复中线，直线段每20-25m设置一排桩，平曲线10-15m设置一排桩，进行水平测量用以确定基层的铺装厚度。（2）监理工程师批准混料配合比。,3）摊铺（1）混合料的堆放时间不宜过长，雨季施工要做到当天堆置，当天摊铺、整型、碾压。（2）采用机械摊铺时，如发现粗细颗粒离析现象，需要采用机械或者人工的方式补充拌匀。4）碾压（1）整形后，在水含量正负1%范围

26、内进行碾压，如表面水份不足，应适当洒水。（2）12吨以上的压路机、重型轮胎压路机或者震动压路机，一般需要碾压68遍。碾压机的速度头两遍一般采用1档（1.5km/h1.7km/h），之后用2档（2.0km/h2.5km/h）。（3）在路面的两侧，应该多压2-3遍。（4）严禁压路机在作业面上“调头”或者紧急制动。（5）在碾压结束前，用平地机平整一次。5）养生（1）检验合格后即开始养生（2）应该使用湿砂养生（7cm10cm），养生后，需要清理干净。（3）可以采用洒水养生（4）养生时间不应少于7天，养生期间除了洒水车之外，应该封闭交通。,3、粒料基层（底基层）施工1）级配碎石施工级配碎石的一般要求：（

27、1）用于二级和二级以上公路底基层的级配碎石需要筛分成37.5mm-19mm，19mm-9.5mm，及4.75mm以下的石屑组成。（2）其他等级公路上，可以不进行筛分。（3）可以采用细砂粒或者粗砂代替石屑（4）级配碎石可以用在各个等级公路的基层和底基层（5）级配碎石可以用作较薄沥青层和半刚性基层的中间层（6）级配碎石用作二级公路以下的基层或者底基层时，最大粒径控制在37.5mm以下（7）级配碎石颗粒组成应为一条平顺曲线，塑性指数符合规定，混料拌合均匀，中间层压实度达到100%、基层压实度达到98%、底基层达到96%。（8）级配碎石可以采用厂拌法施工，拌合的混料都应该均匀，含水量适当。（9）级配碎

28、石应该在最佳含水量时，采用先轻后重的方式进行碾压。（10）如果没有摊铺机，可以使用平地机（11）平地机和集中厂拌法施工时，应该遵守相关规定。,2）级配砾石施工级配砾石施工一般遵守以下规定：（1）天然砂石符合级配规定且塑性指数在69时，可以直接作为基层（2）塑性指数偏大的砂石，可以加少量石灰降低塑性指数，亦可以使用无塑性的砂或者石屑进行掺配。（3）可以在天然沙砾中加入部分碎石和压制碎石，用以提高混合料的强度和稳定性（4）级配砾石适用于轻交通的二级和二级以下公路的底基层（5）级配砾石在最佳含水量时进行碾压，基层压实度达到98%，底基层压实度达到96%级配砾石施工：准备下承层施工放样运输和摊铺主要集

29、料运输和摊铺掺配集料洒水拌合整型碾压3）填隙碎石施工填隙碎石施工一般遵守以下规定：细集料应该干燥，采用震动轮每米宽度不小于1.8吨的震动压路机进行碾压。填隙碎石基层未洒透沥青或者未铺封层时，禁止开放交通。施工要求符合公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）的要求。施工方法：干法施工、湿法施工,底基层、基层施工程序及监理工作程序,监理审查、审批,监理审查、审批,恢复中线、施工放样,监理工作项目,施工程序流程,开挖沟槽、高程测量,配合比抽查、监理检查,松铺厚度检查、监理旁站,监理审批,监理审批,混合料拌和、运至工地,摊铺、整平,压路机压实成型,压实度检测、几何尺寸测量,填写中间交工证书,

30、初期养护,开放施工交通,不合格,基层（底基层）完工验收阶段的质量控制要求：1）土质符合要求，土块已经过粉碎 2）水泥、石灰、土的用量按照设计严格控制 3）路拌深度应该达到底层 4）混合料在最佳含水状态下，经重压路机压实到要求的压实度，水泥稳定类要求加水至碾压时间不应超过3-4小时 5）碾压合格后立即洒水养生 6）粒料应该清洁稳定 7）矿料级配应该按照设计精确配比 8）摊铺时应注意离析现象 9）石灰块必须经过消解 10）混合料配比需精确 11）二灰类稳定料应先用轻型压路机稳定，后用重型压路机碾压 12）级配碎石基层和底基层配料必须准确，塑性指数必须符合规定 13）填料碎石（矿渣）基层应用震动压路

31、机碾压，使用封料（5mm以下轧制的细料或者粗砂）填满粗粒料空隙。,生石灰的消解，即是生石灰与水的反应生成熟石灰的过程，称做生石灰的消解。或者称做生石灰的熟化。反应如下：CaO+H2O=Ca（0H）2,第三节 沥青面层施工质量监理,一、沥青路面概述1、沥青混合料的分类,一、沥青路面概述1、沥青混合料的分类,一、沥青路面概述1、沥青混合料的分类,1）按照压实类型,密级配沥青混凝土混合料：空隙率3%5%,开级配沥青混凝土混合料：空隙率15%18%,半级配沥青混凝土混合料：空隙率8%10%,间断级配沥青混凝土混合料：级配组成缺少1个或者几个档次,沥青稳定碎石混合料（沥青碎石）,密级配沥青稳定碎石基层混

32、合料：粒径大于26.5mm，空隙率3%6%,开级配排水式沥青稳定基层混合料：粒径大于19mm，空隙率15%18%,半级配沥青稳定混合料：空隙率8%10%,2）按照沥青组合料分类,普通沥青和改性沥青混合料,乳化沥青碎石混合料,沥青玛蹄脂碎石混合料,沥青玛蹄脂,沥青玛胶浆,3）按照最大粒径分类,沙粒式沥青混料：4.75mm,细粒式沥青混料：9.5mm,13.2mm,中粒式沥青混料：16mm,19mm,粗粒式沥青混料：26.5mm,31.5mm,特粗粒式沥青混料：37.5mm,4）按照沥青生产工艺分类,热拌热铺沥青混合料,再生沥青混合料,5）按照强度构成原则分类,嵌挤原则,密实级配原则,2、沥青混合

33、料的结构类型1）悬浮-密实结构：这种由次级集料填充前级集料（较次级集料粒径稍大）空隙的沥青混合料，具有很大的密度，但由于各级集料被次级集料和沥青胶浆所分离，不能直接互相嵌锁形成骨架，因此该结构具有较高的黏聚力，但内摩擦角较小，高温稳定性较差。2）骨架-空隙结构：此结构粗集料所占比例大，细集料很少甚至没有。粗集料可互相嵌锁形成骨架；但细集料过少容易在粗集料之间形成空隙。这种结构内摩擦角较高，但黏聚力较低。3）骨架-密实结构：较多数量的粗集料形成空间骨架，相当数量的细集料填充骨架间的空隙形成连续级配，这种结构不仅内摩擦角较高，黏聚力也较高。,3、沥青混合料的使用范围沥青混合料的使用范围根据交通性质

34、、路面结构、现有材料、施工地区的气候条件和施工条件加以选择。1）热拌沥青混合料的一般规定（1）密集配沥青混凝土混合料（AC）适用于各级公路沥青面层的任何层次（2）沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）适用于铺筑新建公路的表面层、中面层或旧路面加铺磨耗层（3）设计空隙率为6%12%的半开级配的沥青碎石混合料（AM）仅适用于三级及三级以下公路、乡村公路（4）设计空隙率为3%6%粗粒式及特粗式的密集配沥青稳定碎石混合料（ATB）适用于基层（5）设计空隙率大于18%的粗集料及特粗式排水式沥青稳定碎石混合料（ATPB）适用于基层（6）设计空隙率大于18%的细粒式排水式沥青稳定碎石混合料（OGFC）适用于高速行车

35、、多雨潮湿、不易被尘土污染、非冰冻地区铺筑排水式沥青路面磨耗层。,2）选择沥青混合料类型时应注意的事项（1）密集和间断级配的沥青混凝土适用于各等级公路的各个层次（2）普通沥青不符合要求时，使用改性沥青（3）开级配排水式沥青混合料磨耗层必须使用高粘结性能的特殊改性沥青（4）开级配排水式沥青混合料基层（ATPB）的下卧层具有排水和抗冲刷的性能（5）特粗式沥青混凝土混合料适用于基层，粗粒式沥青混凝土混合料适用于下面层或者基层，中粒式沥青混凝土混合料适用于中面层和表面层，细粒式沥青混凝土适用于表面层和薄面罩面。3）沥青面层的混合料类型根据公路等级及所处层位的功能性质要求，遵循以下原则：（1）宜采用两层

36、或者三层结构（2）应具有耐久性、抗车辙、抗裂、抗滑等特性（3）对于高速公路和一级公路，如果普通沥青不能满足要求时，需要对沥青进行改性处理（4）确定矿料级配和最佳沥青量时，需要保证各层的组合不致发生早期病害。4）沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并与设计的厚度匹配，最小的压实厚度不应小于最大粒径的2倍。5）热拌热铺沥青混合料路面必须采用机械连续施工,二、沥青混合料配比设计1、沥青混合料组成及各参数1）集料毛体积密度2）集料视密度3）集料有效密度4）沥青混合料密度5）沥青混合料的相对密度6）沥青混合料的理论最大密度7）沥青混合料的理论最大相对密度8）沥青混合料的表观密度9）沥青混合料的表观

37、相对密度10）沥青混合料的毛体积相对密度11）表干法测定的毛体积密度12）蜡封法测定的毛体积密度13）体积法测定的毛体积密度14）有效沥青含量15）空隙率16）粗集料松装间隙率 17）沥青混合料试件的粗集料间隙率18）沥青含量 19）油石比,空隙率,吸收的沥青,可为水渗透但未吸收沥青的空隙率,集料体积（毛体积相对密度）,集料体积（有效相对密度）,集料体积（表观相对密度）,有效沥青含量,水能够渗入的体积,集料,2、沥青混合料各参数的计算1）矿料混合料的合成毛体积密度2）矿料混合料的合成表观相对密度3）矿料的有效相对密度（非改性沥青混合料）矿料的有效相对密度（改性沥青混合料）4）确定沥青混合料的最

38、大理论相对密度,矿料成分的配合比,毛体积相对密度,有效相对密度,沥青用量，%,沥青相对密度,试验得到的最大相对密度,沥青吸收系数,合成矿料吸水率,合成毛体积相对密度,合成表观相对密度,3、沥青混合料配合比设计方法,沥青混合料的类型,规范规定的矿料级配范围,确定工程设计级配范围,材料选择、取样,其他材料、外掺剂等,材料试验,粗集料、细集料、矿粉,沥青或改性沥青结合料,确定实验温度,在工程设计范围内设计共优选的1-3组不同的矿料级配,对选择的设计级配、粗选5组沥青用量，拌合混合料，分别制作马歇尔试件,测定试件毛体积相对密度,确定理论最大相对密度,计算VV、VMA、VFA等体积指标,进行马歇尔试验，

39、与标准比较,技术经济分析确定最佳沥青用量,进行配比试验确定配合比合理性,完成配合比设计，提交材料品种、矿料配级、标准配合比、最佳沥青用量,或,普通沥青用真空法,改性沥青用计算法,合格,不合格,不合格,3、沥青混合料配合比设计方法1）材料准备按照公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）标准规定，取足够数量的具有代表性的沥青及矿料试样。2）矿质混合料的配比组合设计一般采用马歇尔试验确定沥青混合料配合比。（1）确定沥青混合料的类型公称最大直径根据设计层厚确定（2）确定混合料的级配范围“合同规定、凭借经验”。同时，对于温度较高，夏季持续时间较长的南方地区，适当减少4.75mm和2.36mm

40、的通过率，提高设计空隙率，抗车辙。对于温度较低，冬季持续时间较长的北方地区，适当增加4.75mm和2.36mm的通过率，降低设计空隙率，提升低温抗裂性能。,马歇尔试验：是确定沥青混合料油石比的试验。其试验过程是对标准击实的试件在规定的温度和湿度等条件下受压，测定沥青混合料的稳定度和流值等指标，经一系列计算后，分别绘制出油石比与稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度的关系曲线，最后确定出沥青混合料的最佳油石比。,结构层厚度,最大公称粒径,最大公称粒径,建议结构层厚度与最大公称粒径的比值控制在2.5-3之间，间断级配（SMA）和开级配（OGFC）等嵌挤型混料比值控制在2-2.5之间。,最大公称粒径,（

41、3）级配曲线确定的示例按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程采用泰勒曲线计算，确定了类型，查推荐手册确定混合料级配范围,3）矿质混合料配合比计算（1）组成材料的原始数据测定（2）各种矿料的配合比可以采用试算法，也可以采用图解法或者其他方法（3）根据需要，计算确定的设计级配范围（4）在级配曲线上绘出几组设计级配曲线。根据级配曲线与最大密度线之间的紧密程度，判断VMA（矿料间隙率）。（5）根据当地经验确定一个沥青用量，对每一组配比分别进行马歇尔试验（6）矿料级配设计需要符合施工要求,步骤1：绘制图解法用图 绘制图解法用图。根据表中AC-13I沥青混合料的级配中值数值，确定各筛孔尺寸在横坐标上的位置。

42、然后将各档集料与矿粉的级配曲线绘制在图中。步骤2：确定各种集料用量 在集料A与集料B级配曲线相重叠部分作一垂线AA，是垂线截取这两条级配曲线的纵坐标值相等（即a=a）。垂线AA与对角线OO由一交点M，过M引一水平线，与纵坐标交于P点，OP的长度X=31%，即为集料A的用量。同理，求出集料B的用量Y=30%，集料C的用量Z=31%，矿粉D的用量W=8%。,采用图解法需要不断进行调整测算,4）马歇尔试验（1）高温稳定性检验（2）浸水马歇尔试验（3）冻融劈裂试验（4）水稳定检验（5）低温抗裂性检验以及渗水系数检验预估适宜的沥青用量（油石比）计算公式为：,马歇尔温度试验仪,预估石油用量,原矿料石油用量

43、,原矿料密度,新矿料密度,原矿料石油使用量,5）确定沥青最佳量以沥青含量为坐标，沥青的密度、稳定度、流值、空隙率、矿料间隙率为纵坐标，选择的沥青用量尽量使密度和稳定曲线出现峰值。6）其他性能（1）低温抗裂性能（2）钢渣活性检验,Thanks!,本 节 课 结 束,三、沥青路面施工阶段质量控制1、热拌沥青混合料面层质量控制要点1）试验路段（1）工程建设28天之前，承包人应该准备好相应的设备、人员、施工方案并报送监理工程师审查批准（2）工程建设14天之前，建设100m至200m的试验路段（3）试验路段的目的是检查混合料的稳定性以及拌合、摊铺、压实设备的效率和施工方法、施工组织的适应性（4）沥青混合

44、料摊铺、压实12小时之后，对其厚度、密实度、沥青含量及矿料级配等指标进行抽查试验（5）试验路完成后，承包人应该写出书面报告，请监理工程师审批（6）经过监理工程师批准的试验路段，应该成为正式工程的比较标准（7）批准的试验路段应该同正式工程一并结算,2）施工设施（1）拌和及运料设备（2）摊铺及压实设备3）混料的拌和4）混合料的运输5）混合料的摊铺6）混料的压实7）接缝的处理8）气候条件9）取样和实验,2、沥青表面处治施工质量控制要点1）一般规定（1）沥青表面处置应该选择在干燥较热的季节施工，并在雨季及最高气温低于15摄氏度之前的半个月结束（2）宜采用分层法铺筑，厚度不宜大于3厘米（3）施工工序应该

45、紧密衔接，时间不宜过长,沥青表面处治材料规格及用量,2）施工设备（1）沥青洒布机（2）自行式集料洒布机（3）表面处理宜采用轮胎式光面钢筒压冷机（6吨-8吨，8吨-12吨）,沥青洒布机,轮胎式光面钢筒压冷机,3）表面准备（1）沥青表面处置层的表面应平整、清洁、无松散（2）当监理工程师有指示时，应该人工进行表面清洁4）沥青撒布5）集料撒布6）碾压7）养护8）多层表面处治（三层式沥青表面处治施工工艺）,9）稀浆封层、微表处施工质量控制要点,稀浆封层和微表处的矿料级配,稀浆封层和微表处混料的技术要求,3、沥青灌入式路面施工质量控制要点沥青贯入式路面【bituminous penetration pav

46、ement】指的是用沥青贯入碎(砾)石作基层、联结层、面层的路面。即在初步压实的碎石(或破碎砾石)上，分层浇洒沥青、撒布嵌缝料，或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层，经压实而成的沥青面层。1）施工准备。基层必须清洁，施工乳化沥青，必须洒透层或粘层沥青2）洒料。撒布集料后，严谨车辆通行3）碾压。主层集料撒布后，先用6-8吨压路机碾压3-4遍，再用10-12吨压路机碾压2-4遍4）主层碾压完毕后，应立即浇洒第一层沥青5）撒布第一层填料6）嵌缝料扫匀后，再用8-12吨钢筒式压路机碾压4-6遍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（6-8吨压路机2-4遍）8）交通控制及初期

47、养护,第四节 水泥混凝土路面质量控制,一、水泥混凝土路面概述水泥混凝土路面（cememt concrete pavement）是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称混凝土路面。亦称刚性路面，俗称白色路面，它是一种高级路面。水泥混凝土路面有素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和装配式混凝土等各种路面。,1868年，苏格兰首次在因弗内斯通往某堆货场道路上铺筑混凝土路面，19世纪末传入美国和德国。早年混凝土路面大多用素混凝土按单层就地浇筑而成，少数也有做成双层式或配设钢筋的。20世纪20年代，欧、美各国在公路、城市道路和飞机场跑道上大量发展混凝土路面，美国还开始试铺

48、装配式预制块混凝土路面和连续配筋混凝土路面。至于预应力混凝土路面，美、法两国分别于30年代和40年代中期开始试铺。70年代初，美国和荷兰开始试铺钢纤维混凝土路面。,中国于20世纪20年代末开始在少数大城市的道路和飞机场跑道上铺筑混凝土路面。19321933年在南京至杭州国道上铺筑了长500米、宽5.5米的混凝土路面试验段。,水泥混凝土路面优点：（1）强度高。强度逐渐增高（2）稳定性好。不存在“老化”（3）耐久性好。使用20-40年。（4）养护费用小。（5）抗滑性能好。（6）利于夜间行车。能见度好，易识别水泥混凝土路面缺点：（1）水泥和水的需要量大，修筑20cm厚，7m宽的水泥混凝土路面，每公里

49、需要消耗水泥400500吨和水约250吨。（2）接缝较多。（3）开放交通较迟。需要28天的养生期，才可开放交通。（4）养护修复困难。,水泥混凝土施工现场,水泥混凝土的修复现场,二、水泥混凝土配合比设计1、混凝土配合比设计总的要求、原则和一般步骤1）总的要求和原则 满足结构设计的强度等级要求；满足混凝土施工所要求的坍落度（工作度）、和易性要求；满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；符合经济原则，即节约水泥，以降低混凝土成本。2）一般步骤 计算初步配合比；试拌调整，提出基准配合比；检验强度，确定试验室配合比；换算施工配合比（工地配合比）2、混凝土配置强度的确定当混凝土的设计强度等级小于C60时，配

50、制强度应按下式确定：当混凝土的设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定：当遇有下列情况下应提高混凝土强度：1）试件不少于25组2）等级为C20和C25等级时，强度标准差少于2.5MPa时，计算配制强度用的标准不应该少于2.5MPa；等级为C30等级时，强度标准差少于3.0MPa时，计算配制强度用的标准不应该少于3.0MPa；3）无统计资料计算混凝土强度标准差时，应该按照混凝土结构工程施工与验收规范（GB 50204）的规定取用。,混凝土配制强度（MPa）,混凝土立方体抗压强度标准值,混凝土强度标准差,3、混凝土配合比设计中的基本参数关于用水量的确定1）干硬性和塑性混凝土用水量混凝土水胶