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公路沥青路面施工工艺原理与方法分析

发布时间:2014-07-28 18:29

  1 案例工程:例如某公路面层结构为三层式沥青混凝土,总厚度15 cm,其中上面层为AC—13 I厚4 cm;中面层为AC—20Ⅰ厚5 cm;下面层为AC—25 I厚6 cm;每层之间均设计有粘结层,保证三层成一整体。
  2 工艺原理
  沥青混凝土是采用不同料径的碎石、天然砂或破碎砂、矿粉和沥青按一定比例在拌和机中拌和所得到的混合料,它经压实后达到规定的强度和空隙率,具有很高的密实度,并且在常温下具有一定的塑性,其主要特点是透水性小、水稳性好,有较大的抵抗自然因素和行车作用的能力。我国目前采用的主要是热拌热铺沥青混凝土路面,其原理是指矿料与沥青在热态下拌和、热态下铺筑施工成型,特点是矿料、沥青及拌和混合料从拌和到铺筑均须在较高的温度范围内完成,因此其形成期短,在面层碾压结束并冷却到常温时,就可以开放交通。在城市及不能中断交通情况下改建和维修道路时,这个特点具有十分重要的意义。
  3 工艺及施工方法
  3. 1 施工工艺流程
  主要施工工艺流程为:原材料及设备准备- 测量放线- 沥青混合料的拌和- 出场温度检测- 现场温度检测- 摊铺- 初压- 复压- 终压- 温度检测- 平整度检测- 钻芯取样检查厚度。
  3. 2 主要施工方法
  3. 2. 1 沥青混合料的拌制
  ①沥青混合料由间歇式搅拌机拌制,为了使摊铺机连续不间断的摊铺,要提前2 h在拌和楼连续拌料,将热料贮存在热料仓中,存满后即装在自卸车上,盖上蓬布运往工地,准备铺筑。
  ②沥青混合料出厂须经试验技术人员逐车检测温度,合格后填写发料单才能出厂,发现花白料或温度质量不合要求者,按废料处理。
  3. 2. 2 沥青混合料的运输
  ①沥青混合料由大吨位的自卸车装运,运料前车厢应涂防粘液。
  ②装料时车辆需前后移动,避免混合料发生离析。
  ③料车到工地后,由专人指挥倒料,验收料单;并设专人逐车检测温度,合格后方能进入铺筑段。
  ④严禁料车碰撞摊铺机,运料车辆应停在摊铺机前10~30 cm,由摊铺机前滚轮顶着汽车轮胎同步前进,边前进边往摊铺机中倒料。
  ⑤运料车辆都应配备保温、防雨蓬布。
  3. 2. 3 沥青混合料摊铺
  (1)找平方式上、中、下面层均采用最大摊铺宽度12 m 的ABG—422型摊铺机,由于各结构层的矿料种类、质地及合成级配不同,对各层的主要技术指标要求不同,因此采用的找平方法也不一样。下面层是联结基层与面层的沥青层,除满足路面结构的要求外,还要弥补基层厚度不足,使下面层的标高及层厚符合设计要求。中面层的平整度将直接影响上面层的铺筑质量。它是在下面层平整度的基础上进一步调平,同时在厚度上再作一次调整,为上面层铺筑创造良好条件。
  ①中、下面层调平均用“基准钢丝法”找平,即在铺筑边线外20 cm左右打入稳固的支撑杆(最好对应中线桩号) ,支撑杆间距为10m,根据桩位处中、下面层顶设计高程加上一个常数为钢丝标高。基准钢丝敷设的长度每段为300m左右,并配用专门有计量张力的标尺。一般钢丝长度在200~250m时其张紧力应为100~130 kN;钢丝长度在250~300m时,其张紧力为150~200 kN;使“基准钢丝”在10m内产生的挠度最大不超过2mm。在弯道半径较小段及 变坡点附近或加宽段前后应加密支撑杆。
  ②上面层直接受行车荷载作用。上面层质量的优劣将直接影响道路的使用性能及行车安全。上面层采用“基准梁法”找平。在开始摊铺前就将基准梁安装在摊铺机上,并将自动找平传感器放在基准梁的某个部位。使摊铺机摊铺时带着基准梁一起前进。
  (2)摊铺工艺
  ①支撑杆和基准钢丝架设标高经核对无误后,才能开始摊铺,在铺筑过程中现场应设1~2 人来回检查,防止车辆、施工人员及其他机械碰撞支撑杆或钢丝。
  ②摊铺前将熨平板预热15~20min,使其接缝处原路面的温度达65℃以上。
  ③调整摊铺机熨平板。在新开始铺筑路段,应使高度为各层的厚度乘以各层的松铺系数,使熨平板与2%的路面横坡一致,然后在全宽度范围内填5 块木块,使熨平板放稳。在连接已铺好的沥青层铺筑时,应量出横缝处新铺路面的实际厚度,再乘以各层的松铺系数,确定在已铺路面上应垫的高度。再在全宽度范围内垫5块木块,使熨平板放稳。
  ④开始摊铺时,逐车检测混合料的温度,应不低于150℃。
  ⑤调整摊铺机的振夯频率及振幅,使摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度。
  ⑥摊铺速度应根据拌和设备的生产能力和热料仓的贮料数量、运输距离、配备的运输车及压实能力来综合考虑,应使摊铺保持匀速、连续不间断地进行。
  ⑦在铺筑中应使螺旋送料器慢速、均匀、不断地向两侧供料,使送料器中的料始终保持在螺旋叶片以上。
  ⑧铺筑时使摊铺机料斗中的沥青混合料保待一定数量,料斗的侧挡板应有规律的拢料。
  ⑨开始铺筑时等待卸料车至少应有6辆,铺筑过程中至少应保持3辆。
  ⑩铺筑时应有专人检查厚度及横坡度,发现偏差及时纠正。
  3. 2. 4沥青混合料的压实
  沥青混合料的碾压是保证沥青路面质量的重要环节之一,由于各层集料的质地、粒径、配合比不同,压实程序、压路机的组合形式、碾压速度和碾压遍数也各不相同。特别是上面层集料为玄武岩,石质坚硬,多棱角,内摩阻力大,层薄而温度降低快等因素,增加了压实的难度。为了达到规定的压实度和平整度,调整了压实机械组合,并加了一台12 t双钢轮振动压路机,增加上面层的压实能力,以提高上面层的铺筑质量。
  (1)碾压遵循的原则
  ①少量喷水,保持高温,梯形重迭,分段碾压。
  ②由路外侧(低侧)向中央分隔带方面碾压。
  ③每个碾道与相邻碾道重迭1 /2轮宽。
  ④压路机不得在未压完或刚压完的路面上急刹车、急弯、调头、转向,严禁在未压完的沥青层上停机。
  ⑤振动压路机用振动压实,需停驶、前进或后返时,应先停振,再换挡。
  (2)碾压程序
  沥青混合料各层的碾压成型分为初压、复压、终压三个阶段。
  ①初压主要为了增加沥青混合料的初始密度,起稳定作用。由两台RZ12双钢轮振动压路机完成。静压、振压各一遍。振压用高频率低振幅,速度为3 km /H, 紧跟摊铺机,尽量少喷水,坚持高温碾压,一般初压温度在130~140℃左右。
  ②复压主要解决压实问题。开始复压温度应在100℃左右,通过复压达到或超过规定的压实度。复压由三台RZ12双钢轮振动压路机和两台XP261胶轮压路机完成。RZ12振动压路机采用高频率、低振幅振压2遍,速度为5 km /h,再由两台XP261胶轮压路机各压4遍。
  ③终压主要是消除压实中产生的轮迹,使表面平整度达到或超过要求值,碾压终了温度应不低于70℃。上、中、下面层均采用1台12 t双钢轮振动压路机静压2遍,速度为4 km /h。少数不平整处增加1遍振压,以无明显轮迹为标准,并达到要求的平整度。
  ④沥青路面边缘压实时应先留下30 cm 左右不压,待两个压实阶段完后再压,并多压1~2遍,靠路缘石处压路机压不到时,用振动夯板补压。经过终压后,由专人检测平整度,发现平整度超过规定时,应在表面温度较高时,进行处理,直至符合要求。
  4 质量控制及技术要求
  4. 1质量控制体系
  ①在明确项目经理是第一责任人的前提下,建立以总工程师为主、副总工程师负责的施工技术保障体系,及由试验中心、测量组、质检中心三位一体的工程质量保证体系。施工中二个体系统一管理,相互配合,共同监督。
  ②配备国内先进的试验监测仪器,负责沥青混合料配合比设计及试验、检测工作。为了保证沥青混合料的拌和质量,拌和楼完全置于试验中心的监控之下。测量队负责放样测量工作;质检中心负责全段的质量检查和质量评定工作。
  4. 2技术保证措施
  (1)配备高素质试验人员、采用先进检测手段。正确的试验数据对指导路面施工具有重要意义,正确的试验数据来自试验人员的高素质和先进的检测手段。试验中心配备先进的沥青和沥青混合料试验设备。如自动沥青混合料搅拌锅,自动马歇尔试验仪及离心式抽提仪等主要试验设备。在原材料检验、沥青及沥青混合试验及质量检测等方面,为沥青路面的顺利铺筑起了重要作用。因此,具有高素质的试验人员及先进的试验设备是保证沥青路面铺筑质量的关键。
  (2)增加热拌料贮备,确保整幅连续摊铺。保证沥青混合料连续匀速、不间断铺筑是保证路面平整度的关键。施工前一般要提前2~3 h拌料,第一次料仓贮满料后即装15辆自卸车,运往工地后再继续拌料,贮在热料仓内,保持循环,就能保证摊铺机连续不断地铺筑。
  (3)紧跟摊铺机,高温初压,一方面起到稳定作用,更重要的能提高沥青混合料的初始密度,减少复压产生的轮迹,从而提高沥青路面各层的平整度。
  (4)认真处理好横向接缝。由于横向接缝为冷接缝,处理难度较大,但处理的好与坏将直接影响路面的平整度,为此要采取以下措施:
  ①在已成型沥青路面的端部,先用6m直尺检查,将平整度超过3mm的部分切去,挖除干净,并将切面上的污染物用水洗刷干净,再涂以粘层沥青,基本干后,摊铺机再就位。
  ②在熨平板开始预热前,量出接缝处沥青层的实际厚度,根据松铺系数算出松铺厚度。熨平板应预热15~20min,使接缝处原路面的温度在65℃以上。开始铺筑的速度要慢,一般为2m /min。
  ③碾压开始前,将原路面上的沥青混合料清除干净,接缝处保持线条顺直,固定1台RZ12振动压路机处理接缝。由于路堤较高,中央分隔带处有路缘石,路面中间部分采用横向碾压,两侧采用纵向碾压;一般为静压2遍,震压2遍,用6m直尺检查平整度,发现高时就刮平;发现低时就填以细混合料,反复整平碾压,直至符合要求。横压时钢轮大部分压在原路面上,逐渐移向新铺路面,前后约5~6遍;纵压时应使压路机的后轮超出接缝3~6m。一般振压2遍,静压2~3遍就能符合要求。
  (5)加强信息反馈,正确指导生产。拌和楼是沥青混合料生产的关键设备,在施工过程中由试验中心派专人进行监控,测量温度和取样试验。发现问题立即将质量情况反映给拌和厂,及时纠正偏差。施工现场也由试验中心派人监控,终压后立即用6m直尺检测平整度,上面层用核子密度仪检测压实度,发现问题及时处理,笔耕论文,保证路面铺筑质量。

本文编号:6902

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