沥青混合料的摊铺:本工程采用机械、人工进行摊铺,在机械无法摊铺到的或已摊铺到的地方,如构筑物边缘局部缺料、局部混合料明显离析、基层表面有明显不平整,沿线单
位小型路口采用人工摊铺。
施工时采用分路幅摊铺,接缝应紧密、拉直,并设置样桩控制厚度。控制摊铺温度,石油沥青混合料不低于100°,机械摊铺的松铺系数为1.15~1.35,相邻两幅摊铺带搭接10cm,
并派专人用热料填补纵缝空隙,整平接茬,使接茬处的混合料饱满,防止纵缝开裂。当摊铺工作中断,已铺好的沥青混合料降至大气温度时,如继续铺筑,采取“直茬热接”方法,
认真细致处理。
碾压:
(1)、控制好开始碾压时沥青混合料的温度以及压路机碾压速度。
(2)、压路机从外侧向中心碾压。相邻碾压带重迭1/3~1/2 轮宽,碾压路中心部分,压完全幅为一遍,当边缘有挡板,路缘石、路肩等支挡时,紧靠支挡碾压。
(3)、初压时用6~8t 双轮压路机或6-10t 振捣压路机(关闭振捣装置)初压2遍,初压后检查平整度,路拱,必要时予以修整。复压时用10~12t 三轮压路机10t振捣压路机或相
应的轮胎压路机进行,碾压4~6 遍至稳定和无明显轮迹。终压时用6~8t 双轮压路机或用6~8t 振捣压路机(关闭振捣装置)碾压2-4遍。
(4)、压路机碾压过程中有沥青混合料沾轮现象时,向碾压轮洒少量水,严禁洒柴油。
(5)、压路机在未碾压成型并冷却的路段转向,调头式停车等候。振捣压路机在已成型的路面上行驶时应关闭振捣。
(6)、开放交通:沥青砼路面碾压成活后,面层温度降至大气温度时,即可开放交通,但在一般情况下施工完毕后的次日开放。
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沥青路面分类:沥青路面的沥青类结构层本身,属于柔性路面范畴,但其基层除柔性材料外,也可采用刚性的水泥混凝土,或半刚性的水硬性材料。沥青路面有多种分类方法,按集
料种类不同分为:沥青砂、沥青土、沥青碎(砾)石混合料等;按沥青材料品种不同分为:石油沥青路面、煤沥青路面、天然沥青路面和渣油路面。但较普遍的分类方法是按其施工方
法、技术品质和使用特点分为:沥青混凝土路面、厂拌沥青碎石路面、沥青贯入式路面、路拌沥青碎(砾)石混合料路面和沥青表面处治路面。
沥青混凝土路面
由适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青,加热到一定温度后拌和,经摊铺压实而成的路面面层。
① 碾压式。沥青混凝土混合料多用热拌热铺法制备,其路用性质比较好,故对制备工艺和原材料要求也较高,大多采用集中厂拌法。用得较普遍的沥青混凝土混合料为碾压式类型
,即混合料需经重型机械压实后才能成型,故有的国家称它为碾压式地沥青。成型以后路面平整、密实、少尘,有一定粗糙性,因而有较好的行车舒适性和外观;且有较好的耐老化
性、耐磨性、温度稳定性和抗行车损坏的能力。使用寿命一般较长,当采用石油沥青作结合料时,大修年限常在15年以上。
② 冷铺式。沥青混凝土热拌冷铺,有的国家也称为冷地沥青,常用于养护小修或需远距离输送混合料的工程,所用沥青比热拌热铺者为稀,用量亦较少,以求在常温时有适当的松散
度和粘性,但其使用寿命不及热拌热铺者。
③ 摊铺式。热拌热铺的沥青混凝土混合料可以不用重型机械压实即能成型,常称作摊铺地沥青。为了使摊铺地沥青混合料在摊铺时有适当流动性,能通过轻度的捣实和墁平即可密
实,在混合料中要求有较多沥青和矿粉的混合物,即沥青胶泥,其强度主要依靠沥青胶泥的粘结力。因集料颗粒面已被较厚的胶泥所隔开,其锁结力和内磨阻力已减低,所以摊铺地
沥青较少用于车行道,但某些国家也有把它用于车行道者,此时对沥青材料的性质要求很严格,以免夏季发软,同时需要另铺防滑层或加撒防滑集料,以防表面过滑。
沥青路面混合料组成设计
先是实验室配合比的有关设计。,优化矿质混合料的配合组成设计。在沥青路面施工中,对矿质混合料配合进行相关设计,主要是为了能够选配一个具有足够密实度和内摩阻力的矿质混合料,然后采用级配理论,通过数据分析得出需要的矿质混合料的级配范围。为了应用已有的研究成果和实践经验,通常是采用规范推荐的矿质混合料级配范围来确定;第二,确定出沥青混合料的使用量。如果想得出的沥青混合料使用量,可以通过计算得出。通常情况下有两个基本的方法:马歇尔法和维姆法。中国还是采用(JTJ032-94)规定的技术方法,这是在对生产实践和研究成果经验进行总结的结果。
其次,进行沥青生产配合比设计。在目标配合比确定之后。应利用实际砸工的拌和机进行试拌以确定施工配合比。在试验前,先应该根据相关情况选择振动筛筛号,从而能够使得几个热料仓的材料不会差别太大。比例筛孔要确保排出超粒径料,从而能够使粒径筛孔通过量符合设计的基本要求。在试验的过程中,相关人员要按试验室配合比设计的冷料比例,进而进行筛选,选择出与试验室配合比设计一样进行矿料级配计算,从而得出油石比,供试拌试铺使用。
摊铺方法
沥青混合料配比搅拌之后,下一道工序就是进行沥青混合料的摊铺工作。在这个环节中,要注意以下几个重要的方面:先,在进行路面沥青摊铺之前,一定要清除路面基层上的杂物,保证路面基层的干燥、干净。同时,要保证基层路面密实度、厚度的合理性,为沥青摊铺工作奠定重要的前提基础。在基本路面的整理中,要及时休整基层路面存在的坑槽、松散等问题;其次,进行粘层、透层沥青的浇洒工作。在施工过程中,为了能够更好地保证基层和面层粘结好,在面层铺筑工作的5-8个小时之前,要用1.0-1.2kg/m2的沥青量对基层表面进行浇注,这样就有利于面层和基层的相互粘合。如果路面的基层是水泥混凝土路面或者是陈旧的沥青路面,为了保证面层和基层的粘合,要在旧路面上喷洒一层粘度比较大的沥青;第三个步骤是摊铺沥青混合料。在沥青混合料的摊铺过程中,沥青混合料摊铺机摊铺的过程是自动倾卸汽车将沥青混合料卸到摊铺机料斗后,然后根据沥青路面的基本情况,通过链式传送器将混合料往后传到螺旋摊铺器,随着摊铺机不断往前移动,螺旋摊铺器即在摊铺带宽度上均匀地摊铺混合料,沥青混合料摊铺之后,然后用振捣器进行振动挤压,通过熨平板整平。
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厂拌沥青碎石路面
也称黑色碎石路面或开级配沥青混凝土路面。其加工工艺和铺筑工艺接近沥青混凝土路面,但其孔隙较大(两者的分界线并不严格,中国以孔隙率10%为分界)。沥青碎石混合料可以热拌热铺,也可热拌冷铺;热铺质量较好,用得较普遍。集料的颗粒有同颗粒及有级配之分,多采用有级配者。和沥青混凝土相比,沥青碎石的细集料和矿粉含量较少,粗集料的比例较大,沥青用量相应也较少。沥青碎石混合料的热稳定性主要依靠集料颗粒间的锁结力,故对沥青用量、稠度、混合料的配合比和集料级配的变动范围可比沥青混凝土为宽,而仍能保持其热稳定性。但因多孔之故,路面容易渗水和老化,故沥青碎石常用于面层的下层、联结层、整平层和基层。若用于路面的上层时,须加沥青封层或嵌撒细粒沥青混合料。但也有把它铺在密实的沥青面层之上,作透水的防滑层用的。沥青碎石路面的使用寿命一般短于沥青混凝土路面,但其工程造价常较廉。
沥青贯入式路面
是浇洒成型的一类沥青路面。把沥青浇洒在铺好的主层集料上,再分层撒布嵌缝石屑和浇洒沥青,分层压实,形成一个较致密的沥青结构层。浇洒施工的优点是设备简单,运料方便;其缺点是施工受气候的影响较大,而且终成型需要一定时间,成型后的路面不如厂拌沥青混合料路面平整和美观,成型期又多浮动灰砂,并可能泛油。为了克服这一缺点,可把一层浇洒沥青和撒布石屑改为铺筑预拌细粒沥青混合料,以加速成型和减少浮动灰尘,并有利于表面排水。贯入式路面的热稳定性主要依靠粗集料间的锁结力,故对沥青用量和沥青稠度也没有沥青混凝土路面那样敏感,其路用性质和适用层位与沥青碎石路面相接近。沥青贯入式路面可热法施工,也可冷法施工。热法施工时用加热的粘稠沥青浇在冷集料上,路面成型较快,适用于城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工时用乳化沥青冷浇,但需待乳化沥青的油水分裂、水分蒸发后才能初步成型,适用于养护小修及设置加热设备有困难的长距离公路。贯入式用的集料颗粒宜为接近同粒径集料,以便沥青能充分渗入主层,并使嵌缝层厚度均匀;主层集料的粒径应接近面层厚度或为面层厚度的0.7~0.8倍;集料应洁净无灰,表面干燥。
路拌沥青碎石混合料路面
路拌法是堆料于路床上,浇洒适量沥青,然后用机械或人工拌匀,并铺平压实。由于在路床上的集料无法加热,因此需要采用稠度较稀的沥青乳液或液体沥青作结合料,拌和时乳化沥青不常加热,液体沥青闪点高者可以加热。气候潮湿时,还需要在沥青中加入抗剥落剂或采用阳离子沥青乳液,或在混合料中掺入水泥、石灰等,以增加潮湿集料与沥青的粘着力。路拌沥青混合料因受各种条件限制,其路用性质不如厂拌沥青混合料,但可节约就地沙石料的往返运输费和能耗,常用于次要的公路或农村道路。
沥青路面
沥青路面是将沥青混凝土加以摊铺、碾压成型而形成的各种类型的路面。沥青混凝土是用具有一定黏度和适当用量的沥青材料与一定级配的矿物集料,经过充分拌合形成的混合物。沥青混凝土作为沥青路面材料,在使用过程中要承受行使车辆荷载的反复作用,以及环境因素的长期影响。所以沥青混凝土在具备一定的承受能力的同时,还必须具备良好的抵抗自然因素作用的耐久性。也就是说,要能表现出足够的高温环境下的稳定性、低温状况下的抗裂性、良好的水稳定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特点,以保证沥青路面良好的服务功能。[1]
沥青混凝土适合修筑路面的沥青材料主要为石油沥青和煤沥青,此外,还有天然沥青。有些国家或地区亦有采用或掺用天然沥青拌制的。按所用集料品种不同,可分为碎石的、砾石的、砂质的、矿渣的数类,以碎石采用为普遍。沥青的性质和标号要求,随沥青路面种类、地区的气候和路段的交通情况不同而异;热拌或热法浇洒以及在炎热地区和重交通道路上宜选用较稠的沥青;冷拌或冷法浇洒以及在寒冷地区和轻交通道路上宜选用较稀的沥青。按混合料颗粒尺寸不同,可分为粗粒(35-40毫米以下)、中粒(20-25毫米以下)、细粒(10-15毫米以下)、砂粒 (5-7毫米以下)等数类。按混合料的密实程度不同,可分为密级配、半开级配和开级配等数类,开级配混合料也称沥青碎石。
材料
沥青结合料
沥青结合料是在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。它将矿质粒料粘结成整体,增加强度和增强路面抵抗行车破坏的能力,并使路面具有抗水性。
集料
集料是沥青路面材料中矿物质粒料的通称,在路面材料中起骨架作用和填充作用。有时需数种粗、细粒料混合组成所需要的粒度级配。集料中把粒径在 5毫米以上的称作粗集料,5毫米及以下者称为细集料。根据来源不同,集料可分为天然集料和人造集料两大类。天然集料有碎石、砾石、砂、石屑等;人造集料有烧矾土、稳定的坚实冶金矿渣等。沥青路面用的集料应洁净无泥,粗集料的颗粒宜接近立方体,多棱角,少扁片长条,其抗压强度不宜小于60兆帕,作重车道面层者,不宜小于80兆帕,而且能耐磨耗。集料和沥青材料应有良好的粘着力,不易经水的侵蚀而剥落,如集料和沥青粘着不良,应掺入有效的抗剥落剂改善。选配集料时,分层铺浇的应为粒径相近的各档的同粒径集料;拌制混合料的则常需有大小粒径按规格配合的级配集料,这类集料也可采用分档不同的同粒径集料按比例掺合而成。
沥青路面主要施工方法及工艺
(1)摊铺工艺确定
①摊铺厚度为设计厚度剩以松铺系数,终摊铺系数通过试铺碾压确定,初步按沥青混凝土混合料为1.15~1.35,细粒式混凝土取上限,粗粒式取下限,中粒式取中值。
②摊铺前先检查摊铺机的熨平板宽度和高度是否适当,并调整自动找平装置,本工程道路宽度在8m内的车道采用单机摊铺即可,其余采用双机联动全路幅摊铺。
③在摊铺沥青混合料前,对接茬处已被压实的沥青层进行预热,沥青混合料摊铺后,在接茬处用热夯夯实、熨平板熨平,并用压路机沿接茬加强碾压。
(2)下封层施工
①认真按验收规范对基层严格验收,认真对基层进行清扫。
②在摊铺前对全体施工技术人员进行技术交底,明确职责,责任到人。
③采用汽车式洒布机进行下封层施工。
(3)热拌沥青混合料运输
①混合料运输车的运量较拌和或摊铺速度有所富余,施工过程中要在摊铺机前方30cm处停车。卸料过程中要挂空档,靠摊铺机的推进前进。
②沥青混合料的运输必须快捷、安全,使沥青混合料到达摊铺现场的温度在145℃-165℃之间,并对沥青混合料的拌和质量进行检查。
(4)沥青混合料的摊铺
①沥青下面层摊铺采用拉钢丝绳控制标高及平整度,上面层摊铺采用平衡梁装置,以保证摊铺厚度及平整度。摊铺速度按设置速度均衡行驶,并不得随意变换速度及停机,松铺系数根据试验段确定。
②采用两台摊铺机进行双机联队全幅摊铺,上下两层错缝0.5m,摊铺速度控制在2-4m/min。摊铺过程中对于道路上的井,在底层料进行摊铺前用钢板进行覆盖,以避免在摊铺过程中遇到井而抬升摊铺机,保证平整度。在摊铺细料前,把井抬至实际摊铺高程。
③摊铺速度按设置速度均衡行驶,并不得随意变换速度及停机,窨井的抬法根据底层料摊铺情况及细料摊铺厚度结合摊铺机摊铺时的路情况来调升,以保证井与路面的平整度,不致出现跳车情况。对于细料摊铺过后积聚在井上的粉料用小铲子铲除,清扫干净。
(5)沥青混合料的碾压
①沥青混合料压实采用钢筒式静态压路机及轮胎压路机或振动压路机组合的方式。压路机的数量根据生产现场决定。沥青混合料的压实按初压、复压、终压(包括成型)三个阶段进行。压路机以慢而均匀的速度碾压。初压采用轻型静载压路机在混合料摊铺后较高温度下进行。压路机从外侧向中心碾压。
②复压采用轮胎式压路机。碾压遍数应经试压确定,不少于4-6遍,以达到要求的压实度,并无显著轮迹。相邻碾压带应重叠1/3—1/2轮宽,碾压路中心部分,压完全幅为一遍。
③终压紧接在复压后进行。终压选用双轮钢筒式压路机碾压,不少于两遍,并无轮迹。采用钢筒式压路机时,相邻碾压带应重叠后轮1/2宽度。
(6)接缝、修边
①摊铺时采用梯队作业的纵缝采用热接缝。施工时将已铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,跨缝碾压。
②半幅施工不能采用热接缝时,设档板或采用切刀切齐。铺另半幅前将缝边缘清扫干净,并涂洒少量粘层沥青。摊铺时重叠在已铺层上5—10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走。碾压时先在已压实路面上行走,碾压新铺层10—15cm,然后压实新铺部分,再伸过已压实路面10—15cm,充分将接缝压实紧密。
③相邻两幅及上下层的横向接缝均错位5m以上。上下层的横向接缝可采用斜接缝,上面层采用垂直的平接缝。铺筑接缝时,可在已压实部分上面铺设些热混合料使之预热软化,在开始碾压前将预热用的混合料铲除。
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