13、水泥路面施工机群的配置

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13、水泥路面施工机群的配置

长安大学公路养护机械结构课教学第十三章水泥路面维修及机群配置制作:展朝勇n第十三章水泥路面维修及机群配置第一节概述第二节局部路段水泥面板翻修机群配置第三节整体路段水泥面板翻修机群配置第四节水泥路面再生施工机群配置n第一节概述一、水泥路面病害分类根据病害发生的原因、表现形态以及对使用性能的影响等因素,可将水泥路面病害分类为:(1)断裂类病害(包括破碎、断角、补块);(2)变形类病害(包括脱空、唧泥、错台、拱起、胀起和沉陷等);(3)接缝类病害(包括接缝剥落、纵缝张开和接缝填料损坏等);(4)表面类病害和路肩损坏(包括露骨、表层裂纹、层状剥落、坑洞和路肩损坏等)。n二、水泥路面病害维修水泥混凝土路面维修包括:(1)裂缝与断板的维修;接缝、板边与板角修补;(2)错台的处治;沉陷与拱起处理;坑洞修补;(3)整块水泥板面翻修;(4)整块桥面板翻修;(5)局部路段水泥板块修复;(6)整个路段水泥路面板块修复;(7)旧水泥混凝土路面再生修复;(8)水泥路面表面功能的恢复等。n三、水泥路面病害维修方法(1)按原结构进行维修包括断板更换、压浆处理、灌注聚脂胶类粘结剂等。该些方法普通适用于断板率较低、病害较轻的混凝土路面。(2)水泥路面翻修对于路面破损较严重的道路,将老路面混凝土板全部拆掉,将废料破碎后作为石料再生利用,重新铺筑新的路面结构。(3)破碎加铺翻修将水泥混凝土路面就地破碎后作为基层,在其上加铺其他结构层,该类方法也适用于路面破损较严重的道路。n第二节局部路段水泥面板翻修机群配置一、施工机械的配置水泥路面板翻修施工机械有水泥面层破碎机械、轻型压路机及振动平板夯、沥青洒布机、综合养护车或拖式搅拌器、小型翻斗车或移动式布料机、振捣器与整平梁、提浆辊、真空处理器、路面整平抹光机、拉毛机或刻槽机、切局部路段翻修施工示意图缝机、灌缝机等。n二、施工工艺流程及配套机械破碎机械或机具、装振捣器与载机等整平器、轻型压真空吸垫路机与与处理器平板夯提浆辊与综合养护抹光器车或拖式搅拌机拉毛机、沥青洒切缝机、翻斗车布机灌缝机养生液喷翻斗车、洒器与草布料机与垫或草帘泵车n1.水泥路面破碎可采用单落锤式破碎机、风镐、液压镐等进行。n1.水泥路面破碎若采用配备液压镐的混凝土破碎机进行混凝土进行板块破碎,破碎时先用液压镐打孔,落点间距离约30cm,然后用单落锤击碎水泥板块,清除混凝土碎块并运到指定地点堆放,可加以利用以防止环境污染。在破碎过程中,不要伤及基层、相邻路面和路肩;尽可能保留原有的拉杆,若有损坏应给予修复,即在板厚1/2处钻出比传力杆直径大6mm的孔厚安装新杆,孔中心距30cm。钻具应该安装在硬框架上以确保钻孔在水平方向和垂直方向上都能对齐,同时传力杆的误差不超过3mm。n2.轻型振动压路机与平板夯整平基层基层处理视其损坏程度采取不同方法:(1)基层厚度小于8cm,整平基层压实后,可直接浇筑与原路面相同的水泥砼,其施工应符合有关规定;(2)基层损坏厚度大于8cm,且坑洼不平,应首先整平、压实基层后,采用C15号贫混凝土进行补强。贫混凝土集料公称最大粒径小于31.5cm,水泥用量不得小于每立方米170g,28d弯拉强度宜控制在1.0~1.8MPa范围内。其补强层顶面标高应与旧路面基层顶面标高相同。(3)在混凝土路面板接缝处的基层上涂刷一道宽20cm的沥青薄层,作为防水层。n3.基层表面喷洒透层施工前,将工作面清扫干净,并且对结构物采取措施加以保护,防止沥青污染,透层使用慢裂乳化沥青,采用沥青洒布车喷洒施工。沥青洒布车采用智能型的洒布车进行作业,要求洒布均匀,无滴漏和漏洒等缺陷。n4.预制水泥混凝土可使用厂拌水泥混凝土机械或使用预制机械施工现场加工水泥混凝土。水泥砼路面综合养护车与搅拌机n4.预制水泥混凝土在施工前,应按混凝土配合比要求,对水泥、水和各种集料的用量准确调试后,输入到自动计量的控制存贮器中,经试验检验无误后,再正式拌和生产。一般国产强制式拌和机,拌制塌落度是1~5㎝的混凝土,其最佳拌和时间的控制为:立轴强制拌和机是90~180s,双卧轴强制拌和机是60~90s。最短拌和时间不低于底限,最长拌和时间不超过最短时间的三倍。拌和时,如需加入外加剂时,应对外加剂单独计量。混凝土各组材料的计量精度不应超过:水和水泥±1%;粗细骨料±3%;外加剂±2%。n5.水泥混凝土的运输(1)若混凝土拌和机设臵在施工现场附近,可采用翻斗车运送混合料;水泥混凝土混合料的摊铺由运输车直接卸在基层上,用工具人工摊均匀,以防离析,摊铺的材料厚度,应考虑振实的影响而预留一定的高度,松铺系数根据试验确定。(2)距离较远的拌和厂采用自卸汽车或搅拌车运输混凝土。为保证混凝土的工作性,在运输中,需要缩短运输时间,并采取适当措施防止水分损失(如用篷布或其它适当方法将其表面覆盖)和离析(如利用搅拌筒搅拌)。若运输时间超过限值,或者在夏天铺筑时,应使用缓凝剂。n附:水泥混凝土搅拌输送车1.组成由汽车底盘、搅拌筒、驱动装臵、给水装臵及操纵系统等组成。2.用途用于工作量较大、运距大且较远,要求保证混凝土质量均匀的水泥混凝土路面养护工程。n3.工作过程混凝土由加料斗入筒后,在运输途中,搅拌筒正转,料顺着螺旋叶片在筒内搅拌以防离析;在卸料地点反转时,混凝土将沿着螺旋叶片向外旋出。n6.水泥混凝土的布料可采用小车直接倾倒、布料机或泵车布料等。n7.捣实水泥混凝土铺层利用电动机或液压马达驱动附有偏心块的振动轴转动,对水泥混凝土摊铺层进行振实。n7.捣实水泥混凝土铺层施工中还可用附于振动梁或平板振动器中的振动轴转动,使振动梁(器)对水泥砼摊铺层振实并整平。振动梁平板振动器n7.捣实水泥混凝土铺层摊铺好的混凝土混合料,应迅速用平板式振动器和插入式振捣器均匀地振捣。平板式振动器的有效作用深度一般为18~25cm。不采用真空工艺施工时,宜采用2kw的平板式振动器;采用真空脱水工艺施工时,可选功率校小的振捣梁。用插入式振捣器宜选用额本6000次/min以上的。振捣时应先用插入式振捣器在模板边缘角隅处或全面顺序插振一次。同一位臵不立少于20s。插入式振捣器移动间距不宜大于其作用半径1.5倍,其至模板的距离不应大于作用半径的0.5倍,并应避免碰撞模板和钢筋。n7.捣实水泥混凝土铺层其次,再用平板式振动器全面振捣。振捣时应重叠10~20cm。同一位臵振捣肘,当水灰比小于0.45时,不宜少于30s;水灰比大于0.45时,不宜少于15s,以不再冒气泡并泛出水泥浆为惟。混凝土在全面振捣后,再用振动梁进一步拖拉振实并初步整平。振动粱是将附着式振动器安装在焊接戊的钢架或其它金属梁上,由振动器激振,使振捣粱振动而使混凝土受振密实并振动找平。振动梁往返拖拉2~3遍,使表面泛浆,并赶出气泡。振动梁移动的速度要缓慢而均匀,前进速度以每分钟l.2~1.5m为宜。对有不平之处,应及时辅以人工挖填补平。n8.水泥混凝土铺层的提浆与整平利用附于机械上无缝钢用悬挂在整平机伸缩梁管制成的钢辊沿水泥砼修上的刮平装臵对水泥混凝铺路面推拉,起到表面平土铺层进行整平并抹光。整和提浆效果。n8.水泥混凝土铺层的提浆与整平用推辊进一步滚平表面,或刮平装臵对水泥混凝土铺层进行整平并抹光,使表面进一步提浆。水泥混凝土表面整修,应多次抹面至表面无溢水为止。发现面板低洼处应补充水泥混凝土,并用直尺检查平整度。n9.水泥混凝土铺层表面吸浆先在振实刮平的混凝土铺层上铺垫一张吸垫,然后再利用真空吸水机产生负压,将混凝土表面的游离水吸出。n9.水泥混凝土铺层表面吸浆脱水前,先打开真空处理器水箱盖,向真空室和集水室注入清水,盖严箱盖后用3~4mm厚橡胶板堵住进水口,检查真空处理器的空载真空度,表位应>650~700mmHg。再检查联结软管、吸垫表面、粘缝及管接头。如发现有损坏、漏气、阻塞时,要迅速修补或更换。检查粘结剂和修补用品以及常用的修理工具是否齐全。将塑料网格吸垫或尼龙网格吸铺放,要求布面拉平,少绉折;过长时可折叠放臵。n9.水泥混凝土铺层表面吸浆开启真空处理器的真空泵脱水,一般控制真空表1min内逐步升高到400~500mmHg,最高值不宜大于650~700mmHg。如在规定时间内达不到规定的真空度要求时,应立即查找漏气处进行补救。如使用密封边时,一般可略浇些水将密封边湿润,再轻轻扫压一下,如仍不见效,要采取修补或更换等措施。当脱水达到规定购何要求后或已脱出规定水量后,在吸垫四周位臵要略微掀起1~2cm,继续抽吸10~15s以脱尽作业表面及管路中余水。卷起吸垫移至下一块作业面后,按上述方法继续进行真空脱水。n10.水泥混凝土铺层表面抹光通过附于机具上的电动抹盘或液压抹板,在人工拖拽中将水泥混凝土摊铺层抹平抹光。n11.抹光铺层的拉毛或刻槽用拉毛刷或用压纹滚筒在塑性路面上拉出或压出横向防滑纹线。n11.抹光铺层的拉毛或刻槽或用安装有金刚石刀片的刻槽机在凝固后的水泥面板上切割出横向防滑槽。注:切槽刀具为金刚石圆盘刀,刻槽后在水泥砼路面上形成纵向或横向的线条形宏观构造,槽宽与槽深约4mm,间距20~25mm。n12.伸缩缝的切割用切缝机在修筑完毕的塑性或硬性水泥混凝土路面上进行伸缩缝的切锯。n注:水泥砼面板结硬化后,要在尽早时间内用切割机切缝,水泥混凝土切缝深度为板块1/4厚度,厚度较大的深度为0.15~0.2的板块厚,合适的切缝时间须根据下表并进行试切后决定。昼夜平均温度(℃)常规切缝时间(h)真空脱水作业(h)545~5040~451030~4525~301522~2618~322018~2112~152515~188~113013~155~7表列时间为采用普通硅酸盐水泥不掺外加剂的切缝时间。n12.水泥混凝土面板养生在混凝土强度增长期,为避免表面蒸发和其他原因造成的水分损失,使混凝土水化作用得到充分的进行,保证混凝土的强度、耐久性等技术指标,同时为防止由于干燥而产生裂缝,必须对其进行养护。传统的混凝土养护方法有自然养护、常压蒸汽养护和高温高压养护等,正常情况下都使用洒水或覆盖湿草包等自然养护方法。随着水资源的日趋紧张及水污染的日趋严重,许多地方施工用水已严重短缺,传统方法越来越难以适应现代施工需要。使用水泥混凝土养生剂(养护剂),可使混凝土表面与空气隔绝,水分不再蒸发,从而利用混凝土自身的水分最大限度地完成水化作用,达到养护的目的。n附:混凝土养生剂种类及混凝土养护机理1)成膜型(1)水玻璃类将水玻璃(即硅酸纳)溶液喷洒在混凝土表面,在表面1~3mm与氢氧化钙作用生成氢氧化物和不溶性的硅酸钙。氢氧化物可活化砂子的表面膜,有利于混凝土表面强度的提高,而硅酸钙是不溶物,能封闭混凝土表面的各种孔隙,并形成一层坚实的薄膜,阻止混凝土中自由水的过早过多蒸发,从而保证水泥充分水化,达到养护的目的。n附:混凝土养生剂种类及混凝土养护机理1)成膜型(2)乳液类包括石蜡乳液、沥青乳液和高分子乳液,喷涂在混凝土表面,当水分蒸发或被混凝土吸收后,乳液颗粒聚拢形成不透明薄膜,阻止混凝土中水分蒸发而达到自养的目的。(3)溶剂类如过氯乙烯的溶液,用水稀释、中和,喷涂于混凝土表面,养护机理同乳液类。n附:混凝土养生剂种类及混凝土养护机理1)成膜型(4)复合类这类养生剂产品由有机高分子材料与无机材料及表面活性剂渗透剂等多种助剂配制而成,综合了乳液类和溶剂类两类产品的优点,依靠双重作用机理起到养生效果。n附:混凝土养生剂种类及混凝土养护机理2)非成膜型它是一类低表面张力的溶液,主要成分为多羟基脂肪烃衍生物,依靠渗透作用在混凝土表面达到养护效果。主要特点是与混凝土表面无化学作用,不影响混凝土后期装饰或防护处理。n附:混凝土养生剂种类及混凝土养护机理3)养生剂质量要求(1)干燥成膜时间≤4h。(2)保水性好,即在温度37.8±1.1℃、湿度32±2%烘箱内烘72h,失水率≤0.55kg/平方米。(3)与盖草席湿养护相比,强度保持率(28d)不少于95%。(4)粘度适于4℃时能用喷雾器喷涂。(5)对阳光反射率≥60%。(6)应能储存至少6个月而不变质。n12.水泥混凝土面板养生混凝土面板溢水消失后,可在其表面喷洒养生剂进行养生,养生剂应在纵横方向各洒一次,洒布要均匀。也可以采取洒水养生,用草帘或麻袋覆盖在混凝土表面,每天洒水2~3次,以经常保持潮湿状态。n13.灌缝用灌缝机对已切出的伸缩缝进行填缝料的灌注。n13.灌缝混凝土接缝填封应在水泥混凝土板养生期满后立即进行,并应注意如下事项:a.接缝填缝材料分接缝板与灌缝料两种。灌缝料又分为加热施工式与常温施工式两种,接缝板和灌缝料的技术要求,应符合有关条款之规定。b.填缝前缝内必须清扫干净,灌注填缝料必须在缝槽干燥状态下进行,其灌注深度为3~4cm,灌缝前下部可填入多孔柔性填料。c.填缝料的灌注高度,夏天应与面板平齐,冬季应稍低于面板。n14.开放交通水泥砼面板强度达到设计要求后,即可开放交通。n第三节整体路段水泥面板翻修机群配置一、整体路段水泥面板翻修及配套机械整体路段水泥面板翻修指由于设计、施工、工艺、材料、交通量、超载等因素等造成整段水泥路面的损坏,严重影响交通安全,必须对整段水泥路面彻底修复的工艺过程。整体路段水泥面板大修施工中,相关机械配套除破碎机械而外,其它与水泥混凝土轨道摊铺机的施工基本相同。主要由水泥路面破碎机械、水泥混凝土搅拌输送车、水泥砼布料机、振捣梁、整形机、拉毛刻槽机、养生机等组成。n二、水泥路面大修施工工艺及配套机械配套机械施工工艺流程配套机械施工工艺流程水泥砼输破碎机、送车、上沥青洒布层布料机机、钢筋加工与铺带整形梁设机的振捣机压缝机平板振动机水泥砼输送车、布铺层表面料机、振整形机捣整形机拉毛刻槽机养生机钢筋加工与铺设机养生机拖动60m活动蓬n三、主要配套机械介绍(一)水泥混凝土搅拌站1.组成2.工作过程n(二)水泥混凝土搅拌输送车1.组成由汽车底盘、搅拌筒、驱动装臵、给水装臵及操纵系统等组成。2.用途用于工作量较大、运距大且较远,要求保证混凝土质量均匀的水泥混凝土路面养护工程。n3.工作过程混凝土由加料斗入筒后,在运输途中,搅拌筒正转,料顺着螺旋叶片在筒内搅拌以防离析;在卸料地点反转时,混凝土将沿着螺旋叶片向外旋出。n(三)混凝土泵与混凝土泵车n混凝土搅拌运输车与泵车的配合n(三)水泥路面施工机组水泥路面施工机组外形图n1.旋转刮板式布料机1)刮板垂直安装在刮板体的中心位臵,并通过上下4个辊轮和左右4对导轮套装在滑道上,可沿摊铺宽度横向移动,通过一对液压缸和齿条、齿轮传动,可以绕自身轴线旋转180°。2)液压传动部分通过三个双作用液压缸分别实现行走机架的升降与刮板的旋转两个动作。3)工作中操纵者可视料堆大小和卸料位臵,同时操纵机架、绳轮和液压缸,使刮板在前后、左右、旋转运动中快速、充分地均匀布料。n2.振捣梁工作中利用固定在横梁上的振捣器产生振动力,振动能量传递到铺层内部,以振实水泥混凝土。n3.振动整平机振动整平机施工现场n(1)组成底板呈段圆弧状,其前方有5°的仰角,前部底缘抬高6cm左右,与水平面形成一道楔形夹缝。通过更换不同质量的偏心快调整垫块,可实现激振力和振幅大小的调整。n(2)工作过程工作中偏心块的振动力通过压附在混凝土表面的底板将振动能量传递到铺层内部,以振实混凝土,同时楔形夹缝起到提浆和逸出空气的作用。n4.摆动刮板式整平机刮板体下缘部分装有50mm宽的耐磨棱带,大面朝下,前部抬高l0mm,与混合料虚铺层表面形成一个楔角。刮板后面的支架上垂直装有一对辊子,紧顶在刮板体后表面上部刮板体横向摆动的支撑点上。作业过程中,刮板受到与变速箱外连的曲柄连杆推拉,在整个摊铺宽度上来回摆动,通过其下缘上耐磨棱带对混凝土铺层实施挤压和揉搓,同时刮板又随机架徐徐向前移动,以对铺层表面进行推刮整平和填平补齐。n5.抹光梁n6.养护剂的喷洒n第四节水泥路面再生施工机群配置水泥混凝土路面在使用多年以后,很多路段都出现了严重的断板、错台等病害,虽然可采取将旧板凿除、重新浇筑混凝土板等修复方式,但费用高,修复时间长而影响交通,而且由于旧板破损不断涌现,以至于修后道路状况仍差,即修不如不修;而在混凝土板上加铺沥青罩面,会在短时间内就出现严重反射裂缝,仍然不能有效地改善水泥路面道路状况。故只有采用再生法修复才为较佳的修复方法。n一、水泥面板破碎移除后的再生利用对于破损率大于20%、路基与基层具有明显病害的水泥混凝土路段,必须将路面进行翻修重建。翻挖产生的旧混凝土可经破碎成再生集料。破碎后产生的集料可用作水泥混凝土路面的集料、或作路面基层或底基层的骨料。n1.单破碎锤对水泥面板破碎在破碎路面材料之前,先将沥青补块和沥青混凝土加铺层清除,以减少回收集料中杂质的含量。用推土机把路肩的材料推光,让路边暴露出来。用冲击头在路面上打孔,孔心距为30cm;换用单落锤破碎机进行破碎。破碎后的碎块为20cm~25cm大小的均匀碎块。n2.破碎旧料装载运输破碎工作结束后,将水泥混凝土碎料堆积在旧路面的中心线上,然后用挖掘机将水泥混凝土路面材料回收的运到混凝土搅拌站,然后进行破碎。应注意及时将暴露的钢筋抽出来。采用回收材料铺筑路面同铺筑常规水泥路面一样,只是在混合物中按比例掺入回收的粗集料,细集料用于基层稳定。n3.旧料破碎分级破碎分级回收的路面材料与破碎分级毛石的区别在于旧混凝土路面材料内可能遗留有钢筋。通常用手或磁性吸铁器把主轧碎机和筛网之间传送带上的钢筋挑出或吸出。破碎分级碎作业应在保持一般粗集料级配要求的前提下进行调整,以增加粗集料数量。利用旧路面材料生产的粗集料数量可占总质量的80%~45%,平均为65%。n附:旧料破碎筛分设备鄂式破碎机圆锥式破碎机n4.再生料拌合同生产常规水泥混凝土工艺相同,只是在混合物中按比例掺入回收的粗集料。5.再生料的运输与铺筑施工工艺与前一节所述相同。n二、水泥路面白改黑施工工程(一)水泥路面白改黑施工方法⒈清除重铺法清除原有水泥混凝土路面,重新铺筑沥青混凝土上(或上、下)基层和沥青混凝土路面。⒉直接加铺法在水泥混凝土路面大板块上,重新铺筑沥青混凝土路面。但事先需要处理不稳定大板块,对原路面板底灌浆、填缝等处理,否则很容易产生反射裂缝。⒊破碎压实法断裂或破碎旧水泥混凝土路面并压实后作为路面基层,在其上加铺沥青混凝土面层。n(二)常用破碎压实法断裂或破碎旧混凝土路面后,再加铺沥青混凝土;随着破碎程度的不同可分为以下几种类型:断裂稳固法(CrackandSeat)破碎压碎石化法(Rubblization)实法破碎稳固法(BreakandSeat)n1.断裂(或断开)稳固法用破碎锤冲击水泥混凝土路面,使其开裂成小块,根据需要增加上基层,再铺筑沥青混凝土路面。所断裂的水泥混凝土板,其断裂板块尺寸一般在50~60cm左右。这种工艺将原有水泥砼路面作为再生基层(或下基层)使用,其功能介乎柔性和半刚性基层之间。n2.碎石化法利用破碎锤将水泥混凝土路面重度冲击到碎石化程度,重新增加(或不加)上基层,再铺筑路面。破碎所有的水泥混凝土板,由视觉判定75%的颗粒直径必须小于等于以下值:①面板的表面:≤5cm;②顶部1/2的面板:≤7.5m;③底部1/2的面板:≤23cm。这种工艺也完全利用了原有水泥混凝土路面,并作为再生基层使用,构成(柔性)嵌锁基层,但需要对原有混凝土路面作彻底的破碎处理。n3.破碎稳固法这种方法根据破碎压稳技术的不同又可分为打裂压稳和冲击压实两种。(1)打裂压稳技术利用单锤或多锤式落锤破碎机的冲击锤工作中产生巨大冲击力,使混凝土路面横向打裂,再用轮胎压路机及钢轮压路机碾压使破裂的板块稳定,然后在上面加铺沥青混凝土路面。该技术的主要设备包括水泥路面破碎设备和压实机械、沥青混凝土搅拌、混合料摊铺设备。n(2)冲击式压路机破碎利用能量很大的冲击式压路机在行进中打裂旧水泥混凝土路面。冲击式压路机在打裂旧水泥混凝土路面时,能有效地消除旧水泥混凝土路面板的脱空,并起到加固地基的作用。在将旧水泥路面板分裂为0.60m以下块状的要求下,冲击遍数在20~25遍之间。n注:冲击压实技术的优点1.修复质量高。既高效地破碎和稳固混凝土面板,又压实了基层和路基,并可利用破碎稳固后的混凝土面板和压实的基层作为一层嵌锁牢固、紧密厚实的基层,还能大大延缓反射裂缝产生的时间。2.施工速度快。由于冲压施工速度较快,每台机械一天能提供l0000平方米工作面,使得后续施工得到了保障,大大缩短了改建工期。3.环境污染少。采用冲压技术可以从根本上避免大面积开挖原路面,从而避免造成大量废弃物污染环境,社会效益明显。4.经济效益显著。与重锤破碎混凝土板进行经济比较,每平米节约14元左右,大大降低了工程成本。n(三)水泥路面“白改黑”施工技术实例某“白改黑”施工路段,施工单位采用打裂压稳加铺沥青路面进行施工,路面结构层设计图为:n1.施工工艺及施工机群配置施工工艺流程图n施工机械配置采用打裂压稳加铺沥青路面处治施工,相关机械配套除破碎机械与石屑撒布机而外,其它与沥青混凝土面层的施工基本相同。主要由单锤式或多锤式水泥路面破碎机械、乳化沥青洒布机、石屑撒布机、沥青混凝土搅拌设备、乳化沥青与改性沥青生产设备、沥青混凝土搅拌设备、自卸车、沥青混合料摊铺机、组合式振动压路机、轮式压路机、双钢轮振动压路机等组成。n2.各施工工序的具体实施1)施工前的准备在打裂压稳施工前,清除原有的沥青罩面和修补;进行交通管制,设臵警示标志。2)确定打裂程序在正式开始打裂施工之前,指定长150米的单向车道的试验路段以确定适合本项目的打裂程序:(1)通过调整落锤高度来控制冲击强度;(2)调整设备行进速度来控制打裂间距;(3)通过试验路段的试验打裂压稳的各项指标是否符合规定要求。n3)利用单锤或多锤破碎机进行破碎n试验段打裂压稳指标(1)打裂效果:使打裂段落75%以上的路面不规则开裂,相邻裂缝围成的面积为0.4~0.6平方米。(2)冲击强度:由锤头高度和落锤间距确定,落锤间距不小于60cm,锤头高度应由低到高不断调整直到达到全面板深24cm打裂要求。为避免过度破坏,打裂时不应使路面板产生过大位移,并不应使混凝土板由于打裂产生大量的碎屑。(3)结构强度:打裂压稳后采用承载板法检测打裂压稳后原水泥混凝土路面顶面当量回弹模量,不得小于200MPa。n4)实施压稳工序在确定破碎结果满足要求后,先用Z纹压路机对破碎层碾压,压稳遍数为3~5遍。压实速度不超过4.8km/h。再用轮胎压路机与振动钢轮压路机各碾压一遍。n碾压控制标准在按确定程序施工的试验路段,每25米取一点,并且总数不小于5个点。打裂完成后对这五个点进行水准测量,并在每压稳1遍时测量每个点的沉降量变化。如果这五个点的每次压稳后最大沉降变化量小于5mm,则认为压稳施工达到要求。n5)喷洒乳化沥青透层及石屑层为使破碎层表面较松散的粒料有一定的结合力,宜使用乳化沥青作为透层油,用量控制在2.5~3公斤/平方米;乳化沥青透层表面形成后再适量撒布石屑,石屑用量以覆盖油层为标准。n6)压稳处治层加铺沥青混凝土路面(1)5cm中粒式(AC-16)沥青混凝土下面层粗集料压碎值不大于28%,动稳定度不小于1000次/mm;沥青采用70号A级,沥青与石料的粘附性不小于5级。路面面层下可根据需要设8cm粗粒式沥青碎石稳定层(ATB-25),粗集料压碎值不大于28%。(2)8cm沥青混凝土中面层采用SBS改性沥青混合料(基质沥青为70号A级石油沥青)。沥青与石料的粘附性不小于4级,不满足时可掺加消石灰或长期性好的抗剥落剂,其用量按试验结果确定。n6)压稳处治层加铺沥青混凝土路面(3)3.5cm表面层采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13),表面层各项指标按《沥青玛蹄脂碎石混合料设计与施工技术规范》(DB22/T349-2003)执行,其中:粗集料压碎值不大于25%,磨光值不小于42,纤维应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求,混合料动稳定度不小于1500次/mm。沥青用70号A级,沥青与石料的粘附性不小于5级。n附:SMA的特性SMA(Stonemasticasphalt,简称SMA)是一种以间断级配的粗集料为骨架,加上沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的沥青混合料(沥青马蹄脂碎石混合料)。正因为SMA是由足够的沥青结合料和具有相当劲度的沥青玛蹄脂胶浆填充在粗集料形成的石—石嵌挤结构的空隙中形成的。因此,它具有抗高温、低温稳定性好,具有良好的水稳定性,良好的耐久性和表面功能(抗滑、车辙小、平整度高、噪音小、能见度好)。SMA路面耐久性好,故养护工作少,使用寿命长,综合经济效益和环境效益好。n7)各铺层沥青混凝土路面施工工艺采用中粒式沥青混凝土下铺层施工工艺采用SBS改性沥青混合料中铺层施工工艺采用沥青玛蹄脂碎石混合料上铺层施工工艺上述各铺层的各种材料配比先按部颁规定选取再经过试验最后确定;而各沥青混凝土面层施工工艺基本相同,现仅以SBS改性沥青混合料中铺层施工工艺为例进行介绍。n3.采用SBS改性沥青混合料中铺层施工工艺SBS-合成橡胶(即苯乙烯-丁二烯共聚物)。SBS改性沥青是在原有基质沥青(AH-70)的基础上,可掺加一定比例的SBS改性剂(2.5%、3.0%或4.0%),改性后的沥青,与原沥青相比,其高温粘度增大,软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。在SBS改性沥青生产过程中通过大量的室内试验,以及生产后对其技术指标进行的现场实验,实验结果表明:外掺3.0%SBS的改性沥青,软化点、针入度等指标均满足改性沥青规范要求,可用该SBS改性沥青做沥青混合料的配合比设计。n打裂压稳加铺沥青路面处治施工工艺流程图SBS改性沥青混合料中铺层施工工艺nSBS改性沥青混合料中铺层施工工艺n1)SBS改性沥青混合料的运输(1)根据拌和楼和摊铺机生产能力以及运距计算车辆数,保证摊铺机摊铺时前面常保存有4~5辆待卸车,运输车辆采用大吨位运输车,保证运力满足要求。(2)运输前对车辆性能进行检修,应使用性能良好的运输车,防止运料过程中车辆发生故障。(3)运输车辆的车厢应清扫干净,并洗刷油水混合物,严禁有泥沙或其它杂物残留车厢;为防止沥青混合料与车厢板粘结,在车厢侧板和底部涂1:3的柴油水混合液。n1)SBS改性沥青混合料的运输(4)装料过程中,为减少沥青混合料的粗细颗粒离析现象:a.应缩短出料口到车厢的装料距离;b.往车厢内装一斗料,车应移动一次以改变卸料位臵。(5)不管是否刮风、下雨,运料车均应用完好的双层蓬布覆盖设施,以便保温、防雨或避免污染环境;运料途中运料车不得随意停驶,尽量匀速行进,避免突然加速和急刹车。(6)采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场的温度,插入深度大于150㎜,在运料车侧面中部设专用检测孔,孔口距车厢底面约300㎜。n1)SBS改性沥青混合料的运输(7)在摊铺现场应凭运料单收料,并检查沥青混合料的质量,检查混合料的颜色是否一致,有无花白料,有无结团或严重离析现象,温度是否在容许的范围内。如混合料的温度过高或过低,应该废弃不用,已结块或已遭雨淋的混合料也应废弃不用。(8)卸料后,对残余的混合料应及时清除,以防止其结硬。注:为了提高摊铺平整度,并减少沥青混合料的热离析,现代沥青路面的铺筑大多采用转运机与摊铺机配合工作。n转运机与摊铺机的配合n2)SBS改性沥青混合料的摊铺(1)摊铺混合料前,应预热熨平板到规定温度(不低于85℃);摊铺温度宜控制在170℃~180℃之间。(2)每次摊铺前,摊铺机应调整到最佳状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开关、链板送料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量以略高于螺旋布料器的中心为宜,使熨板的挡料板前后混合料在全宽范围内均匀分布,避免摊铺出现离析现象,并随时分析、调整粗细集料是否均匀,检测松铺厚度是否符合规定,以便随时进行上述各项调整。(3)摊铺时熨平板应采用中强夯实等级,使初始压实度不小于85%,人工加宽摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入料将路面拉出条痕。n2)SBS改性沥青混合料的摊铺(4)面层摊铺厚度和平整度宜采用附有平衡梁的自找平系统控制,应密切注意平衡梁的粘料情况,发现粘料时及时清除,防止产生拉痕。n2)SBS改性沥青混合料的摊铺(5)连续稳定的摊铺,是提高路面平整度的最主要措施,摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度按2.5m/min左右予以调整选择,做到缓慢、均匀不间断摊铺,不应以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料,午饭应分批轮换进行,切忌停铺用餐,做到每天收工停机一次。(6)摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不得用人工整修,只有在特殊情况下,需在现场技术人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷严重时予以铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。n2)SBS改性沥青混合料的摊铺(7)摊铺机行走前,应严格按松铺标高用木板将熨平板垫好,确保起始摊铺厚度满足要求。摊铺过程中应随时检测调整松铺厚度,确保松铺厚度偏差在0~3㎜以内。目测混合料的质量(包括拌和质量和配合比情况),发现问题及时报告技术负责人予以处理。(8)要注意摊铺机接斗的操作程序,以减少粗集料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出,尚有约10㎝厚的热料时卸料,这是在运料车刚退出时进行,而且应该做到料斗两翼才恢复原位时,下一辆运料车即可开始卸料,做到连续供料,并避免粗集料集中。n2)SBS改性沥青混合料的摊铺(9)若采用运料车卸料严禁料车撞击摊铺机,料车应在离摊铺机前沿20㎝处停下来,调为空档,由摊铺机靠上并推动料车前进。随时观测摊铺质量,发现离析或其它不正常现象及时分析原因,予以处理。料车在摊铺区洒落的散料必须及时清除。(10)遇到机器故障、下雨等原因不能连续摊铺时,及时将情况通知拌和组并报告技术负责人。摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压实成型的混合料,遭雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺,雨后在下承层未充分干前,不得继续摊铺。n3)SBS改性沥青混合料的压实n3)SBS改性沥青混合料的压实(1)碾压机械可按下表选取。n3)SBS改性沥青混合料的压实(2)碾压机械碾压遍数选取如下:初压在混合料摊铺后较高温度下进行,采用8~10t双钢轮压路机由外侧向内侧进行静压,碾压时慢速均匀碾压2~3遍。初压使混合料得到初步稳定。初压后检查平整度、路拱,必要时予以适当调整。复压紧接着初压进行,复压采用两台7~10t双钢轮振动压路机由外侧向内侧振动压实,碾压遍数现场经试压确定,但不少于3~4遍,复压后达到要求的压实度,并无显著轮迹。中面层施工时在振压完后再用轮胎式压路机复压2遍。终压紧接在复压后进行,终压采用7~10t双钢轮压路机进行静压,碾压2~4遍,以消除轮迹,确保路表面有良好的平整度。n3)SBS改性沥青混合料的压实(3)SBS改性沥青混合料的压实是保证沥青上面层质量的重要原则,在保持碾压温度并在不出现推移的前题下尽可能早压,碾压按"紧跟、慢压、高频、低幅"的原则进行。(4)碾压温度、速度和遍数应严格按规范执行。(5)碾压必须均衡、连续进行,防止温度变化导致压实度变化,影响压实度和平整度。碾压应从路边缘向内30~40㎝处开始,以防止沥青混合料挤出,同时允许外侧边缘沥青冷却产生稳定的剪切区,以利于压实。n3)SBS改性沥青混合料的压实(6)采用振动压路机压实改性沥青混合料路面时,压路机轮迹重叠宽度不应超过20㎝;当采用静载压路机,压路机轮迹应重叠1/3~1/2的碾压宽度。(7)改性沥青混合料碾压时,应有专人负责指挥协调各台压路机的碾压路线和碾压遍数,使铺筑面在较短时间内达到规定的压实度。碾压长度不宜太短,也不宜太长,太短不便于碾压,太长温度又会冷却,引起碾压不实,因此碾压长度一般控制在30~50m之内。(8)使用核子密度仪对压实情况进行跟踪检测,发现问题及时分析原因,调整施工工艺。核子密度仪每测量一次应移至路外冷却,以免因高温损坏仪器,影响检测结果。n3.SBS改性沥青混合料的压实(9)开始碾压前,应加满水;在水箱的水喷完前,应及时加水,切忌由于缺水而发生粘轮现象,粘轮导致的拉痕严重影响路面的外观和质量。(10)在碾压中,应先起步后振动,先停振后停机,换向缓慢平稳,为避免碾压时混合料摊挤产生拥包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机折返应呈阶梯形,不应在同一断面上,初压时不得使用轮胎压路机。n3)SBS改性沥青混合料的压实(11)碾压作业段的起始点应有标志,最好插旗表示,以避免出现漏压现象。(12)碾压后的路面在冷却前,任何车辆机械不得在路面上停放(包括加油、加水的压路机),并防止矿料、杂物、油料等落在新铺的路面上。路面冷却至50℃以下才能开放交通。n4)SBS改性沥青混合料的路面接缝12m宽的摊铺机,正常情况下不存在纵向接缝。其横向接缝是每天都要碰到的。n横向接缝的具体做法:摊铺机在端部前1m处将熨平板稍稍抬起驶离现场,由人工将端部混合料铲后再予以碾压,然后用3m直尺检查平整度,并当时就将坡下部分用切割机切掉并清除,切缝必须平直,将缝边的污染物擦干净并涂刷粘层沥青。n横向接缝的具体做法:第二天摊铺机起动前,熨平板要进行预热,将熨平板全部落在前铺的面层上,下垫木板,其厚度为松铺厚度与压实厚度之差,熨平板前端与切缝边对齐,在螺旋布料器下布满混合料后,摊铺机慢慢起步,摊铺成松铺厚度的沥青混合料摊铺层,用钢轮压路机从前铺的面层上横向碾压,每次向新铺层推进10~15㎝,直至将新铺层碾压密实,再进行纵向正常碾压,碾压后用3m直尺检查接缝的纵向平整度是否符合要求,否则应立即铲除重做,直至合格。横向接缝应离桥梁伸缩缝20㎝以外,不允许设在伸缩缝处,以确保伸缩缝两边路面表面的平顺。n5)SBS混合料碾压路面平整度控制的技术措施施工前首先要将沥青混合料中面层的质量缺陷弥补好,以保证中面层清洁、无杂物、平整、无明显局部突起或低洼处,因为下面层、中面层将为上面层的平整度打基础,摊铺机的撒料分布会因多占或少用而受影响。仅通过3.5㎝厚的上面层来弥补中面层的缺陷,质量难以保证。n5)SBS混合料碾压路面平整度控制的技术措施施工中的平整度控制应严格防止混合料产生离析,自卸车在装料时要按规定的次数进行移动,规范中要求移动一次一斗料装车。改性沥青混合料储仓卸料口也不宜距自卸车太高,以免粗集料离析。摊铺机应均匀、连续、不间断摊铺。摊铺机前洒落的混合料要及时清理,人工在摊铺好的路上进行修补往往适得其反,达不到效果。碾压速度要与摊铺机速度相匹配。碾压要保持合理有效的遍数,应遵循:先静压一遍、振动两遍、结束前静压二遍的五遍原则,同时要解决好碾压轮避免粘轮时的喷洒水用量,防止过度用水造成的急骤降温。n5)SBS混合料碾压路面平整度控制的技术措施在碾压时,先轻碾后重碾,先压边,后逐步向路中心碾压。按工艺规定的碾压速度、遍数、重叠宽度进行初压、复压、终压三个步骤,终压用双轮静压收面,最后压平轮迹。SBS改性沥青路面施工是一项技术性强,涉及范围比较广的一个系统工程。现代化的施工机械,高素质的人员,成熟的施工工艺是必要的质量保证手段,同时必须建立质量岗位责任制。在施工过程中,要充分调动施工人员的积极性和责任心,从原材料把关开始,对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关,这样才能铺筑出优良的路面工程。n本课程完谢谢大家
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