公路工程路面施工指南【底基层、基层、水泥混凝土路面、沥青混凝土路面】

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公路工程路面施工指南【底基层、基层、水泥混凝土路面、沥青混凝土路面】

11第4章路面工程施工4.1路面施工主要机械设备简介随着公路事业的蓬勃发展和建设标准的不断提高,大批性能优良的机械设备不断地被投入到路面工程施工中,这对保证工程质量和加快工程进度,有着十分重要的意义。目前,用于公路路面施工的主要有拌和、摊铺和碾压机械。n4.1路面施工主要机械设备简介4.1.1拌和机械设备1.路面基层(底基层、垫层)混合料的拌和设备(1)路拌机械设备路拌机械设备主要是指稳定土拌和机,它是把土、无机结合料(石灰、粉煤灰、水泥)、砂、骨料(碎砾石、炉渣)等材料,按施工配合比,在路上直接进行拌和。n4.1路面施工主要机械设备简介稳定土拌和机的分类:1)稳定土拌和机可分为履带式和轮胎式两种。2)稳定土拌和机按工作装置在机上位置的不同,可分为前置式、中置式和后置式三种。3)稳定土拌和机按转子的旋转方向的不同,可分为正转和反转两种。n4.1路面施工主要机械设备简介(2)厂拌机械设备该设备是将土、石灰、粉煤灰、水泥、砂、碎(砾)石、炉渣、水等材料,按施工配合比,在固定地点拌和均匀的专用设备。n4.1路面施工主要机械设备简介2.沥青混合料拌和设备沥青混合料拌和设备可将碎石、砂、矿粉和沥青按一定配合比拌和成均匀的混合料。沥青混合料拌和设备分类:1)根据生产能力可分为小型(<50t/h)、中型(50~100t/h)、大型(150~350t/h)和超大型(>400t/h)。2)沥青混合料拌和设备根据工艺流程可分为间歇强制式和连续滚筒式,n4.1路面施工主要机械设备简介(1)间歇强制式拌和设备拌和机的工艺流程如下:①石粉(填充料)--------------------→储存输送------------------→计量-→搅成品②碎石、砂(骨料)→配料→冷料输送→烘干加热→热料提升→筛分储存→计量-→-→料储③沥青(结合料)----------→熔化脱水------——→加热保温-----→计量-→拌存n4.1路面施工主要机械设备简介(2)连续滚筒式拌和设备拌和机的工艺流程如下:①石粉(填充料)---------→储存输送---------→计量--→加成成热品品②碎石、砂(骨料)---→配料----→冷料输送---→计量--→---→料---→料搅提储③沥青(结合料)---------→熔化脱水---------→计量--→拌升存n4.1路面施工主要机械设备简介3.水泥混凝土的拌和设备水泥混凝土的拌和设备可分为水泥混凝土搅拌机和水泥混凝土搅拌站(楼)两类。目前,工程中使用的水泥混凝土搅拌机主要有自落式和强制式两种。n4.1路面施工主要机械设备简介自落式水泥混凝搅拌机强制式水泥混凝土搅拌机n4.1路面施工主要机械设备简介4.1.2摊铺机械与设备1.沥青混合料摊铺机沥青混合料摊铺机是摊铺沥青混合料路面的专用机械,它是将已搅拌好的沥青混合料按一定的技术要求摊铺在已整平好的路基或底基层上,并给予初步的捣实和整平。(1)分类按其行走方式,可分为轮胎式摊铺机和履带式摊铺机;按摊铺的宽度,可分为小型、中型、大型和超大型;按行走的动力传递方式,可分为机械传动和液压传动两种。n4.1路面施工主要机械设备简介(2)组成结构n4.1路面施工主要机械设备简介2.水泥混凝土摊铺机(1)轨道式摊铺机n4.1路面施工主要机械设备简介(2)滑模式摊铺机n4.1路面施工主要机械设备简介4.1.3压实机械设备路面的强度和稳定性等是非常重要的技术指标,而它们和路面压实有着极其密切的关系。因此,压实也是路面施工的非常重要的一个环节,在路面压实作业中,常用的压实机械主要有光轮压路机、轮胎压路机、振动压路机等。n4.2路面的分类和路面结构1.按面层施工方法和材料分类按面层施工方法和材料的不同可分为铺装路面、简易铺装路面和砂石路面。铺装路面包括沥青混凝土路面和水泥混凝土路面;表面处治、沥青碎石、贯入式路面等称为简易铺装路面;砂石路面是以砂、石等为骨料,以土、水、灰为结合料,通过一定的配合比铺筑而成的路面的统称,包括级配碎(砾)石路面、泥结碎(砾)石路面、水结碎石路面、填隙碎石路面及其它粒料路面。n4.2路面的分类和路面结构路面面层类型的选用应符合下表的规定:面层类型适用范围沥青混凝土高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路水泥混凝土高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路沥青贯入、沥青碎石、沥青表面处理三级公路、四级公路砂石路面四级公路n4.2路面的分类和路面结构2.按路面力学特性分类(1)柔性路面其力学特点是在行车荷载作用下的弯沉变形较大,路面结构本身抗弯拉强度小,在重复荷载作用下产生累积残余变形。以沥青混凝土路面为典型代表。(2)刚性路面其特点是在行车荷载作用下产生板体效应,其抗弯拉强度和弹性模量较其它各种路面材料要大得多,故呈现出较大的刚性。刚性路面主要指水泥混凝土路面。n4.2路面的分类和路面结构(3)半刚性路面是指使用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定类材料(常称半刚性材料)作为基层、底基层的沥青路面结构。这种半刚性基层材料使用前期的力学特性呈柔性,而后期趋近于刚性,如石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定碎石、水泥稳定砂砾等路面结构。n4.2路面的分类和路面结构4.2.2路面结构1.面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层,可由一至三层组成。2.基层是设置在面层之下,并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基,起主要承重作用的层次。基层可分为无机结合料稳定类(整体型)和粒料类(嵌锁型、级配型)。n4.2路面的分类和路面结构3.垫层是设置在底基层与土基之间的结构层,起排水、隔水、防冻、防污等作用。各级公路当需要设置垫层时,目前多采用水稳性好的粗粒料或各种稳定性材料铺筑。n4.3路面基层(底基层)施工4.3.1一般要求基层、底基层应具有足够的强度和稳定性,在冰冻地区还应具有一定抗冻性。高级路面下的半刚性基层应具有较小的收缩(温缩及干缩)变形和较强的抗冲刷能力。n4.3路面基层(底基层)施工1.材料选择路面基层(底基层)可选用无机结合料稳定集料类或沥青混合料、粒料、贫混凝土等材料,底基层应充分利用沿线地方材料,可采用无机结合料稳定细粒土类或料粒类等。2.厚度规定基层、底基层厚度应根据交通量大小、材料性能,充分发挥压实机具的功能,以及考虑有利于施工等因素选择各结构层的厚度。n4.3路面基层(底基层)施工结构层类型压实最小厚度/mm适宜厚度/mm级配碎石80100~200水泥稳定类150180~200石灰稳定类150180~200石灰粉煤灰稳定类l50180~200贫混凝土150180~240级配砾石80100~200泥结碎石80100~150填隙碎石l00100~120各种结构层压实最小厚度与适宜厚度:n4.3路面基层(底基层)施工4.3.2垫层施工1.垫层设置的原则(1)地下水位高、排水不良,路基经常处于潮湿或过湿状态的路段。(2)排水不良的土质路堑,有裂隙水、泉眼等水文不良的岩石挖方路段。(3)季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段,可能产生冻胀需设置防冻垫层的路段。(4)基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。n4.3路面基层(底基层)施工2.垫层材料垫层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水泥或石灰煤渣稳定粗粒土,石灰、粉煤灰稳定粗粒土等。为防止软弱路基污染粒料底基层、基层,或为防止间断地下水的影响,可在路基顶面设土工合成材料隔离层。3.垫层设置宽度高速公路,一、二级公路的排水垫层应铺至路基同宽;三、四级公路的垫层宽度比底基层每侧至少宽25mm。n4.3路面基层(底基层)施工4.铺筑碎石、砂砾、煤渣或矿渣垫层施工要求(1)承包人应在监理工程师验收合格的路基上铺筑垫层材料。(2)在铺筑垫层前,应将路基面上的浮土、杂物全部清除,并洒水湿润。(3)承包人应采用经监理工程师批准的机械进行垫层材料的摊铺。图4-11垫层施工(4)摊铺后的碎石、砂砾应无明显离析现象或采用细集料作嵌缝处理。n4.3路面基层(底基层)施工(5)经过整平和整型,承包人应按试验路段所确认的压实工艺,在全宽范围内均匀地压实至重型击实最大密度的96%以上。(6)一个路段碾压完成以后,应按批准的方法做密实度试验。被检验的材料没有达到所需的密实度、稳定性,则应重新碾压、整型及整修。(7)在压路机不能作业的地方,应采用机夯进行压实,直到达到规定的压实度为止。n4.3路面基层(底基层)施工(8)严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。(9)在相邻两作业段的衔接处,第一段应预留5~8m不作碾压,等到第二段施工时,将前段留下未压部分与第二段一起碾压。5.水泥或石灰煤渣稳定粗粒土,石灰、粉煤灰稳定粗粒土垫层的施工要求与同类材料的底基层一致。n4.3路面基层(底基层)施工4.3.3无机结合料稳定类基层(底基层)施工无机结合料稳定类包括:水泥稳定类、石灰稳定类和工业废渣稳定类。1.对原材料的要求(1)无机结合料无机结合料目前最常用的有水泥、石灰、粉煤灰及工业废渣。1)水泥普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可用作结合料,宜选用终凝时间较长的水泥。n4.3路面基层(底基层)施工水泥剂量应通过配合比设计试验确定,但工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%~l%,水泥的最小剂量应符合下表的规定。拌和方法土类路拌法集中厂拌法中、粗粒土43细粒土54n4.3路面基层(底基层)施工2)石灰石灰质量应符合下表的规定的Ⅲ级以上的生石灰或消石灰的技术指标。实际使用时,要尽量缩短石灰的存放时间。石灰在野外堆放时间较长时,应妥善覆盖保管,不应遭日晒雨淋。块灰须充分消解才能使用,未消解的生石灰必须剔除。对于高速和一级公路,宜采用磨细生石灰粉。n4.3路面基层(底基层)施工类别与指标项目钙质生石灰镁质生石灰钙质消石灰镁质消石灰等级ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ有效钙加氧化镁含量(%)不小于858070807565656055605550未消化残渣含量(5mm圆孔筛筛余,%)不大于71117101420含水率(%)不大于444444细度0.71mm方孔筛筛余(%)不大于0110110.125mm方孔筛筛余(%)不大于3020-1320-钙镁石灰的分类界限,氧化镁含量(%)≤5>5≤4>4n4.3路面基层(底基层)施工3)粉煤灰粉煤灰是火力发电厂燃烧煤粉产生的粉状灰渣,其主要成分二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的总含量应大于70%,烧失量不应超过20%,比表面积宜大于2500cm2/g。干粉煤灰和湿粉煤灰都可应用。干粉煤灰如堆在空地上应洒水以防止飞扬造成污染。湿粉煤灰的含水量不宜超过35%。使用时,凝固的粉煤灰应打碎或过筛,同时清除有害杂质。n4.3路面基层(底基层)施工4)煤渣煤渣是煤经锅炉燃烧后的残渣,其主要成分是二氧化硅和三氧化二铝。煤渣的最大粒径不应大于30mm,颗粒组成宜有一定级配,且不含杂质。煤渣的含煤量宜少,最好选低于20%的选用。n4.3路面基层(底基层)施工(2)集料适宜做水泥或石灰稳定土基层的材料有:级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣等。用作基层时,集料颗粒的最大粒径不应超过31.5mm;用作底基层时,集料颗粒的最大粒径不应超过40mm。同时,土的均匀系数(通过量为60%的筛孔尺寸与通过量为10%的筛孔尺寸的比值)应大于5。水泥稳定粒径较均匀的砂,宜在砂中添加少部分塑性指数小于10的粘性土或石灰土,也可添加部分粉煤灰。n4.3路面基层(底基层)施工半刚性基层材料所用碎、砾石应具有一定的抗压碎能力。高速和一级公路的集料压碎值不大于30%、二级和二级以下公路的集料压碎值不大于35%(底基层可放宽至40%)。(3)水凡人或牲畜饮用的水源,均可使用。n4.3路面基层(底基层)施工2.混合料配合比的确定混合料组成设计所要达到的目标是:所设计的混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。设计的基本原则是:结合料剂量合理,尽可能采用综合稳定以及集料应有一定的级配。n4.3路面基层(底基层)施工混合料组成设计的主要内容是根据表4-5(无机结合料稳定类材料的抗压强度)的强度标准值,通过试验选取适宜于稳定的材料,确定材料的配比以及最大干密度和最佳含水量。表中所列数值指龄期为7d(湿养6d、浸水1d)的无侧限抗压强度。n4.3路面基层(底基层)施工公路等级高速、一级公路二级及二级以下公路基层底基层基层底基层水泥稳定类材料3~51.5~2.52.5~3.01.5~2.0石灰稳定类材料-≥0.8≥0.80.5~0.71二灰稳定类材料0.8~1.1≥0.60.6~0.8≥0.5表4-5无机结合料稳定类材料的抗压强度(MPa)n4.3路面基层(底基层)施工混合料组成的具体设计步骤如下:(1)制备同一种土样、不同结合料剂量的混合料。(2)采用重型击实试验确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度,至少应做三个不同水泥或石灰剂量混合料的击实试验,即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其它剂量混合料的最佳含水量和最大干密度可用内插法确定。(3)按工地预定达到的压实度,分别计算采用不同结合料剂量时试件应有的干密度。n4.3路面基层(底基层)施工(4)按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件,进行强度试验。(5)试件在规定温度下保湿养生6d,浸水1d后,进行无侧限抗压强度试验。规定的温度为:冰冻地区(20±2)℃,非冰冻地区(25±2)℃。计算试验结果的平均值和偏差系数。(6)根据表4-3的强度标准,选定合适的结合料剂量。此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度应符合如下公式的要求:n4.3路面基层(底基层)施工3.路拌法施工半刚性基层或底基层路拌法施工的主要工序为:准备下承层→施工测量→备料→摊铺→拌和→整平与碾压成型→初期养护。n4.3路面基层(底基层)施工(1)下承层准备与施工测量下承层表面应平整、坚实,具有规定的路拱,没有任何松散的材料和软弱的地点,高程应符合设计要求。恢复中线,放中桩,并在两侧路肩边缘外设指示桩,在指示桩上标出基层(或底基层)的边缘设计高程及松铺厚度等相关数据。n4.3路面基层(底基层)施工(2)备料根据各路段基层(底基层)的宽度、厚度及预定的干密度,计算各路段需要的干燥集料数量。根据混合料的配合比、材料的含水量以及所用车辆的吨位,计算各种材料每车料的堆放距离,对于水泥、石灰等结合料,常以袋(或小翻斗车车斗)为计量单位计算结合料堆放距离、地点。也可根据各种集料所占比例及其干密度,计算每种集料的松铺厚度,以控制集料施工配合比,而对水泥、石灰等结合料仍以每袋的摊铺面积来控制剂量。n4.3路面基层(底基层)施工(3)摊铺与拌和按试验路段所求得的松铺系数进行集料摊铺,摊料长度应满足日进度的需要。摊料过程中,应将土块、超尺寸颗粒及其它杂物拣除。松铺厚度等于压实厚度与松铺系数之积。用稳定土拌和机进行拌和时,拌和深度应达到稳定层底,应设专人跟随拌和机,随时检查拌和深度并配合机器操作人员调整拌和深度。严禁在拌和层底部留有“素土”夹层。混合料拌和均匀后应色泽一致,没有灰条和花面,没有粗细颗粒离析现象,且水分合适均匀。n4.3路面基层(底基层)施工(4)整形与碾压混合料拌和均匀后,应立即用平地机初步整形和整平。在直线段,平地机由两侧向路中心刮平;在平曲线地段,平地机由内侧向外侧刮平。对于局部低洼处,应将表层耙松后找平。整形宜反复进行,每次整形都应按照规定的坡度和路拱进行,并应特别注意接缝的顺适平整。n4.3路面基层(底基层)施工整形后,在混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即用压路机在路基全宽内进行碾压。碾压时,应重叠1/2轮迹,每层采用合适的压实厚度,当厚度超过规定时,应分层铺筑,每层的最小压实厚度为10cm。压实应遵循先轻后重、先慢后快的原则。直线段,由两侧路肩向路中心碾压;平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。n4.3路面基层(底基层)施工(5)养生养生时间应不少于7d。水泥稳定类混合料碾压完成后立即开始养生;二灰稳定类混合料在碾压完成后第二或第三天开始养生。养生宜采用不透水薄膜或湿砂进行,若用砂覆盖,厚度宜为7~10cm,并保持整个养生期间砂的潮湿状态。也可以用潮湿的帆布、粗麻布、草帘或其它合适的材料覆盖。养生结束,必须将覆盖物清除干净,并应及时地喷洒透层沥青或做下封层,基层上不铺封层或面层时,不应开放交通。n4.3路面基层(底基层)施工4.厂拌法施工厂拌法是在中心站集中拌制混合料。(1)拌制混合料施工前,应先调试拌和设备,以确保按设计配合比拌和。拌和生产中,含水量应略大于最佳含水量,使混合料运到现场摊铺碾压时的含水量不小于最佳含水量。(2)运输混合料运输过程中,如运距较远,车上混合料应覆盖,以防水分损失过多;如有粗细颗粒离析现象,应用机械或人工再充分拌和。n4.3路面基层(底基层)施工(3)摊铺混合料混合料摊铺应采用摊铺机进行,拌和机与摊铺机的生产能力应互相协调,减少摊铺机停机待料情况,以保证施工的连续性。一般公路施工中,若没有摊铺机,也可以用自动平地机摊铺。其后的整形、碾压、养生与路拌法施工相同。n4.3路面基层(底基层)施工4.3.4粒料类基层(底基层)施工粒料类基层按强度构成原理可分为嵌锁型与级配型。嵌锁型包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等;级配型包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配砾、碎石等。1.填隙碎石用单一尺寸的碎石做主骨料,形成嵌锁结构,用石屑填满碎石间孔隙,增加密实度和稳定性,这种结构称填隙碎石。n4.3路面基层(底基层)施工(1)一般规定填隙碎石的单层铺筑厚度宜为10~12cm,碎石最大粒径宜为厚度的0.5~0.7倍。填隙碎石施工时,细集料应干燥,应采用振动压路机碾压。碾压后,基层表面粗碎石间的孔隙既要填满,又不可形成填隙料自成一层,比较理想的状况是粗碎石棱角外露3~5mm。填隙碎石碾压后,作为基层的固体体积率应不小于85%,作为底基层应不小于83%。填隙碎石基层未洒透层沥青或未铺封层时,禁止开放交通。n4.3路面基层(底基层)施工(2)材料填隙碎石用作基层时,碎石最大粒径不应超过60mm;用作底基层时,不应超过80mm。粗碎石可以用具有一定强度的各种岩石或漂石轧制,也可以用稳定的矿渣轧制(渣的干密度和质量应比较均匀,干密度不小于960kg/m3),材料中扁平、长条和软弱颗粒不应超过15%。粗碎石的集料压碎值,当用作基层时不大于26%;当用作底基层时,不大于30%。轧制碎石得到的5mm以下的细筛余料(即石屑)是最好的填隙料。n4.3路面基层(底基层)施工(3)施工填隙碎石施工的工艺流程为:准备下承层→施工放样→备料→摊铺粗集料→初压→撒布石屑→振动压实→第二次撒布石屑→振动压实→局部补撒石屑及扫匀→振动压实填满孔隙。然后:干法施工:洒少量水→终压;湿法施工:洒水饱和→碾压滚浆→终压。n4.3路面基层(底基层)施工2.级配碎石粗、细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料,当其颗粒组成符合密实级配要求时,称为级配碎石。(1)材料轧制碎石的材料可以是各种类型的坚硬岩石、圆石或矿渣。其干密度和质量应比较均匀,干密度不小于960kg/m3。碎石机轧制出来的碎石经过一个与规定最大粒径相符的筛筛分出来的碎石即为筛分碎石。n4.3路面基层(底基层)施工石屑或其它细集料可以使用一般碎石场的细筛余料,也可以利用轧制沥青路面用石料的细筛余料,或专门轧制的细碎石集料。利用天然砂砾或粗砂代替石屑,颗粒尺寸应该合适。必要时应筛除其中的超尺寸颗粒。天然砂砾或粗砂应有较好的级配。级配碎石或级配碎砾石基层的颗粒组成和塑性指数应满足规范规定。同时,级配曲线应接近圆滑,某种尺寸的颗粒不应过多或过少。级配碎石或级配碎砾石所用石料的压碎值应满足规定;碎石中的扁平、长条颗粒的总含量不应超过20%。n4.3路面基层(底基层)施工(2)路拌法施工级配碎石路拌法施工的工艺流程为:准备下承层→施工放样→运输和摊铺未筛分碎石,洒水使碎石湿润→运输和撒布石屑、拌和并补充洒水→整形→碾压。其中,未筛分碎石和石屑可在碎石场加水湿拌→运到现场摊铺→补充洒水与拌和→整形→碾压。n4.3路面基层(底基层)施工(3)厂拌法施工级配碎石混合料可以在中心站用多种机械进行集中拌和,拌和设备同无机结合料稳定粒料类。宜采用不同粒级的单一尺寸碎石和石屑,按预定配合比在拌和机内拌制成级配碎石混合料,当采用未筛分碎石和石屑拌和时,若其颗粒组成发生明显变化,应注意及时调整,以使混合料的颗粒组成和含水量达到规定的要求。n4.3路面基层(底基层)施工厂拌混合料宜采用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺面或稳定土摊铺机摊铺,并应设专人跟随机后,注意消除粗细集料离析现象,一般公路施工无摊铺机时,也可以用自动平地机摊铺混合料。摊铺后的整形及碾压与路拌法施工相同。n4.4沥青路面施工根据沥青路面的技术特性,沥青面层可分为:沥青混凝土、沥青稳定碎石、沥青玛蹄脂碎石SMA、排水式沥青磨耗层OGFC、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治等。沥青路面应具有坚实、平整、抗滑、耐久的品质,同时,还应具有高温抗车辙、低温抗开裂,以及抗水损害的功能。n4.4沥青路面施工4.4.1一般规定1.沥青面层的适用范围沥青路面应根据公路的等级、使用要求、交通条件、结构层功能等因素,并结合沥青层的厚度和当地的经验,合理选择各结构层的沥青混合料类型。如:抗滑面层宜选用沥青玛蹄脂碎石SMA、密级配粗型沥青混合料AC-C,有条件时可用开级配的排水式沥青磨耗层OGFC,但在各沥青层中至少有一层应为密级配的沥青混合料等n4.4沥青路面施工2.沥青层的厚度各沥青层的厚度应与混合料的公称最大粒径相匹配,沥青混合料的一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的2.5~3倍。OGFC或SMA的一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的2~2.5倍。各结构层的设计厚度应根据级配类型、结构组合及施工条件等确定。n4.4沥青路面施工沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度沥青混合料类型最大粒径/mm工程最大粒径/mm符号压实最小厚度/mm适宜厚度/mm密级配沥青混凝土(AC)砂粒式9.54.75AC-51515~30细粒式13.29.5AC-102025~401613.2AC-133540~60中粒式1916AC-164050~8026.519AC-205060~100粗粒式31.526.5AC-257080~120n4.4沥青路面施工沥青混合料类型最大粒径/mm工程最大粒径/mm符号压实最小厚度/mm适宜厚度/mm密级配沥青碎石(ATB)粗粒式31.526.5ATB-257080~12037.531.5ATB-309090~150特粗式5337.5ATB-40120120~150开级配沥青碎石(ATPB)粗粒式31.526.5ATPB-258080~12037.531.5ATPB-309090~150特粗式5337.5ATPB-40120120~150沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度(续)n4.4沥青路面施工沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度(续)沥青混合料类型最大粒径/mm工程最大粒径/mm符号压实最小厚度/mm适宜厚度/mm半开级配沥青碎石(AM)细粒式1613.2AM-133540~60中粒式1916AM-164050~7026.519AM-205060~80粗粒式31.526.5AM-258080~120特粗式5337.5AM-40120120~150n4.4沥青路面施工沥青混合料类型最大粒径/mm工程最大粒径/mm符号压实最小厚度/mm适宜厚度/mm沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)细粒式13.29.5SMA-102525~501613.2SMA-133035~60中粒式1916SMA-164040~7026.519SMA-205050~80开级配沥青磨耗层(OGFC)细粒式13.29.5OGFC-102020~301613.2OGFC-133030~40沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度(续)n4.4沥青路面施工3.结构组合设计时,应根据公路所在区域的水文地质、气候特点,公路等级与使用要求,交通量及其交通组成等因素,结合当地实践经验,选择适宜的路面结构组合,拟定沥青层厚度。对半刚性基层沥青路面的结构层组合设计,基层与沥青面层的模量比宜在1.5~3之间;基层与底基层的模量比不宜大于3.0;底基层与土基模量比宜在2.5~l2.5之间。n4.4沥青路面施工刚性基层沥青路面应采取措施加强沥青层与刚性基层的结合,并提高沥青混合料的抗剪强度。应选用密级配沥青混合料,防止雨、雪水渗入路面结构层,应采取技术措施,加强路面各结构层之间的结合,提高路面结构的整体性,避免产生层间滑移。n4.4沥青路面施工4.4.2沥青路面对材料的基本要求1.沥青(1)沥青的品种沥青路面使用的沥青材料有:道路石油沥青、改性沥青、乳化沥青、煤沥青、液体石油沥青等。1)石油沥青是由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到,主要为可溶于二硫化碳的碳氢化合物的固体粘稠状物质。n4.4沥青路面施工2)改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂(改性剂),或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。改性剂是指在沥青或沥青混合料中加入天然的或人工的有机或无机材料,可熔融、分散在沥青中,改善或提高沥青路面性能(与沥青发生反应或裹覆在集料表面上)的材料。n4.4沥青路面施工目前常用的改性沥青主要是用高分子聚合物改性剂进行改性的沥青,其常用的改性剂有三类。第一类是热塑性橡胶类(热塑性弹性体),代表性品种有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS);第二类是橡胶类,代表品种有丁苯橡胶(SBR)及其乳液;第三类是热塑性树脂类,代表性品种有乙烯-醋酸乙烯共聚物(EⅤA)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚烯烃等。n4.4沥青路面施工3)乳化沥青是石油沥青(或煤沥青)与水在乳化剂、稳定剂作用下经乳化加工制得的沥青产品,也称沥青乳液。乳化沥青可利用胶体磨或匀油机等乳化机械在沥青拌和厂现场制备。用阳离子乳化剂制得带正电荷的称阳离子乳化沥青;用阴离子乳化剂制得带负电荷的称阴离子乳化沥青。n4.4沥青路面施工4)煤沥青系由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成。5)液体石油沥青系用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥青。液体石油沥青使用前应由试验确定掺配比例。n4.4沥青路面施工(2)沥青的选择道路石油沥青根据当前的沥青使用和生产水平,按技术性能分为A、B、C三个等级。沥青等级适用范围A级沥青各个等级的公路,适用于任何场合和层次B级沥青1高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次,二级及二级以下公路的各个层次2用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青C级沥青三级及三级以下公路的各个层次n4.4沥青路面施工沥青路面采用的沥青标号,宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等,结合当地的使用经验,经技术论证后确定。1)对高速公路、一级公路,夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段,服务区、停车场等行车速度慢的路段,尤其是汽车荷载剪应力大的层次,宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青,也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级。n4.4沥青路面施工2)相反,对冬季寒冷地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青;对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。n4.4沥青路面施工2.粗集料用于沥青面层的粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。粗集料的粒径规格应符合技术规范规定。粗集料不仅应洁净、干燥、无风化、无杂质,而且应具有足够的强度和耐磨性以及良好的颗粒形状。用于沥青面层的碎石不宜用颚式破碎机加工。n4.4沥青路面施工技术指标单位高速公路及一级公路其他等级公路表面层其他层次表面层其他层次石料压碎值≤%262830洛杉矶磨耗损失≤%283035表观相对密度≥—2.602.502.45吸水率≤%2.03.03.0坚固性≤%1212—针片状颗粒含量(混合料)≤其中粒径大于9.5mm≤其中粒径小于9.5mm≤%%%15121818152020——水洗法<0.075mm颗粒含量≤%111软石含量≤%355破碎砾石的破碎面≥1个破碎面%1009080702个破碎面90806050n4.4沥青路面施工酸性岩石的粗集料(花岗岩、石英岩)用于高速公路、一级公路时,宜使用针入度较小的沥青。为保证与沥青的粘附性,应采用下列抗剥离措施:(1)用干燥的磨细消石灰或生石灰粉、水泥作为填料的一部分,其用量宜为矿料总量的1%~2%。(2)在沥青中掺加抗剥离剂。(3)将粗集料用石灰浆处理后使用。n4.4沥青路面施工3.细集料沥青面层的细集料可采用天然砂、机制砂及石屑,其规格应符合规范要求。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并由适当的颗粒组成。热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂。在缺砂地区,也可使用石屑,但用于高速公路、一级公路沥青混凝土面层及抗滑表层的石屑用量不宜超过天然砂及机制砂的用量。细集料应与沥青有良好的粘结能力。n4.4沥青路面施工项目单位高速公路、一级公路其它等级公路表观相对密度≥-2.502.45坚固性(>0.3mm部分)≤%12-含泥量(小于0.07mm的含量)≤%35砂当量≥%6050亚甲蓝值≤g/kg25-棱角性(流动时间)≥s30-n4.4沥青路面施工4.填料沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。矿粉要求洁净、干燥。当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时,其用量不宜超过矿料总量的2%。作为填料使用的粉煤灰,烧失量应小于12%,塑性指数应小于4%。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%,并经试验确认与沥青有良好粘结力,沥青混合料的水稳性能得到满足。高速公路、一级公路的混凝土面层不宜采用粉煤灰作为填料。n4.4沥青路面施工4.4.3沥青混合料分类概念:沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。分类:(1)按材料组成及结构分为:连续级配、间断级配混合料;(2)按矿料级配组成及空隙率大小分为:密级配(空隙率3%~6%)、半开级配(空隙率6%~12%)、开级配混合料(排水式、空隙率18%以上);n4.4沥青路面施工(3)按公称最大粒径的大小可分为:特粗式(公称最大粒径等于或大于37.5mm)、粗粒式(公称最大粒径31.5mm或26.5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或l9mm)、细粒式(公称最大粒径9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于4.75mm)沥青混合料;(4)按制造工艺分为:热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。n4.4沥青路面施工4.4.4沥青表面处治路面施工沥青表面处治是用沥青裹覆矿料,铺筑厚度小于3cm的一种薄层路面面层。1.特点及分类沥青表面处治路面系按嵌挤原则修筑而成,为了保证矿料间有良好的嵌挤作用,同一层的矿料颗粒尺寸应力求均匀。n4.4沥青路面施工沥青表面处治路面可采用拌和法或层铺法施工。(1)层铺法施工沥青表面处治路面,按浇洒沥青及撒铺矿料的层次多少,可分为单层式、双层式和三层式,厚度宜为1.0~3.0cm。单层表处的厚度为1.0~1.5cm;双层表处的厚度为1.5~2.5cm;三层表处的厚度为2.5~3.0cm。(2)拌和法沥青表面处治路面厚度宜为3.0~4.0cm。采用拌和法施工时,基层顶面应洒透层沥青或粘层沥青或做下封层。n4.4沥青路面施工2.材料要求沥青表面处治采用的集料最大粒径应与处治层的厚度相等,其规格和用量可按规范的规定选用。当采用乳化沥青时,为减少乳液流失,可在主层集料中掺加20%以上的较小粒径集料。沥青表面处治施工后,应另准备粒径5~10mm的碎石或粒径3~5mm的石屑、粗砂或小砾石2~3m3/1000m2作为初期养护用料。n4.4沥青路面施工3.施工机械沥青表面处治施工应采用沥青洒布车喷洒沥青。小规模施工沥青表面处治可采用机动或手摇的手工沥青洒布机洒布沥青,乳化沥青也可用齿轮泵或气压或洒布机洒布。沥青表面处治压实机械的吨位以能使集料嵌挤紧密又不致使石料有较多的压碎为度,宜采用6~8t、8~10t压路机进行碾压。乳化沥青表面处治宜采用较轻的压实机械进行碾压。n4.4沥青路面施工4.层铺法施工层铺法表面处治施工分为:先油后料和先料后油两种方法。一般多采用先油后料法施工;只有当堆放集料地点受限制或临近低温施工为使路面加速反油成型,才采用先料后油法施工。n4.4沥青路面施工三层式沥青表面处治的施工工艺:(1)在透层沥青充分渗透或在已作透层或封层并已开放交通的基层清扫后,即可浇洒第一层沥青。当浇洒出现空白、缺边时,应立即用人工补洒,有积聚时应予刮除。沥青浇洒的长度应与集料撒布机能力相配合,应避免沥青浇洒后等待时间过长。除阳离子乳化沥青外,不得在潮湿的基层(或旧路)或集料上浇洒沥青。n4.4沥青路面施工(2)浇洒沥青后(不必等全段洒完)应立即撒布第一层集料。当使用乳化沥青时,集料撒布必须在乳液破乳之前完成。撒布集料后应及时扫匀,达到全面覆盖一层、厚度一致、集料不重叠、沥青不外露的要求。局部缺料处应适时找补,局部积料过多处应扫除多余料。(3)撒布一段集料后(不必等全段铺完)应立即开始用6~8t钢筒双轮压路机碾压,碾压时每次轮迹重叠约30cm,从路边逐渐移至路中心,然后再从另一边开始移向路中心,以此作为一遍,宜碾压3~4遍。n4.4沥青路面施工(4)第二、三层施工方法和要求与第一层相同,但可采用8~10t压路机。当使用乳化沥青时,第二层除撒布5~10mm碎石作嵌料后尚应增加一层封层料,其规格为3~5mm,用量为3.5~5.5m3/1000m2。双层或单层式沥青表面处治浇洒沥青及撒布集料的次数分别为二次或一次,施工程序及要求与三层式相同。沥青表面处治应进行初期养护。当发现泛油时,应在泛油处补撒与最后一层石料规格相同的嵌缝料并扫匀。出现其它破坏现象,也应及时补修。n4.4沥青路面施工4.4.5沥青贯入式路面施工沥青贯入式路面是在初步压实的碎石层上浇灌沥青,再分层撒铺嵌缝料和浇洒沥青,并通过分层压实而形成的一种较厚的路面结构层,其厚度通常为4~8cm,但乳化沥青贯入式路面的厚度不宜超过5cm。n4.4沥青路面施工1.特点沥青贯入式路面具有强度较高、稳定性好、施工简便和不易产生裂缝等优点。由于沥青贯入式路面主要取决于矿料间的嵌挤作用,受温度变化影响小,故温度稳定性较好。其缺点是沥青不易均匀洒布在矿料中,在矿料密实处沥青不易贯入,而在矿料空隙较大处,沥青又容易结成块,因而强度不够均匀。当需要在贯入式路面结构的上部加铺拌和的沥青混合料面层时,总厚度宜为6~10cm,其中拌和层厚度宜为2~4cm。此种结构一般称之为沥青上拌下贯式路面。n4.4沥青路面施工2.材料要求集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料,当使用破碎砾石时,其破碎面应符合规范规定。贯入层主层集料中大于粒径范围中值的数量不得少于50%。细粒料含量偏多时,嵌缝料用量宜采用低限。贯入层的主层集料最大粒径宜与贯入层厚度相同,当采用乳化沥青时,主层集料最大粒径可采用厚度的0.80~0.85倍,数量按压实系数1.25~1.30计算。表面不加铺拌和层的贯入式路面,在施工结束后,应另备(2~3)m3/1000m2与最后一层嵌缝料规格相同的石屑或粗砂等,以供初期养护使用。n4.4沥青路面施工采用道路石油沥青及乳化沥青的材料用量应按规范规定的材料用量选用。当采用煤沥青时,可较表列石油沥青用量增加15%~20%;当采用乳化沥青时,乳液用量按其中的沥青含量折算,规范中所列乳液用量适用于沥青含量为60%的乳化沥青。在高寒地区及干旱、风沙大的地区,沥青用量可超出规范规定的高限,再增加5%~10%。n4.4沥青路面施工3.施工机械沥青贯入式路面的主层集料可采用碎石摊铺机或人工摊铺。嵌缝料宜采用集料撒布机撒布。应采用沥青洒布车喷洒沥青。沥青贯入式路面压实机械的吨位以能使集料嵌挤紧密又不致使石料有较多的压碎为度,宜采用6~8t、8~10t压路机进行碾压,其主层集料宜用钢筒式压路机碾压。n4.4沥青路面施工4.施工(1)沥青贯入式路面施工前,基层必须清扫干净。当贯入式使用乳化沥青时,必须洒透层或粘层沥青;当贯入式路面厚度≤5cm时,也应洒透层或粘层沥青。(2)撒料撒主层集料时,应注意撒铺均匀,避免颗粒大小不均,并不断检查松铺厚度和校验路拱。撒布集料后,严禁车辆通行。n4.4沥青路面施工(3)碾压主层集料撒布后,先用6~8t的钢筒式压路机以2km/h的初压速度碾压,使集料基本稳定,至集料无显著推移为止,碾压时每次轮迹重叠约30cm,应自路边缘逐渐移至路中心,然后再从另一边开始移向路中心。然后再用10~12t压路机进行碾压,每次轮迹重叠1/2左右,宜碾压4~6遍,直到主层集料嵌挤稳定,无显著轮迹为止。(4)浇洒第一层沥青主层集料碾压完毕后,应立即浇洒第一层沥青。当采用乳化沥青时,为防止乳液下漏过多,可在主层集料碾压稳定后,先撒布一部分上一层嵌缝料,再浇洒主层沥青。n4.4沥青路面施工(5)撒布第一层嵌缝料主层沥青浇洒后应立即均匀撒布第一层嵌缝料。当使用乳化沥青时,嵌缝料的撒布必须在乳液破乳前完成。(6)再碾压嵌缝料扫匀后立即用8~l2t钢筒式压路机碾压4~6遍,轮迹重叠1/2左右,直至稳定为止。碾压时随压随扫,使嵌缝料均匀嵌入。(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(宜采用6~8t压路机碾压2~4遍)。n4.4沥青路面施工沥青贯入式路面若为加铺沥青混合料拌和层时,应紧跟贯入层施工,使其上下成为一整体。贯入部分若系采用乳化沥青时,应待其破乳、水分蒸发且成型稳定后方可铺筑拌和层,当拌和层与贯入层不能同步连续施工,且需开放交通时,贯入层的第二层嵌缝料应增加用量(2~3)m3/1000m2,在摊铺拌和层沥青混合料前,应清除贯入层表面的杂物、尘土以及浮动石料,再补充碾压一遍,并应浇洒粘层沥青。拌和层的施工,与热拌沥青混合料路面相同。n4.4沥青路面施工4.4.6热拌沥青混合料路面施工沥青混凝土的强度是按密实原则构成,掺加一定数量的矿粉是其一个显著特点。矿粉的掺入,使沥青混凝土中的粘稠沥青以薄膜形式分布,从而产生很大的粘结力。1.混合料类型选择沥青面层可由单层或双层或三层沥青混合料组成,各层混合料的组成设计应根据其层厚和层位、气温和降雨量等气候条件、交通量和交通组成等因素,选用适当的最大粒径及级配类型,并遵循以下原则:n4.4沥青路面施工(1)应综合考虑满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性等多方面的要求,根据施工机械、工程造价等实际情况按规范规定选用合适的类型。(2)沥青面层的集料最大粒径宜从上至下逐渐增大,中粒式及细粒式用于上层,粗粒式只能用于中下层。砂粒式仅适用于通行非机动车及行人的路面工程。(3)表面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2,中下面层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3。热拌热铺沥青混合料路面应采用机械化连续施工,以确保路面铺筑质量。n4.4沥青路面施工2.配合比设计沥青混合料组成设计的主要任务,是选择合格的材料、确定各种粒径矿料和沥青的配合比。高等级公路沥青混凝土混合料配合比设计以马歇尔试验为主,并通过车辙试验对抗车辙能力进行辅助性检验。热拌沥青混合料的配合比设计应遵照下列步骤进行:(1)目标配合比设计阶段用工程实际使用的材料进行矿料配合比设计,通过马歇尔试验,确定最佳沥青用量,此目标配合比供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。n4.4沥青路面施工(2)生产配合比设计阶段对间歇式拌和机,必须从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分,以确定各热料仓的材料比例,并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。(3)生产配合比验证阶段采用生产配合比进行试拌并铺筑试验段,并用拌和的沥青混合料和路上钻取的芯样进行马歇尔试验检验,确定标准配合比。n4.4沥青路面施工3.混合料拌制作业要点:(1)沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。高速公路和一级公路宜采用间歇式拌和机拌和,间歇式拌和机的总拌和能力应满足施工进度要求,而且要求拌和机的除尘设备完好,冷料仓的数量应满足配合比的需要。(2)集料进场宜在料堆顶部平台卸料,经推土机推平后,铲运机从底部按顺序竖直装料,减小集料离析。n4.4沥青路面施工(3)高速公路和一级公路施工用的间歇式拌和机必须配备计算机设备,拌和过程中逐盘采集,并打印各个传感器测定的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等各种参数进行必要的检验。(4)沥青混合料的生产温度应符合相应的要求。烘干集料的残余含水量不得大于1%。(5)拌和机的矿粉仓应配备振动装置以防止矿粉起拱。添加消石灰、水泥等外掺剂时,宜增加粉料仓,也可由专用管线和螺旋升送器直接加入拌和锅,若与矿粉混合使用时应注意防止二者因密度不同发生离析。n4.4沥青路面施工(6)拌和机必须有二级除尘装置,经一级除尘部分可直接回收使用,二级除尘部分可进入回收粉仓或废弃。(7)沥青混合料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度。间歇式拌和机每盘的生产周期不宜少于45s(其中干拌时间不少于5~10s)。改性沥青和SMA混合料的拌和时间应适当延长。(8)间歇式拌和机的振动筛规格应与矿料规格相匹配,最大筛孔宜略大于混合料的最大粒径,其余筛的设置应考虑混合料的级配稳定,并尽量使热料仓大体均衡,不同级配混合料必须配置不同的筛孔组合。n4.4沥青路面施工(9)间歇式拌和机宜备有保温性能好的成品储料仓,贮存过程中混合料温降不得大于10℃,且不能有沥青滴漏,普通沥青混合料的贮存时间不得超过72h,改性沥青混合料的贮存时间不宜超过24h,SMA混合料只限当天使用,OGFC混合料宜随拌随用。(10)生产添加纤维的沥青混合料时,纤维必须在混合料中充分分散,拌和均匀。n4.4沥青路面施工4.混合料运输运输注意事项:(1)运料车不得超载运输,不得急刹车、急弯掉头使透层、封层造成损伤。运料车的运力应稍有富余,施工过程中摊辅机前方应有运料车等候。对高速公路、一级公路,宜待等候的运料车多于5辆后开始摊铺。(2)运料车每次使用前后必须清扫干净,在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂,但不得有余液积聚在车厢底部。从拌和机向运料车上装料时,应多次挪动汽车位置,平衡装料,以减少混合料离析。运料车运输混合料宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染。n4.4沥青路面施工(3)运料车进入摊铺现场时,轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物。到达摊铺地点的沥青混合料的料温若不符合施工温度的要求,以及已经结成团块或遭雨淋均不得铺筑。(4)摊铺过程中运料车应在摊辅机前l00mm~3O0mm处停住,空挡等候,由摊辅机推动前进开始缓缓卸料,避免撞击摊辅机。在有条件时,运料车可将混合料卸入转运车经二次拌和后向摊铺机连续均匀地供料。运料车每次卸料必须倒净,尤其是对改性沥青或SMA混合料,如有剩余,应及时清除,防止硬结。n4.4沥青路面施工5.混合料摊铺摊铺施工要点:(1)热拌沥青混合料应采用沥青摊铺机摊铺,在喷洒有粘层油的路面上铺筑改性沥青混合料或SMA时,宜使用履带式摊铺机。摊辅机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。(2)铺筑高速公路、一级公路沥青混合料时,一台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6~7.5m,通常宜采用两台或更多台数的摊铺机前后错开10~20m成梯队方式同步摊铺,两幅之间应有30~60mm左右宽度的搭接,并避开车道轮迹带,上下层的搭接位置宜错开200mm以上。n4.4沥青路面施工(3)摊铺机开工前应提前0.5~1h预热熨平板不低于100℃。铺筑过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅,以提高路面的初始压实度。(4)摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度,减少混合料的离析。摊铺的混合料不得出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕。(5)摊铺机应采用自动找平方式,下面层或基层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式,上面层宜采用平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式,中面层根据情况选用找平方式。n4.4沥青路面施工n4.4沥青路面施工(6)沥青路面不得在气温10℃(高速公路和一级公路)或5℃(其它等级公路),以及雨天、路面潮湿的情况下施工。寒冷季节遇大风降温,不能保证迅速压实时不得铺筑沥青混合料。热拌沥青混合料的最低摊铺温度根据铺筑层厚度、气温、风速及下卧层表面温度应符合规范的要求,每天施工开始阶段宜采用较高温度的混合料。(7)沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡,并由使用的混合料总量与面积校验平均厚度。n4.4沥青路面施工(8)摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动,两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料,以减少在摊铺过程中混合料的离析。(9)用机械摊铺的混合料,不宜用人工反复修整,对于特别严重的缺陷应整层铲除。(10)摊铺作业不得中途停顿,并应加快碾压。如因故不能及时碾压时,应立即停止摊铺,并对已卸下的沥青混合料覆盖苫布保温。(11)在雨季铺筑沥青路面时,应加强与气象台(站)的联系,已摊铺的沥青层因遇雨未行压实的应予铲除。n4.4沥青路面施工6.沥青路面的压实压实作业要点:(1)沥青混凝土的压实层的最大厚度不宜大于l00mm,沥青稳定碎石混合料的压实层厚度不宜大于120mm,但当采用大功率压路机且经试验证明能达到压实度时允许增大到150mm。(2)沥青路面施工应配备足够数量的压路机,选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压(包括成型)的碾压步骤,以达到最佳碾压效果。高速公路铺筑双车道沥青路面的压路机数量不宜少于5台。施工气温低、风大、碾压层薄时,压路机数量应适当增加。n4.4沥青路面施工(3)压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度应符合下表的规定。压路机的碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料推移。碾压区的长度应大体稳定,两端的折返位置应随摊铺机前进而推进,横向不得在相同的断面上。压路机类型初压复压终压适宜最大适宜最大适宜最大钢筒式压路机2~343~563~66轮胎式压路机2~343~564~68振动式压路机2~3(静压或振动)3(静压或振动)3~4.5(振动)5(振动)3~6(静压)6(静压)n4.4沥青路面施工(4)压路机的碾压温度应符合相应的要求,并根据混合料种类、压路机、气温、层厚等情况经试压确定。在不产生严重推移和裂缝的前提下,初压、复压、终压都应在尽可能高的温度下进行。同时不得在低温状况下作反复碾压,使石料棱角磨损、压碎,破坏集料的嵌挤。(5)碾压轮在碾压过程中应保持清洁,有混合料沾轮应立即清除。对钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂,但严禁刷柴油。当采用向碾压轮喷水(可添加少量表面活性剂)的方式时,必须严格控制喷水量且成雾状,不得漫流,以防混n4.4沥青路面施工合料降温过快。轮胎压路机开始碾压阶段,可适当烘烤、涂刷少量隔离剂或防粘结剂,也可少量喷水,并先到高温区碾压使轮胎尽快升温,之后停止洒水。轮胎压路机的轮胎外围宜加设围裙保温。(6)压路机不得在未碾压成型路段上转向、调头、加水或停留。在当天成型的路面上,不得停放各种机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。7.开放交通热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却,混合料表面温度低于5O℃后,方可开放交通。n4.4沥青路面施工4.4.7乳化沥青碎石混合料路面施工1.乳化沥青碎石混合料的配合比乳化沥青碎石混合料的配合比,目前还难于由配合比设计的方法决定,实际施工时,应根据已建道路的成功经验决定。2.施工要求乳化沥青碎石混合料宜采用拌和厂机械拌和。在条件限制时也可以现场用人工拌制。其施工顺序类同热拌沥青混合料的施工,但因乳化沥青中含有较多水分,粘度较低,破乳过程要经历一定时间,因而存有某些不同之处。n4.4沥青路面施工4.4.8透层、粘层、封层施工1.透层沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层及水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层上必须浇洒透层沥青。(1)透层沥青的选用可根据基层的类型选择渗透性好的液体沥青、乳化沥青、煤沥青等,透层沥青渗透入基层的深度不宜小于5mm(无机结合料稳定集料基层)~10mm(无结合料基层),并能与基层连成一体。n4.4沥青路面施工(2)用于半刚性基层透层沥青宜紧接在基层碾压成型后表面稍干,但尚未硬化的情况下喷洒;当基层完工后时间较长,表面过分干燥时,在基层表面少量洒水。在无结合料的粒料基层上洒布透层油时,宜在铺筑沥青层前1~2天洒布。(3)高速公路、一级公路应采用沥青洒布车喷洒透层沥青。二级及二级以下公路也可采用手摇沥青洒布机喷洒透层沥青。喷嘴应配置适当,以保证沥青喷洒均匀。n4.4沥青路面施工(4)喷洒透层沥青前应清扫路面,对路缘石及人工构造物应进行遮挡防护,以防污染。透层沥青洒布后应不致流淌,不得在表面形成油膜,铺筑面层前,应清除多余的透层沥青堆积层。(5)在无机结合料稳定半刚性基层上浇洒透层沥青后,宜立即撒布用量为(2~3)m3/1000m2的石屑或粗砂。(6)透层沥青洒布后应尽早铺筑面层。当采用乳化沥青作透层时,洒布后应待其充分渗透、水分蒸发后,方可铺筑沥青面层,时间不宜少于24h。n4.4沥青路面施工透层沥青的洒布n4.4沥青路面施工2.粘层粘层的作用在于使上下沥青层或沥青层与构造物完全粘结成一整体。因此,符合下列情况时应浇洒粘层沥青:(1)双层或三层式热拌热铺沥青混合料路面,在浇筑上层前,其下面的沥青层已被污染。(2)水泥混凝土路面、沥青稳定碎石基层或旧沥青路面层上加铺沥青层。(3)与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水口、检查井等构造物与新铺沥青混合料接触的侧面。n4.4沥青路面施工3.封层符合下列情况之一时,应在沥青面层上铺筑上封层:(1)沥青面层的空隙较大,透水严重。(2)有裂缝或已修的旧沥青路面。(3)需加铺磨耗层改善抗滑性能的旧沥青路面。(4)需铺筑磨耗层或保护层的新建沥青路面。符合下列情况之一时,应在沥青面层下铺筑下封层:(1)位于多雨地区且沥青面层空隙率较大,渗水严重。(2)在铺筑基层后,不能及时铺筑沥青面层,且须开放交通。n4.5水泥混凝土路面施工水泥混凝土路面刚度大、强度高、经久耐用,近年来,在我国有了长足的发展。水泥混凝土路面可分为普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土、钢纤维混凝土及连续配筋混凝土路面等。4.5.1水泥混凝土路面构造水泥混凝土路面构造由下而上依次包括垫层、基层和水泥混凝土面板等。n4.5水泥混凝土路面施工1.水泥混凝土路面对路基的要求水泥混凝土路面下的路基必须密实、稳定和均质;同时,对影响路基强度和稳定的地面水和地下水,必须采取相应的拦截和疏导措施,使路基应处于干燥或中湿状态。2.水泥混凝土路面的基层与垫层基层应具有足够的强度和稳定性。特重和重交通量的公路,基层宜采用水泥稳定砂砾、水硬性工业废渣稳定类或沥青混合料类等;中等和轻交通量的公路,除上述类型外,也可采用石灰土、泥灰结碎石等。n4.5水泥混凝土路面施工3.水泥混凝土面板(1)板的平面尺寸普通混凝土面板一般采用矩形,纵向和横向接缝应垂直相交,其纵缝两侧的横缝不得互相错位。纵向缩缝间距(即板宽)可按路面宽度和每个车道宽度而定,其最大间距不得大于4.5m。横向缩缝间距(即板长)应根据当地气候条件、板厚和实践经验确定,一般采用4~6m,最大不得超过6m,且板宽与板长之比不宜超过1:1.3,平面尺寸不宜大于25m2。(2)板厚板的横断面一般采用等厚,其厚度采用设计文件的规定值。n4.5水泥混凝土路面施工4.面板接缝(1)纵缝混凝土面板的纵缝必须与路线中线平行,纵缝一般分为纵向缩缝和纵向施工缝。当一次铺筑宽度大于4.5m时,应增设纵向缩缝。纵向缩缝采用假缝,并应设置拉杆。纵向缩缝构造尺寸单位:cmn4.5水泥混凝土路面施工当一次铺筑宽度小于路面宽度时,应设置纵向施工缝。纵向施工缝采用平缝,并应设置拉杆。纵向施工缝构造尺寸单位:cmn4.5水泥混凝土路面施工(2)横缝横缝一般分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝。横向缩缝采用假缝,如图a)所示。在特重交通的公路上,横向缩缝宜加设传力杆;其它各级交通的公路上,在邻近胀缝或路面自由端部的3条缩缝内,均宜加设传力杆,如图b)所示。n4.5水泥混凝土路面施工胀缝应采用滑动传力杆,并设置支架或其它方法予以固定,其构造如图a)所示。与构筑物衔接处或其它公路交叉的胀缝无法设传力杆时,可采用边缘钢筋型或厚边型,其构造如图b)、c)所示。n4.5水泥混凝土路面施工每日施工终了或浇筑混凝土过程中因故中断浇筑时,必须设置横向施工缝,其位置宜设在胀缝或缩缝处。设在胀缝处的施工缝,其构造与图4-24a)相同;设在缩缝处的施工缝应采用平缝加传力杆,其构造如图4-25所示。图4-24a)图4-25n4.5水泥混凝土路面施工(3)拉杆与传力杆拉杆应采用螺纹钢筋,设在板厚中央,并应对拉杆中部l0cm范围内进行防锈处理。传力杆应采用光面钢筋,其长度的一半再加5cm,应涂以沥青或加塑料套。胀缝处的传力杆,尚应在涂沥青一端加一套子,内留3cm的空隙,填以纱头或泡沫塑料。n4.5水泥混凝土路面施工(4)补强钢筋混凝土面板纵、横向自由边边缘下的基础,当有可能产生较大的塑性变形时,宜在板边缘加设补强钢筋,角隅处加设发针形钢筋或钢筋网。混凝土面板边缘部分的补强,一般选用2根直径为12~16mm的螺纹钢筋,布置在板的下部,距底板一般为板厚的1/4,并应不小于5cm,钢筋两端应向上弯起。n4.5水泥混凝土路面施工混凝土板的角隅补强,可选用2根直径为12~16mm的螺纹钢筋,布置在板的上部,距板顶应不小于5cm,距板边一般为l0cm。板角小于90°时,亦可采用双层直径为6cm的钢筋网补强,布置在板的上、下部,距板顶和板底5~10cm为宜。n4.5水泥混凝土路面施工1.混凝土混合料混凝土混合料由水泥、粗集料、细集料、水与外加剂组成。(1)水泥可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥。中等及轻交通的路面,也可采用矿渣硅酸盐水泥。(2)粗集料(碎石或砾石)应质地坚硬、耐久、洁净,符合各交通路面适用的水泥强度等级规定级配,最大粒径不应超过37.5mm。n4.5水泥混凝土路面施工(3)细集料(天然砂或石屑)应质地坚硬、耐久、洁净,符合规定级配,细度模数宜在2.5以上。(4)清洗集料、拌和混凝土及养护所用的水,不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等。(5)为了改善混凝土的技术性质,有时在混凝土制备过程中加入一定量的外加剂。常用的外加剂有流变剂、调凝剂和引气剂三类。n4.5水泥混凝土路面施工2.接缝材料接缝材料按使用性能分为接缝板和填缝料两类。接缝板应选用能适应混凝土面板膨胀收缩、施工时不变形、耐久性良好的材料。填缝料应选用与混凝土面板缝壁粘结力强、回弹性好,能适应混凝土面板收缩、不溶于水和不渗水,以及高温时不溢出、低温时不脆裂和耐久性好的材料。n4.5水泥混凝土路面施工3.配合比设计混凝土的配合比应根据设计弯拉强度、耐久性、耐磨性、和易性等要求和经济合理的原则,选用原材料,通过计算、试验和必要的调整,确定混凝土单位体积中各种组成材料的用量。混凝土的配合比设计强度,应按下式确定:式中:——混凝土设计弯拉强度(MPa);——提高系数,其值为1.10~1.15,可根据施工的技术水平和工程的重要程度确定。n4.5水泥混凝土路面施工4.5.3施工准备1.材料准备及其性能检验根据施工进度计划,在施工前分批备好所需要的水泥、砂石料及必要的外加剂,并在实际使用时进行质量检测、数量核对与调整。2.混凝土配合比的检验与调整施工前必须检验混凝土配合比设计是否合适。(1)工作性的检验与调整(2)强度检验(3)其它检验n4.5水泥混凝土路面施工3.基层检验与整修(1)基层质量检验基层强度应以基层顶面的当量回弹模量值或以黄河牌标准汽车测定的计算回弹弯沉值作为检验指标.(2)测量放样应先放出路中心线及路边缘线,将设胀缩缝、曲线起迄点、纵坡变化点等的中心点及一对边桩在实地标明。n4.5水泥混凝土路面施工4.安装模板及布设钢筋摊铺混凝土之前,应先将路面边部模板安装完毕。采用半幅路面施工时,还应安装纵缝处模板。边模高度应与路面厚度相同。同时,浇筑混凝土前,应按设计要求布设钢筋,要做好钢筋的绑扎与固定。n4.5水泥混凝土路面施工4.5.4水泥混凝土路面施工1.混凝土拌制及运送拌制混凝土时,要准确掌握配合比,特别要严格掌握用水量。每天开始拌和前,应根据天气变化情况,测定砂石含水量,据以调整实际用水量,每盘拌料均应过磅,保证用料精确度控制在规范规定的范围。拌制混凝土时,要准确掌握配合比,特别要严格掌握用水量。每天开始拌和前,应根据天气变化情况,测定砂石含水量,据以调整实际用水量,每盘拌料均应过磅,保证用料精确度控制在规范规定的范围。n4.5水泥混凝土路面施工2.混凝土铺摊及捣实水泥混凝土路面施工常分为小型机具、轨道式摊铺机、滑模式摊铺机三种方法。(1)小型机具施工混凝土混合料运送到达工地后应卸在钢板上,以免扰动下承层(尤其在砂质整平层更应注意)。混合料有离析现象时应用铁铲翻拌均匀。摊铺时不宜撒扬抛掷,以免混凝土发生离析。在模板附近,必须用方铲以扣铲法撒铺,并予振捣,使浆水捣出,以免发生空洞蜂窝。n4.5水泥混凝土路面施工混凝土摊铺到一半厚度时应予刮平,用2.2kW平板振捣器振捣一遍后再加铺至路面顶面,整平后换用1.2~1.5kW平板振捣器再振捣一遍。平板振捣器振捣后,对低洼处应予找补,然后用振捣梁振实。振捣梁(夯实)两边各由一人扶着来回振捣,一般来回振捣一次,多余混凝土随振捣梁走动而刮去,低陷处应补足混凝土混合料后振捣密实。为提高混凝土强度,可采用重复振动来捣实路面混凝土。即在混凝土初凝前先振捣一遍使其密实,3~5h后再振捣一遍,然后整平收浆。n4.5水泥混凝土路面施工(2)轨道式摊铺机施工轨道式摊铺机施工的整套机械系在轨道上推进,也以轨道为基准控制路面高程。轨道和模板同步安装,统一调整定位,将轨道固定在模板上,既作路面的侧模,也是每节轨道的固定基座。轨道固定在路基上,其高程是否准确、轨道是否平直、接头是否平顺,将直接影响路面摊铺质量。n4.5水泥混凝土路面施工(3)滑模式摊铺机施工滑模式摊铺机的施工工艺过程与轨道式摊铺机基本相同。滑模式摊铺机是将各作业装置装在同一机架上,通过位于模板外侧的行走装置随机移动滑动模板,就能按照要求使路面挤压成型。滑模式摊铺机的特点是不需轨模,整个摊铺机的机架支承在液压缸上,可以通过控制系统上下移动以调整上下厚度,一次完成摊铺、振捣、整平等多道工序。n4.5水泥混凝土路面施工3.表面修整与拆模混凝土振实后还应进行整平、精光、纹理制作等工序。(1)人工施工混凝土整平与精光混凝土纹理制作n4.5水泥混凝土路面施工(2)机械施工表面整修机有斜向移动和纵向移动两种。纵向修平刻槽机n4.5水泥混凝土路面施工精光工序是对混凝土表面进行最后的精细修整,使混凝土表面更加致密、平整、美观,这是混凝土路面外观质量的关键工序。纹理制作是提高水泥混凝土路面行车安全的重要措施。施工时用纹理制作机对混凝土路面进行拉槽式压槽,在不影响平整度的前提下,具有一定粗糙度。混凝土达到一定强度即可拆除模板,拆模时间根据气温而定,一般在浇筑混凝土60h以后拆除。n4.5水泥混凝土路面施工4.接缝施工当胀缝与结构物相接,混凝土板无法设置传力杆时,可作成厚边式,即接近结构物一端适当加厚。此时可将木制嵌缝板设在胀缝位置,为便于事后取出嵌缝条,可在临浇筑混凝土一侧贴一层油毛毡。当胀缝设置传力杆时,可用软木(或油浸甘蔗板)做成整体式嵌缝板,中部预留穿放传力杆圆孔,混凝土浇筑后不再取出。也可用两截式嵌缝板,下截用软木制成,不再取出;上截用钢材或木材制成,也叫压缝板,浇筑混凝土捣固初凝后取出,然后填缝。n4.5水泥混凝土路面施工缩缝有压缝及切缝两种做法。压缝法是在混凝土经振捣后,在缩缝位置先用湿切缝刀切出一条细缝,再将压缝板压入混凝土中。压缝板为铁制,高度较假缝深度略大,宽度与缝隙宽度相等,使用前应先涂废抹机油等润滑剂。如压入困难,可用锤击或振动梁压入。切缝法是在混凝土强度达50%~70%时,使用切缝机切割成缝。切缝法便于连续施工,效率高,切缝整齐平直、宽度一致、美观大方。施工中,应尽可能采用切缝机切缝,n4.5水泥混凝土路面施工5.养生与填缝养生的目的是防止混凝土中水分蒸发过速而产生缩裂,保证水泥水化过程的顺利进行。养生工作应在抹面2h后,混凝土表面已有相当硬度,用手指轻轻压上没有痕迹时开始进行。养生一般采用麻袋、草席覆盖及铺2~3mm厚砂层,每天均匀洒水2~3次,时间一般为14~21d,具体时间应视气温而定。养生应注意保持接缝内的清洁,以免增加填缝困难。n4.5水泥混凝土路面施工混凝土路面养生期满后即可进行填缝,填缝也可在混凝土初步硬结后进行。填缝时,缝内必须清除干净,必要时应用水冲洗,待其干燥后在侧壁涂一薄层沥青,待沥青干燥后再行填缝。冬季施工填缝应与混凝土路面齐平,夏季施工可稍许高出路面,但不应溢出或污染边缘。
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