温拌沥青碎石铺筑atb柔性基层施工工法

'温拌沥青碎石铺筑ATB柔性基层施工工法　　摘要：沥青稳定碎石多用在柔性基层，由于其具有优越的缓和中路面荷载应力性能，使得路面的耐久性大大提高，同时又具有对原材料要求不是很高、相比沥青混凝土造价低等优点。沥青碎石基层可以增强路面排水能力，减少沥青层的温度收缩裂缝和防止反射裂缝的发生，改善路面使用性能，提高其使用寿命。［关键词］沥青稳定碎石；柔性基层；施工工艺中图分类号：TV431+.5文献标识码：A1前言随着国民经济的高速发展，交通量迅速增长，车辆大型化，严重超载等现象使沥青路面面临严峻的考验，许多高速公路建成后不久就不能适应交通的需要，早期破坏的情况时有发生。为缓解高速公路重载交通下的动水压力，我国开始应用推广以沥青碎石为代表的柔性基层。沥青碎石基层可以增强路面排水能力，减少沥青层的温度收缩裂缝和防止反射裂缝的发生，改善路面使用性能，提高其使用寿命。经过不断改进、完善，该技术以其优越的性能，良好的适应性、经济性、安全性、环保性等特点被广泛接受并用于施工中。2工法特点16 沥青稳定碎石基层作为基层与面层之间的一过渡性结构层，具有延缓基层裂缝的发展及提高抗车撤能力的作用。对半刚性路面普遍存在的反射裂缝，导致路面抗车撤能力不足和耐久性差，从而影响沥青混凝土路面的使用寿命这一现象具有很好的抑制作用。其级配组成介于I型密级配与II型级配之间，是一种骨架密实结构，其抗车辙、抗开裂、水稳定性均较好，混合料既具有I型密实的特点，又具有II型的高温稳定性特点。使用沥青碎石基层的沥青路面具有修筑时间短、路面结构均匀、受水和冰冻影响较小、维修费用低和使用寿命大大延长等特点。3适用范围本工法适用于各种等级的新建和改建道路沥青碎石基层路面施工。4工艺原理沥青稳定碎石基层属于散体,对传递下来的车辆荷载只能起到分散作用,其结构本身不受拉应力的影响,因此,不存在结构的破坏,碎石破坏也很少,大多是对油面的维修处理(再生或加铺),碎石材料结构层不产生干缩裂缝,对稳定裂缝能自愈,是比较理想的结构层材料。从力学分析来看,这种路基层验算的控制指标是路面弯沉值、沥青底基层的弯拉应力、土基的承载力。柔性基层相对半刚性基层具有较大的抗变形能力。5施工工艺及操作要点16 5.1施工工艺流程路面下承层检查清扫→测量放样→摊铺机械就位→温拌沥青碎石混合料拌和→运输→摊铺→碾压→养护→检验。5.2施工操作要点5.2.1现场准备工作（1）、检查和清扫沥青下封层在铺筑沥青碎石基层之前，检查沥青下封层的完整性与基层表面的粘结性，对局部基层外露和下封层两侧宽度不足部分按下封层施工要求进行补铺。把下封层表面浮动矿料清扫至路面以外，使下封层表面洁净。（2）、做好测量放样工作下封层施工完毕后测量人员将中线和边桩纵向每隔10m放样，并纵向每10米测量下封层顶面高程，挂导线标高用测量点位定在距中线2m和11m处，并根据上基层对应标高点设计标高和松铺系数计算出挂线标高。导线钢桩定在距中线0.7m和12m处，根据挂线高度将钢丝绳挂在导线钢桩上。钢丝绳不宜太长并且要拉紧，以免拉力不足造成钢丝绳下垂，影响标高及平整度。5.2.2混合料的拌和16 （1）严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高10～15℃，热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过10℃，贮料仓的储料时间不得超过72小时。沥青碎石混合料的施工温度控制范围见下表。ATB-30沥青混合料的施工温度（℃）（2）拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。（3）拌和时间为干拌10S，湿拌35S，拌和周期约45S，必须使所有集料颗粒全部裹复沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。（4）沥青拌和楼安排专人对沥青混合料温度测量，并将所测量的沥青混合料温度记录在案。如发现温度异常时及时报告沥青拌和楼控制室进行调整。同时要注意目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。如确认是质量问题，应作废料处理并及时予以纠正。（5）拌和站每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验，同时用抽提筛分试验检验油石比、矿料级配。油石比与设计值的允许误差为：-0.2%至+0.2%。（6）每天结束后，用拌和楼打印的各料数量，以总量控制，以各仓用量及各仓级配计算平均施工级配、油石比与施工厚度和抽提结果进行校核。16 （7）每周分析一次检测结果，计算油石比、各级矿料通过量和沥青混合料物理力学指标检测结果的标准差和变异系数，检验生产是否正常。5.2.3混合料的运输（1）采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青碎石混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于150mm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱底面约300mm。（2）拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，分“前、后、中”三次装料，以减少粗集料的分离现象。（3）运输汽车车辆必须保养完好，自卸千斤顶工作正常。车厢要打扫干净，并在车厢底板和侧板涂层油水混合液（洗洁剂：植物油：水=1：4：5），但不得有余液积聚在车厢底部。每辆车必须配备一把铁锹和铲刀，每次装料后，不能使沥青碎石混合料超出车厢板，对于装料时粘在车厢板顶上的沥青碎石混合料及时用铁锹清理，以防冷却后卸料时落入摊铺机被铺入路面，影响工程质量。每次卸完料以后，料车驾驶员在现场应趁热将后挡门上的细沥青碎石混合料用小铲刀铲除干净，避免冷却变硬后造成后挡门难以完全闭合，使沥青碎石混合料滴漏在路上，污染路面。16 （4）运料车应有篷布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖直至到卸料结束取走篷布，用以保温或避免污染环境。运料车的篷布四角必须系紧，严禁只系车辆前两头现象，防止车辆在行驶过程中篷布未系紧而飘动的现象。（5）连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10cm～30cm处停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。（6）为保证摊铺连续性，综合考虑各方面因素，计划投入载重大于30吨自卸汽车12辆以上。5.2.4混合料的摊铺沥青碎石的摊铺采用两台ABG摊铺机成梯形半幅全宽度铺筑，摊铺机两侧以钢丝导线作为引导高程控制方式。摊铺机就位后，将熨平板进行预热，使熨平板的温度在100℃以上，根据松铺系数计算出松铺厚度，通过垫木板调整熨平板高度，木板厚度与松铺厚度相等，使熨平板牢固放在上面，摊铺机熨平板必须拼接紧密，不能有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。摊铺机调整到最佳工作状态，调好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配，螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。16 　　将摊铺机的电子感应器接通电源，开始铺筑。摊铺速度在2-4m/min范围内予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺，摊铺时用餐应分批轮换交替进行，切忌停铺用餐，争取做到每天收工停机一次。摊铺过程中，设专人检查铺筑厚度及平整度。摊铺过程中为保证足够的初始强度，摊铺机振动暂定4级。沥青混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏，一般不用人工不断地整修，只在特殊情况下，如局部离析，需在现场主管人员指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时予以铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未成型的混合料，遭受雨淋的混合料应废弃，不卸入摊铺机摊铺。在沥青碎石基层施工过程中，摊铺机不能出现停机待料现象，沥青拌和楼也不能出现因为没车装料而停机现象。必须保持摊铺机工作的连续性和平稳性。摊铺机在开工前做好加油工作，不要在摊铺施工过程中停机加油。由于摊铺机受料频率过高影响平整度，运料车每次必须装满沥青碎石混合料，选用30吨以上双桥自卸车，减少摊铺机受料和翼板合超的次数，减小粗、细料离析。5.2.6沥青混合料的碾压沥青混合料的碾压按初压、复压、终压三个阶段进行，遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”原则。（1）初压16 压路机碾压时由低处向高处碾压，相邻碾压带重叠1/3-1/4轮宽，初压采用1台双钢轮压路机前静后振碾压一遍。（2）复压在钢轮初压结束后，用两台双钢轮压路机紧跟而上，形成二台压路机，同时工作的状态，相邻碾压带重叠1/3-1/2轮宽，每台压路机套轮碾压各碾压一遍，共二遍，胶轮压路机各碾压二遍，共四遍。（3）终压用一台双钢轮压路机静压1遍，碾压终了表面温度不低于90℃。碾压过程中注意事项：a、注意碾压程序，不得将集料颗粒压碎。b、压路机的碾压路线及方向不应突然改变，压路机起动、停止必须减速缓行，不准刹车制动，压路机折回不处在同一横断面上。c、在当天碾压尚未冷却的沥青碎石层面上，不停放压路机和其它车辆，并防止矿料、油料和杂物散落在上面。d、对初压、复压、终压段落设置明显标志，便于压路机操作手辨认，对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度设专人管理和检查，使沥青碎石基层做到既不漏压也不超压。e、胶轮压16 路机若有粘轮现象，应向轮胎上涂刷含油水混合液（洗洁剂：植物油：水=1：4：5），涂刷数量以不粘轮为度。f、双钢轮压路机喷水装置要定期清理，喷水量尽量调小，最好为喷雾状，以不粘轮为度。5.2.7接缝处理横缝采用平接缝。接缝处用切缝机切割整齐，并用3m直尺检验切割长度是否满足接缝段平整要求，并将接缝处清理干净，人工刷涂少量粘层油。接缝时的碾压用钢轮压路机先进行横向静压，错过新铺层15cm，然后逐步向新铺层碾压，直至压路机全部在新铺层上再改为纵向碾压。6材料与设备6.1材料(1)沥青采用山东A级70#道路石油沥青，其各项指标满足设计及规范要求。(2)粗集料:各档粗集料碎石由当地碎石场生产，按不同粒径分三档（20-30mm、10-20mm、5-10mm）进场。进场各档集料数量充足，分类堆放，以利施工时掺配方便。(3)填充料填充料为石灰岩矿粉。16 以上进场的各种规格的集料、填充料、沥青已按《公路沥青路面施工技术规范》中规定的项目和频率进行了检验，并报请监理验收合格。(4)配合比根据《公路沥青路面施工技术规范》要求的设计步骤我部试验室以设计图纸给定的ATB-30沥青稳定碎石级配范围为依据，在调查以往同类材料的配合比设计经验和使用效果的基础上，已完成ATB-30沥青稳定碎石混合料目标配合比设计，其要求如下表：ATB-30沥青稳定碎石基层采用的配合比如下最佳油石比：3.4%建议油石比控制范围为3.2%～3.6%。6.2机械设备沥青砼面层施工主要机具设备配置表7质量控制7.1质量标准（1）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）（2）《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)（3）《公路路基路面现场试验规程》(JTGE60-2008)（4）《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)（5）《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-1998)16 （6）《沥青路面施工及验收规范》(GBJ92-1996)7.2质量控制措施7.2.1沥青混合料摊铺时的质量控制措施1）沥青含量的直观检查如果沥青料黝黑黝黑，料车上的混合料呈圆锥状或混合料在摊铺机受料斗中“蠕动”则表明沥青含量正常。如果混合料特别黑亮，较车上的混合料呈平坦状或沥青结合料没有充分烘干，表面上看起来沥青太多，如果混合料呈褐色，暗而脆，粗骨料没有较完全裹覆，受料斗中混合料不“蠕动”，则表明含量太少。2）混合料温度沥青混合料在正常摊铺和碾压温度范围内，往往冒出淡兰色蒸气。沥青混合料产生黄色蒸气或缺少蒸汽，说明温度过高或过低。通常在料车到达工地时，测定混合料的温度，有时在摊铺机后测定。每天早晨要特别注意做这项检查，因此时下承层表面温度和气温都较低，平时只要混合料似有温度较低现象或初次碾压，而压路机跟不上时，则应测定温度。测量铺层的温度时，应将温度计的触头插进未压实的面层中部，然后把触头周围轻轻用足踏实，目前也有许多地方采和电点温计测定。3）厚度检测摊铺机在摊铺过程中，应经常检测虚铺厚度。4）表观检查16 未压实混合料的表面结构无论纵向或横向都应均匀、平整、无撕裂、小波浪、局部粗糙、拉沟等现象，否则，查明原因，及时处理。5）摊铺中的质量缺陷及防治对策摊铺中常见的质量缺陷主要有：厚度不准、平整度差、混合料离析、裂纹、拉沟等。为了防止和消除在施工中可能发生的各种质量缺陷，应注意以下几点：a浪形基层的摊铺。不必考虑摊铺厚度的均一性，实际的混合料用量应比理论计算的要多。在波浪地段，即使摊铺得很平整，在碾压后仍会出现与基层相似的波形，因此对有大波浪的基层应在其凹陷处先铺上一层混合料，并予以压实。b摊铺机的操作及本身的调整对摊铺质量影响很大，摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。为了保持恒定的摊铺厚度。当速度变快时，厚度调节器就稍微向右转动。当速度减慢时，则稍微向左转动。其调整量还应根据混合料种类的不同而不同。c沥青混合料的性质也是影响摊铺质量的主要原因之一。混合料的性质不稳定，易使摊铺厚度发生变化。如果温度过高，沥青量过多，矿粉掺量过多等都会使铺层变薄。d16 沥青混合料中的沥青与矿粉过量减小其承载力，所以熨平板的工作迎角应增大，使铺层增厚一些，这种混合料还容易受温度的影响。一般温度应控制在140～160℃的范围内，当高于此范围后，混合料变软而承载力大大降低。温度过低时，混合料又会变硬，当矿料中的大颗粒尺寸大于摊铺厚度时，在摊铺过程中该大颗粒被熨平板拖着滚动，使其最大粒径小于摊铺厚度的一半。　　7.2.2沥青混合料压实时的质量控制措施1)碾压温度碾压温度的高低，直接影响沥青混合料的压实质量。在实际施工中，要求在摊铺过程完毕后及时进行碾压，一般来说，沥青混合料的最佳压实温度110-120℃之间，最高不超过160℃。2)选择合理的压实速度与遍数合理的压实速度16 对减少碾压时间，提高作业效率有十分重要的意义。在施工中。保持适当的恒定碾压速度是非常重要的。一般速度控制在2～4km/h，速度过低。会使摊铺与压实工序间断，影响压实质量，从而可能需要增加压实遍数来提高压实度。碾压速度过快，会产生推移，横向裂纹等。选择碾压速度的基本原则是：在保证沥青混合料碾压质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，从而减少碾压遍数，提高工作效率。压实质量的检测应根据合同有关文件的规定及要求进行。主要检测项目有压实度，厚度，平整度，粗糙度，而且要求表面密实均匀。当沥青混合料碾压成型后，其缺陷一般很难修整。对于一些较大缺陷，如厚度不足，平整度太差，松散，泛油等应及时返工，即使已成型也要返工，对松散，泛油往往是局部返工，而对厚度不足或平整度太差的往往要求一段落返工。当然，经济损失是较大的，因此，现场压实过程中质量的检查与问题的纠正是十分重要的，要努力把缺陷降低到最低程度，最好不出现返工现象。8安全措施（1）贯彻“安全生产，人人有责”的方针，组织施工人员进行安全教育与训练，增强全员安全意识，提高安全知识水平。（2）建立安全保证体系，拌合、施工现场各设专职安全员1名。（3）在施工现场，各种车辆、机械一定要按照线路、分道限速行驶。（4）所有施工人员必须穿戴整齐，戴好安全帽、口罩，穿好安全标志服。现场设立专门人员指挥运输车倒车。9环保措施（1）选用配有二级防尘设备的沥青搅拌机，产生的废料及灰尘定期集中处理，防止对环境造成污染。（2）砂石料运输车辆通过公路时，要进行覆盖，保持清洁上路，不得抛洒。（3）沥青拌合站设置远离村庄，防止施工噪音和粉尘对群众的影响。（4）沥青拌合场入库沥青、重油、柴油应有专人负责看管，不得溢出造成污染。10资源节约16 （1）以节能减排，创造节约型项目管理为方针，以不浪费现有资源为主题，做到最大限度地节约资源。（2）细集料搭设防雨棚，可节省燃烧油的用量。11效益分析11.1沥青稳定碎石多用在柔性基层，由于其具有优越的缓和中路面荷载应力性能，使得路面的耐久性大大提高，同时又具有对原材料要求不是很高、相比沥青混凝土造价低等优点。11.2沥青碎石基层可以增强路面排水能力，减少沥青层的温度收缩裂缝和防止反射裂缝的发生，改善路面使用性能，提高其使用寿命。参考文献：1、中华人民共和国交通部.JTG052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程.北京.人民交通出版社，20002、中华人民共和国交通部.JTGE42-2005公路工程集料试验规程.北京.人民交通出版社，20053、中华人民共和国交通部.JTGE60-2008公路路基路面现场试验规程.北京.人民交通出版社，20084、中华人民共和国交通部.JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范.北京.人民交通出版社，20045、中华人民共和国交通部.JTG036-199816 公路改性沥青路面施工技术规范.北京.人民交通出版社，19986、中华人民共和国交通部.GBJ92-1996沥青路面施工及验收规范.北京.人民交通出版社，1996翟秀平，1971.12.24，女，1993.7毕业于山西省交通学校道路与桥梁专业16'