瀝青穩定碎石基層施工工藝

隨著國民經濟的高速發展,交通量迅速增長、車輛大型化、嚴重超載等現象使瀝青路面面臨嚴峻的考驗,許多高速公路建成后不久就不能適應交通的需要,早期破壞的情況時有發生。為緩解高速公路重載交通壓力,我國開始推廣應用以瀝青碎石為代表的柔性基層。

1工藝特點

(1)瀝青碎石的高溫性能比較好,水穩定性良好。

(2)車轍試驗動穩定度比較高。

(3)修復方便。

(4)瀝青碎石基層可以增強路面排水能力,減少瀝青層的溫度收縮裂縫和防止反射裂縫的發生,改善路面使用性能,提高其使用壽命。

2適用范圍

瀝青穩定碎石基層在高速公路路面承重層中得到推廣使用。

3工藝原理及設計要求

3.1工藝原理

瀝青碎石基層即瀝青穩定碎石類瀝青混合料,其設計的基本思路是保證瀝青混合料中具有足夠的粗集料,使之具有很好的高溫力學性能,按其設計的空隙率大小可以分為三種:開式(排水式基層,設計空隙率在15%以上)、半開式(設計空隙率在8%~15%之間)、密實式(設計空隙率在3%~8%之間)。

3.2工藝設計要求

3.2.1成型方法

室內試驗采用美國工程兵旋轉壓實剪切實驗機(GTM)進行目標配合比、生產配合比設計,確定控制指標;采用馬歇爾試驗進行常規設計,建立比對關系,進行日常檢測和控制。

3.2.2級配設計

在組成瀝青混合料的原材料選定后,瀝青混合料的技術性質在很大程度上取決于集料間的級配組成,瀝青混合料由于集料的級配不同,可以形成不同的組成結構。瀝青碎石基層級配參照規范,選用骨架密實型瀝青碎石混合料,常采用ATB-30,ATB-40兩種級配形式。

3.2.3原材料性能

原材料質量是影響路面質量、使用壽命的重要因素。通過測試瀝青、石灰巖粗集料、細集料和礦粉等材料的性能和技術指標來檢測材料是否滿足規范要求,從而完成原材料的選擇。

3.2.3.1瀝青

拌制瀝青混合料所用的瀝青材料其技術要求隨氣候條件、交通情況、瀝青混合料的類型和施工條件等因素而異,其技術指標需滿足《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40—2004)的要求。

3.2.3.2集料

集料是瀝青混合料的關鍵材料之一,其力學性能是決定混合料強度特性的最重要因素,選擇優質的集料是瀝青混合料具有優良路用性能的重要保證。

3.2.3.3礦粉

瀝青混合料的填料宜采用石灰巖或巖漿巖中的強基性巖石等石料經磨細得到的礦粉。

3.2.4最佳瀝青用量

(1)GTM試驗。利用GTM實驗機模擬行車作用于成型試件,從而求出瀝青混凝土路面的設計密度及最佳瀝青用量。GTM確定最佳瀝青用量有三個指標。

1)應變比(GSI)。是指瀝青混合料在壓實到平衡狀態時是否會出現塑性變形。(最終應變和最小應變之比小于1.05)。

2)抗剪安全系數(GSF)。是指瀝青混凝土被壓實到平衡狀態時的抗剪強度是否達到在行車荷載作用下需承受的剪應力。抗剪強度/剪應力,要求大于1.0。

3)試件壓實到平衡狀態的密度。

利用GTM試驗,得到的試驗結果為:

ATB-30:最佳油石比3.2%,標準密度為2.467g/㎝3

ATB-40:最佳油石比3.1%,標準密度為2.475g/㎝3

(2)馬歇爾試驗。通過瀝青碎石ATB-30馬歇爾試驗,根據瀝青選定圖,瀝青用量一般選用3.1%,油石比選用3.20%,表觀密度選用2.467g/㎝3。

通過瀝青碎石ATB-40馬歇爾試驗,根據瀝青選定圖,瀝青用量一般選用3.0%,油石比選用3.1%,表觀密度選用2.462g/㎝3。

對比關系:

ATB-30:GTM試驗與馬歇爾試驗的密度比為:2.467/2.467=1.0

ATB-40:GTM試驗與馬歇爾試驗的密度比為:2.475/2.462=1.005

3.2.5混合料性能檢測

(1)水穩定性檢測采用浸水馬歇爾試驗檢測。

(2)高溫性能采用60℃車轍試驗檢測。

篇2:瀝青穩定碎石基層施工工藝（二）

4工藝流程

瀝青穩定碎石基層施工工藝流程見圖1。

5操作要點

5.1施工前準備工作

完成下承層的檢測工作,施工配合比已驗證,各種材料檢測合格,機械設備全面運行達到良好狀態。

5.2施工工藝

5.2.1施工前及下承層準備

按常規調試拌合設備,滿足生產配合比各項要求;對下承層和施工機具作全面檢查,現場就位。

5.2.2混合料拌和

瀝青混合料拌和采用SPECO-3000型瀝青拌合樓拌和,拌和時間以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料為度,并經試拌確定。拌和時嚴格控制混合料的溫度和拌和時間。瀝青采用導熱油加熱,加熱溫度控制在150℃~170℃范圍內,礦料加熱溫度為170℃~185℃,瀝青與礦料的加熱溫度應調節到使拌和的瀝青混合料出場溫度在150℃~165℃,不得有花白料、超溫料,當瀝青混合料超過195℃的應立即廢棄,混合料運到現場溫度不得低于140℃~150℃,對于每車料的出場溫度要有專人檢測記錄。

5.2.3混合料的運輸

從拌和機向運料車上放料時,應每卸一斗混合料挪動一下汽車位置,以減少粗集料的離析現象。盡量縮小下落的落距,運料車用篷布覆蓋。攤鋪過程中運料車應在攤鋪機前10~30㎝處停住,不得撞擊攤鋪機,卸料過程中運料車掛空檔,靠攤鋪機推動前進。混合料運輸車的運量較攤鋪速度有所富余,施工過程中攤鋪機前方應有不少于3輛運料車等候卸車。

5.2.4混合料的攤鋪

施工時采用兩臺攤鋪機聯合攤鋪,前一臺攤鋪機靠中央分隔帶一側攤鋪,一側傳感器搭在鋼絞線上,另一側用浮動基準梁,后一臺攤鋪機一側傳感器搭在鋼絞線上,另一側用滑靴,兩臺攤鋪機相距一般為5~10m,橫向搭接寬度應有5~250px,把滑靴放在前一臺攤鋪機鋪出的基準面,調整好橫坡,進行攤鋪。攤鋪過程中,攤鋪機速度保持2m/min均勻行駛,在鋪筑過程中,攤鋪機螺旋送料器應不停頓的轉動,兩側保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并保證在全寬斷面上不離析。施工時,兩構造物間盡量一次攤鋪碾壓成型,以減少橫縫。

5.2.5混合料的壓實及成型

選擇合理的壓路機組合方式進行初壓、復壓和終壓三碾壓步驟,壓路機應勻速行駛,速度符合規范要求。碾壓時由低向高即由路外側向內側進行,超高段由曲線內側向外側進行,碾壓方向與路線方向平行,并沿同一輪跡返回,每次錯軸重疊1/3~1/2輪寬,壓路機不能中途停留、轉向或制動。并不得停留在當天攤鋪的路面上或高于70℃的已經壓過的路面上。另外,終壓溫度不低于80℃。

初壓:第一遍先用膠輪壓路機碾壓一遍,再用YEC10L雙鋼輪壓路機碾壓一遍,驅動輪朝向攤鋪機,靜壓前進,振動返回,碾壓路線、方向不能突然改變,往返轉折點應錯開成階梯形,鋼輪壓路機緊跟膠輪壓路機進行碾壓,要求鋼輪壓路機與膠輪壓路機之間錯開兩輪。

復壓:復壓緊接在初壓后進行,復壓時先用12T振動壓路機碾壓一遍,再用17T振動壓路機碾壓一遍,采用高頻低振方法,使壓實度達到規范要求。另外需注意17T壓路機緊跟12T壓路機進行碾壓,要求12T壓路機與17T壓路機之間錯開兩輪。

終壓:使用12T壓路機靜壓1~2遍,緊接在復壓后進行,至消除表面輪跡為止。

5.2.6接縫處理

橫縫與鋪筑方向垂直,形成一條碾壓密實的邊緣,下次攤鋪前,在上次末端涂補適量粘層瀝青,在碾壓橫接縫時先縱向后橫向碾壓,將壓路機位于已壓實的面層上,錯過新鋪層375px,然后每壓一遍向新鋪層推進15~500px,以推進到壓路機輪寬度的1/3處進為止,改為正常碾壓,在碾壓時由專門人員用三米直尺檢查接頭處,發現問題及時處理,保證接頭部位的平整度。注意上、下層的橫縫要錯開至少1m的距離。

5.2.7開放交通

路面冷卻后根據實際需要開放交通。

6主要機具設備

瀝青混凝土拌和樓1套,裝載機3臺,攤鋪機2臺,壓實設備配有YEC10L雙光輪振動壓路機(10T)1臺,*D120雙光輪振動壓路機(12T)2臺,CC722雙光輪振動壓路機(17T)1臺,*P260膠輪壓路機(26T)1臺,運輸車輛滿足施工需求。

7勞動力組織

每個作業班應配備如下人員:后場應配備試驗人員2人,各種機械操作手滿足施工需要,前場技術人員1人,測量人員3人,質檢人員2人,輔助工人15人,各種機械操作手滿足施工需要。

8質量要求及質量控制要點

8.1彎沉試驗

采用5.4m貝克曼梁測定,當基層有級配碎石時彎沉偏大,當基層為半剛性基層時彎沉合格。

8.2壓實度檢測

采用馬歇爾實驗進行壓實度檢測,注意原材料質量及混合料級配。

8.3注意事項

(1)保證混合料拌和溫度和拌和時間,觀察出倉瀝青混合料色澤、拌和均勻性、讓瀝青充分裹覆集料。

(2)保溫運輸,保證混合料攤鋪、碾壓溫度,減小瀝青混合料離析和集料離析。

(3)調試攤鋪機具,確保攤鋪厚度,合理組織壓實機具,增大壓實功,確保壓實度。

9施工安全及環保措施

9.1施工安全措施

(1)施工現場內道路平整暢通,排水出口良好,無人作業的溝、井、坑均加設護蓋和安全防護標志或回填整平。

(2)所有施工管理人員和操作人員都必須佩帶證明其身份的有效標識牌。

(3)填筑施工前先設置好臨時堵水及排水溝渠,避免污染道路和堵塞下水管道。

(4)加強施工機械、料具、設備、材料的管理和使用,堆碼整齊有序。

9.2環境保護措施

(1)嚴格遵守國家和地方政府的環境保護法規,采取必要措施,保護工地周圍的環境,盡量減少破壞工程范圍內外的植被。

(2)散體物料運輸嚴格執行有關要求。當班作業后,運輸車及作業場地應及時清除和沖洗,以保證車輛和場地清爽。

(3)除圖紙規定外,不得破壞和拆除任何構造物及設施。

(4)拌合站等臨時設施與場地要遠離居民區,防止噪音擾民。

(5)臨時排水設施要與永久性排水設施相結合,場地排水不得排入農田、耕地、魚塘、水庫等處,以防止污染自然水源。

(6)施工便道設專人灑水養護,確保周圍環境不受灰塵的污染,在其道口和交叉道路處,擬派專人負責防護和清掃。

(7)夜間施工時,要盡量把施工噪聲控制在最低程度,以確保居民的正常生活。

(8)工程完工后,按要求及時拆除所有工地圍蔽、安全防護設施和其它臨時設施,并將工地及周圍環境清理整潔,做到工完、料清、場凈。