沥青混凝土路面综合项目施工关键技术.doc

沥青混凝土路面施工技术严晓生摘要：沪宁高速公路江苏段E标段沥青混凝土路面，采取一台12m宽摊铺机整幅铺筑方案。关键总结了沥青混合料摊铺和压实工艺，沥青混合料配合比；机械组合方法、碾压遍数、碾压速度等施工技术，成功地利用高温压实施工方法，确保了路面平整度，使标段路面质量达成了优良等级。关键词：沥青混凝土路面施工技术1概述由交通部第二公路工程局承建沪宁高速公路江苏段E标段，根本长34.292km，沥青路面宽度在纵坡3路段为211.08m；纵坡3路段为210.75m。沥青面层结构为三层式沥青混凝土，总厚度16cm，完工总面积为2278329m2，其中上面层为AC16B(厚4cm)745600m2；中面层为AC25(厚6cm)726349m2；下面层为AC25(厚6cm)729089m2；桥面、明通道顶面及匝道路面沥青混凝土面层厚为8cm共77291m2。沥青混凝土下面层于1995年6月20日正式铺筑，至1995年11月底基础结束；沥青混凝土中面层于1995年7月26日正式铺筑，至1995年底完成50%。沥青混凝土上面层于1996年5月5日正式铺筑，至6月15日全部完成；实际沥青路面铺筑时间为9.5个月。每层沥青混合料配合比均采取三阶段设计方法。即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。经过试拌试铺，确定了本工程投入机械设备及采取施工方案，验证了沥青混合料生产配合比，取得了有指导意义技术资料，为沥青路面正式铺筑提供了技术依据。1.1E标段关键沥青路面施工设备(1)TAP型间歇式沥青混合料拌和设备1套(含240t热料储存仓)。(2)park1000型间歇式沥青混合料拌和设备1套(含160t热料储存仓)。(3)沥青脱桶设备2套。(4)ABG422摊铺机2台(其中最大铺宽12m一台、8.5m一台)。(5)17.2t太脱拉自卸车21辆。(6)CC21双驱动、双钢轮振动压路机1台(68t)。(7)DD110双驱动、双钢轮振动压路机1台(11t)。(8)VV150双驱动、双钢轮振动压路机1台(15t)(9)LY916轮胎静力式压路机3台。(10)ZL50装载机3台。(11)DANAPAC振动夯板1台。(12)6m3空压机1台。(13)4000L沥青洒布车1辆。(14)8000L洒水车1辆。(15)发电机组5台(其中工地30kW发电机1台)。(16)切割机1台。(17)桁架式滑移基准梁2套。1.2施工方案(1)沥青混合料拌和采取2台拌和楼同时拌料，并先将热料贮存在热料仓中，铺筑前装自卸车。(2)沥青混合料铺筑，在通常路段采取1台摊铺机(最大铺宽12m)整幅铺筑，在加宽路段，采取2台摊铺机成梯队铺筑。(3)沥青混合料铺筑找平方法：上面层采取“基准梁法”。我们自行研制了二套桁架式滑移基准梁，分别装在摊铺机二侧熨平板上，“滑靴”在新铺面上，“滑杆”在中面层上，和摊铺机同步前进。它关键作用是提升上面层平整度。中、下面层采取“基准钢丝法”。即在整幅宽度两侧，依据各层设计标高和横坡度，敷设二条直径为2.53mm钢丝，将摊铺机自动找平感应装置放在钢丝上，铺筑时在钢丝上移动，使铺出面层标高、纵坡和钢丝一致，平整度符合规范要求。(4)压路机组合形式见表1。压路机组合形式表1路面种类初压复压终压上面层CC21振动压路机1台DD110振动压路机1台16t轮胎压路机3台VV150振动压路机1台中、下面层CC21振动压路机1台16t轮胎压路机3台DD110振动压路机1台1.3沥青混合料施工技术资料经过试验路段铺筑，取得了含有指导意义技术数据，在整个沥青路面铺筑阶段，又积累了很多含有参考价值技术资料。(1)依据E标段拌和楼料仓情况，各层矿料配合比、矿料合成配合比及关键技术指标以下：矿料配合比(重量比)见表2。矿料配合比表表2粒径(mm)层次1#仓2#仓3#仓4#仓矿粉31.514(13.219)1416(9.513.2)63(4.759.5)30(4.75)配合比(%)上面层252423235中面层371713294下面层481612213说明：括号内数字为上面层采取粒径。矿料合成配合比(重量比)见表3。矿料合成配合比表表3矿料(mm) 层次碎石1(mm)碎石2(mm)石屑砂矿粉1631.5(13.219)4.7516(4.7513.2)配合比(%)上面层37301896中面层32282794下面层46271896说明：表中括号内数字为上面层采取粒径。多种沥青混合料关键技术指标见表4。各结构层沥青混合料关键技术指标表4名称 种类油石比(%)稳定度(KN)流值(0.1mm)密度(g/cm2)空隙率(%)饱和度(%)上面层(AC16B)4.811.829.62.5094.969.5中面层(AC25)4.212.2302.4473.673.1下面层(AC25)3.8828.52.4325.461.7沥青混合料施工控制温度见表5。沥青混合料施工温度控制表表5施工阶段控制温度()沥青(AH70)加温150170矿料加温170180沥青混合料拌制温度145165废弃温度195热料仓贮料温度拌制温度降低不超出10沥青混合料到场温度不低于135开始摊铺温度不低于130不高于165开始初压温度120145碾压终了温度不低于70开放交通温度不高于30通常为次日沥青混合料各结构层松铺系数见表6。各结构层松铺系数表表6层次上层层(AC16B)中面层(AC25)下面层(AC25)松铺系数1.1741.1481.1522质量确保体系(1)在明确项目经理是第一责任人前提下，建立了以总工程师为主，副总工程师负责施工技术保障体系，及由总工办牵头试验中心、测量队、质检中心三位一体工程质量确保体系。施工中二个体系统一管理，相互配合，共同监督，收到了良好效果。(2)总经理部试验中心，配置了现在中国较优异试验监测仪器。经江苏省交通厅考评为“交通工程甲级试验室”。负责沥青混合料配合比设计及试验、检测工作。为了确保沥青混合料拌和质量，拌和楼完全置于试验中心监控之下。测量队负责放样测量工作；质检中心负责全段质量检验和质量评定工作，具体运作见图1。图1沥青路面施工技术质量确保体系网络图3沥青混合料施工经过试验路段铺筑，取得多个技术数据基础上，经检测合格并得到监理工程师同意后，即可开始沥青混合料正式铺筑。3.1沥青混合料铺筑工艺步骤E标段三层式沥青路面铺筑工艺步骤和施工阶段工序配合见图2。3.2沥青混合料拌制(1)E标段沥青混合料由2台拌和楼同时拌制，每小时产量为220240t，为了使摊铺机连续不间断摊铺，采取提前2h拌料，将热料贮存在热料仓中，存满后即装在12辆自卸车上，盖上蓬布运往工地，准备铺筑。拌和楼连续拌料贮存。(2)沥青混合料出厂，须经试验中心派员目测并逐车检测温度，合格后填写发料单才能出厂，发觉花白料或温度质量不合要求者，按废料处理。图3.3沥青混合料运输(1)E标段沥青混合料由15辆载重17.2t自卸车装运，运料前车厢应涂防粘液。(2)装料时车辆需前后移动，避免混合料发生离析。(3)料车到工地后，由专员指挥倒料，验收料单；并设专员逐车检测温度，合格后方能进入铺筑段。(4)严禁料车碰撞摊铺机，运料车辆应停在摊铺机前1030cm，由摊铺机前滚轮顶着汽车轮胎同时前进，边前进边往摊铺机中倒料。(5)运料车辆全部应配置保温、防雨蓬布。3.4沥青混合料摊铺3.4.1找平方法上、中、下面层均采取最大摊铺宽度12mABG422型摊铺机，因为各结构层矿料种类、质地及合成级配不一样，对各层关键技术指标要求不一样，所以采取找平方法也不一样。(1)下面层，是联结基层和面层沥青层。其作用除路面结构要求外，还为了填补基层厚度不足，使下面层标高及层厚符合设计要求。(2)中面层平整度将直接影响上面层铺筑质量。它是在下面层平整度基础上深入调平，同时在厚度上再作一次调整，为上面层铺筑发明良好条件。中、下面层调平均用“基准钢丝法”找平，即在铺筑边线外20cm左右打入稳固支撑杆(最好对应中线桩号)，支撑杆间距为10m，依据桩位处中、下面层顶设计高程加上一个常数为钢丝标高。基准钢丝敷设长度每段为300m左右，并配用专门有计量张力标尺。通常钢丝长度在200250m时其张紧力应为100130kN；钢筋长度在250300m时，其张紧力为150200kN；使“基准钢丝”在10m内产生挠度最大不超出2mm，必需时应加密支撑杆。在弯道半径较小段及边坡点周围或加宽段前后应加密支撑杆。支撑杆和基准钢丝架设标高经查对无误后，才能开始摊铺，在铺筑过程中现场应设12人往返检验，预防车辆、施工人员及其它机械碰撞支撑杆或钢丝。(3)上面层直接收行车荷载作用。上面层质量优劣将直接影响道路使用性质及行车安全。上面层采取“基准梁法”找平。在开始摊铺前就将基准梁安装在摊铺机上，并将自动找平传感器放在基准梁某个部位。使摊铺机摊铺时带着基准梁一起前进。3.4.2摊铺(1)摊铺前将熨平板预热1520min，使其接缝处原路面温度达65以上。(2)调整摊铺机熨平板。在新开始铺筑路段，应使高度为各层厚度乘以各层松铺系数，使熨平板和2%路面横坡一致，然后在全宽度范围内填5块木块，使熨平板放稳。在接着已铺好沥青层铺筑时，应量出横缝处新铺路面实际厚度，再乘以各层松铺系数，确定在已铺路面上应垫高度。再在全宽度范围内垫5块木块，使熨平板放稳。(3)开始摊铺时，逐车检测混合料温度，应不低于130。(4)调整摊铺机振夯频率及振幅，使摊铺后沥青混合料含有80%以上初始密度。(5)摊铺速度，应依据拌和设备生产能力和热料仓贮料数量、运输距离、配备运输车及压实能力来综合考虑；更关键应使摊铺保持匀速，连续不间断地铺筑。E标段采取摊铺速度以下：上面层：34m/min；中、下面层：2.53m/min。(6)在铺筑中应使螺旋送料器慢速、均匀、不停地向两侧供料，使送料器中料一直保持在螺旋叶片以上。(7)铺筑时使摊铺机料斗中沥青混合料保待一定数量，料斗侧挡板应有规律拢料。(8)开始铺筑时等候卸料车最少应有6辆，铺筑过程中最少应保持3辆。(9)铺筑时应有专员检验厚度及横坡度，发觉偏差立即纠正。3.5沥青混合料压实沥青混合料碾压是确保沥青路面质量关键步骤之一，因为各层集料质地、粒径、配合比不一样；压实程序、压路机组合形式、碾压速度和碾压遍数也各不相同。尤其是上面层集料为玄武岩，石质坚硬，多棱角，内摩阻力大，层薄而温度降低快等原因，增加了压实难度。为了既要确保达成要求压实度，又要达成要求平整度，采取了调整压实机械组合，并加了一台15t双钢轮振动压路机，增加上面层压实能力，以提升上面层铺筑质量。3.5.1碾压遵照标准(1)少许喷水，保持高温，梯形重迭，分段碾压。(2)由路外侧(低侧)向中央分隔带方面碾压。(3)每个碾道和相邻碾道重迭1/2轮宽。(4)压路机不得在未压完或刚压完路面上急刹车、急弯、调头、转向，严禁在未压完沥青层上停机。(5)振动压路机用振动压实，需停驶、前进或后返时，应先停振，再换挡。3.5.2压实机械组合形式(见表7)各结构层压路机械组合形式、碾压速度、碾压遍数表表7沥青路面层次压路机类型初压复压终压速度(km/h)遍数速度(km/h)遍数速度(km/h)遍数上面层CC21振动压路机32DD110振动压路机4216t轮胎压路机66VV150振动压路机42中面层CC21振动压路机3216t轮胎压路机59DD110振动压路机52下面层CC21振动路机3216t轮胎压路机59DD110振动压路机523.5.3碾压程序沥青混合料各层碾压成型分为初压、复压、终压三个阶段。(1)初压关键为了增加沥青混合料初始密度起稳定作用。由一台CC21双钢轮振动压路机完成。静压、振压各一遍。振压用高频率低振幅，速度为3km/h，紧跟摊铺机，尽可能少喷水，坚持高温碾压，通常初压温度在130140左右。(2)复压关键处理压实问题。开始复压温度应在100左右，经过复压达成或超出要求压实度。上面层由一台DD110双钢轮振动压路机和3台16t轮胎压路机完成。将轮胎压路机加重至16t，轮胎气压调至0.5MPa，使各个轮胎气压相同。DD110振动压路机采取高频率，低振幅振压2遍，速度为5km/h，再由3台轮胎压路机各压2遍，共6遍，速度为6km/h。中、下面层由3台16t轮胎压路机各压3遍共9遍，速度为5km/h。(3)终压关键是消除压实中产生轮迹，使表面平整度达成或超出要求值，碾压终了温度应不低于70。上面层采取1台15t双钢轮振动压路机静压2遍，速度为4km/h。少数不平整处增加1遍振压，以无显著轮迹为标准，并达成要求平整度。中、下面层采取一台DD110双钢轮振动压路机，振动、静压各1遍，速度为5km/h，少数不平整处振压、静压各增加一遍，直至无显著轮迹。振压均采取高频率，低振幅。(4)沥青路面边缘压实时应先留下30cm左右不压，待两个压实阶段完后再压，并多压12遍，靠路缘石处压路机不到时，用振动夯板补压。经过终压后，由专员检测平整度，发觉平整度超出要求时，应在表面温度较高时，进行处理，直至符合要求。4确保沥青路面质量技术方法在E标段沥青路面铺筑中，为了确保沥青路面铺筑进度和质量，采取下列主要技术方法：4.1配置高素质试验人员、采取优异检测手段正确试验数据对指导路面施工含相关键意义，正确试验数据来自试验人员素质和优异检测手段。为了加强试验中心领导，由一名副总工程师分管；并从局聘用了一位含有40多年试验经验，从事过多条高速公路试验工作高级工程师把路面试验质量关；选配含有3条高速公路试验经验工程师任试验中心主任；配置近几年从高、中等校毕业学生及从本局技校毕业学生共6名，由西安公路学院培训4名试验人员，试验中心共有14名组员。我部试验中心配置了目前中国较优异沥青和沥青混合料试验设备。如自动沥青混合料搅拌锅，自动马歇尔试验仪及离心式抽提仪等关键试验设备。在原材料检验，沥青及沥青混合试验及质量检测等方面，为沥青路面顺利铺筑起了关键作用。所以，含有高素质试验人员及优异试验设备是确保沥青路面铺筑质量关键。4.2自办石料加工场，确保原材料质量以往实践经验告诉我们，自办轧石场是加紧工程进度，确保工程质量好措施。在E标段路面工程施工中，在丹徒黄墟和大王山选择了二处石质很好料场，创办了二个轧料场，并采取了料源把关、料场控制、定时抽检，严格进仓方法。很好地确保了路面进度和路面铺筑质量，掌握了路面施工主动权。4.3增加热拌料贮备，确保整幅连续摊铺确保沥青混合料连续匀速、不间断铺筑是确保路面平整度关键。E标段沥青混合料拌和厂二台拌和设备，施工前通常提前23h拌料，第一次料仓贮满料后即装15辆17.2t自卸车，运往工地后再继续拌料，贮在热料仓内，保持循环，就能确保摊铺机连续不停地铺筑。4.4紧跟摊铺机，高温初压ABG422型摊铺机摊铺沥青混合料时能达80%以上压实度，沥青混合料在高温时，压实效果愈加好。依据E标段实践经验，开始初压时，沥青混合料温度在130140，采取静压1遍，震压1遍，效果很好。首先起到稳定作用，更重要能提升沥青混合料初始密度，降低复压产生轮迹，从而提升沥青路面各层平整度。4.5认真处理好横向接缝整幅摊铺无纵向接缝，只要认真处理好横向接缝，就能确保沥青上面层有较高平整度。因为横向接缝为冷接缝，处理难度较大，但处理好和坏将直接影响路面平整度，为此采取了以下方法：(1)在已成型沥青路面端部，先用6m直尺检验，将平整度超出3mm部分切去，挖除洁净，并将切面上污染物用水洗刷洁净，再涂以粘层沥青，基础干后，摊铺机再就位。(2)在熨平板开始预热前，量出接缝处沥青层实际厚度，依据松铺系数算出松铺厚度。熨平板应预热1520min，使接缝处原路面温度在65以上。开始铺筑速度要慢，通常为2m/min。(3)碾压开始前，将原路面上沥青混合料清除洁净，接缝处保持线条顺直，固定1台DD110振动压路机处理接缝。因为路堤较高，中央分隔带处有路缘石，路面中间部分采取横向碾压，两侧采取纵向碾压；通常为静压2遍，震压2遍，用6m直尺检验平整度，发觉高时就刮平；发觉低时就填以细混合料，反复整平碾压，直至符合要求。横压时钢轮大部分压在原路面上，逐步移向新铺路面，前后约56遍；纵压时应使压路机后轮超出接缝36m。通常振压2遍，静压23遍就能符合要求。4.6加强信息反馈，正确指导生产拌和楼是沥青混合料生产关键设备，在施工过程中由试验中心派专员进行监控，测量温度和取样试验。发觉问题立即将质量情况反应给拌和厂，立即纠正偏差。施工现场也由试验中心派人监控，终压后立即用6m直尺检测平整度，上面层用核子密度仪检测压实度，发觉问题立即将质量情况反馈给现场工程师，立即处理，确保路面铺筑质量。5结束语E标段沥青路面施工中一直抓住沥青混合料拌制、铺筑和压实三大关键环节，采取了有效技术方法，取得了良好效果。经江苏省、交通部质量监督部门检测评价为：“沥青路面平均厚度为16cm；路面各层所用材料满足设计和规范要求。各层混合料级配合理，拌和均匀，碾压密实无裂缝、脱皮、泛油、石子外露、接缝跳车等蔽病，各项指标均能满足规范要求。路面平整度标准偏差平均值为0.687mm，远小于部颁质量评定标准要求值1.8mm，抗滑结构深度、弯沉等测定值均达成并远优于要求标准。”路面评分为96.40分，达成优良等级。