资源描述
大广高速公路息县段路面十六标施工组织设计
1 工程概况
1.1 工程概述、范围
大广高速公路息县段路面工程AS-I-16标段,起旋里程为K15+950—K32+500,路线长16.55Km。建设标准为平原微丘区双向四车道改六车道,局部设停车港湾双向六车道,计算行车速度为120km/h,路基宽28m,沥青混凝土路面,桥梁设计荷载汽车-超20,挂车-120级。
1.2 主要工程数量
主要工程数量见下表1-1。
表1-1 主要工程数量表
序号
项目名称
单位
工程数量
1
透层油
m2
491161
2
改性沥青稀浆封层 厚7cm
m2
491161
3
下面层ATB-25沥青碎石 厚7cm
m2
476707
4
下面层AC-25沥青砼 厚7cm
m2
476707
5
桥面下面层AC-20改性沥青砼厚7cm
m2
18743
6
中面层AC-20改性沥青砼 厚7cm
m2
476794
7
上面层AC-13改性沥青砼 厚7cm
m2
495779
1.3 自然条件
多年平均气温15.2℃,极端最低气温-18.5℃, 极端最高气温39.8℃,无霜期220天左右。多年平均降水量为950mm,最大年降水量,最小年降水量464 mm,多年平均蒸发量1258.5mm。多年平均6~9月份降雨量为529.9mm,占多年平均降水量的55.8%。
1.4 交通条件
公路:为本工程服务的公路有罗山至淮滨公路和息县至光山公路,这些公路均铺有沥青路面,交通状况良好,交通较为便利。
铁路:沿线有京广铁路经过信阳可以利用。
2 设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法
见表2-1设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的办法。
表2-1设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法
序号
动员对象
批 次
动员周期
运输方法
1
人 员
1.1
项目经理、副经理、总工、工程部部长、、财务部部长、机械物资部部长、项目队队长
1
1天
陆路/汽车
1.2
工程技术、管理人员
2
1天
陆路/火车
1.3
临时工程、场地清理作业工人
3
3天
陆路/火车
1.4
沥青拌和站工人
3
3天
陆路/火车
1.5
摊铺作业工人
3
3天
陆路/火车
2
设 备
2.1
装载机
1
2天
陆路、
2.2
自卸汽车
1
2天
陆路
2.3
碾压设备
1
5天
陆路
2.4
沥青混合料拌合站
2
7天
陆路/火车
2.5
沥青混合料运输、摊铺设备
3
7天
陆路/火车
3
材 料
3.1
砂、碎石、玄武岩、矿粉
陆路/汽车
3.2
沥青
陆路/罐车/汽车
3.3
其他
陆路/罐车/汽车
3 施工总体部署
3.1 本工程重点
3.1.1 工程特点
(1) 主要是路面面层的施工,工程项目较少;但涉及到基层成型的问题,需要通过业主、监理与施工基层的队伍联系、交涉。
(2) 工期较短,根据目前工程进度,我项目部沥青面层施工要到六月份,中间跨过一个冬期,实际工作时间只有六个月的时间,而6~9月份正是信阳地区的雨季,有效工作时间较短。
(3) 材料需求量大,工期紧,必须制订详细的材料采购计划及周密的材料进场组织方式。
3.1.2 工程重点
本工程的重点工程主要有:厚70mm沥青稳定碎石下面层(ATB-25)、厚70mm沥青混凝土下面层、厚60mm中粒式改性沥青混凝土中面层(AC-20)、厚40mm细粒式改性沥青混凝土的表面层(AC-13)的施工工艺。
3.2 总体施工方案
根据本合同段工程规模、业主对质量和工期的要求,设置一个沥青拌和站,拌和站型号为QLB-5000型,每小时生产能力为300吨,两个项目队。采取分项作业,拌和站队负责提供沥青混凝土拌和及运输,路面队负责摊铺及压实。
3.3 施工总进度安排
本标段计划开工日期为2006年5月1日,竣工日期为2007年6月30日,计划总工期14个月。
施工准备为:2006年2底至2006年6月30日。
详细工期安排见表3-1。
表3-1 施工进度总体安排表
序号
项目
日历天
工期安排
1
施工准备
122
2006.3.1~2006.6.30
2
沥青稳定碎石下面层
92
2006.7.1~2006.9.30
3
沥青混凝土下面层
30
2006.10.1~2006.10.30
4
改性沥青混凝土中面层
40
2007.3.20~2007.4.30
5
改性沥青混凝土上面层
41
2007.5.1~2007.6.10
3.4 工程质量管理目标及安全管理目标
3.4.1 质量目标
对本项目工程的质量管理目标是:工程合格率100%。
3.4.2 安全目标
(1) 创建河南省安全生产和文明施工标准化工地,并杜绝以下事故:
a. 工程安全事故;
b. 重大交通安全责任事故;
c. 职工因工死亡事故;
d. 第三者责任事故;
e. 重大火灾事故。
f. 职工负伤率控制在0.5‰以下。
(2) 安全承诺
在施工过程中,遵循国家、河南省和交通部关于安全生产的规定,重视施工现场作业安全,制定安全措施,避免事故的发生。
3.5 施工组织机构与人员配备
3.5.1 项目经理部管理机构描述
本合同段设置的管理机构:项目经理部驻地设在信阳市息县项店镇,上路里程为K28+300,线路右侧50m。
项目部主要管理人员:项目经理、项目副经理、项目总工程师各1人;职能部门设五部二室,包括工程技术部、计划合同部、安质环保部、机械物资部、财务部、综合办公室、试验室。
3.5.2 现场作业队伍
项目经理部根据各个阶段工期需要下设2个项目队。
项目经理
作业队伍与管理层关系详见下页图3-2《项目经理部组织机构框图》。图3-2 项目经理部组织机构框图
总工程师
项目副经理
计划合同部
工程技术部
机械物资部
综合办公室
安质环保部
财务部
试验室
沥青混合料拌和站
路面工程项目队
3.5.3 项目队任务划分和营地部署
各专业项目队任务划分和营地部署情况如下表所示:
专业项目队名称
劳动力(人)
施工作业内容
营地
沥青拌和站队
80
负责沥青混凝土(包括沥青稳定碎石)的拌和及运输。
K28+300右侧
路面工程项目队
34
负责沥青混凝土面层(包括沥青稳定碎石)的摊铺与压实,透层、粘层、封层的施工。
K28+300右侧
3.6 施工现场布置与主要临时工程设施
3.6.1 施工现场平面布置
驻地选择在信阳市息县项店镇,距主线里程K28+300右侧100米。整个场地占地65亩,划分为生活区和生产区,做到统一规划,集中管理。场地内设置横向排水沟,场地四周设置主要排水沟,所有雨水汇集到场地周边的小河内,从而保证场地内排水畅通,不积水。场地内设置便道,设立交通指示牌和警示牌引导交通。材料砌筑隔墙分开堆放,设置材料标识牌。拌合厂及便道的分布详见表《拌和站平面布置图》。
3.6.1.1 施工便道布置
本标段项目部及拌和站靠近息县至淮滨公路,从K28+300处直接修建一条便道上路基,场内修筑30cm厚级配碎石面层的场内便道。其相对位置见表《拌和站平面布置图》。
3.6.1.2 生活及生产设施布置
3.6.1.2.1 生活设施
生活房屋:项目经理部实行统一管理,集中修建办公生活区。
生活用水、电以利用当地既有水、电网络为主,并辅以打井并自备发电设备以备生活之需。
3.6.1.2.2 生产设施
(1) 沥青混凝土拌和站
沥青混凝土拌和站场地设在K28+300左侧,安装1台QLB-4500沥青混凝土拌和站,配备30台20t自卸车运输,2台摊铺机。
沥青拌和站基础采用混凝土硬化,基础施工放线以主机中心为准,在灌注混凝土前应将预埋地脚螺栓的位置高程固定好,保证预埋件的位置准确,为下一步安放创造条件。整个拌合站硬化均采用15cm的碎石垫层+18cmC15素砼硬化。各种集料堆放区之间砌筑1.5m高隔料墙,7.5号水泥砂浆浆砌片石,以分隔不同规格的集料,并且插牌以示区别。料场设置2%的坡度,并在四周设置排水沟以能将雨水及时地排出料场,并汇入场外既有的排水系统。
(2) 水电供应
在沥青混凝土拌和厂处架设电网接入,安装1台1000kVA变压器,并自配2台500kW发电机以备用电高峰期和停电时急需。
根据工程所在地水资源情况,生产生活用水打井吸取地下水。
3.6.2 工地试验室
在沥青拌和厂内修建一座工地试验室,面积为200m2,负责材料检验和施工质量的控制试验。
相应配备的试验仪器见附表《主要测量设备配备表》。
3.6.3 现场通讯
当地通讯条件便利,经理部配备程控直拨电话,互联网电脑10台。为了联系方便,经理部经理、副经理、总工、各部门负责人及各项目队队长均配备手机,依靠先进的通讯设施与业主、当地有关部门及各施工队伍之间建立灵敏的纵横向联系,便于施工的正常调度和指挥协调。施工现场指挥、测量、旁站、领工等人员配备对讲机,保持高度的协调一致。
3.6.4 工地临时排水设施
在施工现场对各种施工设施和驻地周围挖好排水沟,排水沟与道路相交采用埋设钢筋混凝土圆管。对工地排水设施做好检查加固工作,保持排水设施通畅。雨季时可采用流动泵或固定泵强制排水。
3.6.5临时工程数量
临时工程数量见下表
序号
工程项目名称
单位
数量
备注
1
拌和站硬化料场
㎡
1200
2
便 道
Km
0.7
3
10KV架空电路
m
500
4
1000KVA变压器
台
1
5
办公房
㎡
300
6
生活用房
㎡
650
7
试验室
㎡
200
8
机修、料库
㎡
200
9
水井
眼
1
10
围墙
m
800
3.7 施工准备
3.7.1 施工技术准备
3.7.1.1 施工测量
施工测量是工程施工的基础性工作,交接桩后,工程正式开工前,由公司和经理部组织相关人员组成的工地测量组,对交付的中线桩、水准点进行复核,为路面结构层定位放线及施工过程控制打好基础,施工测量的成果整理成复测成果书作为竣工资料归档管理并上报监理工程师审查。
项目经理部测量工程师3人及测工8人组成测量队,为该测量队为常设机构,自始至终服务于工程现场,保证路面位置的正确及与相邻标段相互闭合贯通,进行施工复测、导线点、水准点的定位测设工作。施工测量仪器按计量法标准进行计量管理,并附有按期检定的合格标识和使用标识,确保仪器的使用有效性和测量精度。
采用进口的全站仪、J2级经纬仪和索佳自动安平SC32Ⅱ级水准仪进行控制测量。
施工过程中应对测量控制点进行定期复测并加强保护,确保施工的顺利进行。
3.7.1.2 图纸复核和技术交底
开工前拿到施工图纸后,认真进行图纸复核,并和施工现场认真对照,完全吃透设计意图。
审核图纸时,对于桥梁顶面的中线、标高都要逐一审核。一人审完还要另一人进行复核,发现的问题提请设计院解决。设计单位进行书面答复后才能进行施工。
3.7.1.3 工地试验准备
项目经理部设工地试验室,配齐本路段工作所需要的试验、检测设备和试验人员,所有试验仪器按计量法标准进行计量标定,并将检定合格的标识牌分档保管,以备监理工程师检查,确保仪器的使用有效性和试验精度。试验人员负责全标段工程材料检验和施工过程检查、测试以及施工过程中试件制作,原材料取样、送检以及日常试验检测工作。建立健全试验检测体系,为控制工程质量提供试验检测数据。(见附表主要测量实验仪器表)
3.7.2 物资准备
项目经理部在沥青拌和厂内设立工地材料厂(隶属机械物资部管辖),作为施工本路段内的物资供应基地,负责本路段内全部物资的保管、供应工作。工地材料厂实行24小时装卸、收发全天候服务。材料采购计划见下表
材料采购计划表
序号
材料名称
设计数量
计划完成时间
1
下面层材料
157000吨
2006.9.30
2
中面层材料
66000吨
2007.4.20
3
上面层材料
4600吨
2007.5.30
根据业主质量要求,认真贯彻落实ISO9001:2000体系标准,严把原材料质量关,保证满足设计、规范要求,确保工程质量。
3.7.3 施工机械设备准备
根据本工程所需的全部施工机械设备(见附表机械设备表)调拨,并对进场机械建立机械代码和维护档案,确保施工机械高效使用。
4 主要工程项目的施工方案、施工方法
4.1 透层、粘层、封层施工方案
4.1.1 材料要求
(1) 沥青
透层沥青采用煤油稀释石油沥青,稀浆封层沥青采用慢裂型乳化沥青,用于沥青面层之间粘层沥青采用快裂型乳化石油沥青。其规格与质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)要求。其基质沥青品牌、标号与面层相同,即AH-70重交通道路石油沥青。
(2) 集料
封层所用集料的质量、规格必须满足《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)要求。
透层施工后如果需要开放交通,则应均匀撒布清洁无尘土的S14级石屑。
4.1.2 气候条件
在气温不低于10℃时,洒布沥青材料
4.1.3 施工组织
配备数台森林灭火器,一台自动扫路机,两台沥青洒布车施工。
4.2 透层、粘层、封层施工方法
4.2.1 透层施工方法
(1) 透层沥青的稠度通过试洒确定,在主线上选一段不小于300m的路段作为试铺层。通过试洒确定透层所用的沥青用量和稠度。
(2) 在水泥稳定碎石基层施工结束表面稍干后,经监理工程师检查并批准,可采用LS4500J型沥青洒布车喷洒透油层。
(3) 洒布后的透层油渗入基层一定深度,洒布后应不致流淌,不得在表面形成油膜。
(4) 在喷洒透层沥青后,如不能立即铺筑封层,而需开放施工车辆通行时。应立即撒布(2-3)m3/1000m2的石屑和粗砂(应干净,无0.5mm以下颗粒和灰尘)。用6-8t双钢轮压路机稳压一遍,用机动旋转路帚清扫,吹净松散颗粒。
(5) 沥青加热设备要保证有足够的容量,用一个加热的盘管系统循环。在油罐上安装测温设备范围为0-200℃的温度计,以便能随时测定沥青材料的温度。
(6) 在沥青洒布工作前,先检查洒布车的油泵系统,输油管道、油量表、车辆速度控制系统。喷洒前和喷洒后,及时对洒布机械的输油管道及喷油嘴进行疏通、清洗,保持喷嘴干净,管道畅通。
4.2.2 稀浆封层施工方法
待透层沥青完全下透后,用稀浆封层摊铺机一次性摊铺成型,施工中严格控制乳化沥青和集料的质量、用量、铺筑厚度。待乳液破乳、水分蒸发后用轮胎式压路机碾压2遍。
4.2.3 粘层施工方法
在下层沥青砼层面被污染后,在铺设上层沥青砼混合料之前,将下层表面的松散物质、脏物和尘土清除干净,在获得监理工程师的认可后方可进行粘层施工。粘层沥青要洒布均匀,乳化沥青稠度和用量通过试洒确定。
在特殊地段,如桥面或明涵面粘层施工时,先用打磨机将水泥混凝土桥面铺装层表面的污物、浮浆和炭化软弱层凿除,再用高压水枪清洗干净,待表面完全干燥并经监理工程师验收签认后,立即均匀洒布乳化沥青(用人工反复扫匀),约隔6h后再洒布一遍总厚度不应超过0.5mm。24h后用轮胎压路机碾压2~3遍。若出现局部粘掉而露白,应及时补刷粘层沥青,干后再压,直到全无脱落为止。
5、沥青混凝土面层施工方案、施工方法
沥青混凝土面层属重点工程,详见本文字说明重点工程—沥青混凝土工程施工方案、方法和措施。
5.1总体施工顺序:
2006.3.29~2006.6.30开始施工准备工作,2006.7.1~2006.9.30日完成下面层沥青稳定碎石施工,2006.9.30~2006.10.30完成下面层AC-25沥青砼施工,2007.3.20~2007.4.30日完成中面层AC-25沥青砼施工,2007.5. 1~2007.6.10日完成上面层沥青砼施工。
5. 2分项工程间施工顺序:
(物资、机械、技术)准备工作→混合料配合比设计→混合料试拌→混合料施工配合比确定→摊铺沥青砼面层试验段→透层→封层→粘层→沥青稳定碎石下面层摊铺压实→粘层→沥青砼中面层摊铺压实→粘层→沥青混凝土表面层摊铺压实。
5.3沥青面层施工顺序
(1) 2006年6月25日,K15+950~K32+500段左幅封闭,开始原路面的检测工作,对基层顶面的标高、纵向坡度以及局部沉降进行复测,从线路终点开始,分段进行,掌握原基层面的实测资料,上报监理工程师审批,同时对基层面进行清扫,经监理工程师批准后,开始洒布透油层。
(2) 沥青稳定碎石下面层的开工日期为7月1日。配备1台QLB-5000沥青混合料拌和楼,2台摊铺机摊铺,摊铺速度控制为半幅2.5米/分钟,计划平均每天完成半幅1500m,稳定碎石层全部完成需要22个工作日,考虑前期工作面不连续,施工进度缓慢,施工安排92个日历日。
(3) 沥青混凝土下面层的开工日期为10月1日。配备1台QLB-5000沥青混合料拌和楼,2台摊铺机摊铺,摊铺速度控制为半幅3m/分钟,每天完成半幅2000m,沥青混凝土中面层全部完成需要17个工作日,施工安排30个日历日。
(4) 沥青混凝土中面层的开工日期为2007年3月20日,配备1 台QLB-5000沥青混合料拌和楼,2台摊铺机摊铺,摊铺速度控制为半幅3m/分钟,每天完成半幅2000m,沥青混凝土表面层全部完成需要17个工作日,施工安排40个日历日。
(5) 沥青混凝土上面层的开工日期为2007年5月1日,配备1 台QLB-5000沥青混合料拌和楼,2台摊铺机摊铺,摊铺速度控制为半幅3m/分钟,每天完成半幅2000m,沥青混凝土表面层全部完成需要17个工作日,施工安排41个日历日。
6.确保工程质量和工期的措施
6.1确保工程质量措施
6.1.1 建立完善的试验检测体系
(1) 沥青面层施工顺序建立完善的试验检测体系,全面熟悉工程招标文件和施工技术规范,编制工程项目、主体试验工作计划和分部实施计划,经监理工程师审批后实施。开工前,完成对工程所用材料等进行可行性调查、取样、检验工作,不合格的坚决拒收。负责各类型配合比设计、初步试验、验收试验等,确保所有试验项目的试验结果能满足规范要求,并经监理工程师审查后方可正式用于工程。
(2) 狠抓岗位责任制的落实,使整个施工过程始终处于受控状态。为确保施工工程达到设计要求和规范标准,测量组要严把检测关,并加强对测量的业务培训工作。为保证测量工作的连续性和稳定性,测量组成员必须保持相对的稳定。
(3) 设立专门的质量检查部,设置专职质检工程师,加强内部质检工作,严格控制施工各工序环节质量,确保工程质量一次成优。加强项目施工全过程的控制和各工序的监督和检查,严格施工过程中的经常检查、工序衔接或交接中专职检查、工程质量评定及定期的工程质量大检查工作。
6.1.2 实行质量检查制度
项目经理部每月组织大检查一次,并不定期随时抽检,项目队应及时对已完单项工程进行检查,发现问题及时整改。总工程师应组织有关人员参加经常性检查、工序控制和质量评定,对质量隐患及时采取纠正和预防措施。经理部的质检工程师,认真落实工程质量自检、互检和交接检查制度。密切配合监理工程师对工程质量的监督和检查工作,使工程施工正常进行。
6.1.3 做好质量资料管理
建立内部资料室,并配备专业技术人员负责此项工作。按施工规范,做好施工原始记录及工序施工照片等原始资料的收集、整理和保管,制定资料管理制度,实现资料管理规范化。
7. 重点工程—沥青混凝土工程施工方案、方法及措施
7.1 沥青混凝土工程施工方案
7.1.1 施工组织和施工安排
(1) 沥青混凝土面层,用QLB-5000型拌和机拌和,ABG423型沥青混合料摊铺机摊铺,为确保摊铺层的高程和平整度,采用摊铺层前后保持相同高差的雪撬式平衡梁(15m长)的摊铺厚度自动控制方式进行施工。
(2) 为了证明混合料的适用性,检验所选用设备的生产能力及施工组织、工艺流程的适用性,首先在主线路基上铺筑沥青碎石、粗粒式、中粗粒式改性沥青混凝土面层试验路段,试验路段质量经监理工程师认可后,作为主体工程的组成部分,并总结工艺参数作为主体工程施工时现场控制的依据。
7.1.2 原材料质量检验
7.1.2.1 粗集料
(1) 表面层石料采用玄武岩,中面层和下面层采用性能指标满足规范要求的石灰岩。
(2) 粗集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并具有足够的强度、耐磨性。粗集料应具有良好的颗粒形状,用于沥青面层的碎石不宜采用鄂式破碎机加工。
(3) 粗集料的质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》JTJ F40—2004中 “沥青面层用粗集料质量技术要求”的规定,即表7-1
表7-1沥青面层粗集料质量技术要求
指 标
表面层
面层
石料压碎值 不大于(%)
26
28
洛杉矶磨耗损失 不大于(%)
28
30
表观相对密度 不小于(t/m3)
2.60
2.50
吸水率 不大于(%)
2.0
3.0
坚固性 不大于(%)
12
12
针片状颗粒含量(混合料)不大于
其中粒径大于9.5mm,不大于
其中粒径小于9.5mm,不大于
15
12
18
18
15
20
颗粒含量 不大于(%)
1
1
软石含量 不大于(%)
3
5
7.1.2.2 细集料
沥青混凝土面层所用细集料可采用天然砂、机制砂及石屑。细集料要干净、干燥、无风化、无杂质或其他有害物质,并有适当的颗粒组成。细集料的质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》 JTJ F40—2004中“沥青面层用细集料质量技术要求”的规定,即表7-2。
表7-2 沥青面层用细集料质量技术要求
指标
规定值
表观相对密度 不小于(t/m3)
2.5
坚固性(>0.3mm部分) 不小于(%)
12
含泥量〔小于0.075mm的含量〕 不大于(%)
3
砂当量, 不小于%
60
亚甲蓝值, 不大于g/Kg
25
棱角值(流动时间), 不小于s
30
7.1.2.3 矿粉
沥青混凝土面层所用填料可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,原石料中的泥土杂质应除净,矿粉要求干燥、洁净,其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》 “沥青面层用矿粉质量技术要求”的规定,即表7-3。
表7-3 矿粉质量技术要求
项目
单位
表观密度,不小于
t/m3
含水量,不大于
%
粒度范围<0.6mm
<0.15mm
<0.075mm
%
%
%
100
90-100
75-100
外观
无团粒结块
亲水系数
〈1
塑性指数
〈4
加热安定性
实测记录
7.1.2.4 沥青
下面层AC-25粗粒式沥青混凝土及下面层ATB-25沥青稳定碎石所用沥青为重交通道路石油沥青AH-70,中面层、上面层采用改性沥青,由业主组织,各沥青路面施工单位参加,通过邀请各沥青供应商来竞标,经理部与中标的供货商供货签订合同,供货商直接运至工地沥青混合料拌和站。沥青的各项指标应符合应符合《公路沥青路面施工技术规范》JTJ F40—2004中要求,即表7-4。
表7-4 重交通道路石油沥青技术要求
试验项目
AH-70
针入度(25℃,100g,5s) (0.1mm)
60-80
针入度指数PI
-1.5—+1.0
软化点(环球法) (℃)
45
延度(5cm/min,15℃) 不小于(cm)
100
闪点(COC)不小于 (℃)
260
含蜡量(蒸馏法) 不大于(%)
2.2
溶解度(三氯乙烯) 不小于(%)
99.5
薄膜加热试验
(163℃,5h)
质量损失 不大于(%)
+-0.8
针入度比 不小于(%)
61
延度(15℃) cm
15
7.1.3 配合比设计
沥青配合比设计分三个阶段:目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证。根据技术规范试验规程的有关规定、要求,对选用的沥青、碎石、砂、矿粉进行试验,检验材料的各种性能、指标是否符合要求。对粗集料、细集料进行筛分,得到各种矿料的筛分结果,利用筛分结果计算并绘制级配曲线。根据设计的沥青混合料类型的级配曲线和矿料的颗粒组成,用图表法或试算法确定符合级配曲线要求的各种矿料的配合比例,用马歇尔试验等方法确定出最佳沥青用量。在试验段开工前28天呈报监理工程师。
7.2 沥青混凝土下、中层工程施工方法
7.2.1 沥青混合料拌和
7.2.1.1 沥青混合料试拌
沥青用量应通过沥青混合料配合比设计确定,采用的沥青混合料的级配及沥青用量范围见表7-5所示。为提高沥青面层密水性,改善路面粘结性和对水的稳定性,施工油石比应较设计油石比增加0.1~0.2%。在正式生产前进行试拌,提取混合料试样做马歇尔试验(试验标准见表7-6),检验混合料性能指标。在经过试验各项指标均达到设计要求后方可进行试验段生产。
表7-5 沥青混合料集料级配及沥青用量范围
级配类型
AC-13
AC-20
AC-25
ATB-25
通过下列筛孔(方孔筛,mm)的质量百分率(%)
31.5
100
100
26.5
100
90~100
90~100
19
90~100
75~90
60~80
16
100
78~92
65~83
48~68
13.2
90~100
62~80
57~76
42~62
9.5
68~85
50~72
45~65
32~52
4.75
38~68
26~56
24~52
20~40
2.36
24~50
16~44
16~42
15~32
1.18
15~38
12~33
12~33
10~25
0.6
10~28
8~24
8~24
8~18
0.3
7~20
5~17
5~17
5~14
0.15
5~15
4~13
4~13
3~10
0.075
4~8
3~7
3~7
2~6
沥青用量(%)
4.0~6.0
3.5~5.5
3.0~5.0
2.5~4.0
表7-6 沥青混合料马歇尔试验技术标准
级配类型
击实次数
(次)
稳定度(KN)
流值(0.1mm)
空隙率(%)
沥 青
饱和度(%)
残留稳定度(%)
矿料间隙率VMA(%)
改进
AC-13
两面各75
>8.0
15~40
4~6
55~70
>75
≮13.5
改进
AC-20
两面各75
>8.0
15~40
4~6
55~70
>75
≮12
改进
ATB-25
两面各75
>5.0
15~40
3~6
55~70
>70
≮11
沥青路面的表面层及中面层,在温度60℃、轮压0.7MPa条件下,车辙试验的动稳定度不小于800次/mm。
7.2.1.2 沥青混合料正式拌和
在沥青混合料试拌获得成功后,可进行大批量生产。在进行大批量生产之前先要建立有力组织机构,确立以拌和厂厂长为中心的生产体系,减少中间层次,提高工作效率。混合料的生产需要大批量的沥青、燃油和石料,要做好材料的及时供应,准备足够的材料贮存。沥青混合料生产的几点注意事项:
1、拌合时将矿料充分地烘干,每种规格的集料、矿粉和沥青必须分别按要求的配合比进行配料。
2、混合料的加热温度和混合料的出厂温度,保证运到施工现场的温度均高于JTJ F40-2004的要求。
3、所有过度加热的混合料,或已经炭化、起泡和含水的混合料都应废弃。拌和后的混合料必须均匀一致,无花白、无粗细离析和结块现象。
4、材料的规格发生改变时,应实时调整施工配合比,报请监理工程师批准。
7.2.2 沥青混合料的运输
7.2.2.1 车辆组织
两台摊铺机配30辆20t自卸汽车运输。沥青砼运输车的运量较拌合能力和摊铺能力有所富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车等候卸料,每一次开始摊铺时每台摊铺机前应有5台以上运料车等待。
7.2.2.2 保温措施
沥青的运输时间控制在1小时以内,在运输沥青用蓬布搭盖,以防运输途中遇雨或气温较低时沥青散热太快。
7.2.2.3 防离析与倾泻措施
运输途中速度不宜太快,严禁急刹车。从成品仓向运料车卸料时,自卸车分三次装料,第一次装前车厢,第二次装后车厢,第三次装中间车厢,以防止混合料离析。在卸料时,运输车分多次匀速起斗卸料。
7.2.2.4 车厢保洁措施
车辆底板采用金属底板;运料车底板及侧板应抹一层油水混合物(油水比为1:3),清除可见余液,防止混合料粘在车箱板上;每辆车均备有覆盖设备,车槽四角密封坚固;箱内边角处有堆积结块混合料时,应及时清除。
7.2.2.5 废料处理措施
运至铺筑现场的混合料,应在当天或当班完成压实,没有及时压实的混合料运到监理工程师指定的地点废弃;已经离析或结成团块或在运料车卸料时滞留在车上的混合料,以及低于规定铺筑温度或被雨水淋湿的混合料都要运到监理工程师指定的地点废弃。
7.2.3 沥青混合料的摊铺压实
采用德国ABG423型摊铺机摊铺,采用双机联铺。该摊铺机装有可调的活动熨平板,装有可调振幅的震动夯板。
两台摊铺机联铺时,前后两台摊铺机的距离保持在10~30m,前后两台摊铺机轨道重叠50~100mm。以确保联铺交缝区的质量。
7.2.3.1 沥青路面层试验段
根据技术规范,沥青混凝土路面施工前,提出具体实施方案,经监理工程师批准并在监理工程师监督下进行试验段铺筑。试验段施工完成后,及时做好施工总结,形成完整的作业指导书,报请监理工程师批准,作为正式施工的控制依据。
7.2.3.2 摊铺层厚、标高、坡度控制
本标段工程配备的摊铺机具有自动找平功能,摊铺厚度根据试验段中得出的松铺系数确定摊铺厚度。在摊铺下面层时,自动找平摊铺机需要一个准确的基准面,基准面可采用设置钢丝弦线的方法,在铺设前先按设计的纵坡进行布设,摊铺机利用传感器自动调整摊铺标高和坡度。在摊铺的过程中应经常检查虚铺的厚度。在进行中面层和表面层的摊铺时,采用非接触式自动平衡梁装置进行控制。
7.2.3.3 摊铺速度控制
摊铺机以均匀的速度行驶,它的输出量和沥青混合料的运送量相匹配,以保证混合料均匀不间断地摊铺。摊铺过程中,不得随意变换速度,减少中途停顿次数,以免影响施工质量。碾压速度应满足下表要求:
表7-7 压路机碾压速度(km/h)
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
1.5-2
3
2.5-3.5
5
2.5-3.5
5
轮胎压路机
——
——
3.5-4.5
8
4-6
8
振动压路机
1.5-2
(静压)
5
(静压)
4-5
(振动)
4-5
(静压)
2-3
(静压)
5
(静压)
7.2.3.4 压实
A混合料完成摊铺后应进行宽度、厚度、平整度、横坡度及温度检查,对不合格之处及时进行调整。
B沥青混合料压实分为初压、复压、终压三个阶段,分别采用不同型号的压路机。碾压应慢速、均匀进行,一般符合上表规定。
C初压
①初压主要提高沥青混合料的初始密度,起稳定作用,根据实践证明,采用较高温度,碾压能收到较好的压实效果。因此在混合料不产生推移、开裂等情况下初压尽量在摊铺后较高温度下进行。
②初压采用自重13t宝马双钢轮压路机,碾压两遍。初压禁止使用轮胎压路机。
③初压的顺序、压路机由路肩一侧向路中心或由低侧向高侧碾压。后轮应重叠1/3-1/2轮宽,靠近路缘石侧时由专人负责指挥以免碰坏路缘石。
④碾压将驱动轮向着摊铺方向、防止混合料发生推移或产生拥包。
⑤初压为尽量减少喷雾,防止沥青混合料降温过快,可采用间歇式喷水。
D复压
①复压主要解决密实度问题。保证沥青混合料温度不低于110℃时效果较好,并紧跟初压之后进行。
②复压采用三台XP261 26t轮胎压路机组合碾压4-6遍,轮胎充气压力不小于0.7Mpa,后轮重叠1/3-1/2轮宽,压路机在构造物接头处 、拐角、加宽部分无法压实,用振动夯板压实。
③复压的顺序与初压的顺序相同,复压遍数由试验段提供,根据以往经验压实遍数为4-6遍;复压速度也由试验段提供,可采用4km/h。
E终压
①终压主要是消除轮迹,改善铺筑层的平整度,碾压时沥青混合料的温度在90℃以上为宜。
②终压采用自重13t CC522型双钢轮压路机,一般不用振动,碾压到无明显轮迹为止,终压数为2-3遍;终压速度可采用4-5km/h,具体由试验段提供。
③终压的顺序与初压相同,碾压终了温度不低于80℃。
F碾压注意事项
①压路机无法压实的死角或结构物的端部、拐角等处,用小型振动压路机或振动夯板压实。
②各个压实阶段,均不准压路机在新铺筑层上转向、调头急刹车及停放,并防止矿料、油料和杂物散落在沥青面上。
③碾压过程中会出现混合料粘轮现象。对于钢轮压路机,采用向轮上喷少量雾水并喷在水处覆盖条布以增加洒水的均匀性,对于轮胎式压路机向胶轮上喷少量雾状水则效果不佳。若加大喷水量,又会导致摊铺层表面冷却过快,引起表面横向发裂,影响揉搓效果降低表面平整度。根据已往实践,采用蘸有机油和水(1:4)混合液的拖把跟涂擦轮胎的方法,效果比较好,待轮胎温度升高后,粘轮现象减轻,即可不涂或少涂混合液。
④防止交通工具、通讯工程、防护工程、标志牌等交叉施工对沥青路面造成污染,若已发生无法清扫干净者,可浇洒粘层油。
⑤压路机碾压应做到梯形、段落分明,并对初压、复压、终压段落设置明显标志,便于司机辨认。
⑥要进行合理碾压,压实不足不但影响路面力学性能,而且在行车作用的再密实过程中形成车辙。而过度碾压,将会使集料破碎而使压实度降低,影响路面使用寿命。
⑦无论是初压、复压、终压,当压实层下为刚性时(如桥面、搭板等)皆不宜振动压实,否则效果相反。
⑧严格控制施工温度,不符合要求的混合料应坚决废弃。其各阶段的温度控制见表7-8。
7.2.3.5 平整度检测
施工中用平度仪在线检测并用3m铝合金靠尺跟踪检测,发现不合格的地方及时修整。
7.2.4 沥青混合料的施工时间和温度控制
沥青砼从拌合到摊铺不应超过1h,在整个施工过程中自始至终掌握好“沥青加热温
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