沥青下面层AC-20试铺段技术方案.doc

沥青下面层（AC-20）试铺段施工技术方案

泰州市塘许公路改造工程路面沥青混凝土下面层设计厚度为6cm。沥青混合料结构类型为AC-20型。沥青混凝土下面层在大面积正式施工前，计划于2007年10月3日先做试铺段。试铺段选在主线直线段，桩号为K12+854.4～K20+318.4。
1 准备工作阶段
1.1原材料选择、确认
1.1.1 沥青
沥青采用泰州中海沥青有限责任公司生产的A级70号重交石油沥青，我施工单位对针入度、延度和软化点三大指标进行检验，频率按每车检验一次，并留样备查。重交石油沥青技术项目要求见表1。目前已备沥青500吨，质量满足要求。
1.1.2 粗、细集料
粗、细集料要求石质坚硬、清洁且不含风化颗粒、无杂质，其中粗集料颗粒近立方体，粒径大于2.36mm，下面层采用的石灰岩等碱性石料，采用反击式破碎机轧制而成，细集料不能采用山场的下脚料，要特别注意细集料的粉尘含量和级配组成。经项目部试验室、监理组实验室、市检测中心实验室检验，确定沥青下面层石料采用镇江
茅迪公司桥头采石厂的石料。为保证质量，我们已派人前往厂家进行源头控制。对于沥青下面层粗集料要求每500T检验一次，细集料每200T检验一次。对粗集料主要检测石料级配、压碎值、视密度、对沥青的粘附性、细长扁平颗粒含量、≤0.075的颗粒含量；对细集料要求检测视密度、砂当量及级配，具体要求详见表2、表3。目前已备集料3500吨，质量满足要求。
1.1.3 填料
采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁。经我部招投标和各项指标的检测，矿粉采用镇江丹徒的石灰岩，根据要求，我们对矿粉每50T检测一次。拌和机回收矿粉一律不予利用，以确保沥青面层的质量。矿粉检测项目及要求详见表4。目前已备集料150吨，质量满足要求。
重交石油沥青技术项目要求。 表1
检 验 项 目
AH-70
针入度（25℃，100g，5s） （0.1mm）
60-80
延度（5cm/min，15℃） 不小于（cm）
100
软化点（环球法） （℃）
44
溶解度（三氯乙烯） 不小于（%）
99.5
针入度指数PI 不小于
-1.8～+1.0
TF0T后
质量损失 不大于（%）
±0.8
针入度比 不小于（%）
58
延度（10 ℃） 不小于（cm）
4
闪点（COC） 不小于（℃）
260
含蜡量（蒸馏法） 不大于（%）
3.0
密度（15℃） 不小于（g/cm3）
实测
动力粘度（绝对粘度，60℃） 不小于（Pa·s）
180
细集料质量要求 表2
指 标
技 术 要 求
视密度 不小于（t/m3）
2.50
坚固性（>0.3mm部分） 不大于（%）
12
砂当量 不小于（%）
60
注：砂当量宜控制在70%以上，水洗法＜0.075mm颗粒含量不大于15.0%。
粗集料质量技要术求 表3
指 标
技术要求
项 目
单 位
表面层
下面层
石料压碎值
不大于（%）
26
28
洛杉矶磨耗损失
不大于（%）
28
30
视密度
不小于（t/m3）
2.6
2.5
吸水率
不大于（%）
2.0
3.0
对沥青的粘附性
不小于
4级
坚固性
不大于（%）
12
12
细长扁平颗粒含量
不大于（%）
15
18
水洗法<0.075mm颗粒含量
不大于（%）
1
1
软石含量
不大于（%）
3
5
矿粉质量技术要求 表4
指 标
质量技术要求
视密度
不小于（t/m3）
2.50
含水量
不大于（%）
1

粒度范围
<0.6mm （%）
100
<0.15mm （%）
90-100
<0.075mm （%）
75-100
外 观
无团粒结块
塑性指数
<4
1.2 施工机械设备的准备
1.2.1 配备齐全沥青下面层摊铺所必备的施工机械，并做好维修、调试和保养工作。根据泰州市市区公路建设指挥部要求，本标段采用半幅全宽机械化连续摊铺作业，实施一台摊铺机作业，以确保摊铺的质量。沥青下面层摊铺所必备的施工机械有：
a. 日本产日工3000型沥青拌和楼（1台），理论产量为240T/H，另配有200T的热贮料仓，该拌和楼全部生产过程由计算机自动控制，并配有自动打印装置。
b. ABG-423德国产摊铺机（1台），该摊铺机均配有自动找平装置。
c. 压路机：26T轮胎压路机1台，BOMA-101双钢轮压路机1台，B0MA-202双钢轮压路机2台。
d. 森林灭火鼓风机（5台）；水泵和水车各（3台）；切缝机（1台）。
e. 载重能力15T左右的自卸汽车24辆以上。
f. 4.5T油车1辆。
1.2.2 同时配备齐全性能良好、精度符合规定的质量检测仪器主要如下：
针入度仪、延度仪、软化点仪、马歇尔试验仪、马歇尔击实仪、混合料拌和机、电动脱模器、离心抽提仪、标准筛、压碎值试验仪、烘箱、试模、路面取芯机、发电机、砂当量仪、冰箱、空调、恒温水浴、核子密度仪、连续式平整度仪、渗水仪，构造深度仪等。
1.3 配合比设计阶段
1.3.1 目标配合比设计
沥青下面层AC-20沥青混凝土矿料级配通过率要求见表5。 AC-20沥青混凝土矿料级配通过率 表5
筛孔(mm)
31.5
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
规范要求(%)
100
100
90-100
78--92
62-80
50-72
26--56
16--44
12--33
8-24
5-17
4-13
3-7
级配中值(%)
100
100
95
85
71
61
41
30
23
16
11
9
5
从生产现场和料场取样对各种矿料进行筛分，取具有代表性的结果采用计算机计算矿料的合成级配，并绘制合成曲线。使合成的矿质混合料曲线既能满足上表要求，又比较光滑圆顺。
1.3.2 确定最佳油石比
沥青混凝土的马歇尔试验技术标准如下表所示。
沥青混凝土的马歇尔试验技术标准 表6
试验项目
沥青混凝土类型
技术标准
击实次数（次）
AC-25
两面各75
稳定度（KN）
>8
流值（0.1mm）
20-40
空隙率（%）
3-5
沥青饱和度（%）
55-70
VMA（%）颗粒间隙率
≥12
车撤动稳定度
≥1000
冻融劈裂试验的残留强度比
≥75
残留稳定度（%）
>80
按照上表要求，按0.5%的间隔变化，取五个不同的油石比，制备五组马歇尔试件，对表列各项目进行测定，并绘制曲线，按下式取用最佳油石比： OAC1=（a1+a2+a3）/3
OAC2=（OACmax+ OACmin）/2
最佳油石比OAC=（OAC1+ OAC2）/2，并满足OAC1介于OACmax和 OACmin之间，最佳油石比试件空隙率应在3%~5%的范围内，同时验证沥青混凝土的残留稳定度满足设计要求。
确定的目标配比为：1# 料（10-25mm）：2# 料（10-15mm）：3# 料（3-5mm ）：4# 料（0-3mm）：矿粉=25：40：11：21：3，最佳油石比为4.5%。
1.3.3 生产配合比的确定
按设计比例将1~4#料输入拌和楼进行二次筛分，取热料仓的集料进行室内筛分，同样经过计算确定热料仓各种骨料的比例。同时对二次筛分的供料均衡性进行适当的调整。
取目标配合比设计的最佳油石比和最佳油石比的+0.2%及-0.1%三个油石比，并采用以上热料筛分的比例进行马歇尔试验，并确定生产配合比的最佳油石比，同时进行浸水马歇尔残留稳定度的验证。
确定的生产配比为：5#仓 ：4#仓：3#仓：2#仓：1#仓：矿粉=24：15：18：13：27：3
1.4 人员组织准备
现对沥青路面下面层施工人员组织确定如下，详见《沥青混凝土下面层施工工序质量职责体系表》。
2 施工工艺控制
2.1 后场工艺控制
2.1.1 原材料的质量控制
对原材料源头控制主要有以下几点：
a. 料源必须一致。镇江茅迪石料，该山头石料由我单位和市高指进行了检测，各项指标均达到或超过规范要求。因此该山头料源不得改变。
b. 级配符合要求。我部根据目标配合比情况向厂家提供了1~4#料的筛分结果，并给予明确了筛分结果的浮动范围，超出该范围既作为不合格产品。
c. 粉尘含量不能超标，督促厂家安装调试完除尘装置，并要求对4#料进行覆盖，轧制完成的骨料我部将及时运往施工后场，以避免粉尘的污染。
d. 对1~4#料到场后由中心试验室专人进行自检和报检，检验合格并报监理认可后上岸。上岸材料隔仓处理。目前料场备有已硬化底面的隔离料仓6个，能满足堆放4万吨材料的要求。
e. 对于矿粉采用拌和配备设备的矿粉罐存放。
2.1.2 沥青混合料的拌制
a. 拌和时间控制
根据目标配合比冷料投料，根据生产配合比控制热料仓进料，拌和时间在试拌时给予了确定，拌和时间由试拌确定，以混合料拌和均匀，所有矿料颗粒全部裹覆沥青胶结料为度。拌和时间为40s(干拌5s，湿拌35s)，集料受潮时，可增加3s的干拌时间。
b. 温度控制
沥青混合料拌制、运输、摊铺温度要求如见表7：
同时要注意矿料温度要高于沥青的温度10~30℃，热混合料存贮时间不得超过72小时，温度下降不得超过10℃。
c. 对生产情况的油石比和矿料级配情况进行检验
每天上、下午各一次取混合料试样做马歇尔和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和沥青混合料的其它各项指标。其中油石比与设计值的允许误差控制在-0.3%~+0.3%，矿料级配允许误差值为：
0.075mm：±2%、≤2.36mm：±5%、≥4.75mm：±6%。
d. 进行数理统计分析
每天结束后，根据拌和楼打印的各料数量，以总量进行反算配比及油石比情况并对混合料及现场检测结果进行分析，以便采取微调。
每一周及每一月对所有的试验结果进行统计，采用平均值和代表值检验生产的波动情况，并采取适当的预防和纠正措施。
沥青混合料拌制、运输、摊铺温度 表7
沥青加热温度
155-165℃
矿料温度
165-195℃
混合料出厂温度
正常范围145-165℃，超过195℃者废弃
混合料运输到现场温度
不低于145℃
摊铺温度
正常施工
不低于135℃
低温施工
不低于150℃
碾压温度
正常施工
130℃ 不低于110℃
低温施工
145℃ 不低于110℃
碾压终了温度
钢轮压路机
不低于80℃
开放交通的路表温度

不低于50℃
2.1.3 混合料的运输
正常生产配备24辆以上自卸车，装备能力达30吨以上。每一运料车都配有篷布覆盖设施。车子在装料前一律清洗干净，并涂一层油水混合液（菜油∶水=1∶3），以避免沥青与车厢侧板、底板沾结，且不能与冷料短驳车辆混用。每天卸料后车子都必须倾倒并清理干净，以免下次装料时影响混合料的质量。
采用水银温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度，插入深度大于150mm。在运输车侧面中部设置专用检测孔，孔口距车厢底部约300mm。
车子在装料时应前后移动，以避免混和料的离析，运料车到达摊铺机前10~30cm处停止，不得撞击摊铺机，卸料过程中车子应挂空档，靠摊铺机推动前进。
运输车辆，对试铺段的运距为15Km，因此25辆运输车能满足连续摊铺要求。
2.2 前场工艺控制
2.2.1 下承层准备
摊铺前对下封层进行清扫，将表面的米砂、浮渣及其余污染物清扫干净，然后采用灭火鼓风机吹一遍。如有必要，还将对污染较严重的部位进行冲洗。
清扫后对待铺段面进行检查，对遭破坏或因汽油、柴油污染的部位凿除后并予以修补。
对下承层按10m段面中桩及中桩距边点6米共三点 ，进行高程复测，并根据设计高程计算该点控制高程，摊铺机两侧采用钢丝绳挂线，平衡梁滑行法，进行摊铺。
2.2.2 混和料的摊铺
摊铺速度的计算：
V=100*Q*C/（60×D×W×T）
Q——拌和机生产率（240T/h）
D——压实混合料的密度（2.440T/m3）
W——摊铺宽度（6.0m）
T ——压实后的厚度（6m）
通过计算摊铺速度
V=100*240*0.9/（60*2.44*6*6）=4.1m/min
拌和机产量以240T/小时的生产率计算，得理论摊铺速度速为4.1m/分钟，考虑非正常因素影响摊铺实际控制为4.0m/分钟。
摊铺前对熨平板进行加热，加热温度90℃以上,并将摊铺机调整到设定的工作状态,摊铺机振级为4.5级,摊铺机宽度为6米。摊铺时走钢丝绳控制厚度。为了防止离析和摊铺平整度，通过料位器控制螺旋送料器，使熨平板前的混合料基本上同一高度，约为螺旋送料器的2/3高。
摊铺机开始工作熨平板下面垫方木，增加以沥青混合料虚铺厚度为准。方木垫宽一些，太窄或大短会使熨平、夯实系统将垫木压入已铺面层，形成的压痕很难处理。
摊铺前测定每车料的温度并作好记录，确保混合料的摊铺温度满足要求。摊铺机后派一人专门负责摊铺厚度的测定。以确定碾压后的高程满足设计要求。
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。摊铺机螺旋布料器（螺旋搅拢）轮边距下承层表面为10-12cm，从而避免摊铺面层出现离析现象。
用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不准进入踩踏。一般不用人工不断地修整，只有在特殊情况下，如局部离析，需在现场主管人员的指导下，才允许人工找补或更换混合料，缺陷较严重时铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
为确保摊铺面平整度，运料车倒车时不准撞击摊铺机，摊铺机履带下的混合料要及时清除。
摊铺时如遇下雨，立即停止施工，并作截缝处理。
午饭分批轮换交替进行，不停铺用餐。力争做到每天收工停机一次。在构造物之间无特殊情况，不设置横缝。
在摊铺过程中，随时检测厚度、路拱、横坡。
2.2.3混合料的压实成型
拟采用的压实组合方式为三种，每种方式拟定100米。
碾压前将各碾压机械进行冲洗，碾压从外侧向中心，由低向高，相邻碾压重叠1/2轮宽，在边缘先预留30cm，待二次碾压时，将压路机大部分重量位于已压实过的混合料面上，以减少向外推移。
压路机应以缓慢而均匀的速度碾压, 静压时相邻碾压带重叠15-20cm轮宽，振动时相邻碾压常重叠宽度不超过15-20cm。为防止混合料产生推移，碾压时压路机驱动轮朝向摊铺机,且不得突然改变方向、突然停止、及停止时打振动。压路机的折回不应处在同一横断面上。
拟采用的压实组合方式的碾压速度：

压路机碾压速度（km/h） 表11
压路机类型
初压
复压
终压
适宜
最大
适宜
最大
适宜
最大
双驱双振 压路机
2-3
(静压)
4
(振动)

轮胎压路机

3-5
6

双驱双振
压路机

3-6
(静压)
6
(静压)
所有压路机不得随意停放于正在碾压或刚刚碾压结束的沥青路面上，并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。每天施工完后，施工机械停放处铺采条布，以防止施工机械漏油而污染面层。
对于碾压段落设有初压、复压、终压标识牌，碾压的顺序，碾压的遍数，碾压的速度及碾压温度设专人负责管理和检查，使面层做到既不漏压也不超压。
2.2.4松铺系数拟定与检测
初步拟定松铺系数为1.20，每10m检测一个断面。每个段面测距中1m，6m，11m位置。第一步，按照上叙位置测量水稳的上基层标高。第二步，测量摊铺后同位置的未碾压的标高，第三步，测量终压后的下面层顶同位置标高。
松铺系数的测定按下表计算（见表12）
松铺系数记录表 表12
桩 号
松铺厚度D1
（cm）
压实厚度D2（cm）
松铺系数
C1=D1/D2
C2=(CA+CB)

A

B

注：松铺系数c=1/nΣci n为检测断面数量
2.2.5施工温度管理
在施工过程中，设专职温度检查员三名，一名测沥青混合料的出厂温度，另一名测沥青混合料到摊铺现场温度（每车一测），另外一名测摊铺碾压温度（每20m一测）。
沥青混合料温度检测表（见表13）
沥青混合料温度检测表 表13
车次或桩号
出厂温度145-165℃
运到现场温度＞145℃
摊铺温度＞135℃
初压温度＞130℃
终压温度＞80℃

记录人： 日期：
2.2.6纵横缝的处理
a. 纵向施工缝
采用一台摊铺机半幅摊铺方式，纵向接缝采用铣刨平接缝。上、下层纵缝错开15cm以上。
b. 横向施工缝
全部采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，将锯缝机切割时留下的灰浆擦洗干净，涂上热沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺。碾压时压路机进行横向碾压，压路机位于已压实的面层上，错开新铺层15cm，然后每压一遍，向新铺层移动15-20cm，直至全部在新铺层上，再改为纵向碾压。
2.2.6 施工时的质量管理
包括原材料的质量检查；混合料的质量检查；面层质量检查。检查方法、检查频率和质量要求参照公路工程质量评定标准、业主的招标文件、业主的特殊要求和国家的法律法规。
2.2.7下面层质量检测见附表一。
2.2.8 沥青路面污染的防冶
实行路面交通管制，规范施工车辆行驶路线，禁止车辆滴油撒料。
边坡、压顶施工时或进行绿化工程时都应在沥青路面上垫彩条布隔离。
3 通过试拌、试铺确定的内容
3.1根据沥青路面各种施工机械匹配的原则，确定合理的施工机械和组合方式，如拌和楼产量与运输车辆配套，摊铺机与压路机配套数量等关系。
3.2通过试拌确定拌和机的上料速度，拌和数量与时间，骨料加热温度与拌和温度等操作工艺，验证沥青混合料生产配合比和沥青混合料的性质。
3.3通过试铺确定：摊铺机的摊铺速度和摊铺温度；压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度和遍数；以及确定松铺系数、接缝方式。
3.4试拌试铺后，依据沥青混合料的抽提试验结果、路面外观质量和路面压实度确认生产标准配合比。
3.5通过钻芯法测定压实度对比关系，确定碾压遍数与压实度的关系。
3.6检查施工及质量检验的全过程是否配套进行，试铺段面层质量是否符合规定。
3.7确定施工组织及管理体系，以及联系与指挥方式。
4 施工阶段的质量管理
4.1 原材料的质量检查：包括沥青、粗集料、细集料、填料。
4.2 混合料的质量检查：油石比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率；混合料的出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、复压温度、终压温度；混合料拌和的均匀性。
4.3下面层质量检查：厚度、平整度、宽度、高程、横坡、压实度、渗水系数。
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