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沥青路面工程施工技术
第一节 沥青路面的特点、 分类和结构组成
一、 特 点
沥青路面是采用沥青材料作结合料, 粘结矿料或混合料修筑面层的路面结构。
沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料作结合料, 不但增强了矿料颗粒间的粘结力, 而且提高了路面系列的技术品质, 使路面具有平整、 耐磨。不扬尘、 不透水、 耐久等优点。由于沥青材料具有弹性、 粘性、 塑性, 在汽车经过时, 震动小、 噪声低、 略有弹性、 平稳舒适, 是高等级公路的主要面层( 见表l－3叫) 。
其结构组成如图l－3则所示。
表l－3－l 中国部分高等级公路采用的沥青路面结构
— 续表
二
SW
图1－3－l 沥青路面结构层组成
沥青路面的缺点是: 易被履带车辆和尖硬物体所破坏; 表面易被磨光而影响安全, 温度稳定性差, 夏天易软、 冬天易脆并产生裂缝。另外, 铺筑沥青面层受气脚施工季节的限制。雨天不宜铺筑各种沥青面层, 冰冻地区在气温较低时铺筑沥青面层难以保证质量。沥青路面属于柔性路面, 其力学强度和稳定性主要依赖于基层与土基的特性。为了保证路面的各项技术要求, 最好铺筑在用结合料处治过的整体性基层上。由于沥青路面的抗弯拉能力较低, 要求基础有足够的强度和稳定性, 因此翻浆路段的土基必须事先处理, 强度不足的路段要预先补强。在有冻胀现象的地区一般需设置防冻层, 以防止路面冻胀产生裂缝。修筑沥青路面后, 由于隔绝了土基与大气间气态水的流通, 路基路面内部的水分可能积聚在沥青结构层下, 使土基和基层变软, 导致路面破坏因此必须强调基层的水稳定性。对交通量较大的路段, 为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳开裂的能力, 宜在沥青面层下设置沥青混合料封层。采用较薄的沥青面层时, 特别是在旧路面上加铺面层时, 要采取措施( 如设置粘层) 加强面层与基层之间的粘结, 以防止水平力作用而引
起沥青面层的剥落、 推挤、 拥包等破坏。
修筑沥青路面一般要求等级高的矿料, 等级稍差的矿料借助于沥青的粘结作用, 也可用来修路面。当沥青与矿料之间粘附得不好时, 在水分作用下会逐步剥落, 因此在潮湿地区修筑沥青路面时, 应采用碱性矿料, 或采取一定的技术措施提高矿料与沥青间的粘结力。
沥青类路面施工时要求温暖的气候条件, 各工序要紧密配合。沥青路面完工后一般要求有一定的成形期。例如对于沥青贯人式路面与沥青表面处治路面, 要在交通滚压的情况下逐步成形。在成形期内必须加强初期养护。在整个使用期间, 沥青路面均需及时维修和保养。同时, 由于新的路面一般能很好结合, 使得沥青路面不但容易修补, 而且适宜分期修建。
二、 沥青路面的分类
沥青路面的主要形式有表面处治、 贯人式、 沥青碎石、 沥青混凝土等。这几种沥青路面按强度构成原理可分为嵌挤和密实两大类, 按施工工艺的不同则可分为层铺法和拌和法两种形式。
三、 沥青路面的结构组成
1) 沥青路面的结构组成
沥青路面的结构组成见图l－3．2。
③

1．面层
是直接承受车轮荷载重复作用和自然因素影响的结构层, 可由一至三层组成。表面层应根据作用要求设置抗滑耐磨、 密实稳定的沥青层; 中面层、 下面层＆根据公路等级、 沥青层厚度、 气候条件等选择适当的沥青结构层。
2．基层
设置在面层之下、 并与面层一起将车轮荷载的重复作用传布到底基层、 垫层、 土基、 起主要承重作用的层次。基层材料的强度指标应有较高的要求。
3．底基层
设置在基层之下、 并与面层、 基一起承受车轮荷载的重复作用, 起次要承重崛的层次。底基层材料的强度指标要求可比基层材料略低。
4．垫层
设置在底基层与土基之间的结构层, 起排水、 隔水、 防冻、 防污等作用。另外要注意的是: 基层、 底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层, 当基层或底基层较厚需分两层施工时, 可分别称为上基层、 下基层, 或上底基层、 下底基层。
( 二) 沥青路面类型
沥青路面具有表面平整、 无接缝、 行车舒适、 耐磨、 噪声低、 施工期短、 养护维修方便, 且适宜分期修建等特点, 在路面工程中得到广泛的应用。 沥青路面的类型, 主要有沥青混凝土、 沥青碎石、 沥青贯人式、 沥青表处等。
1．沥青混凝土
沥青混凝土路面由几种不同粒径的矿料( 如碎石、 轧制砾石、 石屑、 砂和矿粉等) , 用沥青作结合料, 按一定比例配合, 在严格控制条件下拌和, 经压实成型的路面。
( 1) 结构特点
沥青混凝土路面具备很高的密实度和强度, 整体性强, 透水性好, 有较大的抵抗自然因素破坏作用的能力, 使用寿命长、 耐久性好。一般, 为产生较大的粘结力, 须在混合料中掺加一定的矿粉。同时, 要求基层具有足够的强度。
沥青混凝土面层宜采用双层式结构, 下层采用粗粒式或中粒式沥青混凝土, 上层采用中粒式或细粒式沥青混凝土。对于高速公路, 也可采用三层式结构。
沥青混凝土的温度稳定性较差, 在高温季节易产生波浪、 推挤和拥包现象, 因此应严格控制施工温度。
( 2) 分类
按所用的沥青材料可分为地沥青混凝土和煤沥青混凝土;
按摊铺时的温度可分为热拌热铺和热拌冷铺沥青混凝土;
按沥青混合料最大粒径可分为粗粒式、 中粒式、 细粒式和沥青砂;
按路面的结构型式可分为单层式、 双层式和三层式。
当前, 沥青混凝土面层广泛地用于重交通道路和高速公路的面层。粗粒式沥青混凝土常见于底面层( 面层的下层) , 中粒式沥青混凝土主要用于面层的上层, 或用于单面层。沥青混凝土混合料的技术指标应符合表l－3－2的要求, 其极限抗弯强度＆满足弯拉应力验算的要求。
表l－3－2 沥青混凝土混合料技术指标
注: ①IM为密实级配, 11为开级配。
③拌和场或现场产品检验时, 如材料比重测定困难, 可采川饱水率代替空隙率。
2．沥青碎石
沥青碎石是由几种不同大小的矿料, 掺有少量矿粉或不加矿粉, 用沥青作结洲, 按一定比例配合, 均匀拌和, 经压实成型的路面。
( 1) 结构特点
沥青碎石的空隙率较大, 且混合料中仅有少量的矿粉或没有矿粉, 其强度U石料间的嵌挤为主, 粘结为辅。主要有以下特点:
①高温稳定性好, 路面不宜产生波浪, 裂缝少。
②对石料和沥青规格要求较宽, 比较容易满足。
③沥青用量少, 造价低。
④路表面容易保持粗糙, 有利于行车安全。
⑤因空隙率大, 易透水, 其粘结力较差。
⑤沥青老化后, 路面结构易松散, 耐久性不好。
( 2) 结构类型
为防止水分渗人和保持路面的平整度, 须在其表面加铺表面处治或沥青砂 等封层。
按施工方法可分为热拌热铺、 热拌冷铺、 冷拌冷铺。
按矿料最大粒径可分为特粗式、 粗粒式、 中粒式、 细粒式等。
根据设计厚度又可分为单层式( 4－7Cm) 和双层式( 约 10Cm) 。
当前, 沥青碎石路面常见于中等交通道路的路面面层或底面层( 面层的下层) 。在改建和新建二级公路时, 也部分采用其作为路面面层的上层, 下层采用沥青贯人式碎石。
3．沥青贯人式
沥青贯人式路面是在初步压实的碎( 砾) 石上, 用沥青浇灌, 再分层撒铺嵌缝料和浇洒沥青, 并经过分层压实而形成的一种较厚的路面面层, 其厚度一般为4
根据沥青材料贯人深度不同可分为深贯人式( 6－SCm和浅贯人式( 4－5cm) 。
沥青贯人式路面强度高、 稳定性好、 施工简便、 不易产生裂缝, 但沥青材料洒布在矿料中不易均匀, 因此, 强度不均匀。
为了防止表面水的渗人, 须加封层密闭表面空隙, 以增强路面的水稳性和耐式路面, 其厚度一般为5－scm。
4．沥青表处处治
沥青表面处治是用沥青裹覆矿料, 铺筑厚度小于3cm的一种薄层路面面层。 豆) 结构特点
沥青表面处治的作用是保护下层路面结构层, 防水, 抗磨耗, 防滑和改进碎砾石路面的使用品质。
为保证矿料间良好的嵌挤作用, 同一层的矿料颗粒尺寸应力求均匀, 最大粒径应与表处层的厚度相同, 且所用沥青须有一定的稠度。
沥青表面处治的施工应在寒冷季节( 日最高温度低于15℃) 到来之前半个月结束, 以确保当年能在一定的高温条件下, 经过行车碾压使路面成型。
( 2) 类型
沥青表面处治按施工方法不同可分为层铺法和拌和法。当前, 常见的层铺法根据浇洒沥青及撒铺矿料的层次可分为单层式、 双层式和三层式。
①单层式
浇洒一次沥青, 撒铺一次矿料, 厚度1．0－1．scm。适用于交通量少于300辆／昼夜的路面, 使用年限3－5年。
②双层式
’浇洒M次沥青, 撒铺M次矿料, 厚度1．5－2．scm。适用于交通量为300－1 p辆／昼夜的路面, 使用年限6－ 。
③三层式
浇洒三次沥青, 撒铺三次矿料, 厚度2．5－3刀cm。适用于交通量为 1000－2 p辆／昼夜的路面, 使用年限 左右。
第二节 施工准备及要求
施工前的准备工作主要有确定料源及进场材料的质量检验、 施工机具检查、 修筑试验路段等项工作。
—— 一、 施工机械检查
沥青路面施工前对各种施工机具应作全面检查, 并应符合下列要求:
(1) 洒油车应检查油泵系统、 洒油管道、 量油表、 保温设备等有无故障, 并将一定数量沥青装人油罐, 在路上先试洒、 核核其洒油量。每次喷洒前应保持喷油嘴干净, 管道畅通, 喷油嘴的角度应一致, 并与洒油管呈15”－25”的夹角。
(2) 矿料撒铺车应检查其传动和液压调整系统, 并应事先进行试撒, 以确定撒铺每一种规格矿料时应控制的间隙和行驶速度。
( 3) 沥青混合料拌和与运输设备的检查。拌和设备在开始运转前要进行一次全面检查, 注意联结的紧固情况, 检查搅拌器内有无积存余料, 冷料运输机是否运转正常, 有无跑偏现象, 仔细检查沥青管道各个接头, 严禁吸沥青管有漏气现象, 注意检查电气系统。对于机械传动部分, 还要检查传动链的张紧度。检查运输车辆是否符合要求, 保温设施是否齐全。
( 4) 摊铺机应检查其规格和主要机械性能, 如振捣板、 振动器、 熨平板、 螺旋摊铺器、 离合器、 刮板送料器、 料斗闸门、 厚度调节器、 自动找平装置等是否正常。
( 5) 压路机应检查其规格和主要机械性能( 如转向、 启动、 振动。倒退。停驶等方面的能力) 及滚筒表面的磨损情况, 滚筒表面如有凹陷或坑槽不得使用。
二、 铺筑试验路段
高等级公路在施工前应铺筑试验段, 铺筑试验段是不可缺少的步骤, 应该成为一种制度。其它等级公路在缺乏施工经验或初次使用重大设备时, 也应铺筑 试验段。当同一施工单位在材料、 机械设备及施工方法与其它工程完全相同时, 经主管部门批准, 也可利用其它工程的结果, 不再铺筑新的试验路段。试验段的 长度应根据试验目的确定, 宜为11－200m, 太短了不便施工, 得不出稳定的数据。试验段宜在直线段上铺筑。如在其它道路上铺筑时, 路面结构等条件应相同。路面各层的试验可安排在不同的试验段。 热拌热销沥青混合料路面试验段铺筑分试拌及试销两个阶段, 应包括下列
试验内容:
(1) 根据沥青路面各种施工机械相匹配的原则, 确定合理的施工机械。机械 数量及组合方式。
( 2) 经过试拌确定拌和机和上料速度、 拌和数量与时间。拌和温度等操作二。艺。
( 3) 经过试铺确定以下各项:
①透层沥青的标号与用量、 喷洒方式。喷洒温度;
②摊铺机的摊铺温度、 摊铺速度、 摊铺宽度、 自动找平方式等操作工艺;
③压路机的压实顺序、 碾压温度、 碾压速度及碾压遍数等压实工艺;
④确定松铺系数、 接缝方法等。叫验证沥青混合料配合比设计结果, 提出生产用的矿料配比和沥青用量。
( 5) 建立用钻孔法及核子密度仪法测定密实度的对比关系。确定粗粒式沥能凝土或沥青碎石面层的压实标准密度。
( 6) 确定施工产量及作业段的长度, 制订施工进度计划。
( 7) 全面检查材料及施工质量。
(8) 确定施工组织及管理体系、 人员、 通讯联络及指挥方式。
在试验段的铺筑过程中, 施工单位应认真做好记录分析, 监理工程师或工程腿监督部分应监督、 检查试验段的施工质量, 及时与施工单位商定有关结果。瞄结束后, 施工单位应就各项试验内容提出试验总结报告, 并取得主管部I‘〕的w复, 作为施工依据。
第三节 热拌沥青混合料路面施工技术
一、 混合料的类型及其选用
( 一) 沥青混合料分类
一般将未经摊铺、 碾压的沥青混凝土或沥青碎石的拌和物称为沥青混合料。根据混合料中骨料的最大粒径值, 将热拌沥青混合料按表I－3－3分为粗粒式、 中粒式、 细粒式及砂粒式等类型。沥青路面的集料最大粒径一般是从上至下逐渐增大, 因此, 中粒式及细粒式适用于上层, 粗粒式只能用于中下层。
表1－3－3 热拌沥青混合料种类
③
根据强度形成机理的不同, 沥青混合料分为嵌挤型和密实型两根据矿料级配类型的不同, 沥青混合料可分为密级配型、 开级配和半开级配型。
除上述沥青混凝土混合料外, 尚有其它特殊类型的沥青混合料。如用沥青。赋及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂与具有间断级配的矿质集料混合后即形成贿玛蹄脂碎石混合料( 简称SMA) , 具有抗滑、 耐磨、 抗疲劳、 低噪声、 抗高温车
辙、 低温开裂少等优点。
( 二) 热拌沥青混合料的选用
沥青混凝土是一种优良的路用材料, 主要用于高速公路和一级公路的面层。W拌沥青碎石适用于高速公路和一级公路路面的过渡层或整平层以及其它等级
胭的面层。选择沥青混合料类型应在综合考虑公路所在地区的自然条件、 公路 级、 沥青层位、 路面性能要求、 施工条件及工程投资等因素的基础上, 按表1－3－4确定沥青混合料的类型。
二、 混合料配合比设计
铺筑高质量的沥青路面, 除使用质量符合要求的沥青和矿料外, 必须进行混渊配合比设计, 确定沥青混合料的最佳组成。一般按实验室目标配合比设计。炉配合比设计及生产配合比验证三个阶段进行, 设计结果作为控制沥青路面施工质量的依据。
( 一) 实验室目标配合比设计
实验室目标配合比设计阶段的任务是确定矿料的最大粒径, 级配类型及最佳沥青用量。
1．确定矿料最大粒径
矿料最大粒径o) 对沥青混合料的路用性能影响很大。一般取结构层厚度h) 与矿料最大粒径①) 的比值h／DZZ, 此时沥青混合料的施工和易性。压实性较好, 易于达到规定的密实度和平整度, 从而保证沥青混合料的路用性能符合要求。
2．确定矿料级配
根据所在层位、 气候环境、 材料来源、 施工条件等确定沥青混合料类型后, 在保证混合料密实度和稳定性的前提下, 根据级配理论和实际需要确定矿料的级配范围。各种沥青混凝土混合料的矿料级配范围列于表二一3－11。确定矿料级配曲线时, 可采用表中规定级配范围的中值。对于交通量大、 轴载重及抗车辙
性能要求高的公路, 可取表中所列级配范围的中下限( 矿料偏粗) ; 对于交通量小、 轴载轻的公路或人行道, 可取级配范围的中上限( 矿料偏细) 。矿料配合比可采用试算法、 图解法、 正规方程法等方法确定。
3．确定最佳沥青用量
沥青混合料的最佳沥青用量经过马歇尔试验确定。矿料最大粒径及级配确定后, 根据表l—3－5所列沥青用量范围及以往工程经验, 初步估计恰当的沥青
用量, 并以该估计值为中值, 以0．5％为步长上下变化沥青用量, 取5个不同的沥青用量制备马歇尔试验的条件。按规定的试验温度和试验方法进行马歇尔试验, 测定混合料的稳定度、 流值、 密度, 并计算压实后混合料的剩余空隙率、 饱和度及矿料间隙率。马歇尔试验的各项指标应符合表l－3－6所列技术标准要求。在沥青用量与密度、 稳定度、 流值、 剩余空隙率及饱和度的关系曲线图中求取相应的马歇尔试验各项指标。当各项指标均符合表l－3－6所列技术要求时, 综合确定最佳沥青用量, 当不符合
表1－3－6所列技术要求时, 应调整矿料级配, 重新进行配合比设计, 直至各项指标均符合要求为止。表l－3－5沥青混合料矿料级配及沥青用量范围( 方孔筛)
4．水稳定性和高温稳定性检验
按上述步骤设计的沥青混合料应进行水稳定性检验。进行水稳定性检验时, 先用按上述步骤确定的沥青用量制作马歇尔试件, 然后进行浸水马歇尔试验或真空饱水后的浸水马歇尔试验。若残留稳定度不符合表1－3－6的要求时, 应重新进行配合比设计或采取掺加抗剥离剂等措施, 直到符合要求为止。
表l－3－6 热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准
③
注: 沥青混合料的矿料间隙率( VMA) 应符合下列要求:
——对用于高速公路和一级公路上面层和中面层的沥青混合料, 还应进行高温 稳定性检验, 即经过车辙试验机车辙能力进行检验。制作板式试件, 在 60 T。轮压 0．7MPa的条件下进行车辙试验的动稳定度 DS, 高速公路 DS 3 800次／mm, 一
8公路DS 3 600次／mrn。
( 二) 生产配合比设计阶段
用间歇式拌和机拌和沥青混合料时, 将两次筛分后进人各热料仓的矿料取跳分, 计算矿料的配合比比例, 并用目标配合比设计阶段确定的最佳沥青用量
10．5％进行马歇尔试验; 根据试验结果决定各热料仓的材料比例, 并调整最佳
酿用量, 供拌和机控制室使用, 同时重复调整冷料仓比例以达到供料均衡。用碘式拌和机拌和时, 目标配合比设计就是生产配合比设计。
( 三) 生产配合比验证阶段
生产配合比验证阶段是拌和机按生产配合比及最佳沥青用量。0．3％进行a拌, 并铺筑试验路段。一般见拌和机拌和的沥青混合料样品和沥青路面钻芯w马歇尔试验。若各项马歇尔试验指标均符合规范要求, 则以此时的沥青混合料配合比为标准配合比, 作为控制拌和质量的依据和施工质量检查的标准。
三、 施工
热拌沥青混合料路面采用厂拌法施工, 集料和沥青均在拌和机内进行加热与拌和, 并在热的状态下摊铺碾压成型。施工按下列顺序进行:
( 一) 施工准备
施工前的准备工作主要包括原材料的质量检查。施工机械的选型和配套、 拌和厂选址与备料、 下承层准备、 试验路铺筑等工作。
1．原材料质量检查
沥青、 矿料的质量应符合前述有关的技术要求。
2．施工机械的选型和配套
根据工程量大小、 工期要求、 施工现场条件。工程质量要求按施工机械应互相匹配的原则, 确定合理的机械类型、 数量及组合方式, 使沥青路面的施工连续。均衡, 施工质量高, 经济效益好。施工前应检修各种施工机械, 以便在施工时能正常运行。
3．拌和厂选址与备料
由于拌和机工作时会产生较大的粉尘、 噪声等污染, 再加上拌和厂内的各种油料及沥青为可燃物, 因此拌和厂的设置应符合国家有关环境保护、 消除安全等规定, 一般应设置在空旷、 干燥、 运输条件良好的地方。拌和厂应配备实验室及足够的试验仪器和设备, 并有可靠的电力供应。拌和厂内的沥青应分品种。分标
号密闭贮存。各种矿料应分别堆放, 不得混杂, 矿粉等填料不得受潮。各种集料的贮存量应为日平均用量的5｛A左右, 沥青与矿粉的贮存量应为日平均用量的两倍。
4．试验路铺筑
高速公路和一级公路沥青路面在大面积施工前应铺筑试验路; 其它等级公路在缺乏施工经验或初次使用重要设备时, 也应铺筑试验路段。试验路的长度根据试验目的的确定, 一般在100m－200m以上。热拌沥青混合料路面的试验路铺筑分试拌、 试铺及总结三个部分:
( 1) 经过试拌确定拌和机的上料速度、 拌和数量、 拌和时间及拌和温度等; 验证沥青混合料目标生产配合比, 提出生产用的矿料配合比及沥青用量。
( 2) 经过试铺确定透层沥青的标号和用量、 喷洒方式、 喷洒温度, 确定热拌沥
青混合料的摊铺温度、 摊铺速度、 摊铺宽度、 自动找平方式等操作工艺, 确定碾压
顺序、 碾压温度、 碾压速度及遍数等压实工艺, 确定松铺系数和接缝处理方法等;
建立用钻孔法及核子密度仪法测定密实度的对比关系, 确定粗粒式沥青混凝土
或沥青碎石路面的压实密度, 为大面积路面施工提供标准方法和质量检查标准。
( 3) 确定施工产量及作业段长度, 制定施工进度计划, 全面检查材料质量及
施工质量, 落实施工组织及管理体系、 人员、 通讯联络方式及指挥方式等。
试验路铺筑结束后, 施工单位应就各项试验内容提出试验总结报告, 取得主
管部门的批准后方可用以指导大面积沥青路面的
( 二) 沥青混合料拌和
热拌沥青混合料必须在沥青拌和厂( 场、 站) 采用专用拌和机拌和。
1．拌和设备与拌和流程
拌和机拌和沥青混合料时, 先将矿料粗配、 烘干、 加热、 筛分、 精确计量, 然后
加入矿粉和热沥青, 最后强制拌和成沥青混合料。若拌和设备在拌和过程中骨料烘干与加热为连续进行, 而加入矿粉和沥青后的拌和为间歇( 周期) 式进行, 则这种拌和设备为间歇式拌和机。若矿料烘干、 加热与沥青混合料拌和均为连续进行, 则为连续式拌和机。间歇式拌和机与连续式拌和机的结构如图l－3－3
及图l－3－4所示。间歇式拌和机拌和质量较好, 而连续式拌和机拌和速度较高。当路面材料多来源、 多处供应或质量不稳定时, 不得用连续式拌和机拌和。高速公路和一级公路的沥青混凝土宜采用间歇式拌和机拌和。自动控制、 自动记录的间歇式拌和机在拌和过程中应逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度。
( 2) 拌和要求
拌和时应根据生产配合比进行配料, 严格控制各种材料的用量和拌和温度, 确保沥青混合料的拌和质量。沥青与矿料的加热温度应调节到能使混合料出厂温度符合表l－3－7规定的要求, 超过规定的热温度的沥青混合料已部分老化, 应禁止使用。沥青混合料的拌和时间以混合料拌和均匀、 所有矿料颗粒全部被
均匀裹覆沥青为度, 一般应经过试拌确定。间歇式拌和机每锅拌和时间直为305－505( 其中干拌时间不得少于SS) ; 连续式拌和机的拌和时间由上料速度和温度动态调节。 拌和机拌和的沥青混合料应色泽均匀一致、 无花白料, 无结团成块或严重粗细料离析现象, 不符合要求的混合料应废弃并对拌和工艺进行调整。拌和的沥青混合料不立即使用时, 可存人成品贮料仓, 存放时间以混合料温度符合摊铺要
求为准。施工。
表l－3－7 热拌沥青混合料的施工温度( 1: )
3．沥一浇混合料运输
热拌沥青混合料宜采用吨位较大的自卸汽车运输, 汽车车厢应清扫干净并在内壁涂一薄层油水混合液。从拌和机向运料车上放料时应每放一料斗混合料挪动一下车位, 以减小集料离析现象。运料车应用篷布覆盖以保温、 防雨、 防污染, 夏季运输时间短于0．sh时可不覆盖。混合料运料车的运输能力应比拌和机
拌和或摊铺机摊铺能力略有富余。施工过程中, 摊铺机前方应有运料车在等候卸料。运料车在摊铺机前10－30cm处停住, 不得撞击摊铺机; 卸料时运料车空挡, 靠摊铺机推动前进, 以利于摊铺平整。运到摊铺现场的沥青混合料应符合表1－3－7规定的摊铺温度要求, 已结成团块、 遭雨淋湿的混合料不得使用。
4．沥青混合料摊铺
将混合料摊铺在下承层上是热拌沥青混合料路面施工的关键工序之一。内容包括摊铺前的准备工作、 摊铺机各种参数的选择与调整、 摊铺作业等二作:
( l) 摊铺前的准备工作
摊铺前的准备工作包括下承层准备、 施工测量及摊铺机检查等。摊铺沥青混合料前应按要求在下承层上浇洒透层、 粘层或铺筑下封层。热拌沥青混合料面层下的基层应具有设计规定的强度和适宜的刚度, 有良好的水温稳定胜, 于缩和温缩变形应较小, 表面平整、 密实, 高程及路拱横坡符合设树一要求且与沥青面层结合良好。沥青面层施工前应对其下承层作必要的检测, 若下
承层受到损坏或出现软弹、 松散或表面浮尘时, 应进行维修。下承层表面受到泥土污染时应清理干净。摊铺沥青混合料前应提前进行标高及平面控制等施工测量工作。标高测量的目的是确定下承层表面高程与设计高程相差的确切数值, 以便挂线时纠正为
设计值以保证施工层的厚度; 为便于控制摊铺宽度和方向, 应进行平面测量。在每工作日的开工准备阶段, 应对摊铺机的刮板输送器、 闸门、 螺旋布料器、 同梁。熨平板、 厚度调节器等工作装置和调节机构进行检查, 在确认各种装发及机构处于正常工作状态后才能开始施工, 若存在缺陷和故障时应及时排除;
( 2) 调整、 确定摊铺机的参数
摊铺前应先调整摊铺机的机构参数和运行参数。其中, 机构参数包括熨平板的宽度、 摊铺厚度、 熨平板的拱度、 初始工作迎角度。摊铺机的摊铺带宽度应尽可能达到摊铺机的最大摊铺宽度, 这样可减少摊铺次数和纵向接缝, 提高摊铺质量和摊铺效益。确定摊铺宽度时, 最小摊铺宽度不应小于摊销机的标准摊铺宽度, 并使＿［下摊铺层的纵向接缝错位30Clll以上。摊铺厚度是用两块5－10cm宽的长方木为基准来确定, 方木长度与熨平板纵向尺寸相当, 厚度为摊铺厚度。定位时将熨平板抬起, 方木置于熨平板两端的下面, 然后放下熨平板, 此时熨平板自由落在方木上, 转动厚度调节螺杆, 使之处于微量间隙的中值。摊铺机熨平板的拱度和初始工作迎角根据各机型的操作方法调节, 一般要经过试铺来确定。摊铺机的运行参数为摊铺机作业速度, 合理确定作业速度是提高摊销机生产效率和摊铺质量的有效途径。若摊铺速度过快, 将造成摊铺层松散、 混合料供应困难, 停机待料时, 会在摊铺层表面形成台阶, 影响混合料平整度和压实性; 若摊铺时慢、 时快、 时开、 时停, 会降低混合料平整度和密实度。因此, 应在综合考虑沥青混合料拌和设备的生产能力、 开辆运输能力及其它施工条件的基础上, 以稳定的供料能力保证摊铺机以某一速度连续作业。
( 3) 摊铺作业
首先是对熨平板加热, 以免摊铺层被熨平板上粘附的粒料拉裂而形成沟槽和裂纹, 同时对摊铺层起到熨烫的作用, 使其表面平整无痕。加热温度应适当; 过高的加热温度将导致熨平板变形和加速磨耗, 还会使混合料表面泛出沥青胶浆或形成拉沟。
摊铺沥青路面时, 所用摊铺机应尽量采用具有自动或半自动调整摊铺厚度及自动找平的装置, 有容量足够的受料斗和足够的功率推动运料车, 有可加热的振动熨平板, 摊铺宽度可调节。摊铺时可采用单机作业或两台以上摊铺机成梯形联合作业。梯形作业应注意, 相邻两幅摊铺带应适当重叠, 相邻两台摊铺机相距10－30m, 以免形成冷接缝。摊铺机在开始受料前应在料斗内涂刷防止粘结的柴油, 避免沥青混合料冷却后粘附在料斗上。摊铺机必须缓慢。均匀、 连续不间断地进行摊铺, 摊铺过程中不得随便变换速度或中途停顿。摊铺机螺旋布料器应不停顿地转动, 两侧应保证有不低于布料器高度二／3的混合料, 并保证在摊铺的宽度范围内不出现离析。
摊铺机自动找平时, 表面层宜采用控制厚度的雪撬式进行摊铺, 中。下面层宜采用一侧钢丝绳引导的方式控制高程。经摊铺机初步压实的摊铺层平整度。横坡等应符合设计要求。沥青混合料的松铺系数根据混合料类型、 施工机械等经过试铺试压或根据以往经验确定, 也可参照表1－3－8选用。在沥青混合料摊铺过程中, 局部边缘缺料、 表面明显不平整、 局部混合料明显离析及摊铺机后有明显拖痕时可用人工局部找补或更换混合料, 但不应重复修整。
表1－3－8
沥青混合料松铺系数控制沥青混合料的摊铺温度是确保摊铺质量的关键之一, 摊铺时应根据沥青品种。标号、 稠度、 气温、 摊铺厚度等按表1－3－7选用。高速公路和一级公路M施工气温低于10匕其它等级公路施工气温低于5℃时, 不宜鹏K热拌沥青混, 必须摊铺时, 应提高沥青混合料拌和温度, 并符合表1－3－7规定的低温侧要求。运料车必须覆盖以保温, 尽可能采用高密度摊铺机摊铺并在熨平板胞摊铺后紧接着碾压, 缩短碾压长度。
5．沥青混合料的压实
压实的目的是提高沥青混合料的密实度, 从而提高沥青路面的强度、 高温抗撤能力及抗疲劳特性等路用性能, 是形成高质量沥青混凝土路面的又一关键民碾压工作包括碾压机械的选型与组合, 碾压温度、 碾压速度的控制, 碾压
遍数、 碾压方式及压实质量检查等。
( 1) 碾压机械的选型与组合
沥青路面压实机械分静载光轮压路机。轮胎压路机和振动压路机。静载光轮压路机分双轮式和三轮式, 常有的有6－st双轮钢筒压路机、 8－12t或12－15t三轮钢筒压路机等。静载光轮压路机的工作质量较小, 常见于政压作滁碾压轮迹。轮胎压路机安装的光面橡胶碾压轮具有改变压力的性能, 一般为5－11个, 加质量5－25 t, 主要用于接缝和坡道的预压、 消除裂纹＼压实薄沥青层。振动压路机多为自行式, 前面为钢质振动轮, 后面有两个橡胶驱动轮／L作质量随机动频率和振幅的增大而增大, 可作为主要的压实机械。为了达到最佳压实效果, 一般采用静载光轮压路机与轮胎压路机或静技人轮压路机与振动压路机组合的方式进行碾压。
( 2) 碾压作业
压实分行压、 更足、 并压三个阶段进行。何压船合时是密平。稳定混合料, 为复压创造条件。初压是压实沥青混合料的基础, 一般采用轻型钢筒压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压两遍, 其线压力不宜小于358／cm。应在沥青混合料摊铺后温度较高时进行初压, 压实温度应根据沥青稠度; 压路机类型汽温、 摊铺层厚度、 混合料类型经试铺试压确定, 并符合表l－3－7规定的碾压温度要求。碾压时必须将驱动轮朝向摊铺机, 以免使温度较高的摊铺层产生推移和裂缝。压路机应从路面两侧向中间碾压, 相邻碾压轮迹重叠1／3－1o轮宽, 最后碾压中心部分, 压完全幅为一遍。初压后应检查平整度、 路拱并对出现缺陷的部位作适当修整。复压的目的是使混合料密实、 稳定。成型, 是使混合料的密实度达到要求的关键。初压后紧接着进行复压, 一般采用重型压路机, 碾压温度符合表l－3－7的规定, 碾压遍数经试压确定, 并不少于4－6遍, 达到要求的压实度为止。用于复压的轮胎式压路机的压实质量应不小于15t, 用于碾压较厚的沥青混合料114, 总质量应不小于 22t, 轮胎充气压力不小于 0．SMPa, 相邻轮带重叠 1／3－l／2的轮宽。当采用三轮钢筒压路机时, 总质量不应低于15t。当采用振动压路机时, 应根据混合料种类、 温度和厚度选择振动压路机的类型, 振动频率取35－50th, 振幅取0．3－0．smm, 碾压层较厚时选用较大的振幅和频率, 碾压时相邻轮带重叠20cm宽。
终压的目的是消除碾压轮产生的轮迹, 最后形成平整的路面。终压应紧接在复压后用6－st的振动压路机( 关闭振动装置) 进行, 碾压不少于两遍, 直至无轮迹为止, 终压温度应符合表l－3－7的要求。
碾压过程中有沥青混合料粘附于碾压轮时, 可间歇向碾压轮洒少量水。压路机不得在新摊铺的混合料上转向、 调头、 左右移动位置或突然刹车。对压路机无法压实的桥面、 挡土墙等构造物接头处、 拐变死角、 加宽部分等局部路面, 应采用振动夯板夯实。雨水井、 检查井等设施的边缘应用人工夯锤、 热烙铁补充压实。压路机的碾压路线及碾压方向不应突然改变以防止混合料产生推移, 压路机启动、 停止必须缓慢进行。压实后的沥青路面在冷却前, 任何机械不得在其上停放或行驶, 并防止矿料。油料等杂物的污染。沥青路面冷却后方可开放交通。
6．接缝 施工过程中应尽可能避免出现接缝, 不可避免时作成垂直接缝, 并经过碾压眼消除接缝痕迹, 提高接缝处沥青路面的传荷能力。对接缝进行处理时, 压实度序为先压横缝, 后压纵缝。横向接缝可用小型压路机横向碾压, 碾压时使压规轮宽的 10－20cm置于新铺的沥青混合料上, 然后边碾压边移动直至整个碾跳进人新铺混合料层上。对于热料与冷料相接的纵缝, 压路机可置于热沥青能料上振动压实, 将热混合料挤压人相邻的冷结合边内, 从而产生较高的密实民也能够在碾压开始时, 将碾压轮宽的10－20cm置于热料层上, 压路机其余部起于冷却层上进行碾压, 效果也较好。对于热料层相邻的纵缝, 应先压实距接物20cm以外的地方, 最后压实中间剩下的一条窄混合料层, 这样可获得良好的结合。
四、 沥青玛蹄脂碎石路面施工
随着交通量特别是重载车辆的不断增加, 车辆对路面的要求越来越高, 但沥青路面的高温稳定性能、 低温抗裂及耐久性( 抗疲劳、 水稳定性和抗老化) 等路用残B在要求上往往是互相矛盾或相互制约的。为提高路面的高温抗车辙能力, g尽量采用粗级配, 增大集料粒径, 减小用油量, 但这样的混合料低温劲度大, 发脆, 很容易开裂, 耐疲劳性能差, 不耐久。如为提高低温抗裂性能, 则希望使用针入度较大, 用量较多的沥青, 且用较细的混合料, 但在夏季容易出现软化、 泛油和车辙等现象。如欲提高表面粗糙度, 宜采用抗滑性能好的开级配或半开级配沥青混合料, 因空隙率较大, 其耐久性又将受到影响。采用SMA新型结构或再加上改性沥青新材料, 并根据当地的气候条件及交通情况进行沥青混合料的配合比设计, 即能兼顾上述相互矛盾的要求, 为我们提＆一条提高沥青路面各种使用性能的有效途径。
中国首次采用SMA结构的是1993年竣工的北京首都机场高速公路, 之后, 各地陆续铺筑一些实例工程, 从工程的使用情况看, 各种性能良好, 沥青混合料的感温性减小, 其高温稳定性、 低温抗裂性及水稳定性都有显著改进, 而且表面有良好的抗滑性能, 从而可全面提高沥青路面的使用服务性能, 延长使用寿使, 处理减少使用过程中的养护维修费用。
随着对改性沥青SMA这种新路面结构更深人的认识, 预计将会在更多的地区得到重视和应用。但因改性沥青和SMA结构在中国乃至世界上都还属新技术, 其评价指标尚无成熟的标准和规范, 如何结合国情和经济实力, 特别是影响与中国施工机械的实际情况及施工水平相结合等问题需进行深入研究才能逐步推广应用。
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