某公路沥青混凝土下面层试验段施工方案.docx

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某公路沥青混凝土下面层试验段施工方案

沥青混凝土下面层试验段施工方案

一、编制依据

1、《沥青路面施工图设计文件》。

2、《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)

3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)

4、我单位现有技术力量、队伍素质、机械设备、财务实力等生产能力及多年来类似工程施工中积累的施工经验。

二、试验路目的

(1)确定适宜的施工机械类型、数量,劳动力组合方式。

(2)通过试拌确定拌和机的操作工艺,考察计算机的打印装置的可信度。

(3)通过试拌确定拌和机的上料速度、拌和数量、拌和时间、生产能力、拌和温度等,检测拌和机的各控制系统是否有效运转,验证沥青混合料的配合比设计,提出生产用的标准配合比和最佳沥青用量。

(4)通过试铺确定摊铺的操作方式、摊铺速度,初步振捣夯实的方法和强度等。

(5)通过试铺,确定压实机具组合、压实工艺、碾压速度、松铺系数等。

(6)确定施工缝的处理方法。

(7)确定单位工作量与工作效率,修订施工组织计划。

(8)全面检查材料及施工工艺质量是否符合要求。

(9)检查施工组织中质量保证体系、安全保证体系、环境保证体系等的运行情况,检查各种资源的配置及有效性情况。

(10)通过检测,获得试验段所需要的各项指标及参数。

三、试验路段概况

试验路段选在K67+450—K67+850下行道(西半幅),全长400m,距离拌和站约8km。

沥青下面层设计为粗粒式沥青砼(AC-25),厚度8cm,宽度11.35m,采用集中厂拌,机械摊铺,半幅一次摊铺完成。

下承层为100米水稳基层,300米水泥混凝土面板碎石化后结构层,中央分隔带新泽西护栏和路肩已完成。

经检测,下承层各项指标均符合规范要求。

施工路段为全部封闭施工状态,沥青混合料摊铺方向为:

由南向北。

四、人员组织

1、管理人员

2、测量、检测、试验人员

五、材料准备

1、粗集料:

选用石料厂生产的四种规格集料,其规格粒组分别为16-31.5mm、5-16mm、3-5mm。

下面层所用集料采用反击式破碎机加工成具有良好的颗粒形状,具有足够的强度和耐磨性,石质坚硬、清洁、干燥,近立方体颗粒,表面粗糙。

沥青混合料用粗集料各项技术指标

检验项目

技术要求

检验项目

技术要求

石料压碎值(%)

≤26

坚固性(%)

≮12

洛杉矶磨耗损失(%)

≤28

针片状颗粒含量(%)

≤18

表观相对密度(t/m3)

≥2.60

水洗法<0.075mm颗粒含量(%)分级控制

≤1

吸水率(%)

≤2.0

软石含量(%)

≤3.0

对沥青的粘附性

≮4级

2、细集料

细集料即≤2.36mm的集料,由石灰岩碎石经二次加工而成,细集料应保证坚硬、洁净、干燥、无杂质、级配适当。

项目部试验室每天上午、下午各检查一次,重点检测0.075筛孔通过量,严格控制在10%以下。

沥青混合料用细集料质量技术要求

检验项目

单位

技术要求

表观相对密度

≮2.50

坚固性(>0.3mm部分)

%

≮12

含泥量(<0.075mm)

%

≯3

砂当量

%

≮65

亚甲蓝值

g/kg

≯25

棱角性(流动时间)

s

≮30

3、填料

选用石灰岩中的碱性石料经磨细得到的矿粉,要求洁净干燥并检验其密度、含水量、粒度、亲水系数及塑性指数等指标。

矿粉应由专业厂家生产,严禁采用拌和站除尘回收的矿粉代替使用,严禁使用水泥及水泥厂烟囱回收的粉尘替代矿粉。

沥青混合料用填料质量技术要求

检验项目

单位

技术要求

表观密度

t/m3

≮2.50

含水量

%

≯1

粒度范围<0.6mm

%

100

<0.15mm

%

90-100

<0.075mm

%

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

4、沥青

采用业主直供的新加坡产优质道路石油A级70号沥青。

对于进场的沥青必须进行检测,项目部试验室配备性能良好的整套检验设备,按批次、数量取样抽检、试验,试验检测项目包括沥青的延度、针入度、软化点等技术指标。

道路石油沥青质量技术要求

试验项目

技术要求

针入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)

60-80

针入度指数PI

-1.5—+1.0

软化点(TR&B)(℃)

≥46

60℃动力粘度(Pa.s)

≥180

延度10℃5cm/min(cm)

≥15

延度15℃5cm/min(cm)

≥100

含腊量(蒸馏法)(%)

≤2.2

闪点(℃)

≥260

溶解度(%)

≥99.5

密度(15℃,g/cm3)

实测记录

TFOT老化试验后质量变化(%)

≤±0.8

残留针入度比(25℃)(%)

≥61

残留延度(10℃)(cm)

≥6

残留延度(15℃)(cm)

≥15

5、目标配合比:

粗粒式沥青混凝土(AC-25)设计配合比已报批,各种材料组成为:

材料名称

1#料(16-31.5)

2#料(5-16)

3#料(3-5)

4#料(0-3)

矿粉

沥青

掺量

36%

28%

4%

30%

2%

3.9%

六、主要机械设备

序号

名称

单位

型号

规格

数量

1

沥青混凝土拌和站

安迈UC320型

320t/h

1

2

装载机

ZL50

5t

5

3

自卸车

解放151

20t

20

4

摊铺机

DYNAPAC

7.5m

2

5

双钢轮压路机

DD130

13t

3

6

双钢轮压路机

DD110

11t

1

7

轮胎压路机

XP260

26t

3

8

洒水车

解放

6000L

2

9

吹风机

7.5kw

1

10

森林灭火器

2

七、主要测量、试验仪器设备

1、试验设备

名称

数量

针入度仪

1台

延度仪

1台

软化点

1台

沥青混合料马歇尔试验仪

1台

马歇尔试件击实仪

1台

脱模器

1台

沥青混合料离心抽提仪

1台

恒温水浴

1台

低温环境箱

1台

车撤试验机

1台

轮碾成型机

1台

渗水仪

1台

路面取芯机

1台

插入式温度计

4台

标准筛

2套

2、测量设备

名称

数量

名称

数量

自动安平水准仪

2台

钢尺

2把

拓普康全站仪

1台

三米直尺

1把

八、主要技术参数

1、压实厚度:

8cm;

2、摊铺宽度:

11.35m;

3、横坡:

2%;

4、油石比:

3.9%;

5、沥青混合料标准密度为2.511g/cm3,最大理论密度为2.618g/cm3;

6、压实度标准:

试验室标准密度的≥98%以上,最大理论密度的93~97%;

7、马歇尔稳定度:

≥8KN;

九、施工方案与施工工艺

试验路施工由项目经理全面组织协调,项目总工负责施工技术工作,项目副经理负责施工组织协调,各专业工程师各负其责,各岗位人员密切配合。

(一)施工准备

1、机械设备

(1)拌和设备

a、本项目部采用安迈UC320间歇式沥青拌和楼一座,产量320t/h。

该设备的全部生产过程均采用全自动电脑控制,配有200吨的保温成品储料仓和二次除尘设备,具备逐盘打印材料用量和每盘混合料产量的功能。

b、拌和设备的生产能力和摊铺机进度相匹配,在安装完成后按批准的配合比进行试拌调试,直到集料级配的偏差值符合下表所示的要求。

c、我部投入的拌和设备具有500T的沥青贮存能力(散装沥青),沥青材料采用导热油加温。

d、计量装置由计量部门进行检验和核正准确。

(2)运输车辆

a、我部采用有紧密、清洁、光滑的金属底板的载重为20吨自卸翻斗车辆运送混合料。

为防止混合料粘在底板上,底板上涂有一层薄油水,且不得有余液积聚在车箱底部。

为了防止尘埃污染和热量过分损失,运输车辆备有覆盖设备,并有专人覆盖,以免在行驶中吹落。

车厢四角密封坚固。

b、沥青混和料运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余,施工过程中摊铺机前方应有料车处于等待卸料状态,为此,我部投入20辆大型自卸车,确保摊铺的连续性。

(3)摊铺设备

a、我部使用DYNAPACF141C型摊铺机,具有自动找平功能,具有振捣夯击功能,且精度高,能够铺出高质量的沥青面层。

熨平板可以自动加热,能按照规定的典型横断面和图纸所示的厚度在车道宽度内摊铺。

b、摊铺机双侧装有传感器,可通过基准线和基准点控制标高和平整度,使摊铺机能铺筑出理想的纵横坡度。

c、横坡控制器能让熨平板保持理想的坡度,精度在±0.1%范围内。

(4)压实设备

我部拟投入DD-130双钢轮压路机3台,DD-110双钢轮压路机1台,XP260轮胎式压路机3台。

2、下承层处理

(1)沥青下面层施工前要检查透层的完整性及与基层表面的粘结性。

对局部基层外露和透层两侧宽度不足部分应按透层施工要求进行补洒;对已成型的透层,用硬物刺破后检验其与基层表面的粘结程度,以不能整层被撕开为合格。

以上检验必须经监理工程师批准。

(2)必须安排人员将透层上多余的石屑及杂物清除干净,灰尘应使用森林灭火器吹干净,污染严重路段应用洒水车配高压水枪冲洗。

(3)中央护栏处均匀地涂上粘层沥青,然后才能紧靠着这些接触面摊铺沥青混合料。

(二)沥青混合料拌和

1、作业前的准备工作

a、试验室检查集料的级配,提供施工配合比。

b、现场试验人员及时检查各种材料的规格及技术指标、堆放情况是否符合要求。

c、对拌和机的冷料仓进行流量标定,对热料仓进行称重标定、各粒径集料的筛分检验,以及对拌和仓混合料的筛分检验。

2、拌和机在拌和前空机运行3-5分钟,检查各部运行是否良好。

3、沥青混合料温度控制应满足下表要求

项目

温度(0C)

沥青加热温度

155-165

集料加热温度

165-195

沥青混合料出料温度

155-175

混合料废弃温度

高于190

运输到现场温度

不低于150

混合料摊铺温度

不低于145

开始碾压混合料内部温度

不低于135

碾压终了表面温度

钢轮压路机不低于70

轮胎压路机不低于70

开放交通路表温度

不高于50

4、拌和机控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。

5、拌和时间由试拌确定,以混合料拌和均匀、所有矿料颗料全部裹覆沥青结合料为度,间歇式拌和机每锅盘拌和时间宜为45s以上(其中干拌时间不得小于5-10s)。

6、要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。

如混合料有无花白、冒烟和离析现象。

如确认是质量问题,应作废料处理。

7、拌和机每天上午、下午各取一组热仓筛分、混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验,检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。

油石比与设计值的允许误差:

-0.1%~+0.2%;

矿料级配与生产设计标准级配的允许误差:

0.075mm±2%;

≤2.36mm±3%;

≥4.75mm±4%;

8、每天施工结束后,用拌和机打印的各料数量进行总量控制:

以各仓用量及各仓筛分结果,在线抽查矿料级配;

计算平均施工级配和油石比,与设计结果进行比较;

以每天产量计算平均厚度,与路面设计厚度比较。

9、注意事项

a、拌和机的标定:

拌和站已经通过滁州技术监督局标定,在施工过程中要定期进行自校,发现级配、用油量异常时应停止拌和查找原因。

b、矿料加热温度和沥青加热温度决定沥青混合料出厂温度,混合料出厂温度决定沥青混合料运到施工现场的温度、摊铺碾压温度。

因此控制好混合料出厂温度非常重要。

每车混合料在出厂时均应检测温度,凡不符合要求的混合料不得出厂。

c、混合料的均匀性应逐车检测,若出现花白料、应废弃并停机分析原因。

(三)运输

1、准备工作

a、运输队长及时同前场工区长联系卸料地点,根据施工量的大小、运距的长短,安排运输车辆的数量、行车顺序、行车路线。

沥青混合料的运输车的运量应根据拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应多于五辆运输车等候卸料。

b、运输车每次使用前后必须清扫干净,为了防止沥青混合料与车厢板粘结,在车厢两侧挡板及其底板处涂刷一薄层油水混合液,但不得有余液集聚在车厢底部。

2、装料

a、运输车辆按顺序依次排对,等待装料。

b、驾驶员将空车辆开到料斗下停放,等待装料。

装料应分三次,分别装在车厢的前、后、中部,并保持装料高度大致相同,减小混合料的离析。

c、驾驶员收到发料员的发料单,并接到控制室发出的发车鸣笛后方可驶出。

d、运输车设置厚帆布篷覆盖以保温、防尘,卸料过程中继续覆盖直到卸料结束取走篷布。

在覆盖帆布篷的同时,试验人员使用数字显示插入式温度计测量混合料出场温度,插入深度要大于150mm。

在运输车侧面中部设专用检测孔,孔口距车厢底面约300mm。

对于温度值超出规定范围的,应予以废除处理。

3、行驶

a、行驶中应随时观察周围环境,对弯道、上下坡处应减速行驶,减少混合料的离析。

b、行驶中通过已完成的铺筑层时,应分散汽车对铺筑层的压力,均匀地在整个表面上通过,速度控制在30km/h以内,以减少不均匀碾压或车辙。

4、卸料

a、卸料车辆要听从指挥人员统一安排,有序卸料,不得乱停乱放,车辆卸料后,要立即开走,以免影响其它车辆卸料。

b、卸料车辆靠近摊铺机时缓慢倒车,在摊铺机前10-30cm处停止,不得碰撞摊铺机,然后缓慢将混合料一次卸入摊铺机料。

卸料时应挂空挡,由摊铺机推动前移,开始摊铺时等候的运料车不宜少于5辆。

c、沥青混合料运输到现场的温度不低于150℃。

否则不能使用到工程中。

5、注意事项

a、运输车辆在卸料过程中应保证摊铺机的连续摊铺,避免造成摊铺机作业过程中出现中断现象。

b、卸料时严禁运输车辆冲撞摊铺机。

c、运输车辆轮胎应保持清洁干净,避免造成层间污染。

(四)摊铺

1、摊铺前的准备工作:

a、清理下承层:

摊铺组应组织人员提前清理下承层,对拟施工路段清扫干净,清除各类杂物及散落材料,对局部损坏或变形处清除干净,在摊铺上一层时用上一层的摊铺材料填充、压实。

b、测量放线:

由于是在老路上加铺,沥青混凝土下面层主要以厚度作为控制指标,采用非接触式红外线平衡梁控制下面层的厚度和平整度。

c、检查摊铺机各部位是否处于正常状态,所有安全防护设施配备齐全。

2、摊铺

a、采用两台进口DYNAPACF141C摊铺机组成梯队联合摊铺,纵向接缝为热接缝。

两台摊铺机前后相距10~20m,混合料重叠5~10cm。

b、摊铺机就位:

按摊铺宽度及松铺厚度,垫上厚10cm,宽20-30cm的木板,放下熨平板,调整熨平板仰角,连结固定,安装电脑感器于两侧的钢丝绳上。

摊铺机开工前应提前0.5-1h预热熨平板不低于100℃,

c、设专人检测沥青混和料,每车应测量到场温度,对低于150℃的要做为废料处理。

d、指挥自卸汽车往摊铺机料斗卸料,保证摊铺机不缺料。

摊铺速度暂定1.5m/min,夯锤频率60HZ。

根据以往类似施工情况及施工经验,暂定下面层施工的松铺系数为1.25、松铺厚度为10cm,在施工过程中及时测量第一个压实段的实际松铺系数,及时调整松铺厚度,以保证压实后的厚度达到8cm。

松铺系数的确定:

全段每10m一个断面,每个断面设三个测点,分别距中桩1m,5m,10m。

每个测点分别测量摊铺前、摊铺后、压实后的高程,得出每个测点的松铺系数,将各测点的松铺系数取平均值,得出各段的松铺系数。

e、摊铺机提前10分钟空转预热,摊铺时待螺旋输送器横向送料槽中贮备的混合料达到输送轴高度2/3时,缓慢、匀速、连续不断地进行摊铺作业。

在摊铺过程中,不得随意变换摊铺速度或中途停顿,保证沥青混合料最低摊铺温度不低于155℃。

f、当摊铺机摊铺5-10m时,用钢钎检测摊铺厚度,发现问题,及时调整摊铺机熨平板高度后再继续摊铺。

g、混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。

一般不用人工整修,只有在特殊情况下,如局部离析,需在现场主管人员指导下,允许人工找补或更换混合料,缺陷严重时应予以铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。

3、注意事项

a、在摊铺开始前,拌和站开始拌和的头两车料应在摊铺开始的第三车料摊铺。

b、积极采取相应措施,尽量做到摊铺机不收斗拢料,以减小下面层的离析。

c、摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压成型的混合料。

遭受雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺。

d、保证充分供料,摊铺机连续、均匀地摊铺,避免间歇和停顿。

(五)碾压

1、碾压机械组合

采用双钢轮振动压路机+胶轮压路机的机械组合形式,用三台振动式压路机、三台胶轮压路机及时跟进压实。

拟定二种压实程序,压实顺序是“静压(振动)—振动—轮胎—静压”,两种压实程序分别为:

第一种碾压程序为:

初压:

钢轮压路机前进静压,返回弱振一遍;

复压:

钢轮压路机弱振碾压一遍,;

轮胎压路机搓揉碾压三至五遍;

终压:

钢轮压路机静压收光一至二遍,直到消除轮迹。

第二种碾压程序为:

初压:

钢轮压路机静压一遍,返回弱振一遍;

复压:

钢轮压路机弱振碾压二遍;

轮胎压路机搓揉碾压三至四遍;

终压:

钢轮压路机静压收光一至二遍,直到消除轮迹。

2、碾压工艺要求

a、在混合料完成摊铺和找平后应立即对路面进行检查,对不规则之处及时用人工进行调整,当摊铺机摊铺30-60m后,开始压实。

压实工作应按试验路段确定的压实设备的组合及程序进行,以提高、满足压实度和平整度的要求。

b、压实分初压、复压和终压三个阶段。

压路机以缓慢而均匀速度碾压,碾压时,相邻碾压带重叠1/3-1/2的碾压轮宽度,压路机速度应符合下表的规定。

压路机碾压速度(km/h)

碾压阶段

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

2-3

4

3-5

6

3-6

6

轮胎压路机

2-3

4

3-5

6

4-6

8

为避免碾压时混合料推挤产生拥包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机,从外侧向中心碾压,在超高段则由低向高碾压,在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。

碾压路线及碾压方向不能突然改变,压路机起动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。

c、初压:

初压应在混合料不产生严重推移和裂缝的前提下,初压、复压、终压都应在尽可能高的温度下进行。

初压应在紧跟摊铺机后碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实。

初压时采用钢轮压路机静压,相邻碾压带应重叠1/3-1/2轮宽,从外侧向中心碾压,最后碾压路中心部分,压完全幅往返为一遍。

当边缘无支挡时,用耙子将边缘的混合料稍稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘10cm以上碾压。

也可以在边缘先空出宽30-40cm,待压完第一遍后,将压路机大部分重量位于已压实过的混合料面上再压边缘,以减少向外推移。

d、复压:

复压采用轮胎压路机和钢轮压路机组合碾压,其压实程序分二种。

重型轮胎压路机进行搓揉碾压以增加密水性,其总重量不低于26t,轮胎充气压力不小于0.6MPa,相邻碾压带重叠宽度为10-20cm。

碾压遍数应经试压确定,不宜少于3遍,达到要求的压实度,并无显著轮迹。

钢轮压路机振动碾压,相邻碾压带应重叠1/3-1/2的碾压轮宽度,振动压路机倒车时应先停止振动,并在向另一方向运动后再开始振动,以避免混合料形成鼓包。

e、终压:

终压紧接在复压后进行,终压应采用钢轮压路机静压,消除轮迹(终压温度满足规范要求)。

3、注意事项:

a、压路机不得在未碾压成型或未冷却的路段上转向、调头或停车等侯。

压路机启动停止应低速缓慢进行,振动压路机在已成型的路面行使时应关闭振动。

b、压路机不得停留在温度较高的已经压过的混合料上,同时,应采取有效措施,防止油料、润滑脂、汽油或其它有机杂质在压路机操作或停放期间洒落在路面上。

c、要对初压、复压、终压段落设置明显的标志,便于压路机操作手辨认。

对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度设专人管理、检查,使面层做到既不漏压也不超压。

d、应向压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水溶液,喷洒应呈雾状,数量以不粘轮为度。

(六)施工接缝的处理

1、纵向接缝部位施工

摊铺时采用梯队作业的纵向接缝(热接缝)采用斜接缝,施工时应将已铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,并有5-10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝的形式在最后作跨缝碾压以消除缝迹,上下层纵缝应错开15cm以上。

2、横缝接缝部位施工

横缝是每日沥青路面施工的工作缝,其施工质量是保证路面整体平顺性的重要一环,相邻两层的横向接缝应错位1m以上。

下面层横缝采用自然碾压的斜接缝施工,斜接缝的搭接长度宜为40-80cm。

铺筑接缝时,接缝处必须涂刷少量沥青,在已压实部分上面铺设一薄层混合料。

在摊铺新料前用熨平板或喷灯将原端部部分熨热软化,然后紧贴先前施工断面加铺混合料,混合料中的粗集料颗粒应予以剔除,并补上细料,搭接平整,充分压实。

横向接缝碾压采用双钢轮压路机由路面两侧向中心进行斜向碾压,随时用三米直尺测量平整度,并用筛出的沥青砼细料人工找补,碾压至接缝平顺,再改为纵向碾压。

(七)开放交通

热拌沥青混合料应待摊铺层温度完全自然冷却混合料表面温度低于50℃后,方可开放交通。

(八)施工工艺流程(见下图)

 

 

十、质量管理

(一)原材料的质量检查

包括沥青、粗集料、细集料、填料。

(二)混合料的质量检查

1、油石比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、残留稳定度;

2、混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度;

3、混合料拌和均匀性。

(三)下面层质量检查

厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、渗水系数、横向偏位;

以上检查项目、检查方法、检查频率和质量要求如下表所示。

(四)压实度指标:

采用双控指标,要求马歇尔标准密度的压实度不小于98%,最大理论密度的压实度控制在93%—97%,面层空隙率应控制在3%—8%范围内。

(五)离析:

离析包括沥青混合料的温度离析和沥青混合料的级配离析,离析的控制方法如下:

a、施工过程中采用红外温度探测器直接测定温度离析的程度,当温差在10—16℃范围内属于轻度离析;温差在17—21℃范围内属

于中度离析;温差超过21℃的区域属于重度离析。

本项目规定检测的温差不应超过20℃。

b、核子密度仪检测的密度差不应超过0.075g/cm3(大体上相当于空隙率相差3%)。

c、以没有发生离析区域的构造深度为1,求取其他区域的构造深度与其比值,构造深度比在0.75-1.15范围内基本上没有离析;比值在1.16-1.56范围内属于轻度离析;比值在1.57-2.09范围内的属于中等程度离析;比值大于2.09的属于严重离析。

本项目的比值不应超过1.5。

d、测定试验段的渗水系数,经过论证后确定离析技术指标。

 

热拌沥青混合料的频度和质量要求

项目

检查频度及单点检验评价方

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