ATB25施工工法.docx
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ATB25施工工法
高速公路路面ATB-25柔性基层施工工法
中铁五局集团第二工程有限责任公司
一、前言
随着我国高速公路的快速发展，设计理念的不断地提高，近年来，越来越多的高速公路的基层设计在原来水泥稳定碎石半刚性基层基础上，增加了厚度为8~15cm不等的沥青碎石柔性基层，以提高行车的舒适感。
沥青稳定碎石属于粘弹性材料，韧性强，有一定的自愈能力，对反射裂缝有较好的抑制。
其中ATB型沥青稳定碎石是常用的一种。
由中铁五局二公司施工的河北省涿州（京翼界）至石家庄公路改扩建工程，采用了ATB-25沥青稳定碎石施工工法。
并取得了较好的质量和经济效益，经总结形成本工法。
二、工法特点
ATB沥青稳定碎石混合料，具备较强的抗剪、抗弯拉强度与耐疲劳特性，不易产生温缩和干缩开裂，可以有效的减少路面结构层中的应力集中现象，大大的效延缓基层裂缝引起的反射裂缝，而且柔性基层与面层材料结构相似，可以与沥青混凝土粘结牢固，并且模量接近，路面结构的受力、变形更为协调，进而延长路面的使用寿命，提高社会经济效益。
三、工艺原理
该混合料综合了ACI型和ACII型的优点而形成的级配，既有ACII型的粗集料含量，又适当的采用了ACI型较多的细集料用量，是两种级配类型结合而成的一种新型级配，根据实测数据表明其稳定度很高（一般大于3000次/mm），渗水系数很小（一般小于200ml/min），具备良好的高温抗车辙能力及抗水损坏能力。
四、施工准备
4.1人员配置
主要施工技术人员配置
岗位
人数
主要负责事项
施工负责人
1
负责施工全面工作，包括控制进度、质量、人员
技术员
1
全面负责现场技术工作，配合质检人员进行现场质量控制及内业资料全面工作
现场负责人
1
现场机械调度、施工安排及报验
质检员
1
全面负责现场施工的质量检查、监督、验收及监理报验工作
测量员
2
控制高程及厚度
试验员
2
检测压实度等试验工作
安全员
1
负责现场安全文明施工
机械操作员
21
施工机械操作
普通工人
16
负责现场划线、打钢钎、辅助摊铺等零散工作
4.2机械设备配备
主要机械设备配置
序号
机械名称及型号
数量
备注
1
锡通4000型沥青拌合楼
1座
2
运输车辆
20辆
3
装载机
5台
4
福格勒2100-2型沥青摊铺机
1台
5
福格勒1900-3型沥青摊铺机
1台
6
柳工30t胶轮压路机
1台
7
卡特13t双钢轮振动压路机
3台
8
智能型沥青碎石同步封层车
1台
9
试验、测量仪器
满足现场检测需要
已标定完毕
4.3材料准备
1）严把原材料准入关，坚决杜绝不合格原材料进场。
原材料进场需严格按照规定的频率进行质量检验。
材料堆放场地应平整无杂物，场地严格按照标准化要求硬化处理，排水系统完善。
2）各种集料分级堆放，料墙坚固，符合场地标准化建设要求，料墙高度满足集料堆码要求，严防窜料现象发生。
3）集料严格堆放成梯形断面，上顶面应平整，并进行覆盖。
4）根据要求，沥青稳定碎石用集料分为5个粒级，0~2.36mm、2.36~4.75mm、4.75~9.5mm、9.5~19mm、19~31.5mm，进场集料要规格，并检测合格。
5）粗集料应洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体，且无风化、无杂质，并有足够的强度、耐磨耗性的石灰岩，采用二次反击式或锤式破碎机加工。
粗集料质量技术要求
指标
单位
高速公路
试验方法
柔性基层
石料压碎值，不大于
%
25
T0316
洛杉机磨耗损失，不大于
%
25
T0317
表观相对密度，不小于
－
2.50
T0304
吸水率
%
0.3~1.6
T0304
与沥青黏附性，不小于
级
4
T0616
坚固性，不大于
%
3
T0314
针片状颗粒含量（混合料），不大于
其中：
粒径大于9.5mm，不大于
粒径小于9.5mm，不大于
%
15
12
18
T0312
水洗法＜0.075mm颗粒含量，
不大于
%
0.5
T0310
软石含量，不大于
%
2
T0320
6）细集料选用机制砂，杜绝使用天然砂。
机制砂级配要求
规格
公称粒径（mm）
水洗法通过各种是筛孔的质量百分率（%）
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
S16
0-3
-
100
80-100
50-80
25-60
8-45
2-25
0-15
机制砂质量技术要求
指标
单 位
技术要求
试验方法
表观密度，不小于
t/m3
2.70
T0328
坚固性（＞0.3mm部分），不大于
%
5
T0340
砂当量，不小于
%
70
T0334
亚甲蓝值，不大于
g/kg
2.5
T0349
棱角性（流动时间），不小于
s
30
T0345
压碎值
%
＜35
T0316
＜0.075mm粉料的塑性指数
—
＜4
T0354
7）填料采用矿粉，矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料，采用球磨机加工经磨细得到的矿粉
矿粉质量技术要求
项目
单位
技术要求
试验方法
表观密度，不小于
t/m3
2.70
T0345
含水量，不大于
%
1
T0103烘干法
粒度范围
＜0.6mm
＜0.15mm
＜0.075mm
%
100
90~100
70~95
T0351
外观
－
无团粒结块
－
亲水系数
－
≤0.8
T0353
塑性指数
－
＜4
T0354
加热安定性
－
实测记录
T0355
8）普通沥青采用道路石油沥青A-70#。
A-70#道路石油沥青技术要求
指标
单位
技术要求
试验方法
70#
针入度
0.1mm
60~80
JTGE20-2011T0604
针入度指数PI
—
实测
JTGE20-2011T0604
60℃动力粘度
Pa·s
≥180
JTGE20-2011T0620
15℃延度
cm
≥100
JTGE20-2011T0605
10℃延度
cm
≥20
JTGE20-2011T0605
软化点
℃
≥46
JTGE20-2011T0606
闪点（COC）
℃
≥260
JTGE20-2011T0611
含蜡量（蒸馏法）
%
≤2.2
JTGE20-2011T0615
密度（15℃）
g/cm3
实测记录
JTGE20-2011T0603
溶解度
%
≥99.5
JTGE20-2011T0607
TFOT（或RTFOT）后
质量变化
%
±0.3
JTGE20-2011T0610
针入度比
%
≥61
JTGE20-2011T0604
15℃延度
cm
≥15
JTGE20-2011T0605
10℃延度
cm
≥6
JTGE20-2011T0605
4.4配合比设计
配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段，配合比采用GTM设计方法，并用马歇尔试验方法进行验证，并且找出密度的相关系数，以便施工过程控制，采用GTM试验方法设计的沥青混合料，在配合比设计基础上进行各种使用性能的检验。
不符合要求的沥青混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。
4.4.1矿料级配
层位
通过下列方筛孔（mm）的质量百分率（%）
31.5
26.5
19.0
16.0
13.2
9.50
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
基层
100
90~
100
60~
80
48~
68
42~
62
32~
52
20~
40
15~
32
10~
25
8~
18
5~
14
3~
10
2~
6
注：
4.75mm筛孔的通过率控制在30%~35%
4.4.2目标配合比设计
ATB-25配合比采用GTM设计方法，并用马歇尔试验方法进行验证，并且找出密度的相关系数，以便施工过程控制。
混合料的技术标准应满足河北省地方标准《旋转压实剪切实验法（GTM）沥青混合料设计与施工技术规范》（DB13/T978-2008）及《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）表5.33.2的规定。
1）采用GRM法进行配合比设计，设计压强采用0.7MPa。
2）GTM设备具有油压表和气压表两种系统，当采用油压表系统，机器角采用0.8°：
采用气压表系统时，初始机器角采用1.4°。
3）GTM设计的密级配沥青混合料粉胶比控制在1.2-1.6范围内。
4）GTM设计沥青混合料配合比时，采用平衡状态法确定最佳沥青用量和标准密度。
5）采用GTM试验方法设计的沥青混合料，必须在配合比设计基础上进行马歇尔验证。
GTM设计各项指标合格，验证不合格，GTM应重新进行设计，验证合格，按照GTM施工控制检验，用马歇尔法检查指导控制施工。
4.4.3生产配合比验证
1）生产配合比的验证应分成试拌和试铺两个阶段来进行。
2）生产配合比的设计结果应通过在拌合楼进行试拌来验证。
试拌的混合料最初几锅废弃不用（不少于3锅）然后取样，立即制作马歇尔试件（试件数量不少于6个）进行马歇尔试验以及沥青的提取分析，在此过程中对各热料仓进行取样筛分进行矿料的级配分析。
3）试拌确定的生产配合比进行试铺验证，试铺所检验的主要是混合料组成在生产过程中的稳定性和成品料的温度、和易性能否满足施工要求。
4）通过试拌，试铺的生产配合比将最终确定为生产用的标准生产配合比，并按质量控制要求确定在施工中允许偏离标准配合比的波动范围，用以检查混合料的生产质量。
4.5其他准备工作
场外道路已选择好运输路线，场内便道通畅并已硬化100m。
五、施工工艺
采用厂拌法集中拌合混合料，双机梯队式联合摊铺作业，接触式找平工艺进行沥青碎石基层试验段的施工，其工艺流程如下：
下承层准备→施工放样→摊铺机就位→沥青混合料拌和→沥青混合料运输→沥青混合料摊铺→沥青混合料碾压→施工接缝处理→检查验收→开放交通。
5.1下承层准备
1）柔性上基层施工前，验收水泥稳定碎石下基层，清扫下基层表面的杂物和浮土。
在新老路面结合部位（距中线9.75的纵向拼接施工缝）以距中线9.75的纵向拼接施工缝为中线，向中线两侧各洒布1.1米宽A级70#普通热沥青，热沥青洒布量为0.6±0.05kg/㎡，随之在热沥青上铺设一道2米宽玄武岩纤维布，玄武岩纤维布铺设应平整、整齐。
2）距中线8.25以外ATB-25铺筑下承层全断面洒布SBR改性乳化沥青，SBR改性乳化沥青洒布量采用0.6~0.8kg/m2（按固含量计），如果固含量≥50%，乳化沥青洒布量为1.2~1.6kg/m2（按乳化沥青计），根据上基层表面粗糙情况，以乳化沥青不随意流动为原则，同步碎石封层车分一到两次洒布，SBR改性乳化沥青在破乳前表面洒布8~10mm单一粒径碎石，其中超粒径颗粒含量不超过10%（重量比），碎石用量为7~9m3/1000m2，覆盖率60%左右为宜，碎石应保持干净、干燥状态。
3）检查下基层的取芯补坑情况。
钻芯检测留下的样洞应提前用同等材料填充后用橡皮锤分层击实。
同步碎石封层施工
5.2施工放样
1）测量员在下承层上恢复中线，埋设控制桩，每20米设一桩，同时放出对应断面的边桩。
2）在两侧打钢钎设基准线，一侧在旧路面上，另一侧在新拼宽下基层顶面，基准线设立时，直线段每10米一个钢钎，曲线段每5米一个钢钎，钢丝绳要拉紧，保证基准线水平。
3）标高的测量应尽可能估计到1mm，测量误差不得大于2mm；标高的测量结果应按桩号记录备用；
4）立杆应打入地下20cm左右，要固定牢靠。
5.3混合料拌和
1）ATB-25沥青稳定碎石采用4000型拌和站进行拌和，拌和楼计量秤经质量技术监督局检定合格。
2）调节冷料仓出料阀门位置并且固定好，用红漆标记。
3）采用5台50装载机给料仓上料，装料时，避免离析现象发生，尤其是机制砂，供料要及时、均匀，不用过满，避免串仓现象发生。
4）在沥青拌和楼拌和前，要对拌和楼级配、油石比进行试调；沥青混合料拌和时间由试拌确定，应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。
间歇式拌和机每盘的有效拌和时间应不少于45s（其中干拌时间不得少于5s）。
5）拌和楼设两名试验员，主要负责记录沥青混合料出厂温度和监控混合料拌和状态，发现异常时，及时调整和停产找原因。
6）试验室每天上、下午在料车上各取一次沥青混合料，检验油石比、矿料级配，每天成型一组马歇尔试件、检测一次最大理论相对密度，检测结果有异常时，应分析试验数据多做试验。
7）拌好的热拌沥青混合料不能立即铺筑时，应放入成品储料仓储。
贮料仓无保温设备时，允许的储料时间应以符合摊铺温度要求为准，有保温设备的储料仓储料时间亦不宜超过72h。
使用成品储料仓出料时，不得经常放空成品料仓，成品料仓中应保留三分之一高度的成品料，以避免出料时跌落高度过高引起级配离析。
沥青混合料的正常施工温度范围
沥青种类
70号沥青
沥青加热温度
155~165
矿料加热温度（间歇式拌和机）
集料比沥青加热温度高10~20℃
（填料不加热）
沥青混合料出厂正常温度
160~170
混合料贮料仓贮存温度
贮料过程中温度降低不超过10
混合料废弃温度，高于
195
运输到现场温度，不低于
155
摊铺最低温度，不低于
正常施工
150
低温施工
155
开始碾压的混合料内部温度，不低于
正常施工
140
低温施工
145
碾压终了的路表温度，不低于
90
5.4混合料运输
1）运输车辆经常保持车辆清洁，杜绝在施工现场漏油和掉泥块现象，雨季施工接料前务必先起斗倒出积水再接料。
运料车每天在车厢里均匀涂抹适量食用油。
2）在沥青拌和楼接料时应采用前、中、后五次移动接料法，以防止离析。
3）运料车全部用苫布覆盖，用以保温、防雨、防污染,在装好车，驶离拌和站接料口后立即进行覆盖，路上要经常检查盖料苫布是否盖严、捆牢。
4）运输车装满混合料后，必须经试验室检测出厂温度，合格后方能出厂过磅，拌和场开具运料单，标明车号、出厂日期、摊铺地点，磅房过磅填写吨数、一式三份，一份存拌和厂，一份交摊铺现场工长，一份交司机。
5）到达施工现场必须按指定的位置驶入摊铺段。
混合料运输到现场温度不低于155℃。
在前车摊铺剩料约1/3时才允许后车掀起苫布。
6）设专人指挥运输车，运输车沿倒车线缓慢倒车，接近摊铺机前约20cm左右停车，空档等候，由摊铺机向前推动卸料车前进时卸料。
运输车起斗时严禁踩死刹车。
起斗分二次完成，先起一半高度接到信号后再升斗完成卸料。
7）卸料完成放下料斗后再挂档起步，统一由路面外侧驶出摊铺段。
8）每车卸完料后检查后挡板吊钩是否挂好，以防漏料。
9）经常清理车箱内残留的拌和料、勤检查、勤涂油，以防冷料结块，损坏摊铺机，造成质量隐患。
混合料分三次装车
5.5混合料摊铺
1）采用两台福格勒摊铺机联合摊铺，虚铺系数暂定为1.2，待试验段施工中实际确定。
摊铺前应先检查各部位是否牢固安全，然后，根据摊铺的宽度和厚度调整摊铺机熨平板的宽窄和仰角的大小，开始摊铺前提前1小时预热熨平板不低于100℃。
2）采用两台摊铺机以梯队方式施工时，靠中央隔离带一侧的摊铺机在前，左侧架设钢丝基准，摊铺机上安装横坡仪控制铺层横坡，后面的摊铺机在右侧架设钢丝基准，左侧在摊铺好的松铺层上架设滑靴基准。
3）每台摊铺机设置2人专门看护传感器电脑，不让它滑出钢丝绳外并注意不要有钢丝绳滑落现象。
4）摊铺速度根据混合料的供应能力确定，控制在1.5~1.8m/min左右，避免摊铺机停机待料情况。
摊铺过程中不得随意变换速度，摊铺速度与拌和楼产量相匹配，避免中途停顿，影响平整度。
摊铺室内料要饱满，送料应均匀。
5）摊铺机螺旋送料器应不停地转动，两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料，并保证在摊铺机全宽断面上不发生离析。
6）混合料运到现场温度不低于155℃。
摊铺温度不低于150℃。
摊铺前要对每车料进行检测，发现超温料、花白料、不合格材料要拒绝摊铺，退回废弃。
7）摊铺机摊铺3~5米后，测量员及时复核横断面各点标高与横坡是否合适，以便及时调整松铺系数和横坡。
摊铺过程中检测人员随时检测摊铺厚度，以确保几何数据准确无误。
双机梯队作业
混合料埋满螺旋2/3
5.6混合料碾压
1）混合料摊铺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，随后进行充分均匀地碾压。
正常段压路机应从外侧向中心碾压，超高段则由低向高碾压；相邻碾压带重叠宽度振碾不大于20cm，静碾不小于20cm；要将压路机的驱运轮面对摊铺机方向，防止混合料产生推移，碾压方向不应突然改变，压路机起动、停止必须减速缓慢进行。
沥青混合料的压实按初压、复压、终压三个阶段进行。
3）碾压前在碾压起点处全断面铺6m宽双层塑料布，压路机上路碾压前，需在塑料布上反复试压，消除钢轮上铁锈，双钢轮面上全断面布满水，消除胶轮上浮土，胶轮上涂上隔离剂方可上路碾压。
沥青砼在没碾压成型前，施工人员应减少在新摊铺沥青砼表面上行走和踩踏。
压路机中途加水需停在终压段200米开外加水。
3）初压：
稳压阶段。
由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经过初步夯实，而且刚摊铺成的普通沥青混合料的温度一般不低于140℃，因此只要用较小的压实功能就可以达到稳定压实效果。
初压采用静质量13T双驱双振压路机，使驱动轮面向摊铺机，速度控制在2~3km/h，初压长度控制在30米左右，沥青混合料温度控制在140℃，紧跟在摊铺机后，不停地向前推进，碾压时驱动轮在前静压匀速前进，后退时沿前进碾压的轮迹行驶并振动碾压，碾压1~2遍。
由于初压在热拌沥青混合料摊铺后较高温度下进行，易产生推移，开裂现象，要派专人看管。
初压后检查平整度和路拱度，不符合要求时及时修整，碾压路线及方向不得突然改变，压路机启动、停止时须慢速进行。
4）复压：
压实阶段。
复压紧接在初压后进行，碾压段长度控制在60~80米以内，在此阶段至少要达到规定的压实度。
因此，复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。
复压期间的温度，沥青混合料不低于135℃。
采用13T双驱双振压路机（合理选择振动压路机的振幅、频率）和30T轮胎压路机（轮胎气压不小于0.5MPa）配合进行碾压，交替进行。
碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定，通常不少于6遍。
碾压方式与初压相同。
采用振动压路机时，倒车时先停止振动，并在向另一方向运动后再开始振动，以免形成鼓包现象，影响平整度，速度控制在2.5~3.5km/h。
胶轮刚开始碾压时，为防止混合料粘附在轮胎上，人工配合以不粘轮为原则采用食用油擦拭轮胎表面，等到轮胎温度升高不再粘轮就不需要继续擦拭了。
复压结束后，设专人用6米直尺检测平整度，不合格地方，重新补压。
5）终压：
终压的目的是消除压路机的轮迹和进一步提高路面的平整度，终压紧接在复压后进行，终压采用静质量13t双钢轮的静作用压路机来进行，也可利用双钢轮振动压路机关闭振动机构来进行。
终压的碾压速度宜选在4~6km/h之间，碾压遍数通常为2~4遍，以完全消除轮迹为度，碾压终了温度应不低于90。
初压
复压
终压
5.7接缝及拼宽位置处理
摊铺工作中断或当天摊铺任务结束，需要设置一道横向施工缝。
横缝应与铺筑方向大致呈直角，严禁使用斜接缝。
横缝与下承层横缝应至少错开1m。
横缝应有一条直接碾压成良好的边缘。
在下次行程摊铺前，应在上次行程的末端涂刷适量粘层沥青，并注意设置熨平板的高度，为碾压留出适量的预留量。
5.8检查验收
对铺筑完成的段落及时组织测、试、检人员按规范规定的检查频率进行认真检查，对不符合要求的点和段落以书面形式及时通知工长和路面工程师，采取措施处理，检查合格后将测量、试验、质检人员填写的各项记录和表格汇总向监理报验，并组织人员配合监理抽查。
1）实体质量要求
沥青稳定碎石上基层实测项目
项次
检查项目
规定值
或允许值
检查方法和频率
1
压实度
试验室标准密度的97%，最大理论密度的94%
每2000平米检查1组，逐个试件评定并计算平均值
2
平整度
（mm）
1.2
连续测定
4
渗水系数
120m1/min
每1km不少于5个点，每点3处取平均值
5
厚度
设计值的8%
施工插入或压实厚度
6
中线平面偏位
20
经纬仪：
每200m测4点
7
纵断面高程（mm）
±15
水准仪：
每200m测4断面
8
宽度（mm）
±20
尺量：
每200m测4断面
9
横坡（%）
±0.3
水准仪：
每200m测4处
2）外观要求
表面平整密实，不应有泛油、松散、裂缝和明显离析现象。
施工接缝必须紧密、连接平顺、不得产生明显的接缝离析，无明显颠簸现象。
沥青砼表面不得有柴油或汽油污染。
六、重点、难点及保证措施
6.1离析现象预防措施
1）正确的装料方法，沥青混合料装车时，运输车辆要前后移动，分5次按前、后、中进行接料。
2）调整摊铺机螺旋布料器的高度，在能够正常作业的情况下调整到最低，摊铺机摊铺作业时始终保持匀速前进。
3）摊铺机后安排2~3专人负责清除两台摊铺机接缝和路面两侧边缘以及整个作业面中的集料离析、粗集料窝或者粗集料带，并用新拌的混合料（细料）进行填补。
4）正确的卸料方法，运输车辆卸料时，料斗应慢慢升起，混合料从运料车到摊铺机料斗必须成块状滑下，避免一次起槽到顶，造成混合料大料滚落进入摊铺机料斗。
），注意装料环节、卸料环节、温度离析、螺旋送料器内沥青混合料高度。
5）减少温度离析，运输车运输过程中采用夹棉苫布全面覆盖，到达现场后，等前车卸料1/3后，然后再掀开苫布。
6.2、接缝的处理
本项目接缝分为三种，第一种横向施工缝，第二种摊铺机纵向热接缝，第三种新旧路面衔接处接缝。
1）横向接缝应采用垂直接缝，铺筑工作的安排应使横向接缝都保持在最小数量，每个工作日只允许出现一条横向接缝，接缝处必须连接平顺、接缝紧密，不得产生明显的接缝离析，其密度和表面修饰应与其它部分相同
2）两台摊铺机的纵向接缝应采用热接缝，即施工时已铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压，作为后铺部分的高程基准面，然后再跨缝碾压以消除缝迹。
3）沥青混凝土摊铺时，为保证新旧路面结合部密实，在靠近旧路的摊铺机内侧应安装2个火喷头，一边加热旧路面侧面，一边进行混合料摊铺，并在新旧路面衔接处安排1~2人负责离析面处理，摊铺结束后，发现离析现象及时采用细料弥补。
6.3、提高压实度保障措施
1）提高初始压实度，调整好摊铺机夯锤功率。
2）及时碾压，足够吨位数量的压路设备。
3）合理的碾压工艺，保证路面整体压实度均匀性，首尾衔接转圈碾压。
4）拌和楼拌和时间一定足够。
6.4、平整度保障措施
1）连续摊铺，连续碾压，减少停车，减少横向接缝。
2）处理好纵向热接缝。
3）调整好摊铺
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