开级配磨耗层施工组织设计.docx
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开级配磨耗层施工组织设计
宁淮高速公路路面工程NH-NJ23标
橡胶沥青开级配磨耗层
施
工
组
织
设
计
宁淮高速公路NH-NJ23标项目经理部
二00六年八月
施工组织设计目录
一、工程概况
二、总体施工部署
三、总体平面布置及驻地建设
四、总体施工进度计划
五、路面工程施工方案
六、确保工程质量和工期的措施
七、质量、安全保证体系
八、现场文明施工和环保的措施
附录
一、工程概况
宁淮高速公路是江苏省规划的“四纵四横四联”高速公路主骨架中的“纵三”部分，计算行车速度120km/h，路基全宽35m，为双向六车道全封闭全立交高速公路，路面工程NH-NJ23标段起讫桩号为K37+627.262~K57+000，全长19.37公里，路线基本以自南向北走向，标段内设新集互通一处，沿途跨越滁河、六合~新集公路等主要河道及公路干道。
本合同段主线路面结构型式为：
主线行车道、路缘带及硬路肩的沥青砼面层设计为三层式，分别为：
4.5厘米SMA-13沥青玛蹄脂混合料上面层（改性沥青）+6厘米SUP-20中粒式沥青砼中面层（改性沥青）+9.5厘米SUP-25粗粒式沥青砼下面层（重交沥青）+基层为36.5厘米水泥稳定碎石+底基层为20厘米二灰土；互通匝道路面结构为4.5厘米SMA-13沥青玛蹄脂混合料上面层（改性沥青）+8厘米SUP-25粗粒式沥青砼（重交沥青）+基层为32厘米水泥稳定碎石+底基层为20厘米二灰土。
为了提高沥青路面抵抗车辙变形的能力，提高行车安全性，降低行车噪音，宁淮高速公路将进行橡胶沥青OGFC磨耗层试验研究，初步设定试验段长度2公里，厚度2.5厘米，建议桩号为K54+900~K56+900右幅，该段没有桥梁，不涉及桥面荷载问题。
试验段两端各设置25米的过渡段，过渡段采取原上面层SMA逐步调整，即过渡段的上面层SMA厚度为4.5cm~7cm，试验段内的SMA厚度为4.5cm，过渡段外的SMA厚度为4.5cm。
施工单位：
江苏恒基路桥总公司
监理单位：
北京路桥通监理有限公司
试铺段工程桩号K54+900~K56+900右幅，摊铺宽度为15.25米。
表1试验段高程
桩号
原设计高程（m）
调整后高程（m）
K54+875
27.995
27.995
K54+880
28.060
28.065
K54+890
28.190
28.205
K54+900
28.320
28.345
K54+900
～K56+900
D
D+0.025
K56+900
38.540
38.565
K56+910
38.585
38.600
K56+920
38.630
38.635
K56+925
38.652
38.652
图1试验段路面结构图
2.5cm橡胶沥青OGFC9.5
4.5cmSMA13
6cmSup20
9.5cmSup25
36.5cm水泥稳定碎石
20cm二灰土
土基
试验段新增工程量：
新增OGFC磨耗层762.5立方米，新增过渡段SMA混合料9.5立方米。
二、总体施工部署
1、现场机构设置：
现场设置项目经理部，由项目经理部负责对本工程进行进度质量的全面控制，项目经理部设置项目经理1人、项目副经理1人、项目总工1人，本着精干高效的原则设立工程技术科、质量检验科、测量组、中心试验室、安机材料科、合同财务科、综合办公室七大职能部门（详见附件）。
项目经理部的职责就是精心组织，科学管理现场、全面履行合同，按合同工期高质量地完成本合同段施工任务。
本工程拟设置一个大型沥青砼拌和场、二个水泥稳定碎石拌和场，成立一个基层施工队、一个沥青施工队和一个零星工程施工队。
三、总体平面布置及驻地建设
平面布置详见“施工总平面布置图”，为展示现代文明施工风貌，本着整洁、美观的要求，驻地办公室、住房及生活区采用彩钢板等优质材料搭建，生活区、办公区、生产区分开，设置一定面积的庭院绿化及停车区，高度重视文明工地建设，展示当代工地风貌。
料场隔墙采用红砖砌筑，各料仓分开设置，确保不串料，并设置明显的标识标牌。
同时细集料应做好覆盖措施，以防止被雨淋受潮，影响混合料的均匀性。
图2拌和站布置图
橡胶沥青生产设备放在沥青储罐东侧，一台基质沥青储罐和一台橡胶沥青储罐与橡胶沥青生产设备配套，橡胶沥青储罐上有搅拌装置，保持橡胶沥青不离析。
四、总体施工进度计划
本工程拌和站有一台边宁可夫H4000沥青拌和楼，日产量可达3000吨。
能够满足橡胶沥青开级配磨耗层施工需要，橡胶沥青开级配磨耗层计划施工时间为2006年9月15日至2006年9月20日。
五、开级配磨耗层施工方案
5.1、橡胶沥青开级配磨耗层标准
级配范围参照常澄线OGFC试验路级配、美国ASTM标准建议，最终选择ASTM建议的OGFC9.5级配范围。
技术标准按照江苏省交科院的建议。
表2橡胶沥青混合料AR-OGFC9.5矿料级配范围（不含外掺剂）
类型
方筛孔尺寸（mm）
ASTM建议的OGFC9.5
13.2
100
9.5
90～100
4.75
30～45
2.36
4～8
0.075
0～2.5
表3橡胶沥青AR-OGFC9.5技术标准
试验项目
技术标准
击实次数（次）
两面各50次
空隙率（%）
18~25
谢伦堡沥青析漏试验，结合料损失（％）不大于
0.8
肯塔堡飞散试验，混合料损失（％）不大于
20
小梁弯曲破坏应变（με）不小于
2000
透水试验渗水系数（ml/15s）不小于
900
5.2、原材料
5.2.1基质沥青
橡胶沥青所用的基质沥青采用70号道路石油沥青，其技术要求见表4，其检测频率应满足省高指对上面层材料的相关要求。
表4道路石油沥青技术要求
检验项目
技术要求
针入度（25℃，100g,5S）（0.1mm）
60～80
延度（5cm/mim,15℃）（cm）不小于
100
延度（5cm/mim,10℃）（cm）不小于
20
软化点（环球法）（℃）不小于
46
溶解度（三氯乙烯）（%）不小于
99.5
针入度指数PI
-1.3～+1.0
薄膜加热试验
163℃，5h
质量损失（%）不大于
0.6
针入度比（%）不小于
65
延度（15℃）（cm）不小于
100
延度（10℃）（cm）不小于
6
闪点（COC）（℃）不小于
260
含蜡量（蒸馏法）（%）不大于
2
密度（15℃）（g/cm3）不小于
1.01
动力粘度（绝对粘度，60℃）（Pa.s）不小于
180
PG等级
PG64-22
5.2.2橡胶粉
橡胶粉颗粒规格应符合表5要求。
橡胶粉筛分应采用水筛法进行试验。
橡胶粉密度应为1.150.05g/cm3，应无铁丝或其它杂质，纤维比例应不超过0.5%，要求含有橡胶粉重量4%的碳酸钙，以防止胶粉颗粒相互粘结。
供应商应提供橡胶粉质量保证书，说明橡胶粉规格、加工方式、加工的废旧轮胎类型、橡胶粉的储存方式等。
表5橡胶粉筛分规格
筛孔尺寸（mm）
通过率（％）
2.00
100
1.18
65～100
0.6
20～100
0.3
0～45
0.075
0～5
5.2.3橡胶沥青
橡胶沥青应满足表6技术要求，检测频率。
表6橡胶沥青技术要求
检测项目
技术指标
粘度，177℃，Pa.S
1.5～4.0
针入度（25℃,100g,5s）0.1mm，最小
25
软化点，℃，最小
54
弹性恢复，25℃，最小
60
5.2.4粗集料
应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm。
宜采用玄武岩集料和辉绿岩集料，粗集料技术要求见表7。
粗集料抽检频率应满足省高指对上面层材料的相关要求。
表7沥青上面层用粗集料质量技术要求
检验项目
单位
技术要求
石料压碎值不大于
％
常温
20
高温
24
洛杉矶磨耗损失不大于
％
28
视密度不小于
t/m3
2.6
吸水率不大于
％
2.0
对橡胶沥青的粘附性不小于
5级
坚固性不大于
％
12
针片状颗粒含量不大于
％
12
水洗法<0.075mm颗粒含量不大于
％
1号料
0.6
2号料
0.8
3号料
1.0
软石含量不大于
％
3
上面层石料磨光值不小于
BPN
42
抗压强度不小于
MPa
120
注：
（1）有1个或以上破碎面为黄色节理面的集料颗粒含量应不大于5%；
5.2.5细集料
采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的机制砂，石质宜与粗集料相同，不用山场的下脚料。
细集料的尺寸规格列于表8。
细集料抽检频率应满足省高指对上面层材料的相关要求。
表8细集料规格
规格
公称粒径（mm）
通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）
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
0～25
0～15
注：
（1）中下面层视密度不小于2.5g/cm3，上面层视密度不小于2.6g/cm3；
（2）砂当量应不小于60%（宜控制在70%以上）；亚甲兰值不大于25g/kg；
（3）小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%；
（4）棱角性不小于30s。
5.2.6外掺剂
橡胶沥青混合料需要掺入必要的外掺剂以改善橡胶沥青与集料的粘附性及混凝土的水稳定性能，掺量为混合料重量1～2％。
适宜的外掺剂为波特兰II型水泥或消石灰。
5.3、施工机械与质量检测仪器
5.3.1必须配备齐全施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。
沥青上面层宜采用机械化连续摊铺作业，对于单幅双车道面层，应实施两台摊铺机梯队作业，以确保摊铺面的质量。
因而必须配备以下主要施工机械。
a、橡胶沥青生产设备一套，用管道与拌和楼直接连接，生产经过调试确保沥青泵送系统正常；
b、间歇式沥青混合料拌和机，产品大于320T/H。
全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置。
拌和机应配备良好的二级除尘装置；
c、沥青混合料摊铺机两台；
d、非接触式平衡梁装置两套（4只）；
e、压路机：
10T以上双钢轮振动压路机5台；
f、载重量15T以上的自卸汽车20辆；
g、洒水车。
5.3.2必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。
主要仪器设备如下：
a、针入度仪
b、延度仪
c、软化点仪
d、标准筛（方筛孔）
e、集料压碎值试验仪
f、砂当量仪
g、烘箱
h、试模（不少于10只）
i、脱模器
j、试验室用沥青混合料拌和机
k、马歇尔试件击实仪
l、沥青混合料马歇尔试验仪
m、恒温水浴
n、冰箱
o、沥青混合料离心抽提仪
p、路面取芯机
q、平整度仪
r、砂当量仪
5.4、配合比设计
橡胶沥青开级配磨耗层配合比设计过程主要包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。
遵照下列步骤进行：
5.4.1目标配合比设计
5.4.1.1原材料检测
从工程实际使用的材料中取各种代表性原材料，分别按照现行《公路工程沥青和沥青混合料试验规程》和《公路工程集料试验规程》对各类矿料进行筛分，并对基质沥青、胶粉、橡胶沥青、各类矿料和外掺剂进行检测，确保原材料的质量。
5.4.1.2矿料配比设计
矿料配合比设计宜利用矿料筛分结果借助电子表格通过试配法进行，矿料级配曲线按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0725的方法绘制。
设计矿料配比时，在表2的级配范围内调整各种矿料的比例设计三组粗细不同的设计级配。
根据实践经验选择适宜的橡胶沥青用量，分别制作上述三组不同粗细级配的马歇尔试件，测定试件体积指标，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。
5.4.1.3确定设计橡胶沥青用量
根据矿料设计级配和初试橡胶沥青用量试验结果，按0.5%间隔变化，根据经验取四个不同的橡胶沥青用量，制备马歇尔试件，计算各组试件密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等，分别绘制各项体积指标的曲线。
根据设计空隙率并综合考虑其他各项体积指标是否满足表3的技术要求，确定设计沥青用量。
5.4.1.4粗集料间隙率VCA
与SMA相似，OGFC也必须有一个粗集料嵌挤的骨架结构以减小产生车辙的可能性。
OGFC混合料的骨架嵌挤状态是指压实混合料的粗集料间隙率VCA小于粗集料干捣VCA（试验方法可参考AASHTOT19或JTJ058-2000T0309）。
粗集料干捣VCADRC可用式（5-1）计算：
（5-1）
式中：
GCA——粗集料毛体积密度（AASHTOT85或JTJ058-2000T0304）；
S——干捣状态粗集料单位质量（kg/m3）（AASHTOT19或JTJ058-2000T0309）；
W——水的单位质量（998kg/m3）。
5.4.1.5析漏试验
将盛有试样的烧杯（或容器）置于175℃的强制通风烘箱中2小时，然后测其析漏值，最大析漏量小于0.3%。
5.4.1.6飞散试验
肯塔堡飞散试验是二十世纪八十年代早期由Cantabria大学道路试验室和西班牙E.S.M研究中心发明。
该试验方法为：
准备一组正反两面各击50次的OGFC混合料的马歇尔试件，测定试件质量，精确至0.1g，记为P1。
取出钢球后将试件（每次一个）放入洛杉矶磨耗机中。
试验温度为25℃，机器以30～33转/分的转速运行300转。
然后取出试件，称其质量，精确至0.1g，记作P2。
用式（5-2）计算飞散损失率P：
（5-2）
飞散损失率应不超过30%。
许多非改性沥青常常飞散率在30%以上。
使用改性剂和纤维改性沥青胶结料，沥青用量可以增加，飞散率常常小于25%，甚至在20%以下。
在这里以20%作为标准最大值。
5.4.1.7渗透性试验
试验方法为：
准备正反击实各50次的马歇尔试件，将击实试件不脱膜，去掉试件两面的滤纸，待试件冷却后，连同试模浸入水中1小时以上，使试件吸水饱和。
试验时将试模支放在容器中，试模底部脱空。
量取100ml水，倒入试模内，同时启动秒表，水从试件的孔隙渗出，当试件表面水全部渗入试件内，停止秒表，记录时间，计算试件透水系数K=QH/6.35AT。
（5-3）
式中：
K——渗水系数（cm/s）；
Q——注放的水量（100ml）；
H——试件高度（cm）；
A——试件过水面面积（81cm2）；
T——渗透时间（s）。
5.4.1.8、配合比设计检验。
按以上设计矿料配合比和设计橡胶沥青用量制备马歇尔试件，进行浸水马歇尔试验，冻融劈裂试验、高温动稳定度试验和低温抗裂性能试验，试验结果必须满足表3的要求。
不符合要求必须重新进行配合比设计。
符合要求的配合比可以作为目标配合比，供拌和楼确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
图3OGFC设计流程
5.4.2生产配合比设计
5.4.2.1确定各种热料仓矿料的用量。
对间歇式拌和楼，应从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算，使混合料的级配符合目标配合比设计级配和表1的规定，以确定各热料仓的用料比例，供拌和楼控制室使用。
同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。
同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料大体平衡。
5.4.2.2生产配合比设计检验。
按以上生产配合比，用室内小型拌和机拌制橡胶沥青混合料，进行马歇尔试验，检验浸水残留稳定度和冻融残留强度比，结果必须满足表7的规定。
5.4.3生产配合比验证
用生产配合比进行试拌，橡胶沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。
取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和橡胶沥青含量、矿料筛分试验，检验生产配合比矿料合成级配，由此确定正常生产用的标准配合比。
对确定的标准配合比需再次进行高温车辙试验和水稳定性检验。
表9橡胶沥青磨耗层室内拌和与击实温度（℃）
矿料
170～175
沥青加热温度
170～180
沥青混合料拌和温度
165～175
试模预热温度
165～175
试件击实温度
160～170
试件成型终了温度
不低于145
5.5OGFC沥青路面的施工工艺
5.5.1混合料的生产
橡胶沥青开级配混合料温度控制要求较严，若温度过低，不容易施工，若加热温度过高，OGFC混合料容易析漏。
OGFC混合料理想的出场温度一般为165～175℃。
OGFC混合料一般不在贮料仓中存储，如果必须存储，应尽可能缩短贮存时间。
贮存时间不宜超过30分钟，且必须小于1小时。
选择混合料的拌和、贮存及运输的合适的时间对OGFC非常重要。
5.5.2路面的准备
OGFC应铺筑在结构完整的路面上。
OGFC的下面层应密水且有一定的排水横坡（不小于2%坡度）。
OGFC与下面层间应具有坚固的、耐久的粘结。
由于是粒径单一的骨架结构且具有很高的空隙率，虽然大部分水被排出了路面边缘，但仍有一些水分残留在OGFC结构的底部。
普通的粘层油在这些残留水分的作用下会破坏，从而减少了OGFC的使用寿命。
在摊OGFC之前应对路面下面层进行仔细的处理，从而保证路面的使用寿命。
5.5.3、沥青混合料的运输
采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。
插入深度要大于150mm。
在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱底面约300mm。
拌和楼向运料车卸料时，汽车应前后移动三次装料，以减少粗集料的离析现象。
沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，根据工程规模摊铺机前方应有3～5辆运料车等候卸料。
运料车应有良好的篷布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走篷布，以资保温并避免污染环境。
连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机。
卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。
5.5.3摊铺和碾压
OGFC应在路面干燥且气温大于15℃的条件下摊铺，尤其是摊铺层较薄时，更应如此。
OGFC应全宽度摊铺且应伸入路肩约0.9m，任何妨碍横向排水的施工行为都应避免。
连续稳定地摊铺，是提高路面平整度最主要措施。
对于橡胶沥青磨耗层，摊铺机的摊铺速度应根据拌和楼的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。
用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。
一般情况下不得采用人工整修。
橡胶沥青混合料上面层采用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度。
两台摊铺机距离不应超过10m，以形成良好的热接缝。
摊铺机应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。
螺旋布料器中的混合料以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。
压实时应使用10吨以上的静钢轮压路机，虽然许多地方也允许压路机振动1～2次，但为了减少集料被压碎，一般仍推荐用静压，不用胶轮压路机。
横缝的施工对于OGFC来说，比密级配磨耗层更重要。
在对横缝进行接缝处理时，不宜在切缝垂直面上涂抹薄薄一层粘层油，这样不能保证已摊面层和新面层间的粘结，因为OGFC混合料的粗集料多，集料间的连结比密级配混合料要弱；同样，垂直面上也不希望涂抹过厚的粘层油，因为它会阻碍OGFC内部的横向排水。
为保证铺面的均匀、连续，纵缝使用热接缝。
采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝，应在前部已摊铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压作为后高程基准面，并有5～10cm左右的摊铺层重叠，以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消除缝迹。
上中层纵缝应错开15cm以上。
六、确保工程质量和工期的措施
㈠强化质量意识，健全规章制度
1、建立施工组织设计质量计划书审批制度
实施性施工组织设计、质量计划书是履行工程合同过程、完成施工任务事先的一种策划活动，是项目施工组织工程质量计划的指导性文件。
实施性施工组织设计主要对项目组织实施、生产资源的要求和输和、重要施工方案和过程、阶段计划目标的确认，这是业主管理的要求。
质量计划书主要内容是质量目标的分解、质量管理体系、质量现任体系的落实，关键质量控制点预测、纠正和预防措施确认，以及人力资源要求及培训计划等，这是公司贯标要求，项目部主要领导必须组织其相关人员认真编制施工组织设计和质量计划书，并报相关部门审批，获准后动态指导工程施工的全过程。
2、技术复核、首件工程认可制度
⑴路面分项工程正式施工前，因编制分项工程实施性施工方案、选择试验路段试铺。
⑵完成试验段后，应对试验成果进行验收评定，对施工方案进行复核评审，对施工组织和工艺流程进行验证，在此基础上编写试验总结报告，完成首件认可的全过程。
⑶试验报告作为分项工程开工报告的重要部分，上报监理工程师确认，经审批后方可正式开工。
3、技术、质量和作业交底制度
技术、质量和作业交底是施工过程基础管理中一项不可缺少的重要内容，必须全面逐级交底到位，并以书面签认为准，具体可分为以下几方面：
⑴项目经理必须组织项目部全体人员对图纸进行认真学习，并同设计代表联系进行设计交底。
⑵施工组织设计编制完毕并送业主和总监审批确认后，由项目经理牵头，项目工程师组织全体人员认真学习施工方案，并进行技术、质量、安全书面交底，列出关键工程和施工要点。
⑶本着谁负责施工谁负责质量、安全工作的原则，各分管分项工程负责人在安排施工任务同时，必须对施工班组进行书面技术质量、安全交底，必须做到交底不明确不上岗，不签证不上岗。
4、二级验收质量评析、评定制度
⑴分项工程施工过程中，各分管负责人必须督促班组做好自检工作，确保当天问题当天整改完毕。
⑵分项工程施工完毕后，必须填报中间检验申请单（A-10表按施工段落报验）及相应检测结果，经驻地监理工程师检验合格后方能进入下一道工序或继续施工。
（详见宁淮高速公路质量管理及质量控制流程图和路面工程施工、监理程序流程图）
⑶质监科对每个项目进行不定期抽样检查，发现问题以书面形式发出限期整改指令单，施工队负责人在指定期限内将整改情况以书面形式反馈到质监科，工程师继续进行跟踪验证。
⑷明确档案文件的管理网络、流程和编制内容，配备专职资料管理人员，建立资料管理工作制度，工程资料与工程进度同步，从开工起即做好内业资料的形成、收集、整理、归档工作。
确保工程资料的真实、准确、及时、完整、规范。
5、材料质量管理制度
⑴严格控制原材料的质量，路面用材料必须从源头抓起，不符合规格要求的材料不准进场。
⑵材料到现场后必须由专业工程师和试验工程师按检测频度抽样检查验收，不合格材料不准使用。
⑶加强现场材料的保管使用，防止材料混杂、变质，降低材料的品质和使用要求。
6、计量器具认证和生产设备性能可靠
⑴中心试验室负责所有计量器材的鉴定、认证，机械材料科负责生产设备的维护和管理。
⑵现场计量器具必须确定专人保管、专人使用。
他人不得随意动用，以免造成人为的损坏。
⑶损坏的计量器具必须及时申报修理调换，不得带病工作。
⑷计量器具要定期进行校对、鉴定；严禁使用未经核对过的计量器具。
⑸生产设备要
升级会员 