寒区温拌泡沫沥青混凝土路面施工工法.docx
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寒区温拌泡沫沥青混凝土路面施工工法
寒区温拌泡沫沥青混凝土路面施工工法
1工法特点
1.1节能减排，保护环境，减少燃油使用量40%以上，减少二氧化碳排放量40%，氮氧化物排放量70%，粉尘排放量70%，沥青烟雾90%。
1.2对施工环境温度要求较低，可在高寒地区大气温度-10℃-0℃的低温环境下使用，可以延长有效施工期。
1.3和易性良好、性能可靠，应用范围广泛。
1.4改善路面质量，在高温下有较大的弹性和恢复性，提高路面耐久性，延长路面寿命。
2适用范围
本工法适用于各等级新建和改建公路的沥青混凝土路面工程的施工，特别是高寒地区低温环境下沥青混凝土路面施工。
3工艺原理
泡沫沥青是以130号普通基质沥青为主要原料，通过将少量的水注入热沥青中，水和沥青均需精确计量，此时，水遇高温沥青即迅速蒸发，形成饱和蒸气，导致热态沥青产生爆炸泡沫，其体积迅速膨胀至原来的15～20倍，随着融有大量蒸气泡的沥青从喷嘴喷出，蒸气膨胀，从而使略微变凉的沥青形成薄膜状，并依靠薄膜的表面张力将气泡完全裹覆。
从而形成泡沫沥青。
用此泡沫沥青和集料搅拌制成温拌泡沫沥青混凝土。
4施工工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
1.材料选择
2.制备泡沫沥青
3．施工前准备工作
4.温拌泡沫沥青混凝土拌制
5.温拌泡沫沥青混凝土运输
6.试验段施工
7.温拌泡沫沥青混凝土摊铺
8.温拌泡沫沥青混凝土碾压
9.路面成型检测
图4.1施工工艺流程见工艺流程图
4.2操作要点
4.2.1材料选择
1、选择130号基质沥青。
2、集料采用石质坚硬、清结、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm的粗集料应采用玄武岩，集料必须干燥，防止水分存在于矿料表面，必要时可掺加抗剥落剂以增强抗水损害能力。
3、温拌泡沫沥青混凝土不使用矿粉填料，但为提高其粘附性及混凝土的水稳定性，多采用掺入1-2%的普通水泥或消石灰外掺剂，其中水泥可以全部替代矿粉，但水泥及石灰等填料用量不宜超过矿料总量的2%。
4.2.2泡沫沥青的制备
将130号基质沥青加热到160℃～180℃，通过泡沫沥青机加入一定质量的冷水，让冷水遇到沥青迅速升温,形成饱和蒸汽,导致沥青产生爆炸泡沫,体积膨胀至原来的15-20倍,使略微变凉的沥青形成薄膜,并依靠薄膜的表面张力将气泡完全裹覆,沥青膜产生的表面张力将抵抗蒸气压力直到达到一种平衡状态，并且由于沥青与水的低导热性，这种平衡一般能够维持数秒的时间,此时,泡沫处于亚稳态形式,容易破灭,沥青低于120℃将很难发泡,但并不代表温度越高发泡效果越好,沥青中加入表面活性物质（发泡剂），可以明显改善沥青的发泡特性,沥青最大膨胀比的最大化可以使泡沫沥青与翻腾的集料充分接触，形成良好的裹覆作用，而半衰期越长，说明泡沫不容易衰减，可以与集料有较长时间的接触与拌和，可见沥青最大膨胀比越大,半衰期越长,拌合的沥青混凝土质量越好,所以控制沥青的最大膨胀比和半衰期是泡沫沥青制备的关键。
4.2.3施工前准备工作
1、清理水泥稳定层杂物，修补破损、坑洞。
2、测量放样。
3、检查运输、摊铺、碾压各种设备。
4、透层油施工。
5、下封层施工。
4.2.4温拌泡沫沥青混凝土拌制
1、温拌泡沫沥青混凝土配合比设计与其他类型的沥青混凝土基本相同。
使用马歇尔击实试验方法确定沥青混凝土的混凝土。
温拌泡沫沥青混合料优选的级配是断级配或开级配。
温拌泡沫沥青混凝土中一般不添加矿粉，用2%水泥或消石灰代替。
温拌泡沫沥青混凝土断级配的油石比一般在7%～9%，温拌泡沫沥青混凝土开级配抗滑磨耗层油石比一般在6%～8%。
严格掌握温拌泡沫沥青和集料的拌制温度和出场温度。
2、温拌泡沫沥青混凝土在拌制时,温度需控制在120℃，但注意不超过130℃。
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。
3、必须使所有集料颗粒全部裹复沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为标准。
4、注意目测检查混合料的均匀性。
4.2.5温拌泡沫沥青混凝土运输
1、温拌泡沫沥青混凝土宜采用较大吨位的运料车运输，但不得超载运输，或急刹车、急弯掉头使透层、封层造成损伤。
2、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。
3、在运输过程中应注意混凝土的保温防护。
运料车进入摊铺现场时，轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的赃物，否则宜设水池洗净轮胎后进入工程现场。
4、若温拌泡沫沥青混凝土不符合施工温度要求，或已经结成团块、已遭雨淋的不得铺筑。
4.2.6试验段施工
1、确定200m-300m试验路段，进行温拌泡沫沥青混凝土路面试拌、试铺和试压实验，据此制定正式的施工程序。
2、确定温拌泡沫沥青混凝土的拌合温度、拌合时间、验证集料级配和沥青用量。
3、确定摊铺温度、摊铺速度、压实温度、压实工艺。
4、检测试验段施工质量，不符合要求时找出原因，采取纠正措施。
4.2.7温拌泡沫沥青混凝土摊铺
1、用普通的自行式履带摊铺机摊铺温拌泡沫沥青混凝土，摊铺机应装备震动熨平板和加热器，带升降的熨平板自动控制装置。
2、摊铺机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。
3、通常宜采用两台摊铺机前后错开10～20m，呈梯队方式同步摊铺，两幅之间应有30～60mm左右宽度的搭接，并避开车道轮迹带，上、下层的搭接位置宜错开200mm以上。
4、摊铺机开工前应提前0.5～1h预热熨平板且不低于100℃，铺筑过程中应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅，以提高路面的初始压实度。
5、熨平板加宽连接应仔细组合并调整至摊铺的温拌泡沫沥青混凝土没有明显离析痕迹的状态。
6、摊铺机必须缓稳、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。
7、摊铺速度宜控制在2～3m/min的范围内，对温拌泡沫沥青混凝土宜放慢至1～3m/min。
8、摊铺作业过程中，摊铺机的螺旋布料器旋转速度应与摊铺速度相匹配要调整到保持一个稳定的速度均衡地转动。
两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料，不应使沥青混凝土时多时少，以减少在摊铺过程中沥青混凝土的离析。
4.2.8温拌泡沫沥青混凝土碾压
1、温拌泡沫沥青混凝土路面施工应配备足够数量的压路机，选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压（包括成型）的碾压步骤，以达到最佳碾压效果。
2、压路机应以慢而均匀的速度碾压，碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料推移。
3、碾压区的长度应大体稳定，两端的折返位置应随摊铺机前进而前进，横向不得在相同的断面，特别注意碾压温度，碾压同时不得在低于50℃反复碾压，使石料棱角磨损、压碎，破坏集料嵌挤。
4、温拌泡沫沥青混凝土的初压应趁高温时进行，开始就用双轮双驱动压路机振动碾压，共需碾压四遍。
四遍碾压结束时，用两台双轮双驱动压路机分别靠近中央分隔带和靠近土路肩边部补充往返碾压四遍。
5、复压应紧跟在初压后开始，用单钢轮振动压路机进行复压4遍，压路机碾压段的总长度应尽量缩短。
6、终压应紧接在复压后进行。
终压可选用3Y21／24静压路机碾压4遍，至无明显轮迹为止。
碾压轮在碾压过程中应保持清洁，有混合料沾轮应立即清除。
7、对钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂，但严禁刷柴油。
当采用向碾压轮喷水（可添加少量表面活性剂）的方式时，必须严格控制喷水量且成雾状，不得漫流，以防混合料降温过快。
8、温拌泡沫沥青混凝土和普通热拌沥青混凝土碾压温度对比
出场温度
摊铺温度
初压温度
终了温度
热拌普通沥青混凝土
150℃-170℃
150℃-160℃
145℃-150℃
80℃-100℃
热拌改性沥青混凝土
170℃-185℃
160℃-165℃
150℃-155℃
90℃-100℃
温拌泡沫沥青混凝土
120℃-130℃
115℃-125℃
110℃-115℃
65℃-85℃
4.2.9路面成型检测
1、严格按照设计文件和现行施工技术规范的要求认真组织检测，确保公路工程质量。
2、取样客观，随机取样，试验检测操作正确、准确可靠、重复性强。
5人员、材料与设备
5.1人员
表5.1主要人员配备表
序号
人员
数量
备注
1
工长
2
2
测量
2
3
试验
2
4
民工
20
5.2材料
表5.2工程用主要材料
序号
材料名称
规格
性能指标
备注
1
基质沥青
130号道路石油沥青
针入度、软化点、延度、动力粘度、薄膜老化、蜡含量等各项指标符合标准。
2
集料
坚硬玄武岩
洁净、干燥、表面粗糙、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗性。
3
填料
普通42.5水泥
干燥、洁净能自由地从水泥仓流出、无泥土杂质。
5.3设备
表5.3主要机械设备配备表
序号
机械设备名称
数量
性能指标
备注
1
温拌沥青发泡机
2
每套20t/h
2
混凝土搅拌设备
2
间歇式每套240t/h
3
混凝土摊铺机
2
自动传感，每套最大宽度大于7.5m
4
自卸汽车
20
载重30t-35t
5
双钢轮振动压路机
4
16t双驱双振
6
振动压路机
4
18t—22t
7
静压路机
6
3Y21/24
8
洒水车
2
20t
9
装载机
4
ZL50
10
柴油加油车
1
10t
6质量控制
6.1引用标准
《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）
《通用硅酸盐水泥国家标准》（GB175-2007）
6.2控制措施
6.2.1泡沫沥青制备过程中，应严格控制冷水的加入量。
6.2.2泡沫沥青制备过程中，应严格控制泡沫沥青的最大膨胀比和半衰期。
6.2.3温拌泡沫沥青混凝土搅拌过程中，油石比、集料配比、温度、搅拌时间都应该按照设计标准严格执行。
6.2.4目测温拌泡沫沥青混凝土的均匀性、有无花白、冒青烟和离析等现象。
6.2.5运输途中，要用油布覆盖以保温，隔离剂不能用柴油，可用皂液或稀释硅树脂乳液。
6.2.6摊铺过程中，温拌泡沫沥青混凝土要均匀自由流淌，不应有离析、结硬、成块、沥青流出等，做好温拌泡沫沥青混凝土生产、运输与摊铺之间的协调、稳定。
6.2.7严格按照初压、复压、终压的程序和规定碾压遍数执行。
7安全措施
7.1应遵照中华人民共和国行业标准现行的《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076--95）的要求执行。
7.2沥青场地内严禁烟火，并备有防火设施和警示牌。
7.3对参与沥青路面施工的人员应穿戴劳保防护用品，防止烫伤，夏季高温季节施工，应采取防暑降温措施。
7.4沥青拌合厂应经常检查导热油，防止泄漏入沥青贮存罐中，发生火灾，拌和厂内应采取有效的防火、防爆、防毒措施，并配备一定数量的消防器材。
7.5安全防护装置齐全灵敏、闸阀、开关、插头、插座、手柄等，安全不漏电；预防火灾的蓄水池、灭火器等安全防护设施齐全完好。
7.6发现违纪、违章操作应及时改正或进行处理，发现隐患应迅速采取排除措施，并有信息反馈。
7.7沥青混合料拌和场的油罐应与导热油热载体炉有足够的距离，防止发生火灾。
7.8凡是运料汽车通过的交叉路口，均应派专人把守和指挥，避免交通事故。
7.9摊铺机施工现场也要有专人指挥运料车倒料，防止汽车互相碰撞，以及碰伤工作人员。
7.10凡对沥青敏感的施工和试验人员禁止从事沥青路面的施工工作。
8环保措施
8.1严格遵守国家制定的关于环境的相关法律法规,在制定施工方案同时制定环境保护措施。
并且在施工过程中落到实处。
8.2选择沥青混凝土拌和场地时，应远离居民区及村庄，无法避开居民区或村庄时应选在主风向下方。
8.3沥青混合料拌和设备必须有良好的二级除尘装置并能有效地进行除尘，使空气质量标准符合当地环
保部门的要求。
8.4废弃的粉尘和沥青混凝土存放在指定地点，粉尘可采用湿排法或采取经常洒水及覆盖等措施，防止粉尘扩散。
8.5拌和楼的矿粉应存放在密封的矿粉罐中，防止扩散污染环境。
8.6拌和楼和发电机等设备的噪音，应符合当地环保部门的要求，不符合者应采取有效措施。
8.7运输沥青混凝土的车辆应有覆盖物，防止气体污染空气。
8.8拌和楼的堆料场及进场道路均要进行“硬化”，防止污染集料。
8.9不焚烧橡胶类及其他有害物质的制品，不要将沥青、燃油、机油及废弃物等卸入农田或河流及水渠中。
8.10采取措施降低各种噪音，选择适当施工时间，避免影响周围居民正常休息。
高振动、高噪音的施工机械避免夜间施工。
8.11防止和减轻粉尘和沥青烟对周围环境的污染和危害。
8.12在沥青混凝土施工期间，要采用符合标准的全封闭式沥青搅拌设备，搅拌站设在居民区的下风向，沥青混凝土运输按施工要求盖蓬布。
8.13施工人员集中居住点的生活污水、粪便不能随地排放，生活垃圾须定期清运。
施工机械、运输车辆、用具等不得在生活取水地点冲洗，严禁将废油、垃圾等倒入水体或河、渠道附近。
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