沥青溷凝土面层施工工法.docx
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沥青溷凝土面层施工工法
高寒地区沥青砼路面面层施工工法
宋立立
中铁十三局第四工程处
一、前言
沥青砼路面具有表面平整，无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简便，且适宜分期修建等优点，因而获得越来越广泛应用。
沥青混凝土面层作为沥青路面的一种已成为我国高等级路面的主要型式。
由中铁十三局集团第四工程处承建的301国道博克图至牙克石段A标段k187+810.3~k218+000路面工程，全长30.799公里（含长链），除越岭地段3.613公里采用水泥混凝土路面，其余均为沥青混凝土路面，通过此段公路的施工实践及理论分析形成了沥青混凝土面层施工工法。
二、工法特点
㈠全部机械化施工，流水化作业，提高工程进度。
㈡利用此工法施工，通过对关键技术的控制，可控制工程质量。
㈢通过对各道工序进行检测，实现预期质量目标。
三、适用范围
本工法适用于沥青混凝土面层的施工。
四、施工工艺
㈠工艺流程
见下页工艺流程图
㈡关键技术
1、原材料检验及应用
2、混合料配合比选定
3、混合料拌制、运输
4、混合料摊铺技术
5、混合料压实与接缝处理
工艺流程图
㈢原材料检验及混合料配合比选定
原材料实测项目。
（见下表）
道路石油沥青技术要求
标号
试验项目
A－140
针入度（25℃,100g,5s）（0.1mm）
120～160
延度（25,5cm/min）不小于（cm）
100
软化点（环球法）（℃）
38~48
溶解度（三氯乙烯）不小于（%）
99.0
蒸发损失实验163,5h
质量损失不大于（%）
1
针入度比不小于（%）
60
闪点（coc）不小于（℃）
230
注:
当25℃延度达不到100cm时,如15℃延度不小于100cm,也认为是合格的.
沥青面层用粗集料质量技术要求
指标
二级公路
石料压碎值不大于（%）
30
洛杉矶磨耗损失不大于（%）
40
视密度不小于（t/m3）
2.45
吸水率不大于（%）
3.0
对沥青的粘附性不小于
3级
坚固性不大于（%）
根据需要进行
细长扁平颗粒含量不大于（%）
20
水洗法<0.075mm颗粒含量不大于（%）
1
软石含量不大于（%）
5
面层用细集料及填料质量技术要求
种类
二级公路指标
中砂
视密度不小于2.45t/m3;小于0.075mm颗粒含量不大于5%;细度模数Mx3.0~2.3
石屑
视密度不小于2.45t/m3;小于0.075mm颗粒含量不大于5%
矿粉
视密度不小于2.45t/m3;含水量不大于1%;亲水系数<1;外观无团粒结块
2、混合料配合比选定
热拌沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计及生产配合比验证阶段。
通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种，矿料级配及沥青用量。
⑴目标配合比设计按以下步骤进行：
①根据路面设计确定的混合类型选择目标矿料级配。
②确定不同规格粒级矿料的配合比。
③根据所选混合料类型初步拟定目标沥青用量。
④采用若干种不同沥青用量的混合料进行马歇尔实验，以确定最佳沥青用量。
通常是以初步拟定的目标沥青用量为中值，级差0.5%，采用5种不同的沥青用量进行实验。
⑵生产配合比设计
采用间歇式拌和机，烘干的热料经过第二次筛分重新分成3-5个不同粒级的集料，分别进入拌和机内的热料仓，各个热料仓中的集料颗粒组成已不同于冷料仓，因此，需要重新进行矿料配合比计算，以确定各个热料仓集料进入拌和室的比例，并检验确定最佳沥青用量，这一过程为生产配合比设计。
⑶生产配合比验证
生产配合比验证阶段也是正式铺筑沥青面层之前的试拌试铺阶段，通过试拌试铺，为正式铺筑提供经验和数据。
具体流程如下页：
㈣工艺操作要点
1、施工准备：
拌和设备选型及场地布置，施工准备，修筑试验段，
2、混合料的拌制、运输
⑴材料供给
根据配合比所确定的集料比例调整各冷料仓向拌和机供料数量；由于仓口开启的大小和皮带运行速度均直接影响冷料仓供料的多少，在实际生产中，一般均根据集料粗细和所需的比例固定出料口的开启度，通过改变传送皮带的运行速度调整供料的数量。
并画出传送皮带运行速度与供料数量的关系曲线，作为调整供料数量时设置皮带运行速度的依据。
⑵试拌
对间歇式拌和设备，应根据生产配合比的要求确定拌制每盘混合料时各热料仓的出料数量；沥青混合料按生产配合比确定的
工 艺 流 程
级配试验
选材
热油加热试验
冷料提升
分别称量
1分钟左右
卸入
保温运输
沥青用量进行试拌，试拌后取样进行马歇尔试验和抽提试验，并
将其试验值与生产配合比试验结果进行比较，验证沥青用量的合理性，必要时可作适当调整；确定适宜的拌和时间及适宜的拌和出厂温度。
⑶拌制
根据配料单进料，严格控制各种材料用量及其加热温度。
拌和后的沥青混合料应均匀一致，无花白、无离析和结团成块等现象。
每班抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和沥青用量检验。
施工时，每天提前一定时间开始拌和，使混合料贮存于拌和设备的贮料仓中，以防止施工中由于故障导致摊铺机停机。
⑷混合料成品应及时运往工地。
施工前确定摊铺的具体位置、施工条件、摊铺能力、运输路线、运距和运输时间以及所需混合料的数量。
车辆数量必须满足拌和设备连续生产的要求，不致因车辆少而临时停工。
为了精确控制材料，卸料车出厂时应用磅秤进行称量。
3、沥青混合料的摊铺
⑴摊铺前的准备工作：
①准备下承层：
对基层表面存在缺陷进行处理后浇洒透层油对基层进行养生保护。
②施工放样：
包括平面控制和标高控制两项内容。
平面控制是定出摊铺路面的边线位置。
标高控制的目的是确定下承层表面高程与原设计高程的差值，以便在挂线时将沥青摊铺层的标高纠正到设计标高或者以保证沥青混合料面层的厚度作为控制。
标高放样的原则是不仅要保证沥青路面总厚度，而且考虑标高不超出容许范围，当两者矛盾时应以保证厚度为主。
③机械准备：
作好摊铺机与配套设备的准备工作；检查摊铺机各工作装置及调节机构，并进行试运转，确认均处于良好状态之后，方允许正式投入施工。
⑵摊铺机的参数选择和调整
摊铺机参数包括结构参数和运行参数两大部分。
在摊铺作业前均需对这些参数进行选择和调整。
结构参数的调整包括按工程要求确定并调整熨平板宽度、拱度、摊铺厚度3个基本参数，对分料螺旋的离地高度、分料螺旋与熨平板的距离、刮料板的离地高度、振捣梁行程等进行必要的调整。
运行参数主要指摊铺速度。
⑶摊铺机作业。
①熨平板加热。
每天开始施工前或停工后再工作时，应对熨平板预热。
其目的是减少熨平板及其附件与混合料的温差，以防止混合料粘附在熨平板底面上而影响铺筑质量。
②摊铺机供料机构操作
刮板输送器的运转速度及闸门的开启度共同影响向摊铺室的供料量。
摊铺室内最恰当的混合料量是料堆的高度平齐于或高于螺旋分料器的轴心线，即稍微看见螺旋叶片或刚盖住叶片为度。
料堆的这种高度应沿螺旋全长一致，因此要求螺旋的转速配合恰当。
闸门的最佳开度应在保证摊铺室内混合料处于上述的正确料堆高度状态下，使刮板输送器和螺旋分料器在全部时间内都能不间歇地持续工作。
为了保持摊铺室内混合料高度经常处于标准状态，施工中采用闸门自控系统。
③自卸汽车卸料
摊铺过程中，运料车应在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机，卸料过程中运料车挂空挡，靠摊铺机推动前进。
⑷摊铺方式
考虑路面宽度为7.0m，采用单机全幅摊铺方式，摊铺机作业时设专人清扫摊铺机前路面，以保证摊铺机平稳行走，并专人处理螺旋输料器末端的离析现象。
⑸接缝处理
施工结束时，摊铺机应在接缝近端部约1m处将熨平板稍微抬起驶离现场，用人工将端部混合料铲齐后再碾压。
然后用3m直尺检查平整度，并找出表面纵坡或铺层厚度开始发生变化的横断面，趁尚未冷透时将此端面切成垂直面，并将切缝靠端部一侧已铺完不符合平整度要求的尾部铲除，与下次施工时形成平缝连接。
在预先处理好的接缝处要求摊铺机第一次布满料时不前行，用热料预热横向冷接缝，并用温度最高的一车料开始摊铺，这样有利于提高接缝温度，也有利于整平压实接缝处混合料。
新铺面与已铺的冷铺面重叠5cm，碾压前用耙子剔除重叠部分大料，搂回细料，整平接缝并对齐，趁热横向碾压，压路机大部分钢轮在
冷铺面，新铺面第一次碾压15～20cm，以后逐渐展向新铺面直至全部在新铺面上为止，再改为纵向碾压。
在碾压过程中，用3m直尺检查平整度，低凹处用筛子筛出料弥补，料多时用耙子耙松，去掉多余大料，人工整平后再筛细料修饰表面，直至平整致密为止。
4、混合料的压实
⑴压实的具体内容包括碾压机械的选型与组合、压实温度、速度、遍数、压实方式的确定及特殊路段的压实。
压实程序分为初压、复压和终压三道工序。
实际生产中，初压时用12t振动压路机静压两遍，初压温度为110～130℃，初压后检查平整度、路拱，必要时予以修整。
如在碾压时出现推移，可待温度稍低后再压；如出现横向裂纹，应检查原因及时采取措施纠正。
复压时用12t振动压路机和18t轮胎压路机配合进行，各碾压2遍至稳定和无明显轮迹，复压温度为90～110℃。
终压时用12t振动压路机静压2遍，终压温度为70～90℃。
碾压时压路机应由路边压向路中，相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽，并将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移。
⑵特殊路段的碾压
弯道或交叉口的碾压，选用铰接转向式压路机作业，先从弯道内侧开始碾压。
压实中注意转向同速度相吻合，尽可能用振动碾压，以减少剪切力。
对急弯尽可能采取直线式碾压，并逐一转换压道，对缺角处用小型机具压实。
陡坡碾压时，先采用轻型压路机预压，无论上坡还是下坡，压路机的从动轮始终朝着摊铺方向，这样从动轮起到了预压作用，从而使混合料能承受驱动轮所产生的剪切力。
碾压中压路机的启动、停止、变速要平稳，避免速度过高或过低，混合料温度不宜过高。
压路机在没有支撑边的厚层上碾压时，离边缘30～40cm、较薄层时预留20cm处开始碾压，这样能在路边压实前形成一条支撑侧面，以减少碾压时铺层塌边。
在接下来碾压留下的未压部分时，压路机每次只能向自由边缘方向推进10cm。
五、机具设备
301国道机具设备表
序号
机具名称
数量
备注
1
LB－1000拌和机
1套
间歇式拌和机
2
运输车
6台
载重量20t
3
摊铺机
1台
Titan273/ABG
4
双驱振动压路机
1台
YZC12t
5
胶轮压路机
1台
18t
6
装载机
2台
ZL5O
7
水车
1台
六、劳动组织
301国道劳动力组织
序号
工种
人数
工作内容
1
控制室
2人
计量控制
2
供料
12人
原材料的输送
3
运输
8人
混合料的运输
4
摊铺
5人
摊铺并控制松铺系数
5
碾压
6人
碾压成型
6
试验人员
4人
温度控制、抽样试验
七、质量控制
㈠沥青混合料拌和时间以30～50s为宜，干拌时间不得少于5s。
拌和好的混合料色泽均匀一致，无花白料、结团成块和严重的粗细集料分离现象。
成品混合料在保温储存仓内存放不宜超过72h。
㈡混合料运输时应用篷布覆盖以保温、防雨、防污染。
并保证运输能力和运距与摊铺机的摊铺速度相匹配。
㈢测量记录沥青混合料的出厂温度及成品运到施工现场的温度。
㈣取现场摊铺的混合料进行马歇尔试验、油石比试验及抽提后筛分试验，并记录好取样位置与桩号以及沥青混合料层数。
㈤摊铺混合料的最低气温不低于10℃。
㈥随时检查混合料的摊铺温度、碾压温度、碾压终了温度。
㈦设法减少施工接缝，注意接缝的施工质量，使接缝处面层紧密、平整、顺直。
㈧路面摊铺层完全自然冷却后，混合料表面温度低于50℃时方可开放交通。
需要提前开放交通时需洒水冷却降低混合料温度。
㈨混合料碾压成型后，应按规定的检查项目和检查频率检查沥青面层的压实度和压实厚度。
八、安全措施
㈠逐级建立安全组织机构，设立专职安全员。
㈡安全教育经常化、制度化，并建立安全设施，提高安全系数。
㈢按施工组织设计和工艺流程科学施工。
㈣抓好现场安全管理，坚持文明施工，保障人员、机械和器材的安全。
九、综合效益分析
利用此工法施工使沥青混凝土面层施工规范化、标准化，机械组织合理，实现集中流水作业，提高了工作效率、保证了施工质量，其效益非常突出。
十、工程实例
由中铁十三局集团有限公司第四工程处承建的301国道博－牙段A标段，路线全长30.799公里，路面宽7.0米，采用4cm沥青混凝土面层,施工过程中应用此工法，提高了面层的施工进度和质量，取得了良好的经济效益和社会效益。
工法评审申报表
工法名称
高寒地区沥青混凝土路面面层施工工法
工法编号
开发单位
中铁十三局集团有限公司第四工程处
编写人
宋立立，张立峰，孟庆宏
内
容
简
介
本工法从原材料检验及应用，混合料配合比选定，混合料拌制、运输，混合料摊铺技术及混合料压实与接缝处理等五个方面叙述了高寒地区沥青砼路面面层的施工工艺，总结出沥青砼路面面层的质量控制方法及安全措施。
科技成果
组织鉴定
（评审）
单位
技术水平
推广应用
时间及
经济效益
应用范围
高寒地区沥青砼面层的施工
申报单位
意见
公司评审
意见
升级会员 