1、高速公路路面上面层试验段施工组织设计上面层试验段施工组织设计一、 编制依据公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E20-2011)公路工程集料试验规程(JTG E42-2005)公路路基路面现场测试规程(JTG E60-2008)公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)湖北省高速公路建设标准化指南(第五分册) 湖北省高速公路建设标准化指导意见(工地建设)二、工程概况 主线简介: 湖北保宜高速公路宜昌段路面二标全长33.288公里(起止桩号K109+887.329K143+08
2、5)路线经过鸣凤山风景区核心区及花林寺镇花林社区西侧至木瓜铺跨过远当一级公里后沿远当一级公路以东约5001000米范围平行布置,经过卫家岗、三孔村、当阳市玉泉办事处所管辖柳林村、三桥村、管道河村,至峡口后再次跨越远当一级公里经过管道河水库,严河水库后在双莲互通以东接上荆宜高速公路,终点桩号K143+085。工程量汇总,AC-13C上面层11.8万吨、互通二处,枢纽一处,服务区一处。三、 施工准备、总体规划和作业段划分1、施工准备工作一般规定下承层的检查与处理1.1一般规定沥青结构层推行“零污染施工”。应针对现场实际情况,采取一切有效措施,杜绝交叉施工和运输等污染。1.2 各层沥青混合料应满足所
3、在层位的性能要求,且便于施工,不易离析。各层施工间隔时间应尽量缩短,做到连续施工并联结成为整体。1.3 在施工中面层时对下面层应喷洒粘层油,使层间粘结良好。1.4 沥青混合料施工过程中,应采取有效的技术措施防止离析。1.5 沥青层施工前,应具有下承层的“中间交工证书”及监理工程师批准的沥青混合料配合比设计资料和该铺筑层的“开工报告”。1.6 沥青路面应加强施工过程质量控制,实行动态质量管理。2.沥青中面层的检查与清扫(1)摊铺面层前对中面层必须清扫。清扫干净,路面干燥后对路面进行粘层施工。(2)桥头(与搭板连接的)过渡板与半刚性基层之间的接缝,以及过渡板板块之间的接缝,应在沥青混凝土中面层施工
4、之前,在接缝处铺1.5m宽(两侧各75cm)的玻纤格栅(玻纤格栅铺设时应四周绷紧,路基侧用铆钉固定,过渡板侧用射钉压垫板固定)。桥头搭板与过渡板之间的接缝按此同样办理。(3)不设伸缩缝的小桥、明涵、明通的构造缝(如桥面板与台背的接缝、相邻桥面板的接缝),应先将缝内的泥土、杂物清刷干净,再用不小于1.5倍缝宽的沥青麻絮凿进缝内,嵌填紧密。嵌填厚度应不小于5cm(不包含缝的上部空间1cm),沿缝铺玻纤格栅(两侧各75cm),绷紧压实后用射钉固定。同时在缝的中轴线两端做好标记,以便在铺筑上面层后,再沿该轴线切2cm深、0.6cm宽的应变缝,并灌填橡塑沥青。(4)对于处理的桥头搭板与中面层接缝,中面层
5、接缝采用铺1.5m玻璃纤维格栅,玻纤格栅需用水泥钉和铁片帽固定好格栅。(5)路缘石和其它结构物与沥青面层的接触面上应均匀涂上薄层乳化沥青。(6) 各项准备工作完成并经驻地办签字确认后方能铺筑沥青中面层。4、试验段的目的 试铺段施工包括试拌和试铺两个阶段,需要决定以下内容:(1)根据各种机械的施工能力相匹配的原则,确定适宜的施工机械,按生产能力决定机械数量与组合方式。(2)通过试拌决定拌和机的控制参数:拌和数量、时间、温度及上料速度等;验证沥青混合料的配合比设计和沥青混合料的技术性质,决定正式生产用的矿料配合比和油石比。(3)通过试铺决定检验沥青混合料施工性能,评价是否利于摊铺和压实,要求混合料
6、均匀不离析、不结块;摊铺机的操作方式摊铺温度、摊铺速度、初步振捣夯实的方法和强度、自动找平方式等;压实机具的选择、组合,压实顺序,碾压温度,碾压速度及遍数;施工缝处理方法;松铺系数。(4)确定施工产量及作业段的长度。(5)全面检查材料及施工质量是否符合要求。(6)修订施工组织计划,确定施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯及组织方式。5、沥青砼配比设计1.沥青混合料配合比设计1.1 设计方法沥青混合料配合比设计由马歇尔试验和沥青混合料性能检验两部分组成。配合比设计试验前,由驻地办和施工单位共同研究配合比设计方案,配合比设计按批准的方案实施。 1.2设计内容沥青混合料配合比
7、设计包括原材料材质试验、矿料级配组成设计、最佳沥青用量的确定以及混合料性能验证等四项。1.3设计阶段沥青混合料配合比设计分目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。1.4 矿料级配沥青混合料矿料级配应符合表2.6.4规定的设计级配范围。沥青混合料矿料级配范围级配类型AC-13C26.5-19.0-16.010013.290-1009.560-804.7530-482.3620-351.1815-300.610-230.37-180.155-120.0754-82.6.5 设计步骤 目标配合比设计阶段优选矿料级配、确定最佳沥青用量,使沥青混合料技术性能符合配合比设计技术标准和检验要
8、求,以此作为目标配合比,供生产配合比设计使用。级配设计为确保高温抗车辙能力,同时兼顾低温抗裂性能的需要,计算各矿料比例,使合成级配平顺。成型马歇尔试件用计算的矿料比例和估计的油石比,按0.5%间隔变化,取5个不同的油石比,成型马歇尔试件,马歇尔试验温度参照下表执行:项目改性沥青AC结构矿料(包括矿粉)加热温度180oC沥青加热温度165170oC沥青混合料拌和温度170oC试模预热温度100oC试样装模温度160165oC试件开始击实温度150155oC 最大理论相对密度的确定配合比设计时,普通沥青混合料宜采用最大理论密度仪实测法,也可以用计算法;改性沥青混合料宜采用计算法,也可采用最大理论密
9、度仪实测。计算法中采用有效相对密度。施工过程中最大理论密度宜采用最大理论密度仪实测。实测过程中一定要将混合料彻底分散,特别是改性沥青难以分散,否则严重影响最大理论密度和体积指标的准确性。体积指标和马歇尔指标的测量与最佳油石比确定利用表干法测定沥青混合料试件的毛体积相对密度,并根据最大理论相对密度计算空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率、粉胶比、油膜厚度等物理指标,由此确定最佳油石比。路用性能检测 检验浸水马歇尔残留稳定度比、冻融劈裂残留强度比、动稳定度等路用性能。试验报告。目标配合比试验后须提交试验报告,报告内容包括:总说明(含工程概况、材料性能汇总表、合成级配一览表、马歇尔试验技术指标汇总表、最佳
10、油石比的确定图表、以及其他说明);附相关材料试验的数据与表格;附混合料试验过程的数据与表格。审批程序。施工单位完成目标配合比报告后,应及时向驻地办、省指中心试验室和指挥部提交正式报告,并经驻地办及中心试验室复核,取得正式批复后,方可进行生产配合比设计,并作为生产配合比的设计依据。 生产配合比设计阶段冷料流量试验、分别对各档规格冷料输送带不同转速、下料口不同开口程度的流量进行测定,将目标配合比选定的冷料级配比例,转换为冷料输送带进料速度、下料口开口程度的参数,供拌和楼操作使用。确定各热料仓集料和矿粉用量,冷料仓应按目标配合比上料,生产配合比设计时应从二次筛分后进入各热料仓的集料取样进行筛分,利用
11、Excel程序计算各热料仓的材料比例,并尽可能使合成级配接近目标配合比的设计级配,而不是接近级配范围的中值,否则就会产生溢料和等料现象。另外选择适宜的热料仓筛孔尺寸以达到供料均衡。根据计算矿质混合料,取目标配合比设计的最佳油石比OAC、OAC0.3的三个油石比,用试验室的拌和机拌制沥青混合料进行试验。生产配合比确定的最佳油石比与目标配合比确定的最佳油石比之差应不超过0.2个百分点,如超出此规定,应分析原因,重新进行生产配合比设计,并进行混合料性能检验。 沥青混合料性能检验。按以上生产配合比,用室内小型拌和机拌制沥青混合料,制备试件,检测混合料的如下性能指标:各层沥青混合料进行浸水马歇尔残留稳定
12、度比和冻融劈裂残留强度比试验检验。2. 混合料配合比设计2.1目标配合比设计2.1.1 AC热拌沥青砼配合比设计由马歇尔和沥青混合料性能检验两部分组成。各结构层混合料配合比设计宜采用“骨架、嵌挤、密实”型结构,级配呈“S”型曲线。2.1.2 AC热拌沥青混合料的矿料级配应符合JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范规定的设计级配范围要求。2.1.3 各结构层在承包人拌和场备料量达到30%以上时,从拌和场取集料进行目标配合比设计,优选矿料级配、确定最佳沥青用量(或油石比),使沥青混合料技术性能符合配合比设计技术标准和检验要求,以此作为目标配合比,供生产配合比设计使用。2.1.4 根据确定
13、的最佳沥青用量(或油石比)、设计级配,室内拌制沥青混合料,进行沥青混合料的相关性能检验,所设计的沥青混合料须满足JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范3.生产配合比设计3.1拌和机热料筛分用的振动筛应根据混合料的规格选用。筛网的筛分能力(即每小时通过的集料量)与混合料级配、集料品种、类型、集料的洁净程度、筛孔尺寸、筛子的倾角和振荡力有关。间歇式拌和机用振动筛的等效筛孔(方孔筛,mm) 标准筛筛孔(mm)2.364.759.51626振动筛筛孔(mm)35101626.5拌和机热料仓筛网尺寸(mm)结构层类型筛网组合3号仓4号仓5号仓6号仓上面层(13型)1610533.2 原材料复核
14、与拌和机冷料流量确定(1)对进场的原材料进行原材料筛分试验复核工作,并与目标配合比设计所用原材料进行比较。(2)对沥青拌和机冷料仓的送料速度与电机转速的关系应进行标定,并根据形成的关系曲线,选定相应的电机转速进行送料。3.3 确定各热料仓集料和矿粉的用量 必须从二次筛分后进入各热料仓的集料取样进行筛分,通过计算,使合成矿质混合料的级配与目标配合比相接近,以确定各热料仓集料和矿粉的用料比例,供拌和机控制室使用。生产配合比合成级配符合性要求筛孔尺寸(mm)合成级配与目标配合比级配差值(%)0.0751=2.362=4.7533.4确定最佳油石比(最佳沥青用量)(1)AC型混合料取目标配合比设计的最
15、佳油石比OAC、OAC0.3%和OAC0.6%等5个油石比,根据计算的矿料配合比例,用试验室小型拌和机拌制沥青混合料进行试验,按目标配合比设计方法选定最佳油石比。(2)生产配合比确定的最佳油石比与目标配合比确定的最佳油石比之差应不超过0.2%,且生产配合比与目标配合比设计的空隙率之差应不超过0.2%。如超出此规定,应分析原因,重新进行生产配合比设计,并进行混合料性能检验。3.5 沥青混合料性能检验 按以上生产配合比,用室内小型拌和机拌制沥青混合料,制备试件,进行水稳定性检验。4 .生产配合比验证(试拌)4.1采用生产用拌和机对生产配合比进行试拌,试拌时,拌和机各项参数(矿料加热温度、沥青加热温
16、度、冷料仓进料比例及进料速度)须按正常生产状态进行设置。4.2 试拌后的沥青混合料应进行马歇尔试验或旋转压实检验,并进行沥青含量、筛分试验,混合料级配与生产配合比之差应符合JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范的规定。4.3试拌后的沥青混合料各项技术指标经检验合格后,方可铺筑试铺路段。否则,应分析原因改正后再次进行拌和机试拌,直至试拌沥青混合料满足相关技术要求。4.4 试铺段的铺筑,执行JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范等相关规定。在铺筑过程中,检查施工工艺、技术措施是否符合要求,并记录试验与检测结果。4.5附经批准的生产配合比设计报告。4.5.1审批程序。施工单位完成
17、生产配合比设计报告及试验段铺筑方案后,应及时向驻地办、省指中心试验室及指挥部提交正式报告,并经驻地办和省指中心试验室复核,取得正式批复后方可进行试验段的铺筑。4.5.2生产配合比验证试验检测 按生产配合比进行试拌,并检测沥青混合料的各项技术指标,合格后方可铺筑试验段。取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验,及沥青含量、筛分试验,由此确定正常生产用的标准配合比。目标配合比沥青采用中海沥青(泰州)有限公司生产的SBS(I-D)改性沥青,油石比为4.9%。粗集料采用京山县宋河采石场生产的玄武岩,细集料采用兴隆采石厂生产的石料,配合比我3#:4#:5#:6#35:25:8:30,水泥为葛洲坝当阳水泥厂生产
18、的P.O42.5水泥,占2%。 生产配合比沥青采用中海沥青(泰州)有限公司生产的SBS(I-D)改性沥青,油石比为4.9%。粗集料采用京山县宋河采石场生产的玄武岩,细集料采用兴隆采石厂生产的石料,配合比为3#:4#:5#:6#33:27:8:28,矿粉为枣林矿粉厂,占2%,水泥为葛洲坝当阳水泥厂生产的P.O42.5水泥,占2%。六、 沥青面层施工工艺6.1.找平方式 1、桥隧上面层摊铺时采用导线找平方式。按每10米一个断面,弯道处适当加密5米一个断面。桥隧上面层导线两端延伸到路基各100m,钢丝绳的张拉力不小于100kg。 2、上面层摊铺厚度应采用非接触式平衡梁控制方式。匝道等小半径弯道采用滑
19、靴找平方式。形状不规则地区允许人工手控找平。3、自动调平系统应能从摊铺层的两侧控制其纵、横坡度,传感器的安装必须牢固。纵向传感器距熨平板两侧边缘的距离应当恒定,切勿时近时远,因此应时刻掌握好摊铺机的行进方向;避免左右摇摆。铺筑各结构层时纵坡传感器灵敏度的刻度值不会相同,应通过试验路段调试确定。一般情况下,摊铺上基层和下、中面层时,宜采用灵敏度较高的刻度值,摊铺上面层宜采用相对较低的刻度值,有利于满足纵坡和平整度双要求。 4、横坡传感器的灵敏度与纵坡传感器一致,其接口应与控制方向相对应,应通过调整横坡传感器将摊铺层的横坡度控制在允许偏差(0.1%)范围内6.2.施工准备6.2.1施工上面层前下承
20、层必须清洗干净,表面无污染、杂物,并涂刷PCR改性乳化沥青粘层。粘层洒布量0.5L/。6.2.2 沥青混合料面层施工前的技术、机械、试验检测仪器、料场与材料及作业面等各项准备。6.2.3 应对沥青混合料拌和机、摊铺机、压路机等各种施工机械和设备进行调试,对机械设备的配套情况、技术性能、计量设备等进行检查或标定。6.2.4 应准备施工过程中所需要的各种记录表格和现场温度、厚度检测设备,根据摊铺长度估算当日生产吨位,明确拌和场、施工现场、试验室责任联系人,实现拌和场与施工现场畅通联系、动态控制。6.2.5 铺筑沥青面层前,应检查基层或下卧沥青层的质量,不符合要求的不得铺筑沥青面层。下卧层已被污染时
21、,必须清洗或经铣刨处理后方可铺筑沥青混合料。6.2.6 提前恢复桥梁、隧道以及部分路基中线直线段宜每10m设一边桩,平曲线段宜每5m设一个边桩、路肩外边缘设置指示标志,应明显标记出施工桩号,用白灰画出各结构层的边缘线。6.3. 沥青混凝土施工工艺6.3.1 一般规定6.3.1.1总体设备要求应根据施工任务、合同工期、质量要求,配置主要机械设备及辅助器具。在满足设计及招标文件的前提下,每个施工单位设备配备不低于下表要求。沥青路面施工机械设备配置序号机械名称数量备注1沥青砼拌合设备1套设备额定产量320th2全自动履带式摊铺机1台上面层采用机械拼装熨平板,功率160KW3双钢轮振动压路机3台D13
22、04胶轮压路机2台25吨5小型振动压路机1台6稀浆封层车1台7乳化沥青洒布车1台8乳化沥青生产设备1台9刨丸机3套10洗刨机3台6.3.2 沥青混合料的拌制6.3.2.1设备沥青混合料拌合设备统运转正常、匹配合理,在充分发挥整套设备综合效益的基础上拌制出质量优良的沥青混合料。其要点如下:应根据混合料级配类型选择热料仓的筛孔尺寸,最大筛孔应保证能排除超粒径集料,且通过符合设计的级配范围。根据生产配合比设计确定的各种规格集料的供料比例和冷料给料器的标定曲线,选择合理的设定流量。同时对各冷料仓的供料皮带不同转速的供给量进行标定,以准确确定表显流量与实际流量的对应关系。开机运转后,应采用全宽取样法分别
23、对各热料仓取样筛分,以确定符合要求级配的各仓供料比例。并且,在生产过程中还应注意观察热料仓的料位变化情况,发现某热料仓缺料时,要及时调增与之对应的冷料仓的供料量;或发现某热料仓溢料时应及时调减与之对应的冷料供给量,使设备连续稳定运行。应重视搅拌设备计量系统的标定与调整,确保其计量准确度达到:集料0.5%,粉料0.5%,沥青0.3%。对动态计量应有落差和冲击自动补偿措施,控制准确度:集料1.5%,粉料0.5%,沥青0.1%。为保持级配的持续稳定,在生产过程中要定期对振动筛进行检查维修,防止筛网堵塞或角度偏位而影响混合料的级配组成。干燥筒应具有全自动控温系统,控温误差在5之内,燃烧器为全自动比例控
24、制;操作室控制系统必须配备计算机自动控制系统,且必须配有良好的打印装置。应根据搅拌缸的充盈率和搅拌桨的转速等机械设计参数,以及不同类型的混合料经过仔细调试确定合理的拌和时间,以保证混合料拌和均匀。干燥筒的排气温度应调整在105165之间,最高不得超过180。粗集料较多的混合料对拌和设备(含干燥筒)的磨损很大,在生产过程中应加强对滚筒叶片、滚筒转速等设备的监控和检修、保养,避免因设备故障而中断施工。具有二级除尘装置,一级除尘(一般为旋风除尘)粉尘根据具体情况确定是否回收利用,二级除尘(一般为布袋除尘)粉尘一律不准回收利用,应具备粉尘湿排功能,切断粉尘回收管道。并定期检查及清理除尘管道和布袋,以防
25、堵塞,特别是新的工程或者冬春季节未施工受潮的布袋,宜更换新的布袋。拌和楼4000型及以上;5个冷料仓,设有料门,采用变频或直流或电磁调速方式。料仓上部有防串仓隔板,顶部装有剔除超粒径集料的筛网;5级及以上热料仓,设置全程料位计或高低料位计,料仓有热电偶式或热电阻式温度传感器;2个矿粉仓,其中1个装矿粉,一个装消石灰或水泥;180吨以上的成品保温储料仓;4个带循环功能的沥青罐,容量不小于180m6.3.2.2 拌和生产严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度,集料温度应比沥青温度高1015。沥青混合料应采用间歇式拌和机,在施工过程中,应安排专人对沥青拌和机进行日常检查维护,确保拌和机
26、运转正常。集料上料过程中,装载机从底部按顺序竖直装料,减小集料离析。拌和机须配备计算机设备,拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等各种参数,随时在线检查矿料级配和油石比,并定期对拌和机的计量和测温进行校核。每个台班结束时打印出一个台班的统计量,按JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范规定的方法进行沥青混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验。总量检验的数据有异常波动时,应立即停止生产,分析原因。AC-13C混合料拌和时间沥青AC结构干拌时间湿拌时间总拌和时间拌和周期8s30s38s4548s 严格控制沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度,沥青材料
27、采用导热油加热,加热温度在160170范围内,矿料加热温度为190200,沥青与矿料的加热温度应调节到能使拌和的沥青混凝土出厂温度在170185,不准有花白料、超温料,混合料超过195者应废弃,并应保证运到施工现场的温度不低于160。沥青加热温度:160170矿料温度:190200混合料出厂温度:正常范围170185超过195废弃摊铺温度不低于155初压开始内部温度不低于145碾压完成不低于90开放交通不高于50集料温度应比沥青温度高1015。6.3.2.3烘干集料的残余含水量不得大于0.1%。每天开始几盘集料应提高加热温度,并干拌几锅集料废弃,再正式加沥青拌和混合料。6.3.2.4 拌和机的
28、矿粉仓应配备振动装置以防止矿粉起拱。添加消石灰(建议采用)、水泥等外掺剂时,宜增加粉料仓,也可由专用管线和螺旋升送器直接加入拌和锅,若与矿粉混合使用时应注意二者因密度不同发生离析。6.3.2.5拌和机必须有二级除尘装置,经一级除尘的粉尘可直接回收使用,二级除尘的粉尘不宜使用,直接湿排处理。6.3.2.6拌和机宜备有保温性能好的成品储料仓,贮存过程中混合料降温不得大于10、且不能有沥青滴漏,。6.3.2.7目测检查混合料有无异常,如混合料有花白、冒青烟和离析等现象。若有异常,应查明原因,及时调整。6.3.2.8沥青混合料试件制备前,应在达到击实成型温度的烘箱中短期老化2h。对于在储存仓中存储时间
29、超过2h的混合料,可不再进行短期老化处理。6.3.2.9每台拌和机应定期检查拌和机热料仓矿料组成情况,以1次/天为宜。6.3.2.10沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度,记录出厂时间,签发运料单。6.4 沥青混合料运输6.4.1 沥青混合料运输车必须采用大吨位的运输车辆,数量应根据运距、拌和能力、摊铺能力、速度等确定,摊铺机前方应有不少于5辆运料车等候卸料,运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,一套拌和楼运输车辆不宜少于15辆,以满足拌和楼及摊铺机连续作业为准,尽量避免停机待料。6.4.2运输水稳或渣土的料车必须在车厢清理干净后才可运输沥青混合料。为防止沥青粘结车箱,应将车箱板清理
30、光洁后,涂抹薄层油(可采用色拉油或植物油与水的混合液等,油:水=1:3),但不得有余液聚渍在车箱底部,也不得使用柴油与水的混合液。每次卸料后应及时将粘在车箱板上的余料清除干净,保持其光洁度。6.4.3 拌和机向运料车放料时,料车应前后移动,分前-后-中三次装料。6.4.4 运料车应采用厚蓬布覆盖严密。施工运输车辆进入施工现场时,应设定区域安排专人对汽车轮胎进行清洗,以免车辆对路面污染,影响沥青混合料的摊铺质量。6.4.5 沥青混合料运到摊铺现场后,应有专人凭运料单收料,并随即检查其温度和外观质量。凡不符合温度要求,或花白,或结团成块、滴漏或颜色枯褐灰暗、或遭雨淋的,均应送到固定地点废弃,不得使用。6.4.6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。6.4.7连续摊铺过程中,运料车不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空挡,靠摊铺机推动前进。6.4.8为防止沥青混合料在运输卸料过程中的离
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