沈阳市某道路项目热拌沥青混合料工程施工方案

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资料等级:沈阳市某道路项目热拌沥青混合料工程施工方案
发布时间:2015-12-2
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沈阳市某道路项目热拌沥青混合料工程施工方案
现以京###公路沈阳-###段某路面施工合同段的施工为例,来说明施工的过程。该合同段长约22KM,路面结构形式为:
4CMAK-13A抗滑表层
5CMAC-20I中粒式沥青混凝土
7CMAC-30I粗粒式沥青混凝土
路面基层为水泥稳定砂砾+轧制碎石
一、准备工作
在沥青路面施工的前期准备工作中,首先把好原材料质量关、机械设备关和人员素质关。
1. 原材料质量
质量好的原材料是优质工程的保证。首先选择料源,尤其是抗滑表层的主骨料,必须符合规范和设计要求,碎石规格要根据设计要求,制定出筛孔尺寸,按此规格自行加工或外购,确保质量和数量。
(1) 碎石技术指标试验结果见表4-28。
在这里值得一提的是选择材料时要根据设计要求,考虑碎石的最大粒径(D)与摊铺层厚度(H)的关系,一般随着H/D值的增大,沥青混凝土的抗疲劳性和耐久性提高,但车辙量增大,H/D值减少,沥青混凝土路面的车辙量减少,但耐久性降低,特别当H/D<2时,沥青混凝土路面的疲劳耐久性急剧下降。
(2)沥青:中、下面层使用的是辽河油田的AH-90号沥青,抗滑层采用的是壳牌进口沥青AH-90号。由于进口沥青分批进货,每批沥青都要检测合格后方可使用。沥青质量检测结果见表4-29。
(3)细集料:细集料系指天然砂与石屑。本工程采用的天然砂洁净无杂质,颗粒级配良好。沥青路面中、下层及抗滑表层所用的石屑全部为石灰岩石屑。
(4)矿粉:采用由水泥厂将石灰岩石料磨细的矿粉。
2.机械设备
沈山高速公路该标段投入机械设备见表4-30
3.施工人员配备
人员配备:生产总指挥:1名
工段长:4名
技术员:3名
测量:4名
试验:5名
机械操作手:20名
司机:20名
辅助人员:30名
人员组成后,分别结合各工种特点进行培训,并为试验、测量、拌和站、运输队、摊铺、碾压、粘层油的洒布编写操作要点并严格遵照执行。
二、沥青混合料配合比的设计
配合比的设计是至关重要的环节,也是决定工程质量的主要因素。因此,按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)要求,首先进行目标配合比设计阶段。
1. 下面层:AC--30I型配合比设计
用下列粒径的材料和比例合成混合料矿料级配:
粒径10~30MM10~20MM5~10MM0~5MM砂矿粉
比例30%15%25%15%10%5%
合成级配的筛分结果见表4-31。合成级配曲线位于规范允许的范围之内。
根据试验结果,最终确定的沥青用量为4.5%,上报总监办中心试验室批准。在铺筑试验路段时,从外观来看,沥青混合料表面油光闪亮,略有自由沥青出现,其用量偏大,在大面积施工时,经总监办同意采用沥青用量为4.4%。
2. 中面层目标配合比设计(AC-20I型)
中面层材料组成比例如下:
规格:10~20MM碎石5~10MM碎石0~5MM石屑砂矿粉
比例:41%19%20%15%5%
合成的矿料级配见表4-33,合成级配曲线位于规范允许的范围之内。
根据该试验结果确定最佳沥青用量选用4.8%,该配合比报总监办批准后,进行抗车辙试验,动稳定度为887次/MM,其抗车辙能力达到了规范技术要求。
3. 抗滑表层(AK-13A型)配合比设计
(1) 抗滑表层设计的具体要求如下:
表面摩擦系数:SFC≥54或摆值FB≥45(竣工后第一个夏季测定);
路面整体弯沉L≤设计值;
平整度3M连续平整度仪σ<1.2MM;
混合料马歇尔试验:稳定度≥5.5KN,流值20~40(1/10MM),空隙率3%~5%,沥青饱和度65%~75%;
浸水马歇尔残留稳定度:≥75%;
动稳定度:≥800次/MM;
路面压实率:≥98%;
路面空隙率:<7%;
油石比误差:+0.3%~-0.2%;
构造深度:≥0.7MM。
由于抗滑表层级配粗,而且要求空隙率又较小,且压实度要求高,室内目标配合比设计进行了9次试验,经多方研究,决定用三个配合比进行试拌试辅,三个试验段均选择在互通立交匝道上。
(2)配合比
(3)级配情况抽取结果(表4-36)
(4)压实度与构造深度
试验段路面铺筑后压实度与构造深度的检测数据见表4-37
(5)试验段施工压实小结
第一种混合料试铺时,采用先上胶轮与稳定后上胶轮碾压的工艺对比试验,压实度无明显的变化。在第二次试验段时,吸取了第一次的碾压工艺经验,先用CC-21双轮振动压路机微振碾压,其压实度有了明显的提高,第二次压实度为99.5%,第三次为98.5%。
从三个试验段的结果看,第三个的结果比较理想,既保证了密实度,又保证了构造深度符合设计要求,表面均匀性也较好。第三次配比材料进行车辙试验,动稳定度达954次/MM,符合规范要求。故正式施工时采用第三种混合料。
三、施工
1.对基层的要求
沥青路面施工对基层有较高的要求,沈山高速公路路基层上是洒布下封层越冬。因此,在铺筑沥青路面以前,施工单位组织有关技术人员对基层进行了全面认真的检查。参照有关规范并结合以往的经验,对有问题的基层采取了一些的处理措施:
(1)裂缝
清扫封层矿料后,发现有不少的裂缝,横缝多于纵缝,对开口较大的缝隙,采取灌注乳化沥青或液体石油沥青的方法进行处置。
(2)封层脱层(露白)
对基层清扫干净后,按照技术规范,人工补洒乳化沥青或液体石油沥青。
(3)基层松散
将松散地段划成整齐形状(正方形或长方形),人工用镐刨至硬实处,将松散颗粒清扫干净。在底面与新茬口出涂刷乳化沥青或液化石油沥青,破乳后,用热拌沥青混合料进行人工填补,机械配合压实。修补后与原基层衔接平顺密实、拱度一致。
(4)桥头低洼
测量人员对桥头复测,计算该处低于设计高程多少。对低洼处清扫干净,人工喷洒乳化沥青或液化石油沥青,破乳后,用热拌沥青混合料进行人工填补,机械压实。填补后与搭板和基层顺接密实、坡度一致。
2.拌和
沥青拌和站采用的是间歇式拌和机,冷料通过加热烘干后,再进行二次筛分,筛分后的各种不同粒径的矿料进入各自的储料仓,试验室根据热料筛分结果,计算配合比。这里要注意选择筛的孔径,一般拌和站分四个热料仓,即有四层筛网装置,其孔径分布一般各占混合料矿料的20%~30%,尽可能避免某仓用料偏多而另一些热仓内用料又太少。
筛网分布:A最大粒径
B通过率75%左右
C通过率50%左右
D通过率25%左右
另外,还要考虑筛网安装角度、有效过筛面积等因素。
沈山高速公路下面层筛布置为:
筛孔尺寸仓号粒径范围
A35×35MM4号仓22~35MM
B22×22MM3号仓7~22MM
C7×7MM2号仓3~7MM
D3×3MM1号仓0~3MM
很多施工单位的技术人员认为间隙式拌和站通过二次筛分能较好地控制矿料级配,而忽略对拌和站的调试,即目标配合比向生产配合比转化,其实不然。例如,1号仓0~3MM粒径的料:仅靠加大石屑或加大砂的进量也能满足,但目标配合比中石屑:砂=15:11。如果此比例相差太大,势必影响混合料的内在质量。该路施工时下面层配合比调试情况如下:
首先,计量系统要经过计量检测部门的校核。
冷料控制系统调试:根据调速电机的转速,计量每个料斗每小时每种料的流量,并绘制成图表。该工程拌和机产量240T/H,根据各种材料的用量,查图表计算出各冷料斗下的电机调速。
开机后冷料进入滚筒内烘干加热,被热料提升机提到振动筛上部,通过筛分后进入各热料仓。取样进行筛分试验,根据筛分结果,计算出与目标配合比级配相近的配合比,进行试拌。
矿粉作为沥青混合料的原材料之一,一定要认真加工,严格按配合的用量掺用。例如,固定沥青用量进行室内试验的结果见表4-38。
从表中可看出,当沥青用量不变时,随矿粉量的增加,试件密度增大、空隙率减少,稳定度提高。
在沈山高速公路施工中,不允许使用回收粉尘,日工拌和站有专用集尘罐,回收后集中排放。实际上,回收粉尘通过试验允许的情况下,可以使用部分回收粉尘代替矿粉。但用量最好少于25%,并且亲水系数必须小于1,用马氏稳定试验,尤其是浸水马氏稳定度试验检测,在计算方法上要注意考虑通过0.075MM筛孔的量。一般回收粉尘通过0.075MM筛孔的量在50%~70%。
3.运输
选用大吨位的自卸汽车,配备有帆布覆盖,每天须洒防粘剂,收工后清理车厢。
4.摊铺
采用弗格勒2500摊铺机全幅度摊铺,清除了纵缝,该机不离析,行走平稳,自动夯实能力强,能达到较好的压实度和平整度。下面层用两侧钢丝基准线,中面层应用等厚拖杠,考虑桥涵太多,桥面设计是中面层2CM,正常段是5CM,所以仍采用走钢丝法,抗滑表层用前后保持相同高差的雪橇。摊铺速度应根据供料能力,每层都要具体掌握,做到不积压过多的料,又不能在摊铺时停机等料。下面层2M/MIN、中面层3M/MIN,抗滑表层4M/MIN,在摊铺到立交区加宽段时,用两台摊铺机成梯队作业进行联合摊铺。在下面层,用拉钢丝作基准,每段钢丝100多米长,待铺完该段后才能撤掉钢丝进行碾压。故两机纵缝较明显。在中面层时,在两机交接处用铝合金架设一条轨道,铝合金每段长6M,边摊铺边扯掉,及时碾压,则看不出有纵缝。
沈山高速公路,在中、上面层之间设有粘层油,沥青量为0.3~0.4KG/M2,效果良好。
接缝:横缝采用直接法,用三米直尺检查端部平整度,不符合要求时,用切割机切除,新茬口面涂抹乳化沥青,第二天接缝时,人工用平耙仔细找平,用CC-21压路机横向碾压,随时用三米直尺检查,予以处理。
5.压实
为防止路面透水,沈山高速公路要求成型的路面剩余空隙率应小于7%。并保证压实度。因此,为了更好地碾压,对压实设备的配备、选型进行科学组合,使碾压程序规范化和碾压技术合理化。
碾压程序包括初压、复压、终压。
(1)下面层的碾压程序:初压,CC-21关闭振动静压两遍,速度2KM/H,温度120~130℃。
复压:紧接着初压后进行,用CC-21振动两遍,再用英格索兰振压两遍,速度4KM/H,温度100~120℃。
终压:紧接着复压后进行,CC-21关闭振动碾压2遍以消除轮迹,速度3KM/H,碾压终了温度大于80℃。
(2)抗滑表层:由于要求压实度必须达到98%,因此,又增加一台宝马DV-8双轮双振压路机。钢柔搭配,高温重压。
初压:温度130~140℃,用CC-21振动碾压2遍,速度2KM/H。
复压:紧跟初压,温度110~130℃,用DD-110振动2遍,速度4KM/H,再用轮胎压路机碾压4遍,速度4KM/H,然后再用DV-8振压2遍。
终压:用CC-21关闭振动碾压2遍,以消除轮迹,速度3KM/H,碾压终了温度大于80℃。
6.质量控制
技术人员每天在施工现场,随时检查虚铺厚度,摊铺、碾压温度,碾压后,用三米直尺一尺一尺每车道检测,发现跳点及时趁热处理。
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