沥青混凝土面层工程施工.docx

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沥青混凝土面层工程施工
掌握沥青混凝土面层施工要求
沥青碎石等面层的封层和磨耗层一般：1.粗粒式沥青混凝土常用于下面层2. 中粒式沥青混凝土常用于中、下面层3. 细粒式沥青混凝土常用于上面层4.砂粒式沥青混凝土常用于自行车与人行道的面层。
本条重点介绍热拌沥青混凝土路面施工工艺，其主要包括沥青混合料的运输、摊铺、沥青路面的压实和成型、接缝，开放交通等内容。
沥青路面施工时气温不得低于10度（高等级道路）或5度（其他等级道路）。
一、 混合料的运输
1、 施工中应做到摊铺机前有运料车等候。对高等级道路，开始摊铺前等候的运料车宜在5辆以上。摊铺机前后错开10-20米呈梯队方式同步摊铺，摊铺宽度宜小于6米。
2、 为防止沥青混合料粘结运料车车厢板，装料前应喷洒一薄层隔离剂或防黏结剂。运输中沥青混合料上宜用篷布覆盖保温、防雨和防污染。
3、 运料车轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的赃物，施工时发现沥青混合料不符合施工温度要求或结团成块、已遭雨淋现象不得使用。
4、 运料车应在摊铺前100-300mm外空档等候，被摊铺机轻顶缓缓推动前进并逐步卸料，避免撞击摊铺机。每次卸料必须倒净，如有余料应及时清除，防止硬结。
二、 混合料的摊铺
1、 热拌沥青混合料应采用履带式或轮胎式沥青摊铺机。摊铺机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防黏结剂。
2、 铺筑高等级道路沥青混合料时，1台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6m（双车道）-7.5m（三车道以上），通常采用2台或多台摊铺机前后错开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，并应避开车道轮迹带，上下层搭接位置宜错开200mm以上。
3、 摊铺机开工前应提前0.5-1h预热熨平板使其不低于100度。铺筑时应选择适宜的熨平板振捣或夯实装置的振动频率和振幅，以提高路面初始压实度。
4、 摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断的摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少沥青混合料的离析。摊铺速度宜控制在2-6m/min的范围内。当发现沥青混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以及时清除。
5、 沥青混合料面层摊铺机应采用自动找平方式。下面层宜用钢丝绳引导的高程控制方式。上面层宜采用平衡梁或雪橇式并辅以厚度控制方式摊铺。改性沥青混合料面层中、下面层宜用钢丝绳或铝合金导轨引导的高程控制方式。上面层宜采用非接触式平衡梁。
6、 热拌沥青混合料的最低摊铺温度根据铺筑层厚度、气温、风速及下卧层表面温度，并按现行规范要求执行。例如，铺筑普通沥青混合料，下卧层的表面温度为15-20度，铺筑层厚度为<50mm、（50-80）mm、>80mm三种情况下，最低摊铺温度分别是120度、（改性沥青）最高摊铺温度不超过1600。
7、 沥青混合料的松铺系数应根据试铺试压确定。应随时检查铺筑层厚度、路拱及横坡，并辅以使用的沥青混合料总量与面积校验平均厚度。
8、 摊铺机的螺旋布料器转动速度与摊铺速度应保持均衡。为减少摊铺中沥青混合料的离析，布料器两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料。摊铺的混合料，不宜用人工反复修整。
9、 人工摊铺沥青混合料应做到：
半幅施工时，路中一侧宜预先设置挡板；摊铺时应扣锹布料，不得扬锹远甩；边摊铺边整平，严防骨料离析；摊铺不得中途停顿，并尽快碾压；低温施工时，卸下的沥青混合料应覆盖碰不保温。
三、 沥青混凝土路面的压实及成型
1、 压实层最大厚度不宜大于100mm（水泥混凝土垫层最小厚度150mm），各层应符合压实度及平整度的要求。
2、 沥青路面施工应配备足够数量、状态良好的压路机，选择合理的压路机组合方式，根据摊铺完成的沥青混合料温度情况严格控制初压、复压、终压（包括成型）时机。
3、 碾压速度做到慢而均匀，应符合规范要求的压路机碾压速度（km/h）。
4、 压路机的碾压温度应根据沥青和沥青混合料种类，压路机，气温，层厚等因素经试压确定。
5、 初压应紧跟摊铺机后进行，宜采用钢轮压路机静压1-2遍。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机，从外侧向中心碾压，在超高路段和坡道上则由低处向高处碾压。
6、 复压应紧跟在初压后开始，不得随意停顿。碾压路段总长度不超过80cm。密级配沥青混合料复压宜优先采用重型轮胎压路机进行碾压，以增加密水性，其总质量不宜小于25t。相邻碾压带应重叠1/3-1/2轮宽。对粗骨料为主的混合料，宜优先采用振动压路机复压，振动频率宜为35-50Hz，振幅宜为0.3-0.8mm。层厚较大时较宜采用高频大振幅，厚度较薄时宜采用低振幅，以防止骨料破碎。相邻碾压带宜重叠100-200mm。当采用三轮钢筒式压路机时，总质量不小于12t，相邻碾压带宜重叠后轮的1/2轮宽，并不应小于200mm。
7、 终压应紧接在腹压后进行。终压应选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机，碾压不宜少于2遍，至无明显轮迹为止。
8、 为防止沥青混合料粘轮，对压路机钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂，严禁刷柴油。亦可向碾轮喷淋添加少量表面活性剂的雾状水。
9、 压路机不得在未碾压成型路段上掉头、转向、加水或停留。在当天成型的路面上，不得停放各种机械设备或车辆，不得散落矿料、油料及杂物。
四、 接缝
1、 沥青混凝土路面接缝必须紧密、平顺。上、下层的纵缝应错开150mm（热接缝）或300-400（冷接缝）以上。相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。应采用3m直尺检查，确保平整度达到要求。
2、 采用梯队作业摊铺时应选用热接缝，将已铺部分留下100-200mm宽暂不碾压，作为后续部分的基准面，然后跨缝压实。如半幅施工采用冷接缝时，宜加设挡板或将先铺的沥青混合料刨出毛槎，涂刷粘层油后再铺新料，新料重叠在已铺层上50-100mm，软化下层后铲走，再进行跨缝压密挤紧。
3、 高等级道路的表面层横向接缝应采用垂直的平接缝，以下各层和其他等级的道路的各层可采用斜接缝。平接缝宜采用机械切割或人工刨除层厚不足部分，使工作缝成直角连接。清除切割时留下的泥水，干燥后涂刷粘层油，铺筑新混合料接头应使接槎软化，压路机先进行横向碾压，再纵向充分压实，连接平顺。
五、 开放交通
热拌沥青混凝土路面铺完待自然冷却至温度低于50度时，方可开放交通。
掌握改性沥青混合料面层施工要求
本条主要介绍了改性沥青混合料面层的施工工艺，主要包括生产和运输、摊铺、碾压、接缝、开放交通等内容。
一、 改性沥青混合料的生产和运输
改性沥青混合料的生产除遵照普通沥青混合料生产要求外，尚应注意以下几点：
1、 改性沥青及改性沥青混合料生产温度应根据改性沥青品种、黏度、气候条件、铺装层的厚度确定。聚合物改性沥青混合料的正常生产温度根据实践经验选择。通常以较普通沥青混合料的生产温度提高10-20度。
2、 改性沥青混合料宜采用间歇式拌合设备生产，这种设备除尘系统完整，能达到环保要求；给料仓数量较多，能满足配合比设计配料要求；且具有添加纤维等外掺料的装置。
3、 沥青混合料拌合时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀包裹集料为度。间歇式拌合机每盘的生产周期不宜少于45s。改性沥青和SMA混合料的拌合时间应适当延长。
4、 间歇式拌合机宜备有保温性能好的成品储料仓，贮存过程中混合料温降不得大于10度，且具有沥青滴漏功能。改性沥青混合料的贮存时间不宜超过24h；SMA混合料只限当天使用；OGFC混合料宜随拌随用。
5、 生产添加纤维的沥青混合料，纤维必须在混合料中充分分散，拌和均匀。拌合机应配备同步添加投料装置，松散的絮状纤维可在喷入沥青的同时或稍后采用风送装置喷入拌合锅，拌合时间宜延长5s以上。颗粒纤维可在粗集料投入的同时自动加入，经5-10s的干拌后，再投入矿粉。
6、 使用改性沥青时应随时检查沥青泵、管道、计量器是否受堵，堵塞时应及时清洗。
7、 改性沥青或SMA混合料运输应按照普通混合料运输要求执行，还应做到：运料车卸料必须倒净，如有粘在车厢板上的剩料，必须及时清除，防止硬结。在运输、等候过程中，如发现有沥青结合料滴漏时，应采取措施纠正。
二、 改性沥青混合料的施工
（一） 摊铺
改性沥青混合料的摊铺在执行普通沥青混合料摊铺要求外，还应做到：摊铺在喷洒有粘层油的路面上铺筑改性沥青混合料或SMA时，宜使用履带式摊铺机。摊铺机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。摊铺温度不低于160度。
摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断的摊铺，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。改性沥青混合料及SMA混合料的摊铺速度宜放慢至1-3m/min。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以及时排除。摊铺系数应通过试验段取得，一般情况下改性沥青SMA的压实系数在1.05左右。摊铺机应采用自动找平方式，中、下面层宜采用钢丝绳或铝合金导轨引导的高程控制方式，铺筑改性沥青或SMA路面时宜采用非接触式平衡梁。
（二） 压实与成型
改性沥青混合料除执行普通沥青混合料的压实成型要求外，还应做到：初压开始温度不低于150度，碾压终了的表面温度应不低于90度。
摊铺后应紧跟碾压，保持较短的初压区段，使混合料碾压温度不致降得过低。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机，从外侧向中心碾压。在超高路段则由低向高碾压，在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。
改性沥青SMA路面宜采用振动压路机或钢筒式压路机碾压。振动压路机应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，即紧跟在摊铺机后面，采取高频率、低振幅的方式慢速碾压。这也是保证平整度和密实度的重要关键。如发现SMA混合料高温碾压有推拥现象，应复查其级配是否合适。不得采用轮胎压路机碾压，以防沥青混合料被搓擦挤压上浮，造成构造深度降低或泛油。
应密切注意SMA碾压产生的压实度变化，以防止过度碾压。
（三） 接缝
改性沥青混合料路面冷却后很坚硬，冷接缝处理很困难，因此应尽量避免出现冷接缝。摊铺时应保证充分的运料车，满足摊铺的需要，使纵向接缝成为热接缝。在摊铺特别宽的路面时，可在边部设置挡板。在处理横接缝时，应在当天改性沥青SMA路面施工完成后，在其冷却之前垂直切割端部不平整及厚度不符合要求的部分，并冲净、干燥，第二天，涂刷粘层油，再铺新料。其他接缝做法执行普通沥青混合料路面施工要求。
（四） 开放交通及其他
1、 热拌改性沥青混合料路面开放交通的条件应同于热拌沥青混合料路面的有关规定。需要提早开放交通时，可洒水冷却降低混合料温度。
2、 改性沥青路面的雨期施工应做到：密切关注气象预报与变化，保持现场、沥青拌合厂及气象台站之间气象信息的沟通，控制施工摊铺段长度，各项工序紧密衔接。运料车和工地应备有防雨设施，并做好基层及路肩排水的准备。
3、 改性沥青面层施工应严格控制开放交通的时机。做好成品保护，保持整洁，不得造成污染，严禁在改性沥青面层上堆放施工产生的土或杂物，严禁在已完成的改性沥青面层上制作水泥砂浆等可能造成污染成品的作业。
熟悉沥青混凝土（混合料）结构组成
本条介绍了沥青混凝土结构组成的基本理论，按级配原则划分的几种结构型式及构造特点。
沥青混凝土（混合料）是一种复合材料，它由沥青、粗集料、细集料、矿粉组成，有的还加入外掺剂。由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的力学性质。沥青混凝土的结构取决于下列因素：矿物骨架结构、沥青的结构、矿物材料与沥青相互作用的特点、沥青混合料的密实度及其毛细孔隙结构的特点。
矿物骨架结构是指沥青混合料成分中矿物颗粒在空间的分部情况。由于矿物骨架本身承受大部分的内力，因此骨架应由相当坚固的颗粒组成，并且是密实的。沥青混合料的强度在一定程度上也取决于内摩阻力的大小，而内摩阻力又取决于矿物颗粒的形状、大小及表面特性等。
形成矿物骨架的材料结构，也在沥青混合料结构的形成中起很大作用。应把沥青混合料中沥青的分布特点，以及矿物颗粒上形成的沥青层的构造综合理解为沥青混合料中沥青结构。矿物颗粒表面上沥青层厚度，以及填充颗粒间空隙的自由沥青的数量，具有重要的作用。自由沥青和矿物颗粒表面所吸附沥青的性质，对沥青混合料的结构产生影响。沥青混合料中的沥青性质，取决于原来沥青的性质、沥青与矿料的比值，以及沥青与矿料相互作用的特点。
沥青混合料的力学强度，主要由矿物颗粒之间的内摩阻力和嵌挤力，以及沥青胶结料及其与矿料之间的粘结力所构成。
沥青混凝土，可分为按嵌挤原则构成和按密实级配原则构成的两大结构类型。
按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度，是以矿质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主、沥青结合料的粘结作用为辅而构成的。这类路面是以较粗的。颗粒尺寸均匀的矿物构成骨架，沥青结合料填充其空隙，并把矿料粘结成一个整体。这类沥青混合料的结构强度受自然因素的影响较小。
按密实级配原则构成的沥青混合料的结构强度，是以沥青与矿料之间的粘结力为主，矿质颗粒间的嵌挤力和内摩阻力为辅而构成的。这类沥青混合料的结构强度受温度的影响较大。
按级配原则构成的沥青混凝土，其结构组成通常有下列三种形式：
（1） 悬浮密实结构：由次级骨料填充前级骨料空隙的沥青混凝土有很大的密度，但由于前级骨料被次级骨料和沥青胶浆所分隔，不能直接互相嵌锁形成骨架，因此该结构具有较大的黏聚力，但内摩擦角较小，高温稳定性较差。通常按最佳级配原理进行设计。
（2） 骨架空隙结构：粗骨料所占比例大，细骨料很少甚至没有。粗骨料可互相嵌锁形成骨架，嵌挤能力强；但细骨料过少不易填充粗骨料之间形成的较大的空隙。该结构内摩擦角较高，但黏聚力较低。
（3） 骨架密实结构：较多数量的断级配粗骨料形成空间骨架，发挥嵌挤锁结作用，同时由适当数量的细骨料和沥青填充骨架间的空隙形成既嵌紧又密实的结构。该结构不仅内摩擦角较高，黏聚力也较高，是综合以上两种结构优点的结构。
熟悉沥青混凝土对材料的要求
本条介绍了构成沥青混凝土的沥青、粗骨料、细骨料以及填料等主要材料的技术要求。
一、 沥青
（一） 粘结性
沥青材料在外力作用下，沥青粒子产生相互位移的抵抗变形的能力即沥青的黏度。对高等级道路，夏季温度高持续时间长、重载交通、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的结构层，应采用稠度打的沥青；对冬季寒冷地区、交通量小的道路宜选用稠度小的沥青。当需要满足高、低温性能要求时，应优先考虑高温性能的要求。
（二） 感温性
沥青材料的黏度随温度变化的感应性。表征指标之一是软化点，指的是沥青在一特定试验条件下达到一定黏度时的条件温度，软化点高，意味着等黏温度也高，因此软化点可作为反应感温性的指标。《公路沥青路面施工技术规范》规范新增了针入度指数这一指标，它是应用针入度和软化点的试验结果来表征沥青感温性的一项指标。
（三） 耐久性
沥青材料在生产、使用过程中，受到热、光、水、氧气和交通荷载等外界因素的作用而逐渐变硬变脆，改变原有的黏度和低温性能，这种变化称为沥青的老化。沥青应有足够的抗老化性能即耐久性，使沥青路面具有较长的使用年限。我国相关规范规定，采用薄膜烘箱加热试验，测老化后沥青的质量变化、残留针入度比、残留延度等来反应其抗老化性。通过水煮法试验，测定沥青和骨料的黏附性，反应其抗水损害能力，等级越高，黏附性越好。
（四） 塑性
沥青材料在外力作用下发生变形而不被破坏的能力，即反应沥青抵抗开裂的能力。现行规范规定：25度延度改为10度延度或15延度，不同标号的沥青延度就有了明显的区别，从而反映出它们的低温性能，一般认为，低温延度越大，抗开裂性能越好。在冬季低温或高、低温差大的地区，要求采用低温延度大的沥青。
（五） 安全性
确定沥青加热熔化时的安全温度界限，使沥青安全使用有保障。有关规范规定，通过闪点试验测定沥青加热点闪火的温度——闪点，确定它的安全使用范围，沥青越软，闪点越小。
二、 粗骨料
1、 粗骨料应洁净、干燥、表面粗糙。
2、 每种粗骨料的粒径规格应符合相关规范的要求。
3、 粗骨料应具有较大的表观相对密度，较小的压碎值、洛杉矶磨耗损失、吸水率、针片状颗粒含量、水洗法<0.075mm颗粒含量和软石含量。如高等级道路表面层粗骨料压碎值不大于26%、吸水率不大于2.0%等。
4、 高等级道路沥青路面的表面层的粗骨料的磨光值PSV应不少于36-42，以满足沥青路面耐磨的要求。
5、 粗骨料与沥青的黏附性应有较大值，如高等级道路沥青路面的表面层黏附性在半干区、湿润区应不小于4级，在潮湿区不小于5级。
三、 细骨料
1、 细骨料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的级配。沥青混合料中宜采用天然砂，河砂、海砂中的粗、中砂，机制砂，石屑，其规格应符合规范要求。
2、 细骨料应具有较大的表观相对密度、砂当量，较小的含泥量。如高等级道路面层中细骨料的表观相对密度为不小于2.5和砂当量不小于60%，含泥量为不大于3%。
四、 填料
1、 填料应采用石灰岩或岩浆岩中强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，且应洁净、干燥，不含泥土成分，外观无团粒结块。
2、 矿粉应具有较大的表观密度，如适用于高等级道路的矿粉表观密度不小于2.5t/m3。应具有较小的含水量不大于1%、亲水系数<1,塑性指数<4。
3、 矿粉应具有合理的粒度范围，用于高等级道路的矿粉通过0.075mm筛孔的含量应为75%-100%。

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