• 1. 公路沥青面层 施工工艺与质量控制工程部 陈候杰 2018.09编LMSG
    • 2. 提 纲12沥青路面综合施工质量控制的要素如何实现综合质量控制 3路面质量控制的主要内容各种原材料的质量控制45沥青路面施工工艺与质量控制 6沥青路面平整度的控制
    • 3. 一、沥青路面综合施工质量控制的要素沥青路面是由沥青混合料面层、半刚性基层和底基层(或柔性基层)共同组成的路面结构层,它们起着承担和传递车辆荷载、抵御外界多变气候因素的作用,以提供运行舒适、结构耐久的路面为目标。 各结构层由多种不同的混合料组成,具有不同的性质,承担不同的功能。
    • 4. 一、沥青路面综合施工质量控制的要素综合基层和沥青面层的施工技术要求,有以下共同几点: 1、满足设计的结构层厚度 2、保证优良的压实度 3、具有足够强度 4、具有优良的平整度 5、优异的混合料综合性能(耐久性、抗裂性、抵抗高温等) 6、抵抗自然因素破坏的功能
    • 5. 二、如何实现综合质量控制1、材料的质量控制 2、设备的选型与匹配 3、设备的参数调整与控制 4、混合料的质量控制 5、施工工艺控制 6、施工的全过程控制
    • 6. 三、质量控制的主要内容沥青面层施工质量控制原材料质量控制
    • 7. 四、原材料质量控制1、粗集料的主要指标 —集料的密度与吸水率。表征材料质地的密实程度,也间接地反映了材料的强度和硬度,以及颗粒的可能含水情况。 —集料的压碎值。表征着材料的强度和韧性 —集料的磨耗值和磨光值。是与集料耐久性相关的概念。 —集料的颗粒形状和表面纹理。是影响混合料中粗集料间的嵌锁力和内摩擦力的主要因素,进而影响混合料的力学稳定性。(具有较好的嵌锁力和内摩擦力,能够提高混合料的抗剪强度,这对沥青混合料面层尤其重要)
    • 8. 四、原材料质量控制1、粗集料的主要指标 —集料的清洁程度和有害物的含量。有害物质主要为:泥块、泥、页岩等软石和有机物。 —集料的分级与级配。是有效控制混合料级配组成的重要因素,合理的分级不仅便于施工管理,更能有效地进行质量控制,实践证明,集料生产过程中分级混乱、集料的级配不符合要求,是严重影响路面施工质量的主要原因。
    • 9. 四、原材料质量控制 沥青混合料对粗集料质量技术要求(一)指 标单位高速公路及一级公路其他等级公路表面层其他层次石料压碎值 不大于%262830洛杉矶磨耗损失 不大于%283035表观相对密度 不小于t/m32.62.52.45吸水率 不大于%233坚固性 不大于%1212-针片状颗粒含量(混合料)不大于%151820其中粒径大于9.5mm 不大于%1215-其中粒径小于9.5mm 不大于%1820-水洗法<0.075mm颗粒含量 不大于%111软石含量 不大于%355
    • 10. 四、原材料质量控制雨量气候区(潮湿区)(湿润区)(半干区)(干旱区)年降雨量(mm)>10001000~500500~250<250粗集料的磨光值 PSV不小于 高速公路、一级公路表面层≥42≥40≥3836粗集料与沥青的粘附性 (不小于) 高速公路、一级公路表面层≥5≥4≥4≥3高速公路、一级公路的其他层次及其他等级公路的各个层次及其他等级公路的各个层次≥4≥4≥3≥3沥青混合料对粗集料质量技术要求(二)
    • 11. 四、原材料质量控制2、对细集料的要求 —材料物理属性及来源。以石灰岩打制机制砂具有较好与沥青的粘附性,因此较好。天然砂以调整级配为目的,掺量不宜过高。 天然砂:级配优良,但棱角性不好,与沥青的粘附性能差,有研究表明其对沥青混合料的高温稳定性不利。 机制砂:粗糙、洁净、棱角性好。 石屑:粉尘含量高、强度低、扁片状高,在使用过程中可能进一步“细化”,施工性能较差,路面的残余孔隙大。
    • 12. 四、原材料质量控制2、对细集料的要求 —颗粒级配组成。构成优良的混合料级配的重要因素。 —清洁程度。即含粘性土含量与粉尘含量,是保证沥青混合料能够填加足够新鲜的矿粉,以保证集料与沥青的粘结以及防止混合料发生水破坏。石屑中的粉尘含量过高,也会影响细集料的粗糙程度 —颗粒形状。棱角性好的集料能提供更大的磨阻力,并能更好地与胶结料粘结。 —有机质含量。
    • 13. 四、原材料质量控制细集料质量要求项 目单位高速公路、一级公路其他等级 公路表观相对密度,不小于t/m32.52.45坚固性(>0.3mm部分) 不小于%12-含泥量(小于0.075mm的含量) 不大于%35砂当量不小于%6050亚甲蓝值不大于g/kg25-棱角性(流动时间),不小于s30-
    • 14. 四、原材料质量控制细集料的规格规格公称粒径水洗法通过各筛孔的质量百分率(%)(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075S150~510090~10060~9040~7520~557~402~200~10S160~3 10080~10050~8025~608~450~250~15
    • 15. 四、原材料质量控制3、集料的生产质量管理 —— 道路路面结构层是由一定级配的矿料与胶结料(沥青或水泥)按一定比例混合而成,其中矿料占总质量的90%以上,它是主要承受交通荷载的材料。因此加工集料的原材料非常重要。 ——集料加工的目的,是用几种(通常为4~5种)适当规格的集料,配制出以标准筛筛孔通过率为控制的目标级配混合料。因此筛网的配置尤为重要。 ——集料的加工质量的好坏影响着混合料的性能,因此集料的加工质量检验非常重要
    • 16. 四、原材料质量控制集料的加工注意要点: —集料的加工场地须硬化,场地具有足够的空间,并分为原材料区、碎石加工区、成品料区 。 —不同类别的集料分类堆放。并设置隔离墙,隔离墙的高度要能满足不至于发生混堆的情况。加工好的集料设置防水雨棚。 —采用三级破碎。根据原材料的强度、品质选择相应的破碎设备,成品集料外观要求为接近立方体,针片状含量少。 粗碎:采用颚式破碎机,出料粒径为10cm~20 cm; 中碎:采用圆锥破碎机、颚式破碎机、反击式破碎机,出料粒径5 cm~8 cm; 细碎:采用反击式破碎机、冲击式破碎机,出料为成品料,然后进入筛分机筛分。
    • 17. 四、原材料质量控制集料的加工注意要点 —选择合适的用筛。根据混合料的类型以及破碎机械的特性配置合理的筛网,并通过多次试验不断调整,生产出满足级配要求的集料。 —集料加工前应进行一定的清洗,以控制集料的粘土泥量。 —集料每天生产,都要进行取样分析,各级料都要取样筛分。 振动筛最大筛孔尺寸与碎石尺寸对应: 碎石尺寸(mm)2.364.759.513.2161926.5振动筛最大筛孔尺寸(mm)361116192130
    • 18. 四、原材料质量控制原材料级配规范要求AC-13: 0-2.36、2.36-4.75、4.75-9.5、9.5-13.2 AC-16: 0-2.36、2.36-4.75、4.75-9.5、9.5-16
    • 19. 四、原材料质量控制4、沥青 (1)不同的沥青应分开存放,沥青按每一批次到达现场后进行抽检,试样的取样数量和频度按现行试验规程进行 。 (2)改性沥青生产时间和到场时间应根据路面施工进度决定,其贮存时间不宜过长。
    • 20. 四、原材料质量控制5、填料 ——适合沥青混合料所需填料一般有用石灰岩磨制的矿粉、水泥和消石灰粉,热拌和机通过二次吸尘的粉尘必须废弃,不得当矿粉使用。 ——采用石灰岩磨制矿粉石灰岩需新鲜、干净,不得含有泥土和其它杂质,填料应干燥、洁净,小于0.075的大于80%。
    • 21. 五、沥青面层质量控制混合料是路面工程的中间产品,是路面施工中极为重要的一环,混合料性能的好坏,影响甚至决定了路面最终的使用效果。 ——混合料的离析是造成许多路面病害的主要根源,特别是路面早期病害。因此,不论是沥青混合料还是水泥稳定碎石混合料,混合料的均匀性和稳定性都非常重要,它包括所用材料的均匀、稳定性、混合料级配的稳定性、摊铺及压实的均匀、稳定性。 ——混合料的配合比是决定混合料性能的最主要因素,也是解决混合料不均匀性的有效办法,混合料的质量控制必须重视混合料的配合比设计。 ——良好的拌合设备是生产出优良混合料的关键因素,混合料产生过程中的各种有效控制是生产中优良混合料的有力保障。沥青混合料质量控制
    • 22. 五、沥青面层质量控制—拌合质量的直观检查。在混合料拌合结束前往工地之前对混合料进行目测,目测混合料均匀、沥青裹覆均匀、无花料、无油块团、黄烟。沥青混合料在卸落动料车时堆积自然。 混合料、沥青裹覆不均匀: 拌合不均匀、级配存在问题、温度低影响; 花料:拌合时间短、除尘不够、沥青含量低; 油块:沥青用量高; 黄烟:拌合温度高; 运料车内混合料料容易堆积得很高:温度低、沥青含量低; 运料车内混合料容易坍平:温度低高,矿料温度过大; 沥青混合料出现干涩枯料:则为加热温度过高,沥青老化、沥 青混合料颗粒组成变化,检查热料仓振动筛和冷料颗粒是否出现变化.沥青混合料质量控制
    • 23. 五、沥青面层质量控制混合料的配合比设计控制 混合料配合比设计基本流程为: 选择材料,包括集料和胶结料,并进行原材料试验;根据计算各档集料的掺量,选择三种以上的级配;对每种级配,以不同的胶结料比例进行配合比试验;根据试验结果确定每种级配的最佳最胶结料用量;根据各级配的力学特性、施工和易性、稳定性确定最终级配。
    • 24. 五、沥青面层质量控制混合料的配合比设计控制 沥青混合料的配合比设计应严格按照目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段的步骤和要求来进行,最后确定出生产用的标准配合比,作为沥青混合料的生产控制和质量检验的标准。
    • 25. 五、沥青面层质量控制混合料的配合比设计控制 配合比一经确定,在施工过程中不得随意变更。生产过程中应加强跟踪检测,严格控制进场材料的质量,若材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符合要求时,应及时调整配合比,使沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定,必要时重新进行配合比设计。
    • 26. (本页无文本内容)
    • 27. Superpave 集 料 级 配1000 .075 0.3 2.36 12.5 19.0通过百分率设计集料结构筛孔位于筛孔尺寸(mm)的0.45次方位置
    • 28. 沥青用量设计用各种不同的沥青用量来压实混合料,然后选定在设计压实次数时空隙率为4% 的沥青用量作为设计沥青用量。
    • 29. 混合料粉胶比要求100 100 92 83 65 48 36 22 15 9 4小于 0.075 材料重量% 有效沥青重量%0.6 << 1.2混合料中未吸收的沥青粗级配混合料粉胶比 0.8~1.6
    • 30. 离析严重、渗水严重、压实度不足 解决方法 将摊铺机换为福克勒履带式摊铺机 将车厢长的运输车辆换为车厢短的车辆 减少摊铺机收斗的频率 选用合理的级配,适当增加用油量五、沥青面层质量控制
    • 31. 沥青上面层五、沥青面层质量控制
    • 32. 五、沥青面层质量控制A.采用间歇拌和楼拌和(拌和力不宜小于120吨/小时),必须配备计算机设备,能自动打印每盘的拌和记录,拌和设备应是能按用量(以质量计)分批配料的间歇式拌和机,且有不少于四个热料仓,装有温度检测系统及保温的成品贮料仓和二次除尘设施。 B.拌合设备与摊铺压实设备应相匹配。拌和
    • 33. 五、沥青面层质量控制C.每天检测的矿料级配与经过验证的生产配合比的级配的作对比,如有偏差应及时调整级配,材料变化较大时应重新进行配合比设计; D. 间歇式拌合机的振动筛规格应与矿料规格相匹配,且计量系统准确。拌和
    • 34. 五、沥青面层质量控制A.采用运输能力大于15t的大型运输车,数量应保证摊铺机前有3~5辆等候卸料。运输车辆应清扫干净,底部涂油应均匀、不可过重,严禁以泼洒的方式涂油。 B.运料车均要求采取保温措施,保证能按要求的摊铺温度及压实温度进行施工。运料车必须有良好的篷布覆盖设施,卸料过程中继续覆盖,直到卸料结束取走篷布,以资保温或避免污染环境。运输
    • 35. 五、沥青面层质量控制C. 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。 D.连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。运输
    • 36. 七、沥青面层质量控制a. 连续稳定地摊铺,是提高路面平整度最主要措施。摊铺机的摊铺速度应根据拌和楼的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度,按2~3m/min予以调整选择,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺,中间不得随意停机。不应任意以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料。 b. 摊铺下面层,一般采用悬挂钢丝绳为基准线 ,中面层、上面层找平一般采用自动找平装置,可选择的有浮动式基准梁、超声波自动找平仪、激光扫描自动找平仪。如采用两台摊铺机,两台摊铺机距离不应超过10m,以形成良好的热接缝。摊铺
    • 37. 七、沥青面层质量控制c.摊铺机应调整到最佳工作状态,使刮板送料器速度和螺旋分料器转速相匹配,螺旋分料器内沥青混合料表面略高于螺旋分料器2∕3,便熨平板的挡板前沥青混合料的高度,在全宽范围内保持一致,避免摊铺层出现离析。 d.尽量不要把两侧侧板翻起,以免出现离析现象,及时向料斗卸入新的混合料,然后新料与老料混合可减少离析 。 摊铺
    • 38. 五、沥青面层质量控制e.调整摊铺机的熨平板工作角度,熨平板应提前预热,以消除熨平板与混合料间的温差,避免混合料粘在熨平板上。 f.摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺。摊铺
    • 39. 五、沥青面层质量控制沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节,应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。 该项目处于的高海拔地区,早晚温差大,施工单位应及时关注气候变化,做好低温施工的相关技术措施,为了保证沥青混合料能够在有效压实时间内达到规定的密实度,应配备足够的压实机具: 碾压
    • 40. 五、沥青面层质量控制a. 振动压路机工作速度的确定 ①.理论和实际均表明克服沥青的粘聚力,吸附力及石料嵌挤力,某点的受迫振动连续三次以上使颗粒处于振动状态,对压实特别有效。 ②.一般认为一个振动周期内行驶距离小于3cm便可满足上述要求。 ③.经验表明压路机速度较快时,路面会产生波纹,当一个周期内行驶距离小于2.5cm时,能保证较好的平整度和压实度。碾压
    • 41. 五、沥青面层质量控制b.碾压步骤 ——初压一般采用两台8~14T钢轮压路机紧跟摊铺机后进行压实,速度2km∕h左右。对于连续密级配沥青混合料,钢轮压路机初压第一遍采取静压,第二遍采用微振,对于粗集料含量多的沥青混合料,钢轮压路机紧跟摊铺机进行振动碾压,钢轮压路机开始从外侧向中心碾压,钢轮压路机相邻带重叠1/3~1/2钢轮宽度,碾压遍数2~3遍。 ——复压,采用轮胎压路机,重量20~26T ,速度一般在3~5km∕h,相邻碾压带轮迹重叠1∕3~1∕2宽度 ,轮胎压路机碾压遍数4~5遍 ——终压,终压主要是消除复压时轮胎压路机轮迹,一般采用1~2台10T左右钢轮压机收压,碾压遍数2~3遍 碾压
    • 42. 五、沥青面层质量控制c.压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,为保证压实度和平整度,初压应尽量在摊铺后较高温度下及时进行。 d.为避免碾压时混合料推挤产生拥包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。碾压
    • 43. 五、沥青面层质量控制e.初压应紧跟摊铺机进行碾压,随摊铺机逐步推进。复压、终压应分清段落,设置明显标志,便于司机辩认。对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查,使面层做到既不漏压也不超压。 f.温度控制:在原材料温度、混合料拌合温度、运输温度、摊铺碾压温度都必须按照要求进行控制。碾压
    • 44. 五、沥青面层质量控制a.纵向施工缝:施工纵缝应设置在道路中部黄线位置,沥青路面上、下层纵缝应错开150mm(热接)或300~400mm(冷接)以上。加铺另半幅前应涂洒粘层油,压路机先进行横向碾压,再纵向碾压成为一体,充分压实,连接平顺。对于采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm 宽暂不碾压作为后高程基准面,并有5~10cm 左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消除缝迹。 接缝处理
    • 45. 五、沥青面层质量控制b.横向施工缝:上、下层的横向接缝均应错位1m以上。全部采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置,在摊铺段端部的直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除;继续摊铺时,应将摊铺层锯切时留下的灰浆冲洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺;碾压时用钢筒式压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。接缝处理
    • 46. 六、沥青路面平整度的控制(一)平整度的传递特性与压实度的关系 路面的平整度与压实度是造成沥青路面损坏的主要原因: A. 压实度与平整度的相对统一 路面的平整度影响路面各点的压实厚度,进而影响各点的压实度。 同理,各点的压实度不同,进而稳中有降点的实际压缩量也不同,在后期的变化中,产生局部微下沉而影响平整度。 B. 平整度传递特性 下层的不平整度会以一定的方式向上传递,平整度只是在上层得到改善,但受到下层平整度的影响,其上层的平整度受松铺厚度以及压实度存在不均匀现象的影响,造成上层的平整度受到影响。
    • 47. 六、沥青路面平整度的控制(二) 影响平整度的主要因素 1、路基的沉陷、压实度不够。 2、下层表面的不平整度。 3、摊铺机的性能及摊铺压实作业。 对于带自动找平的浮动熨平板而言,主要有以下影响: (1)摊铺阻力的波动。主要是摊铺速度、材料和温度的不均匀,长车卸料; (2)推移阻力。主要是供料量和分料量的变化; (3)牵引点高度的变化。主要由下承层的高低不平引起。 (4)混合料的不均匀,材料离析、温度不均匀造成的密度阻力当特性不一致; 压实力不一致;
    • 48. 六、沥青路面平整度的控制(二) 影响平整度的主要因素 (5)碾压轮工作过程中造成的材料推移; (6)变换碾压方向、停机制动、起步等造成的隆起、压痕等缺陷 (7)冷接头过多及混合料温度过低造成。 (8)松铺层平整度的影响。摊铺机摊铺以后松铺层的平整度必须会反射到压实表面,由于预压密实度的影响和铺层厚度等因素的影响,当然这种反射并不是1比1的反射。 (9)随机因素的作用。施工过程中大量的随机因素会影响着路面平整度。
    • 49. 六、沥青路面平整度的控制(三)提高沥青路面平整度的措施 1、必须从路面(底)基层抓起。杜绝“下层不平整由上层补齐”的观念和做法。 —(底)基层采用集中厂拌,采用较好的摊铺机 —控制集料的最大粒径。集料粒径越大,越容易产生离析,对摊铺机磨损越大。为保证基层的平整度和混合料的均匀性以便于施工,混合料中集料的最大粒径应适当减小。 —采用精良的拌合设备,以拌出均匀的混合料 —严格控制混合料的级配,保证混合料均匀性、稳定性 (1)勤于做集料的筛分,及时调整,确保拌制的混合料满足目标级配的要求 (2)勤于对设备进行检查与维修,使设备处于良好的工作状态
    • 50. 六、沥青路面平整度的控制2、沥青混合料的供料能力必须与摊铺机作业效率相匹配。即保证“必须均匀、连续不间断地摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。” 3、确保混合料的颗粒均匀性、温度均匀性。 (1)控制集料的生产加工质量,颗粒组成 (2)控制混合料生产过程中的加热温度。 (3)拌合设置经常检修 (4)混合料运输能力须得到有力保障 4、保证熨平板前混合料的高度不变。 5、运料汽车不得撞击摊铺机。 (1)驾驶人员须熟练 (2)专人指挥卸料 6、做好横向接缝。
    • 51. Thank You !END