半刚性基层沥青路面质量控制技术概述.ppt

半刚性基层沥青路面质量管理与控制技术,目录,半刚性沥青路面,路面原材料质量控制技术,基层施工质量控制技术,沥青面层施工质量控制技术,底基层施工质量控制技术,目录,半刚性沥青路面,路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,1.石场勘察注意事项1）料源品质是否优良，主要考虑强度、粘附性、吸水率、节理分布（是否是叶状机理，表面光滑等）；2）石料是否易宜开采，储量是否充足，盖山土、裂隙土是否多；3）石场生产设备是否优良，产量是否能满足生产需求，备料产地、运输道路等是否满足需求（特别要考虑雨季能否生产和运出的问题），运距是否合理等。4）集料筛孔布置是否合理，筛分是否干净，细集料的级配是否达标等。5）其他指标应取代表样进行试验后得出结论。,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,振动给料筛右图：振动给料筛长度1.5m以上和宽度58cm，将混杂在石料中的土或泥筛除。,一路面原材料质量控制技术,振动筛,一路面原材料质量控制技术,石料级配矿料级配，特别是细集料级配将决定混合料质量的根本因素，合理设置振动筛的筛孔，既能节约备料场地和成本，又能保证混合料的质量，下表为筛孔设置参考尺寸（沥青混合料施工技术规范）（圆孔筛大一号）,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,细集料的主要考虑指标级配、砂当量细集料可分为石屑、机制砂、天然砂等，石屑（细集料）是采石场破碎石料时通过4.75mm或2.36mm筛孔的部分，其规格应符合下表的要求。,调整筛孔来解决,一路面原材料质量控制技术,由于细集料级配不好，水稳层芯样表面存在较多微孔沥青混合料设计空隙率难以达到设计要求，性能较差。,粗骨料粘附性：粗集料与沥青的粘附性应符合规范要求，当使用不符合要求的粗集料时，宜掺加消石灰、水泥或用饱和石灰水浸泡处理后使用，必要时可同时在沥青中掺加耐热、耐水、耐久性好的抗剥落剂，也可通过采用改性沥青的措施，使沥青混合料的水稳定性检验达到规范要求。表面层：重视吸水率、坚固性、磨光值,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,填料矿粉的重要性沥青混合料生产中需添加矿粉，矿粉必须采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出。因为在沥青混合料中真正起到集料间结合作用的，不是沥青，而是沥青和矿粉的胶泥状混合料，这是矿粉的基本作用，矿粉在沥青混合料的粘结性能中起着至关重要的作用，如果矿粉的品质不好，将会严重影响混合料的路用性能。,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,至上而下的剪切疲劳裂缝,水稳基层细集料太细的危害：,一路面原材料质量控制技术,沥青材料沥青的抽检每个批次的沥青或每罐沥青运至拌和站后，应用铝锅取样留底，并进行常规项目（三大指标）抽检。相关指标见下表。鉴于当前省内沥青品质不是很稳定，应加强对沥青10延度、沥青含蜡量、薄膜烘箱老化试验、改性沥青布氏旋转粘度（135）等项目的抽检。沥青的试验温度一般为100+软化点。在进行混合料生产配比时，应全面对其沥青进行检验，避免因沥青存在问题导致混合料性能不良。,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,一路面原材料质量控制技术,沥青材料蜡含量超标的沥青指标,一路面原材料质量控制技术,水泥水泥稳定碎石混合料中使用的水泥必须是普通硅酸盐水泥。其性能指标应符合下表的要求。,一路面原材料质量控制技术,目录,半刚性沥青路面,底基层施工质量控制技术,二、底基层施工质量控制技术,级配碎石基层的理想性质是，它应有高的劲度(相当于弹性模量)，以提供良好的荷载分布性质；应该有高的抗剪强度，以减轻车辆(包括施工车辆)作用下的辙槽；应该有高的透水性，以使进入的自由水能快速排出；其中细土应该没有塑性，以保证良好的水稳性，并应该是无冰冻敏感性。影响级配碎石层力学性质的主要因素与集料的摩擦阻力、嵌锁作用和粘结作用有关。摩擦阻力与所产生的应力和颗粒的接触面有关，而应力分布则与集料层密度有关。影响级配碎石结构层力学性能的另外一个重要因素则是施工时集料的含水量、拌合和摊铺的均匀性、密实度。,二、底基层施工质量控制技术,级配控制要点：（1）19mm通过率控制着级配碎石的外观粗细及是否容易离析，建议在78%84%；（2）国内外研究表明，4.75mm以下的颗粒含量在38%时，其干密度、CBR值均为最大，因此推荐4.75mm以下通过率控制在35%45%以内。配合比设计时，以能获得最大干密度、CBR值的该筛孔的通过率为控制值，同时经试验确定其通过率的上、下限值。（3）0.6mm通过率较高或太低对级配碎石干密度的影响很大，而对应干密度最大值和CBR最大值点均为0.6mm以下通过率为15.5%，而新规范规定0.6mm通过率为8%14%，工地实际配合比设计时也要确定出其上、下限值。（4）0.075mm以下矿粉含量对混合料CBR影响较大，国内外研究表明，0.075mm通过率为5%时，能使混合料的CBR最大，但会使该结构层的抗冲刷能力降低。故规定多雨潮湿地区0.075mm以下塑性指数不大于6%，0.075mm以下通过率合理范围为4%左右。,级配碎石基层的级配范围,二、底基层施工质量控制技术,配合比设计要求：1、CBR值不小于120%；以三个级配CBR最大为设计级配。2、最大干密度：宜不小于集料合成表观密度*0.85（振动成型法还应*1.03）,二、底基层施工质量控制技术,是否需要闷料？1、闷料的作用（均匀裹覆，钙化）2、闷料的要求（时间、覆盖）3、注意二次离析（级配离析、含水量差异）4、不具备条件时，可拌合后直接摊铺,二、底基层施工质量控制技术,级配碎石施工要求：1、路基处理及要求：弯沉、特异点处理、平整度；级配层具有调平路基的作用2、必须采用摊铺机铺筑3、注意含水量（弹簧和松散）4、压实度控制标准（采用试验路平均干密度及室内振动成型最大干密度综合确定）5、摊铺完成后不宜放车通行（不能封闭交通时，细集料量可适当加大，表面雾状洒水润湿养生，防止表面松散）,二、底基层施工质量控制技术,施工过程中注意表面及时补水润湿，用胶轮碾压,二、底基层施工质量控制技术,级配碎石质量检测：1、级配控制（4.75mm以上筛孔6%；2.360.15mm4%;0.075mm2%）2、灌砂法压实度、厚度检测3、弯沉检测（时间，内部水分蒸发后）4、可采用承载板实测回弹模量，350MPa以上,二、底基层施工质量控制技术,摊铺机铺筑级配碎石,比较好的状况,二、级配碎石施工,目录,半刚性沥青路面,基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,基层的重要性,干缩裂缝：干缩裂缝，是半刚性基层本身难以克服的缺陷和不足，裂缝的存在，导致沥青面层产生反射裂缝，而引起其他早期病害的发生。国外不作为长寿路面来应用。国内做了很深入研究。,三基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,路路面薄，反射裂缝易发生,三基层施工质量控制技术,可能导致水稳层出现裂缝的原因：配合比、级配水泥、水泥剂量含水量原材料，尤其是细集料问题：稳定性、砂当量养生,三基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,A水稳材料指标的控制,1、细集料砂当量大于50%，塑性指数小于4，混合料级配中0.075mm小于5%，压碎值不大于28%，针片状颗粒含量不大于22%，软石含量不大于5%，集料吸水率小于2%。2、集料必须分4档进行级配，并重视细集料的级配和品质控制，有条件可分为5档。,CompanyLogo,细集料的重视不足,B、严格控制拌和和压实过程中的用水量；1、干缩裂缝的定义（注意：温缩裂缝）；2、增加水1%，干缩系数是增加1%水泥的56倍；3、砂岩案例。,三基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,C、严格控制压实度达到要求1、低水泥剂量（3.5%4.5%），高强（大于5MPa）水稳层；2、级配控制，最大干密度表观密度0.85+0.03；,三基层施工质量控制技术,、级配范围,建议的级配范围,三基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,芯样级配良好，骨架密实型,三基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,加载破坏试验,水稳层加载试件劈裂强度,53,重型击实法属冲击压实法；压力超过材料的抗剪强度，导致集料破碎被迫移动；结合料和骨料的粘结力构成了强度的主体部分；粗集料少，密实悬浮结构。振动压实法集料自由运动、压密；内摩擦阻力和结合料与骨料的粘结力是强度主体；粗骨料多，骨架密实型结构；室内成型模拟现场碾压，代表性强。,1、成型方法比较,三基层施工质量控制技术,、室内击实功,54,1、成型方法比较,重型击实试验主要存在击实方式落后于生产实际、含水量测定方法不科学、试验重现性差、操作繁杂等问题。振动击实试验的操作过程简便、重复性强、效率高。通过室内振动击实结果与现场碾压情况对比，得到合理振动击实时间为120s。通过试验路的验证，采用振动击实试验指导现场施工是准确可行的。同重型击实试验相比，振动击实试验确定的水泥稳定碎石最佳含水量较小，最大干密度大。,三基层施工质量控制技术,55,1、成型方法比较,某高速水泥稳定碎石配合比设计结果,重型击实试验已经无法得出真实的最大干密度和最佳含水量，压实度极易出现超百现象，所以建议采用振动压实法，若采用重型重型击实法，建议以得出的最大干密度的1.03倍进行控制。,三基层施工质量控制技术,F拌合：1、均匀性对干缩裂缝的影响（注意：温缩裂缝）；2、增加水1%，干缩系数是增加1%水泥的56倍；（细集料覆盖，保证集料含水量一致，便于混合料含水量）3、水泥下料的均匀性；4、级配的稳定性。,三基层施工质量控制技术,4#受潮，造成堵塞，引起级配和含水量的波动,三基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,三基层施工质量控制技术,60,料斗上口必须安装钢筋网盖，筛除超出粒径规格的集料及杂物，同时，为避免施工时冷料斗串料，料斗需加高隔板。,建议安装钢筋网盖,三基层施工质量控制技术,61,料斗必须加高隔板、防止串料,三基层施工质量控制技术,62,卸料,三基层施工质量控制技术,63,运输必须覆盖篷布,未覆盖篷布表面干燥,三基层施工质量控制技术,64,摊铺前准备工作：,1.摊铺前对级配碎石底基层适量洒水润湿，同时采用压路机将可能存在松散的地方碾压密实。2.施工放样：两边采用架钢绳的找平方式，中间采用架设铝合金梁的方式。,三基层施工质量控制技术,65,摊铺：,采用两台摊铺机梯队摊铺：两台摊铺机型号、新旧程度应基本一致。摊铺时，两台摊铺机的夯实功应一致，并尽可能调高。,三基层施工质量控制技术,摊铺离析问题底部离析,建议：在摊铺机前挡板上加设20cm高的硬胶皮，减少底部的粗集料堆积。,三基层施工质量控制技术,摊铺离析问题底部离析,加设硬胶皮挡板、解决底部离析问题,三基层施工质量控制技术,摊铺离析问题防止收斗离析,尽量减少收斗、在斗内料比较多的情况下收斗,三基层施工质量控制技术,摊铺离析问题人工处理离析,设专人在后面处理离析的情况,三基层施工质量控制技术,层间分离的危害,三基层施工质量控制技术,层间分离的危害,三基层施工质量控制技术,层间分离的危害,下层水泥稳定碎石,上层水泥稳定碎石,三基层施工质量控制技术,一层摊铺案例,三基层施工质量控制技术,一层摊铺案例,三基层施工质量控制技术,两层摊铺案例,三基层施工质量控制技术,层间粘结的处理,三基层施工质量控制技术,层间粘结的处理,自制的简易水泥浆喷洒设备,三基层施工质量控制技术,层间粘结的处理,分层铺筑，层间粘结处理好和坏的芯样,三基层施工质量控制技术,推荐的层间粘结的处理采用专业的水泥浆喷洒设备,加强上基层与下基层的粘结，采用喷头均匀喷洒水泥净浆建议水泥浆水泥:水=1:11:2。洒布量：1.9kg/m2,三基层施工质量控制技术,推荐的层间粘结的处理采用专业的水泥浆喷洒设备,麻昭高速层间粘结良好的60cm芯样,三基层施工质量控制技术,碾压方案组合：20cm+20cm分层摊铺一次成型：下基层摊铺80米左右后调头摊铺上基层下基层：至少1台双钢轮压路机初压，保证23台22吨以上单钢轮压路机。22吨单钢轮弱振1遍，强振56遍（从第3遍开始检测压实度，确定最终的碾压组合方案）上基层：在下基层碾压工艺的基础上，30吨轮胎压路机收光2遍（将振散的表面搓揉愈合，并碾压平整即可，不得出现表面提浆的现象）。,三基层施工质量控制技术,碾压注意事项：边部有构造物的碾压,三基层施工质量控制技术,碾压注意事项：边部有构造物的碾压,打夯机碾压只是外观好看,碾压注意事项：边部无构造物的碾压,三、水泥稳定碎石基层施工,（1）可采用钢模支护碾压的方式。但是，钢模厚度及支撑力必须足够，防止碾压时钢模变形严重，边部压实度严重不足；（2）或者不用支钢模，采用两边各超宽20cm摊铺，超宽碾压完成后挖除超宽部分的方式保证边部的压实度。,碾压注意事项：,压路机碾压时应重叠1/3轮宽；压路机倒车应自然停车，不许刹车；换挡要轻且平顺，不要拉动基层；压路机停车应停在已碾压好的路段上，要错开，相隔间距不小于3m；严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。阶梯型碾压；表面失水干燥，有微裂缝或松散时，及时采用洒水车适量雾状均匀补水后用胶轮碾压愈合；若含水量偏大，碾压时粘轮，则及时通知拌合楼调整含水量，不得出现表面小坑槽的情况，保证平整度。,三基层施工质量控制技术,碾压完成后状况良好的水稳底基层表面,三基层施工质量控制技术,1、与室内重型击实试验相比，压实度出现了超百的情况；2、重型击实试验标准；3、压路机的发展；4、试验路平均密度为标准，98%。5、系数1.03，振动成型法与重型击实试验标准的倍数。,压实度超百现象,四基层施工质量控制技术,现场压实度的调整；,四基层施工质量控制技术,平整度,平整度不佳的可能原因：1、接缝处治不好，跳车严重；2、水准线张力不够，中部下凹，导致摊铺机找平不好；3、钢轮压路机在碾压时混合料粘轮，带起部分混合料，导致碾压完成后表面形成小坑槽，影响了平整度；4、未实行阶梯形碾压；5、压路机操作手，碾压时停车、起步等位置的处治欠佳；6、拌和站供料不足，现场停机待料;7、水稳层施工后未及时跟上稀浆封层，放车通行后表面起坑槽。,三基层施工质量控制技术,接缝处理,精细化的基层接头处治，标准差2.0,水稳基层施工过程中应随时采用3米直尺或5米直尺检测平整度，存在问题时及时分析原因，及时处治,三基层施工质量控制技术,平整度较好的接缝处理方式,精细化的基层接头处治,若是一层摊铺成型，则采用挖成垂直接头的处理方式,三基层施工质量控制技术,碾压平整度,水稳平整度：2.0,四基层施工质量控制技术,养生,必须重视水稳层的养生：采用透水无纺土工布覆盖在碾压完成的水稳层顶面，根据天气情况每天采用洒水车洒水3-5次进行养生，保证透水土工布的湿润，养生效果较好。有利于水稳层强度的形成，同时减少干缩裂缝的产生。如果基层施工时，透层和稀浆封层能够及时跟上，也可以考虑采用封层养生的方式。,三基层施工质量控制技术,良好压实度,优良的原材料、优良的级配、合适的水泥剂量、含水量，好的压实度可以减少裂缝的产生,三基层施工质量控制技术,目录,半刚性沥青路面,沥青面层施工质量控制技术,沥青混合料的五大路用性能,原材料决定混合料的品质，压实度决定混合料的性能,四沥青面层施工质量控制技术,均匀性,四沥青面层施工质量控制技术,1三阶段配比设计,试验路,条条道路通罗马以目标配合比指导施工,配合比设计关键指标的选取,四沥青面层施工质量控制技术,AC-16,四沥青面层施工质量控制技术,AC-16,四沥青面层施工质量控制技术,AC-20,四沥青面层施工质量控制技术,AC-25,四沥青面层施工质量控制技术,三阶段配比设计,SAC-20,配合比设计关键指标的选取,空隙率VV的确定：沥青混合料配合比设计时，最重要的指标莫过于空隙率了，规范规定，空隙率为4%6%。空隙率的大小将决定沥青混合料的抗车辙性能、水稳定性、抗老化性能和抗疲劳性能的优劣。大于5%空隙率的沥青混合料，其多个方面的路用性能急剧衰减。因此，配合比设计时，空隙率取值不宜过大。下面层AC-20，上面层AC-16配合比设计时，空隙率取值在4.04.5%之间。,四沥青面层施工质量控制技术,空隙率对动稳定度的影响分析,四沥青面层施工质量控制技术,不良目标配比,四沥青面层施工质量控制技术,不良目标配比,四沥青面层施工质量控制技术,C空隙与车辙,车辙断面,不良目标配比,空隙率小，抗车辙能力较差,四沥青面层施工质量控制技术,不良目标配比,空隙率大，抗车辙能力较差,四沥青面层施工质量控制技术,目标配比要进行路用性能检验,四沥青面层施工质量控制技术,沥青拌和楼,注意事项：1.筛孔宜和原材料生产时粒径相匹配。待料、溢料的处理粗集料5%细集料不轻易动严格控制3-6mm的用量,四沥青面层施工质量控制技术,1、拌和每锅混合料的拌和时间一般不宜小于40s，其中，沥青和骨料在拌和锅内拌和时间宜在812s左右,若添加其他添加剂应根据添加剂特性相应延长拌和时间。矿粉添加可比沥青先添加，矿粉不加热。,四沥青面层施工质量控制技术,2、沥青混合料运输1）按前、后、中的方式，分三次卸料，以避免混合料的离析。2）运输过程须采取保温措施，通常采用覆盖帆布的方式。,四沥青面层施工质量控制技术,四沥青面层施工质量控制技术,裂缝处治方式,透层：慢裂型乳化沥青，道路标准粘度12秒左右，降低油水比在36%左右。（与封层油的区别）,粘层：快裂型改性乳化沥青，道路标准粘度20秒以上，油水比在55%以上，弯道处采用PCR。（封层上的透层）,四沥青面层施工质量控制技术,层间粘结的重要性：决定路面使用寿命的重要因素；,四沥青面层施工质量控制技术,6、层间粘结,四沥青面层施工质量控制技术,减少层间