沥青混凝土路面施工技术

1、沥青混凝土路面施工技术严晓生【交通部第二公路工程局西安】摘要：沪宁高速公路江苏段E标段沥青混凝土路面，采用一台12m宽摊铺机整幅铺筑方案。重点总结了沥青混合料的摊铺与压实工艺，沥青混合料配合比；机械组合方式、碾压遍数、碾压速度等施工技术，成功地运用高温压实的施工方法，保证了路面的平整度，使标段的路面质量达到了优良等级。关键词：沥青混凝土路面施工技术1概述由交通部第二公路工程局承建的沪宁高速公路江苏段E标段，主线长34.292km，沥青路面宽度在纵坡3路段为211.08m；纵坡3路段为210.75m。沥青面层结构为三层式沥青混凝土，总厚度16cm，竣工总面积为m2，其中上面层为AC16B(厚4c

2、m)m2；中面层为AC25(厚6cm)m2；下面层为AC25(厚6cm)m2；桥面、明通道顶面及匝道路面沥青混凝土面层厚为8cm共77291m2。沥青混凝土下面层于1995年6月20日正式铺筑，至1995年11月底基本结束；沥青混凝土中面层于1995年7月26日正式铺筑，至1995年底完成50%。沥青混凝土上面层于1996年5月5日正式铺筑，至6月15日全部完成；实际沥青路面铺筑时间为9.5个月。每层沥青混合料的配合比均采用三阶段设计方法。即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。经过试拌试铺，确定了本工程投入的机械设备及采用的施工方案，验证了沥青混合料的生产配合比，取得了

3、有指导意义的技术资料，为沥青路面的正式铺筑提供了技术依据。1.1E标段主要沥青路面施工设备(1)TAP2000型间歇式沥青混合料拌和设备1套(含240t热料储存仓)。(2)park1000型间歇式沥青混合料拌和设备1套(含160t热料储存仓)。(3)沥青脱桶设备2套。(4)ABG422摊铺机2台(其中最大铺宽12m一台、8.5m一台)。(5)17.2t太脱拉自卸车21辆。(6)CC21双驱动、双钢轮振动压路机1台(68t)。(7)DD110双驱动、双钢轮振动压路机1台(11t)。(8)VV150双驱动、双钢轮振动压路机1台(15t)(9)LY916轮胎静力式压路机3台。(10)ZL50装载机3

4、台。(11)DANAPAC振动夯板1台。(12)6m3空压机1台。(13)4000L沥青洒布车1辆。(14)8000L洒水车1辆。(15)发电机组5台(其中工地30kW发电机1台)。(16)切割机1台。(17)桁架式滑移基准梁2套。1.2施工方案(1)沥青混合料拌和采用2台拌和楼同时拌料，并先将热料贮存在热料仓中，铺筑前装自卸车。(2)沥青混合料铺筑，在一般路段采用1台摊铺机(最大铺宽12m)整幅铺筑，在加宽路段，采用2台摊铺机成梯队铺筑。(3)沥青混合料铺筑找平方法：上面层采用“基准梁法”。我们自行研制了二套桁架式滑移基准梁，分别装在摊铺机二侧熨平板上，“滑靴”在新铺面上，“滑杆”在中面层上

5、，与摊铺机同步前进。它的主要作用是提高上面层的平整度。中、下面层采用“基准钢丝法”。即在整幅宽度两侧，根据各层的设计标高和横坡度，敷设二条直径为2.53mm钢丝，将摊铺机的自动找平感应装置放在钢丝上，铺筑时在钢丝上移动，使铺出面层的标高、纵坡与钢丝一致，平整度符合规范要求。(4)压路机组合形式见表1。压路机组合形式表1路面种类初压复压终压上面层CC21振动压路机1台DD110振动压路机1台16t轮胎压路机3台VV150振动压路机1台中、下面层CC21振动压路机1台16t轮胎压路机3台DD110振动压路机1台1.3沥青混合料施工技术资料经过试验路段铺筑，取得了具有指导意义的技术数据，在整个沥青路

6、面的铺筑阶段，又积累了许多具有参考价值的技术资料。(1)根据E标段拌和楼料仓情况，各层的矿料配合比、矿料的合成配合比及主要技术指标如下：矿料配合比(重量比)见表2。矿料配合比表表2粒径(mm)层次1#仓2#仓3#仓4#仓矿粉31.514(13.219)1416(9.513.2)63(4.759.5)30(4.75)配合比(%)上面层252423235中面层371713294下面层481612213说明：括号内数字为上面层采用粒径。矿料的合成配合比(重量比)见表3。矿料合成配合比表表3矿料(mm) 层次碎石1(mm)碎石2(mm)石屑砂矿粉1631.5(13.219)4.7516(4.7513.

7、2)配合比(%)上面层37301896中面层32282794下面层46271896说明：表中括号内数字为上面层采用粒径。各种沥青混合料的主要技术指标见表4。各结构层沥青混合料主要技术指标表4名称 种类油石比(%)稳定度(KN)流值(0.1mm)密度(g/cm2)空隙率(%)饱和度(%)上面层(AC16B)4.811.829.62.5094.969.5中面层(AC25)4.212.2302.4473.673.1下面层(AC25)3.8828.52.4325.461.7沥青混合料施工控制温度见表5。沥青混合料施工温度控制表表5施工阶段控制温度()沥青(AH70)加温150170矿料加温170180

8、沥青混合料拌制温度145165废弃温度195热料仓贮料温度拌制温度降低不超过10沥青混合料到场温度不低于135开始摊铺温度不低于130不高于165开始初压温度120145碾压终了温度不低于70开放交通温度不高于30一般为次日沥青混合料各结构层的松铺系数见表6。各结构层松铺系数表表6层次上层层(AC16B)中面层(AC25)下面层(AC25)松铺系数1.1741.1481.1522质量保证体系(1)在明确项目经理是第一责任人的前提下，建立了以总工程师为主，副总工程师负责的施工技术保障体系，及由总工办牵头的试验中心、测量队、质检中心三位一体的工程质量保证体系。施工中二个体系统一管理，相互配合，共同

9、监督，收到了良好的效果。(2)总经理部试验中心，配备了目前国内较先进的试验监测仪器。经江苏省交通厅考核为“交通工程甲级试验室”。负责沥青混合料配合比设计及试验、检测工作。为了保证沥青混合料的拌和质量，拌和楼完全置于试验中心的监控之下。测量队负责放样测量工作；质检中心负责全段的质量检查和质量评定工作，具体运作见图1。图1沥青路面施工技术质量保证体系网络图3沥青混合料的施工经过试验路段的铺筑，取得多种技术数据的基础上，经检测合格并得到监理工程师批准后，即可开始沥青混合料的正式铺筑。3.1沥青混合料铺筑的工艺流程E标段三层式沥青路面的铺筑工艺流程与施工阶段的工序配合见图2。3.2沥青混合料的拌制(1

10、)E标段沥青混合料由2台拌和楼同时拌制，每小时产量为220240t，为了使摊铺机连续不间断的摊铺，采取提前2h拌料，将热料贮存在热料仓中，存满后即装在12辆自卸车上，盖上蓬布运往工地，准备铺筑。拌和楼连续拌料贮存。(2)沥青混合料出厂，须经试验中心派员目测并逐车检测温度，合格后填写发料单才能出厂，发现花白料或温度质量不合要求者，按废料处理。图3.3沥青混合料的运输(1)E标段沥青混合料由15辆载重17.2t自卸车装运，运料前车厢应涂防粘液。(2)装料时车辆需前后移动，避免混合料发生离析。(3)料车到工地后，由专人指挥倒料，验收料单；并设专人逐车检测温度，合格后方能进入铺筑段。(4)严禁料车碰撞

11、摊铺机，运料车辆应停在摊铺机前1030cm，由摊铺机前滚轮顶着汽车轮胎同步前进，边前进边往摊铺机中倒料。(5)运料车辆都应配备保温、防雨蓬布。3.4沥青混合料摊铺3.4.1找平方式上、中、下面层均采用最大摊铺宽度12m的ABG422型摊铺机，由于各结构层的矿料种类、质地及合成级配不同，对各层的主要技术指标要求不同，因此采用的找平方法也不一样。(1)下面层，是联结基层与面层的沥青层。其作用除路面结构的要求外，还为了弥补基层厚度不足，使下面层的标高及层厚符合设计要求。(2)中面层的平整度将直接影响上面层的铺筑质量。它是在下面层平整度的基础上进一步调平，同时在厚度上再作一次调整，为上面层铺筑创造良好

12、条件。中、下面层调平均用“基准钢丝法”找平，即在铺筑边线外20cm左右打入稳固的支撑杆(最好对应中线桩号)，支撑杆间距为10m，根据桩位处中、下面层顶设计高程加上一个常数为钢丝标高。基准钢丝敷设的长度每段为300m左右，并配用专门有计量张力的标尺。一般钢丝长度在200250m时其张紧力应为100130kN；钢筋长度在250300m时，其张紧力为150200kN；使“基准钢丝”在10m内产生的挠度最大不超过2mm，必要时应加密支撑杆。在弯道半径较小段及边坡点附近或加宽段前后应加密支撑杆。支撑杆和基准钢丝架设标高经核对无误后，才能开始摊铺，在铺筑过程中现场应设12人来回检查，防止车辆、施工人员及其

13、他机械碰撞支撑杆或钢丝。(3)上面层直接受行车荷载作用。上面层质量的优劣将直接影响道路的使用性质及行车安全。上面层采用“基准梁法”找平。在开始摊铺前就将基准梁安装在摊铺机上，并将自动找平传感器放在基准梁的某个部位。使摊铺机摊铺时带着基准梁一起前进。3.4.2摊铺(1)摊铺前将熨平板预热1520min，使其接缝处原路面的温度达65以上。(2)调整摊铺机熨平板。在新开始铺筑路段，应使高度为各层的厚度乘以各层的松铺系数，使熨平板与2%的路面横坡一致，然后在全宽度范围内填5块木块，使熨平板放稳。在接着已铺好的沥青层铺筑时，应量出横缝处新铺路面的实际厚度，再乘以各层的松铺系数，确定在已铺路面上应垫的高度

14、。再在全宽度范围内垫5块木块，使熨平板放稳。(3)开始摊铺时，逐车检测混合料的温度，应不低于130。(4)调整摊铺机的振夯频率及振幅，使摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度。(5)摊铺速度，应根据拌和设备的生产能力和热料仓的贮料数量、运输距离、配备的运输车及压实能力来综合考虑；更重要的应使摊铺保持匀速，连续不间断地铺筑。E标段采用的摊铺速度如下：上面层：34m/min；中、下面层：2.53m/min。(6)在铺筑中应使螺旋送料器慢速、均匀、不断地向两侧供料，使送料器中的料始终保持在螺旋叶片以上。(7)铺筑时使摊铺机料斗中的沥青混合料保待一定数量，料斗的侧挡板应有规律的拢料。(8)开始铺筑

15、时等待卸料车至少应有6辆，铺筑过程中至少应保持3辆。(9)铺筑时应有专人检查厚度及横坡度，发现偏差及时纠正。3.5沥青混合料的压实沥青混合料的碾压是保证沥青路面质量的重要环节之一，由于各层集料的质地、粒径、配合比不同；压实程序、压路机的组合形式、碾压速度和碾压遍数也各不相同。特别是上面层集料为玄武岩，石质坚硬，多棱角，内摩阻力大，层薄而温度降低快等因素，增加了压实的难度。为了既要保证达到规定的压实度，又要达到要求的平整度，采取了调整压实机械组合，并加了一台15t双钢轮振动压路机，增加上面层的压实能力，以提高上面层的铺筑质量。3.5.1碾压遵循的原则(1)少量喷水，保持高温，梯形重迭，分段碾压。

16、(2)由路外侧(低侧)向中央分隔带方面碾压。(3)每个碾道与相邻碾道重迭1/2轮宽。(4)压路机不得在未压完或刚压完的路面上急刹车、急弯、调头、转向，严禁在未压完的沥青层上停机。(5)振动压路机用振动压实，需停驶、前进或后返时，应先停振，再换挡。3.5.2压实机械组合形式(见表7)各结构层压路机械组合形式、碾压速度、碾压遍数表表7沥青路面层次压路机类型初压复压终压速度(km/h)遍数速度(km/h)遍数速度(km/h)遍数上面层CC21振动压路机32DD110振动压路机4216t轮胎压路机66VV150振动压路机42中面层CC21振动压路机3216t轮胎压路机59DD110振动压路机52下面层

17、CC21振动路机3216t轮胎压路机59DD110振动压路机523.5.3碾压程序沥青混合料各层的碾压成型分为初压、复压、终压三个阶段。(1)初压主要为了增加沥青混合料的初始密度起稳定作用。由一台CC21双钢轮振动压路机完成。静压、振压各一遍。振压用高频率低振幅，速度为3km/h，紧跟摊铺机，尽量少喷水，坚持高温碾压，一般初压温度在130140左右。(2)复压主要解决压实问题。开始复压温度应在100左右，通过复压达到或超过规定的压实度。上面层由一台DD110双钢轮振动压路机和3台16t轮胎压路机完成。将轮胎压路机加重至16t，轮胎气压调至0.5MPa，使各个轮胎气压相同。DD110振动压路机采

18、用高频率，低振幅振压2遍，速度为5km/h，再由3台轮胎压路机各压2遍，共6遍，速度为6km/h。中、下面层由3台16t轮胎压路机各压3遍共9遍，速度为5km/h。(3)终压主要是消除压实中产生的轮迹，使表面平整度达到或超过要求值，碾压终了温度应不低于70。上面层采用1台15t双钢轮振动压路机静压2遍，速度为4km/h。少数不平整处增加1遍振压，以无明显轮迹为标准，并达到要求的平整度。中、下面层采用一台DD110双钢轮振动压路机，振动、静压各1遍，速度为5km/h，少数不平整处振压、静压各增加一遍，直至无明显轮迹。振压均采用高频率，低振幅。(4)沥青路面边缘压实时应先留下30cm左右不压，待两

19、个压实阶段完后再压，并多压12遍，靠路缘石处压路机不到时，用振动夯板补压。经过终压后，由专人检测平整度，发现平整度超过规定时，应在表面温度较高时，进行处理，直至符合要求。4确保沥青路面质量的技术措施在E标段沥青路面铺筑中，为了确保沥青路面铺筑进度和质量，采取下列主要技术措施：4.1配备高素质试验人员、采用先进检测手段正确的试验数据对指导路面施工具有重要意义，正确的试验数据来自试验人员素质和先进的检测手段。为了加强试验中心的领导，由一名副总工程师分管；并从局聘请了一位具有40多年试验经验，从事过多条高速公路试验工作的高级工程师把路面试验质量关；选配具有3条高速公路试验经验的工程师任试验中心主任；

20、配备近几年从高、中等校毕业的学生及从我局技校毕业的学生共6名，由西安公路学院培训4名试验人员，试验中心共有14名成员。我部试验中心配备了目前国内较先进的沥青和沥青混合料试验设备。如自动沥青混合料搅拌锅，自动马歇尔试验仪及离心式抽提仪等主要试验设备。在原材料检验，沥青及沥青混合试验及质量检测等方面，为沥青路面的顺利铺筑起了重要作用。因此，具有高素质的试验人员及先进的试验设备是保证沥青路面铺筑质量的关键。4.2自办石料加工场，保证原材料质量以往的实践经验告诉我们，自办轧石场是加快工程进度，保证工程质量的好办法。在E标段路面工程施工中，在丹徒黄墟和大王山选择了二处石质较好的料场，开办了二个轧料场，并

21、采取了料源把关、料场控制、定期抽检，严格进仓的措施。较好地保证了路面进度和路面铺筑质量，掌握了路面施工的主动权。4.3增加热拌料贮备，确保整幅连续摊铺保证沥青混合料连续匀速、不间断铺筑是保证路面平整度的关键。E标段沥青混合料拌和厂二台拌和设备，施工前一般提前23h拌料，第一次料仓贮满料后即装15辆17.2t自卸车，运往工地后再继续拌料，贮在热料仓内，保持循环，就能保证摊铺机连续不断地铺筑。4.4紧跟摊铺机，高温初压ABG422型摊铺机摊铺沥青混合料时能达80%以上的压实度，沥青混合料在高温时，压实效果更好。根据E标段实践经验，开始初压时，沥青混合料温度在130140，采用静压1遍，震压1遍，效果较好。一方面起到稳定作用，更重要的能提高沥青混合料的初始密度，减少复压产生的轮迹，从而提高沥青路面各层的平整度。4.5认真处理好横向接缝整幅摊铺无纵向接缝，只要认真处理好横向接缝，就能保证沥青上面层有较高的平整度。由于横向接缝为冷接缝，处理难度较大，但处理的好与坏将直接影响路面的平整度，为此采取了以下措施：(1)在已成型沥青路面的端部，先用6m直尺检查，将平整度超过3mm的部分切去，挖除干净，并将切面上的污染物用水洗刷干净，再涂以粘层沥青，基本干后，摊铺机再就位。(2)在熨