沥青混凝土路面施工课件

1、学习任务3: 沥青混凝土路面施工 原材料要求 机械选择 组织施工施工方法施工过程厂拌法 质量检验 常见问题及其处理措施准备下承层施工放样混合料拌制混合料运输混合料摊铺混合料压实成型接缝处理开放交通主要内容7/28/20221一、沥青混合料分类分类ACSMAATBATPBAMOGFC基础知识7/28/20222沥青 混合料材料级配组成及空隙率大小分材料组成及 结构分 制造工 艺分 公称最大粒径分1.特粗式沥青混合料2.粗粒式沥青混合料3.中粒式沥青混合料4.细粒式沥青混合料5.砂粒式沥青混合料1.连续级配沥青混合料2.间断级配沥青混合料1.密级配沥青混合料2.半开级配沥青混合料3.开级配沥青混合

2、料1.热拌沥青混合料2.冷拌沥青混合料3.再生沥青混合料沥青混合料分类7/28/20223二、沥青混合料材料要求原材料组成粗集料细集料：天然砂、石屑填料沥青外掺剂基础知识7/28/20224沥青混凝土面层原材料要求1.粗集料料源：碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。 粗集料的规格（S1S14）粗集料质量技术要求：表6.59粗集料的磨光值要求（做表面层）粗集料与沥青的粘附性（不符时，掺加石灰、水泥等处理）破碎砾石对破碎面的要求基础知识7/28/20225沥青混凝土对原材料要求2.细集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配 集料的洁净程度天

3、然砂：以小于0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂：以砂当量(适用于04.75mm)或亚甲蓝值(适用于02.36mm或00.15mm)表示。 细集料的质量要求：表观密度、坚固性、含泥量、砂当量、亚甲蓝值、棱角性7/28/20226沥青混凝土对原材料要求2.1.天然砂天然砂的规格（粗砂、中砂、细砂） 控制天然砂的用量（小于20%)2.2石屑规格（S15、S16） 2.3机制砂规格（S16） 7/28/20227沥青混凝土对原材料要求3.填料定义：小于0.075mm的矿物质粉末 种类：矿粉、水泥、消石灰、粉煤灰3.1矿粉矿粉应干燥、洁净。 应满足质量技术要求（密度、含水量、亲水系数、塑性指数

4、、加热安定性拌和机的粉尘可回收，但应控制用量，小于25%粉煤灰控制用量，小于填料总量的50%7/28/20228补充知识1.做为填料的粉煤灰，在我国由于粉煤灰质量不够稳定，一般不允许在高速公路上使用2.矿粉在沥青混合料中起重要作用，矿粉要适量，少了不足以形成足够的比表面吸附沥青，矿粉过多又会使胶泥成团，致使路面胶泥离析3.矿粉的作用：吸附沥青。4.真正起到沥青混合料结合料作用的，不是沥青结合料，而是沥青矿粉胶泥混合料5.矿粉的亲水系数：是将通过0.075mm部分各取5g分别置于水及煤油的量筒中，经24h后观察的体积比值，要求在水中的体积小于在煤油中的体积7/28/20229沥青混凝土对原材料要

5、求4.沥青种类：应采用道路石油沥青，严禁用煤沥青修筑热拌铺路面 沥青各层可以采用相同标号，也可采用不同标号上面层宜采用较稠的沥青，下面层或联结层宜选用较稀的沥青。热拌热铺类选用较稠的沥青，冷拌冷铺选用较稀的沥青；对于沥青贯入式路面，宜选用中等稠度的沥青。不同来源、不同标号的沥青分开存放，不得混杂。沥青使用期间贮存温度不宜低于130，并不得高于180。7/28/202210沥青混凝土对原材料要求5.纤维稳定剂种类：木质纤维素、矿物纤维 木质纤维素质量技术要求：纤维长度、灰分含量、PH值、吸油率、含水量纤维存放地点：应有棚盖纤维掺加比例7/28/202211补充知识-纤维1.纤维作用：分散、吸附沥

6、青、稳定、增粘作用2.纤维类型：木质素纤维、矿物纤维、聚合物化学纤维等3.SMA必须使用纤维稳定剂，原因是SMA使用较多的矿粉与沥青，如果没有纤维，过多的矿粉和沥青结合料将会成团，施工时不能分散开，将会形成许多油斑4.纤维对防止SMA沥青析漏的功效较好，但对防止飞散和提高路面性能的效果不如改性沥青7/28/2022123.沥青混合料技术要求 3.1矿料级配沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定。 配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线。一个好的设计应该具有良好的使用性能，施工操作性好及变异

7、性小，容易压实等特点7/28/202213密级配沥青混合料工程设计矿料级配1.分类：粗型(C型)或细型(F型)混合料。AC-C型：适用于夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料，并取较高的设计空隙率。AC-F型：适用于对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，并取较低的设计空隙率 2.各种密级配沥青砼的矿料级配范围取值3.沥青混合料技术要求 7/28/202214SMA路面矿料级配范围OGFC矿料级配范围ATB矿料级配范围AM 矿料级配范围ATPB 矿料级配范围3.沥青混合料技术要求 7/28/202215马歇尔技术标准（1）VV-空隙率3.

8、2沥青混合料技术要求 （2）MS-稳定度（3）VMA-矿料间隙率（4）FL-流值（5）VFA-沥青饱和度击实次数试件尺寸马歇尔试验沥青混合料配合比采用马歇尔试验设计方法，要求设计完成的沥青混合料应满足如下各项技术要求:7/28/2022163.2沥青混合料技术要求SMA路面马歇尔试验技术要求沥青稳定碎石马歇尔试验技术要求（AM、ATB、ATPB）沥青混凝土马歇尔试验技术要求OGFC马歇尔试验技术要求3.沥青混合料技术要求 7/28/202217（3） 耐久性1.技术性质2.技术标准马歇尔试验稳定度（KN）车辙试验动稳定度（次mm）（1）高温稳定性（2）低温抗裂性低温弯曲试验水稳性耐老化性耐疲劳

9、性浸水马歇尔试验残留稳定度（%）冻融劈裂试验残留强度比（%）（4） 抗滑性（5）施工和易性公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004 就是马歇尔试验指标要求参考规范3.2沥青混合料技术要求 （6）平整度（7）渗水性能7/28/202218沥青混合料试验内容 沥青混合料试件的空隙率VV 沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙的体积占试件总体积的百分率沥青饱和度VFA 压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占矿料骨架以外的空隙部分体积的百分率沥青混合料试件的矿料间隙率VMA 压实沥青混合料试件内矿料部分以外的体积占试件总体积的百分率。7/28/202219沥青混合料试验内容 沥青混合料谢伦堡沥青析漏

10、试验试验目的:检测沥青结合料在高温状态下从沥青混合料析出并沥干多余的游离沥青的数量。检验:SMA、OGFC或沥青碎石类混合料的最大沥青用量。沥青混合料肯塔堡飞散试验试验目的：评价由于沥青用量或粘结性不足，在交通荷载作用下，路面表面集料脱落而散失的程度7/28/202220沥青混合料试验内容 流值：flow value马歇尔试验时相应于最大荷载时试件的竖向变形，mm计。沥青含量沥青混合料中沥青结合料质量与沥青混合料总质量的比值。动稳定度：dynamic stability按规定条件进行沥青混合料车辙试验时，试件变形进入稳定期后，每产生1mm轮辙变形试验轮所行走的次数，以次/mm计。油石比沥青混合

11、料中沥青结合料质量与矿料总质量的比值。7/28/202221沥青混合料试验内容 沥青混合料冻融劈裂试验 在规定条件下对沥青混合料进行冻融循环，测定混合料试件在受到水损害前后劈裂破坏的强度比。马歇尔稳定度 在规定条件下采用马歇尔试验仪测定的沥青混合料所能承受的最大荷载，kN。有效沥青含量 沥青混合料中总的沥青含量减去被集料吸收入内部空隙的部分后，有效填充矿料间隙的沥青质量与沥青混合料总质量之比。7/28/2022222.4热拌沥青混合料配合设计热拌沥青混合料的配合比设计组成目标配合比设计生产配合比设计生产配合比验证目的:确定沥青混合料的材料品种及配比矿料级配最佳沥青用量7/28/202223目标

12、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矿料的组成设计最佳沥青用量确定图解法或试算法集料筛分（水洗法）马歇尔试 验确定工程级配范围预估计算沥青用量沥青与集料相对密度测定配合比设计三个阶段目标配合比与生产配合比都是两方面的设计，二者有何区别？7/28/202224矿料通过皮带输入拌和楼干燥筒加热振动筛二次筛分热料提升到拌和楼热料仓根据目标配合比的OAC、OAC0.3%三组沥青用量根据热料比例确定生产配合比最佳沥青用量OAC图解法确定热料比例生产配合比目标配合比图解法确定冷料比例确定目标配合比最佳沥青用量OAC取样冷料筛分根据冷料比例成型5组马歇尔试件通过调整控制室皮带转速达到设计比例青

13、用量确定提供标准为生产配合比最佳沥热料比例与最佳沥青用量输入控制室计算机生产沥青混合料热料筛分取分级目标配合比与生产配合比设计关系图成型3组马歇尔试件7/28/202225技术经济分析确定1组设计级配及最佳沥青用量完成配合比设计，提交材料品种、矿料级配、标准配合比、最佳沥青用量等按规定进行各种配合比设计检验，确认配合比设计是否合理合格不合格材料选择、取样材料试验其他材料，外掺剂等粗集料、细集料、矿粉沥青或改性沥青结合料确定试验温度在工程设计级配范围内设计供优选用的13组不同的矿料级配对选择的设计级配，初选5组沥青用量，拌和混合料，分别制作马歇尔试件确定工程设计级配范围沥青混合料的类型规范规定的

14、矿料级配范围测定试件毛体积相对密度计算VV、VMA、VFA等体积指标进行马歇尔试验，与马歇尔设计标准比较不合格合格确定理论最大相对密度普通沥青用真空法改性沥青用计算法或7/28/2022262.4热拌沥青混合料配合设计试件毛体积密度单位体积压实沥青混合料的干质量。体积：混合料的总体积加空隙体积沥青混合料理论最大密度 假定空隙率为0时的理想状态下，沥青混合料的最大密度7/28/202227(1)目标配合比设计需要工作目的：优选矿料级配，确定最佳沥青用量1.确定试件制作温度粘温曲线制作依据2.最佳沥青用量确定需做工作1.矿料混合料合成毛体积相对密度2.矿料混合料合成表观相对密度3.预估沥青混合料油

15、石比或沥青用量4.确定矿料混合料的有效相对密度5.以预估的沥青用量制作5个左右不同油石比的马歇尔试件6.确定沥青混合料的最大理论相对密度7.计算沥青混合料各种体积指标8.确定最佳沥青用量计算1.Pb与毛体积密度2. Pb与MS3. Pb与VV4.Pb与VMA5.Pb与FL6.Pb与VFA数据处理7/28/2022282.1目标配合比设计7/28/2022292.1目标配合比设计7/28/202230二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定1将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：毛体积相对密度(%)油石比稳定度(KN)(%)油石比规范要求5KNa1=5.9%

16、a2=5.28%7/28/202231二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定1将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：空隙率(%)(%)油石比流值(mm)油石比(%)规范要求24.5mm 规范要求36%a3=5.32%7/28/202232二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定1将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：饱和度油石比(%)(%)间隙率(%)(%)油石比规范要求7085%规范要求14% a4无法确定7/28/202233二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计2确定OAC1（1）从上述图上找出毛体积密度最大值对

17、应沥青用量a1、稳定度最大值对应沥青用量a2、目标空隙率（或中值）对应沥青用量a3、沥青饱和度范围内的中值对应沥青用量a4（2）计算OAC1=（ a1 +a2+ a3+ a4 ）4a1=5.9%； a2=5.28%； a3=5.32%； a4无法确定如果所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，只取a1、a2、a3计算OAC1=（ a1 +a2+ a3）3=5.50%7/28/202234二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计3确定OAC2（1）从上述图上找出符合规范要求的各物理指标的用油量，绘于下图，找出满足所有指 标的公共沥青用量范围，并查出最大值OACmax和最小值OACmin。公

18、共沥青用量中OACmax=5.78%OACmin=5.37%（2）计算OAC2=（OACmax+OACmin）2OAC2=5.58%7/28/202235二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（1）计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量（2）根据需要计算有效沥青的体积百分率及矿料的体Pba被集料吸收的沥青结合料比例,%Pbe有效沥青膜用量,%se矿料的有效相对密度,无量纲sb材料的合成毛体积相对密度,无量纲b沥青的相对密度(25/25),无量纲Pb沥青含量,%PS各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和, PS=100PS,%Vbe有效沥青体积百分率,%Vg矿料的体积百分率,%f 试件的毛体

19、积相对密度,无量纲VV试件的空隙率,%积百分率5 检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 7/28/202236二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（3）计算最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度FB粉胶比,无量纲P0.075矿料中0.075mm的通过率,%Pbe有效沥青含量,%SA集料的比表面积,m2kgPi各种粒径的通过率,%FAi相应于各种粒径的集料的表面积系数DA沥青膜有效厚度,mb沥青的相对密度(25/25),无量纲5 检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 7/28/202237沥青混合料温度控制沥青加热温度矿料加热温度沥青混合料出料温度混合料废弃温度混合料运输到现场温度混

20、合料贮料仓贮存温度混合料摊铺温度碾压开始的温度碾压终了的温度开放交通温度1。沥青混合料施工温度控制2。沥青混合料试件制作温度应与施工温度相一致7/28/2022382.2生产配合比设计(1)对间歇式拌和机，应按规定方法取样测试各热料仓的材料级配，确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用。(2)选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料大体平衡。并取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC、OAC0.3等3个沥青用量进行马歇尔试验和试拌，通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定生产配合比的最佳沥青用量。(3)确定的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果的差值不宜大于0.2。 (4)生产配合比设计时，

21、当细料仓中的材料混杂各种材料而无法采用筛分替代法时，可将0.075mm部分筛除后以实测值计算。7/28/2022392.2生产配合比验证阶段设计生产配合比验证阶段拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段，并取样进行马歇尔试验，同时从路上钻取芯样观察空隙率的大小，由此确定生产用的标准配合比。(1)标准配合比的矿料合成级配中，至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值。(2)避免在0.3mm0.6mm筛孔处的通过率出现“驼峰”。(3)对确定的标准配合比，宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意

22、变更。7/28/2022403.沥青混合料施工准备 原材料准备（粗、细集料、填料、沥青）机械准备 下承层准备 其它结构物准备路缘石、路沟、检查井和其他结构物的接触面上应均匀地涂上一薄层沥青。要检查两侧路缘石完好情况，位置高程不符要求应纠正。尤其要注意背面夯实情况，保证在摊铺碾压时，不被挤压、移动。 7/28/202241施工机械配置 测量仪器：精纬仪、水准仪 运输机械：自卸车 摊铺机械：摊铺机 拌和机械：间歇式（连续式）沥青混合料拌和设备 碾压机械：振动压路机、轮胎压路机、光轮压路机其它设备：沥青脱桶、装载机、空压机、沥青洒布车、洒水车、发电机组、切割机、桁架式滑移基准梁7/28/202242

23、沥青混合料施工工艺流程图 沥青混合料压实路面成型检测压实度检测沥青混合料抽提等试验验机械选型与安装机械检修机械试运转基层检测验收测量放样路缘石安装料场选择材料性能鉴定沥青砼配合比设计配合比调试试机拌和沥青混合料生产喷洒透层油试验段施工批准配合比沥青混合料摊铺制定改进措施7/28/2022434.沥青混合料施工 4.1下承层准备 4.2施工放样 恢复中线：在直线每10m设一钢筋桩，平曲线每5m设一桩。 水平测量：对设立好的钢筋桩进行水平测量，并标出摊铺层的设计标高，挂好钢筋，作为摊铺机的自动找平基线 4.3浇洒透层或粘层沥青7/28/2022444.4沥青混合料拌制 (1) 必须在沥青拌和厂(场

24、、站)采用拌和机械拌制。拌和厂的设置必须符合国家有关环境保护、消防、安全等规定。(2)拌和厂与工地现场距离应充分考虑交通堵塞的可能，确保混合料的温度下降不超过要求，且不致因颠簸造成混合料离析。拌和厂应具有完备的排水设施。(3)各种集料必须分隔贮存，细集料应设防雨顶棚，料场及场内道路应作硬化处理，严禁泥土污染集料。(4) 可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。 (5)沥青混合料拌和设备的各种传感器必须定期检定，冷料供料装置需经标定得出集料供料曲线。7/28/2022454.4沥青混合料拌制 (7)沥青混合料的生产温度应符合规范要求。 (8)拌和机的矿粉仓应配备振动装置以防止矿粉起拱。 (9)拌和

25、机必须有二级除尘装置， (10)沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为度。间歇式拌和机每盘的生产周期不宜少于45s(其中干拌时间不少于510s)。改性沥青和SMA混合料的拌和时间应适当延长。(11)生产添加纤维的沥青混合料时，纤维必须在混合料中充分分散，拌和均匀。 (12)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。(13)沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度，记录出厂时间，签发运料单。 7/28/202246间歇式拌和机要求 1)总拌和能力满足施工进度要求。拌和机有除尘设备。2)冷料仓的数量不宜少于56个。能添加纤维、消石灰。3

26、)间歇式拌和机的振动筛规格要求4)间隙式拌和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、且不能有沥青滴漏，普通沥青混合料的贮存时间不得超过72h，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。高速公路和一级公路施工用的间歇式拌和机必须配备计算机设备，拌和过程中逐盘采集并打印各个传感器测定的材料用量和沥青混合料拌和量、拌和温度等各种参数，7/28/202247沥青混凝土拌合站ABH30007/28/202248沥青混凝土搅拌站BL15007/28/202249沥青混凝土搅拌站BL20007/28/202250沥青混凝土搅拌站控制

27、界面7/28/202251沥青混凝土搅拌站控制界面料场冷料仓宿 舍操作室除尘冷料仓沥青罐宿舍冷料仓冷料仓冷料仓成品仓干燥筒重油罐沥青罐沥青罐沥青罐经理部磅房汽车衡7/28/202252沥青AM-20下面层 7/28/2022534.5混合料的运输 (1)热拌沥青混合料宜采用较大吨位的运料车运输，但不得超载运输，或急刹车、急弯掉头使透层、封层造成损伤。运料车的运力应稍有富余，施工过程中摊辅机前方应有运料车等候。对高速公路、一级公路，宜待等候的运料车多于5辆后开始摊铺。(2)运料车每次使用前后必须清扫干净，在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂，但不得有余液积聚在车厢底部。从拌和机向运料车

28、上装料时，应多次挪动汽车位置，平衡装料，以减少混合料离析。运料车运输混合料宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染。7/28/2022544.5混合料的运输 (3)运料车进入摊铺现场时，轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物，否则宜设水池洗净轮胎后进入工程现场。混合料不符合施工温度要求，或已经结成团块、已遭雨淋的不得铺筑。(4)摊铺过程中运料车应在摊辅机前l00mm3O0mm处停住，空挡等候，由摊辅机推动前进开始缓缓卸料，避免撞击摊辅机。在有条件时，运料车可将混合料卸入转运车经二次拌和后向摊铺机连续均匀的供料。 (5)SMA及OGFC混合料在运输、等候过程中，如发现有沥青结合料沿车厢板滴漏时，应采取措施

29、易于避免。 7/28/2022554.5混合料的运输 7/28/2022564.6混合料的摊铺 (1)热拌沥青混合料应采用沥青摊铺机摊铺，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。摊辅机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。(2)铺筑高速公路、一级公路沥青混合料时，一台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6m(双车道)7.5m(3车道以上)，通常宜采用两台或更多台数的摊铺机前后错开10m20m成梯队方式同步摊铺，两幅之间应有30mm60mm左右宽度的搭接，并躲开车道轮迹带，上下层的搭接位置宜错开200mm以上。(3)摊铺机开工前应提前0.51h预热熨平板不低于100。铺筑过程中

30、应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅，以提高路面的初始压实度。7/28/2022574.6混合料的摊铺 (7)沥青混合料的松铺系数确定(8)摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动，两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料，以减少在摊铺过程中混合料的离忻。(9) 用机械摊铺的混合料，不宜用人工反复修整。 (10)在路面狭窄部分、平曲线半径过小的匝道或加宽部分，以及小规模工程不能采用摊铺机铺筑时可用人工摊铺混合料。(11)在雨季铺筑沥青路面时，应加强气象联系，已摊铺的沥青层因遇雨未行压实的应予铲除。7/28/2022584.6混合料的摊铺 大型沥青混凝土摊铺机,每天摊铺600m7/28/202259沥青AM-20下面层 7/28/2022604.6混合料的摊铺 钢桥面环氧沥青混凝土铺装7/28/2022614.6混合料的摊铺 半幅施工、半幅通车7/28/2022624.7混合料的碾压 控制压实厚度 确定压实机械组合及碾压过程控制碾压速度控制碾压温度路面边缘处碾压7/28/2022634.7混合料的碾压 7/28/202264沥青AM-20下面层 7/28/202265沥青AM-20下面层 7/28/202266沥青AM-20下面层 7/28/2022674.8接缝处理 纵缝处