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文档简介

沥青路面养护技术手册7月前言重视养护技术手册、病害手册等一系列养护技术体系文献的建立,有助于技术的推广和应用,以及规范和统一。在本手册中,对裂缝处治、坑槽修补等常规养护技术以及微表处、碎石封层等封层类和OGFC、Sup9.5、SMA9.5等薄层罩面技术做了具体的介绍,涉及多个技术的特点、合用性、施工准备、施工条件、材料规定、工艺流程等。手册共分为5章,第1章为概述,第2章介绍裂缝处治类技术,第3章介绍坑槽修补技术,第4章介绍微表处、碎石封层等封层类养护技术,第5章介绍OGFC、Sup9.5、SMA9.5等薄层罩面技术。目录前言 I第1章概述 1第2章裂缝处治 32.1开槽灌缝 42.2清缝灌缝 72.3全深度修补与部分深度修补 7第3章坑槽修补 93.1全深度修补与部分深度修补工艺流程 93.2坑槽修补材料 10第4章封层类处治技术 124.1微表处 134.2碎石封层(ChipSeal)表面处治技术 27第5章薄层罩面类技术 345.1OGFC-9.5薄层罩面 345.2改性沥青SMA薄层罩面技术 485.3改性沥青Superpave薄层罩面技术 65第1章概述养护能够分为三种类型:防止性养护:在路面状况较好时进行的养护,以使路面行驶质量始终保持在较好的状态,延长路面寿命。改正性养护:在路面出现病害时进行的针对性的养护,例如对中档程度的车辙、坑槽等的修补。紧急维修:即出现影响道路行车安全或其它紧急状况时,规定对路面出现的破损快速进行维修,是一种应急性的维修。.研究表明,路面的损坏状况超出某一限值时,路面的服务能力就开始急剧下降,病害急剧增多。若在此之前采用防止性养护方法,则可及时制止这种发展趋势,从而使路面始终维持较好的服务状况,延长路面的使用寿命。防止性养护施工比较简朴,优质、快速,能够用较少的费用,达成抱负的养护效果。美国亚利桑那州的工程实践表明,在确保路面相似使用寿命的前提下,采用防止性养护可比改正性养护节省费用1/3以上,并且防止性养护使路面经常保持良好的服务状况和运行效益,社会效益更为突出。许多路面处治能作为防止养护、纠正养护或紧急维修,重要的不同是采用处治时路面的状况。防止性养护与改正性养护以及改正性养护与紧急维修之间并没有清晰的界限。本手册重要介绍薄层罩面、封层类等防止性养护技术,介绍的多个养护技术的工艺规定均基于江苏省养护工程实践和现有科研成果。手册中重要介绍的养护技术涉及:裂缝处治:涉及清缝灌缝、开槽灌缝、部分深度修补和全深度修补处治裂缝;坑槽处治:部分深度修补、全深度修补。封层类处治技术:涉及微表处、碎石封层薄层罩面:涉及OGFC、SMA9.5,Sup9.5。第2章裂缝处治道路出现横向裂缝要及时治理,否则灌进雨雪水冬天冻融后,对道路的破坏将非常严重。沥青路面裂缝的危害在于从裂缝中不停进入水分使基层甚至路基软化,造成路面承载力下降,产生唧浆、台阶、网裂,加速路面的破坏。道路出现裂缝由于现在所采用的半刚性基层的构造形式和选用材料以及气候的影响是不可避免的,但是出现裂缝就要及时有效的治理,并避免其发展到路面龟裂,出现坑槽以及碎裂等严重病害。治理的目的重要是避免不让雨雪水灌入缝内,将裂缝封住。对于裂缝的处治,应根据据裂缝的宽度和深度拟定修补工艺,涉及下面两种类型的处治方法:1、灌缝:是一种用来制止水和杂物进入裂缝的局部解决办法。灌缝操作涉及吹出裂缝的碎屑或使用一种路面锯或槽刨切割一种储槽,然后封填密封材料。灌缝普通用来处治宽度不大于20mm的裂缝,它具体又分为三种办法:清缝灌缝和开槽灌缝。常采用热沥青修补裂缝,工艺简朴,操作方便,养护费用较低。这些传统的办法经数年的生产实践证明,无论是采用热沥青还是乳化沥青灌缝,随着表层及基层的温度收缩,最多不超出一年,维修后的裂缝又在原灌缝位置重新开裂,其失效率占85%以上,只得第二年重新修补。这样经常的维修,不仅增加了养护费用,并且频繁的养护作业会造成行车的诸多不便和不安全因素。因此建议采用压力灌缝机具、专用的沥青路面灌缝材料,以提高裂缝修补的质量。2、部分深度与全深度裂缝修补:对于恶化到灌缝难以凑效的裂缝的一种局部解决办法。合用于严重程度的裂缝。2.1开槽灌缝(1)开槽灌缝的工艺①裂缝开槽需使用一种装有碳钢切缝刀的旋转式开槽机,尽量按切割段的裂缝尺寸并对准中线切割出均匀的正/长方形槽。对于裂缝宽度不大于或等于3mm的横缝或纵缝可使用装有旋转式碳钢切缝刀头的开槽机,对准裂缝中线切割出均匀的正/长方形凹槽。对于裂缝宽度不不大于3mm横缝或纵缝的可使用优良的开槽机,开槽灌缝进行解决,可采用原则槽贴封式解决。②裂缝清理裂缝切缝后需采用高压气体喷射设备进行清理。该设备须配备有效去除空气中杂物的油滤,并可持续输出清洁干燥的600KPa的高压空气。每条裂缝周边和裂缝槽内最少进行两遍高压喷气流清理。第一遍去除裂缝杂物时,喷气嘴应在距离裂缝不不不大于5cm的位置,第二遍距离能够较远些,方便去除裂缝和裂缝周边的全部松散杂物。有些规范还规定进一步以热高压空气喷枪对开槽进行解决,规定喷枪可提供持续高温高压空气气流,使开槽干燥并轻微变黑,以除去湿气。③裂缝填封填封材料在清缝工序完毕后应立刻在2min内灌注。填封材料需在含有双层保温层,间接加热的锅炉内搅拌融化,严格控制材料的加热温度范畴。在清理过的槽口内灌注时,要自下而上充足填满,应避免在填料下部产愤怒穴,每条裂缝的灌注工作是持续的。如出现未充足填封的裂缝须再次进行填封解决。开槽灌缝施工必须在严格的质量监控体系下,由通过正规培训的操作人员进行操作,否则会严重影响灌缝的效果。④开放交通进行灌缝施工后,必须在灌缝材料充足冷却并确保不会被车辆带走时,才干开放交通或在刚刚灌完的沥青胶上撤上一层石屑、滑石粉。普通冷却时间为15分钟左右,具体开放交通时间可根据气温状况灵活掌握。(2)开槽的方式开槽灌缝修补路面有四种方式,见图2.1-1。实践证明开槽式贴封解决设计和简朴无槽式相比,即使施工费用要高某些,但使用寿命大为延长,密封裂缝的有效率大为提高。据美国SHRP道路研究计划的调查研究,使用4年半后,原则槽贴封式解决裂缝的有效率为86.2%,浅槽帖封式有效率为82.2%,原则槽非帖封式有效率为64.5%,简朴元槽帖封式有效率为38.3%。因此,在施工经费有确保的状况下,应尽量选用原则槽帖封式修补裂缝。建议当裂缝平均宽度达成5mm时,可在春天或秋天进行密封施工。密封时,超出5mm的裂缝都要先开槽,再密封;只有不大于5mm宽的裂缝,才可采用简朴无槽帖封式密封。1、原则槽非贴封式2、原则槽贴封式3、浅槽贴封式4、简朴无槽贴封式图2.1-1裂缝开槽解决方式普通地开槽的几何尺寸可根据路面实际状况进行调节。但是,槽口尺寸最少为1cm宽,1.3cm深,槽口的深度、宽度比不应超出2:1,深度比越低越好。根据加拿大研究报告显示,密封胶失效的最重要体现是胶与裂缝两壁失去粘结力。较宽的槽口设计(4:1)和2:1的槽口设计相比,密封胶有着更强的抵抗横向失效能力,采用贴封式设计,密封胶的高度不应超出路表面0.30cm。且用专用工具辗出一条5~10cm宽的密封带(最佳效果是裂缝在密封带中间处)。(3)施工机具采用人工的方式进行灌缝作业,即使能够避免雨水对路面基层的渗入,缓和裂缝进一步的发展,但由于密封材料灌得不够深,很难达成持久的效果。而采用压力式灌缝机则可将密封材料灌到裂缝的深层,灌缝效果较好,能延长路面的使用寿命,提高行驶车辆的安全性与舒适性。开槽灌缝工艺的核心是能否在多个复杂路面(沥青、水泥路面)开凿出符合灌缝规定的槽口。因此,优良的开槽机须含有下列功效:①旋转冲击式的开槽机,含有长寿命的碳钢刀片,并有自动跟踪裂缝功效。②马力强劲,构造合理,抗冲击力强。③引擎配有空气净化妆置,可避免开槽时产生的尘土对引擎造成损害。④操作方便、安全可靠。优良的灌缝机有下列特点:①含有双层保温层,间接导热油加热的锅炉式搅拌器;②全屏温度控制系统,能精确反映灌缝料的实际温度,并便于观察;③输送管须保持恒温,以确保灌缝在喷枪末端出料时的温度;④材料泵系统可在不灌注时自动将剩余密封胶回抽到料箱内,确保软管的良好性能,从而提高管路和泵体寿命,并不易发生渗漏状况;⑤较高的加热效率及较短的加热时间。⑥灌缝机应配有压力控制装置。(4)灌缝材料灌缝材料重要为改性高分子聚合物沥青及高品质的乳化沥青类产品,并可掺加一定量的玻璃纤维。其核心在于能合用多个不同温度环境的变化,使其能长久地与路面结合从而起到密封作用。选择灌缝材料时,宜根据不同路面、不同气候条件、不同裂缝状态综合拟定。由于灌缝材料产品的性能和价格不一,在实际施工过程中,选用的灌缝材料应符合下列3项规定:①在本地最低气温温度下,仍能保持一定的弹性与延伸性;本地最高气温温度下不发软,车辆通过修补裂缝部位时,修补材料不能被轮胎卷走。②要考虑原路面的裂缝分布状况。裂缝严重的路面所选用的密封胶应含有高粘性,对路面状况的敏感性要低;裂缝较少的路面所选用的灌缝材料含有高延伸性和粘结性。③要考虑路面的交通量大小。(5)修补裂缝外观质量验收原则①灌缝材料高于路面表面约0.3cm②灌缝材料帖封层边沿整洁,表面平整;②灌缝材料帖封层表面光滑,无颗粒状胶粒;④灌缝材料经车辆碾压后不变形,保持有足够的弹性。2.2清缝灌缝清缝灌缝可用于全部类型裂缝的解决。操作时先用热空气喷枪或压缩空气吹走裂缝中的碎屑,然后封填密封剂。清缝灌缝与开槽灌缝的工艺规定完全相似,唯一不同的是解决前对裂缝的准备工作。2.3全深度修补与部分深度修补适合损坏严重,开槽灌缝已经不能处治的裂缝。沿缝隙的走向切割出宽75-100cm凹槽,凹槽深度应根据裂缝的发展状况为一层或多层面层的厚度,在层与层的交界处应做成台阶状,面层之间加铺玻璃纤维土工格栅或土工布进行加筋解决,在上下层之间应有一定的搭接长度,搭接长度不不大于5cm。在清槽后(其办法同方案一),采用细粒式沥青混合料或乳化沥青混合料,或特殊灌缝材料灌缝。填缝后应用小型的振动压实机械进行压实,确保其压实度及平整度。第3章坑槽修补坑槽修补涉及全深度修补和部分深度修补,其区别在于处治深度的不同,视病害的损坏程度而定。除了处治坑槽外,同样适合于处治龟裂、失效的修补、波浪、搓板、拥包、沉陷、和车辙。坑槽修补可分为三类:永久性的:用于状况良好且有一种相对较长预期寿命的路面,固然其前提是管理部门含有施工的必要设备。全深度修补和部分深度修补即为永久性修补。半永久性的:作为一种主动的防治方法,避免小的坑槽变成大的损坏。半永久性修补的施工程序与永久性的类似,但是不对路面进行切割,因此修补形状并非规则矩形。临时性的:出现可能影响行车安全的坑槽,需要立刻进行修补,但封闭交通是不现实的。临时性的修补也用在路况较差、拟定近期进行罩面或重建的路面。选择坑槽修补办法时,养护技术人员应考虑路面状况、路面预期寿命以及施工条件。另外,坑槽修补时应注意下列三点:·使用高质量修补材料。·确保修补区域的充足碾压。·向修补区域回填材料时,应认真操作,不能随意抛洒。3.1全深度修补与部分深度修补工艺流程1.标出要修补的区域,稍微超出病害区域的边界。区域形状应为矩形,与行车方向平行。用锯、铣削机或手提钻沿着修补区域的轮廓线进行切割。2.挖出切割范畴内的路面构造,涉及粒料基层和路基,直至坚实的底层支承。为了使修补和原路面成为一种有机整体,它的基础最少要和原路同样强。适宜的挖掘设备涉及铣刨机、反铲挖土机和前斗装料机。对于龟裂和坑槽,则需将单薄的粒料基层和路基材料一同挖掘掉。开挖面应顺直、垂直和结实。修整并压实粒料基层或路基,形成一种坚实的基础。在开挖的垂直边沿和底面设立粘层。3.用新沥青混合料回填开挖区域。直接从卡车将混合料铲入挖坑,从边沿开始向中央填放。如果边沿需要较多的材料,就直接堆放,最后再将多出的耙走。避免从修补的中央向边沿耙放材料。摊铺混合料时要小心,避免离析。材料铺放数量要适宜,确保在压实之后,修补与毗连的路面齐平,避免形成拥包或沉陷。修补厚度取决于沥青混合料的类型和和压实设备状况。为避免修补时沥青混合料热量散失过快,并方便压实,热拌沥青混合料层厚应尽量大些。充足地压实每一层,压实完之后,修补与毗连路面应形成一致的坡度。3.2坑槽修补材料涉及热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、喷射材料。1、热拌沥青混合料即常规的热拌沥青混合料,在解决得当的状况下,能够得到较长的使用寿命和性能。2、冷拌沥青混合料冷拌沥青混合料是由矿物集料、乳化或稀释沥青和外加剂构成的混合料。冷拌混合料可在任何季节施工,但普通在气候状况较差的状况下使用。在没有热拌混合料的状况下,能够用来解决路面的疲劳损坏和坑槽。也用于临时的修补。3、喷射修补喷射修补,是用气压将沥青乳液和集料压进大的裂缝和坑槽内。适合于修补龟裂、坑槽、失效修补、波浪、搓板、推挤、沉陷、滑移裂缝和车辙。喷射修补程序涉及下列环节:吹走坑槽内的水和碎屑。在坑槽底和坑壁喷洒一粘结层。将沥青和集料鼓吹入坑槽内。给修补区域覆盖一层集料。喷射技术修补裂缝的预期寿命取决于获得的密实度。缺少密实度将会造成行车推挤混合料,从而缩短修补的寿命。另外,较差的混合料设计和过湿的路面也会造成修补寿命较短。如果解决对的,喷射修补的寿命可达五年。其局限性在于机械需要经常维护,由于压碎集料和乳化沥青胶泥容易阻塞喷管。如果机械每天都使用,则淤塞的可能性大大减小。密实度不够是修补寿命短的首要因素。该技术是用气压将集料和乳液压入HMA难以解决的小的空穴或区域,获得密实度。另外,用气压吹走或吹干裂缝内的过量雨水。由于沥青乳液与水相容,为了使修补获得较长的寿命,并不规定裂缝完全干燥。第4章封层类处治技术本章重要介绍碎石封层、微表处和热拌沥青混合料薄层罩面。封层类处治技术是铺筑厚度不大于3cm的一种薄层路面,其厚度普通在1.0~3.0cm。由于厚度较薄,在计算路面厚度时,其强度普通不计算在内,因此,对于路面构造的补强作用也是很小的,普通认为这种封层类处治技术不能提高路面的构造强度。为了确保路施工后路面的质量,封层类处治技术规定原路面必须满足下列条件:⑴含有足够的强度和刚度原路面及其基层是承重层,应能承受荷载的作用,在重复荷载作用下,不会产生残存变形,也不允许产生剪切和弯拉破坏。⑵含有良好的整体稳定性原路面的整体水稳定性和热稳定性与否良好,是确保施工后路面稳定性的基本因素,由于表面处治层施工后,对路面的稳定性改善很小,且处治层不含有构造抗应变能力。因此,为确保路面质量,对原路面必须提出稳定性的规定。⑶表面平整、密实、清洁表面处治层厚度较薄,只能起到调节路面平整度的作用,当路不平整时,由于本厚度及施工办法所限,但愿通过表面处治就能达成相称高的平整度规定是不现实的,必须对原路面进行修补,达成基本平整。原路面与否清洁,是关系到表面处治层与原路面粘接在一起的重要因素,因此必须确保原路面的清洁。4.1微表处微表处也称为聚合物改性乳化沥青稀浆封层,英文名为Microsurfacing。在国外,微表处技术已被广泛应用于高速公路的路面养护中,并被证明是一种含有很高性能价格比的养护方法。微表处技术在我国公路养护中的应用尚处在应用研究阶段。江苏省自1998年以来在无锡、淮安、南通等地已经实施了近1200k(m)2的稀浆封层和微表处工程,积累了较为丰富的实际经验。,省公路局成立课题,对稀浆封层和微表处进行了专门研究,并制订了《乳化沥青稀浆封层应用指南》和《乳化沥青稀浆封层施工技术规程》。4.1.1施工前的准备工作1、原路面的准备a、修补当原路面上有坑洞、边线破损和裂缝宽敞时,应进行修补。有深洞时,应分层弥补并压实。即使稀浆能够弥补多数的裂缝,但最佳还是在铺设稀浆之前,将宽敞的裂缝封起来。对于大的拥包和深的车辙(如车辙深超出10mm),应先进行铣刨和弥补。b、清洁修补完毕后,对需加铺封层的路面应事先将全部杂草、松动的材料、泥块等任何障碍性的东西加以去除,人工清扫、机械清扫、空气吹扫或水冲等,都是有效的办法。当原路面空隙率很大或透水性太高时,应避免用水冲洗,可采用高压气吹的办法清理。原路面有大块油污时,应将其去除,以免影响稀浆封层与原路面的粘结。2、备料a、过筛施工的矿料必须过筛,把超大粒径的石料筛掉,以免大粒径石料给拌和和施工带来不利影响。b、堆料拌好的矿料应尽量堆在通过铺装且干净的地面上,以免混入泥土。c、填料和水填料的质量规定重要是细度、含水量等。水泥、石灰、硫酸铵、粉煤灰均不得含泥土杂质,并应干燥、疏松、没有聚团和结块,且不大于0.075mm的颗粒含量不应少于80%。施工用水应采用饮用水,当pH值在7左右并且无咸味时,都能够采用。4.1.2施工应含有的条件道路的温度在微表处固化过程中起着重要的作用。由于固化过程依赖于水从稀浆混合料中的蒸发程度,对于快凝系统来说,其早期通过化学作用将水分“挤出”,然后靠水分蒸发来逐步形成强度,从而加紧成型的时间,因此道路温度较高对加速微表处成型是有利的。但在高温季节,摊铺机应对路面喷洒水雾,以减少路面温度,从而避免乳液与路面接触时就发生破乳,影响其对原路面的填充与粘结作用。尽管微表处能在短时间内开放交通,但是层间的水分仍将滞留较长的时间,如果产生冰冻,封层系统将会遭到破坏。因此24小时内如果有霜冻的可能,应避免施工。气温未达成10℃时微表处不适宜施工,但在气温不不大于7雨后路面积水未干或未去除之前,不可施工。施工养护成型期内可能会降雨,则不可施工。另外,有一支技术纯熟,配合默契的专业施工队伍是稀浆封层施工质量的确保;对于道路上原有的某些设施也应当采用保护方法。4.1.3施工程序普通微表处施工采用下列流程:图4.1-1施工流程图其中,摊铺是最核心的一环,它可分为机械摊铺和人工摊铺。摊铺过程普通以下:1、放样划线根据路幅全宽,调节摊铺箱宽度,使施工车程次数为整数。据此宽度从路缘开始放样,普通第一车均从左边开始,划出走向控制线。2、装料将符合规定的矿料,乳化沥青、填料、水、添加剂等分别装入摊铺机的对应料箱,普通应全部装满,并应确保矿料的湿度均匀一致。3、摊铺1)将装好料的摊铺机开至施工起点,对准走向控制线,并调节摊铺箱厚度与拱度,使摊铺箱周边与原路面贴紧;2)确认各料门的高度或开度后开动机器,接合拌和缸离合器,使搅拌轴正常运转,并启动摊铺箱螺旋分料器;3)打开各料门控制开关,使矿料、填料、水几乎同时进入拌和缸,并当预湿的混合料推移至乳液喷出口时,乳液喷出;4)调节稀浆在分向器上的流向,使稀浆能均匀地流向摊铺箱左右;5)调节水量,使稀浆稠度适中;6)当稀浆混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范畴内时,启动底盘,并缓慢前行,普通迈进速度为1.5~3.0km/h,但应保持稀浆摊铺量与生产量基本一致,保持摊铺箱中稀浆混合料的体积为摊铺箱容积的1/2左右。7)混合料摊铺后,应立刻进行人工找平,找平的重点是:起点,终点、纵向接缝,过厚、过薄或不平处,特别对超大粒径矿料产生的刮痕,应尽快去除并填平;8)当摊铺机上任何一种材料用完时应立刻关闭全部的开关,让搅拌缸中的混合料搅拌均匀,并送入摊铺箱摊铺完后,即停止迈进;9)将摊铺箱提起,然后将摊铺机连同摊铺箱开至路外,清洁搅拌缸和摊铺箱;10)核对材料剩余量。图4.1-2现场摊铺图4.1-3出料过程4、施工工艺的控制1)预湿水天气过于干燥炎热时,对原路面进行预洒水,有助于稀浆对原路面的牢固粘结。某些新式的稀浆封层机都带有预洒水设备,只需摊铺时打开即可。对于无洒水系统的摊铺机或人工摊铺,可采用其它方式洒水,但应避免洒水过多,量的控制以路面无积水为宜,洒水后可立刻摊铺。2)接缝纵缝与摊铺方向平行,是影响封层总体外观的重要方面,因此纵缝的解决非常核心。在先铺筑的接缝处进行预湿水解决有助于两车稀浆混合料的连接,而用橡胶刮耙解决接缝处的突出部分非常有效,再用扫帚进行扫平,使纵向接缝变得平顺,总体外观更佳,在高速公路上,应尽量减少纵缝的搭接宽度,并尽量将重叠的位置安排在标线的位置,将一条车道分成两幅或三幅摊铺的状况应当避免。横向接缝过多过密会影响外观和平整度,因此要尽量减少横缝的数量,提高接缝的施工水平。良好的横向接缝对于避免水分下渗和形成悦目的外观,仍极为重要。首先在起点处,当摊铺箱的全宽度上都布有稀浆时,就能够低速缓慢前移这样就能够减少箱内积料过多而产生的过厚起拱现象,并对起点进行人工找平。施工时可在起点的摊铺箱下铺垫一块油毡,当摊铺机迈进后,将油毛毡连同上面的混合料一道拿走,这样能够确保一种非常平整的起点和良好的外观。当摊铺机所携带的任何一种材料已经用完时,操作手应力求摊铺箱内混合料分布均匀。普通状况下,摊铺终点的外观影响不大,由于下一车将在该终点处,倒回一段距离。从上一车终点倒回3~5m的距离开始下一车的摊铺,是一种可采纳的方法;当进行最后一车施工时,其终点的解决应采用人工整平,并做出一条直线。3)加水量的控制某一种石料和乳化沥青,当外加水量为某一范畴时,能够成为一稳定的稀浆。机械作业时的外加水量,能够采用允许范畴的中值。若加水量过少,拌和时的和易性及均匀性都受影响,甚至拌不出稀浆。有的施工单位片面地认为加水量增大有助于拌和摊铺,而对稀浆质量无多大影响,这是不对的的。加水量过多,会带来某些不利影响:①破乳成型时间延长;②造成流淌现象,影响混合料中的沥青含量,并产生光滑纵向条纹和大块亮斑;③造成混合料中沥青分布不均。很显然,成功的微表处应建立在稀浆中沥青分布均匀的基础上。加水太多,稀浆的稳定性减少,粒料下沉沥青上浮,造成与原路面的粘结减少,而封层表面的沥青含量过高。封层越厚这种影响越严重。以适宜的水量加到稀浆混合料中,其重要性始终被重点强调,由于加水量的多少关系到施工的和易性、与原路面的粘结强度、封层表面的泛油及混合料的沥青分布等,对施工质量影响极大。4)过大颗粒及细料凝块石料中难免会有超径的颗粒,这些颗粒有可能会卡住搅拌轴,引发机械故障,更有可能卡在橡胶刮板下面,形成纵向划痕。矿料受潮时会产生细料凝块,特别是对于砂当量较低的矿料。这种凝块也容易造成纵向划痕,有时也可能在摊铺箱下压碎,给封层表面留下一条松散的浅色痕迹,通车后这条痕迹很容易跑散而形成一条凹槽。为避免这种现象,应将装入矿料箱的矿料过筛。5)摊铺箱摊铺箱的种类有许多个,但其功效都是同样的,即把混合的稀浆以一致的形式分布在路面上。摊铺箱的种类从简朴、轻便、不可调节式的到装备大的螺旋、滑槽和水压装置的等等,不一而足。特制的摊铺箱可用来修补车辙和特殊的路肩以及变幅摊铺。用哪种形式的摊铺箱常取决于封层的类型和摊铺速度。摊铺箱的清洁非常重要,每天工作结束后必须清洁摊铺箱。在每车摊完的间隙内,也应当清洁摊铺箱和背面的橡胶刮板。如果在橡胶板的边沿堆积过多的凝固的颗粒,会在摊铺时形成划痕。摊铺箱不应有漏浆现象,其侧面应安装橡胶板以使侧面保持整洁。摊铺箱的橡胶(或钢板)厚度应一致,这样在摊铺的封层表面就不会留下纵向不均匀的划痕式凸起的条纹,橡胶刮板的宽度、厚度和硬度应满足抱负摊铺效果的需要。摊铺箱的拖动应保持平稳无振动,机器的速度应一致,不能忽快忽慢。速度过快会造成摊铺箱振动或跳动并在稀浆上留下横向的波纹。在使用拖布(惯用短的粗麻布)的状况下,过快的速度会造成表面的划痕和不均匀。不同型号的摊铺箱含有不同的摊铺压力。对于某一型号正常的摊铺速度对其它型号或许就不适合了。适宜的摊铺速度取决于摊铺的效果。摊铺速度也受道路等级、石料级配、稀浆稠度和原路面的影响。适宜的橡胶刮板能够确保封层所需要的厚度。如果刮板材料太厚太硬,就会使混合料分离并挡住大颗粒,使其不能摊铺出去,形成划痕;如果刮板太软太薄,就会造成多层稀浆通过刮板。不同的橡胶和合成材料适合做成不用硬度的刮板,有的微表处在摊铺时甚至需要钢刮板。拖布惯用来使封层表面形成抱负的纹理。拖布能够使用粗麻布、帆布、毛毯等,只需能使稀浆表面形成一致的纹理即可。对于Ⅲ型微表处,可用第二层橡胶刮板替代拖布。如果拖布用在摊铺箱上,那么为了与摊铺箱产生的效果一致,在橡胶清洁器上或人工摊铺时所用的拖布必须与摊铺箱上所用的拖布一致。拖布不适宜会带起稀浆中的大骨料。拖布的长度、重量、纹理和厚度必须随着集料的级配和稀浆系统进行调节,当拖布被磨损或沾满沥青变硬时就必须更换。6)摊铺速度微表处一种突出的优点是在摊铺过程中自动填充需要修补的路面,因此对的的摊铺速度对项目的成功起着非常重要的作用。过快会引发波纹、推移和离析。摊铺的速度应根据路面的状况进行调节。在铺较薄的封层时,摊铺速度对封层的影响更加明显。摊铺速度重要取决于两大因素,一是集料的级配,二是原路面的表面纹理。7)摊铺厚度微表处的摊铺厚度的控制也是微表处施工中重要的一种环节,不合理的厚度会减少微表处的寿命。在级配范畴中的曲线如靠近粗的一侧,亦即集料中大颗粒的比例较大时,就必须铺的厚一点,否则大骨料就不能嵌入封层当中,并容易被刮板带起形成划痕。反之,级配靠近较细的一侧,即集料中细料比例较大时,就需要铺的薄一点。微表处的设计厚度为稀浆中最大颗粒的粒径,如果强行将封层铺厚或铺薄,将造成封层稳定性差,容易出现松散、泛油和车辙等病害。现有路面的粗糙程度直接影响稀浆的摊铺厚度,表面的孔隙越多,需要填充的材料就越多。路面孔隙的尺寸和数量受到许多因素的影响:原有的沥青混合料中集料的尺寸、集料中细料的多少、原路面摊铺时的压实度、混合料的类型以及上一次封层的粗糙度等,都会影响摊铺厚度。碰到松散严重的沥青面层时,可铺两层微表处以形成低孔隙的紧密表层。在摊铺时,集料中的最大粒径的骨料应埋入摊铺层内75%以上。摊铺太薄形成划痕,同时摊铺箱会刮走粗料只剩余细料和乳液形成光面。8)人工摊铺有些路段不适于机械摊铺,须通过人工摊铺来完毕,这些地段的摊铺能够用胶滚来完毕。人工摊铺的效果与胶滚操作手的纯熟程度亲密有关。在干热的状况下,混合料破乳的速度会较快,这对操作手的能力是一种考验。如果在摊铺箱上用了拖布,那么在用胶滚时也应当合用拖布以获得相似的纹理。人工摊铺的原则是越少越好,人工摊铺的稀浆越多,发生的离析也越多。当胶滚使混合料来回移动时,大骨料被带到了表面,造成表面没有细料,并使混合料脱水从而造成松散。人工摊铺时,首先应当湿润原沥青路面,确保微表处的整体性。混合料中的水会减少路面的张力,有助于人工操作,因此可适宜增加人工摊铺时的用水量。在操作过程中,凝固的稀浆必须去除。9)车辙解决当车辙深度达成13mm以上时,宜采用专用的车辙摊铺箱来弥补,也可采用铺两层微表处的办法。车辙箱被设计成双腔室,里面装着用以调节深度的小石子,以特定角度安装好的液压螺旋输送器把混合料从填充腔的后部推向前部。螺旋输送机把较大的石料推向中间及车辙较深的部位,细料则象玛蹄脂同样被推向两边。车辙摊铺箱普通为1.5~1.8米宽。当用1.5米车辙箱时,中间会留下一道间隙。如果弥补车辙后再铺一层微表处,则普通采用1.5米车辙箱。1.8米车辙箱可同时修补一种车道上的两个车辙并对车道进行全宽摊铺,当路面只有一道车辙时,1.5米和1.8米的车辙箱都能够采用。车辙修补时,应当适宜超填某些料方便车辆对其进行压实,普通建议每厘米车辙深度多填1.2~2.4mm。当车辙深度超出38mm时,宜采用更大的集料,弥补车辙的普通用Ⅲ型级配。另外,除非原路面较干燥或吸取性较好,否则应采用最佳含油量的下限。过多的沥青用量容易造成稳定性下降的问题。弥补车辙完毕后,建议最少在开放交通24小时后再铺第二层。4.1.4微表处的成型养护微表处施工完后需要一种成型养护的过程。养护的时间,视稀浆混合料中水的蒸发及粘结力的大小而变化,普通认为,当粘结力达成1.2N·m时,稀浆混合料已经初凝,当粘结力达成2.0N·m时,稀浆混合料已凝固到能够开放交通的状态。影响稀浆混合料成型的因素诸多,涉及气候、材料、机械设备、配比等多方面,不考虑气候、矿料、机械等非人为因素,乳化沥青的性能及配比就成为影响成型的最核心因素。1、集料在稀浆混合料中,集料占3/4,集料的性质在很大程度上影响混合料的拌和性能及养护成型时间,特别是慢裂快凝型稀浆封层。普通来说,混合料的可拌和时间越长,其养护成型时间也越长。集料涉及碎石、砂砾和矿渣等,其颗粒尺寸分布状态、外形、密度以及本身性质是影响稀浆混合料稳定性的几大因素。颗粒越细矿粉含量越高,其混合料的可拌和时间越短,能更多地吸取水和乳化沥青;如果含有塑性粉料,则会因吸取水分而膨胀,同样需要增加水和乳化沥青的用量,成果会造成路面的过分收缩和耐磨性能减少。集料若为100%破碎的碎石,将会有更高的吸水能力,其混合料的可拌和时间较短,成型养护时间也缩短,多孔性表面或空隙率较高的矿料,其吸取特性较明显,矿料越干,吸湿性越强,开放交通也越快;若矿料开始是湿的,则开放交通时间会延长。表面活性比较强的集料,在其潮湿的表面上存在着较强的电荷,当与乳化沥青接触后,由于带电粒子的互相作用,很可能在没有拌制出稀浆之前,就会过快地破乳析出。因此对这些集料普通应采用方法,或者变化乳化沥青的性能,让其破乳速度减慢,或者对集料的表面进行化学解决,减少其电荷性。例如在预湿水中加入表面活性剂,这样能够中和集料表面的大量电荷从而获得足够的拌和时间。2、乳化沥青影响乳化沥青破乳速率的重要因素是乳化剂的性能,乳化剂的用量、乳液的pH值及乳化沥青含量。众所周知,乳化沥青可分为慢裂、中裂和快裂三种类型,而用于稀浆封层的必须是慢裂的乳化沥青。稀浆封层的成型能够当作是混合料中的水蒸发后,沥青由半液态变为半固态,并取代集料表面水而粘附在集料表面上,石料通过沥青的粘结而固化。若水的驱除完全靠自然蒸发的话,其养护时间可能需要4~5h,因此,这种封层受现场气候条件影响最大;高温低湿并有大风时,将有助于水的蒸发,能加速混合料的养护成型,这就是慢裂慢凝稀浆封层的成型特性。若水的驱除是靠化学的作用,则乳化沥青与集料拌和后,沥青颗粒快速与集料表面靠近,将集料表面的水挤出去,而很快形成初始粘结力,并在化学和自然蒸发的双层作用下,混合料快速固化,这就是慢裂快凝型稀浆封层成型的基本原理。因此对于慢裂慢凝的稀浆封层,影响其成型的重要因素是气候条件,而慢裂快凝稀浆封层的成型除气候条件外,还在于乳化剂的性能。在慢裂快凝稀浆封层方面,乳化剂用量的大小是决定乳化沥青破乳的重要因素。普通而言,乳化剂用量越大,其乳液的稳定时间越长;成型开放交通的时间亦越长;反之,乳化剂用量越小,混合料的可拌和时间越短,也可能拌不出合格的稀浆混合料。乳化沥青的pH值对拌和的稳定性也有影响。由于慢裂快凝稀浆封层的成型重要靠化学作用力,其中就涉及集料表面电荷与沥青表面电荷的作用力,而pH值大小对矿料表面性能有影响。在慢裂快凝稀浆混合料中,乳化沥青用量越大,其可拌和时间越长,开放交通时间也对应延长,但乳化沥青的用量,需通过WTAT和LWT实验拟定。和集料同样,乳化沥青颗粒越细小,表面积就越大,化学性质就越活跃,其破乳成型时间可能会缩短。乳化沥青中的原沥青性能也对成型开放交通有影响,普通认为原沥青针入度越低,其开放时间越短,凝固速度越快。3、填料填料分为有化学活性的和没有化学活性的填料。对于不含有化学活性的填料,在稀浆混合料中,其掺量越大,混合料的破乳成型时间都有所缩短,这是由于比表面积快速增加的缘故。而对于含有化学活性的填料,其在稀浆混合料中的作用就比较复杂,不同的填料其作用也不同。如对于惯用的水泥,当加入水泥后,由于其中的离子能够中和集料表面的负电荷,使集料与阳离子乳化沥青的化学反映速度减缓,可拌和时间增加;但当水泥添加到一定量后;由于混合料的比表面积增大,可拌和时间将快速缩短,对应的开放交通时间也将提前。4、添加剂添加剂可分为速凝剂和缓凝剂两种。在稀浆封层系统中,缓凝剂和速凝剂均是以确保最低程度的可拌和时间来拟定其添加量的5、温度(能量)在稀浆封层系统中,广义的温度概念涉及空气及太阳的热能、化学反映的热能、原路面的热能、风能及机械拌和摊铺产生的能量等之和。应当说系统的总能量越高,混合料的脱水速度越快,封层的成型开放交通时间越短,在慢裂快凝稀浆封层方面体现的尤为突出。摊铺后,气温越高,破乳成型时间越短;但当气温过高时,刚摊铺的稀浆封层表面可能产生局部过早破乳,形成一层油膜,反而影响层内的水分蒸发,对成型不利。如果系统中的总热能过高,很可能造成可拌和时间过短。例如刚生产的沥青乳液其温度可能有70~80℃,如果立刻用于施工就可能拌不出合格的稀浆。但当乳化沥青降至自然温度后,就有可能铺出非常好的微表处封层。摊铺后,风越大,成型时间越短,开放交通时间越早。最不利的天气是低温、高湿,低温的影响没有湿度明显。放热的反映有助于混合料的破乳和成型,而吸热的反映则相反,需要从系统中吸取热量,影响破乳成型。水在蒸发的同时会吸取大量热量,使混合料的总体温度减少。当有热量补充时(如日照)成型会加紧进行,但当无热量补充时(如日落后),其破乳成型的速度将快速减少,延迟开放交通的时间。因此在夜间施工时应充足注意,应有较高的环境温度来对混合料进行热量交换,以确保稀浆混合料的强度形成。原路面温度若高于稀浆混合料的温度,将有助于两层的粘结及稀浆混合料的破乳成型,反之,由于热量交换的成果,混合料的温度将逐步下降,影响其破乳成型,这也就是有时早上第一车摊铺的微表处封层比其后摊铺的封层成型慢的因素之一。6、碾压稀浆混合料在破乳成型后,都会有若干空隙。这些空隙在自然交通的重复作用下,能够提供足够的压实,将空隙自动弥合,因此也就无需压实机械碾压。但交通量局限性的地方,如停车场,机场、广场及不开放交通的下封层,则必须碾压。碾压的时机非常重要,普通认为,刚破乳的沥青微粒,其成膜后的性质靠近于液态而非固态,因此在此时碾压,其压实效果最佳。7、其它刚摊铺的稀浆混合料,在养护成型期间内,严禁任何车辆和行人进入,否则将影响外观。但有时某些路段在摊铺后必须立刻开放交通,如交叉路口、单位门口等,为此必须采用某些方法,尽量减少对封层的破坏。能够采用撒砂的办法,并且在这些路段应尽量避免急刹车和急转弯。施工时产生的某些缺点,如漏铺、刮痕、脚印等,均应在开放交通迈进行修补,以防病害扩大。对于雨水井篦、井盖等设施,均应在施工后进行清理,保持设施的可操作性和完整性。微表处施工后,应对现场进行清理,路面上不应留有任何松散或成堆废弃物。不慎漏出乳化沥青或施工终点多出的乳化沥青所产生的光滑表面应撒上一层石屑,并扫平。料场的整洁也特别重要,特别装乳化沥青的地方,被漏出的乳液污染的可能性很大,应及时清理。开放交通后的微表处路面上不应留有任何障碍,确保交畅通通。4.1.5微表处施工现场质量控制全部用于微表处的材料,首先须在实验室内进行检测。当材料和系统都符合对应技术指标时,在施工现场仍应由监理来定时进行抽样检测,抽查的项目与频率可按表4.1-1进行。施工好的微表处应当满足下列规定:表面平整、密实、无松散、无轮迹;纵、横缝衔接平顺,外观色泽均匀一致;与其它构造物衔接平顺,无污染;摊铺范畴以外无流出的稀浆混合料;表面粗糙,无光滑现象。表4.1-1现场材料检测项目一览表检测项目目的检查时机集料筛分实验检查级配与否变化每500吨检一次,如有问题可增加次数乳液筛上残存量与否有大颗粒沥青每天一次或每批一次填料与否变质,种类与否符合规定每天一次水PH值与否正常施工前检查一次,水源变化后,还须再检查4.2碎石封层(ChipSeal)表面处治技术碎石封层(ChipSeal)技术,也称为石屑封层,是在需要修复的路面上洒布一定量的沥青结合料后立刻进行集料撒布的一种是路面防止性养护技术,根据撒布的层数可分为双层碎石封层(DoubleChipSeal)和单层碎石封层(SingleChipSeal)。碎石封层对于路面封水、恢复路表抗滑能力、修复路面轻微裂缝均是有效的处治办法。碎石封层可用于保护新路面,增加抗滑性,对构造稳固但开始老化并存在某些表面损害的路面起到延长寿命的作用。碎石封层的作用重要体现在下列几方面:增加路面抗滑性,提高行驶安全程度;提高路面防水性,减少路面水损害;避免下层路面氧化,老化和磨耗;赋予干燥风化路面以新生命;对小型裂缝及不完整部分进行填封;改善路面纹理构造;是一种成本低的快速路面更新办法。该办法作为一种路面养护手段,跟其它几个办法同样,也存在某些局限性:设计或施工不当会限制其使用寿命或造成提前失效;松动的石屑可能造成车辆或挡风玻璃的损坏;道路噪音大;施工和解决过程中延长了交通中断的时间。同时由于该技术的本身较难克服的弱点限制了该技术在重交通、高速道路的使用。但随着材料改善与技术的发展,碎石封层也越来越多地用于重交通量的道路。该办法作用的发挥有赖于该层的材料的选择、碎石封层设计、地段选择(合用和不合用碎石封层的地方),路面条件、气候、设备规格及测定与校准、施工技术、质量控制和交通控制。4.2.1原材料规定1、集料集料位于路面表层,通过沥青粘结层与下部路面构造相联接,直接承受着环境、交通荷载的作用,这就规定集料本身含有一定强度、抗高温碾压、对沥青含有较强的粘结等性能。碎石封层可考虑采用一种(单用)或两种(掺用)集料,集料重要起提供骨架的作用,承受并将荷载(涉及承受水平向及竖向荷载)传递给下部构造,级配规定如表4.2-1所示,集料应干净、干燥、无风化、无杂质,可优先选择反击破加工的优质玄武岩,集料技术原则分别如表4.2-2所示。表4.2-1碎石封层级配范畴筛孔尺寸(mm)12.59.54.752.361.180.075通过率(%)10085~10010~300~100~50~2表4.2-2集料技术原则指标技术规定石料强度(MPa)不不大于100石料压碎值(%)不不不大于28(常温)30(高温)洛杉矶磨耗损失(%)不不不大于30视密度(t/m3)不不大于2.60吸水率(%)不不不大于2.0对沥青的粘附性不不大于4级结实性(%)不不不大于12细长扁平颗粒含量(%)不不不大于12水洗法0.075mm颗粒含量(%)不不不大于2软石含量(%)不不不大于5石料冲击值(%)不不不大于282、改性沥青改性沥青作为石屑与原路面构造间的粘结层,将石屑与路面构造层紧密地联结在一起,共同承受着交通荷载及环境的作用。因此,规定该沥青含有较好的粘结性、一定的抗老化、高温含有较高粘度、低温含有较好的延性等性能。鉴于以上因素分析,规定改性沥青满足表4.2-3所示的技术指标规定。表4.2-3SBS改性沥青技术规定检验项目技术规定针入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)不不大于3060延度(5cm/min,5℃)不不大于(cm)20软化点(环球法)不不大于(℃)60溶解度(三氯乙烯)不不大于(%)99闪点(COC)不不大于(℃)230弹性恢复(25℃)不不大于(%)85动力粘度(60℃)不不大于(Pa.s)800运动粘度(135℃)不不不大于(Pa.s)3离析,软化点差不不不大于(℃)2.5薄膜加热实验163℃,5h质量损失不不不大于(%)1.0针入度比(25℃)不不大于(%)65延度(5cm/min,5℃)不不大于(cm)153、碎石封层的配合比设计碎石封层配合比设计与普通的混合料设计有着明显的差别,碎石封层是一项与施工过程联系更为亲密的技术。该技术更大的依赖于工程实践经验、施工机械、现场路面条件等,室内实验很难替代现场状况。因此,配合比设计工作的重点在于进行集料筛分,配备各集料用量及混合集料级配设计,集料用量可参考国外的有关研究成果拟定(与集料平均最小尺寸ALD有关),建议集料洒布量为10kg/m2。而沥青用量的设计十分复杂,它与道路交通量、现有路面状况、集料特性及级配构成等因素有关,可通过现场实验路(实验拟定路面适宜的沥青,推荐沥青用量为2kg/m2)及工程经验拟定。4.2.2施工工艺及注意事项1、施工机械鉴于施工前路面存在某些常见病害(坑洞、裂缝、车辙等),碎石封层施工前应对这些病害进行合理的解决,因此,应根据各具体病害配备有关机械。1)沥青洒布机沥青洒布车由迈进动力系统、沥青泵、喷洒系统、加热设备构成,迈进动力系统应含有计算机自动调速装置,能根据工程需要调节到适宜的迈进速度,同时还应含有由计算机自动控制的沥青喷洒装置,方便根据设计沥青用量调节沥青洒布速度和洒布量;沥青泵的容量应能满足工程施工的需要同时还应含有一定的保温方法,以维持沥青需要的温度。施工过程中应确保洒铺量均匀,喷洒宽度能满足施工规定。2)骨料撒布机骨料撒布机有尾部挡型的和机动的两种基本类型。尾部挡板装于运料卡车的后部。机动式的由供料卡车喂料,同时或是由运料卡车推动或是自动推动的。抱负的撒布机是自动推动式的,由于骨料供应是一致的,并且在重新上料时,停车时间很短。推荐采用最少一台性能优良的自动推动式骨料撒布机,推动装置为轮胎式而非履带式,骨料撒布由计算机自控制系统完毕。3)压路机压路机涉及轮胎压路机和钢轮压路机两种,轮胎压路机合用于单层铺筑的解决,钢轮与轮胎压路机合用于多层路面解决。但是轮胎压路机必须用于初次铺筑,钢轮压路机有助于后铺各层的整平。碾压过程中压路机能将骨料颗粒推压到沥青薄膜内并使它处在最适宜位置,为更加好的确保碾压质量建议现场配备一台10~15吨的轮胎压路机、一台10~15吨的钢轮压路机。4)路面清扫机为更加好的确保沥青材料的粘结性能的充足发挥,建议在对路面进行清扫过程中采用一台较大功率的路面清扫机械(吸尘),确保喷洒热沥青前路面的干净。在路面碾压完毕后,对路面部分松动骨料进行清扫,以防通车后松动石屑在轮胎荷载作用下成为飞石,给交通安全带来隐患。5)集料运输车集料运输车的数量应满足施工进度规定,并确保运输车的清洁,以免对道路造成二次污染。2、施工过程及注意事项1)对原路面进行路表面状况进行调查,理解路面裂缝、坑洞、车辙、唧泥、沉陷、推移、拥抱等病害,并根据病害具体状况结合碎石封层的技术特点,制订对应的改造技术方法,对路面进行解决。2)碎石封层施工适宜的路面温度应不不大于16℃,当路面温度高于60℃时或是在24小时内(从施工开始算起)温度会低于10℃也不能进行施工。碎石封层施工应在路面比较干燥的条件下进行,首先进行交通管制确保充足的施工场地,并采用清洁机械进行路面清扫,取出路表面存在的杂物及灰尘,提高沥青与路面的粘结,清扫时应注意保护路面两侧的环境,不要将清扫后的石料抛至路肩、边坡和边沟内;3)沥青洒布。在监理工程师确认路面干燥、干净后可采用沥青洒布车进行热改性沥青的洒布,洒布过程中应按实验路所获得的经验(洒布机的运行速度、喷嘴角度、喷洒量等)进行,洒布过程中应确保沥青的均匀,沥青用量满足设计规定。洒布过程中沥青的温度应控制在65℃~85℃之间,如果施工过程中发现沥青温度低于65℃,则应对沥青灌内的沥青重新加热,但应控制加热的速度,沥青升温速度不超出14℃/h。沥青洒布后若发现路面出现多个条纹(纵、横)或是出现不均匀的块状油斑,监理工程师应责令承包商立刻停工整治并对已施工的部分返工解决。沥青洒布起点和终点的施工应特别注意,开始洒布前,应在上一种工作面的终点加盖一块保护物(如:金属薄片或硬板纸),保护物的搭接长度应足够长以确保喷洒到路面的沥青用量符合设计规定,同时确保喷射速度均匀。当一种工作面的施工靠近尾声时,应在终点处垫一块保护物(如:金属薄片或硬板纸),保护物断面应平顺、整洁4)集料撒布。沥青洒布后,应立刻运用撒布机进行集料的撒布,集料撒布车与沥青洒布车的间隔应不超出45m。集料用量和级配应符合设计规定,避免出现集料撒布成团或成条状分布,对集料撒布局限性之处应在碾压前按照监理工程师规定立刻进行补撒,对局部集料不均匀的地方,在监理工程师同意的状况下可人工进行清扫;5)碾压。采用自重不不大于8吨的胶轮压路机按预定碾压方案,对路面进行碾压,将该层压实度控制在30%下列,碾压应在集料撒布后5分钟内完毕。碾压速度不不不大于8km/h。碾压遍数控制在三遍为宜,碾压时,轮胎重叠宽度应为1/2个轮宽。在压实6)路面清扫。为避免通车后表面石料飞散,碾压结束后,承包人应组织人员采用强有力的清扫工具对路面进行清扫,将路面上多出石料清扫并运走,清扫工作规定在施工的当天完毕,并不得将多出的石料清理至路基边坡、边沟等部位,清理后的石料也不能回收运用;7)按缝解决。纵、横向接缝应平顺一致,不出现集料堆积或露白现象,纵缝应设立在车道标线处,搭接宽度不不不大于5cm。横缝的设立应由监理工程师拟定,横缝搭接长度不不不大于6mm且高差不不不大于2mm。8)开放交通。建议施工24小时后开放交通,若交通控制较困难,在新铺筑路面通行时应控制车速不不不大于40km/h。4.2.3施工管理及质量验收施工单位应制订具体的施工质量控制体系,施工过程质量检测项目涉及:沥青洒布量、集料撒布量、渗水实验、刹车实验和外观检测。检查办法及频率见表4.2-4。表4.2-4碎石封层施工阶段的质量检查原则项目检查频率质量规定或允许误差实验办法沥青用量每半天1次设计±0.2kg/m2称定面积收取沥青用量集料用量≥4.75≤2.360.075每半天1次设计±1.0kg/m2±5.0%±3.0%±1.0%(不大于2.0%)称定面积收取集料用量并进行筛分集料含水量每半天1次<4.0%T0307渗水实验1处/1000m2渗水量<5ml/min用渗水仪,每处2点刹车实验1处/m2(仅试铺段做刹车实验)沥青层不破裂,表面不推移脱落7天后用BZZ—60原则汽车以50Km/h车速急刹外观检查随时全方面外观均匀一致,无成团成条现象,不起皮,无油包和露黑等现象,无多出沥青。第5章薄层罩面类技术5.1OGFC-9.5薄层罩面5.1.1集料级配:OGFC9.5的集料建议级配见表5.1-1:表5.1-1OGFC9.5矿料级配通过率(%)范畴层次类型方筛孔尺寸(mm)基层OGFC9.513.21009.595~1004.7530~502.365~150.0752~55.1.2原材料技术规定(1)沥青采用SBS改性沥青,其技术规定见表5.1-2。沥青全套性能检查施工过程中应定时按指定频率抽检。表5.1-2SBS改性沥青技术规定检验项目技术规定针入度(25OC,100g,5s)不不大于(0.1mm)50针入度指数PI不不大于-0.2延度(5cm/min,5OC)不不大于(cm)30软化点(环球法)不不大于(OC)60溶解度(三氯乙烯)不不大于(%)99闪点不不大于(OC)230弹性恢复(25OC,30min)不不大于(g/cm3)70动力粘度(60OC)不不大于(Pa.s)500动力粘度(135OC)不不不大于(Pa.s)3RTFOT后残留物质量损失不不不大于(%)1.0针入度比不不大于(%)60延度(5OC)不不大于(cm)20(2)粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石,粒径不不大于4.75mm。宜选用玄武岩集料、辉绿岩集料或闪长岩集料,应严格控制细长扁平颗粒含量,以确保粗集料的质量。集料质量应从源头抓起,派专人进驻集料加工厂,对不合格的集料不得装车、装船,对进场粗集料每500T检查一次,检查取样应含有代表性。粗集料技术规定见表5.1-3。表5.1-3OGFC9.5粗集料质量技术规定检验项目技术规定石料压碎值不不不大于(%)24洛杉矶磨耗损失不不不大于(%)25视密度不不大于(t/m3)2.60吸水率不不不大于(%)2.5(宜不大于2.2)对沥青的粘附性不不大于掺加抗剥落剂后不不大于5级结实性不不不大于(%)12细长扁平颗粒含量宜不不不大于(%)15水洗法<0.075mm颗粒含量不不不大于(%)1号料0.62号料0.83号料1.0软石含量不不不大于(%)5上面层石料磨光值不不大于(BPN)42(3)细集料采用坚硬、干净、干燥、无风化、无杂质并有适宜级配的人工轧制的玄武岩、辉绿岩、闪长岩或石灰岩细集料,不能采用山场的下脚料。对进场的细集料每200T检查一次。细集料规格见表5.1-4。表5.1-4OGFC9.5细集料规格(方孔筛)规格公称粒径(mm)通过下列筛孔的质量百分率(%)9.54.752.360.60.075S160~310085~10020~500~15注:[1]视密度不不大于2.60g/cm3;[2]砂当量应不不大于60%(宜控制在70%以上);[3]不大于0.075mm颗粒质量百分率宜不不不大于12.5%。[4]填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁,矿粉质量技术规定见表5.1-5,每50T检查一次。不得采用拌和机回收的粉尘,以确保沥青上面层的质量。表5.1-5OGFC9.5用矿粉质量技术规定指标质量技术规定视密度不不大于(t/m3)2.50含水量不不不大于(%)1粒度范畴<0.6mm(%)100<0.15mm(%)90~100<0.075mm(%)75~100外观无团粒结块亲水系数<1注:亲水系数宜不大于0.8。(5)抗剥落剂OGFC9.5用抗剥落剂,掺量为沥青质量的0.4%。施工工艺与技术规定见附录。(6)稳定剂采用优良的木质素絮状纤维,掺加比例以沥青混合料总质量的0.15%~0.5%。木质素絮状纤维技术指标应满足表5.1-6的规定。表5.1-6木质素絮状纤维原则实验项目质量原则筛分析:办法A:充气筛分析纤维长度(mm)通过0.15mm筛(%)办法B:普通筛分析纤维长度(mm)通过0.85mm筛(%)通过0.425mm筛(%)通过0.106mm筛(%)<670±10<685±1065±1030±10灰分含量(%)18±5,无挥发物PH值7.5±1.0吸油率纤维质量的(5.0±1.0)倍含水率(%)<5(以质量计)5.1.3施工机械与质量检测仪器(1)必须配备齐全的施工机械和配件,做好开工前的保养、调试和试机,并确保在施工期间普通不发生有碍施工进度和质量的故障。OGFC9.5宜采用机械化持续摊铺作业,确保摊铺质量。因而必须配备下列重要施工机械:a.间歇式沥青混合料拌和机,产量不不大于320T/H。全部生产过程由计算机自动控制,配有良好的打印装置。拌和机应配备良好的二级除尘装置和木质纤维素添加装置。b.沥青混合料摊铺机两台。c.移动式自动找平基准装置两套(4只),安装长度应能达成16m。d.压路机:静重不不大于10T双钢轮压路机4台(其中带振动压路机不少于3台),小型手扶振动压路机1台。e.载重量15T以上的自卸汽车不少于20辆。f.小型沥青洒布车1辆。(2)必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器,并配备足够的易损部件。重要仪器设备以下:a.针入度仪b.延度仪c.软化点仪d.沥青混合料马歇尔实验仪e.马歇尔试件击实仪f.实验室用沥青混合料拌和机g.脱模器h.沥青混合料离心抽提仪i.原则筛(方孔筛)j.集料压碎值实验仪k.烘箱l.试模(不少于12只)m.恒温水浴n.冰箱o.路面取芯机p.砂当量仪q.路面平整度仪OGFC9.5的设计原则OGFC9.5的矿料级配采用间断级配,其级配范畴应符合表一的规定,OGFC9.5的配合比设计应符合表5.1-7的规定,OGFC9.5设计配合比检查应符合表5.1-8各项指标的规定。表5.1-7OGFC9.5型马歇尔实验配合比设计技术规定实验项目单位技术规定马歇尔试件击实次数两面各击50次空隙率VV%17~20矿料间隙率VMA%——粗集料骨架间隙率VCAmix不不不大于VCADRC沥青饱和度VFA%——稳定度kN不适宜不大于5.5流值mm——表5.1-8OGFC9.5配合比设计检查指标技术规定检查项目单位技术规定实验办法谢伦堡沥青析漏实验的结合料损失【1】%不不不大于0.3T0732肯塔堡飞散实验的混合料损失(20℃)%不不不大于20T0733车辙实验动稳定度【2】次/mm>T9719水稳定性:残留马歇尔稳定度冻融劈裂实验残留稳定度%%80以上70以上T0709T0729小梁弯曲破坏应变με≥透水实验渗水系数mm0.7~1.1注:[1]谢伦堡沥青析漏实验在施工最高温度下进行,没有明确规定时,改性沥青混合料的实验温度为185℃。[2]车辙实验试件不得采用经二次加热重塑成型的试件。当采用改性沥青时,试件成型后在常温下冷却的时间不得少于2d,也不适宜不不大于4d。5.1.4生产配合比设计(1)拟定各热料仓矿料和矿粉的用量。必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分,根据筛分成果,通过计算,使矿质混合料的级配符合设计级配和表一的规定,并特别注意使0.075mm、4.75mm和9.5mm的筛孔通过量控制靠近设计级配,以拟定各热料仓和矿粉的用料比例,供拌和机控制室使用。同时重复调节冷料仓进料比例,以达成供料均衡。(2)拟定最佳油石比。取目的配合比设计的最佳油石比OAC和OAC±0.3%三个油石比,取以上计算的矿质混合料,用实验室的小型拌和机拌制沥青混合料进行马歇尔实验,计算OGFC试件的VMA、VCAmix、VV和VFA,按目的配合比设计办法,选定适宜的最佳油石比。(3)生产配合比设计检查。用以上生产配合比,进行沥青析漏实验和残留马歇尔稳定度检查。(4)试拌用生产配合比在生产拌和机上进行试拌,取试拌的OGFC进行体积参数分析、马歇尔检查和沥青含量、筛分实验检查,由此拟定正式生产用的原则配合比。OGFC马歇尔试件成型温度应符合表5.1-9规定:表5.1-9上面层OGFC9.5实验拌和与击实温度(℃)集料、矿粉加热温度160~165沥青加热温度150~160沥青混合料拌和温度150~160试模预热温度150~160试件开始击实温度145~150试件成型终了温度不低于1355.1.5试铺正式施工前,需先做试铺路段。施工单位通过合格的OGFC9.5构成设计、生产配合比设计、试拌后,拟定试铺路段铺筑方案,采用重新调试的正式施工机械,铺筑试铺路段。试铺路段长度不少于200m。试铺路段施工分为试拌和试铺两个阶段,需要决定的内容涉及:(1)根据多个机械的施工能力相匹配的原则,拟定适宜的施工机械,按生产能力决定机械数量与组合方式。(2)通过试拌决定a.拌和机的操作方式——如上料速度、拌和数量与拌和时间、拌和温度等。b.验证OGFC9.5的生产配合比和沥青混合料的技术性质,决定正式生产用的矿料配合比和油石比。c.木质素纤维的添加方式和计量检查。(3)通过试铺决定a.摊铺机的操作方式——摊铺温度、摊铺速度、初步振捣扎实的办法和强度、自动找平方式等。b.压实机具的选择、组合,压实次序、碾压温度、碾压速度及遍数。c.施工缝解决办法。d.OGFC9.5的松铺系数(约为1.08~1.20)。(4)拟定施工产量及作业段的长度,修订施工组织计划。(5)全方面检查材料及施工质量与否符合规定。(6)拟定施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯及指挥方式。试铺段的铺筑,严格按部颁原则JTJ032-94《公路沥青路面施工技术规范》规定操作。在试铺段的铺筑过程中,监理工程师应一起参加,检查施工工艺、技术方法与否符合规定,测温、观色、取样,并统计实验与检测成果,检查多个技术指标状况,对出现的问题提出改善意见。试铺段的质量检查频率应根据需要比正常施工时适宜增加(普通增加一倍)。试铺结束后,经检测各项技术指标均符合规定规定,施工单位应立刻提出试铺段总结报告,由驻地监理工程师审查,经业主同意后即可作为申报正式开工的根据。5.1.6OGFC9.5施工工艺(1)把好原材料质量关a.要注意粗细集料和填料的质量,应从源头抓起,对不合格的矿料,不准运进拌和厂。b.堆放多个矿料的地坪必须硬化,并含有良好的排水系统,避免材料被污染;各品种材料间应用墙体隔开,以免互相混杂。c.细集料及矿粉宜覆盖,细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。d.木质素纤维的保管、寄存、运输过程中均不得受潮。(2)沥青混合料的拌制a.严格掌握沥青和集料的加热温度以及OGFC9.5的出厂温度。集料温度应比沥青高10~15℃,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超出10℃。沥青碎石混合料的施工温度控制范畴见表5.1-10。表5.1-10沥青混合料的施工温度(℃)沥青加热温度150~160矿料温度170~180混合料出厂温度正常范畴160~170,超出185废弃混合料运输到现场温度不低于155摊铺温度不低于150初压开始温度不低于140碾压终了温度不低于100注:[1]全部检测用温度计应采用半导体数显温度计并及时送本地计量部门检定,或在监理监督下用原则温度计标定;[2]全部温度检测均应按对的的办法操作,避免温度计探头位置不当使测得温度不真实。[3]碾压温度是指碾压层内部温度。b.拌和楼控制室要逐盘打印沥青及多个矿料的用量和拌和温度,并定时对拌和楼的计量和测温进行校核;每天应用拌和总量检查多个材料的配比和OGFC9.5油石比的误差。c.拌和时间由试拌拟定。OGFC9.5拌和时间及加料次序参考表5.1-11选用,必须使全部集料颗粒全部裹复沥青结合料,并以沥青混合料拌和均匀为度。表5.1-11建议的OGFC9.5拌和时间及加料采用次序加矿料加矿粉干拌约5~10S加沥青加纤维湿拌约35S出料总生产时间约60~75sd.要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析、析漏等现象。如确认是质量问题,应作废料解决并及时予以纠正。在生产开始以前,有关人员要熟悉本项目所用多个混合料的外观特性,这要通过细致地观察室内试拌的混合料而获得。e.要严格控制油石比和矿料级配,避免油石比不当而产生泛油和松散现象。拌和机开拌后取一组混合料试样做马歇尔实验和抽提筛分实验,检查油石比、矿料级配和OGFC9.5的物理力学性质及沥青混合料的残留稳定度。f.混合料不得在储料仓中长时间储存,储存时间不适宜超出30分钟,且必须不大于1小时。(3)OGFC的运输a.采用数字显示插入式热电偶温度计(必须经常标定)检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要不不大于150mm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔,孔口距车箱底面约300mm。b.拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分三堆装料,以减少粗集料的分离现象。c.沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所充裕,摊铺机前方应有五辆运料车等待卸料。d.运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖,以资保温防雨或避免污染环境。e.持续摊铺过程中,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,靠摊铺机推动迈进。(4)OGFC9.5的摊铺a.路面的准备:OGFC应铺筑在构造完整的路面上。OGFC的下面层应密水且有一定的排水横坡(不不大于2%坡度)。OGFC与下面层间应含有结实的、耐久的粘结。由于是粒径单一的骨架构造且含有很高的空隙率,即使大部分水被排出了路面边沿,但仍有某些水分残留在OGFC构造的底部。普通的粘层油在这些残留水分的作用下会破坏,从而减少了OGFC的使用寿命。建议下面层使用较厚的、类似于SAMI的封层,若使用特殊配方的改性沥青胶结料能够提供性能更加好的封层。SAMI类的封层可形成不透水的薄层,水能够从其表面排到路面边沿。另外,较厚的封层也可改善OGFC与下面层间的粘结,减少水损害的发生。裂缝和其它表面缺点也能够通过这种封层技术得到有效的解决。封层沥青喷洒量普通为1~2l/m2,确切的用量由表面处治状况而定,目的是形成一种约1.5~3mm厚的薄层。在封层的表面应洒布集料。封层和集料在OGFC与下面层路面之间形成了一种结实、耐久的粘结层。覆盖集料普通是单一粒径6~9.5mm的石屑。为确保集料与封层和OGFC层的粘结,建议用预拌碎石(油石比在0.7~1.0%),如果沥青用量过多,集料将很难洒布。覆盖集料的洒布率应能满足覆盖封层表面50%。热的预拌碎石应用压路机碾压,碾压后留在表面的多出集料应在摊铺OGFC之前去除。b.持续稳定的摊铺,是提高路面平整度最重要方法。宜采用两台摊铺机梯队全宽度摊铺,以提高摊铺层均匀性和压实度;OGFC层应伸入路肩约0.9米,任何妨碍横向排水的施工行为都应避免。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套状况及摊铺厚度,按2~3m/min左右予以调节,普通不超出3m/min,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。不应任意以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料。切忌停铺用餐,争取做到每天收工停机一次。c.用机械摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。普通不用人工不停地整修,只有在特殊状况下,需在现场主管人员的指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺点较严重时应予铲除,并调节摊铺机或改善摊铺工艺。d.上面层用移动式自动找平基准装置控制摊铺厚度。由两台摊铺机联合作业实施摊铺,前摊铺机过后,摊铺层纵向接缝上应呈斜坡,背面摊铺机应跨缝5~10cm摊铺。两台摊铺机距离不应超出10m。e.摊铺机应调节到最佳工作状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范畴内均匀分布,并在每天起步前就应将料量调节好,再实施摊铺,避免摊铺层出现离析现象;并随时分析、调节粗细料与否均匀,检测松铺厚度与否符合规定。摊铺前应将熨平板预热至规定温度(不低于100℃),摊铺时熨平板应采用中强夯等级,使铺面的初始压实度不不大于85%。摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,避免卡入粒料将铺面拉出条痕。f.要注意摊铺机接料斗的操作程序,以减少粗细料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出,尚有10cm厚的热料时,下一辆运料车即开卸料,做到持续供料,并避免粗料集中。g.摊铺应选择在当天高温时段进行,路表温度低于15oC时不适宜摊铺。摊铺遇雨时,立刻停止施工,并去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。(5)OGFC9.5的压实a.OGFC9.5的压实宜用钢轮压路机碾压,碾压应遵照紧跟、慢压的原则进行,普通不使用振动压实。混合料摊铺后必须紧跟着在尽量高温状态下开始碾压,不得等待。不得在低温状态下重复碾压OGFC,避免磨掉石料棱角、压碎石料,破坏石料嵌挤。碾压温度应符合表十的规定。必须有足够数量的压路机。碾压段的长度控制在20m~30m为宜,OGFC9.5严禁使用轮胎压路机。b.在压实过程中,宜采用同类压路机并列成梯队压实,不适宜采用首尾相接的纵列方式。压路机的轮迹应重叠1/3~1/4碾压宽度。不得向压路机轮表面喷涂油类或油水混合液,需要时可喷涂清水或皂水。c.压路机应以均匀速度碾压。压路机适宜的碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别,可参考表十二通过试铺拟定。表5.1-12压路机碾压速度(km/h)压路机类型初压复压终压静载钢轮压路机2~32.5~52.5~5d.OGFC路面的碾压次数较普通的密级配磨耗层的碾压次数少,且碾压温

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