沥青路面施工技术 PPT课件

1、1,2017,沥青路面施工技术与质量控制,2,沥青路面已成为各种等级公路的主要路面结构形式。沥青路面的设计与施工质量控制已成为公路工程质量控制的重点和难点。培训的目的在于研讨当前沥青路面设计与施工存在的难题，提高沥青路面设计与施工质量。,3,主 要 内 容,4,沥青路面设计方法,我国沥青路面设计方法的发展,5,沥青路面设计方法,6,沥青路面设计方法,7,以剪应力为主要指标的设计方法 以疲劳破坏为标准的设计方法 沥青结构层的设计方法等,沥青路面设计新方法,8,沥青路面施工工艺,现行的沥青混凝土路面施工工艺主要包括沥青混合料的制备、沥青混合料的运输、沥青混合料的摊铺、铺层的压实，与它们相对应的机械

2、设备分别为：沥青混凝土拌和设备、自卸车、沥青混凝土摊铺机、压路机。,9,沥青路面施工工艺,10,连续滚筒式,强制间歇式,沥青路面施工工艺,11,沥青路面施工工艺,12,在各项准备工作做好之后，首先是进行沥青混合料的生产，再由自卸车把拌和好的沥青混合料运送到摊铺现场，直接卸在沥青混凝土摊铺机的料斗中，由摊铺机按照事先调好的参数进行摊铺，摊铺好的沥青路面待温度降到合适的碾压范围之后，由压实机械分不同的阶段进行碾压成型，然后检测路面的各项指标，看它们是否符合规范要求，最后采取相应的解决办法。,沥青路面施工工艺,13,工艺中存在的问题：混合料制备,产生初步材料离析和温度离析 在拌和设备处，离析最敏感的

3、区域是聚料斗和贮料仓，在沥青混合料向聚料斗和贮料仓装料时会产生材料和温度离析。沥青混合料从贮料仓向运输车里输送时，由于高度原因，大骨料滚落在车厢附近，粗骨料在车厢周围比较集中，形成材料离析。同时车厢四壁由于和外界直接接触，温度较低，当热混合料与四壁接触时，温度会明显降低，而车厢中心的温度就不会有太大的变化，从而形成温度离析。,14,工艺中存在的问题：混合料制备,没有严格按工况条件进行搅拌 工况条件：大气温度或集料供应温度、集料含水率、混合料出场温度等 材料条件：最大骨料粒径、粉料含量、沥青含量等,通常不管哪一类的沥青混合料拌和设备其生产率都是在规定的条件下所计算出来的，但是由于每一工程其各种情

4、况都是不同的，存在极大的差异，如夏季施工和冬季施工，同一拌和设备的生产率相差很大。,15,工艺中存在的问题：混合料制备,拌和设备拌和时间不规范 搅拌时间是干拌时间和湿拌时间的总和，它直接决定了材料在搅拌锅内经受各种搅拌作用的持续时间，是影响搅拌质量和生产率的决定性因素。缩短拌和时间意味着增加拌和设备的生产率，而增加拌和时间显然会改善材料拌和的均匀度。当然，过长的拌和时间也会对混合料的质量产生负面的影响，它会增加集料在搅拌锅内被两次破碎的概率，尤其是导致沥青的老化、降低沥青薄膜的针入度，而使之变硬。但大多数拌和设备的搅拌时间均是由试验确定的，没有一个统一的规范。,16,工艺中存在的问题：混合料运

5、输,材料离析 运输车在运料过程中由于道路不平整也会产生骨料的离析，大骨料集中分布在料斗四周。,温度离析 运输过程对混合料质量的影响还在于温度的离析。美国ASTC公司的研究结果表明，温度离析是导致摊铺质量问题的一大因素。现行工艺中，运输车一般吨位较小，由于普通的运输车辆没有良好的保温设施，至多采用帆蓬遮盖，在长时间的运输和待卸料过程中会使混合料温度下降过多，低于规定的摊铺温度会造成废料。特别是整车料的温度下降不均匀，整车料表面的料温比中部的料温要低20度左右，造成温度离析。而摊铺机的布料过程无法使混合料的温度充分平衡。在压实过程中,低温的料不能获得所需的压实度，铺层局部孔隙高，导致渗水和日后的早

6、期病害。,17,工艺中存在的问题：混合料运输,温度离析 周期性离析问题与从沥青混凝土拌和厂将混合料运送到摊铺现场过程中沥青混合料的温度差别有关。在铺筑之前，热拌沥青混合料的温度差别导致施工过程中铺筑层产生潜在的破坏。温度差别破坏从装有热拌混合料的卡车向摊铺机卸料开始。如果所装的混合料发生了温度差别，卸料时，料车表面温度低的料落在摊铺机受料斗的底部，此后可能有两种不同情况。一种情况是沿料车两侧温度低的混合料被挤向摊铺机受料斗的两侧。当料车卸完料以及受料斗中料堆接近消失时，两侧冷料向内落下并覆盖在条板输送带上混合料的上面。如驾驶员把两边侧板翻起，则侧板里的温度较低和粗料较多的混合料都落在条板输送带

7、上混合料的上面。在下一辆料车尚未到达摊铺机前，受料斗中的剩余料被输送到后面的分料室并被整平。整平板不可能使较冷的混合料与高温混合料一样固结，在摊铺层上就会出现开式的离析小面积、温度差别和材料离析破坏)。第二种情况是，当一辆料车到达摊铺机前并向受料斗卸料时，冷混合料被输送到后面的分料室并被整平，熨平板不可能使较冷混合料与高温混合料一样固结，在摊铺层上也会出现开式的离析小面积(温度差别破坏)。由于每一辆料车都可能产生这种离析破坏，周期性的破坏现象也就变成明显的了。,18,工艺中存在的问题：混合料卸料,影响摊铺机作业的连续性 运输车直接向摊铺机卸料过程中准免出现摊铺机待料和运输车与摊铺机的碰撞，机械

8、间的碰撞直接影响了摊铺平整度，而摊铺机的待料使摊铺机不能保持连续作业，停机再起动使铺层出现波状起伏。间接的影响了摊铺平整度；同时，作业的不连续对压路机的压实作业也带来不利影响。,19,工艺中存在的问题：混合料卸料,自卸车易与摊铺机发生碰撞 由于自卸车把沥青混合料运到摊铺现场之后，直接向摊铺机料斗中卸料，此时汽车挂空挡，由摊铺机推着前进。但是当摊铺机在一直工作时，其受力恒定，当突然碰到前面的自卸车时，受力会发生变化而打破原来的平衡状态，破坏摊铺机的恒定工作，使铺层出现波浪，严重影响路面的平整度，同时对压路机的碾压作业也带来不利的影响。因此卸料时相当于对摊铺机加载，卸料完毕时相当于对摊铺机卸载，这

9、样频繁加载、卸载造成了摊铺机的工作不稳定。,20,工艺中存在的问题：混合料卸料,会产生材料离析和温度离析 自卸车在向摊铺机料斗卸料中，那些大颗粒骨料会滚向摊铺机料斗的四周，并且先落下来，造成材料离析。同时摊铺机料斗边缘由于和大气直接接触，温度较低，因此斗壁附近的混合料温度会迅速降低，而料斗中央的混合料温度变化不大，这样就造成了温度离析。,21,工艺中存在的问题：混合料摊铺,材料离析 在每辆卡车卸料之间衔接不好，前一车料己用完，后一车才开始卸料。一般受料斗两侧的混合料含粗粒料多，没有重叠混匀的机会 料斗侧板翻起的次数过多，从而材料往后输料时发生的滚动的机会也多 摊铺不连续，速度变化频繁，反复的停

10、顿和重新启动使摊铺机的作业条件不稳定 分料器运转不连续，混合料会在摊铺机内产生显著离析 分料器转得太快，造成中间缺料 在横向布料时存在骨料离析，大骨料被输送到摊铺带两边，而细骨料留在中间。当摊铺宽度过大时尤其严重 运输车上已造成的混合料温度离析无法在摊铺过程中得到补偿 由于没有智能化控制手段，作业的连续性和作业参数的稳定性没有保障。影响作业不连续的因素主要是混合料供应无法保障，而混合料的级配不均匀、温度离析使得摊铺机的作业状态不稳定，导致摊铺厚度不稳定、摊铺带的预压实度不稳定。这些都是导致施工质量问题的根源,22,工艺中存在的问题：混合料摊铺,温度离析 有的摊铺现场，常发生停机待料情况。受料斗

11、中最后剩下的少量温度已明显降低的混合料也输送到后面分料室摊铺。这部分混合料，要等下一车新混合料摊铺下来且摊铺机往前行驶一定距离后才能开始碾压，松散薄层混合料的温度降低得更快。最终导致摊铺层不同位置的温度差别显著增大。 在我国公路沥青路面施工技术规范中没有规定停机待料多长时间应该做横向工作缝，因此，实际上一些工地不管混合料的温度已降到什么程度，待下一车料卸入受料斗后继续往前摊铺，形成温度过低、面积较大的冷料块。 我国一些高速公路工地，每天摊铺层的末端也就是第2天横向接缝的后部常是过冷的集料离析形成的混合料带。第2天做横向接缝时通常仅铲除lm左右，仍然会留下一条不合格的横向带。 少数高速公路工地，

12、为了抢工直到夜里23: 00-24: 00甚至一直到清晨还在摊铺沥青面层。会使温度离析和集料离析将更为严重。 上述种种因素都使我国高速公路沥青面层的温度差别明显过大。,23,工艺中存在的问题：摊铺不平整,摊铺机起步形成波浪 起步波浪 摊铺机起步时形成凹陷或凸起分别是由于初始仰角过小或过大造成的。有时初始仰角设置不正确铺面也明显缺陷，但压路机碾压后就形成凹陷和凸起，即使尽力修补也不起作用，因此选择合适的仰角就特别重要。一般初如工作仰角要在铺筑试验段时确定，一旦确定不要随意改动，并且随温度变化要作适当的调整，温度高时应大些，温度低时要小些。 摊铺机起步操作不正确也产生波浪。起步速度要慢些，缓慢起步

13、后再逐渐调到正常摊铺速度，这样既可避免由于瞬间速度变化太快振捣器来不及振捣而使铺层松散，密实度不够，碾压后出现凹坑，又可避免停机再起步时在起步处出现台阶。,24,工艺中存在的问题：摊铺不平整,摊铺机起步形成波浪 停机再起步波浪 停机再起步时由于混合料温度下降其硬度比正常情况下要大一些，致使其对熨平板的上浮力增加而造成熨平上浮形成波浪。由于停机再起步破坏了作用于熨平板上的平衡，故特殊情况下停机待料应采取必要的技术措施尽量消除停机再起步形成的波浪，只有使摊铺机的调整适应摊铺材料和具体摊铺情况时才能避免。,25,工艺中存在的问题：摊铺不平整,下承层反射的波浪 铺层局部范围内基本平整，但沿路面纵坡方向

14、有起伏，形成的波浪与底层类似，只是程度要比下承层小一些。传递机理的角度考虑影啊成型路面平程度的基本因素可归纳为4个：松铺层平整度、压缩比不均匀、下承层平整度和碾压过程附加的不平整，因此，由于下承层平整度不好铺层形成的波浪将会对成型路面产生非常不利的影响。但根据平整度传递理论，在某些场合下它的影响可能会大一些，而在多数场合下这种影响不是很大。若下承层平整度对成型路面的影响远小于松铺层平整度的影响，特别是对于采用弦线参考基准的下面层摊铺来说基层平整度的影响很小。但当松铺层平整度大幅度提高后，在摊铺上面层的场合摊铺作业已达到很高的程度，此时中面层平整度的影响就相对突出了。,26,工艺中存在的问题：摊

15、铺不平整,混合料性质不稳定形成的波浪 混合料性质不稳定形成的波浪具有很大的随机性，其与混合料的变化息息相关，多见于摊铺作业中工作仰角频繁变化时。如果摊铺的混合料本身性质不稳定或者温度过高、沥青含量过多、矿粉过多都易使摊铺厚度发生变化从而产生波浪。这主要是因为混合料中沥青与矿粉过多会减小其承载力，熨平板工咋仰角增大使摊铺层不准确。此外在搅拌以及运输过程中管理不当，如出现严重离析或诀少必要的保温措施等都会使其性质发生变化，从而影响铺层厚度。,27,工艺中存在的问题：混合料碾压,压实过程中易出现推移现象 沥青混合料路面压实过程中，极易出现路面推移现象，这种现象直接影响路面的压实效果，尤其是对路面平整

16、度影响最大。压实过程中的路面蠕动推移，使在摊铺过程中已弥补的下层的不平整，又出现在压实层的表面上。引起路面推移主要有以下原因：集料级配过于密实、沥青混合料中沥青含量相对较高、基层没有按要求处理妥当。,28,工艺中存在的问题：混合料碾压,碾压过度 对SMA路面来说，由于它的集料嵌挤作用压实度比较容易达到，所以在碾压时很容易出现过碾压现象，这样不仅会压碎碎石，还会使玛蹄脂部分上浮，构造深度减少，达不到目的。因此虽然SMA在高温可以方便地碾压，而且主要靠粗集料的嵌挤达到稳定，但过碾压是SMA的大忌。 碾压方式不按规定进行 许多施工单位在沥青混合料摊铺好后，不是按照规定的压实方式进行，而是随意进行，他

17、们的压实工艺、压路机类型、压实温度、压实速度和压实遍数均没有按照规范来进行，这样很难保证路面的压实度和平整度，因此路面质量也就难以保证，从而造成不必要的浪费或重新返工。,29,工艺中存在的问题：机群联合作业,沥青混凝土路面施工工艺和机械设备配置完成了之后，各机械的运行几乎是相互独立的，彼此之间就由沥青混合料联系在一起。拌和设备负责生产合格的沥青混合料，只要其它设备没有大的故障，该设备就按照即定的参数一直运行下去，直到完成当天的工作。自卸车负责把生产出的合格混合料及时运送到摊铺机前，供摊铺机摊铺使用，压实设备在规定的温度范围之内压实好摊铺机摊铺的沥青混合料，彼此之间完全靠人工和经验来进行判断协调

18、，没有统一的控制和指挥中心，很容易出现问题，并且任一环节出现问题之后，其它环节并不能立刻知道来采取相应的解决办法，还有一段过渡期。这样往往就会带来一系列的问题，轻的可能造成一些材料的浪费，重的可能严重影响路面施工进度和质量，给施工单位带来巨大的经济损失。,30,工艺中不可控因素：以离析为例,沥青混凝土施工过程中很容易产生材料离析和温度离析，材料离析是混合料粗细集料和沥青含量的不均匀的体现，温度离析是指混合料在运输、摊铺、压实过程中各部位的温度不同而引起沥青混合料的性能不同。 离析现象是造成路面潜在损坏的重要根源。混合料一旦发生离析，使铺出的路面不同区域的级配发生变化，严重影响了路面压实度、平整

19、度和使用寿命，是路面早期破坏的主要原因。研究表明：离析严重部位由于级配的变化，局部孔隙率增大，当孔隙率由6%增加到7%(增加1%)时，透水性将增大1-2倍。材料离析现象伴随着整个混合料的拌和运输和摊铺过程。,31,工艺中不可控因素：以离析为例,32,没有离析(假定混合料设计合理、达到所需的压实度) 合适的空隙率、路面混合料的强度至少达到设计要求的90%、油石比在设计规则的3%范围内、级配料通过筛孔的质量百分率符合设计观则 轻度离析 路面混合料的强度与没有产生离析的路面相比，应在其70%-90%之间、空隙率增加0-4%、如果出现的是骨料离析，至少有一个筛孔的粗骨料质量通过率超过设计规则的5%，相

20、应地油石比要比设计规则低0.3%-0.75% 中度离析 路面混合料的强度与没有产生离析的路面相比，应在其30%-70%之间、空隙率增加2-6%、如果出现的是骨料离析，至少有两个筛孔的粗骨料质量通过率超过设计规则的10%，相应地油石比要比设计规则低0.73%-1.3% 严重离析 路面混合料的强度与没有产生离析的路面相比，低于30%、空隙率增加至少在4%以上、如果出现的是骨料离析，至少有三个筛孔的粗骨料质量通过率超过设计规则的15%，相应地油石比要比设计规则低1.3%以上,工艺中不可控因素：以离析为例,33,沥青混凝土路面施工工艺分析,沥青路面竣工后，要对各项指标进行检验，但是各施工单位在进行施工

21、时，他们根本不可能检测那么多的参数，也没有配备那么多的设备仪器，仅仅检测一些比较容易检测的参数，如摊铺厚度、温度和平整度，根本就不可能及时检测路面的压实度，但是绝大多数单位施工的结果都是满足规范要求的。因此可以设想在沥青混凝土机群施工系统中只要保证整个系统满足一定的条件，就可以认为施工的结果是一定能够满足规范要求的。 保证原材料的质量 保证拌和设备能够生产出合格的沥青混合料和满足摊铺机的工作需求 保证混合料能够及时送到摊铺现场，不发生或极少发生材料离析和温度离析 保证摊铺机恒速、稳定、连续工作 按规定的碾压温度和碾压方式进行碾压,34,沥青路面施工工艺优化,先进地施工设备 优化的施工机械化群配

22、置 动态实时监控系统 转运-摊铺工艺,35,沥青路面施工过程管理：材料选取,沥青 粗集料 细集料 矿粉 改性剂、纤维等,36,沥 青 材 料,来源：天然沥青、石油沥青、焦油沥青、煤沥青、页岩沥青。其中石油沥青产量最大，应用最广 加工方法：蒸馏沥青、氧化沥青、溶剂沥青、调和沥青 原油性质：石蜡基沥青、环烷基沥青（优质的重交通沥青）、中间基沥青（普通道路沥青） 沥青用途：道路沥青、建筑沥青、机场沥青、其他沥青,37,沥 青 材 料,二组分：沥青质和软沥青质 三组分：沥青质、油分和树脂 四组分：沥青质、胶质、芳香分、饱和分。 沥青质：含量增加，稠度提高，软化点上升。优质沥青必须含有一定数量的沥青质，

23、但克拉玛依沥青是个例外 胶质：对沥青延性、粘结力有很大影响 芳香分和饱和分：都属油分，起润滑和柔软作用，含量增加，软化点降低，针入度变大，稠度降低 五组分：沥青质、氮基、第一酸性分、第二酸性分、链烷分,38,沥 青 材 料,密度：大小和化学组成有关，一般密度大的沥青其性能较好。实质上是沥青质含量高，饱和分含量低。 热膨胀系数：线膨胀系数和体膨胀系数 表面张力：与温度等因素有关 介电常数 比热容 导热系数,39,道路沥青的技术指标和技术要求,针入度：划分沥青标号，越小说明沥青稠度越大 软化点：反映的是沥青的黏度，与沥青标号有关；还可反映沥青的温度敏感度，一般认为软化点高，其等黏温度也高，或温度稳

24、定性好 延度：反映沥青的柔韧性，越大说明沥青柔韧性越好。如低温下延度大，说明沥青抗裂性能好。一般来说，延度大的沥青含蜡量低，黏结性和耐久性都好,40,道路沥青的技术指标和技术要求,溶解度：表明沥青的有效成分，溶剂：三氯乙烯、二甲苯 闪点：与沥青中轻质油分有关 薄膜烘箱试验：反映沥青的耐老化性能 含蜡量：对沥青温度稳定性和黏结性有较大影响 脆点：反映沥青材料的低温性能 我国道路石油沥青采用针入度作为分级标准，提出三个等级。在技术指标中增加了反映沥青感温性能的指标针入度指数PI，沥青高温性能指标-60黏度，并选择10 延度作为评价沥青低温性能的指标。,41,道路沥青的技术指标和技术要求,针入度分级

25、有局限性，在25温度下，针入度相同的两种沥青，其黏度往往会有较大差别。而黏度是表征沥青黏结性能的重要指标，反映了沥青在中温和高温下的力学性能 美国各州公路与运输工作者协会（AASHTO) 美国试验与材料协会（ASTM) 日本的60 黏度分级的半氧化沥青技术表准,42,道路沥青的技术指标和技术要求,车辙因子：动态剪切流变仪（DSR） 黏度：毛细管黏度计或旋转黏度计 拉伸应变：直接拉伸试验 蠕变劲度：弯曲梁流变仪 质量损失：压力老化箱和旋转薄膜烘箱,43,沥 青 材 料,沥青在外力作用下抵抗剪切变形的能力 测试方法:毛细管黏度计、双筒旋转黏度计、滑板黏度计、流出型黏度计,表征沥青对温度变化的敏感性

26、 表示方法:黏温指数、针入度温度敏感性系数、针入度指数、针入度黏度指数、塑性温度范围,44,沥 青 材 料,沥青与石料之间相互作用所产生的物理吸附和化学吸附的能力 评定方法:水煮法试验、浸水法试验、净吸附法试验、示踪盐法光电分光光度法试验,评定方法：薄膜烘箱试验法、老化指数法、SHRP压力老化容器法,45,沥 青 材 料,弹性：在低温下，黏度增大，流动性降低，表现出弹性性质；在瞬间荷载作用下，也表现为弹性性质 塑性、脆性和韧性：车辙是塑性变形积累的结果；冬季开裂是脆性所致；韧性与脆性相反，延度是韧性的度量方法，添加聚合物改性剂有助于韧性的改善 黏性：是物体抵抗剪切变形的能力,46,沥 青 材

27、料,针入度和软化点之间的关系 针入度与黏度的关系 软化点与黏度的关系 沥青延度与其黏流性质的关系 脆点与黏度的关系,47,沥 青 材 料,蠕变：在应力保持不变的情况下，应变随时间的延长而增大。可用蠕变模量来估算沥青路面的车辙量。 松弛：物体在恒定的应变条件下，应力随时间逐渐减小的力学行为 劲度模量：体现了沥青力学性能随温度和荷载作用时间的变化规律。并非常数,48,沥 青 材 料,动态剪切流变试验 美国SHRP规范定义复数剪切模量和相位角的比值为车辙因子，其值越大表示沥青的弹性性质越显著。 虽然车辙因子用以表征沥青材料的抗永久变形的能力，反映了沥青的高温稳定性，但其与交通荷载之间的关系还不清楚。

28、,49,沥 青 材 料,弯曲梁流变试验(BBR) 美国SHRP研发的能准确评价低温下沥青劲度和蠕变速率的方法。是应用工程上梁的理论，量测沥青小梁试件在蠕变荷载作用下的劲度。可获得两个参数：蠕变劲度和m值，后者是荷载作用时沥青劲度的变化率。,50,沥 青 材 料,直接拉伸试验 美国SHRP为测试沥青的拉伸性能研发的试验，用以测定沥青在低温时的极限拉伸应变。 沥青成型为哑铃状，试件约重2kg。试验在很低温度下进行，应变很小，采用激光测微计。,51,集 料,沥青混合料用粗集料，可以采用碎石、破碎砾石和矿渣等。应洁净、干燥、无风化、不含杂质。在力学性质方面，压碎值和洛杉矶磨耗率应符合相应公路等级的要求

29、。对于表面层沥青混合料用的粗集料，则应选用坚硬、耐磨、韧性好的碎石或碎砾石，矿渣及软质集料不得用于表面层。 经检验属于酸性岩石的石料(如花岗岩、石英岩等)用于沥青混合料时，宜使用针入度较小的沥青，并采用下列抗剥离措施，使其沥青粘附性符合要求 加入干燥的生石灰或消石灰粉、水泥，其用量宜为矿料总量的1%一2% 在沥青中掺加抗剥离剂 将粗集料用石灰浆处理后使用。,52,集 料,沥青混合料用细集料宜采用优质的天然砂或人工砂，在缺砂地区，也可使用石屑，但对于高速公路沥青混凝土面层，石屑用量不宜超过砂的用量。细集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质，并应有适当的级配。 细集料应与沥青有良好的粘结能力，高速公路

30、使用与沥青粘结性能差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的人工砂或石屑石时，应采用前述粗集料的抗剥离措施。 细集料的级配在沥青混合料中的适用性，应以其与粗集料和填料配制成砂制混合料后，判定其是否符合矿质混合料的级配要求来决定。当一种细集料不能满足级配要求时，可采用两种或两种以上的细集料掺合使用。,53,填 料,沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石（僧水性石料），经磨细得到的矿粉。原石料中泥土含量应小于3%，并不得有其它杂质。其质量应符合技术要求，矿粉要求干燥、洁净，当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿料总量的2%。 粉煤灰作为填料使用时，烧失量应小于12%，塑性

31、指数应小于4%，其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%，并应经试验确认与沥青有良好的粘附性，沥青混合料的水稳性能满足要求。,54,沥青路面施工过程管理：施工设备,拌合设备 运料车 摊铺设备 压实设备 运转-摊铺设备,55,拌合设备,原材料的质量 进行原材料采购和管理时必须严格把关，坚决杜绝不合格材料进场，同时尽可能的降低堆料时材料离析现象的发生。如果材料发生离析，使铺出的沥青路面不同区域的级配比例、路面结构、组织发生变化，从而严重影响路面的平整度、压实度和使用寿命 拌和设备方面的因素 配合比的计量：各种粗细集料的冷料仓都要按事先确定的配合比供料，在拌和设备开始试生产之前必

32、须请计量部门为各个计量设备进行检查和标定，以确保计量正确。在拌和设备生产过程中要经常注意冷料仓供料是否正常和热料仓受料和供料是否均衡。如果出现问题将会严重影响沥青混合料的质量，可能拌和出的都是废料，因此必须加强这些方面的管理和控制,56,拌合设备,温度控制：沥青混合料生产的各个环节都必须特别强调温度控制，沥青、集料的加热温度和混合料的出厂温度应根据沥青品种、标号、粘度、气候条件和铺筑层的厚度确定。集料和沥青都要加热到规定的温度，过低，拌和不均匀；过高，不仅沥青容易老化，在运输中也易发生滴漏，污染环境 拌和时间控制：沥青混合料的拌和时间应以混合料拌和均匀，所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为准，并经

33、试拌确定。间歇式拌和设备每锅拌和时间宜为30-60秒(干拌时间不得低于5秒)，连续拌和设备的拌和时间由上料速度和温度进行调节。,57,拌合设备,能够对整个生产过程进行监控和自动记录，同时可以适时和控制中心进行数据交换 产量200t/h，否则难以组织机械化施工和保证沥青路面的连续摊铺，最终将影响路面的整体质量 所拌制沥青混合料的级配组成应符合公路沥青路面施工技术规范要求 油石比允许误差在士0.3%以内 必须配带二级除尘器 当矿料含水量为5%、出料温度为130-160时，设备能以其额定生产率工作,58,拌合设备,间歇式设备 Q=nGK/1000 式中：Q一拌和设备的生产率（t/h）；G一每拌制一份

34、混合料的质量(kg) n一每小时拌制的份数；K一时间利用系数，取0.80-90 n=60/(t1+t2+t3) t1-加热时间(min)；t2-混合料拌和时间(min)，取0.5-1.25min；t3-成品料卸料时间(min) 连续式设备 Q=60GK/1000 式中：G一搅拌器内的料重(kg)； K一时间利用系数，取0.8-0.9。,59,运料,材料离析 装料时应尽量缩短出料口至车厢的距离，并且自卸车不应停在一个位置上受料，每向车厢内装一斗料，车就移动一次位置。为使装料均匀，应分多次装满一车料。第一次装料位置在车子的头部并将大部分车厢底装满，第二个装料点在车尾，最后将中间装满。,正确装料示意

35、图,60,运料,材料离析 自卸车在运料途中，由于道路起伏不平、行走等原因会造成材料离析。当自卸车卸料时，应将整车料作为一个整体快速卸入摊铺机料斗中，卸料速度太慢或时间过长，将因粗骨料滚动较快而形成离析。因此必须为混合料的快速卸载创造良好的条件。如在车厢的底部及四周涂润滑油，尽量将车厢抬高到一个安全的角度等。 温度离析 热沥青混合料一旦装入自卸车车厢就会立即产生热量损失，热量会沿车厢四周散发，由于沥青和集料的导热系数较小，造成沿车厢附近混合料温度的急剧下降，而其他位置混合料的温度很高，这样就造成了很明显的温度离析。混合料的温度越高，温度差别越大，混合料的温度损失也越多，温度离析的程度也就越严重。

36、,61,运料,n=a (t1+t2+t3)/T 式中：a-储备系数，视交通情况而定，取a=1.1-1.2; t1-重载运程时间，min；t2-空载运程时间，min; t3-工地卸料等待总时间，min; T-拌一车混合料所需时间 T=60m/Q 式中：m-运输车辆的轴载质量，t; Q-搅拌设备的生产率，t/h。 对于沥青混凝土混合料的运输，应根据铺筑现场具体位置、施工条件、摊铺能力、运输路线、运距和时间，以及混合料的种类和数量等，合理配置运输车辆的型号及数量。配置时应保证拌和设备及摊铺机连续生产，又不能使车辆因工地卸料和等待时间过长而造成浪费。自卸车应尽量采用大吨位的，能够适时和控制中心进行通话

37、、数据交换和测量混合料的温度，通常要大于1520吨，并有良好的保温措施。同时为保证施工温度，运输时间应小于60-70分钟；气温在10以下时，自卸车车速为30-40km/h。,62,摊 铺,基层质量 基层应具有要求的宽度、厚度、密实度、纵坡和横坡，特别要注意基层表面的平整度，因为它最终决定摊铺机摊铺面层的平整度。摊铺之前应用3m直尺或平整度检测车测量，平整度不应超过8-10mm。并且先将基层表面的尘上清扫干净，洒上乳化沥青，保证基层与面层之间的粘接。 混合料质量 沥青混凝土施工过程中很容易产生材料离析和温度离析，材料离析是混合料粗细集料和沥青含量的不均匀的体现，温度离析是指混合料在运输、摊铺、压

38、实过程中各部位的温度不同而引起沥青混合料的性能不同。离析现象是造成路面潜在损坏的重要根源，混合料一旦发生离析，使铺出的路面不同区域的级配发生变化，严重影响了路面压实度、平整度和使用寿命，是路面早期破坏的主要原因。,63,摊 铺,摊铺速度 摊铺速度的快与慢直接影响着施工的进度与质量。合理地选择摊铺速度应考虑以下几个因素：沥青混合料拌和设备的生产能力，摊铺机的摊铺能力，运输车辆的运输能力，压实设备的压实能力以及摊铺混合料的种类、摊铺面层、厚度、宽度等。摊铺时一定要保证速度稳定，否则，时快时慢、时开时停会破坏熨平板受力平衡系统，直接影响摊铺路面的平整度和密实度。摊铺速度过快不但会使所铺路面松散，而且

39、易在粗粒径石子后形成空洞和拉痕，停机时料温下降，熨平板自重会使路面产生压痕，形成小台阶，影响平整度；同时松散的路面给压实增加了困难。速度过慢，又影响进度，因此必须在摊铺过程中采用恒速摊铺技术来保证沥青路面的施工质量。,64,摊 铺,摊铺机的操作和本身参数的调整 摊铺机速度的变化会导致摊铺厚度的变化，为保持恒定的摊铺厚度，当速度变快时，摊铺厚度减小，厚度调节器应稍微向右转动;速度降低时，摊铺厚度增加，厚度调节器应稍微向左转动。振捣梁起捣实混合料，同时混合料对熨平板有一定的支撑作用，如果工作不正常，会改变混合料的支撑力，从而使摊铺厚度发生变化，铺层出现不平整、预压实不够等现象，影响路面的铺筑质量。

40、熨平板底面磨损或严重变形时，铺层很容易产生裂纹和拉沟，应及时检查和更换。,65,摊 铺,具有和监控中心进行数据交换、通话、自动与转运车进行调节距离的功能 在任何设定的摊铺厚度和摊铺速度下，摊铺机的供料系统能够满足连续摊铺的需要 由于摊铺过程中混合料的流量经常变化，所以摊铺机的刮板输送机和螺旋分料器应具有各自独立驱动的无级调速系统，能按比例自动调节混合料的速度、流量，保证均匀平整地摊铺 螺旋布料器能满足各种不同材料、不同厚度的摊铺要求 具有自动调平和保持铺层厚度均匀的功能 具有保证直线行使的左右两边驱动、自动功率分配及速度平衡装置 具有自动弯道摊铺作业功能 具有可调振幅和频率的振捣器及熨平板装置

41、,66,摊 铺,生产能力 在对沥青混凝土摊铺机进行选型时，应结合所铺筑沥青混凝土面层的宽度、厚度、技术要求，在确定摊铺作业方式（以全幅式摊铺或梯队作业方式为宜)后，应选择精度高、故障率低的沥青混凝土摊铺机，所确定摊铺机的型号、台数应与沥青混凝土搅拌设备的生产能力相适应。 摊铺机生产率 Q=hBV0 KB 式中：h-铺层厚度，m; B-摊铺带宽，m； V0-摊铺机摊铺速度，m/h； -沥青混合料密度；KB-时间利用系数，KB=0.75-0.95。 摊铺速度 为保证摊铺层符合密实度、平整度的要求，摊铺机应以恒定的速度进行摊铺作业，并且要避免摊铺机受到外界的干扰和停机等料。在摊铺面层时推荐速度一般为

42、2-4m/min，速度计算为: V0=Q/141A 式中：Q-沥青拌和设备的供料能力； A一沥青路面设计横断面的面积，m2。,67,摊 铺,摊铺宽度 目前，公路路面的宽度往往超过摊铺机熨平板的标准宽度和加长后的总宽度，需要多次摊铺才能沿横断面铺满。为了减少摊铺次数，每一条摊铺带的宽度应按某型号摊铺机的最大摊铺宽度来考虑，纵向摊铺次数为: n=B/(b-x) 式中：B-路面宽度，m；b-一台摊铺机熨平板的总长度，m； x-相临摊铺带的重叠量，0.25-0.8m。 据调查，摊铺宽度10.5米的摊铺机摊铺路面后取样试验表明，沥青混合料骨料离析相当严重。路面左右两侧，大于4.75mm的粗骨料含量占64

43、%，而路面中间部分含量仅为36%，均超出规定的级配范围。结果导致路面两侧混合料粗，空隙率大，渗水现象严重。路面中部骨料偏细，抗滑能力偏低，热稳定性下降。国外工业发达国家对于骨料粒径大于11mm的路面摊铺宽度有严格的限制，日本为5.5-6m，欧洲为6-9m，美国为3.5-3.75m。我国高速公路面层骨料粒径均大于11 mm，摊铺宽度大于10.5m，显然很不合适，根据我国实际情况，摊铺宽度应在6-8m比较适合。,68,碾 压,碾压温度 碾压温度的高低直接影响沥青混合料的压实质量，混合料温度较高时，可以用较少的碾压遍数，获得较高的密实度和较好的压实效果，但是混合料易被钢轮带起，产生明显的压痕和料推移

44、现象，影响压实质量；温度较低时，碾压工作变得困难，容易产生很难消除的轮迹，造成路面不平整，集料颗粒上沥青油膜的粘度较大，颗粒之间不易相对滑移，很难实现粒料的重新排列，影响压实密实度和平整度。一般说来，沥青混合料的最佳碾压温度为110-120，最高不超过160。,69,碾 压,碾压层厚度 路基、路面底基层和基层的压实规律是碾压层厚不容易达到高的密实度，碾压层薄容易达到高的密实度。沥青面层的压实恰恰相反，碾压层厚比薄更容易达到高的密实度。其原因是薄层沥青混合料的温度降得快，较低的温度明显降低压实效果。因此，在大多数国家对不同的沥青混合料都有最小厚度的推荐值，碾压层的厚度应该在推荐值之上才能获得较高

45、的压实效果。 压实速度和遍数 在碾压过程中，碾压速度和碾压遍数两参数互相制约，若碾压速度过快，则达到碾压质量所需的碾压遍数也增加，压实生产率并不能提高。因此合理的碾压速度，对减少碾压时间，提高作业效率是非常有意义的。一般速度控制在2-4km/h，轮胎压路机可适当提高，但不超过5km/h。速度过低，会使摊铺和压实工序间断，影响压实质量；速度过快，会产生推移、横向裂纹等路面缺陷。在我国碾压速度的选择原则是在保证沥青混合料碾压质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，从而减少碾压遍数，提高工作效率。,70,碾 压,压路机振幅和频率 振动主要产生激振力，加快颗粒运动，减小内部摩擦力，增强压实效果，振动频率

46、确定的主要依据是沥青混合料的自振频率，当振动频率接近沥青混合料的自振频率时，集料颗粒会产生共振，增加压实效果和压实效率，振动频率过低或过高都不能很好的达到压实目的。试验表明，对于沥青混合料的碾压，其频率多在33-50Hz的范围内。 振幅能产生冲击作用，使颗粒挤压到一起，振幅越大，振动能量越大，振动深度加大。确定振幅的主要依据是碾压层的厚度，越厚，振幅应越大，但不能压碎骨料，越薄，振幅相应也越小。对于沥青路面振幅通常为0.4-0.8mm。,71,碾 压,碾压方式 对不同的沥青混合料路面有不同的碾压方式，一般情况下采用阶梯碾压，即在压实阶段，压路机的碾压长度在纵向呈阶梯形排开，相邻两碾压段纵向接头

47、重叠应在1-1.5m。对于双钢轮压路机，碾压左右重叠应在15cm以上，胶轮压路机的重叠为轮宽的1/2。如下图，一般采用(a)图进行碾压。,72,碾 压,具备和控制中心进行数据交换、通讯的功能 优先使用双轮振动压路机或组合式振动一轮胎压路机。 使用两种压路机，应先使用振动压路机，再使用轮胎压路机，效果更佳 压路机的线压力不小于350N/cm，每层混合料的压实厚度不超过10cm 压路机的振幅和频率最好具有随密实度变化而自动调整的功能,73,碾 压,压路机的数量由摊铺机的生产率、压路机生产率及有效压实时间（指混合料从摊铺后的温度冷却至最低压实温度所需时间)来决定。有效压实时间在摊铺初期经观察、测试和

48、试验得出。压路机生产率Qr为: Qr=60(bl-b2)LKB/(L/v+t)n 式中：b1-一次碾压宽度，m; b2-相邻两碾压带的重叠宽，b2=0.15-0.25m; L-碾压路段的长度，m; KB一时间利用系数，取0.8-0.9； v-压路机作业速度，m/min; n-同一地点碾压遍数; t-换向、换档时间，t=0.07-0.08min。,74,碾 压,75,碾 压,振动频率主要影响沥青面层的表面压实质量，振动压路机的振动频率比沥青混合料的固有频率高一些时可获得较好的压实效果，一般说来沥青路面的碾压振动频率应在33-50Hz之间。振幅主要影响沥青面层的压实深度，当碾压层较薄时，宜选用高振

49、频、低振幅；当碾压层较厚时，应选用低振频、高振幅以达到压实目的，对于沥青路面振幅应在0.4-0.8mm之间。 当混合料中矿料含量增加或最大尺寸增大，以及沥青稠度高时，应选择较大压实能力的压路机，以使面层压实后的密实度达到要求。选择压路机质量和振幅应和摊铺层的厚度相适应。摊铺层厚度小于6cm时，应选用振幅为0.35-0.6mm的中型振动压路机，以避免混合料出现推料、波浪、压坏矿料等现象；在压实较厚的摊铺层时，应选用高振幅大、中型振动压路机。此外，若有陡坡、转弯的路段，应考虑压路机操作的机动灵活性。,76,沥青路面施工过程质量控制,专业化管理 稳定高效的专业化管理团队，对公路建设进行集中统一管理，

50、有效保证了对工程进度、质量、投资的三大控制。应用“优质的工程科学的设计+优质的材料+精细的施工+严格的监管+科技创新”的质量管理公式。 制度建设 围绕建设优质工程的目标，制定包括设计管理、招投标管理、合同管理、物资管理、质量监督管理等一系列相关管理办法，通过完善制度来规范质量工作，通过制度创新来提高工程质量。,77,沥青路面施工过程质量控制,检测体系 实行三级质量检测体系。项目办中心试验室、总监办试验室和承包人工地试验室，依据各自的工作职责，对公路工程进行系统的质量检测、评定。项目办中心试验室采用比选方式确定，委托有相关资质的试验检测单位组建，施工、监理单位中心试验室由其自行组建。总监办抽检频

51、率应达到施工自检的20%；项目办中心试验室抽检频率原则上应达到施工自检的5%。 质量监督体系 省相关技术质量监督处具体负责工程质量的日常监督和指导，下设工程质量检测中心，代表省对公路工程项目质量进行质量监督、检查。省交通厅工程质量监督站对所有公路进行质量监督检测和质量评定。,78,沥青路面施工过程质量控制,建立集料市场准入制度 集料加工过程驻厂把关 增加上面层集料的高温压碎值指标 委托相关有资质单位抽检 重视关键指标检测 提高石料技术标准,压碎值 针片状颗粒含量 软石含量 细集料0.075mm通过率,对沥青路面路用集料的生产要有严格的要求，从块石质量、生产设备、生产过程、储存条件等全过程对集料

52、生产提出要求。 严格块石质量要求 采用反击式破碎机 集料生产场地必须硬化 要有完整的检测设备,79,严格材料堆放要求 场地水泥混凝土硬化，分堆堆放，采用挡墙隔开避免混料。 细集料均采用大棚覆盖，避免受潮。 原材料要求分层堆放，高度不宜太高，避免堆料离析。 设置专门废料堆放区,沥青路面施工过程质量控制,80,沥青路面施工过程质量控制,道路石油沥青： 老化后延度15不小于100cm 残留针入度比不小于65 蜡含量不大于2 针入度指数 -1.3+1.0,SBS改性沥青： 针入度指数 -0.2+1.0 软化点不小于60 弹性恢复不小于70 残留针入度比不小于65,81,沥青路面施工过程质量控制,重交通

53、道路石油沥青的质量控制 1、对到港沥青实行商检平行试验，初步确认沥青质量 2、在沥青发运前，对库存沥青进行检测，确认库存沥青质量 3、沥青运至工地后，施工单位每车检测三大指标、每天检测一次全套指标 4、对到工地沥青进行飞行抽检 5、对库存沥青进行全过程监管，对运输过程进行控制 6、入罐后的沥青质量由施工单位负责,82,沥青路面施工过程质量控制,改性沥青加工过程驻厂检测 1、派驻人员驻厂监督生产过程 2、每日对改性沥青进行检测 3、及时对改性沥青质量作出判定 4、施工单位每车检测三大指标 5、每天抽检一组全套指标 6、对到场沥青进行飞行检测,83,沥青路面施工过程质量控制,压实度双控 严格渗水系

54、数标准 提出离析标准 提高混合料击实标准 坚持三阶段配合比设计,84,沥青路面施工过程质量控制,拌合楼 摊铺设备 压实设备 智能洒布车 碎石洒布车,85,沥青路面施工过程质量控制,拌和楼控制 1、加强后场拌和楼稳定性的控制，应尽量避免手动补仓。 2、配备打印装置，逐盘打印混合料生产记录，并定期对拌和楼计量和测温进行校核。 3、合理确定拌和楼每盘料生产周期，确保混合料的均匀性，保证混合料无花白、冒青烟和离析现象。 4、在生产配合比设计时要求对拌和楼进行冷料流量试验。 5、拌和楼筛网设置根据冷料级配情况合理选择筛网，减少级配的波动性。,86,沥青路面施工过程质量控制,运输过程质量控制 1、运输卡车

55、来回移动，分前、后、中三次装料，减少级配离析。 2、采用双层蓬布覆盖，卡车两外侧用保温材料填充，避免温度损失，确保摊铺碾压温度。,87,沥青路面施工过程质量控制,加强温度控制 2004年起，加强了沥青混合料的温度控制及沥青混合料施工温度的检测，从各个环节保证混合料温度，减少温度离析现象的产生。,运料车上温度离析,卡车末端温度离析,摊铺机接缝两侧温度离析,88,沥青路面施工过程质量控制,加大原材料质量的检测 1、加大了对原材料的检测频率和检测项目。 2、委托相关有资质单位在施工期间对各标段的材料进行抽检。 3、高度重视原材料关键指标的检测，如沥青老化后指标的检测,89,沥青路面施工过程质量控制,

56、统一取样要求，采用科学的取样方法 1、用取样器在拌和机放料口的下方取样，分三次取，拌和均匀后，按四分法取样至需要数量。 3、在取样时施工单位、监理单位、业主单位三家同时取样，保证数据的可比性。 加强工地试验室建设，努力提高试验水平 做好留样备查制度,90,沥青路面施工过程质量控制,沥青混凝土路面施工质量指标主要为面层厚度、密实度和路面平整度。其中密实度靠各施工工序的温度和压实工序来保证，面层厚度主要靠调整摊铺机的摊铺厚度来保证，平整度靠摊铺工艺(自动找平系统)和压实工艺来保证。从机械配置的角度考虑，只要单机选择合理正确和采用正确科学的施工工艺和施工组织就可以满足要求。由此可知沥青路面施工中主导

57、机械为沥青混合料拌和设备，其次为沥青混合料摊铺机、自卸车、压路机和转运车。因此在进行设备组合时首先应根据施工路面的原如参数如路宽、混合料种类、路面长度、厚度和工期来确定主导机械和混合料摊铺机，然后根据生产率匹配来进行其它设备的配置。,91,沥青路面施工过程质量控制,92,沥青路面施工过程质量控制,93,沥青路面施工过程质量控制,94,沥青路面施工过程质量控制,便携式远程管理客户端,95,沥青路面施工过程质量控制,转运摊铺工艺是指在运料汽车与摊铺机之间增加材料转运车。转运车的二次搅拌使得在前面环节中造成的温度和级配离析的沥青混合料得到充分的拌合。转运车与摊铺机不产生接触，避免了运料汽车对摊铺机的

58、碰撞。,96,沥青路面施工过程质量控制,转运车摊铺机联合作业,97,沥青路面施工过程质量控制,拌和设备和运料汽车在供料方面的不均衡通过转运车的料斗储存量得以调节。安装在摊铺机上容量为1518吨的摊铺机附加料斗，承接来自转运车的沥青混合料。这一装置可有效消除原来摊铺机进料口两翼粗骨料的堆积。摊铺机附加料斗同时又是摊铺机负载的调节器。通过控制转运车的供料速度，保证摊铺机附加料斗中混合料的料位恒定，确保了摊铺机连续均载的稳定摊铺。,98,沥青路面施工过程质量控制,99,沥青路面施工标准化,指导思想 以科学发展观为指导，围绕加快转变公路发展方式、发展现代交通运输业的总体要求，大力推行现代工程管理，促进

59、高速公路建设施工标准化、规范化、精细化，全面提高公路建设管理水平。 活动目标 总体目标：通过开展高速公路施工标准化活动，建立科学系统的施工标准化体系，将标准化要求贯穿工程施工各个环节，促进规章制度更加完善，现场管理更加规范，人员技能更加精湛，材料加工、施工工艺更加精细，试验检测更加可靠，从业单位和从业人员标准化意识明显增强，工程质量、安全水平进一步提高，实现从业人员一流、管理水平一流、材料制备一流、施工工艺一流、作业环境一流、建设成果一流。 具体目标：新开工高速公路项目100开展施工标准化活动，各项目驻地建设、施工工艺和现场管理100达到标准化要求，工程实体关键指标全部达到规范要求。,100,沥青路面施工标准化,活动内容 工地标准化：主要包括驻地和施工现场的标准化。按照标准化要求建设施工、监理驻地和试验室及施工便道，改善生产生活环境，提高施工管理效率。按照标准化要求建设各类拌和站、预制加工场地和材料存放场地，实现混合料（混凝土）集中拌制，钢筋、碎石集中加工，构件集中预制，充分发挥集约化施工的优势，规范施工现场管理，保证工程质量。按照标