路面施工技术研究.ppt

1、路面施工技术,北京市政路桥股份有限公司,讲授: 周世生,参考教材：路基路面工程、公路工程管理与实务、 公路质量检验评定标准 上课不要随意讲话、接手机,谢谢合作！,半刚性或整体型结构特点：整体性好、承载力大、刚度大、水稳性好，是因地制宜的较为经济结构，用于各级公路的底基层。 泥(灰)结碎石、填隙碎石强度主要依靠碎石间嵌挤和摩阻作用形成的内摩阻力，其强度和稳定性取决于石料的强度、形状、尺寸、均匀性、表面粗糙度以及施工时的压实程度等，用于各级公路的底基层和二级公路以下的基层。 级配碎砾石、符合级配的天然砂砾属于级配型基层，其强度和稳定性很大程度上取决于碎砾石的类型、最大粒径、细料含量及塑性指数以及密

2、实度等 。级配碎石用于各级公路的基层、底基层，可用于较薄沥青面层与半刚性基层间的中间层；级配碎砾石、符合级配的天然砂砾用于各级公路的底基层和二级公路以下的基层。,二、沥青路面施工技术,（一） 基层,1、类型及特点,1）足够的强度和刚度 2）有足够的水稳性和冰冻稳定性 3）有足够的抗冲刷能力 4）收缩性小 5）有足够的平整度 6）与面层结合良好,二、沥青路面施工技术,（一） 基层,2、技术要求,水泥稳定土强度主要依靠离子交换及团粒化作用、硬凝反应、碳酸化作用形成。强度影响因素包括土质（骨料）、水泥成分及剂量、水、工艺过程及养生条件。水泥稳定细粒土不能用于二级以上公路的基层。,二、沥青路面施工技术

3、,（一） 基层,3、水泥稳定土,准备工作,备料,混合料的拌和,运输,摊铺,整型,碾压,接缝处理,养护,厂拌法施工的工艺流程图,1）土块应粉碎，最大尺寸不得大于15mm； 2）配料应准确，拌和应均匀； 3）含水量宜略大于最佳值，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳值； 4）不同粒级的碎石或砾石以及细集料（如石屑和砂）应隔离，分别堆放。,（1）材料要求,1）根据铺筑层的厚度和要求达到的压实干密度,计算每车混合料的摊铺面积； 2）用平地机将混合料按松铺厚度摊铺均匀； 3）设一个3-5人的小组，跟在平地机后面，及时铲除粗集料“窝”和粗集料“带”，补以新拌的均匀混合料，或补撒拌匀的细混合料，并

4、与粗集料拌和均匀。,（2）摊铺,（一） 基层,3、水泥稳定土,水泥稳定土结构层应用12t 以上的压路机碾压。用12-15t 三轮压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过15cm ；用18-20t三轮压路机和振动压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过20cm。压实厚度超过上述规定时，应分层铺筑，每层的最小压实厚度为10cm，下层宜稍厚。对于稳定细粒土，以及用摊铺机摊铺的混合料，都应采用先轻型、后重型压路机碾压。,（3）碾压,（4）横接缝处理,1）用摊铺机摊铺混合料时，不宜中断，如因故中断时间超过2h，应设置横向接缝，摊铺机应驶离混合料末端； 2）人工将末端含水量合适的混合料弄整齐，紧靠混合料放两根方木

5、，方木的高度应与混合料的压实厚度相同；整平紧靠方木的混合料； 3）方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m长，其高度应高出方木几厘米；,4）将混合料碾压密实； 5）在重新开始摊铺混合料之前，将砂砾或碎石和方木除去，并将下承层顶面清扫干净； 6）摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料； 7）如摊铺中断后，未按上述方法处理横向接缝，而中断时间已超过2h，则应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料。,（4）横接缝处理,3、 水泥稳定土施工技术,（5）纵接缝处理,在不能避免纵向接缝，纵缝必须垂直相接

6、，符合下列规定： 1）在前一幅摊铺时，在靠中央的一侧用方木或钢模板做支撑，方木或钢模板的高度应与稳定土层的压实厚度相同； 2）养生结束后，在摊铺另一幅之前，拆除支撑木（或板）。,1、厂拌法施工流程,厂拌法施工的工艺流程图,4、 石灰工业废渣稳定土施工技术,除满足下列两款外，其他要求同水泥稳定土的相关规定： （1）拌成混合料的堆放时间不宜超过 24 h，宜在当天将拌成的混合料运送到铺筑现场，不应将拌成的混合料长时间堆放。 （2）关于横向接缝 如压实层末端未用方木作支撑处理，在碾压后末端成一斜坡，则在第二天开始摊铺新混合料之前，应将末端斜坡挖除，并挖成一横向（与路中心线垂直）垂直向下的断面。挖出的

7、混合料加水到最佳含水量拌匀后仍可使用。,4、 石灰工业废渣稳定土施工技术,级配碎石施工流程图,5、 级配碎石施工技术,级配碎石应用12t 以上的压路机碾压。用12-15t 三轮压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过15-18cm ；用18-20t三轮压路机和振动压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过20cm。具体工序如下：,采用振动压路机静压1遍 轮胎压路机碾压1遍 振动压路机振碾34遍（先弱振12遍，再强振两遍） 振动压路机静碾12遍 轮胎压路机碾压1遍。 振动压路机先用低频高振幅，随着逐渐密实，调换档位，采用高频低振幅，防止过度碾压；或者初碾改用胶轮搓揉 ,碾压后检测各层压实度。压路机的碾压速

8、度，开始两遍以1.51.7km/h为宜，以后用2.02.5km/h。路面两侧应多压12遍。 如施工单位没有胶轮压路机，也可采用振动压路机替代进行碾压，其压实度也能达到要求，但压实效果不如采用胶轮好。,5、 级配碎石施工技术,6、 质量检测,某公路工程施工中，施工单位在路面无机结合料稳定基层施工过程中，出现以下情况： 由于本工程的路面属高级路面，所以采用粉煤灰稳定细粒土做该路面的基层。 在选择水泥时，施工单位选择了终凝时间较短的水泥。 经检测，该工程中使用的粉煤灰中Si02、Al203和Fe203的总含量为80。,案例【背景材料】,该公路设计为一级公路，经测定，该工程中的石灰粉煤灰稳定类基层的压

9、实度为99，7d 抗压强度为0.6MPa；底基层使用的是中粒土，压实度为95，7d抗压强度为0.6MPa。 该工程采用集中厂拌法施工，在设计水泥剂量时,按配合比试验确定的剂量增加1的剂量来确定的。,【问题】 1.该工程采用粉煤灰稳定细粒土做基层是否正确？不能用做高级路面基层的无机结合料有哪些？（水泥、石灰、粉煤灰稳定细粒土和石灰稳定细粒土） 2.施工单位在选择水泥时是否正确？哪些水泥可做结合料？（普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥） 3.该工程路面基层使用的粉煤灰中Si02、Al203和Fe203的总含量是否符合规定？（符合规定） 4.该工程中石灰粉煤灰稳定类基层、底基层的压实

10、度和7d的抗压强度是否符合要求？如不符合，写出正确的要求。（石灰粉煤灰稳定类基层的7d抗压强度应大于等于0.8MPa ）5.设计水泥剂量的确定是否正确？如不正确，写出正确的做法。（水泥剂量应通过配合设计试验确定，但设计水泥剂量宜按配合比试验确定的剂量增加0.5）,一、沥青面层,（一） 面层分类,按面层结构技术特性分类：沥青表处、贯入式、沥青碎石、沥青混凝土、SMA等。 按强度构成原理可分为：嵌挤类和密实类。 按施工工艺的不同可分为层铺法、厂拌法和路拌法三种形式。,（二）强度机理 ：矿料间的嵌挤力与内摩阻力+沥青与矿料间的粘结力。 沥青混凝土以粘结力为主；沥青碎石以嵌挤力为主；沥青马蹄脂兼有二者

11、特点。,（二）组成设计目标 1、高温稳定性。（1）表现：车辙、波浪、泛油等。（2）措 施：采用提高粘结力和内摩阻力的方法。 2、低温抗裂性。（1）表现：荷载裂缝、冻胀裂缝、反射裂 缝、温缩裂缝。（2）措施：沥青稠度低，温度敏感性低，抗老 化能力强，可以在沥青中掺入橡胶等高聚物。 3、耐久性。（1）表现：裂缝，沥青脱落，松散。（2）影响 因素：混合料的空隙率较大、沥青含量较小。 4、抗滑性。矿料的微表面性质、混合料级配（开级配好）、 沥青用量。 5、抗疲劳性。沥青的质量与含量，混合料的空隙（密实级配 比开级配混合料好） 6、工作度（施工和易性）。,一、沥青面层,（三）热拌沥青混合料路面,热拌热铺

12、沥青混合料路面是沥青与矿料在热态下拌制、热态下铺筑施工成型的沥青路面。 热拌沥青混合料路面的施工过程包括以下四个方面：沥青混合料拌和、运输、摊铺和压实成型。,拌和设备,1、拌和时间 沥青混合料需要一定的时间进行拌和，以保证各种组成材料在混合料中分布均匀，并使所有矿料颗粒全部被沥青所裹覆。拌和时间可通过试拌确定，要求所有集料颗粒全部被沥青裹覆，无花白颗粒，颜色均匀一致，无结团成块和粗细颗粒离析现象。通常间歇式拌和机每一锅的拌和时间为3050s。 沥青混合料拌和后，如果不立即摊铺，可放人成品储料仓。为避免沥青混合料的老化，在有保温设备的储料仓中，拌和后的混合料贮存时间不得超过72h。,2、摊铺作业

13、方式 当采用两台以上摊铺机梯队作业时，两台摊铺机应前后相距8m左右同步摊铺，形成热接缝，后一台摊铺机摊铺的混合料应重叠在前台摊铺机摊铺的混合料上约610cm，并用热熨斗将接缝熨平，然后一起进行碾压。沥青混合料松铺系数应根据混合料类型、施工机械和工艺等通过试铺或以往的施工经验确定，也可参照表4-2选用。,3、压实 沥青混合料的压实作业分为初压、复压和终压三个阶段： 初压的目的是整平和稳定混合料，是整个压实程序的基础。一般采用68t轻型钢筒压路机进行，碾压应由路边移向路中心，相邻碾压带应重叠1/21/3轮宽，每处碾压2 遍即可。压路机的碾压速度应慢而均匀，并符合表4-3中的规定。 复压的目的是使混

14、合料密实、稳定、成型,是决定混合料密实程度的关键工序，必须与初压紧密衔接，且一般采用重型压路机。复压应紧接在初压后进行，并改用15t 以上轮胎压路机，或采用12t 以上三轮钢筒压路机或振动压路机(碾压层厚时，压路机应在22t 以上)。相邻碾压带应重叠1/3 1/2的碾压轮宽度。复压遍数4 6次，应压至稳定，且表面无显著轮迹为止。,终压的目的是消除轮迹，最后形成平整的压实面，因此这道工序不宜采用重型压在高温下完整，否则会影响路面的平整度。一般选用双轮钢筒式压路机碾压2 遍以上，消除碾压过程中产生的轮迹，使沥青路面表面平整。 对于粗集料（大于4.75mm）含量90以上的沥青处治碎石基层，碾压过程中

15、应密切注意粗集料的压碎、棱角和嵌挤，以防止粗集料被压碎。 一般压实速度控制在24km/h ，可参见表4-3。,4、接缝处理 沥青路面的接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种。在全宽幅摊铺机全幅摊铺面层的情况下，虽可避免纵向接缝，但横向接缝是不可避免的，至少每天会有一条工作缝。 （1）纵向接缝 纵向接缝可以采用热接缝和冷接缝两种方式筑做。热接缝是两台摊铺机一前一后成梯队同步摊铺沥青混合料；冷接缝是在不同时间分幅摊铺时采用的方法。纵缝应尽量考虑热接缝的方法。上、下层的纵缝应错开15cm以上，表层的纵缝最好设在路面标线下。,对于热接缝，先行摊铺的热混合料留下10 20mm 宽度暂时不压，作为后摊铺

16、部分的基准高程面，然后作跨缝碾压。 对于冷接缝，先行铺筑的半幅宜设置档板或采用切刀切齐，铺筑后另半幅前必须将接缝边缘清扫干净，并刷粘层沥青。摊铺后半幅混合料时应重叠在已铺层上510cm，借以加热已铺筑的沥青混合料，碾压前将这部分混合料铲掉。碾压时压路机应大部分压在已碾压好的路面上，仅有1015cm 的宽度压在新铺层上，然后逐渐移动跨过纵缝碾压，见图4-5。,（2）横向接缝 横向接缝可采用平接缝和斜接缝两种方法筑做，如图 4-6。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的中上面层的横缝应采用垂直的平接缝，其它层次、以及其它道路的各层次均可采用斜接缝。相邻两幅及上下层的横缝应错位1m以上。,施工过程中材料质量检查的项目与频度 表4-5,续上表,热拌沥青混合料的检查项目