沥青稳定碎石基层试验段方案23.docx
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沥青稳定碎石基层试验段方案23
ATB-25沥青稳定碎石基层试验段试铺方案
一、编制依据
本施工组织设计是依据JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》、JTJF34-2000《公路路面基层施工技术规范》、JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》、DB14/T160-2007《公路改性沥青路面施工技术规范》、JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》和临县至离石高速公路管理处的具体要求编制而成。
二、工程概况
本试验路段为K30+400—K31+000段左侧10cm沥青稳定碎石基层(ATB-25),长600米,宽10.5米,铺筑面积6300m²,拟定施工日期:
2013年7月2日。
三、施工主要人员、机械设备情况
1、主要人员
工区长:
任联友副工区长:
张树源
工区总工:
王尚虎工程技术负责人:
马士心
施工负责人:
冀保峰质检负责人:
李掌
试验负责人:
陈元继拌和厂负责人:
成永强安全负责人:
王志明测量员:
王斌武军
施工员:
白敬军试验员:
石永茂
质检员:
郭新斌王文锦驻地监理工程师:
何海春
专职安全员:
孙万勤郑维东机械操作手:
25人
拌和厂工人:
12人现场工人:
15人
2、主要机械设备、试验、测量、质检仪器设备表
序号
设备、仪器名称
规格型号
单位
数量
备注
1
沥青拌合站
M4000
座
2
2
沥青摊铺机
ABG8820
台
4
3
装载机
ZL50A
台
8
4
自卸汽车
东风欧曼
辆
20
5
胶轮压路机
YE-20
台
2
6
双钢轮压路机
3Y18-21T
台
3
7
洒水车
解放141
台
12
8
乳化沥青洒布车
辆
1
9
碎石撒布车
台
1
10
发电机
400KW
台
2
11
GPS
南方
台
1
12
全站仪
拓普康332
台
2
13
自动安平水准仪
ZL3
台
4
14
八轮平整度仪
LXBP-3
套
1
15
托式13马力取芯机
13KW
台
1
检定合格
16
激光平整度检测仪
台
1
17
烘干箱
101-2A
台
2
检定合格
18
车辙试验仪
台
1
检定合格
19
车辙试样成型机
台
1
检定合格
20
恒温水浴
HWY-1
台
1
检定合格
21
马歇尔稳定度仪
DF-5
台
1
检定合格
22
抗渗仪
台
1
检定合格
23
沥青针入度仪
ZR-1
台
1
检定合格
24
沥青软化点仪
RHY-1B
台
1
检定合格
25
沥青低温延度仪
1.5M
台
1
检定合格
26
沥青混合料拌和机
20L
台
1
检定合格
27
沥青混合料离心式抽提仪
CTY-3A
套
1
检定合格
28
闪点测定仪
SDY-1
套
1
检定合格
29
沥青粘附性测定仪
套
1
30
多功能电动脱模器
DT-30
套
1
检定合格
四、试验段施工应达到的目的
1、根据各种机械的施工能力相匹配的原则,确定适宜的施工机械,按生产能力决定机械数量与组合方式。
2、拌和:
(1)拌和机的操作方式——如上料速度、加料程序、拌和数量与拌和时间、拌和温度等,并考察拌和机打印装置的可信度。
(2)验证沥青稳定碎石的生产配合比,决定正式生产用的矿料配合比和油石比。
(3)通过试铺决定:
①摊铺机的操作方式,摊铺方法、摊铺温度、摊铺速度、压实的方法和强度、自动找平方式等。
②沥青稳定碎石基层的压实是一道关键工序,要在试铺段试铺过程中,通过试压获得所要求压实度而制订适宜压实工艺与压实程序:
明确具体的碾压时间,压实顺序,碾压温度,碾压速度,静压与振压最佳遍数,压路机类型组合,压路机型号与吨位,压路机振幅、频率与行走速度的组合等。
③施工缝处理方法。
④用水准仪测量高程的方法确定松铺系数。
(4)确定施工产量及作业段的长度,修订施工组织计划。
(5)确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。
五、施工方案
(一)原材料准备
按施工配合比所需材料,碎石、沥青、矿粉已进场,原材试验符合规范、设计要求,数量满足正常生产需要。
1、沥青
①沥青材料采用A—70交通石油沥青,其质量要求应符合JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》。
②对进场沥青,每批到货均应检验生产厂家所附的试验报告,检查装运数量、装运日期、定货数量、试验结果等。
③对每批沥青进行抽样检测,试验中有一项达不到规定要求时,应加倍抽样做试验,如仍不合格,则不得入场。
④沥青材料的试验项目有“针入度、延度、软化点、密度”等。
2、集料
(1)集料的准备应符合下列要求
①不同规格的矿料应分别堆放,不得混杂。
②各种规格的矿料到达工地后,对其强度,形状、尺寸、级配、清洁度、潮湿进行检查,并符合《公路沥青路面施工技术规范》不合格的清除出场。
(2)各种矿料的质量具体要求为:
①碎石应由岩石轧制而成,应清洁、干燥,并具有足够的强度和耐磨性,其颗粒形状应具有棱角,接近立方体,不得含有杂质。
②矿粉采用石灰岩或岩浆岩石料经磨细得到,石粉中应不含有泥土等杂质。
③石屑应机械轧制而成,应坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂物、并具有适当的级配。
(二)拌和站准备:
沥青拌和站为M4000型1座,备用1座,拌合站安装、调试及计量标定已完毕。
(三)现场准备:
(1)在已完成的基层按规范规定检查验收的方法和频率进行高程、宽度、横坡度、平整度、厚度等项目的检查。
(2)在验收合格的下承层上,人工用扫帚必要时用森林灭火机清除表面浮土、杂物等,并已按照设计及规范要求进行洒布透层油铺筑稀浆封层。
(3)测量放样:
在铺筑前进行施工放样,GPS放出中线、边线,用石灰划出铺筑的宽度,并标出直线段10m,曲线段5m桩位,用水准仪测量高程。
在沥青基层两侧边缘的指示桩上明显标出设计高,架设沥青摊铺机
铺筑厚度的传感器导向装置。
(4)摊铺机、双钢轮压路机、胶轮压路机、水车等机械设备已检修保养完成就位。
(四)配合比设计及验证
1、原材料
a.沥青试验按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000的要求和方法进行,沥青性能指标试验结果和设计要求见表。
70号沥青试验结果
项目
试验结果
设计要求
试验依据
针入度(25℃,100g,5s,0.1mm)
66
60~80
T0604-2000
延度(5cm/min,15℃,cm)
≥100
≥100
T0605-1993
软化点(℃)
47
45
T0606-2000
密度(25℃)
1.02
实测
T0603-1993
试验结果表明:
山东滨州产70号A级道路石油沥青各项检测指标均符合本项目技术要求。
沥青与粗集料粘附性试验采用按T0616-1993中规定的水煮法,其试验结果如表2-2所列。
沥青与集料粘附性试验结果
沥青与集料粘附性
试验后石料表面上沥青膜剥落情况
粘附性等级
沥青膜有少部分为水所移动
4
b.集料试验严格按照《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)的方法进行,粗、细集料试验结果和设计要求分别见表。
粗集料试验结果
试验项目
单位
试验结果
设计要求
试验依据
洛杉矶磨耗损失
%
合格
≯30
T0317-2005
压碎值
%
24
≯28
T0316-2005
表观相对密度
10-30mm碎石
-
2.708
≮2.50
T0304-2005
10-20mm碎石
2.707
5-10mm碎石
2.705
砂
2.625
矿粉
2.77
软石含量
%
-
≯5
T0320-2000
针片状颗粒含量
4.75-26.5mm碎石
%
13
≯18
T0312-2005
水洗法<0.075mm颗粒含量
碎石
%
0.6
≯1
T0310-2005
细集料试验结果
试验项目
单位
试验结果
设计要求
试验依据
表观相对密度
-
2.625
≮2.50
T0330-2005
毛体积相对密度
-
-
-
砂当量
%
70
≮60
T0334-2005
坚固性
%
15
≮12
T0340-2005
亚甲蓝值
g/cm3
1.2
≯25
T0349-2005
由试验结果可见:
粗、细集料各项检测指标均符合本项目技术要求。
c.矿粉试验
矿粉试验项目按《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)规定的方法进行试验,其结果见表2-5所列。
矿粉技术指标
试验项目
单位
试验结果
设计要求
试验依据
表观相对密度
矿粉
-
2.77
≮2.50
T0352-2000
矿粉亲水系数
-
0.8
<1
T0353-2000
含水量
%
0.4
≯1
T0332-2005
塑性指数
-
3.8
<4
T0354-2000
粒度范围<0.6mm
矿粉
%
100
100
T0351-2000
<0.15mm
矿粉
98.4
90~100
<0.075mm
矿粉
98.2
75~100
由试验结果可见:
矿粉各项检测指标均符合本项目技术要求。
2、目标配合比
根据本项目实际情况和工期安排,本合同段沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验法。
根据本合同使用的矿料和沥青实际情况,以及其他项目的成功经验,拟定二个矿料级配进行试验,以确定各种材料的最佳组成,使之既能满足路面性能要求,又能符合经济性。
ATB-25沥青混合料目标配合比二个方案的试验结果汇总于表2-1
ATB-25沥青混凝土目标配合比设计试验结果表2-1
结构类型
方案Ⅰ
方案Ⅱ
ATB-25设计要求
油石比(%)
3.8
4.0
-
试件相对密度
实际
2.42
2.43
-
理论
-
-
-
空隙率(%)
4.2
4.1
3~6
间隙率(%)
-
≥13
饱和度(%)
68.4
63.5
55~70
稳定度(KN)
11
9
≥7.5
流值(0.01mm)
3
2.7
1.5~4
动稳定度(次/mm)
-
-
-
残留稳定度MS0(%)
-
-
≥80
根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的规定与施工图设计对ATB-25沥青混合料性能指标的技术要求,分别对以上二个设计方案的沥青混合料进行了试验分析,最终确定方案I作为本项目ATB-25施工的推荐方案,方案II作为备选方案。
基层目标配合比设计方案推荐使用方案I和备选方案II各种矿料比例、油石比和矿料合成级配如表4-1所列。
ATB-25沥青混凝土推荐目标配合比级配组成表4-1
矿料组成比例
推荐方案
10-30mm:
10-20mm:
5-10mm:
砂:
矿粉:
=
37%:
22%:
16%:
20%:
5%
备选方案
10-30mm:
10-20mm:
5-10mm:
砂:
矿粉:
=
35%:
24%:
18%:
18%:
5%
目标
合成级配
通过下列筛孔(mm)质量百分率(%)
31.5
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
推荐方案
100.0
99.3
71.0
60.4
52.4
44.4
28.7
18.4
11.9
10.4
7.7
6.2
5.5
备选方案
100
98.3
72
61.5
48.9
43.1
29.3
17.6
12.6
9.8
8.3
6.8
5.1
3、生产配合比
生产配合比设计过程:
先将二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分,确定各热料仓的材料比例,同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡,设定、3.8%、4.0%二个油石比进行马歇尔试验,检验各项指标是否满足规范要求,不满足要求应重新调整热料仓比例,进行级配设计。
同时按生产配合比拌制的混合料是否满足设计要求和ATB-25的体积性质及空隙率的要求,如果不符合,应调整级配和油石比使其符合设计要求和ATB-25标准。
最后按生产配合比拌和混合料,采用马歇尔试验方法进行试验验证,来验证生产配和比的各项性能指标。
4、生产配合比验证
拌和站按生产配合比出具的掺配比例进行生产,进行混合料筛分,筛分结果符合生产配合比的级配曲线要求,拌和站根据最佳油石比拌和沥青混合料,制作马歇尔试件,检验马歇尔稳定度等指标是否符合配合比设计及规范要求。
综合以上试验数据并符合工程实际情况,空隙率等主要指标均符合设计要求。
确定方案一为试验段配合比试铺数据。
(五)工程技术交底及安全交底
召开交底会议,按照规范要求和安全生产要求向参加施工的技术人员、管理人员、机械操作人员、辅助施工人员、安全管理人员进行施工和安全技术交底,并以书面形式发到各部门、施工班组、施工操作人员。
(六)施工控制
1、混合料的拌和
根据试验室确定的生产配合比采用M4000型自动控制间歇式沥青混合料拌合机拌制。
总产量达到240-320M3/h,能对集料进行二次筛分,能准确控制温度、拌合均匀度,计量准确、稳定,能逐盘显示各种材料用量及拌合温度。
沥青材料用导热油加热,振动筛筛孔及时调整。
沥青加热温度见下表。
拌合好的混合料应均匀一致,无花白料、超温料,每锅拌合时间40-50s(其中干拌10s)。
出场的混合料应随机取样,按规定的方法和频率进行沥青含量和马歇尔试验,并逐车检测、记录混合料温度。
热拌沥青混合料的施工温度
项目
单位
70号沥青
沥青存放温度
℃
135-145
沥青加热温度
℃
155-165
矿料加热温度
℃
比沥青加热温度高10-30
混合料出料温度
℃
145-165
混合料贮料仓贮存温度
℃
贮料过程中温度降低不超过10
混合料废弃温度,高于
℃
195
运输到现场温度,不低于
℃
145
混合料摊铺温度,不低于
正常施工
℃
135
低温施工
℃
150
开始碾压的混合料内部温度,不低于
正常施工
℃
130
低温施工
℃
145
碾压终了的表面温度不低于
钢轮压路机
℃
70
轮胎压路机
℃
80
振动压路机
℃
70
开放交通的路表温度,不高于
℃
50
2、沥青混合料的运输
(1)沥青混合料运输时应采用大吨位的自卸汽车且车厢内应清扫干净。
混合料装车前必须在车厢内均匀涂满肥皂水、黄油或食用油等隔离剂,严禁涂抹柴油或机油等能溶解沥青的油类。
(2)从拌和机向运料车上放料时,应先放车厢前面,然后放车厢后面,最后放中间,以减少粗细集料的离析。
(3)沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,控制摊铺机前方应至少有五辆运料车等候卸料,以保证摊铺连续。
(4)混合料装车时,必须对混合料的温度进行监控。
温度测量分为两种方式,一种在混合料表面使用红外测温枪测量混合料表面温度,方便控制。
另一种在车厢板中间打孔,使用金属探杆电子温度计进行测温,混合料实际温度以此种方法为判断依据。
超过废弃温度和低于混合料出料温度的混合料严禁运到施工现场。
(5)所有沥青混合料运料车必须采用采用厚棉絮做成的苫盖物覆盖。
以防雨、保温、防尘。
(6)连续摊铺过程中,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,靠摊铺机推动前进,并顺路线前进方向。
卸料尽量使混合料整体卸落,而不是逐渐将混合料卸入受料斗。
(7)运料车在施工现场不得紧急制动或急弯掉头使封层受到损伤。
(8)运料车在到达施工现场后应有专人凭运单对混合料进行接收,指挥车辆,同时测量混合料的温度是否符合要求,是否有结块受雨淋湿等现状,不合格料不得进场。
合格料进场前应对运料车轮进行清洁,防止泥土等污染联接层。
3、沥青混合料的摊铺
(1)试验段摊铺压实系数选用1.181.201.22三种分段摊铺,松铺厚度分别为11.8cm12.0cm12.2cm。
摊铺采用2台ABG8820摊铺机摊铺,摊铺时2台摊铺机前后错开10-20m,呈梯队方式同步摊铺,两幅30-60mm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。
摊铺机有非接触式平衡梁的自动调平和配有调幅与频率的熨平板装置,横向精度1.8mm,纵向精度3mm。
(2)摊铺机开机前应提前0.5-1h预热熨平板不低于100℃。
铺筑过程中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。
熨平板加宽连接应仔细调节至摊铺的混合料没有明显的离析痕迹。
(3)连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要措施。
摊铺机的摊铺速度控制在2-6m/min,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺,尽量避免中途停顿;每辆卡车卸料之间,不要完全用尽受料斗中的混合料,留少量混合料在受料斗内;仅在需要在受料斗的混合料弄平时,才将受料斗的两块侧板翻起;尽可能宽地打开受料斗后门,以保证分料室中的料的饱满,并使分料器连续运转。
(4)用机械摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。
一般不用人工不断地整修,只有在特殊情况下,需在现场主管人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷较严重时应予铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
(5)摊铺遇雨时,立即停止施工,并清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。
(6)摊铺机应调整到最佳工作状态,调好仰角,仰角调整要匀速缓慢调整,以避免薄厚不均,调好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门敞开、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配,螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为准,使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致,避免出现离析现象。
局部离析及明显欠缺部位,应有人工洒布细料适当补好。
(7)摊铺前必须保证联结层的干燥、清洁,如有污染或破坏应及时进行修补,符合要求后方可进行施工。
4、沥青混合料的压实
压实时采用2台胶轮压路机YE-20、2台双钢轮压路机3Y18-21T进行组合压实。
摊铺后紧跟碾压,并以阶梯式前进,整体碾压完成后斜压消除台阶。
初压采用钢轮压路机静压2遍,速度控制在2-3km/h左右,温度不得低于130℃,第一遍全轮稳压一遍,第二遍1/3轮稳压一遍;复压用胶轮压路机紧跟在初压后进行按1/3轮搓揉碾压2遍,碾压至要求的压实度为止,速度控制在3-5km/h左右,温度控制100~110℃;终压用钢轮压路机振压2遍,速度3-6km/h左右,至无明显轮迹为止,温度控制不低于80℃;压路机在初压和振压时速度要慢,避免产生推移和剪切,碾压时驱动轮面向摊铺机,压路机不能在碾压段上调头、急刹车或停留,同时防止压路机漏油污染混合料。
为防止粘轮,压路机配喷雾洒水装置,胶轮压路机在喷水的同时还有粘轮现象,采用人工用拖布沾洗衣粉水擦洗。
碾压原则:
a、错轮碾压,碾压时轮迹重合不能小于20cm;
b、曲线段碾压应从低的一侧向高的一侧碾压(直线段由边至中);
c、碾压遵循先轻后重,先慢后快,压路机振动时,宜采用高频低幅的振动方式进行碾压,振动的振幅应与运行速度相配合,以免出现波浪,同时根据碾压的厚度适当调整振幅。
在压路机开启震动时,必须在压路机已经启动的时候方能开启,以免在同一位置振动过多产生凹陷和突起。
d、要有专人指挥压路机碾压,并立牌标明路面的碾压区(初压、复压、终压)和碾压遍数供压路机手掌握实际碾压情况。
e、严禁压路机在未碾压成型及未冷却的路段上转向、调头或停车等候,振动压路机在已成型的路面上行驶时应关闭振动。
f、在当天施工完毕的尚未完全冷却的路面上,不得停放任何机械设备或车辆,不得有散落矿料、油料等杂物。
5、施工接缝的处理
(1)纵向热接缝
施工过程中两台摊铺机进行施工时应采用纵向热接缝,两台摊铺机之间应有20cm的宽度搭接,碾压前应对接缝处的粗骨料进行适当的清除或人工洒布部分细料,防止接缝处产生较大离析或碾压不实。
每天施工完毕后要求两台摊铺机拉齐形成一道横接缝,不得有纵向冷接缝出现。
(2)横向冷接缝
横向工作缝采用平接缝,在每日施工段碾压结束后,用3米直尺检测端部平整度,在平整度和厚度均满足要求的断面上拉线用切割机切割并清除不合格料,切缝必须平直,将缝边泥浆擦拭干净并涂刷粘层油。
下次摊铺启动前,熨平板必须加热,将熨平板全部落在前铺的面层上,下垫均匀分布的三块木方,厚度为松铺厚度与压实厚度之差,熨平板前端与切缝边对齐,于螺旋布料器下布满混合料后,摊铺机慢慢起步,摊铺成松铺厚度的沥青混合料摊铺层,用双钢轮压路机从前铺的面层上横向碾压,每次向新铺层推进10~15cm,直至完全进入新铺层,在进行正常碾压,用3米直尺检查接缝处的纵向平整度,直至合格标准。
6、开放交通
(1)沥青碎石混合料基层应待摊铺层完全自然冷却,混合料表面温度低于50℃后,方可开放交通。
(2)铺筑好的沥青层应严格控制交通,做好保护,保持整洁,不得污染,严禁在已完成的路段内堆放施工产生的土或杂物,严禁在已铺沥青层上制作水泥砂浆。
(七)质量检验
1、施工中的质量检验
(1)集料级配:
按2000m2一次,试验路段2次,并随时观察,发现有异常时增加检验次数;
(2)集料含水量:
开拌前检测,并调整配合比,施工过程中随时观察,发现有异常时增加检验次数;
(3)压碎值:
随时观察,发现有异常时增加检验次数;
(4)拌和均匀性:
随时观察,混合料应色泽均匀,无离析现象;
(5)松铺厚度、压实厚度、高程检测:
每施工约60m,检测一次,检测后的数据用于调整后面施工的松铺厚度等控制指标。
2、技术质量标准:
1)主要实测项目按《公路工程质量检验评定标准》检测。
2)外观检测
(1)表面平整密实、不应有泛油、松散、裂隙和明显离析等现象。
(2)搭接处应紧密、平顺、烫缝不应枯焦。
(八)施工工艺流程图
八、注意事项
由于ATB-25沥青混合料具有粒径大、容易产生离析的特点,在施工中要注意以下几点:
1、减少温度离析的影响:
混合料在高温下具有和易性好、易于碾压密实的特点,防止温度降低带来混合料的离析、碾压不密实的缺陷,因此从混合料的运输、卸料等各个过程要尽量缩短时间,减少混合料热量的损失。
2、在装料过程中,要求严格采取按照前、后、中的顺序来回移动装料。
3、调节好熨平板的离地高度,高度控制在130~150mm之间为宜,同时在摊铺机上配置自动进料控制器,能适当调节到在熨平板前方保持厚度均匀的沥青混合料。
4、减少摊铺机收料斗的收料频率:
频繁的收料导致料斗两侧的大粒径混合料频繁地分布在路面中,,容易产
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