ATB30下面层施工方案.docx
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ATB30下面层施工方案
ATB-30沥青混合料下面层施工方案
1、工程概况
京藏高速公路石嘴山(蒙宁界)至中宁段改扩建工程第JZ16标段路线起讫桩号:
K1199+050-K1212+996.464,全长13.95km,拓宽方式为原路两侧拓宽,采用双向八车道标准设计,设计时速100km/h。
合同工期:
2016年10月1日—2018年8月31日,共计700日历天。
本项目路基标准宽度41m,中央分隔带宽2m,路缘带2×0.75m,行车道宽8×3.75m,硬路肩宽2×3.0m,土路肩宽2×0.75m。
下面层采用12cmATB-30沥青混合料,工程数量391669㎡(合计12万吨)。
下面层按生产配合比计算所需材料70A级沥青3808t,22~36mm的碎石34685t,16~22mm的碎石21678t,11~16mm碎石10839t,6~11mm的碎石10839t,4~6mm的碎石5420t,0~3mm机制砂21678,矿粉3252t。
在项目部的精心组织及业主、监理的协助下,我标段ATB-30沥青混合料下面层试验段(K1208+490~K1208+900段右幅)已于在5月12日铺筑,长度为410米,通过试验段的铺筑及总结,确定出我标段适用的ATB-30沥青混合料下面层施工工艺、摊铺系数、施工时间、最佳配合比及最佳碾压机具等各种施工参数,制定详细可行的ATB-30沥青混合料下面层施工方案,以指导后期ATB-30沥青混合料下面层施工。
通过试验段主要确定了以下参数项目:
1)验证用于施工的混合料生产配合比。
2)验证沥青混合料拌和楼的实际生产能力、控制精度及操作工艺。
3)确定标准施工方法。
4)确定合理的施工机械配备、组合方式以及拌和设备与运输车辆、摊铺能力的匹配性和协调性。
5)确定混合料的摊铺温度、速度和工艺。
6)确定用于ATB-30沥青混合料下面层施工的松铺系数。
7)确定碾压时的最优组合、压实顺序、碾压温度、碾压速度、碾压遍数及压实工艺。
8)确定合理的施工组织方案及人员指挥方式。
2、施工组织
2.1施工组织机构
本项目部设工程技术质量部、计划合同部、工地试验室、安全环保部、物资设备部、综合管理部、农民工管理办公室等7个职能部室。
本工程主要管理人员及职责如下:
项目技术总负责高永怀:
负责本工程施工技术及施工总体计划安排。
施工现场负责人邹刚:
负责本工程计划安排及现场调度。
现场技术员武正新:
负责本工程的施工及具体安排。
测量负责人王鹏亮、权峒负责本工程的测量工作及安排。
安全负责人王龙:
负责本工程安全工作。
质检负责人沈彦峰:
负责本工程质检工作。
试验工程师周惠平:
负责本工程试验工作。
2.2项目部人员配置
为了保证施工顺利、有序的进行并取得良好的施工效果,项目部拟投入以下管理人员及机械设备进行宏观控制及现场施工控制:
ATB-30沥青混合料下面层管理人员配置表
岗位
姓名
职责
组长
王智勋
全面负责
副组长
张子任
前后场协调、沥青拌和站管理
副组长
闫丹
前后场协调、沥青拌和站管理
副组长
高永怀
施工技术管理
现场负责
邹刚
现场机械设备、作业工人管理、施工工艺控制
试验检测负责
周惠平
沥青混合料质量控制、成品质量检测
质量检测负责
沈彦峰
现场控制参数检测、几何尺寸检测
安全环保负责
王龙
安全、环保管理
材料供应负责
石君臣
材料及机具供应
沥青拌和站负责
马建华
拌和站人员、机械管理
技术员
权峒
混合料摊铺管理
技术员
武正新
混合料碾压管理
技术员
张博荣
透层、封层洒布管理
技术员
马旭升
现场温度检测
技术员
王鹏亮
抄平、挂线
试验员
杨丹
混合料试验检测
试验员
何伟
原材料质量检测
试验员
任义新
拌和站工艺及温度控制
试验员
王若岩
辅助试验人员
质检员
冉旭琪
几何尺寸检测
宣传
张娟
施工影像资料的收集
机械操作手
15人
现场机械操作
作业工人
20人
现场施工作业
2.3人员安排
组长由项目经理王智勋担任,主要负责试验段实施方案的审批及试验段施工总结的审核;
副组长由项目总工高永怀、张子任和闫丹担任,主要配合项目经理制定试验段实施方案,试验成果的总结、整理;
现场人员、机械调配由邹刚担任,主要对全员协调统一做调度,组织现场施工指导及方案实施。
试验负责人周惠平、试验员杨丹:
主要负责ATB-30沥青碎石混合料拌和和各参数的测定及压实度检测,同时负责试验数据现场分析。
测量组权峒、王鹏亮:
主要负责中桩放样,高程测量,平整度,宽度的测量和记录。
现场安全由专职安全员王龙管理、组织。
2.4主要测量、试验仪器:
测量仪器配置表
设备名称
型号
单位
数量
备注
GPS-ITK
台
1
经检定合格
自动安平水准仪
索佳C32Ⅱ
台
2
经检定合格
3米直尺
个
2
经检定合格
塔尺
5m
个
3
经检定合格
钢尺
50m
把
2
经检定合格
2.5施工主要机械设备:
主要机械设备表
序号
设备名称
规格及型号
单位
数量
1
沥青砼拌和机
德基4000型
台
1
2
ZL50装载机
ZL50
台
3
3
沥青储备罐
300t
个
2
4
中大摊铺机
DT1800
台
1
5
13T双钢轮压路机
悍马(带喷水)
台
3
6
30T胶轮压路机
徐工
台
4
7
3T钢轮压路机
XMR30
台
1
8
15T以上自卸运输车
/
台
16
10
热沥青撒布车
/
台
1
11
乳化沥青撒布车
/
台
1
12
基层顶面清扫车(喷水)
山猫
台
1
3、工艺流程
ATB-30沥青碎石下面层施工工艺框图
4、施工方案
4.1施工准备
根据设计文件要求,我项目部已上报的ATB-30沥青碎石下面层配合比、各种原材的标准试验已批复,已对全体施工人员进行了技术安全交底,各施工机械都已检查调试完毕,所用试验检测仪器都已检验校定。
进行现场调查,核实工程数量,按工期要求、施工难易程度、人员、设备、材料准备情况,编制实施方案并制定相应的安全技术措施。
(1)原材准备
沥青:
下面层沥青采用中石油克拉玛依石化有限责任公司生产的70号A级道路石油沥青,并与改性剂有良好的配伍性各项技术指标见下表。
70号A级道路石油沥青相关指标检测结果
检测项目
单位
技术要求
试验结果
闪点
℃
≥260
330
针入度(25℃,100g,5S)
0.1mm
60-80
67
针入度指数PI
-
-1.5~+1.0
-0.3
延度(5cm./min,10℃)
cm
≥25
>100
延度(5cm./min,15℃)
cm
≥100
>100
软化点(环球法)
℃
≥45
48.5
动力粘度(60℃)
Pa.S
≥160
385
含蜡量(蒸馏法)
%
≤2.2
1.3
密度(25℃)
g/cm3
实测记录
0.986
溶解度(三氯乙烯)
%
≥99.5
99.77
薄膜加热试验
质量变化(163±1℃)
%
±0.8
-0.027
残留针入度比(25℃)
%
≥61
90
残留延度(10℃)
cm
≥6
37
集料:
沥青混合料用集料规格按公称粒径分为:
S6(15~30mm碎石)、S9(10~20mm碎石)、S10(10~15mm碎石)、S12(5~10mm碎石)、S14(3~5mm碎石)、S16(0~3mm机制砂)。
粗集料:
为保证粗集料质量,沥青下面层碎石采用内蒙阿拉善盟春华矿产品经营有限责任公司生产的碎石,所检各项指标均符合设计及规范要求。
其技术指标详见下表:
粗集料相关指标检测结果
检测项目
单位
技术要求
试验结果
15-30mm
10-20mm
10-15mm
5-10mm
3-5mm
压碎值
%
≤23
20.7
表观相对密度
-
≥2.500
2.729
2.728
2.726
2.733
2.724
毛体积相对密度
-
-
2.684
2.678
2.670
2.678
2.672
吸水率
%
≤3.0
0.49
0.51
0.54
0.52
0.58
针片状颗粒含量
%
≤15
7.6
7.9
5.0
3.5
—
小于0.075mm含量
%
≤1
0.1
0.1
0.5
0.4
0.6
粗集料与沥青粘附性
级
≥3
—
5
5
—
—
洛杉矶磨耗损失
%
≤25
24.5
坚固性
%
≤8
1
软石含量
%
≤4
1.0
0.5
—
0.7
—
细集料:
细集料:
沥青下面层细集料采用石灰岩轧制成的机制砂,选用JZ17合同段沥青拌合站自加工的机制砂,所检各项指标均符合设计及规范要求。
(具体检测结果如下表)
下面层细集料规格技术要求表
名称
公称最大粒径(mm)
水洗法通过各筛孔(mm)的质量百分比(%)
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
S16
0-3
100
80-100
50-80
25-60
8-45
0-25
0-15
机制砂相关指标检测结果
检测项目
单位
技术指标
试验结果
表观相对密度
g/cm3
≥2.500
2.723
毛体积相对密度
-
-
2.676
砂当量
%
≥60
72
坚固性(>3mm部分)
%
≤12
2
含泥量(小于0.075mm的含量)
%
≤15
10.8
亚甲蓝值
g/Kg
≤25
0.5
棱角性(流动时间)
s
≥30
30.8
填料:
沥青下面层填料采用石灰岩磨制的矿粉,进场矿粉必须干燥、清洁,在生产过程中严禁使用拌合楼回收的粉尘。
选用宁夏昕成信工贸有限公司生产的矿粉,经检测各项指标均符合设计及规范要求。
(具体检测结果如下表)
填料相关指标检测结果
检测项目
单位
技术指标
试验结果
密度
g/cm3
≥2.500
2.768
塑性指数
%
<4
3.0
外观
—
无团粒结块
无团粒结块
粒度范围<0.6mm
<0.15mm
<0.075
%
%
%
100
90-100
75-100
100.0
98.9
82.9
亲水系数
-
<1
0.42
含水量
%
≤1
0.2
加热安定性
-
无变质
无变质
经检测以上原材料各项检测指标均合格,可用于ATB-30沥青碎石下面层施工。
(2)拌和机流量标定
冷料仓产量的标定是通过对沥青混合料拌合站冷料仓皮带的转速(频率)与集料出料流量关系的统计分析,发现不同转速下集料自身级配的变异性问题,从而确保冷料供给系统按照目标配合比准确供料,使沥青混合料的生产配合比更加接近目标配合比,保证半成品混合料的质量。
下面为我项目部SG-4000型沥青拌合楼冷料仓转速(频率)与集料出料流量关系图(如图1-6):
图1.1号仓频率-流量关系图图2.2号仓频率-流量关系图
图3.3号仓频率-流量关系图图4.4号仓频率-流量关系图
图5.5号仓频率-流量关系图图6.6号仓频率-流量关系图
以上为各冷料仓频率与流量关系图,在施工中可以基于此图,根据所需产量计算出沥青混合料冷料仓皮带转速,进而对混合料质量进行控制。
(3)碎石掺配比例
按照JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计中相关要求,经过对热料仓中粗、细集料及填料筛分后,进行级配合成计算及调整,最终确定各种粗、细集料及填料掺配比例。
(具体情况如下表)
下面层粗矿料级配技术要求表
筛孔尺寸(mm)
水洗法通过各筛孔(mm)的质量百分比(%)
37.5
31.5
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
通过百分比(%)
100
90-100
70-90
53-72
44-66
39-60
31-51
20-40
15-32
8-18
2-6
下面层粗矿料级配掺配比例
热料仓集料规格
(22-36mm)碎石
(16-22mm)碎石
(11-16mm)碎石
(6-11mm)碎石
(4-6mm)碎石
(0-3mm)机制砂
矿粉
生产配比合成级配
目标配比合成级配
筛孔尺寸mm
掺配比列(%)
35
16
10
9.5
7.5
18
4
37.5
100
100
100
100
100
100
100
100
100
31.5
96.7
100
100
100
100
100
100
98.8
97
26.5
64.4
100
100
100
100
100
100
87.5
83
19
4.1
81.8
100
100
100
100
100
63.5
66
16
2
41.5
100
100
100
100
100
56.3
55
13.2
0.3
3.3
69.8
100
100
100
100
46.6
47
9.5
0.3
1.3
4.5
91.2
100
100
100
38.9
40
4.75
0.3
0.9
0.5
1.2
87.8
99.9
100
29
29
2.36
0.3
0.5
0.4
0.6
3.4
91.8
100
21.1
22
1.18
0.3
0.5
0.2
0.4
2.9
72.2
100
17.5
17
0.6
0.3
0.5
0.2
0.4
1.2
34.9
100
10.6
12
0.3
0.3
0.5
0.2
0.4
1.2
16.3
99.8
7.3
9
0.15
0.3
0.5
0.2
0.4
1.2
7.8
98.9
5.7
7
0.075
0.3
0.5
0.2
0.4
1.2
5.2
82.9
4.6
5
由上图可看出,通过对热料仓集料的筛分,确定的生产配合比级配曲线与目标配合比级配曲线各筛孔通过率偏差均满足要求,最终确定的各粗、细集料及填料的掺配比例满足生产配合比需求。
(4)沥青用量
根据所选定的级配,按目标OAC及±0.3%三个沥青用量,分别为3.09%、3.39%、3.69%制作马歇尔试件并进行马歇尔试验,检测马歇尔稳定度、流值等指标,检测结果如下表:
沥青用量(%)
稳定度(kN)
毛体积相对密度(g/cm3)
空隙率(%)
流值(mm)
饱和度(%)
矿料间隙率(%)
最大理论相对密度
3.09
21.96
2.446
4.5
5.4
61.3
11.6
2.561
3.39
21.29
2.449
4.2
6.3
64.2
11.8
2.557
3.69
18.72
2.439
4.1
6.7
66.8
12.4
2.544
以沥青用量为横坐标,以马歇尔试验的各项指标检测结果为纵坐标绘制关系图,确定符合规范及设计规定的沥青混合料技术标准的沥青用量范围OACmin+OACmax,并确定最佳沥青用量:
(各项指标与沥青用量关系曲线见以下图表)
各项指标与沥青用量关系曲线
相应于密度最大值的沥青用量a1=3.31%,稳定度最大值的沥青用量a2=3.14%,空隙率范围的中值的沥青用量a3=3.09%,沥青饱和度范围的中值的沥青用量a4=3.21%;
最佳沥青用量的初始值OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=3.19%;
各指标符合表中对ATB-30型沥青混凝土技术标准的沥青用量范围OACmin~OACmax=3.09%~3.69%;
OAC2=(OACmin+OACmax)/2=3.39%;
因此,最佳沥青用量OAC=(OAC1+OAC2)/2=3.29%
依据设计结果取沥青用量为3.29%成型马歇尔试件并进行检测,具体检测结果如下表:
沥青用量(%)
空隙率(%)
饱和度(%)
矿料间隙率(%)
稳定度(KN)
流值(mm)
残留稳定度(%)
最大理论相对密度
粉胶比(%)
动稳定度(%)
技术指标
3-6
55-70
≥11.0
≥15
—
≥75
—
/
≥1500
3.29
4.4
62.5
11.7
21.70
6.2
90.51
2.560
1.5
4641
(5)生产配合比
为确保最终生产的沥青混合料成品质量和技术指标满足规范要求,以3.29%的最佳沥青用量在拌合机中试拌混合料,并成型马歇尔试件和进行性能检测,具体检测结果如下表所示:
设定沥青用量(%)
实测沥青用量(%)
空隙率(%)
饱和度(%)
矿料间隙率(%)
稳定度(KN)
流值(mm)
残留稳定度(%)
最大理论相对密度
粉胶比(%)
动稳定度(%)
技术指标
3.29±0.3
3-6
55-70
≥11.0
≥15
—
≥75
—
—
≥1500
3.29
3.27
4.2
64.1
11.6
21.80
6.0
90.05
2.558
1.6
4697
用经监理办最终批复的生产配合比进行ATB-30下面层试验段试铺,并对试验段及时进行了总结,施工过程中严格按照生产配合比控制各粗、细集料及填料的掺配比例。
沥青用量(%)
矿料名称及比例(%)
碎石(22~36mm)
碎石(16~22mm)
碎石(11~16mm)
碎石(6~11mm)
碎石(4~6mm)
机制砂(0~3mm)
矿粉
3.29
35
16
10
9.5
7.5
18
4
2)安装边部排水槽
采用GPS-ITK和水准仪,根据已经批复的控制点的坐标和设计文件放样出排水槽的安装内边线。
主线每20m放一个桩,曲线段10m或5m放一个桩,并严格控制标高和线形,从而更精确控制ATB-30沥青碎石下面层顶面标高、厚度和线形。
3)基层清扫
在ATB-30沥青碎石下面层摊铺前,对基层进行检查验收及并用山猫清扫车对表面进行清扫,无任何松散石料,并洒水湿润,以利于乳化沥青与基层的连接,台阶部位人工用钢刷清理,使得台阶部位无松散石料。
对边部排水槽及桥涵结构物采取覆盖防护措施,以防污染。
清扫完成,经自检合格后,报监理工程师检查验收,合格后方可进行下道工序。
4)透层、封层洒布
透层、封层洒布前先将边部排水槽用塑料薄膜包裹覆盖,用胶带粘贴牢固,防止被风掀起,以免透层、封层洒布时造成污染。
(1)透层施工
透层沥青采用喷洒型阳离子PC-2型乳化沥青,现场洒布量按1.2kg/m2控制,。
a、在洒布乳化沥青前,清扫基层表面松散颗粒、彻底清除基层表面浮灰,确保基层顶面坚实、湿润、清洁、无杂物。
b、透层油的喷洒采用智能洒布车进行,应提前疏通油嘴,保证透层油洒布的均匀性,并现场检测洒布量。
c、对喷洒完透层乳化沥青的路段进行交通管制,杜绝施工和运输污染。
(2)玻纤布施工
透层撒布完成后立即按设计要求在旧路接茬纵向台阶上铺设检查合格聚酯玻纤布。
在将要铺装聚酯玻纤布的路面上进行清洁工作:
除去污物、碎石以及尘土,透层洒布后立即进行聚酯玻钎布铺设,保证聚酯玻钎布与基层粘结效果。
当台阶接缝处有较大的裂缝、坑或破损时,应该进行修补填平。
必须在透层乳化沥青温度未散失前铺设聚酯玻钎布,否则聚酯玻纤布的粘结效果降低。
a、采用幅宽为1.3米的聚酯玻纤布。
b、对搭接处水泥稳定碎石进行全面的检查,有较大的裂缝、坑或破损时,应该进行修补填平。
c、对台阶接缝两侧各范围进行清扫、吹尘和清洗。
d、用森林灭火器吹除接缝内灰尘。
e、将聚酯玻纤布平铺在裂缝两侧(老路台阶15cm,新铺基层115cm),要求铺设的平整无折皱,铺设聚酯玻纤布必须与基层粘牢。
f、对喷洒完透层乳化沥青以及已完成聚酯玻钎布铺设的路段进行交通管制,杜绝施工和运输污染。
(3)封层施工
透层喷洒完成检验合格,纵向接茬处聚酯玻纤布铺设完成后,进行封层施工,封层采用热沥青同步碎石封层,封层的沥青采用SBS改性沥青,封层沥青的喷洒量为1.6±0.2kg/m2;沥青的集料采用石灰岩碎石,封层用碎石应选用9.5-13.2mm单一粒径粗集料,碎石应洁净、干燥、无风化、无杂质,并具有足够的强度和耐磨耗性,且具有良好的颗粒形状,采购石料应特别注意小于0.075mm颗粒含量不大于1%;集料的撒布量为6m3/1000m2-7m3/1000m2(满铺的60%-80%)。
沥青及碎石均在洒布前进行了质量检测,各项指标满足要求。
a、SBS类(Ⅰ-C)改性沥青配比:
采用埃索新加坡炼油厂90号A级石油沥青,添加聚合物采用中国石化集团热塑性丁苯橡胶YH-791H(SBS1301-1)4.5%及宁夏路桥工程股份有限公司SBS改性沥青添加剂(LMWDJ-1)1.8‰。
b、加工工艺流程:
①先将基质沥青加温至165℃-175℃。
②加入改性剂搅拌15min-20min。
③再将样品放置剪切机,剪切时间在30min以内,温度控制在175℃-180℃范围。
④剪切结束后,将样品放置搅拌机中加入稳定剂发育120min。
(温度控制在165℃左右)。
⑤为防止试样中心位置老化,剪切机转速控制4.5Kr/min。
90号A级石油沥青原材相关指标检测结果
检测项目
单位
技术要求
试验结果
针入度(25℃,100g,5S)
0.1mm
80~100
82
针入度指数PI
-
-1.5~+1.0
-1.1
延度(5cm./min,10℃)
cm
≥30
>100
延度(5cm./min,15℃)
cm
≥100
>100
软化点(环球法)
℃
≥44
45.0
动力粘度(60℃)
Pa.S
≥140
225
蜡含量(蒸馏法)
%
≤2.2
0.7
闪点
℃
≥245
333
溶解度
%
≥99.5
99.75
密度(15℃)
g/cm3
实测记录
1.038
TFOT后残留物
质量变化)
%
±0.8
0.015
残留针入度比(25℃)
%
≥57
82
残留延度(5℃)
cm
≥8
21
⑥改性加工后试验检测结果:
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- 关 键 词:
- ATB30 下面 施工 方案