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1、公路路面瀝青穩定碎石基層施工工藝工法第四工程戴書軍1前言1.1工藝工法概況由于目前交通量迅速增長，車輛大型化、超載等現象十分普遍。許多高速公 路建成不久路面就發生了各種病害破壞，難以適應現代交通運輸的要求。由于瀝 青穩定碎石基層不僅具有足夠的強度和剛度、良好的應力擴散能力、較強的裂縫 自愈能力，還能保證與瀝青混凝土面層的層間連續、降低瀝青層內部的剪應力和 彎拉應力，表現出施工速度快、維修養護費用低、設計使用年限長等優點。因此, 近年來我國開始推廣以瀝青穩定碎石基層為代表的柔性基層工藝。1. 2工藝原理瀝青穩定碎石基層的基本原理是保證瀝青混合料中具有足夠的粗集料，使之 具有很好的高溫力學性能，按2、其設計的空隙率大小可分為3種：開式（排水式基 層，設計空隙率在15%以上）、半開式（設計空隙率在8%15%以上）、密實式（設 計空隙率在3%8%）。瀝青穩定碎石基層作為基層與面層之間的一過渡性結構層，具有延緩基層裂 縫的開展及提高抗車撤能力的作用。對半剛性路面普遍存在的反射裂縫，導致路 面抗車撤能力缺乏和耐久性差，從而影響瀝青混凝土路面的使用壽命這一現象具 有很好的抑制作用。級配組成屬骨架密實結構，其抗車轍、抗開裂、水穩定性均 較好。2工藝工法特點2.1瀝青穩定碎石的高溫性能較好，水穩定性良好，車轍試驗動穩定度較高。2.2可以增強路面結構的排水能力，減少瀝青層的溫度收縮裂縫和防止反射 裂縫的發3、生，從而改善路面使用性能，提高路面使用壽命。2.3成套大型機械施工，對施工組織和管理要求高，循環往復式作業，施工 速度快，生產效率高，質量有保證。3適用范圍適用于高等級公路瀝青路面柔性基層施工。4主要引用標準時鳴笛操作。10. 2.6機械設備夜間作業須有充足的照明，夜間施工照明設備要良好。10. 2.7在交通干擾較大的地段設立醒目的交通標志并設專人指揮管理，嚴防 交通事故發生。10. 2.8瀝青混合料拌和場應經常檢查導熱油，防止泄露進瀝青罐中發生火 災，拌合場內應采取有效的防火、防爆、防毒措施，場內嚴禁煙火，應設置防火 警示牌，配備充足的消防器材。10. 2.9瀝青拌和廠應具備防火設施，配制和4、使用液體石油瀝青的全過程嚴禁 煙火。瀝青混合料拌和場的燃油罐和加油站應與導熱油熱載體爐有足夠的平安距 離，防止發生火災。10. 2. 10使用煤瀝青時應采取措施防止工作人員吸入煤瀝青或防止皮膚直接 接觸煤瀝青造成身體傷害。參加瀝青路面施工人員應穿戴好勞動保護用品，防止 燙傷，夏季高溫施工環境，應采取防暑降溫措施。11環境保護措施11.1施工現場設置清晰、齊全的標志、標牌，施工機械作業現場設有專人指 揮，施工現場、施工便道路容路貌整潔有序。11.2各種地材分倉存放，并設置防雨棚，礦粉等粉粒狀材料采取覆蓋措施， 防止污染環境。11.3加強施工現場材料的運輸管理，嚴防運輸過程中出現漏、灑現象，作業 5、現場保持清潔整齊，完善平安防護設施，施工道路應及時維修確保道路平整、暢 通，并及時灑水以減少揚塵。11.4使用機械設備的工藝操作，盡量減少噪聲污染，施工場地的噪聲應符合 有關規定。11.5加強對施工燃料、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾的控制和治理。 對混合料拌合站產生的廢棄物集中存放，集中處置，減少對環境的污染。11.6瀝青拌合廠選址應遠離村鎮等人員密集區，防止噪音及有害物質影響當 地村民生產生活。12應用實例12. 1工程簡介及施工情況12. 1. 1濟荷高速公路第6合同段起訖樁號為K41 + 640K52 + 080,全長 10. 44kmo為雙向六車道高速公路，路基寬度33. 5m。6、設計瀝青穩定碎石基層470630 m2o工程于2005年12月交工。12. 1.2京福高速公路三明段SR2標段位于三明市境內，全長29.144公里，設 計為雙向四車道瀝青混凝土路面高速公路。瀝青穩定碎石路面基層422700 m2，項 目于2003年9月開工，2004年9月竣工。12. 2工程結果評價通過在施工過程中改進施工工藝，嚴格控制瀝青穩定碎石攤鋪厚度及平整度, 加大試驗檢測力度，既滿足了規范和設計要求，又確保了工程質量。得到了業主 和監理的高度贊揚。瀝青穩定碎石基層的應用改善了我國新建公路瀝青路面早期破壞的現狀，降 低了維修頻率及費用，提高了路面使用年限，在高等級公路路面基層中的推廣應 7、用具有很好的經濟效益和社會效益。圖2 攤鋪施工作業圖2 攤鋪施工作業圖3壓實施工作業公路路面基層施工技術規范JTJ 034；公路工程質量檢驗評定標準JTG F80；公路瀝青路面施工技術規范JTG F40；公路路基路面現場測試規程JTJ 059；公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程JTJ 052o5施工方法瀝青穩定碎石基層是將碎石、石屑、礦粉等礦料及瀝青按照配合比試驗確定 的生產配合比，經可烘干、篩分的全自動間歇式瀝青混合料攪拌機拌和、大噸位 自卸汽車運輸至施工現場，在規定的溫度內用瀝青混凝土攤鋪機攤鋪整平、雙光 輪振動壓路機、膠輪壓路機等設備組合碾壓到達設計的壓實度而形成的路面基層 與面層之間的過8、渡性結構層。6工藝流程及操作要點6. 1施工工藝流程瀝青穩定碎石基層施工工藝流程見圖lo圖1瀝青穩定碎石基層施工工藝流程圖6. 2施工操作要點6. 2. 1施工準備（1）瀝青混合料拌和站的設置需要根據工程規模及地理位置綜合考慮場址、 水、電、道路、材料供應、環境保護等各項要求選擇布置。建設完經過標定后方 可投入使用。（2）現場技術人員必須對拌和站、壓路機、攤鋪機、運輸車輛等操作人員進 行培訓、技術平安交底，做到熟練掌握瀝青混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓、 協調等各個環節的技術要求。（3）對下承層的高程，平整度、寬度、彎沉等指標要嚴格檢查，特別是高程 的檢測要尤其重視，防止用上層來找補下層的現象9、發生。（4）混合料攤鋪前要對下承層進行徹底清掃、沖洗，清除外表污染，特別是 砂漿、機油等污染。配合比設計瀝青穩定碎石配合比設計應通過目標配合比設計、生產配合比設計及生產配 合比驗證三個階段，確定穩定碎石混合料的材料品種及配合比、礦料級配、最正確 瀝青用量。配合比的試驗方法必須遵照現行試驗規程的方法執行。目標配合比設計階段：用工程實際擬使用的材料按公路瀝青路面施工技術 規范（JTG F40）中的方法，優選礦料級配、確定最正確瀝青用量，符合配合比設 計技術標準和配合比設計檢驗要求，以此作為目標配合比，供拌和機確定各冷料 倉的供料比例、進料速度及試拌使用。生產配合比設計階段：對二次篩分后的各熱料倉分10、別取樣進行篩分試驗，以 確定各熱料倉的材料比例，同時根據各冷料的含水率反復調整冷倉進料比例以達 到供料均衡，并取目標配合比設計的最正確瀝青用量和其0.3%等條件，進行馬歇 爾試驗和試拌，通過室內試驗及從拌和機取樣試驗綜合確定生產配合比的最正確瀝 青用量，確定的最正確瀝青用量與目標配合比設計的結果的差值不宜大于土0.2%。生產配合比驗證階段。拌和機按生產配合比結果進行試拌、鋪筑試驗段，并 取樣進行馬歇爾試驗，同時從路上鉆取芯樣觀察空隙率的大小，由此確定生產用 的標準配合比。經設計確定的標準配合比在施工過程中不得隨意變更。但生產過程中應加強 跟蹤檢測，嚴格控制進場材料的質量，如遇材料發生變化并經檢11、測瀝青混合料的 礦料級配、馬歇爾技術指標不符要求時，應及時調整配合比，使瀝青混合料的質 量符合要求并保持相對穩定，必要時重新進行配合比設計。6. 2. 3鋪筑試驗段施工前必須進行試驗段的施工，其目的是提高基層施工的預見性，以指導全面 施工。通過試驗段施工總結需確定的主要指標：(1) 確定合理的施工機械、機械數量及組合方式。(2) 通過試拌確定拌和機的操作方式，驗證瀝青混合料的配合比設計和技術 性質，決定正式生產用的礦料配合比和油石比。(3) 確定混合料的松鋪系數和施工縫的處理方法。(4) 確定攤鋪溫度、速度、寬度、自動找平方式等操作工藝；壓路機的壓實 順序、碾壓溫度、速度及遍數等壓實工藝參數。12、(5) 全面檢查材料及施工質量是否符合要求。(6) 驗證施工組織及管理體系、人員、通訊聯絡及指揮方式。6. 2.4混合料拌和采用間歇式拌和機，拌和時間以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝 青結合料為度，并經試拌確定。拌和時嚴格控制混合料的溫度和拌和時間。拌和 好的混合料不得有花白料、超溫料，對于每車料的出場溫度要有專人檢測記錄。 當瀝青混合料超過195C的應立即廢棄。當無特殊要求時，混合料的拌和溫度應符 合表1的規定。表1瀝青穩定碎石基層混合料各個階段要求溫度(C)混合料的運輸瀝青加熱溫度150170礦料加熱溫度170185混合料出廠溫度150165混合料運輸到現場溫度不低于150攤鋪溫度13、正常施工140145低溫施工145150初壓溫度正常施工135145低溫施工145-155復壓溫度正常施工130140低溫施工135145裝料前在運料車廂涂一層防粘劑，運輸途中車必須覆蓋帆布或防雨布，溫度 低時應加蓋雙層保溫布。從拌和機向運料車上放料時，應每卸一斗混合料挪動一 下汽車位置，以減少粗集料的離析現象。攤鋪過程中運料車應停在攤鋪機前10 30cm處，不得撞擊攤鋪機，卸料過程中運料車掛空檔，靠攤鋪機推動前進。混合 料運輸車的運量較攤鋪速度有所富余，施工過程中攤鋪機前方應有不少于5輛運 料車等候卸車。混合料的攤鋪采用兩臺或以上攤鋪機聯合攤鋪，一臺攤鋪機的鋪筑寬度不宜超過6m7. 5m, 14、前一臺攤鋪機靠中央分隔帶一側攤鋪，一側傳感器搭在鋼絞線上，另一側用浮動 基準梁，后一臺攤鋪機一側傳感器搭在鋼絞線上，另一側用滑靴，兩臺攤鋪機相 距一般為1020m,橫向搭接寬度應有510cm,把滑靴放在前一臺攤鋪機鋪出的 基準面上，調整好橫坡，進行攤鋪。推鋪過程中，攤鋪機速度保持24m/min的 范圍內均勻行駛，在鋪筑過程中，攤鋪機螺旋送料器應不停頓的轉動，兩側保持 有不少于送料器高度2/3的混合料，并保證在全寬斷面上不離析。施工時，兩構 造物間盡量一次攤鋪碾壓成型，以減少橫縫。混合料的壓實及成型壓實分為初壓、復壓和終壓三碾壓步驟，壓路機均勻行駛，速度符合規范要 求。碾壓時由低向高即由路外側向15、內側進行，超高段由曲線內側向外側進行，碾 壓方向與路線方向平行，并沿同一輪跡返回，每次錯軸重疊1/31/2輪寬，壓路 機不能中途停留、轉向或制動。并不得停留在當天攤鋪的路面上或高于70C的已 經壓過的路面上。另外，終壓溫度不得低于90Co初壓：第一遍碾壓宜采用大噸位壓路機進行靜壓，再用雙鋼輪壓路機碾壓一 遍，驅動輪朝向攤鋪機，靜壓前進，振動返回，碾壓路線、方向不能突然改變， 往返轉折點應錯開成階梯形，鋼輪壓路機緊跟膠輪壓路機進行碾壓，要求鋼輪壓 路機與膠輪壓路機之間錯開兩輪。復壓：復壓緊跟初壓后進行，復壓段長度不宜大于6080m。復壓宜采用振動 壓路機高頻低振法，碾壓12遍，相鄰碾壓帶重疊1016、0200mm,使壓實度到達規 范要求。終壓：緊接在復壓后進行，使用雙鋼輪壓路機或關閉振動的振動壓路機靜壓 12遍，直至消除外表輪跡為止。各類型壓路機碾壓速度宜為：初壓23km/h,復壓35km/h,終壓36km/h。碾壓過程中有瀝青混合料黏輪現象時，可向碾壓輪灑少量水或洗衣粉水，嚴 禁噴灑柴油、機油、輪胎壓路機可涂抹植物油。壓路機不得在未碾壓完或剛碾壓完的路面上緊急制動、調頭、轉彎，嚴禁在 未壓完的瀝青混合料層上停機。6. 2. 8接縫處理瀝青路面的施工必須接縫緊密、連接平順，不得產生明顯的接縫離析。上下 層的縱縫應錯開150mm以上。相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應錯位Im以上。接 縫施工應用17、3m直尺檢查，確保平整度符合要求。攤鋪時采用梯隊作業的縱縫應采用熱接縫，將已鋪局部留下100200mm寬暫 不碾壓，作為后續局部的基準面，然后作跨縫碾壓以消除縫跡。當半幅施工或因特殊原因而產生縱向冷接縫時，宜加設擋板或加設切刀切齊, 也可在混合料尚未完全冷卻前用鎬刨除邊緣留下毛茬的方式，但不宜在冷卻后采 用切割機作縱向切縫。加鋪另半幅前應涂灑少量瀝青，重疊在已鋪層上50100mm, 再鏟走鋪在前半幅上面的混合料，碾壓時由邊向中碾壓留下100150mm,再跨縫 擠緊壓實。橫縫與鋪筑方向垂直，形成一條碾壓密實的邊緣，下次攤鋪前，在上次末端 涂補適量粘層瀝青，在碾壓橫縫時先縱向后橫向碾壓，將壓路機位18、于已壓實的面 層上，錯過新鋪層15cm,然后每壓一遍向新鋪層推進15-20cm,以推進到壓路機輪 寬度的1/3處為止，改為正常碾壓。天氣對施工的影響進入冬季，應盡量防止瀝青混凝土路面穩定碎石基層的施工。特別是氣溫低 于5C時，不宜攤鋪碾壓熱拌瀝青穩定碎石混合料。風、雪、雨天氣不允許進行熱 拌瀝青混合料路面施工。晴天低溫時，確需施工必須采取以下措施：(1) 運料車必須采用覆蓋保溫措施，現場攤鋪采用高密實度攤鋪機。(2) 加強施工現場的測溫工作，做好測溫記錄。(3) 縮短攤鋪時間，隨攤隨壓，做好施工接縫處理。(4) 適當提高開始碾壓的溫度，只要不出現推移，要及早碾壓。為到達較高 的壓實度，壓路機要19、緊跟攤鋪機，初壓一定碾壓到攤鋪機后。6.2. 10質量檢查與驗收施工過程中及施工完成的路段按照公路瀝青路面施工技術規范(JTG F40) 中的工程和頻率進行檢查驗收，具體見表2。表2瀝青穩定碎石基層混合料施工質量控制標淮工程檢查頻度及單點檢驗評價方法質量要求或允許偏差試驗方法高速、一級公路其他等級公路外觀隨時外表平整密實，不得有明顯輪跡、裂縫、 推擠、油包等缺陷，且無明顯離析目測接縫隨時緊密平整、順直、無跳車，目測逐條縫檢測評定3 mm5mmT 0931施工溫度攤鋪溫度逐車檢測評定符合規范規定T 0981碾壓溫度隨時符合規范規定插入式溫度計實測厚度每一層次隨時，厚度50mm以下 厚度50mm以20、上設計值的5%設計值的8%設計值的8% 設計值的10%插入法量測松鋪厚 度及壓實厚度總厚度每2000m2-點單點評定設計值的-5%設計值的-8%T 0912壓實度每2000m2檢查1組逐個 試件評定并計算平均值實驗室標準密度的97%最大理論密度的93%試驗段密度的99%T 0924、 T 0922 規范附錄E平整度基層連續測定2. 4mm3. 5mmT 0932寬度有側石檢測每個斷面20mm20mmT 0911無側石檢測每個斷面不小于設計寬度不小于設計寬度縱斷面高程檢測每個斷面土 10mm土 15mmT 0911橫坡度檢測每個斷面0.3%0.5%T 0911滲水系數每1km不少于5點，每 點321、處取平均值300mL/minT 0971勞動力組織瀝青穩定碎石基層施工所需的勞動力見表3,具體可根據工程規模等情況進行 調整，以滿足施工略有富余為原那么。表3每班主要施工人員配備表序號職務或工種人數備注1施工負責人1指揮協調2輔助施工人員12拌和站及攤鋪現場3試驗、技術人員4現場試驗、檢查4攤鋪機4操作手5測量班4施工測量6拌和班6拌和站設備操作7運輸班19混合料運輸8機械班8裝載機等駕駛9人員合計58人8主要機具設備瀝青穩定碎石基層施工主要施工機具設備見表4,具體數量和機械型號等根據 工程規模、特點等進行調整配備。表4主要機械設備序號機械設備名稱規格單位數量備注1瀝青碎石拌合樓300t/h座22、12運輸車輛25t臺15根據運距等可調3攤鋪機7. 5m臺2帶自動找平4瀝青存儲罐30t個10根據工程量調整5雙光輪振動壓路機12t26雙光輪振動壓路機17tZa27膠輪壓路機26t28裝載機ZL-50臺39小型發電機50KW臺1備用9質量控制9. 1容易出現的質量問題1. 1混合料配合比的設計和生產控制。厚度、平整度、壓實度不滿足設計要求。9. 1. 3混合料拌和均勻性差，溫度控制不滿足規范要求。9. 1.4運輸及攤鋪過程中混合料離析。9. 2質量保證措施瀝青混合料的質量和級配必須符合規范要求。嚴格控制瀝青用量和各 項礦粉的加熱溫度，瀝青材料和各種礦粉指標符合規范要求。攤鋪厚度、平整度必須滿23、足規范要求，無離析現象，各個階段的溫度 控制合理，混合料碾壓壓密度。壓實效果的檢驗采取壓實度和空隙率雙重指標進 行控制。9. 3.3根據所鋪厚度調節好燙平板的離地高度，同時在攤鋪機上配置自動進 料控制器，能適當調節到燙平板前方保持厚度均勻的瀝青混合料。因瀝青穩定碎石基層一般厚度較大，要適當增大攤鋪機的夯錘振實系 數，控制在45比擬合適，使初始密度增大，減少攤鋪后混合料熱量的急劇散失, 能有效地提高壓實度。9. 2. 5為了獲得高標準的平整度，攤鋪機應連續、穩定地運行；混合料的運輸, 選用大噸位混合料運輸車，有利于保證混合料的運輸質量，能有效防止混合料溫 降和離析現象。混合料均勻性要隨時進行檢查24、，如果出現花白石子，原因有以下的一 種或幾種；攪拌時間不夠；細顆粒礦粉比例增大、特別是加入礦粉增多。瀝青用 量不夠；礦粉或瀝青加熱溫度不夠等。如果混合料顏色枯黃灰暗，原因有：拌和 溫度過高；瀝青用量不夠，礦粉含量過多，石料不干等。9. 2.7減少溫度離析的影響：混合料在高溫下具有和易性好、易于碾壓密實 的特點，防止溫度降低帶來混合料的離析、碾壓不密實的缺陷，因此從混合料的 運輸、卸料等各個過程各要盡量縮短時間，減少混合料熱量的損失。在裝料的過程中，要求嚴格采取按照前、后、中順序來回移動裝料。減少攤鋪機收料斗的收料頻率：頻繁地收料導致料斗兩側的大粒徑混 合料頻率地分布在路面中，容易產生大面積的離25、析現象，在卸料過程中邊前進、 邊收斗，這樣可以保證粗細混合料均勻分布，而且可以有效地防止邊部混合料溫 度降低帶來的影響。9. 2. 10為消除成型路面上部的離析現象，存在粗顆粒多、細集料少的現象， 可在攤鋪機的前擋板下緣左右側全斷面焊接80100mm寬的鋼板，阻止大粒徑集 料往下滾落，確保混合料均勻地攤鋪于基層上。10平安措施10. 1平安風險分析拌和站及施工現場防火、防洪、用電等平安風險。10. 1. 2各種機械設備操作平安，車輛行駛交通平安。10. 1. 3瀝青拌和廠火災及生產人員身體健康風險。10. 1. 4夏季高溫施工防暑平安。10. 2平安保證措施10. 2.1施工現場按符合防火、防風、防雷、防洪、防觸電等平安規定及平安 施工要求進行布置，并完善布置各種平安標識。10. 2.2在雨季來臨前做好防汛準備，所有排水系統確保其暢通。重要物資、 機具要提前做好防汛安排，雨季期間，各隊堅持調度晝夜值班，并注意當地天氣 預報，確保施工不受或少受影響。10. 2.3各種機電設備、線路由專人負責管理，定期檢查維修。所有施工設備和機具在使用時均必須由專職人員負責檢查，并進行必 要的試驗和維修保養，確保狀況良好。嚴禁帶病使用，嚴禁酒后作業。9. 2. 5嚴禁在行走機械的前后方休息，行走前必須檢查周圍情況確認無障礙