大粒径透水性沥青混合料

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⼤粒径透⽔性沥青混合料
1、绪论
⼤粒径透⽔性沥青混合料(L arge S tone P orous asphalt M ixes,以下简称LSPM)是指混合料最⼤公称粒径⼤于26.5mm,具有⼀定空隙率能够将⽔分⾃由排出路⾯结构的沥青混合料,LSPM通常⽤作路⾯结构中的基层。

这种混合料的提出是来⾃美国⼀些州的经验,美国中西部的⼀些州对应⽤了三⼗多年以上⽽运营状况相对良好的⼀些典型路⾯进⾏了相关的调查,发现许多成功的路⾯其基层采⽤的是较⼤粒径的单粒径嵌挤型沥青混合料如灌⼊式沥青基层。

因此提出以单粒径形成嵌挤为条件进⾏混合料的设计,从⽽形成开级配⼤粒径透⽔性沥青混合料(LSPM)。

美国NCHRP联合攻关项⽬对⼤粒径沥青混合料也进⾏了相关研究,最终得到了研究报告NCHRP Report 386,但是研究报告主要是针对于⼤量实体⼯程的调查⽽且偏重于密级配⼤粒径沥青混合料,⽽且NCHRP Report 386对LSPM材料与结构设计并没有进⾏系统的研究。

我们在国外研究的基础上从2001年开始进⾏了⼤量的研究和应⽤,并对其级配与各项技术指标进⾏研究,使其更符合我国具体实际情况,根据研究结果与使⽤状况提出了本设计与施⼯指南,更好地指导⼯程实践。

LSPM的设计采⽤了新的理念,从级配设计⾓度考虑,LSPM应当是⼀种新型的沥青混合料,通常由较⼤粒径(25mm-
62mm)的单粒径集料形成⾻架由⼀定量的细集料形成填充⽽组成的⾻架型沥青混合料。

LSPM设计为半开级配或者开级配。

由于LSPM有着良好的排⽔效果,通常为半开级配(空隙率为13-18%)。

它不同于⼀般的沥青处治碎⽯混合料(ATPB)基层,也不同于密级配沥青稳定碎⽯混合料(ATB)。

沥青处治碎⽯(ATPB) 粗集料形成了⾻架嵌挤,其基本上没有细集料填充,因此空隙率很⼤,⼀般⼤于18%,具有⾮常好的透⽔效果,但由于没有细集料填充空隙率过⼤其模量较低⽽且耐久性较差。

密级配沥青稳定碎⽯混合料(ATB)也具有良好的⾻架结构,空隙率⼀般在3-6%,因此其不具有排⽔性能。

LSPM级配经过严格设计,其形成了单⼀粒径⾻架嵌挤,并且采⽤少量细集料进⾏填充,提⾼混合料模量与耐久性,在满⾜排⽔要求的前提下降低混合料的空隙率,其空隙率⼀般为13-18%,因此其既具有良好的排⽔性能⼜具较⾼模量与耐久性。

研究和应⽤表明LSPM具有以下优点:
(1)级配良好的LSPM可以抵抗较⼤的塑性和剪切变形,承受重载交通的作⽤,具有较好的抗车辙能⼒,提⾼了沥青路⾯的⾼温稳定性;特别是对于低速、重车路段,需
要的持荷时间较长时,设计良好的LSPM与传统的沥青混凝⼟相⽐,显⽰出⼗分明显的抗永久变形能⼒;
(2)LSPM有着良好的排⽔功能,可以兼有路⾯排⽔层的功能。

(3)由于LSPM有着较⼤的粒径和较⼤的空隙,它可以有效地减少反射裂缝。

(4)⼤粒径集料的增多和矿粉⽤量的减少,减少⽐表⾯积,减少了沥青总⽤量,从⽽降低⼯程造价。

(5)与通常的半刚性基层相⽐,提⾼了⼯程施⼯速度,减少了设备投⼊。

(6)在⼤修改建⼯程中,可⼤⼤缩短封闭交通时间,社会经济效益显著。

2、LSPM性能
2.1 ⾼温稳定性
LSPM为单⼀粒径⾻架嵌挤型混合料,9.5mm以上粗集料⽐例在70%左右,形成了完整的⾻架嵌挤,因此具有良好的⾼温稳定性,研究表明设计更合理的LSPM是解决重载交通下⾼温车辙问题最经济有效的途径之⼀。

评价混合料⾼温稳定性的试验⽅法有多种,通常我们采⽤的⽅法是动稳定度试验,即车辙试验。

沥青混合料车辙试验是试件在规定温度及荷载条件下,测定试验轮往返⾏⾛所形成的车辙变形速率,以变形稳定期内每产⽣1mm变形的⾏⾛次数即动稳定度表⽰。

车辙试验最⼤的特点是能够充分模拟沥青路⾯上车轮⾏驶的实际情况,在⽤于试验研究时,还可以改变温度、荷载、试件尺⼨、成型条件等因素,以较好的模拟路⾯的实际情况。

由于LSPM粒径较⼤,⼀般情况下最⼤粒径可达到37.5mm,因此传统的5cm车辙试件厚度已不适⽤。

对于LSPM应有最⼩压实厚度,当车辙试件厚度⼩于该厚度时粗集料之间不能形成良好的⾻架结构,集料之间不能互相嵌挤,此时的试验数据不能反映真实情况。

根据混合料压实厚度应为最⼤公称粒径的3
4倍原则,通过⼤量的试验验证,表明
~
对于LSPM车辙试验最⼩应采⽤8cm厚度,试验温度采⽤现⾏规范中规定的60℃。

2.2 ⽔稳定性
沥青混合料在浸⽔条件下,由于沥青与矿料的粘附⼒降低,表现为混合料的整体⼒学强度降低。

尤其对于LSPM,由于孔隙较⼤,沥青⽤量少,矿料之间的接触点⽐普通沥青混合料少,更应该考虑⽔稳定性。

为了更好的保证混合料的⽔稳定性,对于
LSPM的胶结料宜采⽤较⾼粘度的改性沥青(如MAC、SBS改性沥青),能够形成较厚的沥青膜,可使沥青膜的厚度⼤于
12µm。

⼤量试验研究表明,LSPM具有良好的⽔稳定性。

⽬前各国研究⽔稳定性的⽅法各不相同,并没有统⼀的标准,我国通常采⽤的试验⽅法是残留稳定度与冻融劈裂强度⽐。

对于LSPM结构由于其颗粒间的接触点明显减少,
结构密实度较低,因此其马歇尔稳定度较低,甚⾄不容易测出,劈裂强度也明显低于密实结构的沥青混合料。

⽬前,针对⼤马歇尔试件的试验⽅法还不完善,难以保证试验的准确性,因此,对于LSPM的⽔稳定性主要从保证沥青膜厚度即沥青含量来进⾏检验与控制。

2.3 疲劳性能
沥青路⾯的疲劳开裂也是沥青路⾯最主要的破坏模式之⼀,因⽽沥青混合料的疲劳性能⼀直受到研究⼈员的⼴泛关注。

沥青路⾯使⽤期间,经受车轮荷载的反复作⽤,其应⼒或应变长期处于交迭变化状态,致使路⾯结构强度逐渐下降。

当荷载重复作⽤超过⼀定的次数以后,在荷载作⽤下路⾯内产⽣的应⼒就会超过路⾯结构强度下降后的结构抗⼒,在路⾯处治层底部产⽣疲劳开裂,在荷载继续作⽤下,裂缝扩展⾄路表⾯形成疲劳裂缝。

LSPM为嵌挤型混合料,粗集料⽐例很⼤、沥青⽤量较低、空隙率较⼤,因此其疲劳性能要较密级配、密实型沥青混合料低,但与密级配沥青稳定碎⽯基层(ATB)疲劳性能相当。

经验算LSPM层出现较⼤拉应⼒时,可采⽤以下两种⽅法改善结构抗疲劳性能:(1)精⼼进⾏路⾯结构组合设计,让LSPM层处于受压区域,基本上不出现拉应⼒;
(2)在LSPM层下增设细粒式沥青混合料抗疲劳层。

2.4 渗透性能
LSPM的主要功能之⼀是能迅速将渗⼊路⾯中的⽔迅速排出,因此,渗透性能是评价透⽔性沥青混合料最为关键的指标之⼀。

透⽔性能常⽤渗透系数表⽰,但⽬前我国尚没有标准试验⽅法测定透⽔性沥青混合料的渗透系数。

根据课题研究对于LSPM当空隙率达到13%时,混合料的渗透系数发⽣突变,⽽空隙率达到18%以后渗透系数变化不明显,⼀般渗透系数为从0.01cm/s到1.0cm/s之间,此时能够满⾜混合料排⽔性能的要求,⽽对于密级配沥青混合料即使空隙率达到10%,其渗透系数的数量级⼀般为10-5,这也就是说混合料的渗透性能不仅与空隙率有关,更重要是与混合料的连通空隙有关。

正是基于上⾯的原因LSPM的设计空隙率可以定为13~18%,混合料渗透系数要求为⼤于0.01cm/s。

⽬前我国没有渗透系数的标准测试⽅法,混合料渗透系数的测试可以借鉴美国ASTM 标准,ASTM PS129-01规定了沥青混合料渗透系数的测试⽅法。

ASTM 标准为⽆侧向渗⽔仪,⽆侧向渗⽔仪的基本原理是让量筒⾥的⽔渗透饱⽔沥青混合料并记录达到预先设定⽔头落差位置的时间间隔,然后⽤达西定律计算沥青混合料的渗透系数,设备如图1。

图1 渗⽔仪⽰意图
其做法的主要步骤是⾸先将试件真空保⽔,然后放⼊试模中并充⽓防⽌⽔分从侧壁渗漏,在管中加⽔。

记录渗⽔量在上下刻度线之间的渗⽔时间,当渗⽔量较⼩时取30min 的渗⽔量。

渗透系数k 由式(1)计算:
k =
)2
1ln(h h At al (1)式中:
k —渗透系数,cm/s ,
a —量筒内径⾯积,cm 2
l —试件厚,cm
A —试件横截⾯积,cm 2
t —⽔头⾼计时刻度⾄低计时刻度花费时间,s
h1—时间t1⽔头⾼度,cm
h2—时间t1⽔头⾼度,cm
2.5 抵抗反射裂缝能⼒
由于作⽤于路⾯的实际荷载为运动荷载,总会经历对称加载和⾮对称加载过程,在交通荷载作⽤下导致基层或旧路⾯中的裂缝向沥青⾯层反射的主要原因裂缝尖端剪应⼒的奇异性。

⽆论是对称荷载还是⾮对称荷载作⽤,裂缝尖端的应⼒强度因⼦都将随
着加铺基层模量的增⼤⽽增⼤。

沥青混合料是⼀种温度敏感性材料,其模量随温度的变化⼗分明显,因此冬季出现反射裂缝的概率远⼤于夏季,⽽且当⽓温下降速度和幅度都很⼤时,加铺层中反射裂缝的发展也很迅速。

LSPM由于空隙率较⼤、沥青含量低,因此其模量也较低,⼀般在400~600MPa之间,远较密级配沥青混合料低。

根据断裂⼒学分析,混合料中没有孔隙或空隙⾮常⼩时⽆论是对称荷载还是⾮对称荷载作⽤,裂缝尖端应⼒状态都有很⼤的奇异性,当存在较⼤空隙时将极⼤的消减了裂缝尖端的应⼒集中,这就说明在裂缝扩展过程中,⼤空隙的存在能阻碍其进⼀步的发展。

根据以上分析,LSPM模量较低,⽽且空隙率较⼤,混合料中存在较⼤连通空隙,因此其具有较强的抵抗反射裂缝的能⼒。

综合以上对LSPM性能的分析,可以得到的性能优点:(1)LSPM由于粗集料形成了完整的⾻架嵌挤结构,具有较强的抵抗车辙变形能⼒;( 2)采⽤了较⾼粘度的改性沥青,沥青膜厚度较⼤,具有较⾼的⽔稳定性;(3)空隙率较⼤,渗⽔系数能够满⾜结构排⽔要求,能够将渗⼊路⾯的⽔分迅速排⽔结构以外;(4)由于其模量不是⾮常⾼,⽽且存在⼤量的连通空隙,具有很⾼的抵抗反射裂缝能⼒;
LSPM也具有⼀定的缺点,那就是其疲劳性能较密级配混合料较低,这需要通过良好的混合料设计与结构设计来改善抗疲劳性能。

3、混合料施⼯与质量控制
3.1 准备⼯作
3.1.1 LSPM应⽤于新建公路
3.1.1.1为了保证下层与LSPM的粘结以及密⽔性,应当对下层顶⾯进⾏处理,保证下层的清洁和平整度满⾜要求。

3.1.1.2同时为了保证层间粘结良好,应在下层撒布乳化沥青,具体撒布量根据下层结构形式参照现⾏《公路沥青路⾯施⼯技术规范》(JTJ F40-2004);
3.1.1.3为了保证LSPM渗透的⽔分不继续下渗⽽破坏下⾯结构层,在透层油之上还⽤采⽤单层沥青表处作为封层与密⽔层,具体做法为使⽤道路⽯油沥青90号或70号热沥青作为粘结料,采⽤专⽤的热沥青撒布机进⾏施⼯,沥青⽤量为1.3-1.5kg/m2,然后撒布5-10mm碎⽯。

在⽯屑洒布完以后采⽤胶轮压路机碾压,以使⽯屑嵌⼊沥青之中。

3.1.2 LSPM应⽤于旧路加铺
3.1.2.1当对沥青路⾯旧路加铺时,应当进⾏对原沥青路⾯表⾯出现的坑槽、松散、沉陷等严重破坏的部分进⾏挖补处理,挖补处采⽤密级配沥青混凝⼟回填压实。

3.1.2.2当对⽔泥路⾯进⾏补强时,⽔泥混凝⼟路⾯出现的严重破坏现象也必须进⾏相应的处理,裂缝严重出现⾯板破碎、板边板⾓破碎与坑洞现象应进⾏挖除,然后采⽤⽔泥混凝⼟或密级配沥青混凝⼟进⾏回填压实,对于板底脱空、唧泥与沉陷部分应采⽤压浆处理。

对原路⾯表⾯破损现象进⾏修补以后还需要进⾏承载⼒调查,路⾯结构承载能⼒的测定,可分为破损类和⽆破损类。

破损类主要从路⾯各结构层内钻取试样,试验确定其各项计算参数,通过同设计标准相⽐较,估算其结构承载能⼒。

⽆破损类测定通过路表的⽆破损弯沉测定,估算路⾯的结构承载能⼒。

对⽆破损检测可以采⽤FWD或现场回弹模量试验对承载⼒进⾏评价,对于承载⼒严重不⾜的地⽅(判定标准采⽤ET 值<120Mpa)进⾏处理,使其达到承载⼒标准。

同时,为了更准确的对旧路作出评价,还应进⾏少量破损检测,以与⽆破损检测结果进⾏⽐较分析。

3.1.2.3 LSPM还具有排⽔层的作⽤,LSPM中的⽔分是流通的,为了防⽌⽔份的继续下渗⽽破坏下⾯的结构层使其在旧路⾯以上排出,在对原路⾯修补与处理完成后需设置下封层。

下封层施⼯以前应当清扫⼲净,下封层的具体作法同上。

3.2 施⼯要求
3.2.1配合⽐组成设计
3.2.1.1⽬标配合⽐:
试验室从现场取料对各种⾻料进⾏筛分试验,该试验反复多次,以获得具有代表性原材料的级配组成。

根据原材料的级配组成进⾏试配,计算出混合料中各种⾻料的⽤量⽐例,配成符合《规范》要求的矿料级配,然后遵照试验规程和模拟⽣产实际情况,进⾏马歇尔试验,确定最佳沥青⽤量,确定出⽬标配合⽐如下:19~31.5mm:9.5~19mm:4.75~9.5mm:0~2.36mm:⽣⽯灰粉=40:33:15:11:1 。

最佳油⽯⽐:3.2%。

通过⽬标配合⽐调整各冷料仓向拌和机的供料⽐例、上料速度,供拌和站试拌使⽤。

3.2.1.2⽣产配合⽐:
对进⼊拌和机冷、热料仓的各种材料,取样进⾏筛分、试验,随时调整进料⽐例,使⽤于拌和⽣产的各种材料满⾜⽬标配⽐的要求;确定出各热料仓的⽤料⽐例,供拌和⽣产时使⽤,同时反复调整冷料仓进料⽐例,以达到供料平衡,并按⽬标配⽐的最佳油⽯⽐及±0.3%等三个油⽯⽐分别进⾏马歇尔试验,确定⽣产配合⽐,根据⽣产配合⽐确定最佳油⽯⽐,进⾏试拌试铺,进⾏⽣产配合⽐验证。

3.2.2 拌合站料⼚要求
料堆应有硬化的倾斜铺⾯,并且有⾜够的排⽔系统以帮助从料堆中排⽔.装载机驾驶员应从有太阳的倾斜⾯对上取料,并避免使⽤料堆底部的集料。

避免不同类型的集料混放。

并避免细集料过湿,影响从料⽃中⾃由下落。

粗集料应避免使⽤刚刚破碎的新鲜集料,新集料应放置⼀周以上才能使⽤,以防⽌沥青混合料的剥离发⽣。

3.2.2.1粗集料
粗集料采⽤19-31.5mm、9.5-19mm、4.75-9.5mm、0~2.36碎⽯。

粗集料清洁、⼲燥、⽆风化、⽆杂质。

各项技术指标检测结果符合规范要求。

3.2.2.2细集料
细集料采⽤0~2.36mm⽯屑。

坚硬、洁净、⼲燥、⽆风化、⽆杂质并有适当级配,经检测其各项指标符合规范要求。

3.2.2.3矿粉
采⽤⽯灰岩磨细矿粉。

⼲燥、清洁,不含有其它杂质和团粒。

各项技术指标检测符合规范要求。

3.2.2.4消⽯灰
抗剥落采⽤⽣⽯灰,经检测达到⼆级灰标准。

3.2.2.5沥青
沥青采⽤MAC-70#改性沥青,进场沥青每车都进⾏取样和试验,随即要对各项技术指标进⾏全⾯检测,以后每车对针⼊度、软化点、延度进⾏检验,其它各项技术指标应满⾜规范中对道路⽯油沥青的要求。

每次检验的沥青留存备检。

沥青使⽤期间,在罐或贮油池中的贮存温度不宜低于130℃,并不得⾼于170℃。

检测结果符合规范要求。

3.2.3 混合料的拌合
混合料的拌和、摊铺、压实能⼒必须相匹配。

为保证LSPM的连续施⼯,沥青混合料拌和机⽣产量不能⼩于240吨/⼩时。

拌和过程为全部电⼦⾃动化计量,拌合机必须配备计算机进⾏逐盘打印且具有⼆级除尘装置,⼆级除尘以后的回收粉不允许采⽤。

混合料在⽣产以前必须对⽣产配合⽐进⾏严格调试,根据⽬标确定的配合⽐⾸先应进⾏热料仓振动筛的设置,然后进⾏热料仓筛分调试⽣产初试级配,根据抽提筛分结果确定采⽤⽣产级配,最后在确定最佳沥青⽤量。

因为LSPM矿料中细颗粒成分较少,在⼲燥筒中容易过热,拌合时会促使沥青⽼化,故应对拌合温度进⾏严格控制。

LSPM与传统沥青混合料存在较⼤的差异,这种差异可以体现在施⼯的每⼀个环节。

混合料当采⽤MAC-70#改性沥青时,沥青采⽤导热油加热,加热温度在加热温度控制在185~190℃范围内,矿料加热温度控制在190~200℃,拌和站混合料出⼚温度控制在180~190℃之间,运输到施⼯现场温度不低于175℃。

当沥青混合料出⼚温度超过195℃,混合料予以废除。

严格控制各阶段的材料温度,绝不允许有花料或超温料现象发⽣。

在正式试拌之前,先拌⼀锅⼲料,取样筛分,检查级配,⽆误后喷洒沥青进⾏湿拌,并取样做马歇尔抽提试验,检验沥青⽤量。

按照经验,⼲拌时间为10秒,湿拌时间为35秒,具体拌和时间根据试拌确定。

混合料在拌和过程中要随时进⾏检测,并及时调整,必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料,并以沥青混合料均匀为度。

拌和好的混合料均匀⼀致,⽆花⽩料、冒青烟,⽆结团或严重的粗细料离析现象,不符合要求时不能使⽤,并应及时调整。

LSPM最⼤粒径⽐较⼤、粗集料多⽽且沥青⽤量⼩,为此必须延长拌和时间,根据课题研究过程中试验路铺筑经验拌和时间⼀般⾄少为45s以提⾼混合料的均匀性
在施⼯开始及施⼯中间各取⼀组混合料做马歇尔试验和抽提筛分试验,检验油⽯⽐、矿料级配和沥青混凝⼟的物理⼒学性质。

在拌和过程中应注意的问题:
A 现场施⼯员检查各种材料的数量,堆放和运输距离能否满⾜施⼯需要,必要时要
及时调整。

B 拌和机、装载机等机械操作⼿对机械进⾏保养,加油、加⽔、打黄油,避免施⼯中机械设备出现缺油、缺⽔、机械故障等现象。

C 拌和机的调试,在拌和前要空机试运转3~5分钟,检查各部分运⾏是否良好。

拌和过程中装载机及时向各储料仓依次加料,防⽌缺料现象发⽣。

D 保障措施
①机械设备的保障。

机械设备定期进⾏保养,每天开机前按操作规程例⾏检查,发现问题及时解决。

②材料保障。

试验室对原材料实⾏动态监控,按规定频率抽检,发现不合格材料及时通知物资部,并对处理结果进⾏监督。

③安全保证。

拌和场配有专职安全员,全过程对拌和场⽤电、机械设备例⾏检查,发现问题⽴即处理,并上报项⽬部有关部门
做出相应制度加以控制,杜绝事故发⽣。

3.3 施⼯⼯艺
3.3.1 运输与摊铺
3.3.1.1运输的准备⼯作
①在施⼯之前,检查汽车各部位完好情况,加油、加⽔。

②运输队长及时同前场施⼯负责⼈联系卸料地点,安排运输车辆的数量、⾏车顺序、⾏车路线。

③安排专⼈逐车检查车辆的清洁状况,装料前车箱底板及侧板清洗⼲净,为了防⽌混合料中的细料粘结在料车底部或周壁并积聚,最后倒⼊摊铺机⽽在路⾯形成油斑,料车在每天装料前应适当涂抹油隔离剂。

同时在摊铺过程中也应当注意细料的积聚并清除。

3.3.1.2装料
①车辆按顺序依次排队,等待装料。

当听到控制室发出的响铃后⽅可驶⼊卸料⽃下。

②驾驶员将空车开到料⽃下停放,为了减⼩混合料的离析,运输过程中应尽量避免急刹车,以减少混合料的离析。

由于混合料的特殊性容易离析,所以要从开始就注意避免离析的发⽣,在往运输车装料时要求料车做到前后移动分多堆装车;
分三次装料,先装车厢前部,然后汽车应向前移动⼀下,装车厢后部,最后汽车向后倒⼀下装车的中部。

每装⼀⽃混合料以后,保持装料⾼度⼤致相同。

③料装完后,接到控制室发出的发车响铃后⽅可驶出。

④为了防⽌沥青混和料在运输过程中温度散失以及灰尘污染,沥青混合料装满车后⽴即覆盖篷布进⾏保温。

⑤采⽤⽔银温度计检测沥青混合料的出⼚温度,每台运料卡车侧⾯中部设专⽤检测孔,测量温度时插⼊深度要⼤于150mm,测量时间在5分钟以上。

LSPM的设计厚度⼀般情况下最⼩为8cm,按照以往传统密级配混合料的施⼯经验是不可以⼀次性摊铺的。

但是根据相关研究混合料铺筑厚度⾄少为最⼤公称尺⼨的3倍,LSM—25其最⼤公称尺⼨为26.5mm,这样最⼩铺筑厚度应为79.5mm,根据研究如果采⽤两层摊铺在铺第⼆层是会对第⼀层造成很⼤的破坏;另外由于LSPM的设计级配为⾻架空隙结构,同时也为了避免更多的粗⾻料破碎和混合料的严重离析,所以应采取⼀次摊铺。

摊铺厚度的增⼤,必须对摊铺机做调整,混合料的摊铺应保持合理的速度,根据拌和站的拌和能⼒进⾏合理调整⼀般不得⼤于2m/min,做到缓慢、均匀、不间断的摊铺。

摊铺机应调整到最佳⼯作状态,调整好螺旋布料器两端的⾃动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。

布料器中料的位置应以略⾼于螺旋布料器2/3为度,同时螺旋布料器的转速不宜太快,避免摊铺层出现离析现象。

要注意摊铺机料⽃的操作⽅法,减⼩粗细集料的离析,摊铺机料⽃应在刮板尚未露出约有10cm的热料时收拢,基本上是在运输车刚退出时进⾏,⽽且应该做到在料⽃两翼刚复位时下⼀辆料车开始卸料,做到连续供料避免粗集料集中。

运输车应当在摊铺机前10—30cm处停住,不得撞击摊铺机⽽对平整度产⽣影响。

卸料过程中运输车应挂空挡有摊铺机推动前进;运输车辆应当备有覆盖蓬布,以保证混合料在运输过程中温度尽量不损失。

同时运输能⼒要⽐摊铺能⼒有所富余,以避免摊铺机的长时间待料,并保证摊铺的连续性。

摊铺机开⼯前要提前0.5~1h⽤煤⽓预热熨平板不低于100℃,摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防⽌卡⼊粒料将铺⾯拉出条痕。

并确定好摊铺机标尺⾼度及找平装置安装的正确性。

调好螺旋布料器两端的⾃动料位器,确保摊铺宽度。

螺旋布料器内混合料表⾯以略⾼于螺旋布料器2/3为度,使熨平板的挡板前混合料的⾼度在全宽范围内保持⼀致,避免摊铺层出现离析现象。

两台摊铺机前后错开5~10⽶,呈梯队⽅式同步前进,两幅之间搭接
10cm左右。

根据拌和站预设200T/H的产量确定摊铺速度为1.2~1.3m/min。

两台摊铺机的夯锤开度设定为4级,振捣3级确保两幅具有相同的初始压实度。

开始摊铺时,每台摊铺机前待卸料车辆不得少于4辆,以保证摊铺的连续进⾏,避免停机待料现象的发⽣。

由于第1、2车料出⼚时间早,混合料温度下降多,开始摊铺时,将第3、4车料先倒⼊摊铺机进⾏摊铺。

摊铺机后跟有辅助⼯⼈,对边⾓及坑槽进⾏处理。

沥青混合料摊铺温度不低于175℃,摊铺温度紧跟摊铺机测量。

混合料的摊铺厚度应为设计层厚乘以松铺系数,摊铺前应确定观测点来验证松铺系数,根据室内试验研究,混合料的松铺系数在1.18-1.20之间,摊铺过程中随时检查宽度、厚度、横坡度、温度等是否满⾜质量要求,达不到要求时,⽴刻进⾏调整。

摊铺时要做到缓慢、均匀、不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提⾼路⾯的平整度,减少混合料的离析。

摊铺机收料时,受料⽃收三分之⼀为宜,避免摊铺层出现离析现象。

摊铺遇⾬时,⽴即停⽌施⼯,并清除未压成型的混合料。

遭受⾬淋的混合料必须废弃,不得卸⼊摊铺机摊铺。

摊铺过程中如出现局部离析,采⽤⼈⼯找补或更换混合料,缺陷较严重时要予以铲除,并调整摊铺机或改进摊铺⼯艺。

当然在每⼀⼯程⼤⾯积开⼯以前都应铺筑试验段,以验证确定的各项参数。

3.3.2 混合料的压实
LSPM的压实是保证基层质量的重要环节,应选择合理的压路机组合⽅式和碾压步骤。

由于LSPM是⼀种完整的粗⾻料⾻架结构,施⼯时既要保证粗⾻料的⾻架结构⼜要防⽌由于过碾⽽导致⾻架棱⾓的破坏。

试验段的主要⽬的之⼀就是要通过试验确定适宜的LSPM压实⼯艺和控制⽅法。

为达到良好的压实效果,必须使⽤⼤吨位的双钢轮振动压路机和较⼤吨位的胶轮压路机。

基本配备如下:
11-13吨双轮振动压路机 2台
20-30吨胶轮压路机 2台
7-11吨钢轮压路机 1台
通常轮胎压路机的轮胎压⼒⼤约为552-621kpa或更⼤,每轮胎⾄少在1270
-2041kg。

根据试验,初压时温度应控制在165-175C。

之间,压路机应紧跟摊铺机,并在压实过程中不得急转弯,振动压路机应尽可能减少洒⽔量,保持合理的压实速度。

为保证压实过程中不出现沾轮现象,振动压路机⽔箱中应加⼊少量的洗⾐粉类表⾯活性剂。

胶轮压路机不要洒⽔,可以在压实过程中适量喷洒或涂抹隔离剂并以不粘轮为原则,即等到轮胎温度升⾼后不再粘轮时就不需要继续喷洒了。

混合料摊铺以后振动压路机即可进⾏跟踪压实,可以采⽤的压实⼯艺有两种,具体压实⼯艺如下:
⼀、两台双轮振动压路机,初压第⼀遍前进静压,后退振动;第⼆遍前进后退均为振压。

压实速度宜为 1.5-2km/h,为防⽌过分振动振碎粗⾻料,压路机宜采⽤⾼频低幅进⾏压实,相邻碾压带轮迹重合为20cm左右。

洒⽔装置进⾏间断洒⽔,只要保证不粘轮即可。

振动过后,胶轮压路机再碾压1-2遍,随后即可以进⾏赶光。

赶光可采⽤7-11吨钢轮压路机,速度可控制在3-
4km/h。

⼆、胶轮压路机紧跟摊铺机进⾏跟踪碾压,为了避免粘轮严重最先可以洒少量⽔,等到轮胎温度升⾼后则不⽤洒⽔。

在胶轮压路机压实⼀遍后,使得混合料的⾻架结构变得紧密,稳定了混合料,此后再⽤振动压路机同⼯艺⼀压实两遍后,再⽤胶轮静压⼀遍,最后赶光。

由于混合料在冷却到⼀定温度以下⽤震动⽅式容易造成集料过度压碎,因此,在此温度以下不应再⽤震动碾压。

另外,由于⼤碎⽯混合料空隙率较⼤,表⾯粗糙,在重车通⾏下表⾯容易发⽣松散,因此在施⼯完成以后应尽量避免⾮施⼯必须通过的车辆驶⼊,或在尽可能短的时间内铺筑沥青⾯层。

每⼀个⼯程项⽬开始之前,应修筑⼀试验段,来检验混合料体积性质是否满意和评价摊铺与压实技术。

这个试验段必须⽤计划中的相同施⼯技术,在相同的混合料温度下摊铺与压实,这⼀点是很重要的。

3.4 质量控制
对于LSPM现场压实度应采⽤空隙率与压实度双指标进⾏控制,从路⾯取芯样以⼆次封蜡法或计算法进⾏测试,混合料理论最⼤密度应采⽤计算法,另外还需要通过压实
遍数来进⾏压实控制。

由于现场压实与室内击实存在差别以及现场沥青封层和⽯屑的上浮造成混合料底部⽐较密实也影响了空隙率,综合考虑各种因素现场路⾯钻芯取样检测空隙率宜控制在平均值为1
3-18%,极值为20%,考虑空隙率测定⽅法的不同在正式实施时还可以进⾏调整;压实度的控制与普通沥青混合料相同,不应⼩于98%。

现场芯样的检验频率按照规范要求进⾏,或根据招标⽂件要求进⾏。

拌合站控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的⽤量和拌合温度,同时由质检⼈员检验混合料出⼚温度、摊铺温度和碾压温度,并对混合料进⾏⽬测检验有⽆花⽩料、严重离析现象等。

每天结束后,⽤拌和站打印的各料数量,以总量控制,以各仓⽤量及各仓级配计算平均施⼯级配、油⽯⽐和抽提结果相⽐较。

另外对于混合料质量控制,以每天分别从拌合站和摊铺现场取样进⾏抽提和筛分试验,每天⾄少两次,每次取样不少于4kg。

由于LSPM的级配是根据粗集料的⾻架和体积状态以及细集料的填充状态,通过实际计算⽽得到,级配范围随着原材料的体积性质⽽有所变化,但是为了便于对施⼯质量的控制,通过对国内外许多资料的查询在级配控制时采⽤对重点筛孔进⾏重点控制,主要为0.075、4.75、9.5、13.2、26.5、31.5各级必须满⾜范围要求,根据重点筛孔偏差范围可以制定相应施⼯控制范围要求,其余筛孔允许有⼀点超出施⼯级配要求范围,沥青含量允许偏差为±0.2%。

另外还需要对拌合站进⾏逐盘与总量检验,具体检验要求见表3.4.1。

LSPM的检验频率与要求表3.4.1。

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