高速公路透层和下封层施工工艺(全面)

高速公路透层和下封层施工工艺
半刚性基层沥青混凝土路面是我国已建及在建高速公路路面结构的主要结构形式, 水泥稳定碎石基层结构则是半刚性基层的结构型式之一, 该结构具有良好的强度和刚度, 水稳定性、抗冲刷能力、与上部沥青混凝土层的粘结力等则相对缺乏.我国已建高速公路的建设经验证明, 半刚性基层一些早期损坏(唧浆、沉陷、路面裂纹和推移等) , 或多或少地与半刚性基层本身的缺陷存在一定的关系.可见, 减少水对水泥稳定基层的损害及提高
沥青混凝土层与水泥稳定基层的结合力, 对提高半刚性基层沥青混凝土路面的使用性能和寿命有着重要意义.透层、下封层作为半刚性基层与沥青混凝土层间重要且不占用结构厚度的层次, 它们的存在可减少水的渗入及水对水泥稳定基层的冲刷, 在一定程度上
可改善基层的抗水冲刷能力, 对提高水泥稳定基层与沥青混凝土层的粘结力, 有着非常
重要的作用.因此, 透层及下封层作为粘结沥青混凝土层与半刚性基层的重要结构层是必不可少的 .如何选择合适的透层、下封层材料, 并进行严格的施工质量控制, 保证其质量并使之达到相关技术要求, 使其在高速公路建成后发挥良好的功能, 是高速公路建设中所必需面对的问题.透层、下封层材料的选择及施工质量的控制, 在茂湛二期高速公路建设中(以下简称本项目) , 受到业主、监理、施工项目部的高度重视,根据国内工程实践具体情况, 提出了透层、下封层材料及施工工艺要求, 并据此对透层、下封层的施工进行了严格的控制, 保证了透层、下封层的施工质量.
1透层和下封层材料选择
111透层技术要求有专家认为, 透层可在较大的程度上改善基层的抗水冲刷能力,
减少渗透水对基层的破坏, 同时还有利于增加沥青下封层对路面的粘结作用.因此, 透层油在基层中应保证一定的渗透深度, 以增强基层的整体性并形成粘结介面.目前, 建设
工程中通常采用乳化沥青作为透层油.影响乳化沥青效果的主要因素包括: 基层表面的致密程度、乳化沥青渗透性等.乳化沥青的渗透性与沥青的粘度、针入度、蒸馏残留物含量及采用的渗透剂等密切相关.有研究表明[ 1 ] , 乳化沥青渗透性能与渗透剂掺量成正比, 与沥青含量成反比, 在综合比较了技术、质量、经济指标的基础上, 提出了沥青含量宜控制在40%～45% 的标准.国内从事沥青方面的工作者[ 2 ]都了解, 我国的乳化沥青标准及试验方法基本上是参照20 世纪80年代日本的标准和试验方法制定的 .目前, 日本已对乳化沥青的标准和试验方法作了修改, 日本乳化沥青协会(JEAA S) 修改制定
了乳化沥青品种、代号, 其中有高渗透力(PK- P) 乳化沥青品种, 主要用于透层,日本标准要求该产品蒸馏残留分大于40% , 我国则要求在50% 以上.该品种乳化沥青在广东省的高速公路建设中已得到应用, 钻芯试验结果表明, 该乳化沥青作为透层油使用对半刚性基
层可获得良好的渗透效果.鉴于此, 本项目对透层油及透层提出要求, 见表1.可见本项目仅对乳化沥青的粘度、基质沥青情况提出要求, 未对蒸馏物含量提出具体指标要求.根据对目前市场中不同乳化沥青性价比较的结果, 最终选择蒸馏残留分为42% 左右的PK- P 型号乳化沥青作为透层油, 各项指标均能较好地满足表1[ 3 ]要求.
表1透层油主要技术指标
项目名称项目要求道路标准粘度计粘度C25, 3
ös
8～12
基质沥青针入度(25℃, 100 g, 5 s)ö0 11 米米
延度(5 厘米ö米in, 25℃)ö厘米
100～200
> 60
透层油用量ö(千克ö米2) 014～017
112下封层技术要求
下封层位于沥青混凝土层与水泥稳定基层之间, 对提高沥青混凝土层与基层的粘结力, 并减少上部沥青混凝土层漏水的渗入起着重要的作用.根据项目建设情况同时结合广东省高速公路建设中所取得的经验, 本项目要求采用AH- 90 热沥青, 其技术要求应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032- 94) 附录C 中AH- 90 的要求.下封层宜采用坚硬、洁净、干燥、无风化和无杂质的颗粒组成的石料, 应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ 032- 94) 附录表C16 中S12 的规格要求.当集料粉尘含量不满足要求时承包人应用乳化沥青预拌, 以增加其与热沥青的粘附性.项目下封层集料采用应用于中、下面层的
S12 规格材料, 该材料的颗粒形状、粉尘含量等各项指标, 均较好地满足施工技术规范要求, 故在项目过程未对之进行预拌.
113原材料质量控制
为确保原材料质量满足项目要求, 本项目管理手册对透层、下封层、集料质量检验提出了要求.明确提出施工单位应托有关单位, 进行透层、下封层沥青的整套试验, 至少一月送检一次.施工单位自检主要是对沥青进行3 大指标的检验, 检验频率为20t (或以下) 至少一次.下封层集料检测频率按中、下面层检测频率进行.
2透层和下封层的施工工艺
211透层施工工艺及施工注意事项
21111透层施工工艺
(1) 为提高透层的渗入效果, 项目要求在水泥稳定碎石基层施工完毕12 h 内施工完透层, 便可较好地保证透层的透入深度 .
(2) 彻底清除基层表面浮灰, 确保透层油透入基层一定深度, 使下封层与基层粘结牢固.由于项目在基层施工较短时间内即对基层进行透层洒布, 基层面比较洁净, 无需较大
工作量的清扫.
(3) 喷洒透层油时, 用沥青洒布车喷洒乳化沥青, 洒布量通过试验路来确定, 应符合项目要求.根据项目试验路情况, 透层洒布量为015 千克ö米2 左右时, 洒布比较均匀, 表面油膜现象较少, 透入效果良好, 透入深度满足要求.
(4) 洒完透层油后即采用塑料薄膜对基层进行覆盖、养护.
21112施工注意事项
(1) 透层油的渗入深度是透层施工的重要技术指标, 前面提到渗入深度除与透层油自身特性相关外, 还与水泥稳定基层的致密程度有关.如在水泥稳定基层强度达到一定
程度后, 水泥稳定基层表面形成致密的结构将影响透层油的渗入效果, 因此项目要求在正常条件下, 在水泥稳定碎石基层施工完毕12 h 内施工完透层.
(2) 在洒布透层油之前, 应预热并疏通油嘴, 保证透层油洒布的均匀性.
(3) 洒布时如有遗漏, 应及时采用人工进行补洒.
(4) 透层油洒布前应对人工构造物(如路缘石)进行适当防护, 以防污染.
(5) 透层油洒布过程中应严格按试验路所取得的经验进行, 洒布人员不得随意调整或更改, 并应确保透层油洒布量, 保证渗入厚度 .
(6) 如遇大风或即将降雨时, 不得洒布透层油,并应及时对基层进行薄膜养护, 待天气条件较理想时或7 d 养护期后,再进行透层油的洒布, 洒布前应对路面进行清理, 清除基层表面浮灰和泥浆, 尽量使基层顶面集料颗粒部分外露.
212下封层施工工艺及施工注意事项
21211下封层施工工艺
(1) 待洒布透层油后, 经检查无油膜或在残留油膜及塑料薄膜已刮除的情况下, 经监理工程师确认,方可进行下封层的施工.
(2) 封层沥青的喷洒量应采用沥青洒布车通过试洒确定, 本项目根据试验路段情况确定了封层沥青按016 千克ö米2 的喷洒量控制.
(3) 当封层沥青喷洒一段时间后, 紧接着采用矿料洒布车洒布石料, 洒布量通过试验路确定, 洒布量为4～7米3ö1 000米2, 覆盖面积为70% 左右, 局部采用人工辅助方法(用扫把) 不使骨料上、下重叠, 使石料均匀洒布于封层沥青顶面.
(4) 用轻型轮胎压路机紧跟碾压, 使封层材料与上基层紧密联结.
21112施工注意事项
(1) 基层表面一定要清除干净, 残留塑料薄膜、油膜则应刮除处理, 灰尘的清除一般需经过清扫、气吹和水冲才能完成, 使基层顶面集料颗粒部分外露.
(2) 热沥青应做到喷洒均匀, 且喷洒量符合规定.
(3) 下封层施工中, 集料撒布应均匀, 用量不宜过高过低.本项目将覆盖率控制在60%～80% (如图1 所示) , 确保封层对沥青混凝土层与基层的层间粘结, 以及不过多地占用下面层厚度 .同时, 防止泛油现象的发生.
(4) 在铺沥青混凝土下面层前, 应将浮动的集料扫除, 下封层对下面层施工富余度, 不宜过高(一般比下面层施工提前2 d 的工作量) , 并应加大对下封层的保护, 使已完工下封层免遭车辆污染.
(5) 集料撒完后, 下封层应采用轻型轮胎压路机碾压, 不可将集料压碎, 局部露黑处
发生粘轮时, 应补撒少量集料.
(6) 对于基层表面不平整或表面有坑槽的情况,应防止在低洼处沥青用量过大, 形成软层.
3结语
在本项目的透层、下封层施工过程中, 由于业主、施工和监理3 个单位对原材料及施工质量从严进行了控制和把关, 钻芯试验表明, 透层的渗入深度可较好满足项目管理手册要求, 透入深度在315 米米以上.完工的基层到下封层的施工时间基有1 个月左右的时间, 其间将直接承受施工车辆及气候条件(雨水等) 作用, 下封层施工前对基层调查表明, 基层表面完好, 未发现因冲刷而引起的松散现象, 可见透层良好的透入对提高水泥稳定
基层表面的稳定性效果明显.较高气温钻芯时发现, 下面层芯样与基层的断裂面主要位于透层透入深度下水泥稳定基层处, 下面层芯样可较好地将透层带出, 表明下面层与基层层间粘结良好, 基层表面透层整体性好
一、工程概况：
滨州黄河十二路道路工程.起点(K-1-369.56)与渤海路相交,工程终点(K8+542.43)与黄海路相交,全长9911.99米,为城市主干道之一.设计主路宽40米,设计车荷载为汽-20,挂-100.路基采用整体式断面,双向五车道,其中：行车道2×5×3.75米.土路肩2×2米.路面底基层为30厘米石灰土底基层,底基层下宽为41.5米.
二、施工机械设备及人员部署
(1)机械设备
沥青洒布车1台、洒水车1辆、吹风机2台.
(2)人员部署
根据工程施工特点,安排22人,具体安排如下：
清扫人员15人、补洒人员5人、质检人员2名.
三、施工方案及施工工艺
(一)施工准备
1、材料试验
在乳化沥青透层油施工前,应对乳化沥青的各项指标进行检测,试验内容为：
(1)筛上剩余量试验(要求不大于0.3%)
(2)电荷试验(要求阳离子带正点)
(3)破乳速度试验(要求中裂)
(4)蒸发残留物试验(要求不小于60%)
(二)清扫
在浇洒前,应安排10人清扫,1人用吹风机吹去基层表面尘土,杂草,
再用洒水车清洗路面,保持表面清洁.
(三)洒布
在浇洒之前,应有监理工程师检验,经同意之后方可施工.在洒布之前,提前3小时洒少量水,并等表面稍干后在浇洒透层油.首先铺洒试验段,按每平方1.3千克的乳化沥青洒布.根据经验洒布车用3档.每小时30公里的速度洒布,施工中按设计的沥青用量一次浇洒均匀,当有遗漏的地方时,用人工补洒,浇洒透层沥青后,禁止车辆、行人通行.
(四)技术保障措施
(1)透层沥青洒布后应不致流淌,基层渗透一定深度 ,不得在表面形成油膜.
(2)如果遇大风或即将降雨时,不浇洒透层沥青.
(3)气温低于10℃时,不浇洒透层沥青.
(4)洒布时,试验人员及时抽检每平方用量,是否符合要求.
(5)沥青洒布车如果出现喷洒不均匀时,应更换喷嘴.
(6)各行人,行车路口用塑料薄膜覆盖一层,薄膜上用土盖20厘米保证乳化
沥青膜不被破坏.
一、工程概况：
滨州黄河十二路道路工程.起点(K-1-369.56)与渤海路相交,工程终点(K8+542.43)与黄海路相交,全长9911.99米,为城市主干道之一.设计主路宽40米,设计车荷载为汽-20,挂-100.路基采用整体式断面,双向五车道,其中：行车道2×5×3.75米.土路肩2×2米.路面底基层为30厘米石灰土底基层,底基层下宽为41.5米.
二、施工机械设备及人员部署
(1)机械设备
沥青洒布车1台、洒水车1辆、吹风机2台.
(2)人员部署
根据工程施工特点,安排22人,具体安排如下：
清扫人员15人、补洒人员5人、质检人员2名.
三、施工方案及施工工艺
(一)施工准备
1、材料试验
在乳化沥青透层油施工前,应对乳化沥青的各项指标进行检测,试验内容为：
(1)筛上剩余量试验(要求不大于0.3%)
(2)电荷试验(要求阳离子带正点)
(3)破乳速度试验(要求中裂)
(4)蒸发残留物试验(要求不小于60%)
(二)清扫
在浇洒前,应安排10人清扫,1人用吹风机吹去基层表面尘土,杂草,
再用洒水车清洗路面,保持表面清洁.
(三)洒布
在浇洒之前,应有监理工程师检验,经同意之后方可施工.在洒布之前,提前3小时洒少量水,并等表面稍干后在浇洒透层油.首先铺洒试验段,按每平方1.3千克的乳化沥青洒布.根据经验洒布车用3档.每小时30公里的速度洒布,施工中按设计的沥青用量一次浇洒均匀,当有遗漏的地方时,用人工补洒,浇洒透层沥青后,禁止车辆、行人通行.
(四)技术保障措施
(1)透层沥青洒布后应不致流淌,基层渗透一定深度 ,不得在表面形成油膜.
(2)如果遇大风或即将降雨时,不浇洒透层沥青.
(3)气温低于10℃时,不浇洒透层沥青.
(4)洒布时,试验人员及时抽检每平方用量,是否符合要求.
(5)沥青洒布车如果出现喷洒不均匀时,应更换喷嘴.
(6)各行人,行车路口用塑料薄膜覆盖一层,薄膜上用土盖20厘米保证乳化
沥青膜不被破坏.。