27冷铺沥青混合料路面施工工法
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冷铺沥青混合料路面施工工法
GGG(鲁)B3027-2008
贾海庆张建梁奎基
(山东省公路建设(集团)有限公司山东华瑞道路材料技术有限公司)
(山东省公路技术研究中心有限公司)
1、前言
传统的冷拌沥青混合料路面采用乳化沥青或液体沥青拌制,也可采用改性乳化沥青,但其强度较差,寿命较短,应用很少。
冷铺多级沥青是一种新型道路用沥青,它以改性多级沥青作为主要成分,掺加稀释剂和其它添加剂制成的一种在常温下使用的产品。
一年四季均可用于铺筑路面,方便简单,尤其冬季使用更能体现它的优越性。
2007年6月1日,山东省地方标准《冷铺多级沥青技术条件》发布实施,对该工法使用的材料提出了技术标准。
针对冷铺多级沥青混合料的特点,在原有施工工艺上进行了调整,形成了满足冷铺多级沥青施工性能的施工工法。
2、工法特点
2.1 节能环保
与热拌沥青相比,冷铺多级沥青混合料拌合时沥青加热温度较低,集料不需要加热或微热,铺路时冷铺冷压。
因而节约能源,大量降低施工过程中的废气排放,环保效果明显。
2.2 施工快捷、方便
不像使用乳化沥青需要考虑摊铺、碾压受破乳时间的限制,本工法中拌好的混合料可长时间存放,随用随取,摊铺、碾压不受时间温度的限制,在寒冷的季节也可进行施工。
施工完毕后可立即开放交通。
2.3 降低设备成本
本工法设备要求低,对混合料拌合楼、摊铺机、压路机等设备的等级要求较热拌沥青混合料大幅降低。
2.4 提高路面的耐久性
经过碾压成型的冷铺沥青路面,具有与热铺沥青路面基本一样的使用性能,且冷铺沥青路面不易出现温度收缩裂缝。
冷铺多级沥青混合料路面夏季高温时会保证强度,冬季低温时不会脆硬,抗开裂、耐疲劳,可有效提高路面的耐久性。
3、适用范围
冷铺多级沥青混合料路面适用于三级及三级以下的公路的沥青面层、二级公路的罩面层施工。
施工时环境温度最低可达-10℃。
4、工艺原理
用冷铺料铺路后,即形成初期强度。
这主要依赖于对冷铺料碾压成型后,冷铺多级沥青的粘结力和集料间的相互嵌挤作用。
这种初期强度,足以抵抗一般交通量和荷载的作用。
所以,铺路完毕后,可随即开放交通。
随着时间的推移,冷铺料中的绝大部分稀释剂会挥发出来。
挥发的速度取决于气温的高低。
但稀释剂不会全部挥发掉,最后剩余的是改性多级沥青和少量稀释剂的混合胶结料。
它具有一定的高温劲度和较好的低温延展性,在夏天会保持强度,在冬天,不会变得太僵硬,因此不会开裂,而且耐疲劳。
因为集料的沥青膜较厚,而且改性多级沥青的抗老化能力强,所以混合料的耐久性强,而且提高了抗水损害能力。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1 主要施工工艺流程
5.2施工前的准备
5.2.1施工现场准备
铺筑沥青层前,应检查基层或下卧层的质量,当旧沥青路面或下卧层已被污染时,必须清洗或经铣刨处理后铺筑沥青混合料。
每平方米的范围内撒布热油或乳化沥青 0.17kg 为粘层油。
5.2.2 冷铺多级混合料的拌和、存放和运输
1. 冷铺多级沥青使用温度在120-140℃。
因为闪点不高,在储存和冷铺料生产过程中,现场应严禁烟火。
拌和可以冷拌,也可以对集料稍加温。
冷拌是指对集料不加热,直接进行拌和,但集料应干燥。
最好是将集料加热到50-60℃,既方便生产,又能烘干集料中的部分水分,生产的冷铺料质量较好。
特别是冬季,集料温度较低,直接冷拌会使拌出来的料较粘,给拌和带来不便,而且冷补沥青不能很好的完全的覆盖整个集料的表面。
但加热温度也不能过高。
当出料温度超过70℃时,会引起稀释剂大量挥发,影响产品质量。
2. 拌好的冷铺料可露天堆放于已硬化的地面上,宜大堆堆放,以减少与空气的接触面积,不需覆盖。
一般可存放六个月以上。
长期存放,料堆表面易形成一薄硬壳,使用时与内部软料混合在一起使用,不影响性能。
3. 用装载机将冷铺料装上运输车,车厢板上不需涂隔离剂或防粘剂,也不需要覆盖保温。
5.3混合料摊铺
使用摊铺机进行摊铺,Ⅰ型冷铺多级沥青混合料的施工气温应大于-10℃,小于10℃。
若温度大于10℃,使用Ⅱ型。
5.4路面压实及成型
冷拌冷铺沥青路面的压实成型:选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压(包括成型)的碾压步骤,以达到最佳碾压效果。
初压通常可采用8~12t钢轮压路机静压 2 遍。
碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压,在超高路段则由低向高碾压,在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。
复压应在初压后开始,且不得随意停顿。
复压一般为 3~4 遍。
终压在复压后进行,如经复压后已无明显轮迹时可免去终压。
终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少于 2 遍。
压路机应以慢而均匀的速度碾压。
压实层最大厚度不宜大于 l00mm。
压实成型的沥青路面应符合压实度及平整度的要求。
5.5 接缝处理
沥青路面的施工必须接缝紧密、连接平顺,不得产生明显的接缝离析。
采用斜接缝形式。
斜接缝的搭接长度与层厚有关,宜为 0.4~0.8m。
搭接处应洒少量沥青,混合料中的粗集料
颗粒应予剔除,并补上细料,搭接平整,充分压实。
5.6路面上封层施工
冷铺多级沥青混合料路面空隙率大,应在压实成型后作上封层施工。
上封层可采用乳化沥青单层表处,也可撒布一层机制砂或天然砂。
石屑或天然砂的撒布量不宜过大,撒布结束后需压路机再碾压一边。
5.7开放交通
冷拌冷铺沥青路面压实后即可开发交通,依靠轮胎压力继续压实。
6、材料与设备
6.1材料
6.1.1 冷铺多级沥青
冷铺多级沥青是一种新材料,根据粘度的大小,分为Ⅰ型、Ⅱ型两个等级,Ⅰ型适用于冬季,Ⅱ型适用于春秋、夏季。
在相同温度下,Ⅰ型冷铺沥青比Ⅱ型要软一些。
交通量大的路段用稍硬的冷铺料。
冷铺多级沥青是用粘度较大的改性沥青稀释而成,所以在技术要求上与液体石油沥青有所差别。
山东省质量技术监督局发布了《冷铺多级沥青技术条件》,对其技术要求见表6.1.1。
表6.1.1 冷铺多级沥青技术指标
6.1.2 集料
集料必须符合规范热拌沥青混合料集料的质量要求
6.1.3 上封层材料
乳化沥青符合规范的质量要求,机制砂或天然砂的规格以中砂为宜。
6.2设备
采用的设备见表6.2:
表6.2 设备表
7、质量控制
7.1 材料质量控制
对冷铺多级沥青的质量按山东省地方标准《冷铺多级沥青技术条件》规定的技术指标和实验方法进行检验,不合格的不得使用。
施工前进行低温下的试拌,确保操作和易性。
制造冷铺沥青混合料的集料必须符合规范热拌沥青混合料集料的质量要求。
集料与沥青要有良好的粘附性,要用破碎的碎石,不得使用卵石、砾石。
7.2 施工质量控制
施工质量控制按交通部《公路沥青路面施工技术规范》的要求进行。
7.3 路面检查与验收
路面检查与验收按交通部《公路沥青路面施工技术规范》的要求进行。
8、安全措施
8.1 组织保证措施
8.1.1 项目部成立以项目经理为第一责任人的安全生产领导小组。
8.1.2.项目部配专职安全员并建立各级网络,做到“专管成线,群管成片”。
8.2 制度保证措施
8.2.1.为加强施工中管理、保障施工人员和国家财产的安全,根据“谁主管谁负责”的原则,建立以项目经理为第一责任人的各级安全生产责任制,做到“纵向到底,横向到边”。
各级负责人签订安全生产责任状,谁出了问题,追究哪一人的责任。
8.2.2 建立安全生产定期和不定期检查制度。
每月召开一次安全生产例会,对可能存在的安全隐患消灭在萌芽状态。
每旬对安全生产情况进行一次检查。
8.3 思想保证措施
8.3.1 全体施工人员严格执行党和国家有关安全生产方针、政策、法令和安全生产技术规程,自觉遵守交通部及业主的有关安全生产的管理规定。
8.3.2 抓好安全岗位培训。
开工前,对所有上岗人员进行安全知识教育,分批培训,把有关安全操作规程印发给各基层单位,对照检查,对照实施,特种行业人员一律持证上岗。
8.4 施工安全保证措施
8.4.1 所有作业、测量、管理、监理、参观人员,进入现场注意施工车辆交通安全及作业机械安全,施工车辆要限速行驶,保证人员安全。
8.4.2施工现场的布置应符合防火、防电等安全规定和文明施工的要求,生产、生活区均要设足够的消防水源和消防设施。
8.4.3 机械设备操作人员(或驾驶员)经过专门训练,熟悉机械性能,经考试取得操作证或驾驶执照后方可上机(车)。
不准操作人操作与操作证不相符的机械;不准将机械设备交给无操作证的人员操作,对机械操作人员要建立档案,专人管理。
8.4.4 配件材料安全保证措施
工地设物资配件仓库,统一对物资进行管理,按照材料的储存要求,修建具备相应功
能的仓库,做到分门别类储放,门前标志牌清楚,消防器材齐全。
9、环保措施
9.1由环保监督员定期对拌合场、施工现场进行检查监督,发现问题及时整改。
9.2 对拌合场易产生扬尘的材料如碎石、砂等进行覆盖。
定期检查机械的除尘设备,不合格的立即更换。
9.3 施工期间尽力保护现有绿色植被土地资源和现场的公共设施。
对出入拌合场和混合料运输便道,尽量减少占地和破坏植被。
对拌和场周围设立围墙,并规定车辆的行驶速度。
9.4 施工中所发生的生活、生产垃圾,如废弃沥青混合料,废水、废料等,集中收集在有防雨棚和地表经过硬化处理的垃圾池内,及时集中清运,不得任意裸露处置,污染环境。
9.5 洗刷施工机械、设备及工具的废水、废油等有害的物质和生活污水,不得直接排放于河流、或其他水域中,也不得倾泻于饮用水源附近的土地上,以防污染水质和土壤。
9.6 拌合场选址在离村庄较远、地形空旷、通风良好的地方,并尽量避免夜间施工,以减少噪音对居民生活的干扰。
10、效益分析
10.1冷铺多级沥青混合料可以在常温甚至冬季较低气温下施工,解决了传统热拌沥青混合料施工气温的限制,对于冬季路面抢修和寒冷地区延长施工季节具有重要的意义。
10.2冷铺多级沥青混合料的沥青加热温度低,集料不需加热或微热,节约大量能源。
施工方便、不受工序时间限制,设备投入低,节省成本。
10.3冷铺多级沥青混合料可以在常温甚至冬季较低气温下施工,解决了传统热拌沥青混合料施工气温的限制,对于冬季路面抢修和寒冷地区延长施工季节具有重要的意义。
10.4冷铺多级沥青混合料节约能源,无烟气等污染,对于保护环境,节能减排具有重要的意义。
11、应用实例
11.1 318国道广祠段大修工程
318国道安徽广祠段全长27公里,于95年建成通车,到现在已经有十二年,现在部分路段损毁严重,并出现大面积坑槽和积水,给行车安全带来很大隐患。
从2004年六月底开始,对两段破损严重的路段进行全面修复,全长10公里,其中2公里采用了冷铺多级沥青混合料。
2005年1月完工。
其中改建路面结构为:二层15cm厚石灰土基层+6cm厚冷铺多级沥青混合料面层。
工期紧迫是改建工程的主要特点之一。
在该改建工程中,充分发挥了冷铺沥青混合料对施工环境温度要求较底的特点,在气温较低的冬季顺利的完成了施工任务,路面裂缝明显少于热拌沥青混合料。
取得了较好的社会效益和经济效益。
11.2 淄博205国道博山段改造工程
淄博205国道博山段是博山区的交通要道,但该路段多年来因超负荷使用,原路面出现大面积网裂、坑槽,破损严重直接影响了过往车辆和行人的安全。
整个改造工程长度为8.4公里,按公路I级标准设计、施工。
概算总投资为3100余万元,建设工期为两个月,2006年10月1日竣工通车。
其中3公里采用了5cm厚加铺冷铺多级沥青混合料面层的改建方案,有效延长了施工作业时间,提高了施工效率,受到了业主的好评。
11.3淄博309国道临淄段养护工程
309国道淄博境内段总长74公里,从2001年实施改建以来,2004年完成,投资5.6亿元。
近年来,由于车辆超载现象的日益突出,道路养护的任务日趋繁重,尤其是低温季节的道路养护成为公路养护工作人员必须解决的问题。
2007年,根据309国道的路面使用状况,决定在其中3公里的路段实施3厘米冷铺多级沥青混合料罩面。
工程建设者克服交通管制难度大、工期短的不利因素,圆满完成了建设任务,工程各项主要指标合格率达100%。