2020年专升本(土木工程专业)第8章第1节学习课程:路面面层施工

院校:新疆财经大学研究生培训 发布时间:2019-11-06 13:35:11

    8.1.2.3 路面面层施工

    1.沥青路面施工

   (1)概述

    ①沥青路面的特点

    沥青路面是采用沥青材料作结合料,黏结矿料或混合料修筑面层的路面结构。沥青路面由于使用了黏结力较强的沥青材料作结合料,不仅增强了矿料颗粒间的黏结力,而且提高了路面的技术品质,使路面具有平整、耐磨、不扬尘、不透水、耐久等特点。由于沥青材料具有弹性、黏性、塑性,在汽车通过时,振动小、噪音低、略有弹性、平稳舒适,是高级公路的主要沥青路面的缺点是:易被履带车辆和坚硬物体所破坏;表面易被磨光而影响安全;温度稳定性差,夏天易软、冬天易脆并产生裂缝。此外铺筑沥青路面受气候和施工季节的限制。雨天不宜铺筑各种沥青面层,冰冻地区在气温较低时铺筑沥青面层难以保证质量。沥青路面属于柔性路面,其力学强度和稳定性主要依赖于基层与土基的特性。

    在有冻胀现象的地区通常需设置防冻层,以防止路面冻胀产生裂缝。修筑沥青路面后,由于隔绝了土基与大气间气态水的流通,路基路面内部的水分可能积聚在沥青结构层下,使土基和基层变软,导致路面破坏,因此必须强调基层的水稳性。对交通量大的路段,为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳能力,宜在沥青面层下设置沥青混合料封层。采用较薄的沥青面层时,特别是在旧路面上加铺面层时,要采取措施加强面层与基层之间的黏结,以防止水平力作用而引起沥青面层的剥落、推挤等破坏。修筑沥青路面一般要求等级高的矿料,等级稍差的矿料借助沥青的黏结作用,也可用来修筑路面。当沥青与矿料之间黏附不好时,在水分的作用下会逐步剥落,因此在潮湿地区修筑沥青路面时,应采用碱性矿料,或采取一定措施提高沥青与矿料间的黏结力。

    ②沥青路面的分类与选择

    沥青路面的主要形式有沥青表面处治、贯入式、沥青碎石、沥青混凝土等。这几种沥青路面按强度构成原理可分为嵌挤类和密实类,按施工工艺的不同可分为层铺法和拌和法两种形式。选择沥青面层时,应综合考虑道路等级、交通类型、要求的使用期、设计年限内标准轴载的累计当量轴次、气候条件、筑路材料、施工机械以及养护条件等因素。

    ③材料的基本要求

    A.沥青:沥青路面所用的沥青材料有石油沥青、煤沥青等。使用时应根据交通量、施工方法、沥青路面类型、材料来源等情况选用。沥青路面采用的沥青标号,宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法和矿料性质尺寸等,结合当地的使用经验,经技术论证后确定。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。

    B.粗集料:沥青层用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等,粗集料的规格应满足技术标准要求。碎石及破碎砾石是由天然石料(砾石)轧制并经筛选而得,有严格的质量要求,一般应用于交通量较大的高等级路面;筛选砾石和矿渣不得在高速公路和一级公路中使用,仅适用于交通量较小的路面下层、基层或连接层的沥青混合料中。沥青路面所用粗集料应洁净、干燥、无风化,而且应具有足够的强度和耐磨性以及良好的颗粒形状。粗集料与沥青材料的黏附性大小,对沥青混合料的强度和耐久性有极大影响,应选用同沥青材料有良好黏附性的碱性粗集料。不得不使用酸性粗集料时,宜使用针入度较低的沥青,并采用抗剥离措施。

    C.细集料:沥青路面的细集料是指粒径小于5mm的天然砂、机制砂、石屑。细集料均要求坚硬、清洁、干燥、无风化、不含杂质,并且具有适当的级配。天然砂可采用河砂或海砂,通常宜采用粗、中砂;机制砂宜采用专用的制砂机制造,并选用优质石料生产;石屑是采石场破碎石料时通过4.75mm或2.36mm的筛下部分。

    D.填料:填料一般采用石灰岩、岩浆岩或白云岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细面得到的矿粉。石灰、粉煤灰也可作为填料的一部分使用(其用量不宜超过填料总量的2%)。但应经试验确定其属于碱性,与沥青具有良好的黏结力。高速公路、一级公路的沥青面层不宜采用留煤灰作填料。

    ④沥青路面施工要点

    A.施工机械检查拌和设备在开始运转前要进行一次全面检查,注意联结的紧固情况,检查搅拌器内有无残存余料,冷料运输机是否运转正常,有无跑偏现象,仔细检查沥青管道各个接头,严禁面前管道有漏气现象,注意检查电气系统,对于机械传动部分,还要检查传动链的张紧度。检意运输车辆是否符合要求,保温设施是否齐全。摊铺机应检查其规格和主要机械性能,如振捣板、振动器、平熨板、螺旋摊铺器、离合器、别板送料器、料斗闸门、厚度调节器、自动找平装置等是否正常。压路机应检查其规格和主要机械性能(如转向、启动、振动、倒退、停驶等方面的能力)及滚筒表面的磨损情况,滚简表 面如有凹陷或坑槽不得使用

    B.铺筑试验路段

    高等级公路在施工前应铺筑试验路段,铺筑试验路段是不可缺少的步骤,其他等级公路主缺乏施工经验或初次使用重大设备时,也应铺筑试验路段。试验路段的长度应根据试验3的确定,宜为100-200m ,试验路段宜在直线段上铺筑。如在其他道路上铺筑时,路面结构条件应相同 路面各层的试验可安排在不同的试验路段。

    通过试拌确定拌和机的上料速度、拌和数量与时间、拌和温度等搅拌工艺参数。通过试确定以下各项:a.透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度;b,摊铺机的摊铺温度、摊速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺参数;c.压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速E及碾压遍数等压实工艺参数;d.松铺系数、接缝方法等;e.验证沥青混合料配合比设计结,提出生产用的矿料配比和沥青用量;f.确定施工产量及作业段的长度,根据沥青路面各,施工机械相匹配的原则,确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。

   (2)沥青表面处治施工方法

    沥青表面处治适用于三级及三级以下公路的沥青面层,是用沥青和细粒料按层铺或拌方法施工,厚度不超过3cm的薄层路面面层。由于处治层很薄,一般不起提高强度作用,主要作用是抵抗行车的磨耗和大气作用,增强防水性,提高平整度,改善路面的行车条件。

    @材料规格和用量

    沥青表面处治可采用道路石油沥青、乳化沥青、煤沥青铺筑。

    沥青表面处治采用的矿料,其最大粒径应与处治层的厚度相等,矿料的最大与最小粒径比不宜大于2,符合粒径规格的颗粒含量不宜少于80%.沥青表面处治施工后,应在路侧备5-10mm碎石或3-5mm石屑、粗砂或小砾石2-3m / 1000m3作为初期养护用料。沥青表面处治沥青各层用量宜根据施工气温、沥青标号、基层等情况,在总用量不变的原则下酌情调整。在寒冷地带,施工季节气温较低,沥青针入度较小,基层空隙较大时,沥青量宜采用并可超出高限,反之宜采用低限。旧旧沥青路而、清扫干净的碎(砾)石路面、水泥疑土路面、块石路面等不用透层油,但宜对第一次沥青用量酌情增加10%-20%.

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