我部于2007年12月12下午进行了AC-25C沥青混凝土下面层试验段的施工。施工结束后及时对各项指标进行了检测分析,确定了合理的施工方案,达到了试验段的目的,现将试验段施工过程及检测结果总结上报,用于指导路面沥青下面层的全面施工。 一、试验段施工依据
1、富广高速公路路面工程二次设计; 2、《公路沥青路面施工技术规范》;
3、《公路工程质量检验评定标准》及国家行业现行的标准、规范和规程等;
4、经审批的试验段施工方案。 二、试验段目的
1、验证沥青混凝土下面层施工的混和料配合比; 2、确定沥青砼下面层松铺系数;
3、确定沥青混凝土下面层标准的施工方法; (1)混合料配比的控制方法、拌和方法和拌和产量; (2)混合料的摊铺方法和适用的机械;
(3)确定合理的碾压机械、碾压遍数及碾压工艺与组合; (4)拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调配合; 4、确定每一作业面的合适长度;
5、确定施工组织及管理、质量控制体系、人员等;质量检测的内容、检测频率及检测方法。 三、试验段施工基本情况
试验段施工当日天气晴朗,温度为25℃左右,拌和楼正式拌混
合料开始时间为13时50分,结束时间为18时46分(包括中间拌和楼点火故障停拌1小时48分),共拌料623.07吨,铺筑段落为K100+890~K101+100左幅(长210米,沥青砼下面层设计厚度为8cm)。摊铺从14时2分开始,19时15分结束,碾压完毕时间20时45分。 四、试验段材料
(1)沥 青:采用佛山中油高富石油有限公司生产的沥青; (2)粗集料:采用安门石料厂生产的石灰岩碎石,其各项技术指标符合施工规范要求;
(3)细集料:采用安门石料厂生产的石灰岩机制砂,其各项技术指标符合施工规范要求。
(4)矿粉:采用安门原材自己石料厂生产的石灰岩质矿粉,外观干燥洁净、无团粒。其各项技术指标符合施工规范要求。 五、机械设备和人员配备
1、机械设备
试验段机械设备配置表
机械名称 沥青拌和楼 沥青砼摊铺机 自卸汽车 轮胎压路机 双钢轮压路机 装载机 油罐车 单位 套 台 辆 台 台 台 台 数量 1 2 15 2 2 4 1 规格型号 4000型 ABG423 实际载重30t以上 TS650C CC622 ZL50 CA141
2、施工人员
主要施工人员表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 员) 姓 名 刘峰 杨军 韦布良 阮明光、龚佳 麻紫炀、张洪毅 李学文 王如珍、陈 斌 徐以建、王平刚 (机械操作手) (生产辅助人辅助工作 15 分工职责 前场总负责 现场技术负责 试验负责人 测量(自检) 测量(放样) 后场总负责 前场试验检测工作 后场试验检测工作 负责机械操作 人数 1 1 1 2 2 1 2 2 18 备 注
3、主要测量、质检仪器
试验段主要测量、质检仪器配置表
序号 1 2 3 4 5 7 仪器、设备名称 连续平整度仪 3m直尺平整度仪 钢 尺 全站仪 自动安平水准仪 取芯机 型号 30m DSZ3 数量 1套 1把 2把 1台 2台 1台
六、主要施工方法及施工工艺流程图
AC-25C粗粒式沥青混凝土下面层试验段采用边宁霍夫4000型沥青拌和楼集中拌料,30T自卸汽车运输,2台ABG-423摊铺机并机摊铺作业。
施工工艺流程如下: 1、拌和工艺流程 集料 1 集料 2 集料 3 集料 4 加热干燥 AH-70#沥青 矿粉 计量输入
皮带输送 第一次计量 筛 分 保温储存 二次计量 加 温 干 拌 计量输入 湿 拌 混合料检验出 料 2、摊铺、碾压工艺流程 准 备下承 层测量放线 挂钢丝线 运输沥青混凝土 摊铺机准备 摊铺人工处理 碾压接缝处理 现场检验 交通管制
批准施工 配合比设计
七、主要施工过程控制及检测结果 1、施工准备
1)、对用于该工程的沥青、矿粉、石料等分别进行了取样试验,检验结果符合设计规范要求,对用于施工的拌和、摊铺、碾压设备及运输车辆等进行了全面的检查调试,使其保持良好的工作状态。
2)、提前一天与监理工程师一道对铺筑试验段的下封层和路缘石安装施工质量进行了全面检测,检查结果满足设计和规范要求,其后安排对该段下封层表面尘土及杂物进行了彻底地清理。
3)、施工前,对参加施工的人员进行了详细的技术交底,组织施工人员熟悉工程情况、设计意图、质量标准、合同规范和操作规程,做到人人对本职工作有数,使职工树立“充分准备、精心施工、严格把关、确保质量”的思想。让每一位职工都充分掌握施工过程中应该遵循的操作规程和应达到的质量标准,力求让全体员工做到五个“明确”即岗位明确、职责明确、施工程序明确、操作规程明确、质量标准明确。特别是拌和、摊铺、碾压等关键工序,分别由经验丰富的技术员和机械手操作施工,并由各负责人对操作员进行有针对性的技术交底及施工中应注意的问题交底。
2、测量放样
按每10米恢复中边桩,采用双测挂钢丝绳引导的高程控制线进行高程和厚度控制。并安排专人进行认真检查复核,测量并标出铺筑外边界线(靠中央分隔带以路缘石为边界),确保了有效宽度满足设计要求。
3、混合料拌和
使用自控间歇式沥青混凝土拌和机拌制混合料。首先将拌和设备调试到最佳状态,对全部计量系统进行了检查,多次调试各进料仓的进料量,从热料仓取料筛分结果符合目标配合比曲线,并调整到级配曲线的最佳状态,做到了配料准确。沥青与矿料的加热温度调节到使拌和的沥青混合料出厂温度符合规范要求为止。沥青混合料的拌制时间(每锅45秒左右,其中干拌不少于5秒,湿拌不少于40秒)以混合料拌合均匀、所有矿料颗粒包括矿料充分烘干全部裹覆沥青结合料为准,并经试拌确定,使拌和的沥青混合料均匀一致,无花白料,无结团成块或严重的粗细料分离现象。逐盘打印记录沥青及各种矿料的用量及拌和温度等原始数据。
1)、每种规格的集料、矿料和沥青按要求的比例进行配料,目标设计配合比为:
1~3cm碎石:0.5~1cm碎石:0~0.5cm石屑:矿粉:沥青(试验室标准密度为2.430g/cm3)
=42:21:33:4:3.7 2)、施工生产配合比为: 材料名称 1号仓 2号仓 3号仓 材料规格 用量(%) 0~3 3~6 6~11 4号仓 11~19 5号仓 矿粉 沥青 AH~70 19~31.5 0~0.6 28 5 21 23 19 4 3.7 沥青混凝土拌和过程控制较为稳定,配料精度达到要求,试验段刚开始施工时出现,2号仓等料情况严重,3号仓溢料情况严重,导致生产能力较小,后对原材料和冷料仓配料进行适当的调整。
3)、沥青混合料检测结果
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
项目 击实次数(次) 试件毛体积密度 最大理论密度 稳定度(KN) 流值(0.1mm) 空隙率(%) 沥青饱和度(%) 油石比(%) 技术标准 检测结果 75 —— —— ≥ 8 20~40 3~6 55~70 生产配合比 75 2.430 2.546 10.54 34.3 4.6 65.2 3.7 备注 合格 合格 合格 合格 4)、混合料筛分主要级配偏差 筛孔 31.5mm 26.5mm 19mm 16mm 13.2mm 9.5mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 0.6mm 0.3mm 0.15mm 生产配合比通过率(%) 实测结果 100 95.0 82.5 74.0 66.5 55.0 38.0 29.0 22.5 16.0 11.0 8.5 100.0 96.3 85.7 78.4 69.4 55.7 36.1 27.1 17.6 12.3 9.7 7.1 ±4% 允许偏差 ±5% 0.075mm 5、混合料运输
5.0 4.0 ±2% 本次试验段共使用15台实际载重为30T的料车运输混合料。 拌和现场与施工现场相距1.2Km,车辆往返1遍需时54分钟(含摊铺时间)左右。因54钟内拌和楼实际拌料量为252T(按平均产量计算),扣除现场3台等待摊铺车辆,12台汽车(运输量为360T),满足施工需求,自卸汽车运输能力比拌和能力、摊铺能力有所富余,故我部认为,试验段的运输车辆配置是合理且满足施工要求的。
运输前,用经监理工程师批准的油水混合物(油:水=1:3)涂抹车厢四壁,以防止混合料粘到底板上,没有积液或积水。从拌和机向运料车上放料时,每卸一锅混合料移动一下汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。开始摊铺时排在施工现场等候卸料的运料车有3辆,由于拌和过程中出现问题,施工中存在一定的等料情况。运输时用蓬布加以覆盖,以防止热量损失,保证混合料摊铺温度不低于145℃~160℃。运料车向摊铺机倒料时由专人指挥、协调;已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或运料车卸料时留在车上的混合料,以及低于规定铺筑温度的混合料废弃不用。
6、混合料摊铺
1、试验段确定的摊铺机拼装宽度
沥青混凝土下面层施工宽度为10.45米,考虑两机相接处搭接10-20cm,摊铺机两侧可溢出10cm左右的混合料,固拟定摊铺机的拼装宽度为5米+5.5米,总拼装宽度为10.5米,经试验段实施情况来看,摊铺机拼装宽度能满足施工要求。
2、摊铺过程简述
1)、摊铺之前调整熨平板预拱高度为1.2cm,保证摊铺后横坡达到设计要求,摊铺机速度为1m/min,夯锤频率为2.5档,减少了摊铺过程中摊铺机行走导致的剪切裂纹。
2)、摊铺前对摊铺机做了仔细地检查、调整和清洗工作,摊铺前充分预热, 料斗喷柴油,不允许任何杂物混入混合料中,前场准备好后才通知拌和楼拌料。
3)、摊铺前对每车混合料进行检查,发现有不合格料立即废弃。 4)、摊铺机摊铺速度现场测定为1m/min左右(如前文所述,因试验段拌和楼平均拌和产量控制在252T/h,故试验段相应的摊铺速度为1m/min左右,此速度可满足连续摊铺要求,基本与拌和楼生产能力、运输能力相匹配),大面积施工中应加快摊铺速度。
5)、施工中,摊铺机靠中央分隔带一侧留10cm未摊铺,用人工补料满足宽度要求;外边部摊铺至设计宽度边缘,压实后实测平均宽度为10.73m,存在一定超宽现象。
6)、每车混合料摊铺完后,关一次受料门,不使混合料沿着受料门两侧堆积,冷却到规定温度以下者不得摊铺。
7、压实工艺
试验段确定的碾压长度为30-50米,现场施工时采用了两种碾压方式。
压路机从低到高、梯状全宽碾压。 第一种方案为:
①两台TS650C紧跟碾压,速度为1.8Km/h; ②一号CC622振动两遍,速度为2Km/h; ③两台TS650C复压两遍,速度为3Km/h; ④二号CC622振动一遍,速度为2.5Km/h; ⑤钢轮压路机全宽碾压收面。 碾压段落:K101+100~k101+070 第二种方案为:
①一号TS650C紧跟碾压,速度为1.5Km/h; ②一号CC622振动两遍,速度为2Km/h; ③二号TS650C复压两遍,速度为3Km/h; ④二号CC622振动一遍,速度为2.5Km/h; ⑤钢轮压路机全宽碾压收面。 碾压段落:K101+050~k101+000
碾压时在靠路缘石一侧碾压时,每台压路机均应按不同重叠轮宽进行碾压,避免由于重复过多碾压造成油面纵向拉裂。试验段碾压成型后,通过钻芯取样得混合料的干密度为2.430g/cm3,其压实度存在超百现象。通过结果分析为试验室击实仪故障所致,发现后及时加强击实仪基座刚度、修复击实仪记数器,并重新进行标定。
通过试验段两种碾压方案的结果比较,虽然第一种碾压方案压实度也能满足规范要求,表面碎石有压碎现象(过压);而第二种碾压方案最后两遍碾压的压实度增加不明显,压实度也能满足规范要求,优于第一种方案,固确定为最终方案。
8、松铺系数确定
试验中,我们按拟定的1.2的松铺系数进行摊铺,采用定点高程
法测出基层顶面高程、松铺面高程及压实后高程,综合计算现场的松铺系数为1.224,即松铺厚度为9.8cm。
9、平整度检测结果
试验段碾压成型12小时后,我们采用连续平整度仪进行了检测。其平整度最大间隙4.5mm。
10、接缝处理
采用垂直衔接的方式处理接缝,为便于清理接头,在结束的端头应放置与压实厚度等厚的木板挡块。待压实后撒走挡板和外部混合料。接缝垂直线路中心线或法线方向,接缝面呈90度。下次摊铺前用高压风将接缝处吹干净,涂上粘接沥青并预热后方可进行摊铺。碾压时,人工对接缝进行初步处理,并随时测量平整度,确保接缝密实平整。
11、交通管制
在下面层试验段碾压结束后实行交通管制,禁止车辆通行。待沥青混凝土下面层温度降至50℃以下(内部温度)时,方可开放交通。在未开放的路段上设置路障,禁止车辆驶入。随时检查施工机械是否有漏油现象,禁止非施工车辆上路,避免给沥青路面造成污染。 六、试验段结论
1、目标配合比:
验证了目标设计配合比的正确性,目标设计配合比为:1~3cm碎石:0.5~1cm碎石:0~0.5cm石屑:矿粉:沥青(试验室标准密度为2.430g/cm3)=42:21:33:4:3.7 2、生产配合比:
验证了1#仓∶2#仓∶3#仓∶4#仓∶5#仓∶矿粉∶沥青=28:5:21:23:19:4:3.7生产配合比的正确性;但由于拌和楼2#仓等
料情况严重,3#仓溢料较严重,导致产量较低,在正常施工过程中应进行调整。
3、油石比:生产配合比油石比为3.7%,试验段检测结果为3.8%,满足规范要求。
4、松铺系数拟采用1.2,试验段检测结果为1.224。 5、碾压工艺组合:
初压采用1台TS650C跟踪摊铺机静压1遍(速度控制小于2km/h); 复压时先采用1台CC622钢轮压路机振动压实2遍(速度控制小于3km/h),再采用1台TS650C轮胎压路机压实2遍(速度控制小于4km/h); 终压采用1台CC622钢轮压路机强振1遍(速度控制小于3km/h),最后采用CC622钢轮压路机收面。
6、沥青混合料的施工温度 控制(℃) 项目 1 (填料不加热) 2 3 4 沥青加热 出厂温度 到场温度 150 不低于110~5 摊铺温度 130, 不超过165 6 初压温度 110~140, 142 143 150~170 140~165 不低于120~153 150 157 检测项目 集料加热 规范标准(℃) 检测结果(℃) 160~190 176 备注 不低于110 110~140, 7 8
七、试验段存在的主要问题和解决方法
1、拌和楼拌和能力在试验段过程中只达到约252吨/小时(由于点火故障耽误1小时48分),未达到设计拌和能力,原因是由于等料和溢料原因造成,导致现场摊铺速度只有1m/min,下一步将对拌和楼冷料进料速度进行重新检查调试。
2、在摊铺宽度控制方面,宽度控制平均超宽4~6cm,造成亏料,下一步施工中将严格控制下面层施工质量,并及时进行交验,超标部分进行及时处理。
3、在沥青混合料施工温度控制方面,出厂温度和终压温度控制偏高,下一步将加强对沥青混合料施工温度的控制,将出厂温度控制在145~165℃左右,摊铺温度控制在135~145℃左右,初压温度控制在125~135℃左右,终压温度控制在80~90℃左右。
4、在现场施工组织管理方面不够完善,下一步将加强现场组织管理和技术交底,定人定岗,进一步健全质检体系,配备较熟练的辅助民工。
复压温度 不低于110 终压温度 不低于70 96 127 八、结束语
在沥青混凝土下面层试验段施工过程中,我部严格按技术规范及实施方案组织施工,技术人员、试验人员、领工员现场值班,如实做好原始记录,行政领导现场指挥协调,力求取得准确的一手资料,从试验段取得的结果看,我们的下面层配合比是符合规范要求的,施工组织也应该是成功的。在今后沥青混凝土下面层大面积施工中,我们将以试验段为基础,进一步总结经验和教训,进一步论证我们的试验数据,力争使我们的下面层施工方法更为合理、更为全面。上述报告的批准将作为下面层全面施工的依据,特呈审批。
附件1 沥青混合料生产检验表格 附件2 沥青混合料现场温度记录 附件3 沥青混合料碾压工艺记录表 附件4 松铺系数测定表
附件5 沥青混凝土下面层检验表
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