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1、第二章 沥青路面早期病害与防治 第一节 概 述沥青混凝土具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性,适合于各种车辆的通行,并具有坚实、平整、良好抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温稳定性,但是由于种种原因,沥青路面早期破坏的现象时有发生,且未能杜绝,已列为公路工程质量通病之一,足见其普遍性和严重性。沥青路面各种病害的成因比较复杂,由于环境、地点、气候重要条件的不同,病害情况不一,主要有以下几种:1. 泛油:是粘结料或沥青浆溢出路面形成局部黑亮的斑面。由于混合料中沥青稠度太低,粘结料上溢等等,都会引起泛油。2. 波浪:它是路面上形成有规律的低洼和凸起变形。3. 壅包:是沿交通流方向出现的路表材料
2、的竖向位移。这类病害大多是由于路表材料稳定度低、交叉口车辆的频繁起动与制动、水泥混凝土与沥青混凝土接点处产生过大的应力所致。此外,面层较薄,以及面层与基层的粘结性较差,也易产生推挤、壅包。4 滑溜:沥青路面主要是由于行车作用造成矿料麿光。沥青面层中多佘的沥青在行车荷载的重复作用下泛油,也易形成表面滑溜。5 裂缝:沥青路面上出现的裂缝,按期原因不同分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种类型。裂缝是沥青路面最主要的一种破损形式。横向裂缝是指垂直于行车主向的裂缝。按其成因不同,横向裂缝又可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。荷载型裂缝是由于路面结构设计不合当或施工质量低劣,或者由于车辆严重超载,致使沥
3、青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过疲劳强度而断裂。非荷载型裂缝是横向裂缝的主要形式。这种裂缝又有两种情况:沥青面层缩裂和基层反射裂缝。纵向裂缝产生的原因有两种可能性,一种情况是沥青面层分路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载与大气因素作用下逐渐开裂;另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水浸鉵产生不均匀沉陷而引起。网状裂缝主要是由于路面的整体强度不足而引起。其原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配比不当或未拌和均匀等;也可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,尤其在融雪期间冻融交加,加剧了路面的破损。沥青在施工期间以及在长期使用过程
4、中的老化也是导致沥青面层形成网裂的原因之一。6 坑槽:沥青路面产生坑槽的原因是面层的网裂、龟裂,不及时养护而逐渐形成坑槽。基层局部强度不足,在行车作用下也易产生坑槽。7. 局部沉陷:因路基压实度不足或基层强度和压实不足,引起路基路面的变形。8. 松散:原因主要是采用的沥青粘结力差,沥青用量偏少,或所用的矿料过湿,铺撒不匀,或所用的嵌料不合规格而未能被沥青粘牢。秋后施工,气温低,沥青裹覆矿料能力差,也易松散。对表处面还会产生大面积松散、唧泥现象,而导致沥青面层脱落。9. 车辙:车辙是渠化交通的高等级公路沥青路面的主要损坏类型之一。当车辙达到一定深度时,由于辙内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故
5、。车辙一般是在高温较高的季节,沥青面层的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。车辙通常在伴随着沥青面层压缩沉陷的同时、出现侧向隆起,二者结合起来构成车辙第二节 沥青路面早期病害因素分析 一、沥青路面材料沥青混合料主要由沥青结合料、粗集料、细集料和矿粉等多种成分组成的复合材料。在混合料组成中,由于材料质量的差异和数量的多少,可形成不同的组成结构,表现为不同的物理力学性能。1. 沥青沥青是由一些化学成分极其复杂的烃类,如环烷烃,芳环烃和这些烃类的非金属元素(氧、氮、硫)的衍生物等组成。 众所周知,沥青混合料使用性能是受沥青结合料影响的,沥青质量的优劣与沥青的好坏有密切关系,直接影响到沥青路面
6、的使用性能。由于近十年来公路的交通剧增,一般沥青材料的品质不能满足更重要的沥青路面的需要。从大量路面结构损坏的原因调查分析来看,路用沥青的品质不良是其主要原因之一,由于国内石油品质及沥青工艺流程的特点,致使沥青 大多数含蜡量高,延度小,温度敏感性强,使得许多沥青路面面层结构远小于使用的年限寿命内出现损坏。如果沥青含蜡量高,就会出现横向裂缝。1990年修建的京石高速公路用两个不同含蜡量的沥青铺筑的路段,在产生荷载型疲劳破坏(网裂)前横向裂缝差别显著。故含 蜡量一般要求在3%以内。沥青的物理性质对路面车辙 有很大的影响。在给定的温度和加裁和速率下,高粘度的沥表会产生劲度高的沥青混合料,较高的劲度具
7、有较高的抗车辙能力。沥青类型对车辙浓度也有很大影响,使用稠度低、温度敏感性低的沥青可以减少或延缓路面的开裂。我国目前生产和最常用的是石油沥青。石油沥青具有在道路建筑中使用最广,经合理的组成设计,可以用它在不同地区和不同等级的道路上铺筑各种沥青面层和沥青基层。石油沥青的性质和获得沥青的方法有关。高树脂、少石蜡的石油是道路沥青的最好原料。这种石油的特点是粘度大。有的相对密度也大。我国80年代以前开采的都是石蜡基石油 ,因此,用它炼制出的沥青含蜡量较少,也在6%以上。这就导致我国沥青的延度小,与石料的粘结力差,沥青混合料的低温抗裂性能和高温稳定性都不好。80年代中,我国热采稠油成功。用这种高粘度的石
8、油可以炼制出质量很好的沥青。但是,有的煤油厂为了增加原油产量和降低开采成本,将原来的蒸气热采悟性改为输入稀油开采及管运集输工艺,由于注入的稀油是石蜡基原油含蜡量高达14%17%,用这种混合油和简单的直馏工艺炼制的沥青粘度大为降低,含蜡量高达8%左右,15度延度达不到100CM以上的要求,其它有关性质也都相应地受到不良影响。目前,国内用稠油生产的沥青含蜡量小于3%的优质沥青有辽宁省盘锦煤油厂的欢喜岭沥青和新疆克玛依九区的克拉玛依沥青按照获得沥青的方法,沥青主要分成三类,即直馏沥青、氧化沥青和溶剂沥青。直馏沥青是直接蒸馏石油得到的各种沥青产品的总称,通常包括常压渣油、减压渣油和直馏粘稠沥青。我国近
9、30年来道路上所用的渣油实际上是一种慢凝体多蜡石油沥青,其含蜡量常高达10%-20%。渣油经吹氧稠化,就可得到各种不同标号的粘稠沥青。与原渣油相比,氧化沥青中的油分和树脂减少,地沥青质增多,石蜡含量几乎很少变化,因此,氧化沥青的稠度和软化点增加了,但延度仍然很低。用溶剂和多段沥青工艺可以生产出质量很好的溶剂沥青。我国现在生产的丙烷脱沥青的性质较氧化沥青有明显改善,含蜡量大大降低。我国地域辽阔,南北气候差异很大,温度、雨量也不相同,因此沥青路面的损坏现象也不一样。国产道路石油沥青也有少量质量优良的粘稠沥青,但是大多数地区只能购买到并不十分理想的道路沥青,造成路面的早期破坏。公路沥青路面施工技术规
10、范(JTJ03294)规定,凡修筑高速公路及一级公路沥青路面,必须使用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青 。2. 矿料 三、普通沥青混合料的施工一、沥青混合料的运输1、施工前应明确施工条件,摊铺能力运输路线运距和运输时间,以及所需混合料的数量。2、热拌沥青混合料宜采用较大吨位的运料车运输,运料车的运力应稍有富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车等候,宜待等候的运料车多余5辆后开始摊铺。3从拌合场到摊铺现场较远时,特别在非高温季节,应用篷布或棉毯覆盖混合料,保持温度4、运输车进入摊铺现场时,轮胎上不得粘有泥土可能污染路面的脏物,否则,应清洗干净。5运至现场,检查沥青混合料的颜色是否均匀一致,有无
11、花白料,有无结团或严重离析现象。6摊铺过程中运料车应在摊铺机前1020cm处停住,空挡等候,由摊铺机推动前进开始缓缓卸料。二、沥青混合料的摊铺摊铺宽度:(一)、一种做法是提倡采用最在宽度为1215米的在型摊铺机,全幅一次反铺成型;优点是:可以减少摊铺过程中的纵向接缝,使纵向不产生纵缝痕迹,外观较好看。 一种做法是23台摊铺机成梯队做业,摊铺宽度不大于68米。两台摊铺机前后同步摊铺形成热接缝,要求后一台摊铺机摊铺时应重叠前一台摊铺机的混合物料上610cm并用热熨斗将接缝熨平,然后一起进行碾压。克服了一台摊铺机摊铺时易造成的混合物料离析,而且摊铺宽度过长,振捣力过小,压实不均匀,熨平板加得过长变形
12、增大的缺陷,可保证较高的摊铺质量。梯队摊铺时前后两台摊铺机间距宜为1020、30米为佳。(二)、螺旋布料器运送混合料的距离过长,不可避免的引起粗细集料的离析,同时混合料越往边上,温度不降越多,从而导致不均匀,产生温度离析,从而使路面宽度内压实度不同。(三)、摊铺机的质量和功率是一定的,摊铺宽度越大,平均振捣力越小,铺筑后的压实度越小;初始压实度的大小关系着混合料温度下降的快慢。初始压实度越大,混合料铺筑后的温度下降越慢,则可以采用较重型的压路机靠近摊铺机,争取更长的压实时间,压实效果好。(四)、一般摊铺机熨平板的标准宽度是一定的,通常路面摊铺宽度都大于这一标准宽度,要向全幅摊铺,必须加长。摊铺
13、机接长部分只是悬挂在摊铺机上,并没有与摊铺机标准宽度所在部分相同的振捣装置。表面看似接长部分与标准宽度部分很平整,但因振捣密实度不尽相同,压实后会厚薄不一。从而影响路面后期平整度。其它一般性要求:1、 层间结合浇洒黏层油。对于多层式沥青路面摊铺表面层和平面层或下面层和中面层的上下层摊铺宜当天完成,如间隔时间较长,应对下表面仔细清扫。并洒浇黏层油以提高结合。2、 松铺系数的确定:摊铺机摊铺厚度应为设计路面厚度与松铺系数的乘积,而一般情况下,沥青混凝土混合物料的松铺系数应为1.151.30左右。细粒式取上限,粗粒式取下限。3、 摊铺必须缓慢、均匀、连续,不得随意变换摊铺速度或中途停顿,否则会引起路
14、面平整度不良,混合料严重离析。摊铺速度一般在26米/min,一般下面层摊铺速度可稍快,上面层速度稍慢。 三、准备工作 1、下承层及两层之间的处理 对下承层可能引起的损坏和污染进行检验和验收,防止因此而产生表面浮尘、松散或出现弹弹现象。对下承层表面清洗干净和缺陷处理完毕后,即可浇洒透层油或黏层油。 两层沥青层之间不得进行任何可能污染沥青层的作业。 减少路面的纵向接缝,提高路面整体铺筑质量是确定摊铺宽度的基本原则之一,在确定摊铺宽度时,尚应注意纵向的接缝应错开30cm以上。摊铺下层时,熨平板的侧边与路缘石留有10cm以上的间距。 2、摊铺工作开始时时准备两块长方形垫木作作为摊铺厚度的基准。垫木宽5
15、10cm,长与熨平板沿道路纵向的尺寸相同或稍长,高度为摊铺层的松铺厚度。 3、熨平板加热:一般在摊铺开始前0。51小时加热,要求熨平板温度不低于100四、冷热接缝的处里: 1、热接缝: (1)、对于下层都是梯队作业的,上下两层热接缝应错开15cm以上,表面层纵缝应顺直,宜设在路面标线处,不得与路面 行车轮迹重叠。 (2)、梯对作业的纵向施工缝应采用热缝,且将已铺部分预留1020cm宽度暂不碾压,作为后续摊铺机的基准面。然后作跨缝碾压消除缝迹。(3)、变幅施工时,摊铺机组合中至少有一台液压伸缩熨平板摊铺机。(4)、接缝两侧摊铺层的横坡要一致,并且要有36cm的搭接重叠。2、冷接缝: (1)、应在
16、摊铺前靠近接缝一侧设置挡板,其高度与铺层压实厚度相当,使压路机能压实到铺层边部形成一个垂直面.(2)、若不设挡板时在混合料未冷却之前用尖镐除边的方式留有余地下毛茬,在铺下一条时涂少量沥青,重叠在已铺层上510cm再铲除铺在上一条上的混合料。(3)、不设挡板时用切割机纵向切缝。这种做法往往会造成纵向开裂,严重影响路面 使用寿命。且切缝两侧不容易黏结成一个整体,铺筑混合料很难与老沥青层黏结,在接缝处钻孔,往往发现两侧是分开的。(4)、横向接缝:施工时在预先处理好接缝处,要求摊铺机第一次布满料时不前行,用热混合料预热横向接缝10分钟以上,有提高接缝温度。五、普通沥青混凝土的碾压。 (一)、轮胎压路机
17、与普通钢轮压路机优缺点:(1)、轮胎压路机具有特别好的揉搓作用,密水性效果好,碾压均匀,不需要洒水,不会出现发裂,能比刚性碾压到更大密实度,不如振动碾那么难操作,有较大温度适应范围,对路缘石擦边碰撞破坏比钢轮压路机小,当铺层温度高于80时,其不能作为终压,直到达到70以下。(2)、钢轮压路机容易压碎沥青混合料中较大粒径集料,并将外骨料顶面的沥青膜磨去,而轮胎压路机不易将大粒料压碎,也不易将外露料表面沥青膜破坏,因此轮胎压路机是沥青面层不可缺少的压实机械。(二)、压路机的优化组合 使用两种不同的压路机,首先用振动压路机,接着用轮胎压路机能得到较好的压实效果。(三)、碾压的几个阶段: (1)、初压
18、,又称稳压,通常采用68吨双钢轮压路机械或610吨振动压路机(关闭振动装置)以2km/小时左右速度静压12遍,初压温度在120140 (2)、复压,是压实的主要阳断,应在较高的温度下紧跟初压进行,不得随意停顿,温度不低于120130,压路机碾压总长度应尽量缩短,不超过6080米。复压宜优先采用重型轮胎压路机进行揉压。 (3)、终压:要消除复压过程中表面轮迹,保证路面平整度。沥青混合料的终压也需要在较高的温度下但又不能过高温度下结束碾压。一般公路在不低于6090,在高速公路中,改性沥青终压结速不低于100。(四)、碾压方式: 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
19、向高碾压;在坡道上应将驱动轮向高处碾压;在横坡方向上由较低向较高处碾压。三轮压路机每次重叠宜为后轮宽1/2,双轮压路机每次重叠30cm.(五)、碾压作业时应遵循的规则: (1)、先静压后振动碾压,最后再静压。 (2)、碾压时驱动轮在前(靠近摊铺机),从动轮在后。 (3)、后退时沿前进碾压的轮迹行驶,压路机折回的地点不在同一断面上,而呈阶梯状。初压、复压、终压的回程不准在同一断面上,前后相距不小于1米。 (4)、压路机的碾压作业长度应与摊铺机速度相平衡,随摊铺机前进而前进。 (5)、碾压时保持碾轮湿润,以免黏沥青料,但防止用水量过大,以免混合料表面冷却。 (6)压路机不得在碾压未成型的路段上转向
20、、掉头、加水、左右转移位置、突然刹车。(六)、碾压温度 沥青混合料在规定的温度范围内温度越高,塑性越大,越容易在外力作用下缩小其空隙率,增加密实度,越容易取得平整效果。而温度较低时,混合料间的阻力较大,碾压工作变得较为困难。且容易产生难消除的轮迹,造成路面不平整。因此需要摊铺后及时碾压,若混合料能够支撑压路机而不产生水平推移,表面无开裂,且压实阻力较小的温度是最佳温度。一般在140145。因此沥青混合料施工中尽可能提高碾压温度,特别是复压和终压温度。杜绝为提高平整度而降低碾压温度的倾向。六、沥青混合料的主要技术性能; 1、高温稳定性;2、低温抗裂性;3、耐久性;4、抗滑性;5、施工和易性; 四
21、 沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料 一、 SMA: 是一种沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多的填料(矿粉)组成的沥玛蹄脂,填充于间断级配的粗集料骨架间隙中所形成的沥青混合料。特点:1、属于骨架密实型结构、具有耐磨抗滑、密实耐久、抗疲劳、抗高温车辙,减少低温开裂。 2、SMA是一种热拌热铺的间断级配骨架密实型沥青混合料,组成上可规纳为三多一少:即粗集料多,矿粉少,沥青用量多,细集料含量少;掺有纤维稳定剂防止沥青析漏.(粗集料含量高能形成相互嵌挤的骨架,而细集料、矿粉和纤维稳定剂形成玛蹄脂充分填充粗集料空隙)优点:1、SMA粗集料形成骨架,又有良好沥青结合料(改性沥青)作保障、高温稳定性优
22、越。 2、较多的矿粉、沥青、采用纤维稳定剂形成的沥青玛蹄脂具有良好的黏结性,突出了柔性与韧性,使SMA低温抗变形能力增强. 3、在较低的空隙率和黏结性作用下,耐水害、抗老化出色。 4、坚硬、耐磨的优质石料,采用间断级配和较多粗集料形成的骨架结构,耐磨性好,构造深度大,具有一定的降噪作用。 5、在沥表玛蹄脂充分填充作用下,抗疲劳性能提高。 详细分析:1、 SMA混合料与普通密级配混合料比其粗集料(4.75以上的部分占70%以上),混合料中粗集料相互接触面积多,细集料很少,沥青玛蹄脂部分又填充了粗集料间的空隙,交通荷载主要由粗集料承受。由于粗集料颗粒间有着相互良好的嵌挤作用,沥青混合物料有非常好的
23、抵抗荷载变形能力,即使在高温条件下,玛蹄脂劲度降低,但对混合料抗荷载作用能力影响较小,具有高温抗变形能力。2、 在低温条件下,沥青混合料的抗裂性能主要由沥青结合料的抗拉伸能力决定。SMA混合料的集料之间填充了相当数量的沥青玛蹄脂,裹覆在矿质集料表面,随温度降低,混合料收缩变形使集料拉开时,沥青玛蹄脂具有较强的黏结作用,它的韧性使沥青混合料有较好的低温变形能力,若使用改性沥青更强.3、 SMA混合料空隙率3%4%左右,几乎不透水,受水的影响较小,可有效防止水分下渗,改善其水稳定性。4、 SMA混合料一方面采用坚硬、粗糙、耐磨的优质石料;另一方面矿料采用间断级配,粗集料含量高,路面压实后路表构造深
24、度大,(一般SMA10的构造深度在0.61.0mm,SMA13在0.81.4mm之间,均明显高于规范要求0.5mm)所以具有良好的抗滑性。同时较大的构造深度,使得汽车轮胎与路表接触时产生的噪声明显降低。二、SMA混合料的摊铺 1、温度控制:项目类别普通混SMA合料改性沥青SMA混合料出厂温度160170175185摊铺温度150160最佳气温20以上,不宜低于15最低不低于10摊铺速度不超过34 m /min有时甚至放慢12m/min2、尽量减少停机现象,在推铺常现沥青混合料时停机20-30min,只要混合料温度还保持130左右,通常不会影响摊铺层的平整度;但SMA混合料,停机5-10分钟,摊
25、铺层就会出现明显压痕,若暂停时间长,混合物料温度低于140。需设置冷接缝。3、SMA混合物料在摊铺中为保证其粗细烂漫离析,也防止纤维与石料离析,不出现纤维团,摊铺机螺旋布料器均匀旋转供料,供料一定要控制在螺旋布料器2/3高度。4SMA混合物料摊铺时一台摊铺机的铺筑宽度不宜大于6m,最大不得超过8m。 三SMA混合料的碾压1、温度的确定要求提高碾压温度,在其是改性沥青SMS,一般都在表面层使用,厚度比较薄,混合料温度下降快。 施工工序不改性的沥青SMA改性的沥青SMA初压开始温度不低于140不低于150复压开始温度不低于120不低于130终压开始温度不低于110不低于130开放交通温度不高于50
26、不高于602、压实机械的的选择:(1)SMA混合料必须采用钢轮压路机碾压,通常不容许采用轮胎压路机碾压。若采用轮胎压路机碾压,其条件是沥青用量需进一步减少,这必然会对其他性能产生影响。如果不减少沥青用量,一方面轮胎压路机碾压可能造成构造深度降低,甚至泛油。(2)能否使用振动压路机。欧洲、美国时期的规范规定不容许使用振动压路机,原因是担心振动压路机将会将粗集料压碎,使粗集料互相嵌挤的棱角磨掉,从而失去嵌挤作用,另外振动压路机会使沥青玛蹄脂部分上浮,失去构造深度。我国铺筑的SMA混合料路面,一方面石料比较好,而且使用的油石比也欧洲的小,采用振动压路机不仅不会有问题,而且必须采用振动压路机。SMA混
27、合料一般要求初压1次,复压时对重型振动压路机不少于3-4次,对钢性轮静压不少于6次。3、SMA混合料质量判别(1)、因粗集料的用量达到70%以上,高温状态下的稳定性主要靠集料的嵌挤作用,且混合料在摊铺铺筑后已经有相当大的压实度,一般有85%以上,压路机可以碾压程度小,所以初压痕迹也小。由于集料充分嵌挤,压路机碾压过程中,前轮前面不会发生明显推拥,级配良好的SMA可以说几乎看不出任何推拥现象。(包括即使在180以上高温条件下,初压时采用大吨位的振动压路机开振碾压)得出一条判断SMA质量优劣的重要标志是“能否在高温状态作用下用振动压路机碾压而不产生推拥现象”,若推拥说明集料没有充分嵌挤或者嵌挤作用
28、没有发挥,不是真正的SMA。(2)、另一个判断SMA嵌挤作用特点的规律是在碾压路边缘时不会产生塌边。4、碾压过程 压路机碾压SMA可遵循以下八字方针“紧跟、慢压、高频、低幅”。 (1)、压路机必须紧跟在摊铺机后碾压,一不管摊铺的混合料有多高温度,即使180以上。因为只有在高温条件下碾实方能最得良好的效果。切忌在较低温度下多次重复碾压,这样压实度不容易到达,且石料的棱角易被压掉,石料还可能被压碎。(2)、慢压一般要求速度不超过45km/h.(3)、高频、低幅由于SMA混合物料层一般厚度为4cm,影响深度不能太深,不能对中面层造成损伤。振幅小,一次给的力影响浅,但频率高,使压路机前进过程中每一点都
29、被压实,对提高压实度,防止石料损伤,保持石料具有良好的棱角和嵌挤作用很重要。大振幅碾压很容易造成碾压过度,使石料压碎,或者玛蹄脂上浮。高频、低幅是保证SMA路面平整度的关键。 (4)、鉴于SMA路面很难分清初压、复压、终压,技术指难上“允许振动压路机同时进行初压、复压、和终压”。5、保证路面平整度的措施:(1)、保证基层及中下面层的平整度。(2)、表面层采用非接触式平衡梁的自动找平方式(超声波)(3)、提供足够拌合能力,保证连续摊铺,不中途停顿。(4)、碾压过程应均衡前进速度要慢5km/h,掉头倒退时关闭振动,方向逐渐改变,不容许扭弯行走。(5)、除迫不得已的情况外,所有施工工艺都必须由机械连
30、续稳定的操作,避免人工修整。(6)、所有机械不能在未冷却硬结的路面上停留,原则上所有机械,尤其是压路机从开始碾压后便不能停机休息。(7)、且不要将待压路段分成一定长度的碾压段,让压路机压完一段再往前移动压下一段,这种做法缺点是压路机折返点位置基本上都固定在一个固定的位置上,会影响路面平整度,同时有相当长度的摊铺好的混合料都不能得到及时碾压,温度下降。正确做法是:压路机紧跟在摊铺机之后面一定距离内碾压,每次都压到摊铺机跟前不能前进再折返,随着摊铺机不断前进,压路机的折返点也跟着向前移动,既保证了碾压温度,又保证了平整度。6、碾压中注意的问题。(1)、SMA混合料摊铺后密实度较高,加之SMA混合料
31、为间断级配,碾压时不容易发生推移,摊铺后可采用紧跟碾压的模式,可保证压实度要求。(2)、随时检测SMA混合料的温度,防止温度过低进行碾压,以及尤其碾压过多造成集料破损,减少构造深度。(3)、由于改性沥青黏度大,压路机一定要有喷水装置,防止压路机钢轮与路面 粘结;且喷水装置雾化良好,喷水量应能调节,防止喷洒过多流到路面上,降低路面温度,影响路面压实质量。(4)、路面终压完毕,温度较高,冷却之前严禁压路机在上面调头,或停放,以免造成路面变形。7、工程中常见的问题:(1)、过碾压: SMA混合料由于集料嵌挤作用,可压实程度不大,压实度比较容易达到。但粗集料之间有一层沥青结合料膜,高温状态下起相当于润
32、滑剂作用,只有在较低温度时才能稳定,高温状态不碾压,沥青结合料的黏度小,集料的嵌挤只是棱角部分接触,反复碾压,集料之间不能达到最终稳定状态,受碾压作用,粗集料位置不断下移,而玛蹄脂一点点向上浮,可引起离析。SMA在高温下可以方便碾压,但容易出现过压问题。除可碾碎石料外,还会出现降低路面构造深度。因此,碾压在保证压实度前提下,特别注意表面构造深度,通常以保持在1.01.5mm为宜。(2)、油斑的形成与防治:(1)、纤维掺加剂拌合不均匀所致。(检查纤维掺量是否正确,拌合时间是否够长。)(2)、过高的油量也会产生油斑。(要及时检查拌合沥青计量的准确性。)(3)、碾压过度产生油斑。(正确掌握碾压次数,
33、及振动力大小,避免沥青胶砂产生离析。)(4)、拌合料及路表含有一定水份时,也会产生油斑,因此纤维必须干燥,严禁路表带水施工。当碾压过程中出现油斑,且直径大于5cm时,应及时在油斑区域撒机制砂。三、石灰与其稳定土一、生产石灰的过程就是高温煅烧(1000-1200)石灰石,使其分解为生石灰和二氧化碳的过程。(生石灰生产过程)CaCO3-CaO+CO2当煅烧温度到700时,石灰石中的次要成分碳酸镤开始分解为氧化镤。MgCO3-MgO+CO2二、过火石灰:当入窑石灰石块体积较大,煅烧温度较高时,石灰石块的中心部位达到分解温度时,其表面已超过分解温度,得到的生石灰晶粒粗大,遇水后熟化十分缓慢。其细小颗粒
34、可能在石灰应用之后熟化,体积膨胀,致使硬化的砂浆和道路产生“崩裂”或“鼓包”三、石灰的熟化:又称消化,把生石灰加水之后水化为熟石灰的过程。(熟石灰生产过程)CaO+H2OCa(OH)2特点:质量为一份的生石灰可生成1.31份质量的熟石灰,其体积增大12.5倍。1、 石灰消解时要注意以下几点:(1)、消解时用水量为石灰质量的60%80%,要充分消解,以不能过湿成团为度,消解后要保持一定湿度,以不飞扬为度;(2)、生石灰中有过火生石灰或欠火生石灰,过火生石灰消解很慢,在石灰土已硬化后,过火的石灰颗粒才能逐渐消解,体积膨胀会引起灰土隆起开裂;为消除这一危害,一定要提前7天消解;欠火石灰在使用前一定要
35、过1cm的筛把未消解的筛除;(3)、如果是镁石灰,不易消解,一定要延长消解时间,加水速度应缓慢,陆续加入,以润湿为主,一定不可用水浸泡,消解时宜提前10天。(4)、终上(2)、(3)两点所诉也应注意使用时虽石灰应充分熟化,但也不能消解过早,否则熟石灰碱性降低,减缓与土的反应;(5)、如果使用磨细的生石灰粉,使用时不用消解,但拌入土中后,需闷34小时等生石灰消解时水化热得到释放后进行碾压成型,才能取得最佳效果。四、石灰的品种:1、生石灰(块灰);2、生石灰粉;3、熟石灰粉(消石灰粉);生石灰简介:生石灰是将以碳酸钙(CaCO3)为主要成分的岩石和石灰石,经适当煅烧、分解、排出二氧化碳而制得块状材
36、料,其主要成份是CaO,其次是MgO。把这种白色轻质的块状物质称为块灰。生石灰粉简介:以块灰为原料经粉碎、磨细制成生石灰粉。生石灰根据其氧化镁含量不同,可分为钙质生石灰和镁质生石灰。钙质生石灰中氧化镁含量小于5%;镁质生石灰氧化镁含量为5%24%。五、石灰土:是用石灰稳定的细土而得到的混合物,是在土中掺加一定比例的消石灰或石灰粉,通过加水拌合,平整、碾压成型,养生等工序后,使之成为一种具有一定抗压、抗折等性能的半刚性结构。常用于高等级路面的底基层或低等级路面的基层。六、稳定土的作用:稳定土的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间,通常称稳定土为半刚性材料,稳定土具有一定的抗压强度和抗弯强度,且
37、强度随龄期逐渐增加。稳定性好,抗冻性好,整体性好,后期强度高,结构本身自成板体;但其耐磨性差,且吸水性、透水性、和水稳定性差。(不宜做二级及以上或冰冻地区的潮湿路段或其它地区过分潮湿路段的基层和底基层。如富民大街先做山皮石底基层,再做石灰土。)七、土质的选择:石灰稳定各种类型的土,在技术方面和经济方面都是合理的。但生产实践表明粘性土较好,其稳定效果显著,强度也高。(1)、采用高液限粘土时施工不易粉碎;(2)、采用粉性土的石灰土早期强度低,但后期强度也可满足行车要求;(3)、采用低液限土时易拌合,但难以碾压成型,稳定效果不显著;(4)、塑性指数小于15的土不宜用石灰石稳定。(5)、对于硫酸盐类含
38、量超过0。8%或腐植质含量超过10%的土,对强度有显著影响,不宜直接采用。总之,采用的土质,既要考虑其强度,还要考虑到施工时易于粉碎,便于碾压成型。一般采用塑性指数1520的粘性土为好。塑性指数偏大的粘性土要加强粉碎,粉碎后土中的土块不宜超过15cm八、石灰土的拌合: 工程中有路拌法和场拌法,因施工中常采用挖掘机和推土机配合就地或集中拌合法,因此前两种方法不详诉。后一种方法多采用挖掘机掺灰翻拌第一遍,闷料后推土机再翻了一翻拌两遍。石灰土无论是路拌还是场拌或是机械拌,都得把土块破碎到规定的粒径范围,只有充分得到破碎的土才能拌合均匀,尤其是对一些塑性指数高的粘土一般含水量都较大,不易破碎,难以到达
39、要求的粒径范围。宜采用两次加灰的方法施工,首先加入4%6%的石灰进行拌合闷料使之“砂化”,闷放23天再加入余下的石灰进行第二次拌合。通过两次加灰拌合就可以使土的破碎容易满足要求,含水量也能得到调节和控制。如果挖方路基采用铺灰就地挖掘机和推土机翻拌,最好采用机械掇堆,推至路床标高。对路床进行整形碾压后,再将料堆掇回其上边。注意原料堆底一定要再次重复前操作,万不可以出现堆底露拌、露压及出现素土夹层现象。有条件最好一次将料推至路外,整形、碾压后再折回。一量出现素土夹层,将影响灰土的整体性,出现翻浆,软化,导致路面破坏。九、摊铺与整形: 1、石灰土的下承层多为路基顶面层,要求表面平整、坚实、标高、路拱
40、、压实度、弯沉值符合要求。 2、摊铺料前,应先在土基上洒水湿润,但不应过分潮湿而造成泥泞。 3、摊铺过程中,人工配合机械将土中超尺寸颗粒石块、土块及其它杂物清除干净。 4、做一段试验段,通过试铺碾压求得石灰土混合料摊铺的松铺系数。保证到达设计标高。 5、采用翻斗车或或挖掘机、装载机向路床内返料时,控制好数量,防止过多造成推土机作业负担。 1、混合料用推土机粗平后,用平地机进行初步整形。 2、用轮胎压路机在初步整形的基础上,快速碾压一遍,以暴露出潜在的不平之处。 3、用平地机再次整形,整形前用齿耙把轮迹低洼处表层5cm以上耙松,再次快速碾压一遍。 4、对于暴露出的局部不平和低洼处,再用齿耙把表层
41、5cm以上耙松,用新的拌合料找平。 5、碾压结束前,用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱和超高符合设计要求。将高处料直接刮出路外,不应形成薄贴补现象。 6、在直线段,平地机由两侧向路中进行刮平,在平曲线超高段,平地机由内侧向外刮平。十、碾压: 1、混合料表面整型之后立即开始压实。混合料的压实含水量应在最佳含水量的1%范围内,如因整型导致表面水分不足,应适当洒水。 2、用1215吨三轮压路机时,每层压实厚度不应超过15cm;用1821吨三轮压路机或相稍大功能滚动压路机碾压时,每层压实厚度不应超过20cm。压实厚度超过上述规定时,应分层铺筑,每层的最小压实厚度为10cm。 3、采用振动压路机和三
42、轮压路机联合作业较好,先用振动压路机不开振排压一遍,然后用振动压路机振压23遍,接下来用三轮压路机静压23遍。达到表面无轮迹,无软弹后及时按频率检测压实度达到要求时停压。路面两侧应多压23遍 4、直线段由两侧路肩向中心碾压,超高段由内侧路肩向外侧路肩碾压,碾压时振动压路机重叠1/3轮宽,速度为(2.02.5km/h)。三轮压路机后轮应重叠1/2的轮宽,后轮必须超过两段的接缝处。后轮(压实轮)压完路面全宽时,即为了一遍。压路机碾压速度,头两遍采用1档(1.51.7km/h)为宜,以后用2档(2.02.5km/h)。 5、严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”和急刹车,以保证灰土表面不受破
43、坏。 6、碾压过程中灰土表面应始终保持湿润,如表面水分蒸发过快,应及时补充洒水,以防表面开裂。 7、石灰土碾压过程中出现“弹簧”“橡皮土”、松散、起皮等现象,应及时翻开凉晒或换新混合料重拳拌合碾压。十一、养生:1、 刚压实成型的石灰土底基层,在铺筑基层之前,至少在潮湿状态下养生7天。养生方法采用洒水、覆盖砂等。养生期内石灰土表层不能过湿,也不能忽干忽湿。每次洒水应用两轮压路机将表层压实。2、 在养生期间内未采用覆盖措施的石灰土底基层上,除洒水车外,应封闭交通;在采用覆盖措施的石灰土底基层上,不能封闭交通时,应当限制车速不得超过30km/h3、 如灰土垢压实度,平整度等指标合格,上层结构能马上施
44、工时,可不进行养生。但是必须保证灰土有合格的强度,在进行上层作业时,要采取措施,保证不能破坏灰土表面。十二、石灰土基层的龟裂与开缩裂的成因与防治:1、 塑性指数高的土做灰土最容易干裂。这种土水敏性强,往往含水量高,用它做灰土时,如果含水量超过最佳含水量,成型的路段开裂现象就会增加。高塑指的土在施工中难于破碎,大土块掺入在灰土中成型号会出现泥饼,这些泥饼的含水量较高,水份蒸发就易形成龟裂。(选择塑指偏低的土,一定要使用高塑性土时,采用两次掺灰法进行施工使土通过“砂化”,得到充分破碎;)2、 石灰稳定土因含水量过多产生的干缩裂缝显著。(控制压实含水量,压实含水量一定不要大于最佳含水量,其含水量应略
45、小于最佳含水量。)3、 压实度小时产生的干缩要比压实度大时显著。(严格控制压实标准,尽可能达到最大压实度)4、 温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近,而且温度在010时。(因此施工要在当地气温进入0前一个月结束,以防止不利季节产生温缩。)5、 干缩的最不利情况发生在石灰稳定土成型初期。(因此,要重视初期养护,保证石灰土表面处于潮湿状态,严防干晒)6、 石灰稳定土施工结束后要及时早铺筑面层,使石灰土基层含水量不发生太大变化,可减轻干缩裂缝。7、 在石灰稳定土中掺加集料(如砂砾、矿石等),使其集料含量为70%80%,使混合料满足最佳组成要求,不但提高强度和稳定性,而且具有较好的抗裂性。8、 基
46、层的缩裂会反射到面层,为了防止基层裂缝的反射,国内外常采取以下措施:(1) 设置联结层。设置沥青矿石或沥青贯入式联结层,是防止反射裂缝的有效措施。(2) 铺筑碎石隔离过渡层。在石灰土与沥青面层间铺筑厚1020cm的碎石层或玻璃纤维网格,可减轻反射裂缝出现。十三、坑洼、起皮、弹簧的防治:原因灰土标高控制不严,有缺料薄层找补现象,尤其是5cm以下的灰土贴补; 压路机碾压次数过多,时间过长,灰土上下层含水量(即干湿)程度不同,剪切破坏形成两层皮; 表面过湿,碾压过早造成粘轮,将灰土表层带起。 灰土中夹有土块,石块,平地机刮平时带成沟槽。 灰土的弹簧是由于含水量控制不平而造成的含水量过大,造成湿弹,过小造成干弹。防治灰土粗平时,标高控制应高于设计510mm,尽可能的不用带料找平,必须要找平时,应将需找平的局部翻松,达到上松铺系数均匀一致,精平时以刮削料平为好。 灰土使用的石灰一定要过1筛,筛除未能消解的石灰块。人工配全机械作业时将石块、土块拣除。 灰土最后一次拌合前,试验人员及检测人员及时检测含水量,根据施工季节、施工温度及气象情况控制好含水量,在春夏季由于风大,气温高,含水量一般控制在高出最佳含水量13个百分点,在雨季控制最佳含水量上下一个百分点,碾压时含水量一定要控制在适合值范围内。 碾压应按试验规定的机械组合压实程序和遍数进行,