其他类路面基层的施工.ppt
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1、路面基层和底基层区分路面基层的种类及其适用范围 其他类路面基层的施工其他类路面基层的施工一、沥青稳定碎石基层一、沥青稳定碎石基层 沥青稳定碎石基层按其使用特性可分为沥青稳定碎石基层按其使用特性可分为密实式、密实式、半开式及开式半开式及开式三类。三类。l密级配沥青混凝土混合料密级配沥青混凝土混合料 按密实级配原则设计的连续按密实级配原则设计的连续型密级配沥青混合料,但其粒径递减系数较小,剩余空型密级配沥青混合料,但其粒径递减系数较小,剩余空隙率小于隙率小于10。l开级配沥青混凝土混合料开级配沥青混凝土混合料 按级配原则设计的连续型级按级配原则设计的连续型级配混合料。但其粒径递减系数较大,剩余空隙
2、率大于配混合料。但其粒径递减系数较大,剩余空隙率大于15。l将剩余空隙率介于密级配和开级配之间的将剩余空隙率介于密级配和开级配之间的(即剩余空隙即剩余空隙率率10%15%)混合料称为半开级配沥青混合料混合料称为半开级配沥青混合料。开级配沥青稳定碎石混合料开级配沥青稳定碎石混合料 属于骨架空隙结构属于骨架空隙结构,设计空隙率大于设计空隙率大于15,用作路面,用作路面的排水基层的排水基层,可使水分顺畅地排出,不会滞留在路面结构可使水分顺畅地排出,不会滞留在路面结构中造成水损害。开级配沥青碎石基层有较强的柔性和变形中造成水损害。开级配沥青碎石基层有较强的柔性和变形能力能力,可以有效减少路面中的应力集
3、中现象,减少或延缓可以有效减少路面中的应力集中现象,减少或延缓反射裂缝的发生。开级配沥青稳定碎石作为排水基层,使反射裂缝的发生。开级配沥青稳定碎石作为排水基层,使用性能良好。其空隙率较大,为达到一定的强度,集料与用性能良好。其空隙率较大,为达到一定的强度,集料与沥青应具有良好的粘附性,故应选沥青应具有良好的粘附性,故应选石灰岩石灰岩碎石,且颗粒形碎石,且颗粒形状接近正方体,有棱角,并有合适的级配。沥青稳定碎石状接近正方体,有棱角,并有合适的级配。沥青稳定碎石排水基层的沥青用量通常为排水基层的沥青用量通常为2%2.5%。排水基层材料必。排水基层材料必须具有足够的渗透性,以使其在规定的设计时间内排
4、除渗须具有足够的渗透性,以使其在规定的设计时间内排除渗进基层的水进基层的水。密级配沥青稳定碎石密级配沥青稳定碎石l混合料的公称最大粒径一般大于,设计空隙率混合料的公称最大粒径一般大于,设计空隙率为为36。也称为大粒径沥青混合料。也称为大粒径沥青混合料。l常用的配合比设计方法有马歇尔法、旋转压实常用的配合比设计方法有马歇尔法、旋转压实法及振动成型法等。法及振动成型法等。l属于热拌沥青混合料,其施工工序有施工准备、属于热拌沥青混合料,其施工工序有施工准备、混合料拌制、运输、摊铺、压实及成型、接缝混合料拌制、运输、摊铺、压实及成型、接缝处理等。处理等。公称最大粒径是指保留在最大尺寸的标准筛上的颗粒含
5、量不超过公称最大粒径是指保留在最大尺寸的标准筛上的颗粒含量不超过10%10%(也就是指混合料中筛孔通过率为(也就是指混合料中筛孔通过率为9090100%100%)的最小标准筛筛)的最小标准筛筛孔尺寸。通常比集料最大粒径小一个粒级。孔尺寸。通常比集料最大粒径小一个粒级。二、刚性基层二、刚性基层l刚性基层主要指贫混凝土基层和碾压混凝土基刚性基层主要指贫混凝土基层和碾压混凝土基层。层。l与水泥稳定碎石、二灰碎石等半刚性基层材料与水泥稳定碎石、二灰碎石等半刚性基层材料相比,贫混凝土基层具有更高的强度、刚度、相比,贫混凝土基层具有更高的强度、刚度、具有良好的抗疲劳性能具有良好的抗疲劳性能、具有优良的抗冲
6、刷、具有优良的抗冲刷、抗裂及抗冻等路用性能抗裂及抗冻等路用性能。l由于强度较高的贫混凝土基层会产生收缩裂缝,由于强度较高的贫混凝土基层会产生收缩裂缝,导致混凝土面层出现反射裂缝导致混凝土面层出现反射裂缝。贫混凝土基层。贫混凝土基层的厚度的适宜范围为的厚度的适宜范围为120200mm。半刚性路面基层、底基层机械化施工半刚性路面基层、底基层机械化施工 半刚性路面基层、底基层的施工工艺半刚性路面基层、底基层的施工工艺 规范规定高速公路和一级公路除直接铺筑规范规定高速公路和一级公路除直接铺筑在土基上的底基层下层可用稳定土拌和机在土基上的底基层下层可用稳定土拌和机进行路拌施工外,其上各层必须采用集中进行
7、路拌施工外,其上各层必须采用集中厂拌法拌和、摊铺机摊铺作业,更不允许厂拌法拌和、摊铺机摊铺作业,更不允许用人工拌和施工。用人工拌和施工。半刚性路面基层的施工工艺半刚性路面基层的施工工艺 l施工工艺流程施工工艺流程 半刚性路面基层施工的工艺流程可简述为:半刚性路面基层施工的工艺流程可简述为:准备下承层准备下承层施工放样施工放样厂拌稳定厂拌稳定土混合料土混合料运输到施工现场运输到施工现场摊铺摊铺碾压碾压接缝和调头处理接缝和调头处理养生。养生。主要施工机械主要施工机械 装载机或皮带集料输送机、自卸汽车、装载机或皮带集料输送机、自卸汽车、摊铺机或平地机、振动压路机及轮胎压路摊铺机或平地机、振动压路机及
8、轮胎压路机、洒水车。机、洒水车。稳定土混合料拌和机稳定土混合料拌和机 强制连续式稳定混合料拌和机和自由跌强制连续式稳定混合料拌和机和自由跌落式稳定土拌和机。高等级公路路面基层施落式稳定土拌和机。高等级公路路面基层施工必须使用强制连续式拌和机。工必须使用强制连续式拌和机。强制连续式稳定材料拌和机的强制连续式稳定材料拌和机的应满足应满足:保证搅拌材料均匀混合及单位时间内的产量;保证搅拌材料均匀混合及单位时间内的产量;应具有保证集料最大粒径和级配符合要求的应具有保证集料最大粒径和级配符合要求的装置;能准确地按设计要求,自动控制装置;能准确地按设计要求,自动控制(按按质量或体积比例质量或体积比例)添加
9、剂剂量及加水量,并添加剂剂量及加水量,并能随时进行准确的调整。能随时进行准确的调整。摊铺机 使用专用的稳定混合料摊铺机或沥青混凝土摊铺机。对摊使用专用的稳定混合料摊铺机或沥青混凝土摊铺机。对摊铺机的铺机的要求是要求是:(1)在任何设定的摊铺厚度和摊铺速度下,摊铺机的供料系统在任何设定的摊铺厚度和摊铺速度下,摊铺机的供料系统应能满足摊铺作业对混合料数量的需要。应能满足摊铺作业对混合料数量的需要。(2)摊铺机的链板输送机和螺旋布料器应具仓各自独立驱动的摊铺机的链板输送机和螺旋布料器应具仓各自独立驱动的无级调速系统,能按比例自动调节混合料的速度、流量,无级调速系统,能按比例自动调节混合料的速度、流量
10、,保证均匀平整地进行摊铺。保证均匀平整地进行摊铺。(3)螺旋布料器能满足各种不同材料、不同厚度的摊铺要求。螺旋布料器能满足各种不同材料、不同厚度的摊铺要求。(4)具有自动调平和保持铺层厚度均匀的功能。具有自动调平和保持铺层厚度均匀的功能。(5)采用全液压驱动,具有保证直线行驶的左右两边驱动、自采用全液压驱动,具有保证直线行驶的左右两边驱动、自动功率分配及速度平衡装置。动功率分配及速度平衡装置。(6)具有自动弯道摊铺作业功能。具有自动弯道摊铺作业功能。(7)具有可调振幅和频率的振捣夯实梁及熨平板振动器。具有可调振幅和频率的振捣夯实梁及熨平板振动器。自动平地机自动平地机 优良的平地机同样可以进行混
11、合料的优良的平地机同样可以进行混合料的摊铺摊铺,但容易造成粗细集料离析,甚至,但容易造成粗细集料离析,甚至把粗集料刮推至路面边缘而造成流失把粗集料刮推至路面边缘而造成流失。因此,和摊铺机相比,在保证铺层厚度、因此,和摊铺机相比,在保证铺层厚度、设计高程、节约混合料和时间方面,平地设计高程、节约混合料和时间方面,平地机都处于劣势。机都处于劣势。压实设备压实设备 l机重和静线压力机重和静线压力 静线压力是压路机作用在一根轴上的轴荷静线压力是压路机作用在一根轴上的轴荷载与轮宽的一个系数,是衡量压实性能的载与轮宽的一个系数,是衡量压实性能的一个重要指标。静线压力越大,表明其压一个重要指标。静线压力越大
12、,表明其压实势能越高。实势能越高。静线压力(静线压力(N/cm)=轴荷载(轴荷载(N)/轮宽(轮宽(cm)压实速度压实速度 l压路机的速度对于土壤压实效果有显著的压路机的速度对于土壤压实效果有显著的影响。振动压路机的最佳碾压速度一般影响。振动压路机的最佳碾压速度一般36Km/h之间,在此速度下每小时立方米之间,在此速度下每小时立方米的生产率最佳。在大型工程中,最佳碾压的生产率最佳。在大型工程中,最佳碾压速度应通过压实试验来确定。速度应通过压实试验来确定。l要求压路机具有无级变速装置,能根据作要求压路机具有无级变速装置,能根据作业的需要无级地调节压路机的行驶速度。业的需要无级地调节压路机的行驶速
13、度。振幅和频率振幅和频率 振幅是振动轮上下移动的量,移动的振幅是振动轮上下移动的量,移动的量大,作用力就大,而振动频率则是振动量大,作用力就大,而振动频率则是振动轮每分钟上下移动的次数。振幅和频率对轮每分钟上下移动的次数。振幅和频率对压实效果关系很大,通常振动频率在压实效果关系很大,通常振动频率在2550Hz之间压实效果最大。如果在整个之间压实效果最大。如果在整个频率范围内把振幅增大,将会获得压实效频率范围内把振幅增大,将会获得压实效果和影响深度的显著提高,但高强度振动果和影响深度的显著提高,但高强度振动会造成密实度降低,甚至破坏已压实的结会造成密实度降低,甚至破坏已压实的结构层。构层。振动轮
14、的宽度、直径与数量振动轮的宽度、直径与数量l振动轮的直径与静线压力有关,静线压力振动轮的直径与静线压力有关,静线压力高,振动轮直径也必须大,不过振动轮直高,振动轮直径也必须大,不过振动轮直径与静线压力的关系,对于压实混合料要径与静线压力的关系,对于压实混合料要比压实土壤要求更严格一些。比压实土壤要求更严格一些。l双轮振动优于单轮振动。其优点是:能达双轮振动优于单轮振动。其优点是:能达到高密实度,而且所需的压实遍数少;生到高密实度,而且所需的压实遍数少;生产率高压实土壤时,单轮只有双轮的产率高压实土壤时,单轮只有双轮的80,压实沥青时,单轮只有双轮的,压实沥青时,单轮只有双轮的50;能有效地压实
15、较冷的沥青混合料。能有效地压实较冷的沥青混合料。振动质量振动质量 振动质量是压路机振动和振动机构在振动质量是压路机振动和振动机构在振动中的质量运动。它表示:振动质量大,振动中的质量运动。它表示:振动质量大,影响深度大可压实更厚的铺层;能使被影响深度大可压实更厚的铺层;能使被压实的材料易于达到要求的密实度,特别压实的材料易于达到要求的密实度,特别是难以碾压的材料;在其他相同条件下,是难以碾压的材料;在其他相同条件下,用大质量的压路机碾压,只需较少的压实用大质量的压路机碾压,只需较少的压实次数即可达到压实度要求。次数即可达到压实度要求。振动轮的驱动方式振动轮的驱动方式主动或被动主动或被动 动轮是主
16、动轮相对振动轮是被动轮而动轮是主动轮相对振动轮是被动轮而言,对碾压层发生推移材料的倾向小,即言,对碾压层发生推移材料的倾向小,即主动的振动轮能减少面层的推移现象,低主动的振动轮能减少面层的推移现象,低速时被动的振动轮对土壤的推移大,有产速时被动的振动轮对土壤的推移大,有产生表面裂纹的危险倾向。生表面裂纹的危险倾向。振动换向同步装置振动换向同步装置 提高碾压质量,要求压路机振动轮的提高碾压质量,要求压路机振动轮的旋转振动方向与行驶方向相同,在前进、旋转振动方向与行驶方向相同,在前进、倒退作业换向的同时振动轮的振动方向同倒退作业换向的同时振动轮的振动方向同时变换,以防止推移被压材料和产生裂缝时变换
17、,以防止推移被压材料和产生裂缝现象现象。机架和振动轮的重力比机架和振动轮的重力比 机架和振动轮的重力比对压实效果有机架和振动轮的重力比对压实效果有一定的影响。机架重一些是有利的,振动一定的影响。机架重一些是有利的,振动轮可借助机架的重力压向土壤,从而可以轮可借助机架的重力压向土壤,从而可以获得更有规则的振动,但是机架重力有一获得更有规则的振动,但是机架重力有一个上限,超过这个限度机架重力对振动会个上限,超过这个限度机架重力对振动会发生更大的阻尼作用。发生更大的阻尼作用。机械组合与配套机械组合与配套 l稳定混合料机械化施工的组合方式稳定混合料机械化施工的组合方式 在高等级公路施工中广泛采用两种机
18、在高等级公路施工中广泛采用两种机械组合方式:械组合方式:(1)A型机械组合:拌和设备型机械组合:拌和设备+自卸汽车自卸汽车+推推土机土机+平地机平地机+压路机。压路机。(2)B型机械组合:拌和设备型机械组合:拌和设备+自卸汽车自卸汽车+摊摊捕机捕机+压路机。压路机。两种路面机械化施工组合方式评价两种路面机械化施工组合方式评价 B型机械组合的优势;型机械组合的优势;(1)用摊铺机一次摊铺成型用摊铺机一次摊铺成型,能按规范要求保证各结构层的厚度能按规范要求保证各结构层的厚度和高程。和高程。(2)保持混合料级配均匀,无离析现象,铺层厚度均匀、平整。保持混合料级配均匀,无离析现象,铺层厚度均匀、平整。
19、(3)能保证在限定的时间内完成从加水拌和至碾压成型的全部能保证在限定的时间内完成从加水拌和至碾压成型的全部工艺程序。工艺程序。(4)能保持最佳含水量,这是保证工程质量及碾压密实度的最能保持最佳含水量,这是保证工程质量及碾压密实度的最重要条件。重要条件。(5)节约材料,防止混合料流失。节约材料,防止混合料流失。(6)摊铺作业速度较快摊铺作业速度较快.摊铺碾压衔接较紧摊铺碾压衔接较紧,雨季也能很好地施雨季也能很好地施工。工。(7)从表面看成本高,机械磨损严重,但如将节约的混合料和从表面看成本高,机械磨损严重,但如将节约的混合料和因速度快而完成的工作量等考虑在内,综合比较后就会发现,因速度快而完成的
20、工作量等考虑在内,综合比较后就会发现,使用摊铺机的使用摊铺机的B型机械组合的经济效益是高的。型机械组合的经济效益是高的。A型组合的缺陷型组合的缺陷 l工序较复杂,推土机、平地机需往返多次进行推刮和平工序较复杂,推土机、平地机需往返多次进行推刮和平整作业,易造成表面层颗粒料被刮起或造成混合料离析,整作业,易造成表面层颗粒料被刮起或造成混合料离析,在一定程度上影响稳定混合料的级配。在一定程度上影响稳定混合料的级配。l用推土机、平地机进行摊铺作业时间长,如果摊铺的用推土机、平地机进行摊铺作业时间长,如果摊铺的是水泥稳定混合料可能会对水泥的初凝期有影响。是水泥稳定混合料可能会对水泥的初凝期有影响。l多
21、次推刮作业,难以保持混合料的最佳含水量,从而影多次推刮作业,难以保持混合料的最佳含水量,从而影响压实度指标。响压实度指标。l铺层厚度和均匀性难以保证,设计高程也难于控制。铺层厚度和均匀性难以保证,设计高程也难于控制。l整平、修刮作业中,大粒料多被刀片刮起并积于接缝处整平、修刮作业中,大粒料多被刀片刮起并积于接缝处或是丢弃都将造成混合料损失。或是丢弃都将造成混合料损失。机械化施工应注意的几个问题机械化施工应注意的几个问题 l机械设备生产能力协调配套问题机械设备生产能力协调配套问题 这里包括两个方面的含意:其一为机械本身生产能这里包括两个方面的含意:其一为机械本身生产能力的配套,以形成真正的机械化
22、施工工艺流程,充分发力的配套,以形成真正的机械化施工工艺流程,充分发挥各种机械的效能;其二为施工组织调度,配套组织合挥各种机械的效能;其二为施工组织调度,配套组织合理、科学,工序间衔接有序,以充分体现机械运行间的理、科学,工序间衔接有序,以充分体现机械运行间的协调性,例如稳定材料拌和设备与摊铺能力的协调配套协调性,例如稳定材料拌和设备与摊铺能力的协调配套间题,一般摊铺机的摊铺能力都大,因此保证供料以使间题,一般摊铺机的摊铺能力都大,因此保证供料以使摊铺机连续作业就成为首要因素。应尽量防止和减少摊摊铺机连续作业就成为首要因素。应尽量防止和减少摊铺机走走停停间断作业的现象发生,以免影响工程质量;铺
23、机走走停停间断作业的现象发生,以免影响工程质量;再依据拌和机和摊铺机的生产能力,按运距配备自卸车,再依据拌和机和摊铺机的生产能力,按运距配备自卸车,按摊铺厚度、材料种类、工作量配备压实机械和其他辅按摊铺厚度、材料种类、工作量配备压实机械和其他辅助机械,以保证整个施工能连续、高效、协调地进行。助机械,以保证整个施工能连续、高效、协调地进行。控制和保持最佳含水量问题控制和保持最佳含水量问题 在稳定混合料中,无论是水泥土还是石灰土或二灰在稳定混合料中,无论是水泥土还是石灰土或二灰土等,都要求在规定时间内完成整个作业过程,其主要土等,都要求在规定时间内完成整个作业过程,其主要原因是为了保证这些材料的初
24、凝期,而水分又是其重要原因是为了保证这些材料的初凝期,而水分又是其重要条件。要实现此目的,其一是拌和设备能按规范要求加条件。要实现此目的,其一是拌和设备能按规范要求加入定量的拌和用水,并保持混合料与水的均匀混合,使入定量的拌和用水,并保持混合料与水的均匀混合,使各种材料颗粒间含有合适的水分;其二是减少运输过程各种材料颗粒间含有合适的水分;其二是减少运输过程中水分的丢失,尤其是气候炎热时应采取防止水分丢失中水分的丢失,尤其是气候炎热时应采取防止水分丢失的措施,如缩短运输周期、覆盖防晒苫布,或采取增加的措施,如缩短运输周期、覆盖防晒苫布,或采取增加12含水量的预防措施;其三是尽快摊铺、尽快碾含水量
25、的预防措施;其三是尽快摊铺、尽快碾压,减少水分丢失,一旦水分丢失要适量洒水,这也是压,减少水分丢失,一旦水分丢失要适量洒水,这也是保证混合料质量的重要因素之一。保证混合料质量的重要因素之一。摊铺机的作业速度问题摊铺机的作业速度问题 摊铺机摊铺作业的关键是保持其连续不间断摊铺机摊铺作业的关键是保持其连续不间断的作业。为此,进行摊铺作业前应有足够的混的作业。为此,进行摊铺作业前应有足够的混合料运到施工现场,一旦开始摊铺,就要求连合料运到施工现场,一旦开始摊铺,就要求连续不断地进行。如果出现其他原因影响供料,续不断地进行。如果出现其他原因影响供料,造成供料不足,现场指挥调度人员应及时了解造成供料不足
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