沥青碎石连接层施工工法.docx
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沥青碎石连接层施工工法
ATPB沥青碎石连接层施工工法
1工法特点
1.1排水性好。
水分能顺畅地通过ATPB沥青稳定碎石结构层排出，不会滞留在路面结构中造成路面的水稳性破坏。
1.2抗裂性好。
不会因为干缩裂缝而导致面层出现反射裂缝。
1.3经济性好。
减少沥青用量，提高经济性。
ATPB沥青稳定碎石结构层同面层一起构成沥青面层，从而使得整个沥青面层的修筑时间减少，沥青用量减少，同时减少早期破坏，降低了高速公路路面的养护成本。
1.4抗车辙能力提高。
减少车辙、抵御重型车辆的较大轮压。
1.5有效解决了沥青混合料摊铺离析、平整度不易控制的质量通病，提出了相应的施工参数。
2适用范围
本工法适用于热拌沥青混合料ATPB沥青碎石连接层的配合比设计及现场的施工工艺控制。
3工艺原理
利用集料级配对沥青混合料性能的影响，同时结合间断级配结构对于路面排水的有效作用对ATPB沥青碎石连接层的配合比与工艺同时进行优化，同时减少沥青用量节约成本。
4施工工艺流程及操作要点
4.1施工工艺流程
图4.1ATPB沥青碎石连接层工艺流程图
下承层验收
原材料试验
清扫下承层
目标配合比设计
透层、封层施工
生产配合比设计
施工放样
生产配合比验证
温度控制
沥青混合料拌和
温度测量
运料覆盖
沥青混合料运输
厚度控制
温度测量
沥青混合料摊铺
温度测量
压实度检测
沥青混合料碾压
平整度检测
施工缝处理
检查验收
开放交通
4.2操作要点
4.2.1试验段铺筑
在ATPB沥青碎石连接层正式开工前应铺筑试验段，长度通常宜为100～200m，宜选在正线上铺筑。
试验段铺筑分试拌及试铺两个阶段，应包括下列试验内容:
1、检验各种施工机械的类型、数量及组合方式是否匹配。
2、通过试拌确定拌和机的操作工艺，考察计算机打印装置的可信度。
3、通过试铺确定混合料的摊铺、压实工艺，确定松铺系数等。
4、验证沥青混合料生产配合比设计，提出生产用的标准配合比和最佳沥青用量。
5、检测试验段的排水效果检测。
6、试验段铺筑应由业主、监理、施工各方共同参加，及时商定有关事项，明确试验结论。
铺筑结束后，施工单位应就各项试验内容提出完整的试验路施工、检测报告，取得业主或监理的批复。
4.2.2下承层准备
1、ATPB沥青碎石连接层施工前，应验收下承层，对下承层进行检查，如有杂物和柴油污染，进行处理。
泥土、垃圾等，提前清扫并用水车冲洗，并保证摊铺前完全干透。
对表面柴油污染，如露油、小片油团、下封层损坏，人工凿处污染层，重新补做，并用采用小型压路机碾压至要求密实度
2、ATPB沥青碎石连接层施工前，下承层需全断面需洒布透层油和同步碎石封层。
3、检查下基层的取芯补坑情况。
钻芯检测留下的样洞应提前用同等材料填充后用橡皮锤分层击实。
4.2.3施工放样
1、测量员在下承层上恢复中线，埋设控制桩，每20米设一桩，同时放出对应断面的边桩。
2、在两侧打钢钎设基准线，基准线设立时，直线段每10米一个钢钎，曲线段每5米一个钢钎，钢丝绳要拉紧，保证基准线水平。
3、标高的测量应尽可能估计到1mm，测量误差不得大于2mm；标高的测量结果应按桩号记录备用。
4、放样用钢钎应打入地下20cm左右，要固定牢靠。
4.2.4沥青混合料的拌和
1、TPB沥青碎石连接层宜采用间歇式拌合站拌和，拌和站称量系统经过校验合格，计量准确。
目前，我们国内使用的沥青混合料拌合设备多种多样，但要论生产能力，生产混合料的品质，应首先选用4000型拌合站，在生产能力，产品品质方面都优于其它设备。
2、冷料仓的数量要满足施工生产需求，通常不少于5个，调节冷料仓出料阀门位置并且固定好，用红漆标记。
3、采用4～5台ZL50装载机给料仓上料，供料要及时、均匀，不用过满，避免串仓现象发生。
4、在沥青拌和楼拌和前，要对拌和机进行试调，沥青混合料拌和时间由试拌确定，必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并确保沥青混合料拌和均匀。
每盘的生产周期不宜少于45s（其中干拌时间不少于5s）。
5、拌和站控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。
要注意目测检查混合的均匀性，及时分析异常现象。
如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。
如确认是质量问题，须及时处理并予以纠正。
6、起机前严格检查设备，确保状态正常。
按照配合比输入电脑、开机拌和。
在拌和过程中严禁手动调整以杜绝人为改变配合比。
如发现烘干后集料残余含水量大于1%，应停止拌料，待集料摊开风干后再继续拌和，以免影响到沥青与集料的粘附性。
沥青与集料热及拌和温度见表4.5.6-1,大粒径碎石升温速度较快，在拌和中一定严格控制各项温度。
在拌和过程中如发现沥青混合料温度超过标准要坚决废弃，以防止沥青老化后造成沥青路面的早期破坏。
表4.2.4沥青混合料的正常施工温度范围
沥青种类
90号沥青
沥青加热温度
150~160
矿料加热温度（间歇式拌和机）
集料比沥青加热温度高10~20℃（填料不加热）
沥青混合料出厂正常温度
150~160
混合料贮料仓贮存温度
贮料过程中温度降低不超过10
混合料废弃温度，高于
190
运输到现场温度，不低于
140
摊铺最低温度，不低于
正常施工
130
低温施工
135
开始碾压的混合料内部温度，不低于
正常施工
125
低温施工
135
碾压终了的路表温度，不低于
65
7、拌合楼每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，检测混合料的油石比、级配、体积指标、稳定度、流值等，油石比与设计值的允许误差-0.2%至+0.2%。
8、拌好的热拌沥青混合料不能立即铺筑时，应放入成品储料仓储。
贮料仓无保温设备时，允许的储料时间应以符合摊铺温度要求为准，有保温设备的储料仓储料时间亦不宜超过72h。
使用成品储料仓出料时，不得经常放空成品料仓，成品料仓中应保留三分之一高度的成品料，以避免出料时跌落高度过高引起级配离析。
4.2.5混合料的运输
1、宜采用较大吨位的运料车运输，但不得超载运输或急刹车、急转弯掉头使透层、封层造成损伤。
运料车的运力要稍有富余，施工过程中摊铺机前方应有2～3台运料车等候。
2、运输车辆应经常保持车辆清洁，每次使用前必须清扫干净，在车厢板上均匀喷洒适量油水分离剂，但不得有余液积聚在厢底。
杜绝在施工现场漏油和掉泥块现象，雨季施工接料前务必先起斗倒出积水再接料。
3、在沥青拌和楼接料时应采用前、中、后三次移动接料法，
以防止离析。
4、运料车全部用苫布覆盖，用以保温、防雨、防污染,在装好车，驶离拌和站接料口后立即进行覆盖，路上要经常检查盖料苫布是否盖严、捆牢。
5、运输车装满混合料后，必须经试验室检测出厂温度，合格后方能出厂过磅，拌和场开具运料单，标明车号、出厂日期、摊铺地点，磅房过磅填写吨数、一式三份，一份存拌和厂，一份交摊铺现场工长，一份交司机。
6、运料车到达施工现场必须按指定的位置驶入摊铺段。
摊铺前应测试现场温度，在前车摊铺剩料约1/3时才允许后车掀起苫布。
7、设专人指挥运输车，运输车沿倒车线缓慢倒车，接近摊铺机前约20cm左右停车，空档等候，由摊铺机向前推动卸料车前进时卸料。
运输车起斗时严禁踩死刹车。
起斗分二次完成，先起一半高度接到信号后再升斗完成卸料。
8、卸料完成放下料斗后再挂档起步，统一由路面外侧驶出摊铺段。
每车卸完料后检查后挡板吊钩是否挂好，以防漏料。
9、经常清理车箱内残留的拌和料、勤检查、勤涂油，以防冷料结块，损坏摊铺机，造成质量隐患。
4.2.6混合料摊铺
1、采用两台大功率摊铺机（如弗格勒2100-2或ABG423）联合摊铺，虚铺系数暂定为1.2，待试验段施工中实际确定。
摊铺前应先检查各部位是否牢固安全，然后，根据摊铺的宽度和厚度调整摊铺机熨平板的宽窄和仰角的大小，开始摊铺前提前1小时预热熨平板不低于100℃。
2、采用两台摊铺机以梯队方式施工时，靠中央隔离带一侧的摊铺机在前，左侧架设钢丝基准，摊铺机上安装横坡仪控制铺层横坡，后面的摊铺机在右侧架设钢丝基准，左侧在摊铺好的松铺层上架设滑靴基准。
3、每台摊铺机设置2人专门看护传感器电脑，不让它滑出钢丝绳外并注意不要有钢丝绳滑落现象。
4、摊铺速度根据混合料的供应能力确定，控制在1.0~1.5m/min左右，不准超过2.0m／min避免摊铺机停机待料情况。
摊铺过程中不得随意变换速度，摊铺速度与拌和楼产量相匹配，避免中途停顿，影响平整度。
摊铺室内料要饱满，送料应均匀。
5、摊铺机螺旋送料器应不停地转动，两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料，并保证在摊铺机全宽断面上不发生离析。
6、混合料运到现场温度不低于140℃。
摊铺温度不低于130℃。
摊铺前要对每车料进行检测，发现超温料、花白料、不合格材料要拒绝摊铺，退回废弃。
7、摊铺机摊铺3~5米后，测量员及时复核横断面各点标高与横坡是否合适，以便及时调整松铺系数和横坡。
摊铺过程中检测人员随时检测摊铺厚度，以确保几何数据准确无误。
4.2.7混合料碾压
1、混合料摊铺后应立即对路面进行检查，对不规则之处及时用人工进行调整，随后进行充分均匀地碾压。
正常段压路机应从外侧向中心碾压，超高段则由低向高碾压；相邻碾压带重叠宽度振碾不大于20cm，静碾不小于20cm；要将压路机的驱运轮面对摊铺机方向，防止混合料产生推移，碾压方向不应突然改变，压路机起动、停止必须减速缓慢进行。
沥青混合料的压实按初压、复压、终压三个阶段进行。
2、碾压前在碾压起点处全断面铺6m宽双层土工布，压路机上路碾压前，需在土工布上反复试压，消除钢轮上铁锈，双钢轮面上全断面布满水，水量适中，并消除胶轮上浮土，胶轮上涂上隔离剂方可上路碾压。
沥青砼在没碾压成型前，施工人员应减少在新摊铺沥青砼表面上行走和踩踏。
压路机中途加水需停在终压段200米开外加水。
3、初压：
由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经过初步夯实，而且刚摊铺成的普通沥青混合料的温度一般不低于140℃，因此只要用较小的压实功能就可以达到稳定压实效果。
初压采用两台静质量13T双驱双振压路机，使驱动轮面向摊铺机，速度控制在2~3km/h，初压长度控制在30米左右，沥青混合料温度控制在140℃，紧跟在摊铺机后，不停地向前推进，碾压时驱动轮在前静压匀速前进，后退时沿前进碾压的轮迹行驶并振动碾压，碾压1~2遍。
由于初压在热拌沥青混合料摊铺后较高温度下进行，易产生推移，开裂现象，要派专人看管。
初压后检查平整度和路拱度，不符合要求时及时修整，碾压路线及方向不得突然改变，压路机启动、停止时须慢速进行。
4、复压：
复压紧接在初压后进行，碾压段长度控制在60~80米以内，在此阶段至少要达到规定的压实度。
因此，复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。
复压期间的温度，沥青混合料不低于135℃。
采用两台13T双驱双振压路机（合理选择振动压路机的振幅、频率）和两台30T轮胎压路机（轮胎气压不小于0.5MPa）配合进行碾压，交替进行。
碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定，通常不少于3遍。
碾压方式与初压相同。
采用振动压路机时，倒车时先停止振动，并在向另一方向运动后再开始振动，以免形成鼓包现象，影响平整度，速度控制在2.5~3.5km/h。
胶轮刚开始碾压与碾压过程中，为防止混合料粘附在轮胎上，人工配合以不粘轮为原则采用植物油喷洒或擦拭轮胎表面，直至轮胎温度升高不再粘轮即可。
复压结束后，设专人用4米直尺检测平整度，不合格地方，重新进行补压。
5终压：
终压的目的是消除压路机的轮迹和进一步提高路面的平整度，终压紧接在复压后进行，终压可利用一台静载13T的双钢轮振动压路机关闭振动进行静压。
终压的碾压速度宜选在4~6km/h之间，碾压遍数通常为1~2遍，以完全消除轮迹为度，碾压终了温度应不低于70℃。
4.2.8接缝及拼宽位置处理
摊铺工作中断或当天摊铺任务结束，需要设置一道横向施工缝。
横缝应与铺筑方向大致呈直角，严禁使用斜接缝。
横缝与下承层横缝应至少错开1m。
横缝应有一条直接碾压成良好的边缘。
在下次行程摊铺前，应在上次行程的末端涂刷适量粘层沥青，并注意设置熨平板的高度，为碾压留出适量的预留量。
4.2.9检查验收
对铺筑完成的段落及时组织测、试、检人员按规范规定的检查频率进行认真检查，对不符合要求的点和段落以书面形式及时通知工长和路面工程师，采取措施处理，检查合格后将测量、试验、质检人员填写的各项记录和表格汇总向监理报验，并组织人员配合监理抽查。
5、人员、材料与设备
5.1人员
表5.1主要施工技术人员配置
岗位
人数
主要负责事项
施工负责人
1
负责施工全面工作，包括控制进度、质量、人员
工长
1
负责施工现场管理工作与技术工作，配合质检人员进行现场质量控制
现场负责人
1
现场机械调度、施工安排及报验
质检员
1
负责现场施工的质量检查、监督、验收及监理报验工作
测量员
2
控制高程及厚度
内业技术员
1
负责内业填写，做好各项施工记录及检查记录
试验员
2
检测压实度等试验工作
安全员
1
负责现场安全文明施工
机械操作员
15
施工机械操作
普通工人
20
负责现场划线、打钢钎、辅助摊铺等人工工作
5.2材料
5.2.1沥青的选择
1.沥青的选择主要是根据公路等级、气候条件、交通条件、处于路面结构层的位置和受力状况选择来作用。
2.根据我省气温条件选择使用90号道路石油沥青，并进行各项常规指标的检测，试验结果要满足技术规范的要求。
5.2.2集料的选择
沥青碎石连接层是典型的骨架一空隙型结构，它处于路面结构层内部，除了发挥排水的功能外，还需要承担行车荷载的反复作用，因此混合料应具有足够的强度和刚度。
鉴于此，沥青混合料的粗集料应该选择坚硬、韧性好，颗粒形状尽量接近于正方体的棱角丰富的碎石或碎砾石。
施工所用粗集料应为碱性或中性石料，与沥青的粘附性要符合规范要求，矿粉应为碱性石料磨制而成，各项性能指标应满足规范要求。
5.3设备
5.3.1主要机械设备配置
表5.3.1主要机械设备配备表
序号
机械名称及型号
数量
备注
1
4000型沥青拌合楼
1座
2
自卸汽车25t以上
20辆
3
装载机
5台
4
福格勒2100-2型沥青摊铺机
2台
5
XP302胶轮压路机
2台
6
CC622双钢轮振动压路机
3台
7
智能型沥青碎石同步封层车
1台
8
智能型沥青洒布车
1台
9
洒水车
1台
5.3.2主要试验仪器设备配置
表5.3.2主要试验仪器设备配备表
序号
设备名称
单位
数量
1
沥青电动马歇尔击实仪
台
1
2
沥青电动马歇尔稳定度仪
台
1
3
沥青混合料拌和机
台
1
4
压力试验机
台
1
5
全自动沥青抽提仪
台
1
6
沥青旋转式薄膜烘箱
台
1
7
最大理论密度试验仪
台
1
8
恒温水浴
台
1
9
沸煮箱
台
1
10
电动脱模器
台
1
11
沥青针入度仪
台
1
12
沥青软化点测定仪
台
1
13
闪点仪
台
1
14
数显沥青低温延伸度仪
台
1
15
构造深度仪
台
1
16
摆式摩檫系数仪
台
1
17
连续式路面平整度仪
台
1
18
钻孔取芯机
台
1
19
砂当量仪
台
1
20
压碎值仪
台
1
5.4沥青稳定碎石混合料级配选择
5.4.1目标空隙率
空隙率是保证排水基层发挥作用的关键，是ATPB沥青碎石连接层层混合料主要的设计指标。
本工法从满足排水性和耐久性方面考虑，结合以往施工经验确定目标空隙率范围为17％～23％。
5.4.2推荐级配
1、ATPB必须具有良好的骨架，且能够承受车辆荷载作用，还要有足够的空隙率来满足排水的需要。
2、目前我国级配设计通常采用理论法和经验法，大粒径沥青混合料的级配设计原则是：
保证足够的粗集料紧密地结合在一起形成骨架，同时避免次一级的粗骨料过多形成干涉，撑开骨架；细集料用量必须控制在一定范围以下，保证足够大的空隙率。
与此同时，沥青混合料在施工中不会产生较大的离析，而且沥青混合料易于压实。
3、本工法根据公路沥青路面施工技术规范，结合现有道路使用经验推荐ATPB-30、ATPB-25两组级配范围，如表5.4.2所示。
表5.4.2沥青混合料矿料级配范围
方孔筛孔径
（mm）
筛孔通过率
ATPB-30
ATPB-25
37.5
100
100
31.5
80～100
100
26.5
70～95
80～100
19
53～85
60～100
16
36～80
45～90
13.2
26～75
30～82
9.5
14～60
16～70
4.75
0～3
0～3
2.36
0～3
0～3
1.18
0～3
0～3
0.6
0～3
0～3
0.3
0～3
0～3
0.15
0～3
0～3
0.075
0～3
0～3
5.5最佳沥青用量的确定
5.5.1ATPB对沥青用量比较敏感，若沥青用量过大，混合料中的“自由沥青”会增大，粘聚力减小，在施工过程中容易产生沥青析漏（流淌）、滴落堵塞空隙等问题；若沥青用量不足，混合料呈干枯状，缺乏足够的粘结力，易引起耐久性和稳定性等问题；
5.5.2由于实际施工中，不同区域原材料差异较大，所以各施工项目应根据实际情况按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011），通过马歇尔试验来确定沥青混合料最佳沥青用量。
6、质量控制
6.1引用标准
6.1.1《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）
6.1.2《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）
6.1.3《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）
6.1.4《公路路基路面现场测试规程》（公路路基路面现场测试规程）
6.1.5《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
6.2控制措施
6.2.1合理布置控制桩并定期进行检查和联测。
同时严把进料关，为减少离析，材料堆码不宜超过4m，尤其是20－40mm、10－30mm等大骨料。
6.2.2严格控制沥青混合料拌和、运输、摊铺、碾压过程中的温度检测，并做好记录。
沥青混合料出场温度控制在144－155℃之间。
超过190℃坚决废弃。
6.2.3摊铺、碾压等机械操作人员严格按照操作规程和ATPB沥青碎石施工作业指导书进行设备操作。
6.2.4加强各种机械的检查和维修，保证摊铺作业连续顺利进行。
为了减少离析，螺旋布料器高度调整处于低位，并且保证布料器中沥青混合料在2/3以上。
6.2.5现行规范中对ATPB沥青碎石的碾压方案未作专门的规定，经过本工法确定为：
双钢轮初压、双钢轮、胶轮共同复压，最后双钢轮终压收面。
7、安全措施
7.1全体管理人员、施工人员，严格执行国家有关安全生产的方针、政策、法令和安全生产职责及安全技术操作规程。
7.2所有特种作业施工人员，持证上岗，非特殊工种不得从事特种作业。
7.3沥青拌和站的各种机电设备，在运转前均需由机工、电工、控制室操作人员进行仔细检查，及时消除安全隐患，确保设备正常完好；开机前控制室操作手需要鸣喇叭示警，机器周围工作人员听到喇叭声后应离开危险部位，操作手在确认外面人员安全的情况下才能开动机器。
7.4由于沥青温度较高，所以管路张贴悬挂高温标志。
沥青罐、燃料罐悬挂“易然、禁烟”标识。
同时配备数量足够的灭火器、消防砂等防火器材。
严禁无关人员接触或靠近沥青加热及传输管道，以防烫伤。
从事沥青作业人员必须穿戴防护用品，防止烫伤。
7.5施工人员要穿醒目的反光标志服装；灯光必须明亮且无任何阴暗角落，照明须设专人管理；场地狭小，行人来往和运输频繁的地点，应该设临时交通指挥；现场施工人员应注意安全生产、防止施工机械带来的人员伤亡和其它事故。
7.6施工道口、拌合站进场、出场道口要设立交通安全标识，设专人指挥交通，施工车辆进入现场后行驶速度要控制在20Km/h内，靠近摊铺机时更要缓慢后退，以避免车辆高速行驶造成交通事故。
7.7施工现场设安全标志，危险作业区悬挂“危险”或者“禁止通行”、“严禁烟火”等标志，夜间设红灯示警。
7.8使用燃气加热摊铺机熨平板时，燃气管道应正确连接，确保无泄漏，点火时作业人员应保持一定的安全距离，加热过程中应控制热量，防止因局部过热而变形；加热时应设专人看护，要时刻注意燃烧情况，若火焰熄灭，应即关闭燃气开关，找出原因，排除故障后方可重新点燃。
7.9按照工长要求顺序碾压，并注意保持间距，防止发生碰撞；两台以上压路机同时作业时，其前后距离不得小于3米。
压路机必须在前后、左右无障碍物和人员时才能启动；人工清除粘在压路机滚动轮上的沥青料时，必须跟在压路机后作业，严禁在压路机前面倒退作业。
7.10运料车卸完料后，若还有粘附沥青料需要清理时，必须用长柄工具站在车下清理，若必须上车清理时，要待自卸车箱放平后再上车，严禁在自卸车升箱状态时上车作业。
8、环保措施
8.1严格执行国家、地方及建设单位有关环保的规定，贯彻“预防为主、保护优先，开发与保护并重“的原则，做好施工的环境保护工作。
8.2采取有效措施降低施工噪音和废气污水对周围环境的影响。
8.3含有害物质的建材不堆放在水体附近，并设蓬盖，必要时设
围栏，防止被雨水冲入水体。
8.4采用环保型沥青拌和设备，同时在回收粉的排放过程中不采用“干排”，而是挖蓄灰池同时注水的“湿排”以有效减少粉尘污染。
8.5废弃的沥青混合料不准抛洒到边坡、路肩、中央分隔带上，以免造成污染。
8.6施工便道注意经常洒水养护，防止尘土飞扬，污染环境。
处理接头的废料要拉走，集中存放在指定地点。
8.7大型自卸车后挡板要关严，防止沥青料漏出。
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