第一篇:浅析沥青路面施工中的路面压实工艺论文
【摘要】压实是沥青路面施工中的最后一道工序,文章分析了沥青路面压实机理,探讨了沥青路面压实工艺流程,提出压实施工注意事项。
【关键词】沥青路面;施工工艺;路面压实
随着我国经济的迅速发展,高速公路的里程不断增加,沥青混凝土路面由于其平整性好,行车平稳舒适,噪音低,许多国家在建设高速公路时都优先采用。压实是沥青路面施工的最后一道工序,采用优质的筑路材料、精良的拌和与摊铺设备及良好的施工技术、摊铺出较理想的混合料层,这些均是保证沥青路面质量的前提条件,而良好的沥青路面质量最终要通过碾压来实现。因此压实是沥青路面施工中最后一道工序,也是关键工序。压实效果的好坏决定着最终的沥青路面质量,必须在沥青路面施工中予以足够的重视。
一、沥青路面的压实机理
压实的目的是提高沥青混合料的强度、稳定性以及疲劳特性。实践证明,若压实不足,会出现车辙。标准压实度相应的空隙率增加l%,疲劳寿命将要降低约35%,压实度每降低1%,沥青混合料的渗透性提高两倍,导致空隙率增大,从而加速沥青混合料的老化。过压将会使矿料破碎而使压实度反而降低或空隙率过小,易出现泛油和失稳,影响路面的强度与稳定性。因此必须合理地进行碾压。
压实过程是减少沥青混合料中气孔含量的过程,此过程为固体颗粒在一种粘弹性介质中的填实和定位,以形成一种更密实和有效的颗粒排列形式,使其具有良好的路面性能,满足使用要求。沥青混合料的压实过程是从松散、塑态逐步过渡到高抗拉强度粘聚态的过程。一方面,混合料的压实非常像粘性土,即通过颗粒的变形和重新组合,同时随着沥青胶结料粘度的降低,内聚力逐步降低,压实趋于容易;另一方面,混合料的压实又像非粘聚性材料,因为集料颗粒的重新组合受到集料之间摩擦力的阻抗,棱角性小的混合料比棱角性大的易于压实。沥青混合料包含自由粒状颗粒、胶结颗粒、空气和低粘性胶结剂(水),传统设备通过颗粒重排来压实。在压实过程中,沥青结合料起润滑作用(它的粘弹性质随温度、荷载大小及荷载作用时间而改变)。使沥青混合料达到最佳压实度的最好方法应是提供足够作用时间的压实力。随着压实的进行,悬浮在沥青相中的集料颗粒将会重排;同时,在附加压实功的作用下,伴随着沥青结合料的流动,最终的排列将包括旋转和滑移,直到所有的内力和外力在集料的接触点上达到平衡。
二、沥青路面压实工艺流程
碾压通常分为三阶段,即初压、复压和终压,三个阶段压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度应符合规定,不同碾压阶段起着不同的作用,有不同的施工工艺。
(一)初压阶段
初压起平整稳定的作用,应在混合料摊铺后较高温度下进行,并不得产生推移、开裂,压实温度应根据沥青稠度、沥青混合料类型、压路机类型、气温、铺筑厚度经过试铺试压确定。压路机应从外侧向中心碾压。相邻的碾压带应重叠1/3~1/2轮宽,最后碾压路中心部分,压完全幅为一遍。当边缘有挡板、路缘石、路肩等支挡时,应紧靠支挡碾压。当边缘没有支挡时,可把耙子将边缘的混合料稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘10cm以上碾压。也可将边缘先空出宽30~40cm,待压完第一遍后,将压路机大部分重量位于压实过的混合料面上再压边缘,以减少向外推移。初压时,应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压2遍,其线压力不宜小于350N/cm。同时,压路机的驱动轮应面向摊铺机,且碾压路线和方向不能突然改变,以免导致混合料产生推移。压路机起动、停止必须减速缓慢进行。
(二)复压阶段
复压起压实作用,这是关键的压实工序,宜采用重型的轮胎压路机,具体的碾压方式由实验路确定。碾压的遍数应经试压确定,不宜少于4~6遍,以达到要求的压实度和空隙率,并无明显轮迹。同时,轮胎压路机的总质量不宜小于20t,碾压厚层的沥青混合料和改性沥青混合料时,其总质量不宜小22t;轮胎充气压力不小于0.5MPa,相邻碾压带应重叠1/3~1/2的碾压轮宽度。当采用三轮钢筒式压路机时,总质量宜不小于12t,相邻碾压带应重叠后轮1/2宽度;当采用振动压路机时,振动频率宜在35~50HZ,振幅宜为0.3~0.8mm,并根据混合料种类、温度和层厚选用,层厚较厚时选用较大的频率和振幅,相邻碾压带重叠宽度为10~20cm,振动压路机倒车时应先停止振动,并在向另一方向运动后再开始振动,以避免混合料形成鼓包。
(三)终压阶段
终压起整理作用,可消灭轮迹等。终压紧接复压进行,采用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机静压1~2遍,碾压速度为3~6km/h,碾压终了时温度不得低于70℃,直至路面无轮迹为止。
三、压实注意事项
(1)压实温度。压实温度是影响沥青混合料压实密实度的最主要因素。因此,在实际施工中,要求在摊铺完毕后及时进行压实。一般来说,沥青混合料的最佳压实温度为120~140℃之间,SBS沥青混合料最佳压实温度为140~160℃。(2)压实速度与遍数。一般速度控制2~4km/h,轮胎压路机可适当提高,但不超过5km/h。速度过低,会使摊铺与压实工序间断,影(下转第172页)(上接第160页)响压实质量,从而可能需要增加压实遍数来提高压实度。(3)振动压实振频与振幅。振频主要影响沥青面层的表面压实质量。振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些,可以获得较好的压实效果。实践证明,对于沥青混合料的碾压,其振频多在40~50HZ范围内。振幅主要影响沥青面层的压实深度。当压实层较薄时,宜选用高振频、低振幅;而碾压层较厚时,则可在较低振频下,选取较大的振幅,以达到压实的目的。对于沥青路面,通常振幅可在0.4~0.8mm内进行选择。(4)碾压纵向进行,相邻碾压带应重叠至少30cm。(5)振动时必须先停振后停机,先起步后起振。(6)碾压方向由路面低处往高处,第一遍压边时应预留30cm左右的边缘不碾压,防止推移和产生纵向裂缝,第二遍将其压实。(7)钢轮压路机每次错半轮,轮胎压路机每次错两个小轮。(8)在碾压过程中应以缓慢而均匀的速度碾压,不在新铺混合料上突然加速、调头、左右摆动或突然刹车。倒车回程时应慢停、慢起步。(9)初压、复压、终压三个不同工序的压实段落比前一工序后退5~8m,不在同一断面上进行。(10)压路机不得在热铺路面上急转弯,急停。(11)钢轮压路机使用喷水装置,前进时喷水,后退时关闭喷水,防止喷水量过大。胶轮压路机碾压前涂好油水混合物,不使用喷水装置。(12)钢轮压路机不得中途停留、转向或制动,前后两次停留地点应相距10m以上,并应驶出压实起线3m以外。(13)防止油料、润滑脂、汽油或其它杂质在压路机操作停放期间洒落在路面上。
四、结语
压实是沥青路面施工中的一道重要工序,对沥青路面质量有着至关重要的作用,压实不足和过压都会影响沥青路面质量。因此,在沥青路面施工中应严格执行压实工艺流程,按照施工要求进行操作,才能确保沥青路面施工质量。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范(JTJF40-2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]李福普,沈金安.公路沥青路面施工技术规范实施手册[M].北京:人民交通出版社,2004.
第二篇:沥青路面施工中料场管理论文
摘 要:
随着公路事业的飞速发展,公路建设的各种体制逐渐趋于完善。在公路建设中,尤其在高等级公路建设中料场的管理不论从料场规划、工作人员配备、拌合设备管理、原材料成品料的控制,还是生产调度、安全生产管理方面都呈现出料场管理的重要性及它与其它相关工作的密切联系。
关键词:
沥青路面施工 料场 管理 控制
由于沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨性好、振动小、噪音低、施工周期短、养护维修简便等优点,致使它适宜于分期修建,因而日益得到更为广泛的推广和应用。随着全国公路交通基础建设的高速发展和各种体制的逐步完善,沥青混凝土路面已经成为高等级公路,特别是高速公路的主要路面结构型式。施工企业为了在公路工程建设中追求更高的经济效益,除做好合同管理、财务管理、质量管理和现场技术管理外,拌合料场管理也非常至关重要。料场是工程物资的收发集散地,路面工程建设中所使用的物资材料都要经过料场验收、计量、拌合和出场,如果料场控制不严或者管理上出现漏洞,其经济损失将是非常严重的。总结几年的工作经验和个人体会,如何做好料场的管理与控制应该重点抓好以下几个方面的工作。
一、结合工程实际,做好料场规划
在一项路面工程项目建设中,首先应该根据地理位置、工程建设情况(建设等级、工程规模)、环境保护等方面确定料场的位置及占用面积。选址重点要考虑交通运输因素,料场最好选择在靠近摊铺现场、而且处于施工标段的中间位置,尽量缩短成品料的运输距离,并确保运输便道方便车辆出入,防止行车干拢。必要时进出口分开,使车辆分别出行,缩短不必要的运输等待时间,从而节省成品料的运输成本,提高经济效益。
其次要考虑远离村庄和农作物的种植区域,虽然我们采用的拌合设备都已达国家环保要求的规定,但在生产过程中料场内装载机械和运输车辆的行驶或多或少都要产生污染,选址不当会因污染问题与当地群众产生纠纷,甚至会为此支付昂贵的赔偿费用。将施工的负面影响降到最低,不仅可以避免不必要的环保投诉,赢得良好的社会声誉,还可以在施工中展现企业良好的精神面貌,树立施工单位良好的企业形象。
然后再依据具体设备数量、原材料的规格、存贮情况,认真对料场进行科学、合理、细致的规划。料场应尽可能为拌合站的摆放、储料和行车运转提供足够的空间,使场地的利用率和有效性最大化,最大可能地满足生产需求。在规划中为保证拌合站的稳定性和安全性,沥青拌合站应尽量摆放在料场内地质比较坚实的地段,以减少场地硬化的工作量。并根据具体情况对堆料区地基进行适当硬化和防护处理,特别是堆放砂石料的场地,最起码要用三合土整平压实,并要洒水养生保证强度;面积不大且使用时间较长的场地,可以考虑用水泥混凝土硬化。从而一方面可以保证生产进度和成品料质量;另一方面通过对堆料区地基的硬化处理,可以防止行车打滑、沉陷,减少扬尘。同时,为了防止各种不同规格的碎石混合堆放,必须在不同堆料区之间用混凝土浇筑1米高以上的分隔墙,并做好名称规格标识,这样避免了不同规格的碎石交叉堆放,保证了成品料的拌合质量。
最后还要考虑水、电等资源是否方便。合理地做好料场的规划对减少材料浪费,降低机械费用,提高经济效益起着积极的作用。我们有些项目只看到眼前利益不从长远考虑,料场不经任何处理就直接堆放砂石材料,结果砂石料被压进地基内几十公分深,最后清理出来的废料多达数千方,浪费十分严重。在条件允许的情况下可以对料场周围进行围护,这样一方面可以便于料场管理,防止材料被盗丢失,另一方面可以防止粉尘污染扩散,杜绝村民和牲畜进入料场,减少经济纠纷和赔偿损失。
二、料场内工作人员的配备
料场管理概括地就是对工、料、机的管理,如何做好料场管理关键在于工作人员的配备上,料场工作人员必须具备过硬的业务能力和认真负责的工作态度。所以选择责任心强、业务素质高的管理、计量和收发人员来参与料场管理工作是非常重要的,项目部领导要认识到这些岗位的重要性,不能随意安排人员甚至安排民工从事料场管理工作,条件允许的话,料场的负责人最好安排物资管理专业或参加过物资管理培训的人员具体负责管理。并在上场前要对相关人员进行业务技能培训,强化他们的岗位责任和素质教育,使他们明确各自的岗位职责,认识岗位的重要性,熟悉作业程序,提高业务能力。除此之外项目部还要对从事料场作业的人员加强监督管理,发现问题及时处理,对那些能力差、素质低、私欲严重的人员要果断调整。实践证明,只要把料场管理和工作人员选对了,就能从源头上堵住物资管理的漏洞,节约成本,提高经济效益。
三、做好拌合设备管理
设备的运转不正常,将直接导致整个生产过程的中断。这样不仅造成原材料浪费、耽误施工进度,而且还会影响路面的铺筑质量和外观美观。因此,如何管好用好拌合设备就成为料场管理工作的又一重点。搞好设备管理关键要做到:
1、做好润滑管理。实践经验和理论研究表明,大部分的机械设备的有形磨损都是由于缺乏必要的润滑所导致的。为此,要制定相应的设备保养计划,尤其是要加强做好重点部位的润滑工作,因为重点部位一旦出现故障,更换和检修工作都相对困难。同时,在润滑脂的选择上要科学,对于一般的轴承润滑选用价格相对便宜的锂基脂,而对于振动筛等关键部位的轴承则要选用耐高温、振动的专用润滑脂,以保证机械性能的正常发挥。
2、制定科学合理的检修、维修计划,做好预防性维修工作,尽量将设备故障消灭在萌芽状态。设备检修应做到有的放矢,重点掌握拌缸、衬板,筛网等易损件的性能状况,做好定期检查保养,并根据其磨损程度结合生产任务合理安排更换时间,以提高设备的完好率和利用率。除做好机械部分的检修保养工作外,还要对电器元件和用电设施
做好“四防”(即防尘、防雷、防火和防潮)等保养工作,保持电器元件和用电设备经常清洁无污染。
3、做好配件管理工作。拌合设备通常位于离城区较远的地方,配件的购买相对困难。为了保证设备出现故障时有充足的配件进行更换,必须保证一定的配件储备量。特别是对于拌缸、衬板、筛网等易损件,其生产、发货周期一般都在一个月,通常都要求保证2套以上的库存配件。
四、做好生产组织和生产调度
生产调度包括原材料调度、生产班组调度、运输队伍调度及与摊铺现场施工人员的沟通协调等方面的工作。做好生产调度的前提是根据技术部门提供的施工计划,制定材料供应计划、生产计划、组织运输队伍及附付施工机械投入生产过程,确保生产运输能力满足生产要求;对于具有多台拌和设备的拌合料场,要根据生产需要供应的成品料的品种,合理安排生产班组和批次,确保成品料的拌合质量,以保证工程质量达规范要求。不论是自有设备还是外租设备都要按不同的工作内容,制作适宜的表格记录其设备型号、工作内容、工作时间及工作量。对租用的机械设备,项目部必须与提供方签定设备租赁合同,明确承租设备的安全作业和工程质量、租金计量与支付方式等相关事宜,并对相关的违约责任也必须做到条款清晰,文字简洁、明了,以便于操作,避免发生不必要的经济纠纷。
五、质量控制应从源头抓起
在质量控制方面,作为施工单位首先应遵照上级主管单位(部门)的精神要求,坚持贯彻“质量第一”的方针。项目部要始终严格要求自己不违反操作程序,严格执行各种《施工规范》、《操作规程》和质量自检体系,坚决服从项目办、监理办的安排,认真执行各项管理办法,各项管理制度。切实做到质量人人有责,质量管理科学严谨。坚绝从原材料抓起,杜绝一切偷工减料,粗制滥造及违规操作现象,保证有一套完善质量保证体系。在施工中严格执行各项质量法规和技术标准、技术规范,树立质量意识,做到人人心中有质量,个个肩上有责任,确保实现施工质量目标。要从根本上抓好工程质量除了完善的质量保证体系和建设标准、规范的料场外,还应加大料场硬件设施的投入,从硬件上减少浪费损失。工地实验室作为质量检测机构,应具备一定的试验检测设备,只有完整的配套设施才能为工程建设提供真实可信的科学数据,才能够从根本上指导生产。沥青路面施工所用原材料主要包括沥青、碎石、集料、燃烧油等,其质量控制是根据材料的性质及规格要求,应由材料员和实验室人员共同控制把关。对于沥青原材料在进场时首先检查出厂合格证,然后工地试验室对沥青进行抽样,检验其软化点、针入度、延度等各项性能指标。碎石进料时先进行外观检验,检查其规格、针片状含量、是否风化,并送试样检验其含泥量和压碎值等;成品料的质量由生产班组及实验室人员共同控制。生产班组应严格按级配进行生产,并对成品料进行外观检测和温度检测,实验室人员抽取成品试样进行水泥滴定或马歇尔等试验,检测水泥剂量和油石比,以保证给施工现场提供合格成品料。计量器具的配备,目前来讲基本上所有的料场都能做到磅秤衡器的安装,通过磅秤衡器可以对各种材料实行计重收料出料,减少以往估方造成的误差和人为因素的影响,一台衡器的投入也就几万元,实行量方收料最少的误差也不止这些。
六、建立严格的签收发制度,杜绝物料流失
项目部要把料场作为重点,抓好工程物资的收料、储存、发料等关键环节,首先建立严密的料场管理制度和作业规程,实行收料计量和验质两条线的作业流程,即坚持计量和验质分开进行、依序签字的工作程序,质量不合格验收员不签字,票据上没有验收员的签字计量员不准计量。不能一个人既过磅开票又验质签字,从制度上防范内外勾结、损公肥私等不法行为。其次要严肃料场工作人员的岗位职责和工作纪律,收料人员要严格实行现场旁站监督验质,对每一 车料都要认真验收,要敢于坚持原则,对于不合格的物资材料要坚决拒收。可有些时侯因原材料计划不周,工期要求又特别紧张。面对这种局面我们好多施工单位不能“忠孝两全”,也只能为了满足工期要求采取先收料,而放弃了对质量的要求。此时部分材料供应商在利益的趋使下,也乘机以次充好将不合格材料运到工地,从而不仅影响了工程质量,还不同程度上造成了一定的经济损失。另外,由于工期紧张,很多料场经常夜间收料,这样势必会给一些投机分子提供了钻空子机会,因此,料场出口必须设立检查岗,建立值班登记制度,对每一台进出料场的车辆进行登记和查验,防止货车不卸车重复过磅的现象发生,发现不遵守料场管理制度的人员,必要时还应实行惩罚制度。
项目部要根据工程实际情况,完善各种物资的收发制度和手续,建立完备的物资帐卡和记录,每一宗物资都必须做到帐、卡、物相符。项目部领导和物资管理人员要经常深入料场,了解、巡视、盘查材料的存量和盈亏情况,发现问题及时采取有效措施,努力从物料收发环节上减少亏损。尤其是工程接近收尾时,对料场内的大宗材料更要认真核算、盘点,注意控制进料数量,防止盲目进料造成积压浪费。并规范施工现场的用料行为,如沥青拌合站每天生产结束后对热料仓内余料的处理,就要进行分类回收,分类堆放。防治各种物资材料的跑冒滴漏现象,努力减少材料的浪费和损失。
七、安全生产管理
为了保证施工的连续性,有效地促进工程进度。做好拌合料场的安全生产管理工作也很重要,这就涉及到其它两种生产要素,为了从根本上杜绝机械设备和人员不发生安全事故,必须采取行之有效的预防措施:
1、建立各级岗位安全责任制,将安全责任层层分解、落实,并将其与经济考核指标挂钩。为把安全工作落实到处,我们应结合实际情况,采取切实可行的方式方法和相应的措施,坚持对机械设备操作人员进行岗前培训,经考核合格后方可持证上岗,并逐级签订安全生产责任书质量目标责任书,明确安全职责,增强安全意识,质量意识。严格按操作规程作业,保障施工生产中的人身安全和机械安全。
2、制定相应的操作规程和规章制度,要求各级人员严格遵守执行。机械化施工安全包括人的安全和机的安全。人是机械设备的直接操作者和驾驶者,人的因素对机械设备的使用和安全工作起着至关重要的作用。为此,我们必须对机械设备操作手坚持以人为本的原则,实行人性化管理,坚持做好操作人员的思想工作,不断解决他们的后顾之
忧,关注他们的思想动态,引导他们为企业、为他人、为家庭,聚精会神做好安全工作。
3、结合自身实际,组织开展适宜的安全活动。开展切实可行的活动,定期不定期对项目全体参建人员,特别是对各劳务队队长进行安全常识、法律、法规的学习教育,这样就能够在增强他们的安全意识和提高自身防范能力的同时。使广大职工群众真正认识到安全生产的重要性和必要性,树立“安全为了生产,生产必须安全”的思想认识,达到自觉遵守各项安全生产法令、法规和规章制度的目的。
4、平时认真执行”三工 “(工前布置施工程序,提出安全作业要求;工中坚持检查制度,发现安全隐患,及时排除;工后坚持总结讲评,针对当班工作完成情况,提出改进意见教育制度,警钟常鸣,防患于未然。同时,为了全面做好安全防范工作,为了能够保证各个施工点做到人员到位及时、标志明显齐全,我们很有必要在项目部设立专职安全员,对各个施工点每天坚持安全巡视,对存在安全隐患、安全员不到位和标志不齐全等情况做详细的记录,根据记录情况和工程实际特点,项目部及时制定相应的措施,加以整改,力争将安全隐患消灭在萌芽状态。
5、加强洪涝灾害的预防,减少事故的危害。工程建设还应从人力、物力、财力等方面制定抗旱防汛应急预案,具体从人员如何调配、材料准备调运、机械的投入和调运及发生洪灾时实施步骤等方面对抗旱防汛的应急救援、值班工作做出细致的安排要求,为工程的顺利进行做好后防保障工作。
料场管理虽然是一项涉及面广,内容比较繁锁工作,但只要端正自己的态度,从大局出发,想法设法,认真去做了,也会成为一项非常有趣、有意义的工作。为了便于记忆,料场的管理与控制可以用以下24个字概括:管料场,强素质,标设施,完制度;两条线,把好关,勤盘点,节为先。本文仅是个人的一点看法,肯定存在着很多不足之处,其目的也只是能够更好地和大家交流。
第三篇:路基路面压实度试验检测方法
路基路面压实度试验检测方法
路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一,只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度。刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。
现场压实质量用压实度表示,对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大于密度的比值;对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。
一、标准密度(最大干密度)和最佳含水量的确定方法
由于筑路材料结构层次等因素的不同,确定室内标准密度的方法也多样化,有些方法需在实践中进一步完善。最大干密度是指在标准击实曲线(驼峰曲线)上最大的干密度值,该值对应的含水量即为最佳含水量。
(一)路基土的最大干密度和最佳含水量确定方法
路基受到的荷载应力,随深度而迅速减少,所以路基上部的压实度应高一些;另外,公路等级高,其路面等级也高,对路基强度的要求则相应提高,所以对路基压实度的要求也应高一些。因此,高速、一级公路路基的压实度标准,对于路床0~80cm应不小于95%,路堤80~150cm应不小于93%,150cm以下应不小于90%;对于零填及路堑、路槽底面以下0~30cm应不小于95%。
在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区(相当于潮湿系数≤ 0.25地区)的压实度标准可降低2%~3%。因为这些地区雨量稀少,地下水位低,天然土的含水量大大低于最佳含水量,要加水到最佳含水量情况下进行压实确有很大困难,压实度标准适当降低也不致影响路基的强度和稳定性。在平均年降雨量超过2000mm,潮湿系数>2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区,天然土的含水量超过最佳含水量5%时,要达到上述的要求极为困难,应进行稳定处理后再压实。
由于上的性质、颗粒的差别,确定最大干密度的方法也有区别,除了一般上的“击实法”以外,还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法。由于击实功的不同,可分为重型和轻型击实,两个试验的原理和基本规律相似,但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。击实试验中按采集土样的含水量,分湿土法和干土法;按土能否重复使用,也分为两种,即土能重复使用和不能重复使用。选择时应根据下列原则进行:根据工程的具体要求,按击实试验方法种类中规定选择轻型或重型试验方法;根据土的性质选用于土法或湿土法,对于高含水量上宜选用湿土法;对于非高含水量土则选用于土法;除易击碎的试样外)试样可以重复使用。
振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度。前者是整个土样同时受到垂直方向的振动作用,而后者是振动作用自上体表面垂直向下传递的。研究结果表明,对于元粘聚性自由排水上这两种方法最大干密度试验的测定结果基本一致,但前者试验设备及操作较复杂,后者相对容易,且更接近于现场振动碾压的实际状况。因此,使用时可根据试验设备拥有情况择其一即可,但推荐优先采用表面振动压实仪法。已有的国内外研究结果表明,对于砂、卵、漂石及堆石料等无粘聚性自由排水上而言,一致公认采用振动方法而不是普通击实法。因此,建议采用振动方法测定无粘聚性自由排水土的最大干密度。各试验方法的仪器设备、试验步骤等详见《公路土工试验规程》(JTJI051-93)。
(二)路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法
常见的路面基层材料有半刚性基层及粒料类基层,粒料类基层最大干密度的确定可参照粗粒土和巨粒土的振动法。半刚性基层材料按照《公路工程元机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)执行,用标准击实法求得,但当粒料含量高时(50%以上),由于击实筒空间的限制,现行方法就不能得出真正的最大干密度,若以此为准,按施工规范要求的压实度成
型,所测得的强度和有关参数大小,据此进行设计,势必造成浪费。同样,如以此为准进行施工质量控制,必然要求太低,不能保证施工质量,因此,需要寻求更科学的方法、下面介绍一种确定最大干密度和最佳含水量的方法,即理论计算法。1.石灰土、二灰稳定粒料
根据室内试验测得结合料的最大干密度ρ 1 和集料的相对密度γ,把已确定的结合料与集料的质量比换算为体积比V1 :V2,则可计算混合料的最大干密度。石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量w0 是结合料的最佳含水量w1 和集料饱水裹覆含水量W2 的加权值。饱水裹覆含水量是指把集料浸水饱和后取出,不擦去表面裹覆水时的含水量。除吸水率特大的集料外,此值对于砾石可以取3%,碎石可取4%。2.水泥稳定粒料
此类材料的最大干密度ρ0 与集料的最大干密度ρG 和水泥硬化后的水泥质量有关。水泥加水拌匀后,在105℃烘箱中烘干,称试验前水泥质量和烘干后硬化的水泥质量,即可求得水泥水化的水增量。
因水泥中含有水化水,故用烘箱法不能正确测出水泥稳定粒料的最佳含水量。根据对比试验,水泥稳定粒料的最佳含水量w0 由水泥的水化水、集料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水(水灰比为0.5)三者组成。
(三)沥青混合料标准密度确定方法
沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准,当采用前者方法时,压实度标准比后者高(详见第二章),无论是用哪种方法,均存在对试件(马氏试件或芯样试件)测密度的问题,在进行密度试验时应根据混合料本身的特点,可采用下列方法之一:
(1)水中重法:本法仅适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件,不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件。
(2)表干法,本法适用于表面较粗但较密实的 Ⅰ 型或 Ⅱ 型沥青混凝土试件:但不适用于吸水率大于2%的沥青混合料试件。
(3)蜡封法:本法适用于吸水率大于2%的Ⅰ 型或Ⅱ 型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件,不能用水中重法或表干法测密度时,应用蜡封法测定。
(4)体积法:本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。
具体的试验方法见《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052一93)。
二、现场密度试验检测方法
(一)灌砂法
灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积,它是当前最通用的方法,很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度,它的缺点是:需要携带较多量的砂,而且称量次数较多,因此它的测试速度较慢。采用此方法时,应符合下列规定:
(1)当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时,宜采用Φ100mm的小型灌砂筒测试。
(2)当集料的粒径等于或大于15mm,但不大于40mm,测定层的厚度超过150mm,但不超过2oomm时,应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。1.仪具与材料
(1)灌砂筒:有大小两种,根据需要采用。储砂筒筒底中心有一个圆孔,下部装一倒置的圆锥形漏斗,漏斗上端开口,直径与储砂筒的圆孔相同,漏斗焊接在一块铁板上,铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接,储砂筒筒底与漏斗之间没有开关。开关铁板上也有一个相同直
径的圆孔。
(2)金属标定罐:用薄铁板制作的金属罐,上端周围有一罐缘。(3)基板:用薄铁板制作的金属方盘,盘的中心有一圆孔。(4)玻璃板:边长约5m~6oomm的方形板。(5)试样盘:小筒挖出的试样可用铝盒存放,大筒挖出的试样可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盘存放。
(6)天平或台称:称量10 ~15kg,感量不大于1g。用于含水量测定的天平精度,对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。(7)含水量测定器具:如铝盒、烘箱等。
(8)量砂:粒径0.30~0.60mm 及0.25~0.50mm清洁干燥的均匀砂,约2040kg,使用前须洗净、烘干,并放置足够长的时间,使其与空气的湿度达到平衡。(9)盛砂的容器:塑料桶等。
(10)其他:凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。2.试验方法与步骤
(1)标定筒下部圆锥体内砂的质量 ①在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装人筒内砂的质量m1,准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。②将开关打开,让砂自由流出,并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当(可等于标定罐的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量 m5,准确至1g。③不晃动储砂筒的砂,轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上,将开关打开,让砂流出,直到筒内砂不再下流时,将开关关上,并细心地取走灌砂筒。
④收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂,准确至1g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。⑤重复上述测量三次,取其平均值。(2)标定量砂的单位质量γ。
①用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。②在储砂筒中装人砂并称重,并将灌砂简放在标定罐上,将开关打开,让砂流出,在整个流砂过程中,不要碰动灌砂筒,直到砂不再下流时,将开关关闭,取下灌砂筒,称取筒内剩余砂的质量准确至1g。③计算填满标定罐所需砂的质量。④重复上述测量三次,取其平均值。⑤计算量砂的单位质量。
(3)试验步骤 ①在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积。
②将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时,则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,将灌砂筒的开关打开,让砂流入基板的中孔内,直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒,并称量筒内砂的质量准确至1g。当需要检测厚度时,应先测量厚度后再进行这一步骤。③取走基板,并将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净。
④将基板放回清扫干净的表面上(尽量放在原处),沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒一致)。在凿洞过程中,应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中,不使水分蒸发,也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混人,最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层,为防止试样盘内材料的水分蒸发,可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为mw,准确至1g。
⑤从挖出的全部材料中取出有代表性的样品,放在铝盒或洁净的搪瓷盘中,测定其含水量(w,以%计)。样品的数量如下:用小灌砂筒测定时,对于细粒土,不少于100g;对于各种中粒土,不少于500g。用大灌砂筒测定时,对于细粒土,不少于2oog;对于各种中粒土,不少于1000g对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元机结合料稳定材料,宜将取出的全部材料烘干,且不少于2oo0g,称其质量m d,准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯人结构类材料时,则省去测定含水量步骤。
6.将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂质量m 1),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内匕在此期间,应注意勿碰动灌砂筒,直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。小心取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量m4,准确到1g。
7.如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,也可省去上述②和③的操作。在试洞挖好后,将灌砂筒直接对准放在试坑上,中间不需要放基板。打开筒的开关,让砂流入试坑内。在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,小心取走灌砂筒,并称量剩余砂的质量m’4,准确至1g。
8.仔细取出试筒内的量砂,以备下次试验时再用,若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质,则应该重新烘干、过筛,并放置一段时间,使其与空气的温度达到平衡后再用。3.计算
(1)计算填满试坑所用的砂的质量mb。(2)计算试坑材料的湿密度ρw。
(3)计算试坑材料的干密度ρd。
(4)水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土,计算干密度ρd。
当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时,可以试坑材料作标准击实,求取实际的最大子密度。
4.试验中应注意的问题
灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单,但实际操作时常常不好掌握,并会引起较大误差;又因为它是测定压实度的依据:故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节,因此应严格遵循试验的每个细节,以提高试验精度。为使试验做得准确,应注意以下几个环节:
(1)量砂要规则。量砂如果重复使用,一定要注意晾干,处理一致,否则影响量砂的松方密度。
(2)每换一次量砂,都必须测定松方密度,漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂,又不作试验;仅使用以前的数据。
(3)地表面处理要平整,只要表面凸出一点(即使1mm),使整个表面高出一薄层,其体积也算到试坑中去了,会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂,按式(6-7)计算填坑的砂量,只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。
(4)在挖坑时试坑周壁应笔直,避免出现上大下小或上小下大的情形:这样就会使检测密度偏大或偏小。
(5)灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚,不能只取上部或者取到下一个碾压层中。
(二)环刀法
环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为2oocm3,环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的,若环刀取在碾压层的上部,则得到的数值往往偏大,若环刀取的是碾压层的底部,则所得的数值将明显偏小,就检查路基土和路面结构层的压实度而言,我们需要的是整个碾压层的平均压实度,而不是碾压层中某一部分的压实度,因此,在用环刀法测定土的密度时,应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而,这在实际检测中是比较困难的;只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土,环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外,环刀法适用面较窄,对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。
1.仪具与材料
(1)人工取土器或电动取土器:人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统(导杆。落锤、手柄)。环刀内径6~8cm,高23cm,壁厚1.52mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为:工作电压DC24V(36Ah);转速5o70r/min,无级调速;整机质量约35kg。
(2)天平:感量0.1g(用于取芯头内径小于70mm样品的称量),或1.0g(用于取芯头内径100mm样品的称量)。
(3)其他:镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。
2.试验方法与步骤
(1)用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度
①擦净环刀,称取环刀质量m2,准确至0.1g。②在试验地点,将面积约30cmx 30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分,达到一定深度,使环刀打下后,能达到要求的取土深度,但不得扰动下层。③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上,顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。④将导杆保持垂直状态,用取土器落锤将环刀打人压实层中,至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。⑤去掉击实锤和定向筒,用镐将环刀及试样挖出。
6.轻轻取下环盖,用修土刀自边至中削去环刀两端余土,用直尺检测直至修平为止。7.擦净环刀外壁,用天平称取环刀及试样合计质量m1 ,准确至0.1g。8.自环刀中取出试样,取具有代表注的试样,测定其含水量。(2)用人工取土器测定砂性土或砂层密度
①如为湿润的砂土:试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上、细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱,将环刀刃口向下,平置于砂土柱上,用两手平稳地将环刀垂直压下,直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。
②削掉环刀口上的多余砂土,并用直尺刮平。③在环刀上口盖一块平滑的木板,一手按住木板,另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断,然后将装满试样的环刀转过来,削去环刀刃口上部的多余砂土,并用直尺刮平。④擦净环刀外壁,称环刀与试样合计质量m1,精确至0.1g。⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。
6.干燥的砂土不能挖成砂土柱时,可直接将环刀压人或打入土中。(3)用电动取土器测定元机结合料细粒土和硬塑土密度
①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前,选择一块平整的路段,将四只行走轮打起,囚根定位销钉采用人工加压的方法,压入路基土层中。、松开锁紧手柄,旋动升降手轮,使取芯头刚好与上层接触,锁紧手柄。
2.将电瓶与调速器接通,调速器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮,显示电路已通;启动开关,电动机工作,带动取芯机构转动。、根据土层含水量调节转速,操作升降手柄,上提取芯机构,停机,移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起,切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表,因此,将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上,摇动即可取出样品
③取出样品,立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端,制成所需规格土芯,如拟进行其他试验项目,装人铝盒,送试验室备用。④用天平称量土芯带套筒质m1,从土芯中心部分取试样测定含水量。3.计算
按下式分别计算试样的湿密度 ρw。及干密度ρd。
(三)核子密度湿度仪法
该法是利用放射性元素(通常是 射线和中子射线)测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快,需要人员少。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量,有些进口仪器可贮存打印测试结果。它的缺点是,放射性物质对人体有害,另外需要打洞的仪器,在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏,影响测定的准确性,对于核子密度湿度仪法,可作施工控制使用,但需与常规方法比较,以验证其可靠性。1.仪具与材料
(1)核子密度湿度仪:符合国家规定的关于健康保护和安全使用标准,密度的测定范围为1.12~2.73g/cm3,测定误差不大于± 0.03,含水率测量范围为0~0.64 , 测定误差不大于 ± 0.015 g/cm3。它主要包括下列部件: ① γ 射线源:双层密封的同位素放射源,如铯一137、钴-60 或镭-226等。②中子源:如镅(241)一铍等。③探测器:γ射线探测器或中子探测器等。④读数显示设备:如液晶显示器。脉冲计数器、数率表或直接读数表。⑤标准板:提供检验仪器操作和散射计数参考标准用。⑤安全防护设备:符合国家规定要求的设备。6.刮平板、钻杆、接线等。(2)细砂:0.15~0.3mm。(3)天平或台称。(4)其他:毛刷等。
2.试验方法与步骤
本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时,在表面用散射法测定,所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定,测定层的厚度不宜大于20cm.。1)准备工作
(1)每天使用前按下列步骤用标准板测定仪器的标准值: ①接通电源,按照仪器使用说明书建议的预热时间,预热测定仪。
②在测定前,应检查仪器性能是否正常,在标准板上取34个读数的平均值建立原始标准值,并与使用说明书提供的标准值校对,如标准读数超过使用说明书规定的界限时,应重复此标准的测量,若第二次标准计数仍超出规定的界限时,需视作故障并进行仪器检查。
(2)在进行沥青混合料压实层密度测定前,应用核子法对钻孔取样的试件进行标定;测定其他材料密度时,宜与挖坑灌砂法的结果进行标定。标定的步骤如下:
①选择压实的路表面,按要求的测定步骤用核子仪测定密度,记录读数; ②在测定的同一位置用钻机钻孔法或挖坑灌砂法取样,量测厚度,按规定的标准方法测定材料的密度; ③对同一种路面厚度及材料类型,在使用前至少测定15处,求取两种不同方法测定的密度的相关关系,其相关系数应不小于0.9。
(3)测试位置的选择
①按照随机取样的方法确定测试位置,但与距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得少于10m。②当用散射法测定时,应用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙,使路表面平整,能与仪器紧密接触。③当使用直接透射法测定时,应在表面上用钻杆打孔,孔深略深于要求测定的深度,孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。
(4)按照规定的时间,预热仪器。
2)测定步骤
(1)如用散射法测定时,应将核子仪平稳地置于测试位置上。
(2)如用直接透射法测定时,将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。
(3)打开仪器,测试员退出仪器2m以外,按照选定的测定时间进行测量,到达测定时间后,读取显示的各项数值,并迅速关机。
各种型号的仪器具体操作步骤略有不同,可按照仪器使用说明书进行。3.使用安全注意事项
(1)仪器工作时,所有人员均应退到距仪器2m以外的地方。
(2)仪器不使用时,应将手柄置于安全位置,仪器应装人专用的仪器箱内,放置在符合核幅射安全规定的地方。
(3)仪器应由经有关部门审查合格的专人保管,专人使用。对从事仪器保管及使用的人员,应遵照有关核幅射检测的规定,不符合核防护规定的人员,不宜从事此项工作。
(四)钻芯法测定沥青面层密度
沥青混合料面层的施工压实度是指按规定方法测得的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比,以百分率表示。对沥青混合料,国内外均以取样测定作为标准试验方法。1.仪具与材料
(1)路面取芯钻机。
(2)天平:感量不太于0.1g。(3)溢流水槽。(4)吊篮。
(5)石蜡。
(6)其他:卡尺、毛刷、勺、取样袋(容器)、电风扇。2,试验方法与步骤
1)钻取芯样
按“路面钻孔及切割取样方法”钻取路面芯样,芯样直径不宜小于Φ100mm。当一次钻孔取得的芯样包含有不同层位的沥青混合料时,应根据结构组合情况用切割机将芯样沿各层结合面锯开分层进行测定。
2)测定试件密度
(1)将钻取的试件在水中用毛刷轻轻刷净粘附的粉尘。如试件边角有松散颗粒,应仔细清除。
(2)将试件晾干或用电风扇吹干不少于24h,直至恒重。按现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ O52-93)的沥青混合料试件密度试验方法测定试件的视密度或毛体积密度。当试件的吸水率小于2%时,采用水中重法或表干法测定;当吸水率大于2%时,用蜡封法测定;对空隙率很大的透水性混合料及开级配混合料用体积法测定。
3.计算
(1)当计算压实的沥青混合料的标准密度采用马歇尔击实试件成型密度或试验路段钻孔取样密度时、沥青面层的压实度计算是芯样的视密度或毛体积度除以标准密度乘100。
(2)由沥青混合料实测最大密度计算压实度时,进行空隙率折算,作为标准密度,再计算压实度。
4.试验检测中应注意的问题
压实度的大小取决于实测的压实密度,同样也与标准密度的大小有关。但目前对标准密度的规定并不统一,有些工程在压实度达不到时便重新进行马歇尔试验,调整标准密度使压实度达到要求,这样实际上是弄虚作假。为防止这种情况,新的检测方法规定了三种标准密度,一种是马歇尔击实试件密度;一种是试验路段钻孔取样密度;第三种是由实测最大密度按空隙率折算的标准密度。在进行检测时,应结合工程实际情况,采用相应的标准密度。
(五)落锤频谱式路基压实度快速测定仪
落锤频谱式路基压实度快速测定仪是利用落锤的冲击使土体产生反弹力、,并利用低频测出土体响应值的一种不测含水量就能得到路基压实度的测试仪器。检测时,不需挖坑;每测一个点,只需2~3min。该仪器体积小(仪器外形尺寸:320mm ×140mm ×3oomm,冲击架高460mm),质量轻(8.8kg),携带使用方便;既可在施工工地现场使用,也可在实验室土槽中使用。
1,工作原理
在已碾压的路基表面上:使落锤自由落下,接触地面时;土体表面随即产生一反弹力。从理论上讲,土体愈密实,吸能作用愈弱坝,反弹力愈强。反弹力随即使加速度传感器工作,记录加速度值。经过电荷放大器的前置放大;并以电压信号输出、随即又通过低通滤彼器,进入峰值采样保持电路。然后,再由阀值触发电路,进入10位数(精度高)A/D模数转换电路,CPU8098单片机进行数据处理,最后,由LED显示器显示,同时,由16针打印机输出压实度数值。2.使用技术要点(1)压实度曲线的标定
路基压实度曲线的标定工作十分重要,应在仪器各部分功能正常的情况下进行。标定工作实质上就是制作标定线,这种工作一般在试验室内进行。标定时一定要选择工程所使用的土类,而且,选择的土类要具有工程代表性,这是确保标定精度的必要条件。压实度标定就是建立压实度加速度传感器响应值与压实度大小的关系曲线。(2)测点数与测点布置
路基压实度测定以两次平均值作为测点压实度数值。夕瞩两次压实度测值的相对误差超过1%呢,则需要进行第三次实测,利用三次平均值作为压实度最终结果。几次测定测点位置的安排主要取决于落锤的底面直径人以及路基土冲击后回弹恢复的时间t。当t=1min之内,就要将落锤的位置向旁侧移动1.50d的距离作第二次测定;当t=3min时,则可在同一位置测定第二次,这样的安排不会引起误差。
三、压实度检测结果评定
路基、路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元,按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查,求算每一测点的压实度Ki。压实度评定要点是:
(1)控制平均压实度的置信下限:似保证总体水平;(2)规定单点极值不得超出给定值,防止局部隐患;(3)规定扣分界限以区分质量优劣。
计算检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)。
1.路基、基层和底基层:K≥K0,且单点压实度Ki 全部大于等于规定值减2个百分点时,评定路段的压实度可得规定满分;当K≥K0,且单点压实度全部大于等于规定极值时,对于测定值低于规定值减2个百分点的测点,按其占总检查点数的百分率计算扣分值。
第四篇:沥青路面施工中的一些问题和解答
沥青路面知识问答
1问:什么是沥青路面?
答:在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。2问:沥青路面的种类?
答:沥青路面的沥青类结构层本身,属于柔性路面范畴,但其基层除柔性材料外,也可采用刚性的水泥混凝土,或半刚性的水硬性材料。沥青路面有多种分类方法,按集料种类不同分为:沥青砂、沥青土、沥青碎(砾)石混合料等;按沥青材料品种不同分为:石油沥青路面、煤沥青路面、天然沥青路面和渣油路面。
但较普遍的分类方法 是按其施工方法、技术品质和使用特点分为:沥青混凝土路面、厂拌沥青碎石路面、沥青贯入式路面、路拌沥青碎(砾)石混合料路面和沥青表面处治路面。
3问:沥青混凝土路面的定义和种类?
答:由适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青,加热到一定温度后拌和,经摊铺压实而成的路面面层。
① 碾压式。沥青混凝土混合料多用热拌热铺法制备,其路用性质比较好,故对制备工艺和原材料要求也较高,大多采用集中厂拌法。用得较普遍的沥青混凝土混合料为碾压式类型,即混合料需经重型机械压实后才能成型,故有的国家称它为碾压式地沥青。成型以后路面平整、密实、少尘,有一定粗糙性,因而
有较好的行车舒适性和外观;且有较好的耐老化性、耐磨性、温度稳定性和抗行车损坏的能力。使用寿命一般较长,当采用石油沥青作结合料时,大修年限常在15年以上。
② 冷铺式。沥青混凝土热拌冷铺,有的国家也称为冷地沥青,常用于养护小修或需远距离输送混合料的工程,所用沥青比热拌热铺者为稀,用量亦较少,以求在常温时有适当的松散度和粘性,但其使用寿命不及热拌热铺者。③ 摊铺式。热拌热铺的沥青混凝土混合料可以不用重型机械压实即能成型,常称作摊铺地沥青。为了使摊铺地沥青混合料在摊铺时有适当流动性,能通过轻度的捣实和墁平即可密实,在混合料中要求有较多沥青和矿粉的混合物,即沥青胶泥,其强度主要依靠沥青胶泥的粘结力。因集料颗粒面已被较厚的胶泥所隔开,其锁结力和内磨阻力已减低,所以摊铺地沥青较少用于车行道,但某些欧美国家也有把它用于车行道者,此时对沥青材料的性质要求很严格,以免夏季发软,同时需要另铺防滑层或加撒防滑集料,以防表面过滑。
4问:沥青路面的主要材料是什么?
答:集料,矿粉,路用沥青,(其中改性剂或改性添加剂)。
集料是沥青路面材料中矿物质粒料的通称,在路面材料中起骨架作用和填充作用。有时需数种粗、细粒料混合组成所需要的粒度级配。集料中把粒径在 19~26.5毫米的称作粗集料,13.2~19毫米的称作中集料,4.75~13.2毫米的称作细集粒,4.75毫米及以下者称为砂集料。根据来源不同,集料可分为天然集料和人造集料两大类。天然集料有碎石、砾石、砂、石屑等;人造集料有烧矾土、稳定的坚实冶金矿渣等。沥青路面用的集料应洁净无泥,粗集料的颗粒宜
接近立方体,多棱角,少扁片长条,其抗压强度不宜小于60兆帕,作重车道面层者,不宜小于80兆帕,而且能耐磨耗。集料和沥青材料应有良好的粘着力,不易经水的侵蚀而剥落,如集料和沥青粘着不良,应掺入有效的抗剥落剂改善。选配集料时,分层铺浇的应为粒径相近的各档的同粒径集料;拌制混合料的则常需有大小粒径按规格配合的级配集料,这类集料也可采用分档不同的同粒径集料按比例掺合而成。
矿粉,粒径小于 0.074毫米的矿质粒料。多用于沥青混凝土和沥青碎石路面,其作用为填充空隙,防止热沥青流淌,增强沥青材料的粘结力和热稳定性。矿粉也要和沥青有良好的亲和力(即粘着力),能抵抗水的剥蚀作用。最常用的矿粉为石灰石粉。
路用沥青,适合修筑路面的沥青材料主要为石油沥青和煤沥青,此外,还有天然沥青。沥青的性质和标号要求,随沥青路面种类、地区的气候和路段的交通情况不同而异;热拌或热法浇洒以及在炎热地区和重交通道路上宜选用较稠的沥青;冷拌或冷法浇洒以及在寒冷地区和轻交通道路上宜选用较稀的沥青。
5问 :沥青路面的优缺点?
答:沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。这种路面与砂石路面相比,其强度稳定性都大大提高。与水泥混凝土路面相比,沥青路面表面平整无接缝,行车振动小,噪音低,开放交通快,养护简便,适宜于路面分期修建,是我国路面的重要结构形式。沥青路面的缺点是温度敏感性较高。夏季强度下降,若控制不好会使路面发软泛油或推移剪裂破坏乳化沥青。低温时沥青材料变脆可能引起路面开裂。
6问:沥青路面混合料的主要生产设备? 答:沥青拌合楼也叫沥青搅拌站。7问:沥青拌合楼的主要型号有哪些?
答:我国规定的基本型号有1000型,2000型,3000型,4000型。其他型号都是在这些基础上衍生出来的,如750,1500,2500,3500等。
8问:沥青路面搅拌设备的结构类型有哪些? 答:按生产工艺分为:间歇式和连续式。
按运输方式分为:固定式,可搬迁式和移动式。
而沥青混合料搅拌设备的型号可以是组合型的如,可搬迁间歇式,移动间歇式。
9问:目前我国用的多的是哪种类型的拌合楼? 答:间歇式拌合楼。
10问:间歇式拌合楼的优点是什么 ?
答:间歇式拌合楼的工作原理是控制室发出工作指令后,各种冷料根据路面要求通过输送系统输送到干燥桶烘干后,再由振动筛进行二次筛分,用电子秤称各骨料,矿粉,沥青的精确数量按顺序倒入搅拌缸进行均匀搅拌形成成品料。骨料的输送、烘干、筛分是连续的,各种材料的计量和拌合是按周期进行的,因此相对于连续式沥青拌合设备来说,间歇式具有骨料级配控制好,沥青用量稳定的优点。
11问:间歇式拌合设备主要流程是哪些?
答:首先冷料烘干加热,再热料筛分计量,再加入沥青搅拌成成品料。(如图)
12问:路面施工前主要的准备工作有哪些?
答:在业主规定的进场时间内,组织人员和路面施工机械及设备进场并展开作业。进场后主要工作是清理现场,对原材料进行取样试验并送检,选择合格路面材料,作好选定沥青砼施工配合比的试配工作,做好沥青、碎石料等原材料的试验检测工作和取样送检。并铺筑试验段。
13问:沥青混凝土配合比分哪几个阶段? 答:目标配合比,生产配合比,验证配合比。
14问:沥青混凝土配合比为什么要目标配合比和生产配合比两个配合比 答:目标配合比,是理想状态下的各种材料的比例;生产配合比是施工中材料的配合比,要根据材料情况随时进行调整,调整后的配合比最终就是目标配合比。比如目标配合比的材料都是干燥状态的,施工现场则不是,要考虑含水量等因素。
15问:沥青混合料中沥青含量的几种测定方法?
答:常用的有:溶剂抽提法,生物分解法,核子沥青含量仪法,燃烧法。
16问:沥青含量的多少对沥青路面有什么影响? 答:沥青用量大容易导致路面泛油,容易出现车辙现象。
沥青用量少容易出现耐久行问题,如,水破坏,沥青老化等问题。17问:沥青路面施工的主要机械设备有哪些?
答:摊铺机,双钢轮振动压路机。胶轮压路机,成品料运输汽车,稀浆封层摊铺车1台。沥青洒布车1台。3T双钢轮压路机1台(市政道路使用)。
18问:怎么做混合料现场配合比设计
答:沥青混合料的配合比设计应严格按照目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段的步骤和要求进行,最后确定生产用的标准配合比,作为沥青混合料的生产控制和质量检验的标准。
现场混合料设计按双面各击实用50次的马歇尔法进行,配合比设计结果应满足设计各项指标及性能要求,根据现场室内配合比结果,进行生产配合比设计。按HMA装盖热料筛分后热料仓的集料级配为基础进行。最大限度的与现场目标配合比一致,采用适当的易于操作的方法对拌合装置的称量系统与冷料上料速度进行检测与标定,确保装置计量系统的准确性、保证混合料生产拌料的一致性。
19问:为什么要铺筑试验段?
答: 在现场铺筑50—100M试验路段,利用施工机械、技术人员及管理人员、检验混合料的生产工艺、填料、干湿拌时间混合料产品与设计值的符合程度、混合料全额生产的协调性、检验混合料的摊铺工艺、进行一次性全幅摊铺的可行性、平整度、厚度控制方法及适合的松铺系数、摊铺速度、检验混合料压实工艺,尤其在冷季施工,要求及时碾压、压实方法是压路机紧跟摊铺机,在混合料冷却到容许温度之前将压实度达到98%以上,空隙率6%以下,采用振动加静压的方法进行。试验路段完工后,按实际得出的科学数据,书面拟出试验路段施工总结及调整改进意见,作为指导大面积施工的依据,并报监理与业主批
准。
20问:沥青路面施工中的注意事项是什么?
答:一 前期的准备 前期工程的验收,清扫,人员配备,设备配备,实验跟踪检测,拌和站的材料储运,运输车辆的配备„„
二 设备的调度进场 人员的安排,施工员的现场协从 必要的工具准备 摊铺设备,碾压设备 运输设备 现场技术员的跟踪监测和实验报告 监理人员的就位 三 建立施工日志 记录现场沥青的油石比,温度,施工程序等 包括摊铺厚度的实际测量,碾压的方式和次数 记录各阶段的沥青温度 四 根据沥青产量适当控制施工进度,尽量不要让设备停止 五 现场要安排安全员指挥调度 六 制作突发事件预案
七 控制施工现场交通及安全措施。
21问:沥青混凝土路面施工技术要点有哪些? 答:
1、混合料配合比控制
2、温度控制
3、摊铺与压实机械的选择与组合
4、摊铺的控制
5、碾压的控制
6、施工过程中病害的处理 具体如下 1.施工准备阶段
沥青混凝土路面施工准备阶段包括: a.基层验收;
b.材料、机械设备的检查; 1.1基层验收
基层分新建和利用原路面两种。高等级公路要求除临土基第一层底基层可路拌施工外,均采用集中拌和、机械摊铺的方法进行施工。为提高路面的平整度从基层开始就严格挂线施工,达到施工技术规范要求的各项指标。目前为提高工程质量减少路面裂缝多在上基层上每隔15—20米切缝铺设土工格栅或土工布撒布改性沥青处理。在原有路面上铺筑沥青混凝土也应严格验收,对沥青混凝土路面有坑槽、沉陷、泛油、混凝土路面碎裂等病害加以处理。对有较大波浪的地方应在凹陷处预先铺上一层混合料,并予以压实,不必考虑摊铺厚度的均一性。
1.2材料、机械设备的检查 1.2.1原材料
沥青混合料拌和前应严格按照设计文件及规范要求选择好各种材料。必须对材料来源、材料质量、数量、供应计划、材料场堆放及储存条件等进行检查。沥青混合料中使用的粗集料,通常是2—3种不同规格的石料经掺配组成。在施工过程中要保证有稳定的合格矿料级配,就要求在石料的供料和收料过程中,保证不同规格碎石颗粒要有一致性。保持沥青混合料级配组成的一致性对沥青混合料各项技术指标的稳定性非常重要。
路面施工所用的矿料数量较大,加之施工单位流动性强,施工单位很少有自己组织的石料加工厂。同时按照“因地制宜,就地取材”的原则利用当地生产的材料。现在社会上生产碎石材料的厂家都属于建材部门或地方的集体或个人所有,生产的材料又是常用于水泥混凝土。而水泥混凝土对集料规格的要求与沥青混凝土对集料的要求是不同的,沥青混凝土路面材料对砂、石料的质量和规格要求更高,因为它在相当程度上要依靠集料的嵌挤作用形成路面强度并保证结构的稳定性。
实践中认识到,同一个工程从多个厂家购进石料,会出现品种杂,而且规格上参差不齐的现象。名义上是同一规格粒径的石料,出自不同厂家,甚至是一个厂家由不同型号机器加工的石料,其材料级配也是有差异的。用这些碎石直接掺配后生产的沥青混凝土混合料,由于不同规格集料级配的不均匀性,常导致混凝土的质量难以保证。因此在室内实验认定的各厂家生产的石料性质、强度等指标合格的基础上,选取生产量能满足需用的一或二个厂家的石料。如能采用对进场的各家不同规格的集料进行二次筛分的工程措施,使分离出的不同规格的集料配比均匀一致。就更多可保证拌制的沥青混凝土混合料矿料级配组成的均匀性,从而保证沥青混凝土质量的稳定性。1.2.2施工机械
施工前应对拌和厂及沥青路面施工机械和设备的配套情况、性能、计量精度等进行检查。拌和前特别要注意沥青拌和楼电子秤的准确度。从而保证骨料、粉料、沥青等各种物料配比精度。
摊铺设备的选型也很重要,德国ABG423型全自动找平摊铺机,整幅一次摊铺(全宽12M),能很好控制摊铺厚度和表面平整度。2.试验段的试铺
高级公路面层在施工前应铺筑试验段。试验段的长度应根据实验目的确定,宜为100~200M。试验段宜在直线上铺筑。分试拌及试铺两个阶段,包括下列实验内容:
2.1据沥青路面各种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。
2.2试拌确定拌和机的上料速度、拌和时间、拌和温度等操作工艺。
2.3通过试铺确定:透层沥青的标号与用量、喷洒方式、喷洒温度;摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺;压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及遍数等压实工艺;以及确定松铺系数、接缝方法等。2.4范规定的方法验证沥青混合料配合比设计结果,提出生产用的矿料配比和沥青用量。
2.5建立用钻孔法及核子密度仪法测定密度的对比关系。确定沥青混凝土或沥青碎石面层的压实标准密度。
2.6定施工产量及作业段的长度,制订施工进度计划。2.7全面检查材料及施工质量。
2.8定施工组织及管理体系、人员、通讯联络及指挥方式。
在试验段的铺筑过程中,应认真做好记录分析,直接取得一手施工资料。在正式路段上施工时,要按照试验段施工时所取得的试验数据进行施工。
3.施工阶段
施工阶段包括:沥青混凝土混合料的拌和、运输、摊铺、接缝处理及碾压。3.1沥青混凝土混合料的拌和
沥青混合料的拌和机械、拌和时间、拌和温度、热矿料二次筛分、沥青用量等是影响沥青混凝土路面稳定性和平整度的重要因素
沥青混合料必须在沥青拌和厂采用拌和机械拌制。可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。当工程材料从多处供料、来源或质量不稳定时,不宜采用连续式拌和机。
沥青混合料拌制时,沥青和矿料的加热温度应调节到能使拌和的沥青混合料出厂温度(石油沥青120~165摄氏度;煤沥青80~120摄氏度)。混合料温度过高时,影响沥青与集料的粘结力,从而影响到混合料的稳定性。
沥青混合料拌和时间要以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度,并经试拌确定。间歇式拌和机每锅拌和时间宜为30~50s(其中干拌时间不得少于5s),连续式拌和的拌和时间由上料速度及拌和温度调节。拌和厂拌和的沥青混合料应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象。如发现不合格时应及时调整。3.2沥青混凝土混合料的运输
混合料的运输采用较大吨位的自卸汽车运输。从拌和机向运料车上放料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。运输过程中注意加盖蓬布,用以保温、防雨、防污染。沥青混合料运输车的用量应较拌和能力或摊铺速度有所富余,保证摊铺机连续不间断摊铺。注意卸料与摊铺机之
间的距离,防止碰撞摊铺机或倒在摊铺机外,引起摊铺不均匀,影响路面的平整度。
3.3沥青混凝土混合料的摊铺
在合格的基层上按规定撒布透层、粘层、铺筑下封层后,可进行混合料的摊铺。首先进行施工放样。准确的施工放样避免基准钢线的重度影响,其钢支柱纵向间距不宜过大,一般5~10米并用紧线器拉紧。同时要加强监视,防止现场人员扰动,造成摊铺面的波动。摊铺前,还要及时进行立柱、横坡度、厚度等项指标的检查,发现问题及时处理。
摊铺机摊铺速度匀速行使不间断,借以减少波浪和施工缝,试验人员随时检测成品料的配比和沥青含量,及时反馈拌和厂,及时调整。设专人消除粗细集料离析现象,如发现粗集料窝应予铲除,并用新料填补。此项工作必须在碾压之前进行,严禁用薄层贴补法找平,以免贴补层在使用过程中脱落压碎,引起面层推移破裂。
摊铺中的质量缺陷主要有:厚度不均,平整度差(小波浪,台阶),混合料离析、裂纹、拉沟等。
①粉料过多,温度不当,砂石未完全烘干,机械猛烈起步和紧急刹车,刮料护板安装不当均可引起裂纹。
②沥青含量过多或过少,矿粉含量不足;骨料尺寸与摊铺厚度不协调;振捣梁与熨平板的相互位置调整不当,振捣梁、熨平板底面磨损;刮料护板安装不当,熨平板接缝处理不当等引起拉沟。
③供料速度不匀;机械起步和刹车过猛;摊铺速度不均匀;熨平板工作迎角调整过当摊铺机发动机或驱动链条松紧度未调好均会引起小波浪。
④熨平板底面磨损或严重变型时,铺层容易产生裂纹和拉沟,故应及时变换。有时熨平板的工作迎角太小,也会使铺层的两边形成裂纹或拉沟。调整熨平板的前缘拱度,并在试铺中多次调整,直到能铺出具有良好的铺层为止。如果多次调整仍消除不了上述缺陷,就应该更换熨平板的底板。当矿料中的大颗粒尺寸大于摊铺厚度时,在摊铺过程中该大颗粒将被熨平板拖着滚动,使铺层产生裂纹、挂沟等。所以应严格控制矿料粒径,使其最大尺寸在规范之内。混合料的配比不当,会产生全铺层的裂缝,因为振捣梁在摊铺过程中混合料进行捣实的同时,还要将它向前推移。如果混合料的大颗粒过多,就会出现全铺层的大裂缝。为了消除这种裂缝,有时可将熨平板加热进行热熨,但大多数情况下需要改变混合料的配比。
⑤ 轮胎摊铺机气压超限(一般为0.5~0.55mpa),摊铺机宜打滑;气压过低,机体会随矿料重量变化而上下变动,使摊铺层出现波浪。履带式摊铺机履带松紧超限将导致摊铺速度发生冲脉,进而使铺面出现搓板。履带或轮胎的行驶线上因卸料而洒落的粒料未清除,该部分摊铺厚度易突变。
⑥ 被顶摊的运料车刹车太紧,使摊铺机负荷增大,或料车倒退撞击摊铺机或单侧轮接触、另侧脱空等会引起速度变化或偏载,使铺面出现凸楞。施工中往往第一、二车料质量较差,注意取舍或调剂使用。
⑦ 自动熨平装置中,挂线不紧,中间出现挠度,会引起铺层波浪。
⑧ 采用冷茬法摊铺时,其纵向接茬由于密实度不够,行车不久往往会出现坑洼和裂缝。因此必须注意接茬的重叠量,并在前一条摊铺带未被弄脏或变型之前就摊铺后一条。
3.4沥青混凝土面层的碾压
保证路面达到设计的密实度和良好的平整度,是沥青路面摊铺碾压阶段的主要工作目标。达到此目的关键是要使沥青混合料在适当的温度下实施碾压。尤其是初压阶段,应尽量在规范要求的温度范围内的较高温度下短时间完成。这就要求在施工组织上拌和机和摊铺机在单位时间内的工作量必须匹配,即拌和量略大于摊铺量,使混合料铺筑在缓慢、均匀、连续不断的条件下进行,并作到边铺边压。
对于发生推移现象的面层,要及时取样做马歇尔试验和矿料级配试验。从现场观察和试验数据上分析,推移的原因如下:
① 集料过于密实,面层起骨架作用的大颗粒骨料相应较少; ② 沥青混合料沥青含量相对较高;
③ 下层顶面有浮料无及时清理干净或有风沙浮尘的影响,造成局部推移。对略有推移的沥青混合料,一般情况下是集料的时段性级配不均匀造成的。一般来说,其各种技术指标基本上是符合要求的。可采用调整碾压的方法。实践证明初压温度低时推移较为严重,初压在120--130℃温度条件下,短时间内完成是提高压实质量的最佳方式。
22问:沥青混凝土施工接缝处理
答:(一)热接缝技术
热接缝技术一般是在使用两台以上摊铺机并列同时施工时采用的,此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,碾压时 碾轮的大部分在热料车道上,在未压实车道邻近接缝处多耙一些料,这样碾压后就有一个较高的密度。同时大约152mm重叠在冷料车道上。初压采用振动压路机压实两遍(前进和后退),碾轮都要与冷料车道重叠152mm,轮碾机从未压实车道一侧进行碾压。所以纵向接缝易于处理得好,连接强度较好,毗邻摊铺带的搭接宽度可较小。在接缝处理 中,采用全幅摊铺,虽然可以消除纵向接缝,但沥青混合料容易产生离析,且容易受供料水平的限制,并不是实用的办法。梯队作业时纵缝采 用热接缝,如果现场条件允许,在碾压及时、连续的条件下,确为一理想的纵缝处理技术,被认为是最有效的方式。(二)冷接缝技术
冷接缝技术是指新铺层与经过压实后的已铺层进行拼接,当半幅施工不能采用热接缝时方采用。第一遍碾压采用静压模式,只碾压到离前一条摊铺带边缘约20cm~30cm处,碾轮大约压上热料车道152mm,这种方法被认为在接缝处产生“挤压”效果。第二遍(后退)在原路线上采用振动压实模式。在摊铺新铺层时,对已铺的摊铺带接缝处边缘应整修垂直。碾压新摊铺带时,也要事前将其接缝边缘铲齐。
23问:沥青混凝土施工中,什么叫“烫缝”啊?
答:每次施工后都要切割整齐,以便于与以后施工的沥青接顺,但由于切完缝冷却的沥青跟新摊铺的沥青搭接处的平整度还是不够理想,所以在新摊铺之前
多摊出一部分沥青料在接缝位置使旧沥青软化,碾压时就能保证新旧沥青搭接的平整度了。
24问:沥青路面出现裂缝的原因有哪些? 答:原因分析
沥青路面出现裂缝的主要原因而可以分为两大类:一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,一般称之为非荷载型裂缝:另一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。(1)非荷载型裂缝
非荷载型裂缝主要是温度裂缝,也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。其产生的原因有:
1)沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力。但在冬季气温骤降时,土基和路面基层由于受温度变化,冬季冰冻产生的膨胀,导致路基和基层产生裂缝并反射到沥青面层,沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长,同时劲度急剧增大,超过混合料的极限强度或极限拉伸应变,便会产生开裂。此外,随着温度反复升降,温度应力使混合料的极限拉伸应变变小,又加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松弛性能降低,故可能在比一次性降温开裂温度更高的温度下开裂,同时裂缝是随着路龄的增加而不断增加。
2)沥青的品种和等级也是影响沥青路面开裂的重要因素。在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,能延迟温度裂缝的产生;沥青未达到适合本地区气候条件和使用要求的质量标准,低温抗变形能力较差,致使沥青面层在低温下产生收缩开裂。
3)地基处理不当,路基碾压不均匀,造成路基沉降不均匀;旧路拓宽时,新旧路基搭接部位没有严格按照台阶式分层压实处理,以及下部基层比较软弱,或地基处理不彻底等。
4)铺筑沥青面层采用分幅摊铺时,接缝处理不当,结合不良,对接缝处碾压不密实,造成路面渗水或面层压实未达到要求,在行车作用下形成裂缝。(2)荷载型裂缝
荷载型裂缝即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝,其产生的原因有: 1)随着交通运输的高速发展。原有的路面强度日趋不足,路面满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需求,沥青路面过早产生疲劳破坏,沥青路面很快开裂。
2)原结构设计不合理,未充分考虑到各种不利因素,施工质量不好,沥青路面面层厚度不足,沥青路面原材料的品质不符合设计规范要求,路面强度明显不能满足行车要求。在行车作用下,特别是超大吨位车辆的频繁碾压,沥青路面很快开裂。
25问:沥青路面出现裂缝防范措施
答:针对以上分析的沥青路面病害的原因,主要从施工材料、设计、施工、养护和交通管理等5个方面采取相应的预防措施。(1)材料方面
合理确定沥青路面结构,沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青,精选矿
料,准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料,控制沥青用量,保证沥青混合料性能优良,均可有效减少裂缝。(2)设计方面
精心设计,对地形复杂地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基,防止因地基软弱而出现不均匀沉降,使用合格填料填筑路基,或对填料进行处理后再填筑路基,确保路基有足够的强度和稳定性,以保证路面具有稳定的基础:选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层:选用优质沥青做沥青面层;在稳定度满足要求的前提下,应该选用针入度较大的沥青做沥青面层。(3)施工方面
精心施工,选择先进施工工艺和机械设备,制定完善的施工方案,确保压实度达到规范要求,严格按设计要求进行软基处理,提高软基处理的施工质量,严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内;半刚性基层碾压完成后。要及时养生,防止其产生裂缝反射到表面层,保护混合料的含水量不受损失;养生结束后,应立即喷洒透层油,并尽快铺筑沥青面层。(4)养护方面
严格养护管理,加强路面保洁,确保排水性能良好。及时对裂缝的进行科学的处理,避免病害的进一步扩展。(5)加强交通管理
加强交通管理,限制大型超载车通行;在夏季连续高温时段,运营管理单位可将重车安排在夜间、凌晨路表气温较低时段通过:禁止带钉轮胎对路面的过度磨损或者更加严厉地限制使用。
26问:浅谈如何改善沥青路面使用性能?
答:随着高速公路的迅猛发展,我国的路面施工技术及路面质量有了极大的提高。路面使用性能好,行驶舒适,路面使用者对路面的评价就高。随着我市场经济建设的不断发展,人们期待着质量更好、环保程度越高的道路的出现。同时日益增大的交通流量,车辆大型化及重载车比例的不断增加,许多高速公路路面在通车一年后平整度衰减很快,有的通车时间不长就出现了桥头跳车和路面早期破坏,有的通车几年就不得不进行翻修罩面,使用性能也大大降低,达不到设计的要求,如何提高沥青路面的使用性能已成为一个主要课题。沥青路面的使用性能主要是指:
1)高温抗车辙性,即抵抗流动变形的能力;(2)低温抗裂性,即抵抗低温收缩裂缝的;(3)水稳定性,即抵抗沥青混合料受到水浸蚀后逐渐产生沥青膜剥离;掉粒、松散、坑槽而破坏的能力;(4)耐疲劳性,即抵抗路面沥青混合料在反复荷载(包括交通和温度荷载)作用下破坏的能力;(5)抗老化性,即抵抗沥青混合料受气候影响发脆而逐渐丧失粘结力等各种良好性能的能力;(6)表面服务功能,包括低噪音及潮湿情况下的抗滑性能、雨天防溅水及车后产生水雾等性能,直接影响交通安全及环境保护;(7)行车舒适性,主要减轻和消除因平整度不良而产生的行车颠簸现象,还包括横向平整度。调查结果表明,影响路面使用性能的第一因素是平整度,其次是道路裂缝,最后是车辙。因此
要提高路面使用性能,主要应从改善平整度,减少路面裂缝和车辙等方面人手,而要达到这些目的,我们必须从路面设计、材料设计和施工作业等方面去考虑,而这三个方面的因素又是相互影响和关联的。27问 :沥青路面改善办法? 答:1)改善沥青质量
近年来,试用了外掺物改善沥青路面的使用质量,主要有下列数种:①抗剥落剂,属表面活化剂类型。它的作用是减低沥青与集料间界面张力,使沥青膜容易粘着集料的潮湿表面和酸性石料,不易受水剥落;在潮湿天气需浇洒沥青或需用沥青拌湿集料时,亦可采用。某些抗剥落剂同时为阳离子乳化剂,如十六烷三甲基溴化胺等季胺盐,故阳离子沥青乳液常与集料表面有较好的粘着力。②高分子弹性体材料,大部分是能溶胀于石油沥青或煤沥青的天然橡胶、某些合成橡胶和塑料。它们能增加沥青的柔韧性和温度稳定性。曾被试用过的弹性体材料有天然橡胶(包括乳胶)、磨细的废橡胶粉(包括脱硫的和未脱硫的)、丁苯橡胶、氯丁橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、环氧树脂、无规聚丙烯等,有些能溶胀于石油沥青(如丁苯橡胶),有些能溶胀于煤沥青(如氯丁橡胶)。③无机类外掺物,硫黄和石棉粉。把硫黄融化于沥青中能增加沥青混合料的强度,有大量硫黄副产品的地区,已用于铺路,但硫黄容易升华,故加工设备须密闭,操作人员宜防护,而且不适用于路面的最表面层;石棉粉能改善沥青的热稳定性,并能使混合料多容纳沥青,以提高抗裂能力和使用寿命。使用时应密闭设备,防护人员安全,以免导致尘肺病。
2)沥青路面的再生
沥青路面的再生工艺主要有:①在老化的沥青路面上喷洒软化剂,使老化发脆的沥青重新变软,多用于贯入式和表面处治路面的再生;②将老化了的旧沥青层挖出,重新轧碎,必要时加入“再生剂”使沥青质量改进,并加入部分新的集料和沥青,重新加工回用;该法可以就地粉碎拌和,也可以集中到工厂拌和,以厂拌热法加工者质量较好。旧沥青路面材料的再生和回用可节约沥青、集料和能耗,减少环境污染,近年来,已引起各国筑路部门的注意和推广使用。28问:沥青结合料的性能改善办法?
答:1)使用沥青改性剂和改性添加剂,2)提高集料的质量.3)改善沥青与集料的粘结性,4)使用纤维沥青混凝土 29问:沥青改性剂和改性添加剂有哪些?
答:改善沥青的温度敏感性、低温稳定性和流变性对提高混合料的高温和低温力学性质效果非常显著,沥青性能改善对提高路面长期使用性能有着非常重要的作用。比较各种改性沥青的性能,SBS改性沥青无论从高温、低温性能、弹性恢复性能,还是感温性能几个方面,都有明显的优势,是其他改性沥青如PE和EVA无法相比的。SBS的优越性突出表现在使软化点大幅度提高的同时,又使低温延度明显增加,感温性得到很大改善,不仅高温稳定性大幅度提高,而且低温性能也同时改善,并且弹性恢复率特别大,所有指标都有明显提高,这是非常难得的。SBS改性沥青具有其他改性剂或综合改性剂无法相比的优点,而且在价格上也可以与PE、EVA竞争,所以改性沥青以选用SBS为佳。目前,世界上使用最多的是SBS,约占改性沥青总量的40%-44%。30问:如何提高集料的质量?
答:在考虑材料对沥青混合料的影响时,往往比较重视沥青的影响,而对集料的影响重视不够。然而,集料质量差,混合料的质量必然也差,故要提高沥青混合料的性能,必要条件是保证集料的质量,然后再考虑矿料级配的控制。要提高路面抗车辙的能力,集料要符合下面两项要求:一是碎石表面微观粗糙度大,且形状接受立方体,质地坚硬;二是使用人工砂,限制使用圆形颗粒的天然砂。但是,我国生产的碎石针片状偏多,形状难以接近立方体;人工砂没有专门生产供应,所谓的人工砂一般只是轧石厂筛余的下脚料。碎石的粒径组成比例也不稳定,筛分结果有较大偏差。这样势必引起混合料级配的改变,对路面的质量和使用寿命产生很大影响。为此,我们应该采取有效措施,提高矿料质量,保证颗粒组成的稳定性。轧好的碎石要分开堆放,并做好防尘保护,保持碎石清洁。进场材料要按规范进行检验,尽可能加大抽检密度,不合格的材料坚决退场。堆场要进行场地硬化,避免将堆场的土混入碎石中。不同规格的料堆间设置隔离墙,以免不同规格碎石混杂一起。料堆要有明显标示,防止上料时装错料。
31问:如何改善沥青与集料的粘结性?
答:路面早期破坏水损害是其中一个重要原因。水损害产生的原因除了施工和配合比设计方面的原因以外,沥青结合料与集料表面的粘结力丧失而导致集料松散剥离是其中的主要原因。沥青混合料的粘附性差(水稳性不好),容易导致面层严重辙槽、局部松散和坑洞等水损坏现象。国内外道路工程师们常采用
两种方法,一是利用碱性矿料处理酸性矿料的表面,使后者活化,传统做法是使用石灰或水泥。由于用消石灰水处理矿料工程量较大,也可以直接往拌和室内加消石灰或生石灰粉。掺消石灰粉、生石灰粉或水泥是首选推荐措施,理由是这种方法价格便宜,施工简单,只要用它代替一部分矿粉就可以了。另外一种方法是向沥青中加入少量液体抗剥落剂,这些液体抗剥落剂的初期效果不错,但其长期性能或耐久性尚待进一步研究,工程应用时要注意选择。32问:什么是纤维沥青混凝土?
答:我国农村很早以前在砌筑土坯墙时在土中加入草(麦或玉米)秸之类的加强筋,对减小墙体裂缝,增强墙体整体性起到了很好的效果。在沥青混凝土中掺加纤维,以改善沥青混凝土的性能,提高沥青混凝土的高温稳定性,低温抗裂性、抗疲劳性、柔韧性、抗剥落性、抗磨耗性和水稳性,以及抵抗反射裂缝等方面都有很好的功效。根据西安公路交通大学张登良教授的试验报告,博尼维沥青混凝土在高温稳定性、低温抗裂性以及抵抗形变和裂缝方面与普通沥青混凝土相比有明显的提高。按照混合料总重的2.25%的比例加入博尼维后,大约每立方米有超过18亿根分离的博尼维吸附并稳定沥青,使沥青的粘稠度和粘聚力增大,并由于纵横交错的加筋作用,使得混合料具有较高的强度。从动稳定度的结果可以看出,博尼维可使混合料的高温抗车辙性能改善。试验结果还可以看出,博尼维经搅拌均匀后,分布于沥青混合料中,通过加筋作用使混合料具有了较好的柔性,其劲度模量增加,耐疲劳性改善,并使混合料的低温抗裂性能增强,疲劳寿命增加。
33问:如何改善沥青混凝土面层的使用性能?
答:沥青混合料的性能要求往往是矛盾的或相制约的,照顾了某一种性能,很可能会降低另一方面的性能。这里最突出的有两对矛盾,第一是高温稳定性和疲劳性能与低温抗裂性能的矛盾。为了提高高温抗车辙能力,应尽量采用粗级配,增加集料数量,减少用油量,采用粘稠度小的沥青,但这样的混合料低温很容易开裂,疲劳性能差;而为了提高耐久性和低温抗裂性能,则要近可能使用献稠度大的沥青,而且要增加用量,用细集料、密集配混合料,但这样到了夏天很容易产生泛油和车辙病害。第二是路面表面特性和耐久性的矛盾。要求抗滑性能好,不溅水,雨雾小,噪音轻,必须提高表面粗糙度,采用构造深度大的粗集料、开级配或半开级配的沥青混合料。但是这样的混合料空隙率必然较大,而孔隙率大的混合料空气接触面大,老化快,耐久性差,耐疲劳性能差;为了提高耐久性,就要采用较小空隙率的混合料。为了解决这两对矛盾,采用传统集配是达不到要求的,实践证明下面几种方法的应用效果非常显著。4.1 使用多碎石沥青混凝土国内研究统计资料显示,SAC-16混凝土的稳定度可达到传统AC25-I型混凝土的2.67倍,表面构造深度TD一般都在0.8-1.1(mm)之间,最大可超过1.2mm。且SAC有优良的摩擦系数和表面构造深度,可达到密级配,并具优良的抗辙槽能力。
4.2 使用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)SMA由于具有相互嵌锁的骨架,它的抗形变能力受高温影响不大。此外,它的卓越封闭性(由于其高沥青含量在每一碎石周围形成了厚沥青膜)能抵风化作用。SMA有很好的高温稳定性和耐久性,其寿命较普通沥青混凝土长20%-40%。而且有很好的耐磨性能、抗滑性能、摊铺
和压实性能,即可用于铺筑表面层,也可用于铺筑底面层。
第五篇:浅析高速公路路面施工安全管理论文
摘要:高速公路路面施工安全监管对于路政部门来说是一项长期的考验,其施工安全管理方式也是需要我们不断探讨、摸索的。在高速公路路面施工安全管理中,必须树立“安全第一、预防为主”的观念,采取流程管理施工行为。加强社会各方对施工路面监管的力度,才能确保高速公路施工路段的安全和畅通。
关键词:高速公路;路面施工;安全管理
随着社会的进步和经济的发展,公路成为了连通经济区域的重要纽带,国家也增加了对公路建设的财政支出和扶持力度,使得高速公路工程建设得到完善和发展,但是,与此同时,也逐步显现出高速公路路面施工安全的重要性,因为一旦由于施工安全措施不到位,就会造成重大的交通安全事故,造成众多的人员伤亡和经济损失,所以我们必须将安全管理工作贯穿于整个高速公路路面施工的全过程,尽管这是一项复杂的任务,涉及面广,要求高,但是我们必须做好各方面的安全管理工作,只有形成一套完整的安全管理体系。才能为高速公路设立一道安全的屏障。本文主要从施工安全的重要性去分析如何加强施工安全管理的措施和方法。加强高速公路路面施工安全管理的重要性
安全,对于高速公路路面施工工作来说十分重要,安全生产是人命攸关的大事,如果不重视安全管理,就会发生安全事故,近年来,因路面施工安全保护措施不当所引起的安全事故发生率有所上升,例如因施工交通标志摆放不规范发生的交通事故3起;因施工人员未按规范操作被撞的1起;施工车辆调头。造成撞车的2起等等,这些血的教训,时刻提醒着高速公路各部门,要加大安全管理力度,在路面施工全过程,都应该树立起“安全第一”的思想,将安全管理问题从源头开始抓起,实行安全生产责任制,确保高速公路路面施工的安全和顺畅。路面施工开始前的安全管理的措施
2.1 强化安全生产意识
安全意识是一个老话题,在路面施工前我们也经常提及,但是,要真正做好施工工人的安全教育工作,树立安全第一的生产意识,就必须从上层领导开始抓起,因为只有得到上级领导的重视,才能顺利的开展各项有效的安全教育活动,让安全意识不仅仅只是挂在嘴边的口头禅,而是要在心里树立起安全意识的重要地位。首先,要实现领导问责制度。一旦发生安全事故,就要明确责任,层层问责,狠抓管理部门的安全意识建设,建立起安全生产水平意识较高的施工队伍。其次,要强化施工队伍在施工中保障自身设备、人员安全,保障过往车辆安全的意识。具体措施可在与养护施工单位签订施工合同的同时签订《安全生产合同》,在合同中对安全生产组织措施、安全保护措施和安全员设立提出具体要求,明确自身职责,强化安全生产意识。最后。对施工单位的安全员要进行集中培训,通过专业人员讲解施工现场管理规定、施工中要注意的安全事项、学习安全生产基本知识,在进行路面施工前,把好安全员基本素质的关卡,从源头上减少施工安全的隐患。
2.2 施工方案的确定
施工前,工程单位要确定施工区的范围以及安全管理的施工方案,对路面情况进行深入细致的分析,还要把路面的天气、交通、地理位置、警力安排等各方面的要素综合于其中,最好是画出安全管理方案的示意图,标出必要的文字说明,组织施工路面安全教育会议,将安全管理方案给各个现场工作人员说明清楚,规定好各班组人员的职责和要求,把安全管理施工方案落实到每一位工作人员的手中,这样才能有效地杜绝安全事故的发生。
2.3 路面施工安全信息的及时发布
路面施工信息的发布要及时、准确,这样可以避免来往车辆的拥挤和碰撞事故的发生,否则,车辆在施工路面上将会面临巨大的危险,一是由于施工路面的杂乱情况,容易导致车辆的倒滑事故,二是因为施工场地的堆放物较多,路面较窄,容易导致车辆的碰撞事故发生,所以,及时发布高速公路路面施工安全信息尤为重要。具体采取的措施是,施工单位可以在开工前的3 d~5 d的时间内,通过新闻媒体、广播电视和高速公路上的电子情报板等媒体,对道路的通行情况及施工信息向社会和通行车辆公布,警告过往车辆要注意施工路面的情况,安全出行,也可以提醒车辆绕道而行,避免车辆拥堵,减少路面施工的安全的压力。同时,也可以提前制定分流车辆的方案,保证路面施工按时完成,也保证了过往车辆的交通安全,提醒司机小心驾驶,减少安全隐患。路面施工过程中的安全管理措施
3.1 施工现场的区域的划分和设立
施工现场的安全管理,是施工安全监管流程的主体环节,所以我们要强调施工作业现场监管。在施工时,要严格划分施工区域,设置好安全标志,严格按警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区、终止区。这六个区域内保证给道路使用者和施11人提供最大的安全保护,具体操作如下:
(1)警告区:即提示行车者注意前方道路施工的交通变化情况。警告区长度不得小于1500 m。在该区间内,要设置统一的道路标记,如“前方施工”标志、“前方车道变窄”标志、“禁止通行”标志、“禁止超车”标志及“限制速度”标志等,两个警告标志的距离不得超过300 m,同时,施工预告标志应设在醒目的地方,这样才能容易被来往的车辆看到。
(2)上游过渡区:即起导流作用,引导车辆及时变换车道,改变行驶方向。当车辆行驶至上游过渡区时,行车速度应小于40 Ion&。该区长度为65 m~100 m。在上游过渡区前应设置禁止驶入标志。
(3)缓冲区:即引导车流有序行进的区域,缓冲区的长度应为80 m。其与上游过渡区之间应设置路障。
(4)作业区:就是施工人员作业、施工物资堆放和施工车辆停靠的地方。作业区内施工物资必须整齐堆放,不能过高和占用过往车辆行驶车道,施工机械须按标准涂上桔黄颜色,作业区内应为工程车辆提供安全的进出口车道,作业区之间必须设置隔离装置。
(5)下游过渡区:起导流作用,引导车辆改变行驶方向,变换车道,进人正常的行驶车道,下游过渡区的长度应大于30 m。
(6)终止区:即表示施工区的结束和施工限制的解除。终止区的长度不应小于30 m,在终止区的末端一定要设置解除标志。
3.2 施工现场的交通安全管理
施工现场的交通安全管理是安全施工的关键环节,施工现场安全与否很大程度上与施工现场的交通安全与否有着直接的关联,在复杂多变的路面施工现场中,要维持好来往车辆的秩序,保护好现场施工工作人员的人身安全,就要实施有效的交通安全管理措施,注重发挥人力资源因素:
(1)施工现场所有施工人员统一着橘黄色的安全服,还应设专职的交通协管员和专职安全员。交通协管员主要负责有效地指挥交通。应付突发的交通情况;而专职安全员就要负责监督现场的安全管理、及时维护设置的交通安全管理设施,负责维护现场交通秩序的安全员不少于4名,同样要身穿橘黄色反光标志服,而且安全员分班实行24 h施工路段安全巡查。
(2)在高速公路路面进行施工时.要时刻警惕全体施工人员注意安全作业,不要在作业区外,特别是越过交通安全设施外的未封闭道路上走动。避免因路障和车多的原因造成的人员伤亡事件的发生。
(3)施工车辆必须配置黄色闪光标志灯,停放在施工区内规定的地点。不得乱停乱放,要摆放整齐,特别在进出施工场地时,要绝对服从专职交通协管员的指挥,不得擅自进出;还要在施工区域两端设置彩旗、安全警示灯、闪光方向标,给施工车辆起提示作用,避免施工车辆任何一部位在上空跨越安全设施上方进入未封闭道路,造成危险。
3.3 加强路面施工本身的安全管理
在路面施工过程中,由于高速公路路面施工场地狭小,施工人员的作业面积也变得很小,再加上沥青路面施工毒性大。施工人员容易发生中毒事故;施工机械,例如运送混合料的载重汽车、铣刨路面的铣刨机械、路面压实的压路机、沥青混合料摊铺机等,移动困难,容易产生碰撞事故。所以,施工单位应该认真按照《安全生产法》、《公路法》、《中华人民共和国道路交通管理条例》、交通部颁发的《公路工程施工安全技术规程》和地方制定的各项法律法规等关于公路施工中安全生产的规定,做好施工中的安全工作和现场管理工作,努力杜绝事故的发生。此外,在施工过程中,还要增派外业巡逻人员,每天不少于4次对现场进行巡查,做好每日巡查记录,及时发现排除安全隐患,并对现场不规范、影响交通安全的施工人员进行整改,保证道路施工的安全和人员的安全。结束语
高速公路路面施工的安全问题“无时不在,无事不有”,它每时每刻都隐藏在施工各个方面之中。人员的疏忽大意就可能导致事故的发生。所以“安全生产,人人有责”,安全生产的责任存在于每一位员工之中,只有每位员工都把安全管理彻底落实到自己的身上,才能有效的杜绝道路施工中安全隐患的发生。3.3加强路面施工本身的安全管理
在路面施工过程中,由于高速公路路面施工场地狭小,施工人员的作业面积也变得很小,再加上沥青路面施工毒性大,施工人员容易发生中毒事故;施工机械,例如运送混合料的载重汽车、铣刨路面的铣刨机械、路面压实的压路机、沥青混合料摊铺机等,移动困难,容易产生碰撞事故。所以,施工单位应该认真按照《安全生产法》、《公路法》、《中华人民共和国道路交通管理条例》、交通部颁发的《公路工程施工安全技术规程》和地方制定的各项法律法规等关于公路施工中安全生产的规定,做好施工中的安全工作和现场管理工作,努力杜绝事故的发生。此外,在施工过程中,还要增派外业巡逻人员,每天不少于4次对现场进行巡查,做好每日巡查记录,及时发现排除安全隐患,并对现场不规范、影响交通安全的施工人员进行整改,保证道路施工的安全和人员的安全。
结束语
高速公路路面施工的安全问题“无时不在,无事不有”,它每时每刻都隐藏在施工各个方面之中,人员的疏忽大意就可能导致事故的发生。所以“安全生产,人人有责”,安全生产的责任存在于每一位员工之中,只有每位员工都把安全管理彻底落实到自己的身上,才能有效的杜绝道路施工中安全隐患的发生。
参考文献雒 应.路基路面施工百问[M].北京:人民交通出版社,2008李宇峙、黎 霞.路基路面工程试验[M].北京:人民交通出版社,1999