AC-20C沥青砼下面层试验段施工总结
在业主、驻地办的支持和指导下,我项目部于2011年5月24日进行了AC-20C沥青下面层试验段的施工,截止5月26日已完成所有检测项目,现将试验段总结如下:
一、试验路段概况
1、施工时间:2011年5月24日,8:30--5:30。
2、施工桩号:K8+722.5--K9+460(右幅),施工长度为737.5米。 3、下面层结构类型:AC-20C沥青砼,设计厚度7cm,总宽度14.4m。 4、施工时天气情况:阴,气温14--17℃,偏北风4--5级。
二、批准的目标配合比和生产配合比
(一)目标配合比
我部AC-20C普通沥青混合料目标配合比由*****采用马歇尔的设计方法设计。 1、原材料产地品种:
沥青采用**牌A-70沥青、集料采用**石灰岩碎石、填料采用***产矿粉,上述材料经检测其各项技术指标均满足设计及技术规范JTG F40-2004的要求。
2.目标配合比设计过程
从拌和场矿料堆中取各种矿料进行筛分,根据筛分结果确定矿料配合比,其矿料级配曲线基本上接近规范级配中值线,并为一条基本上圆顺的曲线。
按上述矿料配合比分别采用3.41%、3.79%、4.49%、4.78%、5.6%五种油石比制备沥青砼马歇尔试件,进行马歇尔试验确定最佳沥青用量为4.32%,以此矿料级配及沥青用量作为目标配合比,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌。试验测得稳定度为10.58KN,流值为2.8mm,空隙率为4.4%,沥青饱和度为67.4%,矿料间隙率为13.6%。密度为2.417g/cm3。
根据以上步骤,下面层AC-20C沥青砼目标配合比为:碎石1:碎石2:碎石3:石屑:矿粉=24%:26%:25%:24%:1%,最佳沥青用量为4.32%,最佳油石比为4.52%。
3、原材料及沥青混合料的各项指标检测详见目标配合比设计报告。 (二)生产配合比
1、生产配合比设计过程
将目标配合比所确定的冷料比例输入拌和楼控制室进行试拌,取各个热料仓的集料
进行筛分试验。根据各个热料仓的筛分结果,按照施工规范中AC-20C型沥青砼矿料级配的要求,经计算、调整后,确定了各热料仓的矿料比例、供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例达到供料均衡,并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。根据热料仓筛分结果确定AC-20C型配合比设计为:5#热料:4#热料:3#热料:2#热料::1 #热料:矿粉=20%:20%:12%:22%:25%:1%,最佳沥青用量为4.32%,最佳油石比为4.52%。
按以上的生产配合比设计进行试拌,并取样进行马歇尔试验,经检测沥青混合料的各项指标均满足设计及《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004的要求。
2、热料及沥青混合料的各项指标检测详见后附的生产配合比设计报告。
三、机械设备和人员组成
(一)使用的主要机械设备和数量
试验段施工投入的主要机械设备
设 备 名 称 拌和楼 摊铺机 双钢轮压路机 轮胎压路机 沥青洒灌车 装载机 自卸车 森林灭火机 单位 套 台 台 台 辆 台 辆 台 数 量 1 2 2 2 1 2 20 2 型号 备注
(二)人员组成情况及分工职责
主 要 人 员 表
姓名 职务 项目经理 分工职责 全面管理
机械操作手 工人 技术负责人 质检负责人 试验负责人 安全负责人 质检员 施工现场管理 6人 14人 施工技术指导 质量检验 试验负责 安全负责 外场质检(控制松铺厚度、摊铺碾压工艺等) 施工员 设备运行 沥青砼施工
四、沥青混合料试拌 (一)拌和楼的拌和方式
我部使用的沥青拌和楼型号为LB-2000型,生产过程采用计算机自动控制,拌和速度控制在150吨/小时。沥青采用导热油加热,加热的沥青达到规定温度后与拌和楼沥青存储箱连通,通过沥青计量称,称够设定的每盘沥青用量,矿料经冷料斗粗配后通过输送带进入干燥筒烘干加热,各热料仓根据生产配合比称量后进入拌和锅干拌5-10秒,喷洒沥青湿拌40秒,同时矿粉由矿粉螺旋输送器送至喷粉装置后,在湿拌时间内喷洒矿粉。试拌生产过程中,沥青加热温度控制在160--170℃,集料加热温度控制在170-185℃,混合料出厂温度控制在150℃~165℃。从生产的沥青混合料外观来看,沥青裹覆得较为均匀、无花白料、无结块和离析现象。
(二)验证沥青混合料配合比
对试拌的沥青混合料进行配合比验证,试验结果如下:
AC-20C型生产配合比验证马歇尔试验指标
矿料间隙率 流值 饱和度(%) 稳定度(KN) (%) (0.01mm) ≥13 13.6 13.6 13.7 用油量 (%) 相对密度 空隙率(%) / 4.02 4.32 4.62 2.413 2.419 2.425 4~6 4.6 4.2 3.6 65~75 65.9 69.2 73.7 ≥8 10.08 10.5 10.33 1.5~4 2.3 3.1 3.3
AC-20C型生产配合比验证抽提筛分级配
各方筛孔通过百分率(%) 矿料 级配 26.5 19 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 实际施工级配 100 95.8 85.2 74.8 58.8 33.6 25 19.9 14 8.3 6.8 5.4 生产 100 级配 目标 100 级配 标准 级配 100~100 96.0 85.5 75.2 58.8 35 24 18.6 14 8.9 6.8 5.1 95.1 85.9 74.4 58.9 41.7 25.0 17.5 13.2 9.1 7.4 5.6 90 ~100 78 ~92 62~ 80 50~ 72 26~ 56 16 ~44 12 ~33 8 ~24 5 ~17 4 ~ 13 3 ~7 综合上述试验结果,我部拟定LB-2000型拌和楼,沥青上面层AC-20C生产配合比的各种材料比例如下:
沥青用量 (%) 材料名称及比例(%) 5#热料 20 4#热料 20 3#热料 12 2#热料 22 1#热料 25 矿粉 1 4.32 二、沥青混合料摊铺
本次试验段沥青面层摊铺采用两台进口摊铺机进行摊铺,摊铺机摊铺速度根据拌和楼产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、宽度,试验段选择2m/min摊铺速度,做到缓慢、连续、均匀的摊铺。本工程由于采用两台摊铺机进行摊铺,摊铺机间过程中我们将尽量缩短相隔的距离及减少摊铺停顿时间。施工过程中尽量做到摊铺机不拢料,以减少混合料离析。
沥青混合料摊铺温度较好地保持在不低于135℃,摊铺温度检测结果见下表:
现场摊铺温度检测
桩号 摊铺温度 ℃
K8+K8+780 820 155 153 K8+850 152 K8+910 151 K8+970 154 K9+080 154 K9+120 155 K9+180 153 K9+240 152 K9+320 154 K9+450 153 试验段铺筑过程中摊铺机夯振为4.5级,熨平为4级,下面层AC-20C型沥青砼采用摊铺机用钢丝绳标高控制横坡、厚度。设计路面下面层宽度为14.4m,通过试铺,现有摊铺机宽度能达到设计要求。摊铺机熨平板采用煤气燃烧进行预热,施工前提前0.5~1小时预热至不低于100℃。
六、沥青混合料压实方案
根据公路沥青路面施工规范要求及结合以往的沥青路面施工经验,确定以下压实方案:
1、碾压顺序:初压CC522双钢轮压路机紧跟摊铺机,前静后振一遍、全振一遍,共两遍;复压采用2台XP301和CC522双钢轮压路机前后组合各振压两遍,共四遍;终压采用徐工YZC-12双钢轮压路机静压二遍,以消除轮迹和与其他结构物突起部位。
2、碾压温度:初压控制在130℃以上,第一遍复压控制在110℃以上,第二遍复压控制在100℃以上,终压控制在90℃以上。
3、碾压速度:初压2~4公里/小时,复压3~6公里/小时,终压2~4公里/小时; 4、本次试验段确定的碾压工艺如下表:
沥 青 面 层 碾 压 工 艺 表
压路机型号 碾压顺序 碾压速度 ( km/h ) CC522双钢轮 初压 碾压组合 碾压温度(℃) ≥130℃ 2~4 1(前静后振)+1(振动) XP301轮胎压路机 复压 4.5 2(静压) ≥110℃ CC522双钢轮 复压 4.5 2(静压) ≥100℃ 徐工YZC-12 双钢轮 终压 3.5 2(静压) ≥90℃ 本次沥青路面施工时每台压路机上均设置了明显的初压、复压及终压标志,在碾压过程中沥青混合料没有产生明显的推移现象,复压时随时对轮胎压路机涂刷柴油,所以胶轮粘轮现象控制较好。
七、面层松铺系数
我部用定点测量下层表面高程、面层松铺高程、面层压实高程的方法计算面层的松铺系数,经测量整理后所得松铺系数为1.20,决定采用松铺系数1.20。(具体数据见测量表)
八、施工缝处理方法
1、纵向接缝:本次摊铺采用两台摊铺机梯队作业,纵向接缝为热接缝,碾压时将以铺部分留下10~20CM暂时不压,作为后续部分的基准面,然后作跨缝碾压以消除缝迹。
2、横接缝:采用平接缝处理,并配备铝合金直尺控制平整度,严格控制施工时的接缝碾压。
九、沥青面层试验段各项技术指标检查结果
1、沥青混合料抽提试验(离心分离法)检测结果见下表:
AC-20C 沥青混合料抽提试验(沥青含量)
沥青种类 1 2
检测项目 沥青含量 油石比 A-70 计量单位 % % 最佳油石比(%) 标准值 4.32 4.52 4.52 实测值 4.31 合格 4.50 判定
AC-20C沥青混合料抽提试验(矿料级配)
试样编号 26.5 19 95.7 95.8 95.8 90~100 16.0 85.3 85.0 85.2 78 ~92 13.2 74.6 75.0 74.8 62~ 80 9.5 58.4 59.1 58.8 50~ 72 4.75 33.2 33.9 33.6 26~ 56 2.36 24.7 25.3 25.0 16 ~44 1.18 19.7 20.0 19.9 12 ~33 0.6 14.1 13.9 14.0 8 ~24 0.3 8.4 8.2 8.3 5 ~17 0.15 7.0 6.6 6.8 4 ~ 13 0.075 5.5 5.2 5.4 3 ~7 通过下列筛孔百分率(%) 1 2 均值 标准 100 100 100 100~100
2、沥青混合料马歇尔试验(表干法)检测结果见下表:
AC-20C沥青混合料马歇尔试验
级配类型 施工日期 油石比密度空隙率3(%) (g/cm) (%) 矿料 沥青饱稳定度间隙率和度流值(mm) (KN) 3(g/cm) (%) 14.4 ≥13.5 68.8 65~75 12.50 ≥8 3.09 1.5~4 AC-20C 5月24日 4.50 / 2.421 / 4.2 4~6 技术标准
3、沥青混凝土路面压实度试验(表干法)检测结果见下表:
试验路段压实度检测结果 编号 1 2 3 4 现场桩号 横距(m) 厚度(mm) K8+800 K8+920 K9+040 K9+120 / / / / 72 69 70 73 芯样密度(g/cm3) 2.377 2.377 2.390 2.385 马歇尔密度 (g/cm3) 2.421 2.421 2.421 2.421 压实度(%) 98.2 98.2 98.7 98.5 5 K9+250 / 70 2.382 2.421 98.4 6 K9+380 / 68 2.380 2.421 98.3 压实度标准: ≥98% 十、结论意见
(一)、结论
1、拌合楼根据预定方案的上料速度、拌和数量、拌和时间与拌和温度拌出的沥青混合料经检测,色泽均匀、无花白、无抱团成块的现象,并且温度也符合正常施工的要求。预定的拌和方法具有可操作性。
2、根据沥青面层试验段各项检测数据,确认AC-20C沥青混合料的生产配合比是
可行并符合要求的。沥青混合料的级配、油石比等指标均满足公路沥青路面施工技术规范的要求。确定AC-20C沥青面层施工用配合比为:5#热料:4#热料:3#热料:2#热料:1#热料:矿粉=20%:20%:12%:22%:25%:1%,沥青用量为4.32%。
3、经过试铺测量得到的实际松铺系数为1.2,后经过取芯检验厚度,符合要求。所以沥青上面层施工松铺系数决定调整为1.2。
4、经试验检测,沥青面层的压实度都满足规范要求,确认试验段的摊铺机和压路机的组合碾压方案是实际可行的,后面大面积的施工碾压方案就采用此方案。
5、根据拌和楼产量来调整前场摊铺速度,试验路在施工摊铺时机器还是略慢(2m/min),在今后大面积施工时摊铺速度控制在3m/min,尽量保证摊铺的连续性,尽可能缩短因料车进出而导致的摊铺机等料时间,使沥青面层摊铺得到较好的平整度,防止离析和拥抱现象。
6、在试验段两台摊铺机的纵向接头处在起步位置略有离析现象,后经道路监理工程师的提醒指导及摊铺机操作师傅的共同努力,采取了拉线人工控制料位的方法,既解决了局部离析的问题又减少了中间接头工人工作的劳动量。今后的两台机械的纵缝处就用这种方法操作。
7、通过试验段施工的检验,开工报告申请中的施工组织、管理体系及质保体系是可行的。
(二)、需改进方面
1、在管理体系中需加强前后场的联系,做好前场摊铺机预热等准备工作,避免在施工过程中因准备不充分而使摊铺作业间断。因为考虑到试验路是上午准备中午正式摊铺施工的,所以准备时间还是比较充足。所以实际大面积施工时还需再增加两名工人,以预备其他突发事件。
2、沥青混合料在装车过程中,要注意装车次序,应采取先装车厢前部,再后部,最后中间的顺序,减少装车过程中产生的混合料离析。
3、局部存在条带状离析和块状离析,应对摊铺机进行进一步调试,减少摊铺机收斗拢料次数。
4、压路机应紧跟摊铺机碾压,控制好压路机碾压顺序及遍数,防止少压和漏压。碾压过程中,压路机每次折回的位置应成台阶行随摊铺机的前进而推进,每一台压路机的折回处避免发生在同一断面上。
5、加强原有挡块边缘的碾压控制,我们将对压路机无法碾压到位的地方采用平
板夯夯实。
6、严格控制沥青摊铺厚度,对施工过程中横断面的松铺厚度检测点进行加密。 7、保证横接缝的连接质量,人工与压路机密切配合,安排专职技术工人负责。 8、采取有效措施减少取芯、路肩土施工等对沥青面层的污染,对于污染部位要及时处理。
9、加强原材料的管理即严格按规范要求的频率检测,不合格原材料坚决不采用。 10、加强拌和楼各部运转拌和系统的维护、保养,保证生产效率和拌和的沥青混合料质量。随时验证沥青和矿料的称量系统是否准确,保证生产配合比的准确。利于混合料质量稳定;
11、加强摊铺与碾压机械的维护保养,保证机械完整率,确保进度与质量。摊铺过程中随时检查摊铺机自控系统的灵敏度,防止突变影响路面平整度质量;
12、保证拌和与摊铺现场的质量检测原始记录准确与齐全,检测频率严格按规范规定执行,及时整理、上交监理工程师审批。
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