CN102071613B - 一种atb沥青碎石基层施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种ATB沥青碎石基层施工工艺，其特征是：各种原材料是采用下述方式取得的：粗集料是采用反击式破碎机生产的石灰岩碎石，细集料是破碎石灰石通过2.36mm的以下部分，填料是采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细加工而成；透层沥青洒布量为0.6～1.2L/m²；封层沥青洒布量为0.8～1.0L/m²；沥青混合料拌制时沥青加热温度为155～165℃；矿料加热温度为170～190℃；混合料出厂温度为155～170℃；储料温度降低不超过10℃；沥青混合料运输装料时须前后移动车位，平衡装料，运至铺筑现场的混合料温度不低于150℃；沥青混合料摊铺机熨平板的温度不低于80℃，混和料摊铺温度不低于140℃；摊铺速度为3－5m/min；碾压分三个碾压阶段进行。它工艺简单、施工方便、成本较低、性能优良。

Description

一种ATB沥青碎石基层施工工艺

技术领域

本发明涉及沥青碎石基层，特别是一种沥青碎石基层——ATB(Asphal t-TreatedPermeable-Base)沥青碎石基层施工工艺，该技术为柔性结构基层施工工艺。

背景技术

基层是路面结构中的主要承重层，主要承受由面层传来的车辆荷载，并扩散到路基中，起到扩散路面荷载、减小路面的变形、防止或减缓路面病害的出现等作用，因此基层应具有足够的强度和稳定性。目前采用的半刚性基层结构，主要缺点是半刚性材料收缩(温缩及干缩)量大、水稳定性差(二灰碎石基层)等原因，造成路面反射裂缝，使用过程中产生开裂、唧浆、松散等破坏现象，严重影响了路面的使用功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种ATB沥青碎石基层施工工艺，它具有工艺简单、施工方便、成本较低、性能优良等，该工艺适用于高速公路沥青路面施工。

本发明的技术方案是：设计一种ATB沥青碎石基层施工工艺，其特征是：它包括以下流程：1)各种原材料准备，包括沥青、透层煤沥青、粘层乳化沥青、粗细集料、填料的准备；2)设备安装调试；3)封闭交通；4)下承层验收；5)半刚性基层顶面凿毛；6)基层面清理；7)透层沥青洒布；8)封层沥青洒布；9)沥青混合料拌制；10)沥青混合料运输；11)沥青混合料摊铺；12)碾压；13)检测合格；14)开放交通；所述流程1)中，各种原材料是采用下述方式取得的：粗集料是采用反击式破碎机生产的石灰岩碎石，细集料为与沥青有良好粘结能力的石屑，所述石屑是破碎石灰石通过2.36mm的以下部分，填料是采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细加工而成；所述流程7)中，透层沥青洒布量为0.6～1.2L/m2；所述流程8)中，封层沥青洒布量为0.8～1.0L/m2；所述流程9)中，沥青混合料拌制时沥青加热温度为155～165℃；矿料加热温度为170～190℃；混合料出厂温度为155～170℃；储料温度降低不超过10℃；所述流程10)中，沥青混合料运输装料时须前后移动车位，平衡装料，运至铺筑现场的混合料温度不低于150℃；所述流程11)中，沥青混合料摊铺机熨平板的温度不低于80℃，混和料摊铺温度不低于140℃；摊铺速度为3-5m/min；所述流程12)中，碾压分三个碾压阶段进行：初压采用1台自重大于12T的双钢轮进行碾压，初压开始沥青混合料温度不低于140℃；复压跟进初压之后进行，采用1台双钢轮振动压路机和2台自重大于26T的胶轮压路机碾压，沥青混合料温度不低于130℃；终压采用1台双钢轮压路机静压，碾压终了沥青混合料温度不低于120℃。

所述的石屑0.075mm以下含量控制在10％以下。

所述流程7)中，透层沥青洒布气温不低于10℃；透层油下渗不低于0.5mm。

所述流程8)中，封层沥青洒布气温不低于10℃；封层沥青与半刚性基层表面之间撒铺3～5mm石屑。

所述流程9)中，沥青混合料拌制时，干拌时间不少于5S，湿拌时间不少于35S。

本发明的优点是：ATB结构有较强的柔性和抗变形能力，作为应力消散层可以有效地减少路面结构中的应力集中现象，大大延缓路面反射裂缝的发生；另一方面沥青碎石基层可以与沥青混凝土面层粘结牢固，并且由于其模量接近，路面结构受力更均匀。在面层和半刚性基层之间增加一层ATB沥青碎石柔性基层结构，可以很好的预防或延缓半刚性基层的反射裂缝，提高结构层的抗车辙能力。

1、ATB沥青碎石柔性基层结构属于热拌沥青混和料，从拌和、运输、摊铺、碾压成型采用机械设备连续作业方式。

2、ATB沥青碎石柔性基层结构能有效防止或延缓反射裂缝，提高路面的耐久性和抗车辙能力，从而延长路面的使用寿命。

3、ATB沥青碎石柔性基层只需常规的施工的机械，可操作性强，工艺较成熟，质量有保证，减少养护费用，能够降低成本，具有显著的经济效益及社会效益。

4、ATB沥青碎石柔性基层粗集料多属嵌挤性结构，内粘阻力较大，压实较困难，需采用大吨位压路机在高温条件下碾压成型。

5、本发明适用于新建、改扩建公路项目，刚性或半刚性基层上铺筑的柔性基层。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是一种ATB沥青碎石基层施工工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种ATB沥青碎石基层施工工艺流程它包括以下流程：

1、原材料的选取：

沥青、透层煤沥青、粘层乳化沥青、粗细集料、填料等质量要求和技术指标，按沥青混凝土面层设计的结构类型及其相应的技术规范要求和施工方法确定，沥青混合料的质量指标主要参照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)、业主的设计文件或相关技术规范。

1)粗集料

采用反击式破碎机生产的石灰岩碎石洁净、无杂岩、规格、表面粗糙、形状方正且粘附性好，扁平、针片状颗粒较少。

严格控制粗集料的加工生产质量，其质量对混合料的高温稳定性有很大的影响，主要表现在集料颗粒的粗大、表面粗糙度、形状的方正及良好的粘附性，且石料的吸水率也不可忽视，吸水率过大水份会长期包裹于沥青薄膜内，对集料的沥青膜造成水破坏，再加上自然环境等因素易出现老化，使沥青膜脱落从而破坏混合料；故对粗集料质量要严格控制，避免因质量变异性大而影响混合料质量。粗集料质量指标(见表1)。

粗集料质量指标表1

2)细集料

细集料应与沥青有良好的粘结能力，避免使用粘结性能差的天然砂及花岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的石屑，石屑是破碎石灰石通过2.36mm的以下部分，生产中采用除尘设备进行除尘，石屑0.075mm以下含量控制在10％以下，技术指标(见表2)。

细集料质量指标表2

细集料要进行防雨覆盖或搭设雨棚，防止含水量过大或发生污染。细集料含水量大对原有级配影响较大，且混合料进入烘干筒中后在设定较短时间内细集料不能彻底烘干，而粗集料加热时间过长温度过高会发黑、开裂，拌和的混合料枯黄灰暗无光泽，影响混合料质量。

3)填料

填料应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细加工而成。填料(矿粉)与沥青介质组成的沥青胶浆对混合料与矿料的结合力影响很大，为保证混合料良好的和易性必须做到严格控制矿粉的细度及塑性指数，质量检测指标(见表3)。

矿粉质量指标表3

外观主要目测三项指标：

1)、矿粉颜色，正常颜色应该是灰白色。

2)、观测悬浮物，将少许矿粉放入水中搅拌后观测其水表面漂浮物是否有异色，如为黑色或黄色则不合格。

3)、矿粉细度，用手磨细度与水泥相当，比水泥稍粗没有明显的颗粒感。

4)沥青

高速公路下面层混合料采用的道路沥青A和B级沥青，根据不同的地区气候条件及环境选用合适的沥青标号，对夏季高温持续时间长、重载交通宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青，仅仅检测沥青的针入度、延度和软化点三大指标是不足的，还应检测其含蜡量、60℃动力粘度、针入度指数PI值、老化试验等技术指标，符合重交通道路石油沥青和一般沥青来比主要是含蜡量指标，含蜡量要求不大于2％，还应该做低温延度；一般采用A级70号重交沥青，其质量指标(见表4)。

沥青质量指标表4

2、机械设备

本发明为在半刚性基层上面铺筑沥青碎石柔性基层路面，建议采用的配套设备如表5所示。

沥青碎石柔性基层主要施工机具设备表表5

注：机械设备数量依据半幅路面宽度配置，路面宽度变化后可酌情增减摊铺机数量和拼接摊铺机运平板的宽度。

上述设备进行安装调试。

3、封闭交通

4、下承层验收

5、半刚性基层顶面凿毛

6、基层面清理

7、透层施工

1)清除半刚性基层上的杂物、尘土，当基层有严重污染时，应用水冲洗干净，并将积水晾干或用吹风机吹干。

2)透层沥青一般用稀释沥青，洒布应均匀，洒布量宜为0.6～1.2L/m2，洒布中应进行洒布量检测，当洒布过量应予刮除或用轮胎压路机来回行走将多余油带到未洒处。

3)气温低于10℃或路面潮湿时，不得洒布透层沥青。

4)透层油至少下渗0.5mm才能进行下道工序的施工。

8、封层施工

1)对洒布好的透层半刚性基层上的杂物、尘土进行清理，当基层有严重污染时，应用水冲洗干净，并将积水晾干或用吹风机吹干再进行补洒。

2)封层沥青一般采用喷洒型乳化沥青或改性乳化沥青，洒布应均匀，洒布量宜为0.8～1.0L/m2，洒布中应进行洒布量检测，当洒布过量应予刮除。

3)气温低于10℃或路面潮湿时，不得洒布封层沥青。

4)浇洒封层沥青后，应必须封闭交通，严禁车辆通行，待破乳后基层面处于干燥状态方能进行混合料铺筑。

5)为增强半刚性基层和沥青碎石柔性基层的粘结效果，可将半刚性基层表面撒铺3～5mm石屑(每平米6～8m³)以增加与沥青结构层的粘结效果。

9、沥青混合料的拌制

1)拌和楼按照目标配合比的冷料比例调试冷料斗进料转速，按照生产配合比各热料仓比例进行称量拌和，进行混合料生产配合比验证，混合料性能指标满足要求进行拌和。

2)沥青加热温度：155～165℃；矿料加热温度：170～190℃；混合料出厂温度：155～170℃，超过195℃废弃；储料温度降低不得超过10℃。

3)拌制时的注意事项

a)要保证混合料的均匀性。

由于一种ATB结构中细集料用量少、沥青用量少、粗集料用量多，所以在拌和时一定要保证有足够的拌和时间，干拌不少于5S，湿拌不少于35S，只有这样才能保证拌出的混合料均匀、无离析、无花白料。

b)控制混合料出场温度。

混合料的出场温度要专人检测，检测数据记录在运料单上。

c)严格控制混合料的沥青用量，防止发生“花白”混合料或“泛油”现象。

10、沥青混合料的运输

1)沥青混合料采用干净、有金属底板的自卸汽车运输，车槽内不得沾有有机物质，车辆底部及两侧均应清扫干净，并涂对沥青混合料无害的防粘液，并不使多余的混合积液聚在车箱底部。

2)装料时应前后移动车位，平衡装料，以防止混合料离析。

3)车辆的运输能力应大于拌和能力和摊铺能力，保证摊铺机连续均匀不间断地进行铺筑。

4)运料车应靠近摊铺机30cm左右时以空挡停车，使其由摊铺机推动前进。

5)运料车应分两次进行卸料，第一次卸料斗起升高度为其总起升高度的一半，第二次随着摊铺机的不断前进，配合摊铺机逐渐起升料斗进行卸料。

6)已装车的混合料如温度超限或颜色异常，应送到固定地点废弃，不得送往摊铺现场。

7)运到现场的沥青混合料，应有专人凭料单测温和外观检查；凡温度不合格，或发现花白，或团结，或颜色枯褐灰暗，或遭雨淋的，均应废弃，不得使用。

8)已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或在运料车辆卸料时留于车上的混合料必须废弃，不得使用。

9)运至铺筑现场的混合料温度控制在不低于150℃。

11、沥青混凝土混合料摊铺沥青混合料宜采用两台摊铺机进行梯队摊铺，在条件允许的情况下也可选用一台摊铺机进行摊铺。

1)找平方式

a)沥青碎石柔性基层宜采用基准钢丝找平，在开始摊铺前就将找平仪安装在摊铺机上，并将自动找平传感器放在基准钢丝上面摊铺时随摊铺机一起前进。

b)两台摊铺机铺筑时，另一台摊铺机中间可采用“滑靴”找平。

2)摊铺

a)下承层的检查与准备。摊铺下面层前，基层面要清扫干净，与构造物接触的表面喷洒粘层沥青。

b)摊铺机调试完毕后，先预热30-60min，使熨平板的温度在80℃以上，按试验路段提供的松铺系数，计算出松铺厚度，调整熨平板高度，在其下垫稳木块，厚度与松铺厚度相等，使熨平板稳牢地置于其上，并调整好熨平板仰角。

c)摊铺机接料斗适当涂上防粘液，料车对准摊铺机料斗中心，停在摊铺机约30cm左右处挂空档，摊铺机迎上推着车前进，在坡度大的地段，料车可挂低速档与摊铺机同步前进。

d)混和料的摊铺温度应不低于140℃；拌和设备的生产能力与摊铺机摊铺速度相适应，摊铺速度一般控制在3-5m/min，以保证摊铺过程的匀速、缓慢、连续不间断，中途不得随意变速或停机。摊铺中螺旋布料器均衡地向两侧供料，并保持一定料位高度以保证熨平板后松铺面的平整和混和料初始疏密程度的稳定(一般为螺旋输送器叶片的2/3)。

e)摊铺过程中熨平板应根据铺筑厚度，使振夯频率与振幅相配套，以保证足够的初始压实度。

f)摊铺过程中，由专人检查铺筑厚度及平整度，发现局部离析，拖痕等问题及时处理。

g)摊铺机在摊铺过程中尽量少收斗或不收斗。在一种ATB结构摊铺的时候尽量不收斗或只收斗一半，这样就可以很好的控制离析问题。

12、沥青混合料压实

1)碾压原则

混合料摊铺后应立即进行压实作业，现场沥青混合料压实时，应按《公路沥青路面施工技术规范》实施质量控制。碾压要及时且匀速，并严格控制温度，碾压应纵向并由低边向着高边慢速均匀地进行；相邻碾压至少重叠宽度为：双轮20cm。压实的原则为“紧跟、慢压、高频、低幅”，碾压时压路机在碾压段长度以与摊铺速度平衡为原则选定，并保持大体稳定。

2)碾压控制

混合料的各个碾压阶段均应在高温条件下完成，压路机必须紧跟摊铺机，缩短碾压过程，压实分三个碾压阶段进行：初压采用1台自重大于12T的双钢轮进行碾压，复压采用1台双钢轮振动压路机和2台自重大于26T的胶轮压路机碾压；终压采用1台双钢轮压路机静压，碾压终了温度不低于120℃。压路机的组合、碾压方案、碾压速度(见表6)所示。

压路机的组合、碾压方案、碾压速度表6

a)、初压

①、初压开始温度控制在不低于140℃。

②、初压采用双钢轮压路机进行，紧跟摊铺机；碾压两遍，第一遍静压，第二遍振压。

③、初压的顺序，压路机由路肩一侧向路中心，或由低侧向高侧碾压，采用振动压路机碾压沥青混合料时，压路机轮迹的重叠宽度不应超过20cm；但采用静载钢轮压路机碾压时，压路机轮迹的重叠宽度不应小于20cm。

④、初压在保证混合料不粘轮的情况下尽量减少喷水，防止沥青混合料降温过快。若需适当洒水使轮子保持湿润时，水中可掺加少量的清洗剂。

b)、复压

应保证沥青混合料温度在不低于130℃时压实效果较好，并应进跟初压之后进行。

c)、终压

①终压主要是消除轮迹，改善铺筑层平整度，碾压终了时沥青混合料表面温度应不低于80℃为宜。

②终压采用1台双钢轮振动压路机静压，碾压至无明显轮迹为止，设定为1～2遍；具体视路面表面情况而定。

压实度以最大理论密度作为标准密度，按其93％～97％控制。

d)、碾压注意事项

①、压路机无法碾压到的部位，采用小型振动压路机把混合料充分压实。

②、各个压实阶段，均不准压路机在新铺筑层上转向、调头、急刹车及停放。

③、各个碾压阶段均应在高温条件下完成，压路机每次应由两端折回的位置阶梯形随摊铺机向前推进，折回不在同一断面上倒车。

④、压路机喷水时，沥青混合料表面温度降低极快，对压实效果极为不利，应尽量少喷水，在高温时碾压效果较好；不得在低温状态下反复碾压沥青混合料，防止磨掉石料棱角，压碎石料，破坏集料棱角嵌挤，并应尽量少喷水，喷嘴雾化性能要好而且应呈雾状。

⑤、压路机不得停留在温度高于50℃的已经压过的混合料上；同时应采取有效措施，防止油料、润滑脂、汽油或其它杂质在压路机操作或停放期间落在路面上。

⑥、压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点应相距10m以上，并应驶出压实起始线3m以外。由于受摊铺速度的限止，混合料的碾压不宜采用分段碾压方式，压路机每次往返时，不能停在同一个断面附近，以保证路面的平整度。

⑦、混合料未压实前，严禁压路机停留或转急弯调头等。

⑧、沥青混合料的碾压应严格控制碾压遍数，防止过压；根据需要宜在碾压过程宜采用不同规格的压路机碾压，以提高路面的密实性。

13、质量控制

1)在施工过程中应随时对混和料的各项指标进行验证，对施工过程中的质量进行检测，保证原材料的进场质量，拌和楼的计量系统确保现场施工的连续、稳定和动态监控的实施。检测内容及频率(见表7)的规定。

施工过程控制检查内容及要求频率表7

2)对施工完成的沥青路面按照相关技术规范进行分项检测和验收，检测项目及标准(见表8)。

一种ATB施工检测项目及标准表8

3)质量检验遵照中华人民共和国行业标准现行的《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004)及《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-2004)的要求执行。

最后是检测合格后开放交通。

本发明的工艺解决了半刚性基层在路面结构中早期损坏的问题，通过在半刚性基层上加铺ATB沥青碎石柔性结构，即在半刚性基层上铺筑柔性基层(ATB沥青碎石柔性基层结构)，有效吸收了半刚性基层反射裂缝。柔性基层粗集料有效嵌挤的特点提高了结构层得抗变形、抗车辙能力，可有效解决路面的早期破坏。在半刚性基层上采用适当拉毛，铺洒透层油、封层后铺筑柔性基层，使柔性基层与半刚性基层紧密粘结，增强了层间粘结，提高了整体强度，延长了道路的使用寿命。

本发明是在工程实践的基础上总结完善了沥青碎石基层的配合比设计方法、设计控制指标、力学性能及施工工艺等施工技术。

Claims (5)

1.一种ATB沥青碎石基层施工工艺，其特征是：它包括以下流程：

1）各种原材料准备，包括沥青、透层煤沥青、粘层乳化沥青、粗细集料、填料的准备；2）设备安装调试；3）封闭交通；4）下承层验收；5）半刚性基层顶面凿毛；6）基层面清理；7）透层沥青洒布；8）封层沥青洒布；9）沥青混合料拌制；10）沥青混合料运输；11）沥青混合料摊铺；12）碾压；13）检测合格；14）开放交通，所述流程1）中，各种原材料是采用下述方式取得的：粗集料是采用反击式破碎机生产的石灰岩碎石，细集料为与沥青有良好粘结能力的石屑，所述石屑是破碎石灰石通过2.36mm的以下部分，填料是采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石经磨细加工而成；所述流程7）中，透层沥青洒布量为0.6～1.2L/m²；所述流程8）中，封层沥青洒布量为0.8～1.0L/m²； 所述流程9）中，沥青混合料拌制时沥青加热温度为155～165℃；矿料加热温度为170～190℃；混合料出厂温度为155～170℃；储料温度降低不超过10℃；所述流程10）中，沥青混合料运输装料时须前后移动车位，平衡装料，运至铺筑现场的混合料温度不低于150℃； 所述流程11）中，沥青混合料摊铺机熨平板的温度不低于80℃，混和料摊铺温度不低于140℃；摊铺速度为3－5m/min；所述流程12）中，碾压分三个碾压阶段进行：初压采用1台自重大于12T的双钢轮进行碾压，初压开始沥青混合料温度不低于140 ℃；复压跟进初压之后进行，采用1台双钢轮振动压路机和2台自重大于26T的胶轮压路机碾压，沥青混合料温度不低于130℃；终压采用1台双钢轮压路机静压，碾压终了沥青混合料温度不低于120℃。

2.根据权利要求1所述的一种ATB沥青碎石基层施工工艺，其特征是：所述的石屑0.075mm以下含量控制在10%以下。

3.根据权利要求1所述的一种ATB沥青碎石基层施工工艺，其特征是：所述流程7）中，透层沥青洒布气温不低于10℃；透层油下渗不低于0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种ATB沥青碎石基层施工工艺，其特征是：所述流程8）中，封层沥青洒布气温不低于10℃；封层沥青与半刚性基层表面之间撒铺3～5mm石屑。

5.根据权利要求1所述的一种ATB沥青碎石基层施工工艺，其特征是：所述流程9）中，沥青混合料拌制时，干拌时间不少于5S，湿拌时间不少于35S。

Images