CN112195713A

CN112195713A - 一种道路施工用沥青铺设方法

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Publication number: CN112195713A
Application number: CN202011072031.XA
Authority: CN
Inventors: 周静; 展鸷; 胡二军; 胡军亚; 陈奇; 张金辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2021-01-08

Abstract

本发明提供了一种道路施工用沥青铺设方法，包括下列步骤：准备沥青混合料并拌制；其中，沥青混合料包括SBS改性沥青、粗集料、细集料、矿粉和玄武岩纤维；所述SBS改性沥青、粗集料、细集料、矿粉和玄武岩纤维的质量份数分别为32～42份，10～12份，15～18份，28～32份，0.2～1份；沥青混合料摊铺；碾压施工，包括初压、次压和终压；接缝施工。本发明的道路施工用沥青铺设方法既能保障沥青混凝土道路铺设施工质量，又能增强沥青道路的高温稳定性和低温抗裂性能，延长沥青道路的使用寿命。

Description

一种道路施工用沥青铺设方法

技术领域

本发明涉及路面施工技术领域，特别涉及一种道路施工用沥青铺设方法。

背景技术

在现有的交通建设过程中，沥青混凝土道路建设项目数量逐渐增多。沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不透水、经久耐用。因此，沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面。公路沥青路面对于施工技术的要求比较高，并且施工的工艺比较复杂，施工的技术涉及到公路是否坚固、是否具有较高的安全系数，甚至直接关系着道路的使用寿命。

公开号为CN109680586A的专利公开了一种路面沥青铺设方法，该方法包括如下步骤：S100，检查路基；S200，填筑基层路面；S300，排预制混凝土垫块；S400，填筑碎石基础；S500，浇筑水泥层基础；S600，摊铺底层沥青；S700，摊铺面层沥青和边部沥青，采用沥青摊铺机将细粒式沥青混合料铺设在底层沥青表面，铺设厚度为8CM；其中边部混凝土垫块上方边部沥青采用砂粒式沥青混合料进行填补；然后整体采用压路机进行4次碾压，初压1次，复压3次；初压时，采用低频低幅；复压时，采用高频高幅，碾压过程中进行雾状喷水；S800，进行路面养护。该方法铺设的隔离带处沥青摊铺完整性好，有助于延长隔离带处的路面使用寿命，但主路面依然存在高温稳定性差以及低温抗裂性能差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种道路施工用沥青铺设方法，以增强沥青道路的高温稳定性和低温抗裂性能，延长沥青道路的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种道路施工用沥青铺设方法，包括下列步骤

a、准备沥青混合料并拌制；其中，沥青混合料包括SBS改性沥青、粗集料、细集料、矿粉和玄武岩纤维；所述SBS改性沥青、粗集料、细集料、矿粉和玄武岩纤维的质量份数分别为32～42份，10～12份，15～18份，28～32份，0.2～1份；

b、沥青混合料摊铺；

c、碾压施工，包括初压、次压和终压；

d、接缝施工。

进一步的，步骤b中，

b1、清理基层路面；将基层路面上的杂物进行清理，清理完成后对基层路面的厚度、密实度进行检测，并对基层路面中不平整的地方进行修补；

b2、浇透层油；在基层路面上浇洒透层沥青，透层沥青为洒布型乳化沥青，透层沥青的用量为0.9～1.2升/平方米；

b3、摊铺沥青混合料；采用铺摊机将所述沥青混合料铺设在基层路面，采用振捣板将路面上的沥青混合料压实；

b4、采用铺摊机自动找平。

进一步的，步骤c中，初压、次压和终压的设备分别为8t双钢轮压路机、12t三钢轮压路机和8t双钢轮压路机；初压、次压和终压的温度分为135～140℃、120～125℃和100～105℃；初压、次压和终压的次数分别为1～2次、3～5次和1～2次；初压、次压和终压的速度分别为2～3km/h、2～4km/h和4～6km/h。

进一步的，SBS的质量份数为所述SBS改性沥青的0.5～2.5％。

进一步的，所述粗集料为玄武岩。

进一步的，所述玄武岩纤维的长度为5～8mm。

进一步的，所述玄武岩纤维的质量份数为所述沥青混合料质量份数的0.5～0.8％。

进一步的，所述细集料包括天然砂和机制砂，所述天然砂和机制砂的质量份数比为1：1。

进一步的，所述矿粉的重量为所述沥青混合料重量的30～32％。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明提供的道路施工用沥青铺设方法，一方面严格细化各段施工作业工序的技术要求，并对各段工序的施工作业品质进行周密控制，另一方面优化沥青混合料的混合比，通过两个方面的调控既能保障沥青混凝土道路铺设施工质量，又能增强沥青道路的高温稳定性和低温抗裂性能，延长沥青道路的使用寿命；最终达到沥青路面坚固、安全且使用寿命长的目的。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种道路施工用沥青铺设方法，包括下列步骤

a、准备沥青混合料并拌制；其中，沥青混合料包括SBS改性沥青、粗集料、细集料、矿粉和玄武岩纤维；所述SBS改性沥青、粗集料、细集料、矿粉和玄武岩纤维的质量份数分别为32～42份，10～12份，15～18份，28～32份，0.2～1份。

首先，本实施例选用的是SBS改性沥青，它具有良好的稳定性，且弹性恢复较好，可在很多地区使用，适用范围广泛。优选的，SBS的质量份数为所述SBS改性沥青的0.5～2.5％，以进一步确保沥青道路的稳定性能。

其次，本实施例中优选玄武岩碎石作为粗集料，以增加粗集料与沥青之间的黏附性，保证沥青混合料的使用性能。玄武岩碎石碎石配比为：大于22mm的6～8份，22～10mm的5～6份，10～2.5mm的6～8份，2.5～0.06mm的3～4份，小于0.06mm的0.5～1份。粗集料的质量技术要求如表1所示。

再次，本实施例中优选的细集料包括天然砂和机制砂，所述天然砂和机制砂的质量份数比为1：1，以获得较好的细集料与沥青之间的黏附性以及最终沥青混合料的高温稳定性。细集料的质量技术要求如表2所示。

从次，本实施例的矿粉掺加量适中，既能保证矿粉与沥青之间的吸附，又不会造成胶泥结团，发生离析。矿粉的质量技术要求如表3所示。优选的，所述矿粉的重量为所述沥青混合料重量的30～32％。

最后，选用玄武岩纤维作为外掺剂。优选的，所述玄武岩纤维的长度为5～8mm；所述玄武岩纤维的质量份数为所述沥青混合料质量份数的0.5～0.8％。玄武岩纤维的质量技术要求如表4所示。

沥青混合料的拌制步骤包括：首先，按质量份数比称取各物质的两；其次，将玄武岩纤维添加到沥青、粗集料和细集料中，进行拌和；再次，将经过拌合的玄武岩纤维、沥青、粗集料和细集料加温至155～165℃；从次，将矿粉加温至170～180℃，后加入玄武岩纤维、沥青、粗集料和细集料中进行拌合；最后，将混合物搅拌30～45s，并控制温度在175～185℃之间。

沥青混合料配制完成后，选取25t自动卸料型汽车来运送沥青混合料，并覆盖表面层以避免温度下降致使混合料分离。在运送之前先将运料汽车的车厢清理干净，并在其车厢表面涂敷上一层柴油和水的稀混液。运送过程中要注意把握好路途消耗时间，确保所输送的沥青混合料到达施工现场的温度不小于140℃。优选的，运送过程中控制出料口温度在140～145℃之间，运送到达后控制混合物温度在为125～135℃之间。

步骤二、摊铺沥青混合料，摊铺厚度为1.5～3cm，摊铺速度为2.2～6.5m/min。本实施例中，摊铺的施工方法为分层摊铺，以有效增加颗粒之间的摩擦力，保障路面稳定性。摊铺时，摊铺作业要严格依照平稳、均一、连贯的操作基准，确保摊铺过程连续平稳实施，摊铺过程行进速度把控在2.2～6.5m/min范围内最合适。

优选的，摊铺的施工方法包括下列步骤：首先，清理基层路面，将基层路面上的杂物进行清理，清理完成后对基层路面的厚度、密实度进行检测，并对基层路面中不平整的地方进行修补。由于沥青混合料将会铺设于基层路面，因此，基层路面的强度厚度、密实度至关重要，其直接影响着后续铺设成的沥青路面的强度。为了保证沥青道路的轻度，故此处对路面基层进行厚度和密实度的检测。厚度的检测方法采用的是《公路路基路面现场测试规程》中的《T0912-2017挖坑和钻芯法》。厚度的要求为不少于10mm，若厚度不达标，则采用混凝土修补直至基层路面厚度达标。密实度的检测方法采用的是《公路路基路面现场测试规程》中的《T0912-2017挖坑灌砂法》。密实度的要求为不低于94％，若密实度不达标，则使用重型压路机进行碾压直至基层路面密实度达标。

其次，浇透层油，铺设沥青不仅仅是要将沥青混合料平铺于基层上面而是要使得沥青与基层向粘合成为一体；所以需要在基层上浇洒透层沥青；具体到本实施例中，在基层路面上浇洒透层沥青，透层沥青为洒布型乳化沥青，透层沥青的用量为0.9～1.2升/平方米。洒油前首先要根据路面的单位用油量、洒布宽度及洒油车的容量、速度等条件确定每一车油的浇洒长度，划分好施工路段。通过纵向分幅，多采用全宽式或半宽式进行纵向洒油，宽度一般在4.5-8.5米之间。洒油时纵向及横向均应适当重叠，纵向重叠宽度为10～15厘米，横向重叠宽度为20～30厘米。

再次，摊铺沥青混合料；首先将沥青混合料放置于可自动倾泻的汽车上然后由汽车将混合料卸装到机料斗之后将混合料传送到螺旋摊铺器中摊铺机在行驶的过程中一边前进一边将混合料均匀地洒在路面上之后使用振捣板将路面上的混合料压实。其中，本实施例采用分层摊铺的施工方法，分层摊铺的施工方法如下：首先准备下承层。平整、坚实是对下承层表面施工要求，保证各指标满足设计规定。在准备下承层时，需根据实际情况，合理控制含水率。其次摊铺下基层。在下基层摊铺时，对平整度要求相对较低，此时仅做粗平即可。最后摊铺上基层。上基层施工中，需严控表面平整度。压实是摊铺上基层之后最重要的工序。下承层、下基层和上基层的厚度根据设计要求来决定。最后，用铺摊机自动找平。

步骤三、摊铺完成后进行碾压施工，碾压施工包括初压、次压和终压。首先，沥青路面的初压施工在整个沥青铺设工艺中占有举足轻重的地位，这项工作是保障沥青路面基础稳定性达到设计要求的根本，是保证沥青混合料在初压施工期间实现密度增强的重要条件。如果在初压施工阶段不能够对路面进行有效的压实，那么路面强度不足，这不仅后期的压实工作，还会影响后续道路投入使用。优选的，初压施工选用的是8t双钢轮压路机，其所确定的碾压工作是实施连续1～2次碾压操作过程。该8t双钢轮压路机实施由外缘到里层的碾压程序，以及由低处区域至高处区域的作业流程实施碾压过程。其轮迹重合宽度是一半的轮宽尺寸。该8t双钢轮压路机的碾压速度控制在2～3km/h。此外，作业温度直接关系着初压施工的压实品质，因此，为了保证压实品质，初压施工过程中，控制沥青混合料的温度为135～140℃；同时，为防止沥青混合料的本体温度降低过快，还须减少喷撒遍数水。

其次，沥青路面的复压施工对沥青路面施工的整体质量也至关重要。在初始碾压后立即进行复压施工，以增强路面表层的密实程度。优选的，复压施工选用的是12t双钢轮压路机，其所确定的碾压工作是实施连续3～5次碾压操作过程。该12t双钢轮压路机在碾压层次及流程上，与初压施工过程类似，其轮迹重合宽度是一半的轮宽尺寸。该12t双钢轮压路机的碾压速度控制在2～4km/h。更优选的，复压施工过程中，控制沥青混合料的温度为120～125℃，以进一步保证路面的密实度。

最后，沥青路面的终压施工是整个碾压过程的最后一关，其主要工作是保证缺陷尽可能的少，压实度尽可能的高。当然，必须要在这一阶段使得路面达到规范要求。轮迹摆平是作为沥青型掺合料公路路面构筑作业的最基本标准，依托终压施工作业，能够对路面的平滑度实施全面的改善。在复压施工结束后，应立即对路面实施终压施工。优选的，终压施工选用的是8t双钢轮压路机，其所确定的碾压工作是实施连续1～2次碾压操作过程，以实现碾压过的路面区段不留有轮毂痕迹后。该8t双钢轮压路机的碾压速度控制在4～6km/h。更优选的，终压施工过程中，控制沥青混合料的温度为100～105℃。为了保证路面整洁一定要在这一阶段完全清楚车轮痕迹，相关缺陷部分要全部修缮。

步骤四、接缝施工。

当摊铺沥青混合料和碾压施工完成后，对道路进行接缝处理是十分必要的，合理的处理接缝可以有效的增强路面的平整度，提升使用舒适度。其中，接缝的过程主要包括两种类型，第一种类型是纵向接缝，第二种类型是横向接缝。在碾压施工之后，纵向接缝处要及时进行碾压，压路机留出10～15cm宽度压至新铺车道上，一步一步地向纵缝跨去。另外，还可以利用热接茬的方式，来处理纵向接缝处，强化接缝处的连接强度。处理横向接缝处的时候，可先使用双轮双振压路机横压，在碾压的时候，压路机处在已经压实混合料层上，需要伸入新铺层宽为15cm，每压一遍，朝着铺设混合料的方向前进20cm，直至全在新铺层上，再进行纵向的碾压。

实施例2

本实施例涉及一种道路施工用沥青铺设方法，其为实施例1下的具体应用，具体包括下列步骤：

步骤一，准备沥青混合料，拌制完成后运送。所述沥青混合料包括40质量份的SBS改性沥青、30质量份的矿粉、11质量份的粗集料、16质量份的细集料和0.6质量份的玄武岩纤维。本实施例中，SBS改性沥青的规格和质量符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求，其试验结果如表2所示。细集料选用机制砂和天然砂，其质量技术要求见表3，矿粉的质量技术要求见表4。其中，玄武岩纤维的添加量为沥青混合料总质量的0.7％，玄武岩纤维的长度为7mm，其质量技术要求见表5。

表1 SBS改性沥青的试验结果

表2粗集料的质量技术要求

表3细集料的质量技术要求

项目	指标值
		表观密度(＞t/m<sup>3</sup>)	2.45
水洗法<0.075颗粒含量(<％)	5
		砂当量(>％)	50

表4矿粉的质量技术要求

表5玄武岩纤维的质量技术要求

步骤二，首先将所有沥青混合料都需要进行检测，检测合格后方可使用。其次，将玄武岩纤维添加到沥青、粗集料和细集料中，进行拌和；再次，将经过拌合的玄武岩纤维、沥青、粗集料和细集料加温至160℃；从次，将矿粉加温至180℃，后加入玄武岩纤维、沥青、粗集料和细集料中进行拌合；最后，将混合物搅拌45s，并控制温度在180℃左右。

步骤三，沥青混合料配制完成后，选取25t自动卸料型汽车来运送沥青混合料，并覆盖表面层以避免温度下降致使混合料分离。在运送之前先将运料汽车的车厢清理干净，并在其车厢表面涂敷上一层柴油和水的稀混液。运送过程中要注意把握好路途消耗时间。运送过程中控制出料口温度在140～145℃之间，运送到达后控制混合物温度在为125～135℃之间。

步骤四，摊铺沥青混合料，摊铺厚度为3cm，摊铺速度为4m/min。首先，清理基层路面，清理完成后对基层路面的厚度、密实度进行检测，并对基层路面中不平整的地方进行修补。其次，浇透层油，透层沥青的用量为1升/平方米。再次，摊铺沥青混合料。将沥青混合料放置于可自动倾泻的汽车上然后由汽车将混合料卸装到机料斗之后将混合料传送到螺旋摊铺器中摊铺机在行驶的过程中一边前进一边将混合料均匀地洒在路面上之后使用振捣板将路面上的混合料压实。

步骤五，摊铺完成后进行碾压施工，碾压施工包括初压、次压和终压。初压施工选用的是8t双钢轮压路机，其所确定的碾压工作是实施连续1～2次碾压操作过程。该8t双钢轮压路机实施由外缘到里层的碾压程序，以及由低处区域至高处区域的作业流程实施碾压过程。其轮迹重合宽度是一半的轮宽尺寸。该8t双钢轮压路机的碾压速度控制在2～3km/h。初压施工过程中，控制沥青混合料的温度为135～140℃；同时，为防止沥青混合料的本体温度降低过快，还须减少喷撒遍数水。

在初始碾压后立即进行复压施工。复压施工选用的是12t双钢轮压路机，其所确定的碾压工作是实施连续3～5次碾压操作过程。该12t双钢轮压路机在碾压层次及流程上，与初压施工过程类似，其轮迹重合宽度是一半的轮宽尺寸。该12t双钢轮压路机的碾压速度控制在2～4km/h。复压施工过程中，控制沥青混合料的温度为120～125℃。

在复压施工结束后，应立即对路面实施终压施工。终压施工选用的是8t双钢轮压路机，其所确定的碾压工作是实施连续1～2次碾压操作过程，以实现碾压过的路面区段不留有轮毂痕迹后。该8t双钢轮压路机的碾压速度控制在4～6km/h。更优选的，终压施工过程中，控制沥青混合料的温度为100～105℃。一定要在这一阶段完全清楚车轮痕迹，相关缺陷部分要全部修缮。

实施例3

实施例3.1

本实施例涉及一种道路施工用沥青铺设工艺的高温稳定性性能验证，其选用实施例2的沥青混合料，并采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的“沥青混合料马歇尔稳定度试验(T0709-2011)”进行车辙试验，并选用动稳定度作为衡量高温温度性能的技术指标。

选用4组沥青混合料进行沥青混合料马歇尔稳定度试验(T0709-2011)，其余3组与实施例2基本相同，区别仅在于玄武岩纤维的长度不同。玄武岩纤维长度分别为5mm、6mm、7mm和8mm，并对这4组进行沥青混合料马歇尔稳定度试验(T0709-2011)。这4组的沥青混合料马歇尔稳定度试验(T0709-2011)的结果如表6所示。分析表6数据可知，随着玄武岩纤维长度的增加，沥青混合料的动稳定度呈先上升后下降的趋势。其中，玄武岩纤维长度为7mm时的动稳定度最高。由此可知，在不改变沥青混合料的空隙率和矿料级配的同时，可通过外掺适宜长度的玄武岩纤维的方式来改善沥青混合料的高温稳定性能。

表6不同玄武岩纤维长度下的沥青混合料马歇尔稳定度试验结果

再次选用4组沥青混合料进行沥青混合料马歇尔稳定度试验(T0709-2011)，其余3组与实施例2基本相同，区别仅在于玄武岩纤维的质量份数占所述沥青混合料质量份数的比例不同。玄武岩纤维的质量份数占所述沥青混合料质量份数的比例分别为0.5％、0.6％、0.7％和0.8％，并对这4组进行沥青混合料马歇尔稳定度试验(T0709-2011)。这4组的沥青混合料马歇尔稳定度试验(T0709-2011)的结果如表7示。分析表7数据可知，随着玄武岩纤维掺量的增加，沥青混合料的动稳定度呈先上升后下降的趋势。其中，玄武岩纤维掺量为0.7％时的动稳定度最高。由此可知，在不改变沥青混合料的空隙率和矿料级配的同时，可通过外掺适宜含量的玄武岩纤维的方式来改善沥青混合料的高温稳定性能。

表7不同玄武岩纤维掺量下的沥青混合料马歇尔稳定度试验结果

实施例3.2

本实施例涉及一种道路施工用沥青铺设工艺的低温抗裂性能验证，其选用实施例2的沥青混合料，将其制备成250mm*30mm*3mm 5的试件，并利用沥青混合料弯曲试验仪对试件进行低温小梁弯曲试验，最终选用破坏应变作为衡量低温抗裂性能的技术指标。

选用4组沥青混合料进行沥青混合料低温小梁弯曲试验，其余3组与实施例2基本相同，区别仅在于玄武岩纤维的长度不同。玄武岩纤维长度分别为5mm、6mm、7mm和8mm，并对这4组进行沥青混合料低温小梁弯曲试验。这4组的沥青混合料低温小梁弯曲试验的结果如表8所示。分析表8中数据可知，沥青混合料的破坏应变呈先上升后下降的趋势，增强了沥青混合料的低温抗裂性能。其中，玄武岩纤维长度为7mm时的破坏应变最高。由此可知，在不改变沥青混合料的空隙率和矿料级配的同时，可通过外掺适宜含量的玄武岩纤维的方式来改善沥青混合料的低温抗裂性能。

表8不同玄武岩纤维长度下的沥青混合料低温小梁弯曲试验

再次选用4组沥青混合料进行沥青混合料低温小梁弯曲试验，其余3组与实施例2基本相同，区别仅在于玄武岩纤维的质量份数占所述沥青混合料质量份数的比例不同。玄武岩纤维的质量份数占所述沥青混合料质量份数的比例分别为0.5％、0.6％、0.7％和0.8％，并对这4组进行低温小梁弯曲试验。这4组的沥青混合料低温小梁弯曲试验的果如表9所示。分析表9中数据可知，沥青混合料的破坏应变呈先上升后下降的趋势，增强了沥青混合料的低温抗裂性能。其中，玄武岩纤维掺量为0.7％时的破坏应变最高。由此可知，在不改变沥青混合料的空隙率和矿料级配的同时，可通过外掺适宜含量的玄武岩纤维的方式来改善沥青混合料的低温抗裂性能。

表9不同玄武岩纤维掺量下的沥青混合料低温小梁弯曲试验

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：包括下列步骤

b、沥青混合料摊铺；

c、碾压施工，包括初压、次压和终压；

d、接缝施工。

2.根据权利要求1所述的道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：步骤b中，

b4、采用铺摊机自动找平。

3.根据权利要求2所述的道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：步骤c中，初压、次压和终压的设备分别为8t双钢轮压路机、12t三钢轮压路机和8t双钢轮压路机；初压、次压和终压的温度分为135～140℃、120～125℃和100～105℃；初压、次压和终压的次数分别为1～2次、3～5次和1～2次；初压、次压和终压的速度分别为2～3km/h、2～4km/h和4～6km/h。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：SBS的质量份数为所述SBS改性沥青的0.5～2.5％。

5.根据权利要求4所述的道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：所述粗集料为玄武岩碎石。

6.根据权利要求4所述的道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：所述玄武岩纤维的长度为5～8mm。

7.根据权利要求6所述的道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：所述玄武岩纤维的质量份数为所述沥青混合料质量份数的0.5～0.8％。

8.根据权利要求4所述的道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：所述细集料包括天然砂和机制砂，所述天然砂和机制砂的质量份数比为1：1。

9.根据权利要求4所述的道路施工用沥青铺设方法，其特征在于：所述矿粉的重量为所述沥青混合料重量的30～32％。