[PPT]水泥混凝土路面加鋪瀝青層施工技術(shù)講義_ppt

1、水泥混凝土路面加鋪瀝青層施工技術(shù)2022/7/222水泥混凝土路面維修一般采用養(yǎng)護(hù)、修復(fù)和改建三種形式。及時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)與修復(fù)措施，可以延長(zhǎng)水泥路面的使用壽命，降低路面壽命周期費(fèi)用。 2022/7/223問(wèn)題的提出大量工程實(shí)踐表明，水泥混凝土路面加鋪所采用的預(yù)防反射裂縫技術(shù)措施的效果除了與所采用的材料性能有關(guān)外還在很大程度上決定于機(jī)械化施工工藝與質(zhì)量控制技術(shù)。2022/7/224技術(shù)難點(diǎn)舊水泥混凝土路面多存在嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)、沉降、變形等現(xiàn)象，加鋪瀝青混凝土路面的平整度控制成技術(shù)難點(diǎn);由于舊水泥路面縱坡和橫坡變形大，為了達(dá)到較高的平整度，鋪層厚度會(huì)有較大的變化，在不同的鋪層厚度下如何達(dá)到較高的均勻的

2、密實(shí)度是施工控制技術(shù)關(guān)鍵STRATA應(yīng)力吸收層由大量的細(xì)集料、礦物填料和高含量聚合物改性瀝青膠結(jié)料組成，要求鋪層厚度2.5cm0.5cm，鋪層空隙率4%1%,施工難度大。2022/7/225研究與解決的主要問(wèn)題STRATA應(yīng)力吸收層的材料特性和施工技術(shù)研究路面平整度的傳遞規(guī)律研究，確定提高加鋪層平整度的施工工藝；瀝青混合料的壓實(shí)特性研究，確定提高鋪層壓實(shí)度的控制工藝；瀝青混合料攪拌設(shè)備、攤鋪設(shè)備、碾壓設(shè)備的性能研究，確定水泥路面加鋪瀝青層的機(jī)械化施工設(shè)備匹配技術(shù)。 2022/7/226一、反射裂縫的預(yù)防措施施工技術(shù)2022/7/227反射裂縫產(chǎn)生機(jī)理方式一：水平移動(dòng) 混凝土路面的接、裂縫處承受

3、剪應(yīng)力和拉應(yīng)力的能力很弱，在溫度應(yīng)力和車輪載荷周期性重復(fù)作用下，舊水泥混凝土面板會(huì)產(chǎn)生三種不同形式的運(yùn)動(dòng)。方式二：垂直移動(dòng) 方式三：平行移動(dòng) 2022/7/228瀝青加鋪層在與接、裂縫相應(yīng)的位置上出現(xiàn)應(yīng)力集中，隨著時(shí)間的推移，在交通與環(huán)境載荷的反復(fù)作用下，產(chǎn)生反射裂縫。 2022/7/229溫度型反射裂縫 在日變化溫度和年變化溫度共同反復(fù)作用下，瀝青加鋪層不斷地承受壓應(yīng)力和彎拉應(yīng)力，進(jìn)而發(fā)生疲勞損傷，產(chǎn)生反射裂縫。2022/7/2210載荷型反射裂縫 車輪載荷引起的瀝青加鋪層剪切、彎拉應(yīng)力 2022/7/2211國(guó)內(nèi)外預(yù)防反射裂縫的常用措施 增加加鋪層厚度 預(yù)鋸縫 設(shè)置分離層 強(qiáng)化瀝青混凝土

4、破碎和穩(wěn)定原有水泥混凝土路面 設(shè)置防裂夾層 2022/7/2212設(shè)置防裂夾層的主要形式有土工布、土工格柵、改性瀝青防水油氈、改性（橡膠）瀝青砂、橡膠瀝青混合料、瀝青碎石、應(yīng)力吸收層SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer）和STRATA。工程實(shí)踐表明：STRATA可以有效地延緩反射裂縫的發(fā)生和防止路面水滲入基層造成面層破壞。2022/7/2213STRATA級(jí)配特征與施工控制 Strata應(yīng)力吸收層是美國(guó)科氏公司為延緩瀝青路面出現(xiàn)反射裂縫時(shí)間而設(shè)計(jì)的高彈性聚合物改性瀝青混合料，瀝青含量高且不滲透。防反射裂縫效果優(yōu)于玻纖格柵等土工織物，比格柵、土工布

5、等土工織物夾層罩面和熱拌瀝青罩面晚3-5年出現(xiàn)反射裂縫，延長(zhǎng)路面使用壽命5年。該混合料由大量的細(xì)集料、礦物填料和高含量聚合物改性瀝青膠結(jié)料組成，要求鋪層厚度2.5cm0.5cm，鋪層空隙率4%1%。 2022/7/2214strata混合料集配要求與性能指標(biāo) 礦料級(jí)配范圍和生產(chǎn)配合比允許變動(dòng)范圍 篩孔mm0.0750.150.300.601.182.364.759.50通過(guò)率美國(guó)規(guī)范714818183230554065608580100100科氏推薦614820153225554070608580100100變動(dòng)范圍144注：砂當(dāng)量45%，吸水率3%，棱角性35%2022/7/2215 瀝青及

6、瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)瀝青瀝青混合料項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)針入度（25 100g 5s 0.1mm）85100瀝青含量%7延度（5cm/min 5 cm）50空隙率%0.52.5軟化點(diǎn)（）65礦料間隙率%16粘度（135）2.23.0HVEEN穩(wěn)定度（T246，60）18閃點(diǎn)（）230彎曲疲勞10HZ 20（次）100000彈性恢復(fù)（RTFO，25）80%2022/7/2216strata混合料的施工與質(zhì)量控制 strata混合料細(xì)集料含量高達(dá)70%左右合成級(jí)配變動(dòng)范圍要求嚴(yán)格細(xì)集料中 常含較多的粉塵瀝青粘度大，軟化點(diǎn)高混合料的以上特點(diǎn)，使用傳統(tǒng)攪拌設(shè)備施工難度相當(dāng)大2022/7/22171) 振動(dòng)篩篩

7、孔的選擇 strata混合料生產(chǎn) 標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔mm2.364.759.513.216振動(dòng)篩篩孔mm3.56.5111519振動(dòng)篩與標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)應(yīng)值參考表 2022/7/22182) 拌和時(shí)間調(diào)整 strata的拌和時(shí)間，應(yīng)較中粒式瀝青混合料的拌和時(shí)間延長(zhǎng)20%30% 2022/7/22193) 拌和溫度控制strata施工時(shí)鋪層很薄降溫很快，要求出料溫度控制在允許出料溫度的上限附近，溫度波動(dòng)控制在5以內(nèi)。環(huán)境溫度影響大，由34(系列2)降至26（系列1）時(shí)，允許碾壓時(shí)間（碾壓終了溫度120）縮短了4分鐘。2022/7/22204）粉塵處理原材料中含有較多小于0.075mm的粉塵，需要依靠攪拌設(shè)備的除

8、塵系統(tǒng)進(jìn)行凈化；應(yīng)將引風(fēng)設(shè)備調(diào)整到合適的狀態(tài)，并保持穩(wěn)定，以避免除塵不穩(wěn)定，影響混和料的級(jí)配組成，并避免除塵系統(tǒng)溫度變化。2022/7/2221篩孔（mm）各種規(guī)格料通過(guò)百分比（%）合成值礦粉天然砂03石屑35石屑510碎石9.5100100100(100)4.7598(97.3)10096.1(96.0)36.1(35.8)(92.6)2.3696.3(93.6)98.5(98.4)19.8(18.2)1.9(1.5)(74.6)1.1875.7(75.5)68.2(66.1)4.6(2.9)1.2(0.8)(52.0)0.610038.6(38.2)40.6(36.6)4.1(2.3)1.

9、0(0.6)(31.0)0.399.422.2(21.7)30.9(26.3)4.0(2.2)0.9(0.5)(23.0)0.1597.76.6(5.9)19.7(14.3)3.8(2.0)0.9(0.5)(13.4)0.07585.71.4(0.7)12.6(6.3)3.6(1.8)0.8(0.4)(8.9)6145317105）級(jí)配控制2022/7/22226) 混合料生產(chǎn)控制 序號(hào)項(xiàng)目要求控制范圍1石料加熱溫度1801901851902瀝青加熱溫度1701801701753混和料拌和溫度1701801751804拌和時(shí)間s4060505瀝青含量偏差%0.3-0.306級(jí)配偏差%（篩孔）0

10、.075mm112.36mm444.75mm547砂當(dāng)量%45858天然砂變動(dòng)%532022/7/2223混合料攤鋪與碾壓 攤鋪碾壓作業(yè)時(shí)，應(yīng)解決如下問(wèn)題1)鋪層薄strata應(yīng)力吸收層的主要功能是預(yù)防水泥板間的反射裂縫，鋪層厚度為2.5cm0.5cm，要求舊水泥板塊上鋪筑的瀝青混合料薄層厚度均勻2022/7/22242)溫降快2022/7/2225STRATA 攤鋪 1)找平基準(zhǔn) 攤鋪機(jī)具有自動(dòng)調(diào)平功能（自調(diào)平、控制系統(tǒng)調(diào)平）；等厚攤鋪（自身、傳感器）當(dāng)找平基準(zhǔn)靠近熨平板時(shí)，角0，此時(shí)在舊水泥板上可鋪出厚度均勻的瀝青薄層。 2022/7/22262) 攤鋪施工要點(diǎn) :攤鋪前熨平板需預(yù)熱至10

11、0以上，否則無(wú)法正常起步。攤鋪速度應(yīng)控制在4m/min以內(nèi)；首臺(tái)壓路機(jī)應(yīng)盡可能靠近攤鋪機(jī)，如混合料出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，壓路機(jī)應(yīng)該退回至開裂停止處；路幅寬超過(guò)7m時(shí)宜采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)同步零距離攤鋪；2022/7/2227縱向接縫應(yīng)重疊、互搭，重疊寬度20cm以上，施工縫須與原水泥板接縫錯(cuò)開30cm以上；常規(guī)攤鋪溫度為120-177 ；混合料溫度超過(guò)177時(shí)，攤鋪機(jī)后混合料可能出現(xiàn)推擠現(xiàn)象；混合料溫度低于120時(shí)，攤鋪機(jī)后的混合料可能出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；氣溫低于10不得攤鋪；2022/7/22283) Strata混合料碾壓 Strata鋪層溫降檢測(cè)結(jié)果 時(shí)間min0123456789101112備注測(cè)點(diǎn)1溫降

12、1661611541371291231181151101041009794環(huán)境溫度26，厚度3cm測(cè)點(diǎn)2溫降165161154142138133130126123121118116113環(huán)境溫度34，厚度3cm2022/7/2229Strata混合料含油量較高，鋪層薄，宜采用靜壓，不宜用膠輪壓路機(jī)，以免出現(xiàn)泛油或振壞。碾壓中或碾壓完成后若遇連續(xù)高溫天氣，strata鋪層可能出現(xiàn)氣泡，可將將其刺破或覆蓋，也可用壓路機(jī)去除，不會(huì)對(duì)使用性能造成影響。碾壓施工要點(diǎn)2022/7/2230成功的strata混合料碾壓后每隔幾米會(huì)出現(xiàn)30cm30cm左右的油斑或輕微的油帶，不出現(xiàn)油斑表明油量偏低，大面積出現(xiàn)

13、油斑則表明油量偏高。壓實(shí)完成后鋪層空隙率應(yīng)控制在3%5%以內(nèi)。提高攤鋪初壓密實(shí)度，對(duì)壓實(shí)質(zhì)量有重要作用。2022/7/2231STRATA應(yīng)力吸收層碾壓施工現(xiàn)場(chǎng) 2022/7/2232路面檢測(cè)結(jié)果 序號(hào)項(xiàng)目目標(biāo)值變化范圍1瀝青含量9.0-0.3+0.02礦料級(jí)配通過(guò)百分率9.5mm10004.75mm92.6-2.5+3.62.36mm74.6-2.2+3.50.075mm8.9-0.6+0.93鋪層厚度（mm）25.0-1+44空隙率（%）4.0-0.9+0.4Strata 鋪層檢測(cè)結(jié)果 2022/7/2233二、路用土工布的材料特性與施工技術(shù) 2022/7/2234土工布是一種采用特殊的擠

14、壓和定向拉伸技術(shù)加工而成用于防止反射裂縫的主要土工合成材料，有聚乙烯土工布、平布、有紡?fù)凉げ己蜔o(wú)紡?fù)凉げ嫉取ｄ佋O(shè)土工布減緩反射裂縫的效果相當(dāng)于鋪設(shè)約30mm的瀝青混凝土的效果，使用土工布還可有效減少加鋪瀝青層的厚度，是一種比較經(jīng)濟(jì)的減緩反射裂縫的措施。 2022/7/2235路面結(jié)構(gòu)用土工布特性 良好的耐溫性，能耐170 以上的高溫 抗拉強(qiáng)度8kN/m,單位面積質(zhì)量200g/m2 良好的瀝青吸附性和柔性 耐酸堿、 抗老化 良好的均勻性，雙向強(qiáng)度比不大于1.2，厚度小于3mm無(wú)紡?fù)凉げ?2022/7/2236準(zhǔn)備下承層，保證路面無(wú)污染，接觸面整齊噴灑粘層油，粘層油一般選用改性瀝青或乳化瀝青，采用

15、瀝青灑布車灑布采用人工或機(jī)械鋪設(shè)土工布，燒毛土工布燒毛的一面朝上，專用鋪設(shè)機(jī)械可由裝載機(jī)改裝。乳化瀝青完全破乳時(shí)，將土工布拉展緊壓在機(jī)械的橡膠板下，開始鋪設(shè)，鋪設(shè)速度6m/min左右。土工布鋪設(shè)施工工藝土工布的鋪設(shè)工藝 （一）儲(chǔ)存、運(yùn)輸與處理土工布 土工布卷在安裝展開前要避免受到損壞。土工布卷應(yīng)該堆放于經(jīng)平整不積水的地方，堆高不超過(guò)四卷的高度，并能看到卷的識(shí)別片。土工布卷必須用不透明材料覆蓋以防紫外線老化。在儲(chǔ)存過(guò)程中，要保持標(biāo)簽的完整和資料的完整。 在運(yùn)輸過(guò)程中（包括現(xiàn)場(chǎng)從材料儲(chǔ)存地到工作地的運(yùn)輸），土工布卷必須避免受到損壞。 受到物理?yè)p壞的土工布卷必須要修復(fù)。受嚴(yán)重磨損的土工布不能使用。任

16、何接觸到泄漏化學(xué)試劑的土工布，不允許使用在本工程上。 2.1用人工滾鋪；布面要平整，并適當(dāng)留有變形余量。 2.2長(zhǎng)絲或短絲土工布的安裝通常用搭接、縫合和焊接幾種方法。縫合和焊接的寬度一般為0.1m以上，搭接寬度一般為0.2M以上。可能長(zhǎng)期外露的土工布，則應(yīng)焊接或縫合。 2.3土工布的縫合 所有的縫合必須要連續(xù)進(jìn)行（例如，點(diǎn)縫是不允許的）。在重疊之前，土工布必須重疊最少150mm。最小縫針距離織邊（材料暴露的邊緣）至少是25mm。 縫好的土工布接縫最包括1行又線鎖口鏈形縫法。用于縫合的線應(yīng)為最小張力超過(guò)60N的樹脂材料，并有與土工布相當(dāng)或超出的抗化學(xué)腐蝕和抗紫外線能力。 任何在縫好的土工布上的“

17、漏針”必須在受到影響的地方重新縫接。 必須采取相應(yīng)的措施避免在安裝后，土壤、顆粒物質(zhì)或外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入土工布層。 布的搭接根據(jù)地形及使用功能可分為自然搭接、縫接或焊接。 （二）土工布的鋪設(shè)方法 三、土工布的鋪設(shè)工藝 （二）土工布的鋪設(shè)方法 2.4在施工中，土工膜上面的土工布采用自然搭接，土工膜上層土工布采用縫接或熱風(fēng)焊接。熱風(fēng)焊接是首先的長(zhǎng)絲土工布的連接方法，即用熱風(fēng)槍對(duì)兩片布的連接瞬間高溫加熱，使其部分達(dá)到融熔狀態(tài)，并立即使用一定的外力使其牢牢地粘合在一起。在潮濕（雨雪天）天氣不能進(jìn)行熱粘連接的情況下，土工布應(yīng)采取另一方法一縫合連接法，即用專用縫紉機(jī)進(jìn)行雙線縫合連接，且采用防化學(xué)紫外線的縫合線。

18、 縫合時(shí)最小寬度10cm，自然搭接時(shí)最小寬度為20cm、熱風(fēng)焊接時(shí)最小寬度為20cm。 2.5對(duì)于縫接，要采用質(zhì)量與土工布相同的縫合線，縫合線要采用抗化學(xué)破壞和紫外光照射能力更強(qiáng)的材質(zhì)。 2.6土工布鋪設(shè)完畢由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后鋪設(shè)土工膜。 2.7土工膜上土工布是在土工膜由甲方、監(jiān)理認(rèn)可后同上進(jìn)行鋪設(shè)。 2.8各層的土工布相慶的編號(hào)為TN、BN。 2.9膜上下兩層土工布在有錨固槽的部位都應(yīng)與土工膜一同埋入錨固槽內(nèi)。 三、土工布的鋪設(shè)工藝 3.1基層檢查：檢查基層是否平整、堅(jiān)實(shí)，如有異物，應(yīng)事無(wú)處理妥善。 3.2試鋪:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，確定土工布尺寸，裁剪后予以試鋪，裁剪尺寸應(yīng)準(zhǔn)確。 3.3檢查撒

19、拉寬度是否合適，搭接處應(yīng)平整，松緊適度。 3.4定位：用熱風(fēng)槍將兩幅土工布的搭接部位粘接，粘接點(diǎn)的間距應(yīng)適宜。 3.5對(duì)搭接部位進(jìn)行縫合時(shí)縫合線應(yīng)平直，針腳應(yīng)均勻。 3.6縫合后應(yīng)檢查土工布是否鋪設(shè)平整，是否存在缺陷。 3.7如存在不合要求的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。 （三）土工布的鋪設(shè)工藝要求 三、土工布的鋪設(shè)工藝 2022/7/2241灑布粘層油2022/7/2242鋪設(shè)土工布2022/7/2243三、路面平整度傳遞規(guī)律 2022/7/2244路面平整度是高速公路主要使用性能之一，不僅體現(xiàn)公路施工質(zhì)量的總體水平，還直接影響車輛的行駛質(zhì)量和路面使用壽命和養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，美國(guó)MichaelsJano

20、ff的研究表明：平整度好的路面10年內(nèi)衰減較小；平整度好的路面10年內(nèi)裂紋較少；平整度好的路面10年內(nèi)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少。2022/7/2245初始平整度與長(zhǎng)期裂縫改善率的關(guān)系2022/7/2246初始平整度與平均年養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的關(guān)系 2022/7/2247影響瀝青路面平整度的基本因素 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)與基準(zhǔn)方面的因素 攤鋪速度波動(dòng) 料堆推移阻力及其作用高度波動(dòng) 牽引點(diǎn)高度變化 碾壓作業(yè)方面的因素 施加給鋪層材料的壓實(shí)作用不均勻 松鋪層混合料密度和力學(xué)特性不均勻 松鋪層厚度不均勻 2022/7/2248平整度傳遞機(jī)理V所考察柱體壓實(shí)后的體積；V 所考察柱體壓實(shí)前的體積；1 路面結(jié)構(gòu)材料的豎向應(yīng)變 路面結(jié)構(gòu)材料的橫

21、向和豎向應(yīng)變之 比（泊 桑比）。2022/7/2249作為攤鋪機(jī)行駛的支承表面，下層路面凹凸不平將使熨平板大臂牽引點(diǎn)的高程發(fā)生變化，導(dǎo)致熨平板仰角的變化影響攤鋪層表面平整度；作為移動(dòng)基準(zhǔn)的支承表面，下層路面凹凸不平將引起基準(zhǔn)本身誤差，影響攤鋪層表面的平整度；以上兩方面因素均通過(guò)松鋪層表面的不平整傳遞給成型路面；下層路面凹凸不平使松鋪層厚度發(fā)生變化，導(dǎo)致混合料壓縮量的變化，并反映到成型路面上，其影響通過(guò)碾壓過(guò)程壓縮量的不同，傳遞給成型路面。 下層路面不平整的影響2022/7/2250瀝青路面平整度傳遞機(jī)理理想情況下下層路面平整度的傳遞原理 1)理想條件下，下層路面平整度的傳遞,服從相似準(zhǔn)則。 2

22、022/7/2251松鋪層平整度傳遞 攤鋪層表面不平整的傳遞松鋪層平整度的傳遞過(guò)程服從相似準(zhǔn)則。2022/7/2252各基本因素綜合作用下平整度傳遞原理 1）壓縮比不均勻?qū)ζ秸葌鬟f的影響 式中k為虛鋪系數(shù)，為碾壓前鋪層厚度與碾壓后鋪層厚度之比 鋪層密度變化示意圖 2022/7/2253附加不平整對(duì)平整度傳遞影響 材料的抗剪能力與壓路機(jī)在制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的水平推力有關(guān)。由于壓路機(jī)的質(zhì)量很大，其速度變化時(shí)所產(chǎn)生水平推力相當(dāng)大，往往會(huì)超出鋪筑材料本身的剪切極限FP使材料發(fā)生推移，這種情況在壓路機(jī)制動(dòng)、起步、轉(zhuǎn)向時(shí)最易出現(xiàn)。 2022/7/2254壓路機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，a、b兩端的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不同，但鋼輪本身是一

23、個(gè)不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)剛性整體，故而形成兩端材料被推擁的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可造成鋪層撕裂。 壓路機(jī)鋼輪轉(zhuǎn)向示意圖 2022/7/2255隨機(jī)因素產(chǎn)生的平整度概率分布 隨機(jī)因素產(chǎn)生的概率分布 2022/7/2256各種因素作用下平整度傳遞 各基本因素綜合作用下的平整度傳遞原理 2022/7/2257影響平整度的因素十分眾多，但它們的影響都是通過(guò)松鋪層的平整度，下層路面的平整度，壓縮比的不均勻度和碾壓過(guò)程的附加不平整四個(gè)基本變量傳遞給成型路面的。下承層的平整度鋪層的影響程度與壓縮比q值關(guān)系密切，在瀝青層加鋪施工中，應(yīng)盡量提高壓縮皆值，以減小其對(duì)下承層的影響；在影響路面施工平整度的各因素中，攤鋪機(jī)的攤鋪平整度具有

24、重要影響，攤鋪層不平，直接影響路面最終平整度。 分析結(jié)論2022/7/2258平整度控制實(shí)用方法攤鋪瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層時(shí)，下層路面宜采用掛線基準(zhǔn)，以校正縱、橫向調(diào)和，中、上層宜采用移動(dòng) 式均衡梁基準(zhǔn)，經(jīng)二次平均化處理后可大大減小基準(zhǔn)誤差，保證上面層的平整度；掛線基準(zhǔn)是影響平整度的主要因素，應(yīng)嚴(yán)格控制掛線基準(zhǔn)的誤差，掛線須張緊，其張力不得小于1000N，長(zhǎng)度不宜超過(guò)200M。高程測(cè)量時(shí)盡量直接測(cè)量和調(diào)整支撐立桿高度，掛線高程誤差應(yīng)控制在2MM以內(nèi)。調(diào)節(jié)攤鋪機(jī)工作裝置的機(jī)械性能，使其與攤鋪材料特征相適應(yīng)，進(jìn)行市郊?jí)簩?shí)，降低下承層不平整對(duì)瀝青加鋪平整度的反射作用，減小原水泥路面對(duì)瀝青層平整度的影響。

25、2022/7/2259四、攤鋪與碾壓質(zhì)量控制2022/7/2260攤鋪與碾壓工作裝置特性由運(yùn)動(dòng)學(xué)理論所建立的浮動(dòng)熨板運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，可更清析地了解熨平板鋪層厚度變化與大臂牽引點(diǎn)的變化關(guān)系。 2022/7/22611) 熨平板階躍信號(hào)響應(yīng) 如圖所示，階躍信號(hào)時(shí)，攤鋪厚度呈指數(shù)曲線變化，牽引點(diǎn)調(diào)節(jié)后，攤鋪厚度不會(huì)立即調(diào)整到位。其走過(guò)1、2、3倍牽引臂長(zhǎng)距離后，厚度變化分別為調(diào)節(jié)量的63%、86%和95%，只有當(dāng)行走距離超過(guò)5倍牽引臂后，攤鋪厚度變化才與輸入信號(hào)相等。 熨平板階躍響應(yīng)過(guò)程還表明，攤鋪厚度調(diào)節(jié)快慢與攤鋪行走速度無(wú)關(guān)，攤鋪速度快，抬升響應(yīng)時(shí)間短，反之則抬升響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，但德國(guó)距離一，均需走過(guò)5

26、倍牽引側(cè)臂長(zhǎng)度。2022/7/22622) 熨平板正弦信號(hào)響應(yīng)同樣由熨平板運(yùn)動(dòng)力學(xué)模型，可知對(duì)牽引點(diǎn)輸入正弦信號(hào)時(shí)，熨平板將出現(xiàn)滯后正弦響應(yīng)，該響應(yīng)的振幅與所輸入信號(hào)的頻率有很大關(guān)系，也即熨平板對(duì)不同輸入信號(hào)的濾波作用和自找平性能不同，信號(hào)頻率越高，衰減越快，則自找平功能越強(qiáng)。2022/7/2263路面鋪筑時(shí)的平整度受多種因素的共同作用，保持和控制攤鋪機(jī)燙平板的工作角度，可有效消除各種因素對(duì)平整度的不利影響。攤鋪機(jī)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)不僅解決了路基不平整對(duì)路面的影響，對(duì)于由材料、車速等變化所引起的鋪層厚度變化也進(jìn)行了有效地控制。自動(dòng)找平系統(tǒng)調(diào)好后，誤差檢測(cè)器、傳感器與基準(zhǔn)之間將保持恒定的角度（距離）。

27、自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)工作原理2022/7/2264誤差檢測(cè)控制器基準(zhǔn)電磁閥油缸擾動(dòng)側(cè)臂厚度誤差檢測(cè)控制器基準(zhǔn)電磁閥油缸擾動(dòng)側(cè)臂厚度2022/7/2265攤鋪機(jī)自動(dòng)找平系統(tǒng)由開環(huán)和閉環(huán)控制兩個(gè)環(huán)節(jié)組成復(fù)合控制系統(tǒng)。誤差控制器安裝于燙平板后沿時(shí)，系統(tǒng)僅由閉環(huán)控制系統(tǒng)對(duì)路面誤差進(jìn)行反應(yīng)控制，滯后作用明顯；誤差控制器安裝于牽引點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)只有開環(huán)控制系統(tǒng)起作用，其具有超前控制功能，可提前控制，但由于缺乏反饋環(huán)節(jié)，不能自動(dòng)修正已被控制量的偏差，燙 平反的擾動(dòng)對(duì)控制精度有很大影響；縱向誤差檢測(cè)控制器安裝在距熨平板后沿距離為總長(zhǎng)的1/42/5分之一處較為合理。2022/7/2266調(diào)平系統(tǒng)配置、確定基準(zhǔn)調(diào)平系統(tǒng)有一縱

28、一橫和雙縱兩種配置可供選擇，不同的配置對(duì)調(diào)平系統(tǒng)性能發(fā)揮和路面鋪筑效果不同。一縱一橫配置，攤鋪機(jī)兩側(cè)分別由縱、橫向誤差檢測(cè)控制器控制。橫向控制器對(duì)縱向控制器處于跟隨狀態(tài)，攤鋪寬度小于6M時(shí)可采用這種配套形式，攤鋪寬度較大時(shí)，由于橫向傳感器的限制，將產(chǎn)生較大的誤差。雙縱配置，攤鋪機(jī)兩側(cè)均設(shè)置由縱向基準(zhǔn)控制的誤差檢測(cè)，所鋪筑的路面橫坡由縱向基準(zhǔn)控制，在攤鋪寬度大于6M時(shí)，采用這種配套美工工，可消除由一縱一橫配置帶來(lái)的控制誤差。2022/7/2267攤鋪機(jī)自動(dòng)找平系統(tǒng)工作的參考點(diǎn)即為找平基準(zhǔn)，其縱、橫向誤差值指所鋪筑路面與基準(zhǔn)之間的誤差。實(shí)際工作中有固定基準(zhǔn)和行走基準(zhǔn)兩種基準(zhǔn)建立方法。拉鋼絲即為最常

29、見的固定基準(zhǔn)設(shè)置方法。鋼絲的拉緊度大于800N平直段栽樁間距10M，縱坡或彎道段栽樁間距5M架線長(zhǎng)度150200M非接觸式行走基準(zhǔn)，非接觸平衡梁由2 個(gè)控制盒、8 個(gè)聲納傳感器、4 組平衡梁組成，是使用當(dāng)今最先進(jìn)微處理技術(shù)控制的攤鋪機(jī)找平系統(tǒng)，利用超聲測(cè)距原理，使用聲納傳感器，以地面為基準(zhǔn)進(jìn)行連續(xù)高精度測(cè)量。2022/7/2268接觸式行走基準(zhǔn)浮動(dòng)均衡梁，將地面變化通過(guò)平均濾波形成較穩(wěn)定的基準(zhǔn)作為攤鋪機(jī)找平之用。其將地面誤差轉(zhuǎn)變成檢測(cè)點(diǎn)的小振幅，高頻率的變動(dòng)誤差。彈簧式浮動(dòng)均衡梁，由支撐彈簧組成的滑靴構(gòu)成，其濾波特征與均衡梁上的滑靴個(gè)數(shù)成反比，滑靴越多，找平效果越好。聲納傳感器與控制盒借助數(shù)字

30、技術(shù)消除感應(yīng)誤差、環(huán)境誤差和機(jī)械誤差。快速精準(zhǔn)的非接觸傳感技術(shù)由高質(zhì)量聲納傳感器保證，傳感器周圍的氣溫變化可由溫度補(bǔ)償桿測(cè)定，并在測(cè)量結(jié)果傳輸至控制盒之前消除2022/7/2269二級(jí)杠桿式的浮動(dòng)均衡梁工作原理 浮動(dòng)均衡梁的濾波作用2022/7/2270掛線基準(zhǔn)可很好控制路面高程，但難以滿足鋪層對(duì)平整度的要求；浮動(dòng)均衡梁減少了架設(shè)和測(cè)量過(guò)程中的人為誤差，其良好的濾波作用為有效控制鋪層的平均厚度，提高鋪層的平整度提供了良好 的條件；基層高程得到良好控制時(shí)，中、上面層均可采用滑靴控制；有縱向接縫的路面，應(yīng)采用熱接縫梯形攤鋪，梯隊(duì)中第二臺(tái)攤鋪機(jī)靠近接縫處的自動(dòng)找平傳感器應(yīng)采用小滑靴，對(duì)接縫進(jìn)行控制。

31、2022/7/2271振動(dòng)壓路機(jī)作業(yè)速度振動(dòng)壓路機(jī)的作業(yè)速度對(duì)瀝青路面壓實(shí)效果有很大影響。試驗(yàn)表明，為克服瀝青材料所具有的力、吸附力和嵌擠力，對(duì)某一點(diǎn)的受迫擾動(dòng)必須連續(xù)作用三次以上，才能使材料顆粒處于振動(dòng)狀態(tài)。對(duì)壓路機(jī)鋼輪直徑與材料的變形情況進(jìn)行分析得知，壓路機(jī)在一個(gè)振動(dòng)動(dòng)周期內(nèi)的行駛距離小于3cm即可滿足以上要求。2022/7/2272振動(dòng)頻率為45HZ的壓路機(jī)，滿足以上要求的作業(yè)速度為4.9km/h。壓路機(jī)一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)的行駛距離小于2.5cm時(shí)，才能保證路面具有較好的平整度。45HZ的壓路機(jī)，滿足以上要求的作業(yè)速度為4.0km/h。由此可見，具有45HZ振動(dòng)頻率的壓路機(jī)，作業(yè)速度不大于4

32、.0km/h時(shí)，具有很好的壓實(shí)效果并能保證路面有較高的平整度和較高的工作效率。2022/7/2273振動(dòng)壓路機(jī)作業(yè)參數(shù)（1）振動(dòng)壓路機(jī)作業(yè)速度碾壓速度對(duì)瀝青混合料壓實(shí)度的影響 2022/7/2274碾壓速度對(duì)壓實(shí)度的影響在相同碾壓遍數(shù)的情況下,碾壓速度越快,所得的壓實(shí)度越小。碾壓速大于一定值時(shí)(10km/h),壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)定要求。為了達(dá)到同樣的壓實(shí)度, 碾壓速度越快, 所需要的碾壓遍數(shù)就越多。達(dá)到一定的碾壓遍數(shù)后, 碾壓遍數(shù)的增加并不能增大壓實(shí)度, 反而有時(shí)會(huì)減小壓實(shí)度。2022/7/2275（2）振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率振動(dòng)壓路機(jī)一般有多個(gè)振動(dòng)頻率可供選擇，不同的材料特性有不同的合適頻率范圍。

33、振動(dòng)輪的頻率接近材料的固有頻率時(shí)，可減少內(nèi)摩阻力60%以上，材料容易趨于穩(wěn)定振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率為4070之間時(shí)，對(duì)瀝青混合料有很好的壓實(shí)效果；振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率為30HZ以下時(shí)，對(duì)土壤和基層有較好的壓實(shí)效果。2022/7/2276（3）振動(dòng)壓路機(jī)的振幅一般振動(dòng)壓路機(jī)均有多個(gè)振幅供選用，振幅過(guò)小壓實(shí)度小，壓實(shí)效率低，振幅過(guò)大則易將材料壓碎。一般情況下振幅與壓實(shí)厚度有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。厚度小于10cm的瀝青混凝土，應(yīng)采用高頻低振幅方式，厚度超過(guò)10cm時(shí)，宜分層碾壓。鋪層厚度cm3366 10壓路機(jī)拓幅mm靜壓?jiǎn)屋喺駝?dòng)0.30.6雙輪振動(dòng)0.40.72022/7/2277行車道平整度檢測(cè)結(jié)果序號(hào)舊

34、水泥路面strata應(yīng)力吸收層中面層上面層12.101.170.580.5223.391.340.760.4632.631.060.640.4543.911.310.730.5553.871.300.670.5864.561.200.670.6071.901.180.620.4882.061.000.660.4691.511.060.580.53102.981.970.640.49平均值2.891.260.660.512022/7/2278壓實(shí)度檢測(cè)數(shù)據(jù)樁號(hào)車道應(yīng)力吸收層中面層上面層壓實(shí)度()空隙率()壓實(shí)度()空隙率()壓實(shí)度()空隙率()K281+275 行車道98.83.298.85.2

35、99.64.2K282+850 超車道98.44.1100.33.7100.53.2K283+950 行車道96.75.898.35.098.94.8K284+375 超車道96.95.698.75.399.44.4K285+500 行車道96.55.099.24.599.74.1K287+750 行車道97.54.0100.73.3100.63.3K288+770 超車道97.74.899.83.597.76.0K289+460 行車道99.13.4100.33.799.54.3K290+350 超車道97.74.8100.73.396.47.3K290+830 行車道97.64.8100.

36、13.998.94.9平均值97.74.6100.23.899.14.62022/7/2279五、水泥路面加鋪瀝青層設(shè)備選型與參數(shù)匹配2022/7/2280高速公路施工設(shè)備匹配原則：以攤鋪機(jī)為核心機(jī)型，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，發(fā)揮最佳作業(yè)性能的連續(xù)施工組合；最大限度發(fā)揮各主要機(jī)型最佳效能匹配。瀝青路面設(shè)備的匹配原則與設(shè)備配套2022/7/22811、攤鋪機(jī)的作業(yè)速度3m5m/min為宜，一般不小于2m/min 2、根據(jù)攪拌站的生產(chǎn)能力Q，確定運(yùn)輸車數(shù)量 n，以滿足連續(xù)生產(chǎn)的要求。3、根據(jù)攤鋪機(jī)的作業(yè)速度V和壓路機(jī)的行走速度S，確定壓路機(jī)的臺(tái)數(shù)K。 2022/7/2282瀝青混合料攪拌設(shè)備選型間歇

37、式攪拌法工藝流圖 2022/7/2283順流式滾筒中燃?xì)夂凸橇系臏囟茸兓?022/7/2284ASTEC公司的雙滾筒瀝青攪拌設(shè)備2022/7/2285不同結(jié)構(gòu)形式的瀝青混凝土攪拌站具有不同的適應(yīng)范圍傳統(tǒng)的間歇式攪拌設(shè)備混合料級(jí)配準(zhǔn)確，瀝青含量偏差小，混合料拼命均勻，在多個(gè)料場(chǎng)向一個(gè)攪拌站供料的情況下，具有明顯的優(yōu)勢(shì)；連續(xù)式滾筒式攪拌設(shè)備有利于舊路材料再生，但由于進(jìn)行邊疆配方和拌和，難以調(diào)整配方，對(duì)冷要求也十分嚴(yán)格；雙滾筒攪拌設(shè)備吸收了間歇式和滾筒式攪拌高程的優(yōu)點(diǎn)，又避免了各自的缺點(diǎn)，并為舊料再生提供了理想的生產(chǎn)工藝，伸其對(duì)原材料的要求十分嚴(yán)格，如果不能保證冷集料的粒度、含水率和供給量的準(zhǔn)確，則

38、不能保證成品級(jí)配和瀝青含量的準(zhǔn)確性。2022/7/2286攤鋪設(shè)備的配置在漢宜調(diào)整公路水泥混凝土路面加鋪瀝青混合料的施工中，攤鋪機(jī)不再是在路面基層或是面層上作業(yè)，而是在附著力較小的土工布和應(yīng)力吸收層上作業(yè)。作業(yè)介質(zhì)的變化，使攤鋪機(jī)原有的附著性能發(fā)生了改變，牽引性能也發(fā)生了改變。2022/7/2287附著系數(shù)變化，攤鋪機(jī)作業(yè)在路面基層或路面上時(shí)，附著系數(shù)為0.8。而在土工布上行駛的攤鋪機(jī)附著系數(shù)約為0.5。附著系數(shù)改變，在附著重量不變的條件下，也使附著力減小大約40。牽引阻力變化，包括熨平板工作阻力的變化、頂推料車的阻力的變化和坡道阻力變化 減小攤鋪機(jī)的牽引阻力，降低攤鋪機(jī)的滑轉(zhuǎn)率，可提高在土工

39、布上作業(yè)的攤鋪附著性能。滑轉(zhuǎn)率小時(shí)，作業(yè)阻力對(duì)攤鋪機(jī)機(jī)實(shí)際行走速度的影響小，附著性能好，而在攤鋪機(jī)最大攤鋪寬度的情況下，每減少一米攤鋪寬度，可相應(yīng)降低約7.8%的行走阻力。經(jīng)對(duì)以上各項(xiàng)影響因素的分析研究表明，土工布上作業(yè)時(shí)攤鋪機(jī)的作業(yè)寬度應(yīng)為攤鋪機(jī)最大設(shè)計(jì)攤鋪寬度的57%以內(nèi)2022/7/2288課題應(yīng)用與研究結(jié)論 根據(jù)課題研究成果在漢宜高速公路K100K125路段進(jìn)行了大規(guī)模的試驗(yàn)驗(yàn)證工作 。試驗(yàn)路段路面結(jié)構(gòu)參數(shù)為：應(yīng)力吸收層：STRATA混合料；中 面 層：6cm, AC20S型瀝青混合料；上 面 層：4cm, SP12.5型瀝青混合料。2022/7/2289攪拌設(shè)備：ASTEC 4000

40、 型 1臺(tái) MAR1N1 2000型 1臺(tái)攤 鋪 機(jī)： ABG 525型 1臺(tái) ABG 423型 1臺(tái)壓 路 機(jī)：Engersoll - rand DD110型 5臺(tái) 25噸膠輪壓路機(jī) 2臺(tái)轉(zhuǎn) 運(yùn) 車： Road TEC CB2500C型 1臺(tái)銑 刨 機(jī)： Wirtgen W2100型 1臺(tái)機(jī)械設(shè)備配置2022/7/2290平整度檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)特征值 攤鋪寬度平均值（）標(biāo)準(zhǔn)差（）變異系數(shù)（）95置信度變化范（）6.5m0.660.1015.20.460.8612m0.810.1924.10.431.19壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)特征值攤鋪寬度平均值（）標(biāo)準(zhǔn)差（）變異系數(shù)（）95置信度變化范（）6.5m98.30.610.6297.199.512m97.81.61.794.6101.02022/7/2291SP12.5混合料級(jí)配檢測(cè)統(tǒng)計(jì)特值 篩孔尺寸mm平均值%標(biāo)準(zhǔn)差%變化范圍%備 注13.295.01.32.59.578.00.91.84.7551.91.83.52.3634