提高瀝青路面綜合質(zhì)量的機械化施工與控制技

提高瀝青路面綜合質(zhì)量的

機械化施工與控制技術(shù)

長安大學(xué)劉洪海1、瀝青面層施工過程中的質(zhì)量控制內(nèi)容

①外觀

②接縫

③施工溫度

出廠溫度

攤鋪溫度

碾壓溫度

④礦料級配

⑤瀝青用量（油石比）

⑥馬歇爾實驗

穩(wěn)定度流值密度空隙率

⑦壓實度⑧抗滑表層、構(gòu)造深度

⑨厚度

總厚度上面層厚度

⑩平整度

上面層

中下面層

⑾寬度

有側(cè)石

無側(cè)石

⑿縱斷面高程

⒀橫坡度

2、如何實現(xiàn)綜合質(zhì)量控制

①

設(shè)備的選型與匹配②

設(shè)備的參數(shù)調(diào)整與控制③

材料的管理④

施工工藝⑥

施工過程控制3、兩個觀點

①

壓實度與平整度的相對統(tǒng)一（攤鋪作業(yè)，后期平整度）②平整度傳遞特性（解決目前存在的低溫碾壓、壓路機不開振等問題）

4、報告內(nèi)容

①

原材料管理②

攪拌站操作③

混合料運輸④

攤鋪作業(yè)質(zhì)量控制⑤

壓實作業(yè)質(zhì)量控制⑥

找平基準(zhǔn)的特性與選擇⑦

跟蹤檢測與過程控制⑧平整度的傳遞特性

5、原材料的進場管理

①

集料的來源同一種規(guī)格的集料應(yīng)來自同一個料場②

集料分層堆放，舊料堆放高度小于1.5m③

集料分隔堆放④

細(xì)集料防雨措施對出料溫度影響對油耗影響對生產(chǎn)率影響對殘余含水量影響

⑤地面硬化⑥地面排水⑦填料密封存放⑧瀝青分罐存放、設(shè)有取樣器⑨有防止瀝青污染措施

如混入0.1%柴油，閃點降低27℃，針入度提高10℃（舊路面銑刨時應(yīng)減少對材料的破碎）6、攪拌站操作

6.1攪拌站分類（按工藝流程）

①間歇式單滾筒雙滾筒②連續(xù)式單滾筒雙滾筒6.2對攪拌設(shè)備的的性能要求靜態(tài)稱量準(zhǔn)確確度動動態(tài)稱量準(zhǔn)確確度骨料0.5%1.5%粉料0.5%0.5%瀝青0.3%0.1%篩分效率（標(biāo)標(biāo)定生產(chǎn)率條條件）篩分效率>80~90%混倉率<10%溫度計量準(zhǔn)確確度：±3℃溫控精度：成成品料出料溫溫度應(yīng)控制在在設(shè)定溫度±5℃。瀝青含量偏差差：≤0.3%油耗：≤7Kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)））殘余含水率：：<0.3%混合料的溫降降混合料的碾壓壓穩(wěn)定試驗誤差排氣溫度排塵：50mg/Nm3林格曼黑度““I”級。噪聲：控制室室≤70dB環(huán)境≤80dB6.3間歇式攪拌設(shè)設(shè)備配置1）冷料配料機機調(diào)節(jié)給料（開開環(huán)、閉環(huán)））料門開度調(diào)節(jié)節(jié)剔除超限料空料報警安全裝置破拱裝置2）干燥筒燃燒器調(diào)節(jié)比比≥1:4自動點火火焰監(jiān)控燃燒兩種燃油油自動溫控設(shè)保溫層風(fēng)油比自動調(diào)調(diào)節(jié)負(fù)壓自動調(diào)節(jié)節(jié)形成均勻料簾簾殘余含水率低低3）篩分裝置（（斜篩、平篩篩、滾筒篩））篩分效率（合合適的頻率、、振幅、面積積、角度）自潔能力維修方便壽命長4）熱料倉料倉設(shè)置合理理料倉容量料位計取樣口溫度計防離析措施（（細(xì)料粘附附于側(cè)壁）保溫層5）計量裝置置結(jié)構(gòu)形式計量精度及穩(wěn)穩(wěn)定性計量補償方式式與配料誤差差（多次關(guān)門，，前一鍋為基基準(zhǔn)，以礦料料為準(zhǔn)））計量順序6）攪拌器充盈率攪拌器的轉(zhuǎn)速速拌和的時間拌和均勻性葉片襯板壽命命拌葉間隙7）除塵系統(tǒng)過過濾面積工工作溫度二二次除塵功功能排排塵量量二二級溫度度控制8）粉料倉新新粉倉舊舊粉粉倉排排放裝裝置破破拱裝裝置防防水6.4攪拌設(shè)備的操操作1）冷料倉的標(biāo)標(biāo)定不同規(guī)格料分分別標(biāo)定標(biāo)定方法去除含水量取有代表性樣樣本進行目標(biāo)標(biāo)配合比設(shè)計計2）振動篩篩孔孔的選擇篩分效率熱料倉設(shè)置級配形式及控控制關(guān)鍵點與冷料規(guī)格有有對應(yīng)關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)篩與振動動篩的篩孔對對應(yīng)不能超產(chǎn)量生生產(chǎn)3）振動篩不能能完全解決控控制級配的問問題熱料倉有限分分級無法控制篩孔孔間集料粒度度的變化細(xì)集料的表面面積系數(shù)決定混合料質(zhì)質(zhì)量的油膜厚厚度拌和站為質(zhì)量量配比非容量量配比不能補料檢查堵篩與漏漏料4）生產(chǎn)配合比比取樣料量足夠，具具有代表性考慮一級回收收粉（經(jīng)過一一段穩(wěn)定運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)）考慮二級回收收粉填加量5）攪拌器的拌拌和均勻性充盈率的影響響攪拌速度的影影響拌和時間對瀝瀝青老化的影影響有效拌和時間間拌和均勻性標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差不同類型的設(shè)設(shè)備應(yīng)有不同同的有效攪拌拌時間拌和時間的劃劃分（何為有有效拌和時間間）6）混合料的取取樣與檢驗有代表性的不不離析樣品取樣數(shù)量取樣數(shù)n23456置信區(qū)間（%）5±0.335±0.135±0.085±0.065±0.05式中：7）攪拌設(shè)備的的過程控制全程記錄溫度度全程記錄配料料對不合格料的的處理熱料倉的料位位控制（穩(wěn)定定）試驗數(shù)據(jù)的變變化趨勢6.5混合料的貯存存與運輸過渡料倉，保保溫不超過12小時（無加熱熱和密封，充充CO2）存在死角（有有離析現(xiàn)象））3—5次移動卸料表面覆蓋大噸位卡車運運料防粘結(jié)開工前有4輛料車后來先倒（起起步時）不撞攤鋪機適度制動溫度監(jiān)測過橋機抱輪器7、攤鋪機作作業(yè)質(zhì)量控制制實現(xiàn)質(zhì)量控制制的主要環(huán)節(jié)節(jié)基本思路1）攤鋪機工作作裝置的基本本工作原理2）自動調(diào)平系系統(tǒng)工作原理理×牽引點擾動L0是牽引臂的長長度；L是傳感器距熨熨平板后沿距距離。厚度擾動L0是牽引臂的長長度；L是傳感器距熨熨平板后沿距距離。3）熨平板自找找平工作原理理牽引點輸入正正弦激勵輸出特解4）基準(zhǔn)的選擇擇與設(shè)置基準(zhǔn)分為固定定基準(zhǔn)和行走走基準(zhǔn)①固定基準(zhǔn)的的要求長度：150—200米；拉力：≥100kg;攤鋪寬度6米以下，可采采用一邊掛線線，另一邊邊用橫坡控制制儀；栽樁間距10米（彎道除外外）；掛線高度的確確定鋪鋪層層厚度的測量量掛掛線高高的測量、誤誤差±2mm鐵立桿距攤鋪鋪機熨平權(quán)300mm~500mm可調(diào)高度鐵立立桿②②行走基準(zhǔn)準(zhǔn)的工作原理理5）工作裝置的的振動參數(shù)調(diào)調(diào)整振動頻率、振振幅振搗頻率、振振幅材料的固有頻頻率粘土20HZ砂土+礫石24—29HZ瀝青混合料40—70HZ6）攤鋪機的速速度控制穩(wěn)定攤鋪與速速度的關(guān)系；；初壓密實度與與速度的關(guān)系系；要求穩(wěn)定連續(xù)續(xù)攤鋪，不時時快時慢，時時停時走。7）攤鋪料位的的控制料位大于螺旋位置；螺旋轉(zhuǎn)速均勻勻；料位傳感器正正確調(diào)節(jié)。8）自動找平靈靈敏度和死區(qū)區(qū)的設(shè)置9）厚度調(diào)節(jié)滯滯后特性式中：x——作業(yè)距離；l——大臂長度；——階躍激勵；——厚度響應(yīng)。x=1l變化63.2%x=2l變化86.5%x=3l變化95.0%10）防升與防降降液壓鎖在停機時起作作用11）攤鋪機起步步①墊木板（雜雜木200×400mm，≥3塊）；②木板厚度確確定；h為實測厚度；；k為松鋪系數(shù)。。③熨平板位置置應(yīng)合適；④充分預(yù)熱；；⑤初始工作角角確定；⑥自動找平的的參數(shù)設(shè)置；；⑦起步基準(zhǔn)的的建立。12）攤鋪過程的的檢測基準(zhǔn)復(fù)測；厚度檢測；平整度檢測；；橫坡檢測；高程測量；溫度測量；表面離析情況況檢測；13、鋪層缺陷與與原因

出現(xiàn)的問題可能的原因油斑離析蜂窩波浪裂縫石料破碎表面撕裂下層粘層瀝青過量*

粘層瀝青不勻

*

基層過濕

**

混合料混合料溫度過低

**混合料溫度過高

*混合料瀝青過量*

*

混合料瀝青不足

*

*

*混合料過粗

*

**混合料過細(xì)

**

攤鋪機攤鋪速度過快

*

*攤鋪離析***

*攤鋪機操作不當(dāng)

**

分料器調(diào)整不當(dāng)

***

**6.6壓實作業(yè)質(zhì)量量控制1）幾種基本壓壓實方法靜力壓實振動壓實振蕩壓實沖擊壓實2）幾種基本的的壓路機型式式雙鋼輪靜作用用壓路機輪胎壓路機雙鋼輪振動壓壓路機組合壓路機振動振蕩壓路路機沖擊式壓路機機3）振動壓路機機工作速度的的確定理論和實際均均表明克服瀝瀝青的粘聚力力，吸附力及及石料嵌擠力力，某點的受受迫振動連續(xù)續(xù)三次以上使使顆粒處于振振動狀態(tài)，對對壓實特別有有效。一般認(rèn)為一個個振動周期內(nèi)內(nèi)行駛距離小小于3cm便可滿足上述述要求。因此V=0.108f若f=45Hz則V=4.9Km/h經(jīng)驗表明壓路路機速度較快快時，路面會會產(chǎn)生波紋，當(dāng)一個個周期內(nèi)行駛駛距離小于2.5cm時，能保證較較好的平整度度和壓實度。。V=0.09f若f=45Hz則V=4.0Km/h4）振動頻率及及振幅高頻低幅5）輪胎壓路機機的特點與作作業(yè)特性6）碾壓高溫資料表明空隙隙率在很大程程度上決定了了路面質(zhì)量對對干密級配混混合料路面，，當(dāng)空隙率為為7%時，提高1%透水性成倍增增長，當(dāng)降到到5%時壽命提高成成倍。試驗表明碾壓壓初溫對混合合料非常重要要，溫度每增增加10℃壓實效率提高高16%，應(yīng)在盡量高高的溫度下初初壓。（在不出現(xiàn)大大的隆起，推推移、裂紋、、粘輪的情況況下）7）避免過壓與與欠壓空隙率<3%時，路面也會會失穩(wěn)。8）碾壓距離確確定環(huán)境溫度、風(fēng)風(fēng)速和鋪層厚厚度及下承層層溫度對混合合料影響很大大，因此應(yīng)根根據(jù)碾壓初溫溫與終了溫度度以前的允許許時間及碾壓壓速度確定。。溫降曲線測定定9）碾壓程序初壓靜靜力壓實或振振動壓實復(fù)壓振振動壓實輪胎壓實振動遍數(shù)由試試驗段決定終壓靜靜力壓實10）碾壓基本規(guī)規(guī)則①重迭寬度靜碾~輪振動20cm②階梯形停機③有路拱和橫橫坡從外向、從底底向高碾壓；；④無路緣石、、應(yīng)離開邊沿沿30cm～40cm；⑤先起步后起振，，先停振后停機盡量采用自動起振振功能⑥間斷噴霧狀水⑦盡量避免急轉(zhuǎn)彎彎⑧不要在剛鋪好的的路面上停機；⑨緩慢起步緩慢停停機⑩路面缺陷與可能能的原因

缺陷可能的原因撕裂材料不勻壓痕接縫不良橫裂紋縱裂紋推移泛油材料壓碎厚度與料徑不合適

*

*卡車制動或撞擊攤鋪機

*

基礎(chǔ)不良

*

***

壓路機操作不當(dāng)

*****混合料設(shè)計不正確

*

***

混合料離析

*

混合料溫度低**

層間移動

*

*

過壓

**

表面溫度過低

**

①影響路面平整度的的基本因素路面平整度是一個個綜合性指標(biāo)，涉涉及施工各個環(huán)節(jié)節(jié)的許多因素，是是施工全過程各環(huán)環(huán)節(jié)質(zhì)量的最終體體現(xiàn)，從影響的根根源和機理上分為為三個基本因素：：a.攤鋪作業(yè)與找平基基準(zhǔn)對于帶自動找平的的浮動熨平板而言言，主要有以下三三個方面的影響：：攤鋪阻阻力的的波動動主要要是攤攤鋪速速度、、材料料和溫溫度的的不均均勻，，長車車卸料料；推移阻阻力主主要是是供料料量和和分料料量的的變化化；牽引點點高度度的變變化主主要由由下承承層的的高低低不平平引起起。9、平整整度傳傳遞特特性b.碾壓作作業(yè)方方面材料離離析、、溫度度不均均勻造造成的的密度度阻力力當(dāng)特特性不不一致致；壓實力力或壓壓實力力不一一致；；碾壓輪輪工作作過程程中造造成的的材料料推移移；變換碾碾壓方方向、、停機機制動動、起起步等等造成成的隆隆起、、壓痕痕等缺缺陷。。c.下承層層不平平整對對鋪層層的傳傳遞由于下下承層層凸凹凹變化化鋪層層碾壓壓過后后壓縮縮量不不一致致造成成。下承層層對平平整度度的影影響②下承層層的影影響下承層層的影影響通通過碾碾壓顯顯現(xiàn)單元體體的受受力通過單單元體體受力力分析析，可可得傳傳遞規(guī)規(guī)律式中：：——壓實后后體積積；V——壓實前前體積積；1——垂直應(yīng)應(yīng)變