第六章沥青路面施工

重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY授课章节第六章沥青路面施工主要内容§6－1沥青加热设备与作业特点§6－2沥青洒布机施工§6－3沥青混合料搅拌设备与沥青混合料搅拌作业§6－4沥青混合料摊铺机与混合料摊铺作业§6－5沥青路面施工前准备作业§6－6层铺法沥青路面施工§6－7热拌沥青混合料路面与改性沥青混合料路面施工§6－8路面压实机械化授课方式多媒体授课目的1.掌握沥青路面加热设备工作原理及其作业特点2.了解沥青洒布机构造及其施工流程3.掌握沥青混合料搅拌设备的结构、工作原理及工艺流程4.掌握沥青混合料摊铺机与混合料摊铺作业5.了解沥青路面施工前准备工作6.了解层铺法沥青路面施工工业流程7.掌握热拌沥青混合料路面与改性沥青混合料路面施工及压实工艺教学内容要点第六章沥青路面施工1．定义采用沥青材料作结合料，粘结矿料或混合料修筑面层的路面结构。2．结构组成图6－1沥青路面结构层组成重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY3．特点：优点：○1具有良好的平整度；○2较高的密实度、空隙率小，不透水，耐久性好；○3耐磨、不扬尘；○4震动小、噪声低、略有弹性、平稳舒适。缺点：○1温度稳定性不理想；○2易被履带车辆和尖硬物体所破坏；○3表面易被磨光而影响安全。4．组成形式表面处治、贯入式、沥青碎石、沥青砼等。5．施工工艺层铺法、路拌法和厂拌法三类。§6－1沥青加热设备与作业特点一、用途与类型1．分类：（根据加热方法分）○1明火直接加热○2中压水加热○3导热油加热○4太阳能加热○5红外线加热2．作用将沥青储仓（罐）中的固体加热，使其熔化、脱水并达到要求的工作温度。二、基本组成、工作原理及使用特点1．基本组成主要由热源、热能输送、加热管路及控制操作等部分组成。2．不同加热系统结构组成及其特点○1中压水加热由加热炉、大循环泵、过滤器、注水泵、用热设备（沥青储存罐及加热罐）、重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY电器控制部分及其它铺助装置组成。利用饱和水或汽水混合物与沥青进行热交换进行加热。属于间接加热方法，是一种闭式循环加热系统。一般用于大中型固定式的沥青库的沥青加热。○2导热油加热由导热油加热炉、热油循环泵、热负荷（即加热罐、储存罐）、膨胀槽等组成。利用导热油与沥青进行热交换进行循环加热。有两种不同的热油循环方式，即注入式（压力式）和吸出式（常压式）。其中注入式适于加热温度较低的系统；工作安全性能较常压式差。吸出式适于加热温度高的系统，工作比较安全。○3太阳能加热由集热窗、保温层等组成，利用温室效应的工作原理进行加热。目前仅限于预热，若需升温，则需采用如明火、导热油、中压水、电红外线等其他方式将沥青温度升至工作温度。○4红外线加热由加热容器、隔热箱体、红外辐射元件等组成。通过红外辐射元件产生红外辐射对沥青进行加热。也可与太阳能沥青加热装置配套使用。3．沥青脱桶装置熔化桶装沥青的专用设备，用以将固态桶装沥青从桶中脱出并加热至泵吸温度。有的沥青脱桶装置可将沥青的脱桶、脱水、加热和保温等4种功能融为一体。§6－2沥青洒布机施工一、概述1．定义沥青洒布机是一种黑色路面机械，它是公路、城市道路、机场和港口码头建设的主要设备。2．分类手动式、机动式和自行式。二、自行式沥青洒布机的构造特点与洒布设备1．洒布设备主要由沥青箱、加热系统、传动系统、循环洒布系统、操纵机构以及计量仪表等部分组成重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY2．特点行动灵活、工作效率高、洒布质量好。3．使用范围多用于新建路面工程或高等级公路路面的养护工程中，特别适用于沥青熔化基地距施工工地较远工程。三、沥青洒布机施工作业1．沥青洒布机分层洒布量的确定表面处治沥青用量表表6－1路面种类厚度cm沥青用量（kg/m2）第一次第二次第三次合计用量单层1.01.0—1.21.0—1.21.51.4—1.61.4—1.6双层1.51.4—1.61.0—1.22.4—2.82.01.6—1.81.0—1.22.6—3.02.51.8—2.01.0—1.22.8—3.2三层2.51.6—1.81.2—1.41.0—1.23.8—4.43.01.8—2.01.2—1.41.0—1.24.0—4.6根据洒布量、泵生产率、洒布宽度确定洒布机行驶速度表6－2洒布量L/m2泵生产率L/min1090871651560447337洒布机行驶速度m/min1.529023217415012690221817413311289682.51741391069070567625038322619注：此时洒布宽度为2.5m。2．每次洒布路段长度的确定为了便于施工，当沥青洒布量确定后，应进一步确定每一罐的洒布路段长度，即：BVKLq(式6－1)式中：L－洒布路段长度，m；V－洒布机油罐容量，L；K－洒布带重叠系数（0.90～0.95）；重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITYB－洒布的路面宽度，m；q－单位面积洒布量，L/m２.3．沥青洒布机的技术使用○1要求洒布机有稳定的行驶速度（此速度可根据施工要求而确定）；○2要保持沥青的适当温度；○3要选择好喷嘴的离地高度；○4要保持稳定的撒布压力；○5在洒布作业时，要注意前后两次喷洒的接缝。一般纵向应重叠10～15cm，横向应重叠20～30cm；○6沥青洒布机在加注或洒布液态沥青时，由于沥青温度很高，因此必须注意安全，相互要密切配合，防止烫伤或跌倒。四、沥青洒布机生产率的计算生产率计算公式：pnVKQHP(式6－2)式中：Qp－沥青洒布机的生产率，L/d；V－沥青洒布机油罐容量，L；KＨ－油罐充满系数（0.95～0.98）；np－洒布机每班洒布次数。§6—3沥青混合料搅拌设备与沥青混合料搅拌作业一、沥青混合料搅拌设备分类与沥青混合料拌制工艺1．定义○1热拌沥青混合料将不同粒级的碎石、天然砂或破碎砂等，按适当比例配合成符合规定级配范围的矿料混合料，将矿料混合料加热后，与适当比例的热沥青及矿粉一起，在规定温度下拌和所得的混合料称为热拌沥青混合料。○2沥青混合料搅拌设备拌制沥青砼混合料的机械与设备称为沥青混合料搅拌设备。重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY沥青混合料加工工序及对应的装置表6－3拌制工序各工序所对应的装置冷骨料的粗配与供给冷骨科的定量供给和输送装置冷骨料的烘干与加热骨料的烘干、加热与热骨料输送装置热骨料的筛分、存储与二次称量、供给热骨料筛分装置及热骨料储仓及称量装置沥青的熔化、脱水及加热沥青储仓、保温罐、沥青脱桶装置石粉的定量供给石粉储仓、石粉输送及定量供给装置沥青的定量供给沥青定量供给系统各种配料的均匀搅拌沥青混合料搅拌器沥青混合料成品储存沥青混合料成品储仓2．沥青混合料搅拌设备分类○1按生产能力分类大型：生产率为400t／h以上，都属于固定式，适用于集中工程及城市道路工程；中型：生产率为30～350t／h，可以是固定式的或半固定式的。小型：生产率为30t／h此以下，多为移动式的。○2按工艺流程分类10间歇强制式图6－2间歇强制式沥青混合料搅拌设备工艺流程20连续滚筒式图6－3连续滚筒式沥青混合料搅拌设备工艺流程重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY二、沥青砼搅拌设备主体构造与功用1．冷骨料供给系统由带有闸门的砂石料斗、给料器和输送机等组成。2．冷骨料烘干加热系统包括干燥滚筒（或干燥搅拌简）和加热装置两大部分。○1干燥滚筒10用来加热烘干冷湿骨料；20加热方法有两种：流逆加热和顺流加热。○2加热装置由燃油箱、油泵管道、燃烧器、鼓风机和火箱等组成，若以重油为燃料，则燃油箱内设有加热管，并在燃油供给系统中设有重油预热器。3．热骨料提升机○1功用将干燥滚筒卸出的热骨料提升到一定的高度，并送入筛分装置内。提升机通常采用链斗提升机；○2结构组成由主动链轮、从动链轮。链条、装于链条上的多个运料斗、提升机外罩及安装在提升机顶部的驱动装置、链轮张紧机构等组成。4．筛分装置与热骨料储仓○1功用将热骨料提升机输送来的骨料按粒径大小进行分级，以便在搅拌之前进行精确的计量与级配。5．粉料储存和输送装置○1功用对散装石粉进行储存，并在搅拌设备工作期间将一定量的石粉送至石粉计量装置内。○2分类漏斗式：结构简单、上料高度低，一般用于生产率低或使用袋装石粉的搅拌设备上；筒仓式：结构复杂、附属设备多、成本高，多用于中、大型搅拌设备上。6．沥青储存及输送系统重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY○1功用给沥青称量装置提供具有一定温度的热态沥青。○2组成主要由沥青罐、沥青泵、沥青加热装置、三通阀、输送管道等组成。7．称量系统○1组成由石粉称量装置、热骨料累加称量装置和沥青称量装置组成。○2称量方法按重量计量和按容积计量两种。8．搅拌器○1功用将按一定比例称量好的骨料、石粉和沥青均匀地搅拌成所需要的成品料。9．成品料储仓及输送装置○1成品料仓主要用来调节搅拌设备与运输车辆间的生产不协调，提高搅拌设备的生产率，满足小批量用户需要，减少频繁开机停机。○2输送装置间歇式搅拌设备采用沿导轨提升的滑车运料；连续式搅拌设备则采用刮板输送器运料。10．除尘装置○1除尘装置将这些污染物尽可能地收集起来，以净化环境，使之符合国家环保法规的要求。○2分类10按其工艺型式：有干式和湿式两种；20按其工作原理和结构形式：旋风式、布袋式和水浴式三种；旋风式为粗滤，后两种为细滤。一般小型搅拌设备只配备一级旋风式除尘器。大型搅拌设备为达到环保除尘要求，采用两级除尘，即除旋风式除尘器外，还配备有袋式除尘器或湿式除尘器。经袋式除尘后排尘量为＜50mg/m3，湿式除尘后的排尘量为＜400mg/m3。重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY三、沥青混合料搅拌设备生产率计算生产率计算公式：t60GKQB(式6－3)式中：Q－沥青混合料搅拌设备生产率，t/h；G－搅拌设备每搅拌好一次混合料的沥青混合料重量，t；KB－时间利用系数；t－搅拌设备搅拌一次所需时间，min。§6－4沥青混合料摊铺机与混合料摊铺作业一、沥青混合料摊铺机分类1．定义沥青混合料摊铺机是用来将拌制好的沥青混合料（沥青混凝土或黑色粒料）按一定的技术要求（厚度和横截面形状）均匀地摊铺在路基或基层上，并给以初步捣实和整平的专用设备。2．分类○1按摊铺宽度分类小型摊铺机：最大摊铺宽度一般小于3600mm，主要用于低等级公路的路面养护和城市狭窄道路的修筑工程。中型摊铺机：最大摊铺宽度为4000~6000mm，主要用于一般公路路面的修筑工程，也可用于路面的养护作业。大型摊铺机：最大摊铺宽度一般在7000~9000mm之间，主要用于高等级公路路面施工。超大型摊铺机：最大摊铺宽度≥9000mm，主要用于公路、机场、码头、广场等大面积沥青混合料路面施工。○2按熨平板的加热方式电加热式：由摊铺机的发动机驱动专用发电机产生的电能来加热其熨平板，使用方便，无污染，熨平板及振捣梁受热均匀、变形小。液化石油气式：加热方式结构简单，使用较方便，但火焰加热不够均匀，污染环境，且燃气喷嘴需经常、仔细维护。○3按行走装置分类重庆交通大学教案《公路工程机械化施工与管理》CHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY轮胎式、履带式。○4按传动方式分类机械式和液压式。二、沥青混合料摊铺机基本构造与功用1．基本组成主要由基础车（发动机与底盘）、供料设备（料斗、输送装置和闸门），工作装置（螺旋摊铺器、振捣器和熨平装置）及控制系统等部分组成。2．供料设备主要由料斗、刮板输送器和螺旋