沥青路面双层一体铺筑技术

00沥青路面双层一体铺筑技术长安大学王选仓教授[e-mail]2011.311沥青路面双层一体铺筑技术主要内容第8章双层摊铺施工技术经济分析第7章双层摊铺施工控制及检测指标第6章双层摊铺施工压实质量控制第5章双层摊铺施工平整度控制第4章沥青路面摊铺层间效果对比第3章国内外双层摊铺工程应用状况第1章沥青路面摊铺技术现状及存在问题第2章沥青路面双层摊铺设备21.1第1章沥青路面摊铺技术现状及问题现行主要单层摊铺设备调查1.21.3存在问题分析传统沥青路面摊铺工艺双层摊铺技术优势1.431.1第1章沥青路面摊铺技术现状及问题传统沥青路面摊铺工艺我国现行施工规范《JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范》规定：双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面的沥青层之间一般采用撒布粘层油处治。对于高速和一级公路，由于交通量大，重型车辆比较多，所以应该使用性能比较好的SBS改性沥青，撒布量在1.0~1.2kg/m2。二级路则可以选择SBS改性乳化沥青，撒布量在0.4~0.6kg/m2。但实际施工过程中由于传统施工方式层间易污染、粘层撒布不均匀等严重影响层间粘结质量，面层之间很难保证连续接触。4第1章沥青路面摊铺技术现状及问题压路机碾压成型路缘、边弯角修整钻机取样测压实度及厚度等填报“中间交工证书”按要求配料、称量矿料级配调整试拌沥青混合料、油石比调整基层清理、路缘石埋设正式生产沥青混合料作下封层和洒粘层沥青摊铺机摊铺沥青混合料并整平图1.1沥青面层施工工艺流程图传统沥青面层施工工艺流程51.2存在问题分析第1章沥青路面摊铺技术现状及问题①层间污染实际施工过程中由于传统施工方式层间易污染、粘层撒布不均匀等严重影响层间粘结质量，影响面层之间粘结质量。②层间油费用传统摊铺作业需进行人工清扫以及粘层撒布作业单价约为1.25元/平方2。③薄层散热快采用传统摊铺方式由于摊铺厚度小，温度散失快。61.2存在问题分析第1章沥青路面摊铺技术现状及问题④机械效率由于每层的摊铺厚度远小于压实机械的最佳压实厚度，造成压实机械使用浪费，机械工作强度小，机械总体使用效率低。⑤施工期长传统分层摊铺作业施工周期长，交通管理工作量大。7第1章沥青路面摊铺技术现状及问题产品名称最大摊铺宽度m行驶速度km/h料斗容量t基本摊铺宽度m最大摊铺厚度mm摊铺作业速度m/min戴纳派克F300CS160~3.61533500~20福格勒S1800100~4.5132.53500~18玛连尼MF5716.850~57.12.53500~14住友HA60C-56.00~2.55112.33000~12国外常用的沥青摊铺机调查如下表所示表1.1国外常用沥青摊铺机汇总现行主要单层摊铺设备调查1.38第1章沥青路面摊铺技术现状及问题图1.2戴纳派克摊铺机9图1.3玛连尼MF571摊铺机图1.4住友HA60C-5摊铺机第1章沥青路面摊铺技术现状及问题10第1章沥青路面摊铺技术现状及问题国外摊铺设备分析：目前国外进口摊铺设备如戴那派克、福格勒等摊铺设备摊铺宽度最大16m，最小2.3m，摊铺速度在0-5km/h之间，料斗容量7.1-15吨之间，最大摊铺厚度为350mm。现行主要单层摊铺设备调查1.311第1章沥青路面摊铺技术现状及问题产品名称最大摊铺宽度m行驶速度km/h料斗容量t基本摊铺宽度m最大摊铺厚度mm摊铺作业速度m/min中联重科LTUH757.50~21133000~12徐工RP135690~3.61433500~18三一重工SMP90EC90~31233500~16华通动力WLT12512.50~2.551433200~10国内常用的沥青摊铺机调查如下表所示表1.2国内常用沥青摊铺机汇总12图1.5中联重科LTUH75摊铺机图1.6徐工RP1356摊铺机第1章沥青路面摊铺技术现状及问题13图1.7华通动力WLT125摊铺机图1.8三一重工SMP90EC摊铺机第1章沥青路面摊铺技术现状及问题14第1章沥青路面摊铺技术现状及问题国内摊铺设备分析：目前国内摊铺设备如徐工RP1356、三一重工、中联重科等摊铺设备摊铺宽度最大12.5m，最小3m，摊铺速度在0-3.6km/h之间，料斗容量11-14吨之间，最大摊铺厚度为300mm。与国外对比我国现行摊铺设备最大摊铺宽度与国外对比小3.5m,最大摊铺厚度比国外小50mm。现行主要单层摊铺设备调查1.315施工方式一施工方式二专用双层摊铺机用两套运输设备把两种沥青混合料输送到摊铺机，把不同配合比、不同厚度的两层沥青混合料一次摊铺完成，然后使用一套压实设备一起碾压成型热接热使用一套压实机械将两层沥青混合料共同碾压成型。注意必须保证两层的铺筑作业紧密衔接，实现“热接热”的摊铺施工3.1沥青路面双层摊铺技术优势第1章沥青路面摊铺技术现状及问题1.4双层摊铺技术优势双层摊铺可通过两种施工方式实现1616第1章沥青路面摊铺技术现状及问题1.4双层摊铺技术优势1、提高层间粘结效果可使上下相邻两层之间能够达到很好的层间嵌挤效果，减少层间粘结不足造成的沥青路面损害，提高路面结构的整体性，具有良好的工程效果。2、施工周期快双层摊铺可以同时摊铺两种不同类型的沥青混和料，在沥青路面厚度不变情况下，使上、下层沥青混合料的摊铺与碾压过程合二为一，特别适合于目前国内高速公路建设工期紧张的情况。1717第1章沥青路面摊铺技术现状及问题3、解决了传统分层摊铺层间易污染问题根据我国现行施工规范《JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范》双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面的沥青层之间一般采用撒布粘层油处治，实际施工过程中由于受层间污染、粘层撒布不均匀等因素影响，面层层间结合很难保证完全连续。双层摊铺路面磨耗层（上面层）与粘结层（中面层）是热结合，整体刚度、强度高，磨耗层与粘结层间无污染。4、优化路面结构1：从面层结构功能分析，上面层除作为磨耗层，还兼有封水，抗滑等功能，造价较高，采用双层摊铺技术可减少上面层厚度，从而降低工程造价。2：从抗车辙角度分析，双轮荷载作用下沿路面深度方向的最大剪应力一般出现在路面以下4-8cm，因此中面层厚度对路面抗车辙能力意义重大，采用双层摊铺技术提高中面层结构的厚度，从而提高路面抗车辙能力。182.3双层摊铺设备结构特点2.2双层摊铺设备调查本章内容第2章沥青路面双层摊铺设备2.1双层摊铺机的诞生191沥青层双层一体摊铺21993年德国ElkRichter教授申请专利31997年瑞典戴纳派克公司推出第一台双层摊铺机2.1双层摊铺机的诞生第2章沥青路面双层摊铺设备41997年第一条双层摊铺道路在德国铺设，德国将双层摊铺技术列为StB07施工标准20202.1双层摊铺机的诞生第2章沥青路面双层摊铺设备沥青面层双层摊铺技术最早是由德国ElkRichter教授1993年申请的专利。目前戴纳派克、维特根等公司都推出推出的相应的沥青面层双层摊铺设备，双层摊铺技术引起了世界各地沥青道路工程技术人员的关注，目前双层摊铺技术在中国、德国、美国、俄罗斯等国公路工程中得到成功应用。21目前国外主要的双层摊铺设备戴纳派克F300CS戴纳派克Am300维特根SP16002.2双层摊铺设备调查第2章沥青路面双层摊铺设备目前国外主要双层摊铺设备共有3种22设备型号单位戴纳派克F300CS戴纳派克Am300维特根SP1600料斗容积吨15/4525/4525/45摊铺宽度米1611.7516最大摊铺速度米/分202020行驶速度千米/时3.63.63.6运输重量吨301616运输宽度毫米300033003000应根据沥青路面设计要求(设计宽度、摊铺密实厚度及平整度等)以及工程量和工期等具体选择摊铺机型号表2.1双层摊铺设备机械性能比较第2章沥青路面双层摊铺设备2.2双层摊铺设备调查2323摊铺方式“热接热”双层沥青摊铺“热接暖”差异整体式摊铺机组合式摊铺机2拨摊铺机前后作业摊铺机特殊普通普通转运车必须必须（1-2）非必须物料运输便道非必要必要纵向接缝非必要视界层而定摊铺磨耗层前对下沥青层预压实由摊铺机完成预压实由摊铺机和压路机完成预压实压路机1组2组利用下沥青层热能全部利用几乎全部利用部分利用层间联接粘合，紧密联接粘合，紧密联接表2.2双层沥青摊铺技术流程差异第2章沥青路面双层摊铺设备2.3双层摊铺设备结构特点24目前双层摊铺机按结构分为组合式和整体式。整体式双层摊铺机的特点：整机只有1套动力源、1组牵引大臂，行走方式为整体独立行走。代表产品有荷兰戴纳派克双层摊铺机。第2章沥青路面双层摊铺2.3双层摊铺设备结构特点25第2章沥青路面双层摊铺设备2.3双层摊铺设备结构特点①F300CS高性能摊铺机④熨平板2：磨耗层普通熨平板②AM300模块含25吨磨耗层料斗⑤45吨大容量粘接层料斗③熨平板1：高压实熨平板图2.1荷兰戴纳派克双层摊铺机2626图2.2双层摊铺机工作示意图第2章沥青路面双层摊铺设备转运车向料斗供料2727图2.3双层摊铺机工作示意图第2章沥青路面双层摊铺设备双层摊铺机熨平板工作28接料斗刮板输料器熨平振捣装置自动找平装置螺旋分料器主要结构部分双层摊铺机拥有2套独立的摊铺工作装置第2章沥青路面双层摊铺设备2.3双层摊铺设备结构特点2929图2.4刚装载了磨耗层物料的转运车输料皮带图2.5戴纳派克转运车mF300C操作台配升降机第2章沥青路面双层摊铺设备30国内双层摊铺工程情况3.2国外双层摊铺工程情况33.1第3章双层摊铺国内外工程应用调查3.23.3国内外双层摊铺工程对比3131第3章双层摊铺国内外工程应用调查国外应用状况调查：在欧洲,双层摊铺技术的应用已有10多年,由于双层摊铺技术在适用性、经济性等方面的优点,得到了许多欧洲国家的认可。目前,该项技术已经被引进到德国、荷兰和美洲等国家或地区,并且进行了实际工程应用,取得了良好的工程效果。3.1国外应用情况3232工程名称试验路标段单层摊铺时路面结构形式双层摊铺时路面结构形式德国茨维布茹肯BABA8高速公路康特维格-沃莎森段3.5cmSMA0/8S+8.5cmAbi0/16S+10.5cmARB0/32CS2.0cmSMA0/8S+8.0cmAbi0/16S+12.0cmARB0/32CS德国BABA5高速公路卡塞尔-法兰克福段3.5cmGA0/11S+8.5cmAbi0/22S2cmSMA0/8S+10cmAbi0/22S德国BABA31高速公路合同段31.52cmSMA0/8S+8cmABi0/22S德国不莱梅高速公路2cm+8cm荷兰鹿特丹港高速公路2cmOPA0/2+5cmOPA11/16表3.1国外双层摊铺应用实例汇总3.1国外应用情况第3章双层摊铺国内外工程应用调查33德国茨维布茹肯BABA8高速公路德国BABA5高速公路国外单层摊铺时路面结构形式3.5cmSMA0/8S+8.5cmAbi0/16S+10.5cmARB0/32CS双层摊铺时路面结构形式2.0cmSMA0/8S+8.0cmAbi0/16S+12.0cmARB0/32CS单层摊铺时路面结构形式3.5cmGA0/11S+8.5cmAbi0/22S双层摊铺时路面结构形式2cmSMA0/8S+10cmAbi0/22S第3章双层摊铺国内外工程应用调查34德国不莱梅高速公路加宽改造荷兰鹿特丹港用双层泡沫沥青摊铺分路支线2+8cm2cmOPA0/2+5cmOPA11/16第3章双层摊铺国内外工程应用调查德国BABA31高速路31合同段2cmSMA0/8S+8cmABi0/22S3.1国外应用情况3535第3章双层摊铺国内外工程应用调查国内引进2006年11月22日，瑞典戴纳派克公司与河北北方公路工程建设集团及石家庄开发区通汇公路科技公司在上海签订了双层沥青摊铺技术引入协议，引入我国第一台戴纳派克F300CS型双层摊铺机。3.2国内应用情况图3.1戴纳派克F300CS3636工程名称试验路标段单层摊铺时路面结构形式双层摊铺时路面结构形式国内张（家口）石（家庄）高速公路K15+000～K30+7904cmAC-1