第六章道路工程20世纪80年代以后,我国经济的全面发展,公路基础设施成为国民经济建设中的最薄弱环节,出现了“全面紧张”的局面。20世纪90年代以后,中央将交通运输事业尤其是公路的发展作为国民经济发展的全局性、战略性和紧迫性任务,公路建设得以迅速发展。新世纪以来,我国继续加大基础建设投资力度,公路建设获得了前所未有的大发展,使“全面紧张”的交通状况在近几年内得到根本改变,取得了一系列不平凡的成就。高速公路在材料、设计、施工等方面取得了举世瞩目的成就。本文简要阐述路面工程的基本概念、基本技术理论和基本方法公路等级路面等级面层类型设计年限(年)设计年限内累计标准轴次(万次/一车道)高速公路一级公路高级路面沥青混凝土沥青玛蹄脂碎石15>400二级公路高级路面沥青混凝土12>200次高级路面热拌沥青碎石混合料、沥青贯入式10100~200三级公路次高级路面乳化沥青碎石混合料、沥青表面处治810~100四级公路中级路面水结碎石、泥结碎石、级配碎(砾)石、半整齐石块路面5≤10低级路面粒料改善土5路面等级划分6.1沥青道路路面6.1.1施工前的准备工作:1、确定料源及进场材料的检验—沥青材料2、施工机械检查—拌合运输设备、矿料洒铺车、摊铺机、压路机3、铺筑试验路段:沥青路面铺筑前,应用计划使用的机械设备和混合料配合比铺筑试验路段。主要是合适的拌合时间与温度;摊铺温度与速度;压实机械的合理组合、压实温度和压实方法;松铺系数;合适的作业段长度等。并在沥青混合料压实12h后,按照标准方法进行密实度、厚度的抽样检查环刀取样6.1.2沥青表面处治路面施工沥青表面处治适用于三级及三级以下公路、各级公路施工便道以及在旧沥青面层上加铺罩面层或磨耗层,并提高防水性、平整度,改善行车磨损和大气作用和行车条件。沥青表面处治路面可采用沥青和细粒矿料按拌和法或层铺法施工,厚度不宜大于30mm。单层式沥青表面处治路面是浇撒一次沥青,撤布一次集料,厚度1.0-1.6cm;(乳化沥青表面处治0.5cm)双层式沥青表面处治路面是浇撒两次沥青,撤布两次集料,厚度1.5-2.5cm;(乳化沥青表面处治1cm)三层式沥青表面处治路面是浇撒三次沥青,撤布三次集料,厚度2.5-3.0cm;(乳化沥青表面处治3cm)沥青表面处治施工应确保各工序紧密衔接,每个作业段长度应根据压路机数量、沥青洒布设备及集料撒布机能力等确定,当天施工的路段必须在当天完成。沥青表面处治宜选择在干燥和较热的季节施工,并在雨季前及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束,使表面处治层通过开放交通压实,成型稳定。1、施工准备:沥青表面处治施工应在安装路缘石以后进行,基层必须清扫干净施工前应检查沥青洒布车的油泵系统、输油管道、油量表、保温设备等集料撒布机使用前应检查其传动和液压调整系统,并应进行试撒布,确定撒布各种规格集料时应控制的下料间隙及行驶速度。喷撒沥青撒集料2、施工方法层铺法三层式沥青表面处治施工工序:(1)浇洒第一层沥青:在透层沥青充分渗透,或在已作透层或封层并已开放交通的基层清扫后,即可按要求速度浇洒第一层沥青。沥青的浇洒温度:根据施工气温及沥青标号选择,石油沥青的洒布温度宜为130℃~170℃,煤沥青的洒布温度宜80℃~120℃。乳化沥青在常温下洒布,当气温偏低,破乳及成型过慢时,可将乳液加温后洒布,但乳液温度不得超过60℃。当发现浇洒沥青后有空白、缺边时,应立即用人工补洒,有积聚时应予刮除。沥青浇洒的长度应与集料撒布机能力相配合,应避免沥青浇洒后等待较长时间才撒布集料。(2)、撒布第一层集料浇洒主层沥青后(不必等全段洒完)应立即用集料撒布机或人工撒布第一层次集料。撒布集料应符合下列要求:(1)当使用乳化沥青时,集料撒布必须在乳液破乳之前完成。(2)撒料后应及时扫匀,达到全面覆盖一层、厚度一致、集料不重叠、也不露出沥青的要求。当局部有缺料时,应采用人工方法适当找补,局部积料过多时,应将多余集料扫出。(3)两幅搭接处,第一幅浇洒沥青应暂留10~15cm宽度不撒石料,等第二幅浇洒沥青后一起撒布集料。(3)碾压撒布一段集料后(不必等全段铺完),立即用6~8t钢筒双轮压路机碾压,碾压时每次轮迹重叠约30cm,从路边逐渐移至路中心,然后再从另一边开始移向中心,以此作为1遍,宜碾压3~4遍。碾压速度开始不宜超过2km/h,以后适当增加。第二、三层的施工方法和要求应与第一层相同,但可采用8~10t压路机。当使用乳化沥青时,第二层撒布S12(5~10mm)碎石作嵌缝料后尚应增加一层封层料,其规格为S14(3~5mm),用量为(3.5~5.5)m3/1000m2。双层式或单层式沥青表面处治浇洒沥青及撒布集料的次数分别为一次或两次,其施工程序和要求按三层式沥青表面处治进行。沥青表面处治应进行初期养护。当发现有泛油时,应在泛油处补撒与最后一层石料规格相同的嵌缝料并扫匀,过多的浮动集料应扫出路面外,并不得搓动已经粘着在位的集料,如有其它破坏现象,也应及时进行修补。6.1.3沥青贯入式路面施工在初步压实的碎石(或破碎砾石)上,分层浇洒沥青、撒布嵌缝料,或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层。经压实而成的沥青面层,路面总厚度一般6-10mm,拌合层厚度2-4mm。适用于二级及二级以下道路面层,为多孔材料,面层最上层应加铺拌和层或封层。干燥、较热季节施工,在雨季前及日最高气温低于15℃到来前半月结束,通过开放交通碾压成型。沥青洒布机是在以贯入法、表面处治法修筑路面,稳定土壤以及路拌沥青混合料等工程中,用以运输、洒布液态沥青和煤焦油的一种专用机械撒嵌缝料喷撒沥青1)整修和清扫基层;2)浇洒透层或粘层沥青;3)铺撒主层矿料;4)第一次碾压;5)洒布第一次沥青;6)铺撒第一次嵌缝料;7)第二次碾压;8)洒布第二次沥青;9)铺撒第二次嵌缝料;10)第三次碾压;11)洒布第三次沥青;12)铺撒封面矿料;13)最后碾压;14)初期养护。沥青贯入式的主层矿料约为层厚的1/2~2/3施工顺序(1)浇洒透层或粘层沥青。粘层是使沥青面层与下层表面粘接良好而浇洒的沥青薄层。适用于:1旧沥青路面作基层。2在修筑沥青面层的水泥混凝土路面或桥面上。3沥青面层易推移段(陡坡、急弯、交叉口、停车站)基层上。4与新拌沥青料接触侧面(路缘石、检查井)。(2)铺撒主层集料。(3)第一次碾压:6~8t压路机初压两遍,使石料基本稳定;用10~12t压路机(厚度大的用12~15t)压4~6遍,轮迹重叠1/2以上,直至主料嵌挤紧密无明显轮迹。(4)洒布第一次沥青用乳化沥青贯入时为防止沥青下漏过多,可在主料碾压稳定后先撒布一部分上层嵌缝料再浇洒主层沥青。(5)铺撒第一次嵌缝料:若使用乳化沥青,撒布应在破乳前完成。(6)第二次碾压:扫匀嵌缝料后用8~12t压路机碾压4~6遍。(7)洒布第二次沥青、铺撒第二次嵌缝料、第三次碾压、洒布第三次沥青、铺撒封层料、最后碾压、最后6~8t压路机碾压2~4遍开放交通。6.1.4、热拌沥青混合料路面的施工热拌沥清施工前要首先完成试验段(200m),用以确定合理的沥青混凝土路面施工工艺标准,适用于各级新建、改建(扩建)公路、城市道路、机场跑道等的各结构类型的沥青混合料表面层、中、下面层施工。热拌沥青混合料路面采用厂拌法施工,集料与沥青均在拌合机内加热与拌合,并在热的状态下摊铺碾压成型试验路段(1)机械、机械数量及组合方式;(2)确定拌和机的上料速度、拌和数量、拌和温度等操作工艺;(3)确定摊铺温度速度、碾压顺序、温度、速度、遍数等(4)确定松铺系数、接缝方法等(5)验证沥青混合料配比(6)全面检查材料及施工质量(7)确定施工组织及管理体系、人员、通讯联络及指挥方式;(8)首先有计划,然后完成总结上报审批。1.沥青混合料的拌制热拌沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制。间歇式拌和机:骨料烘干与加热连续进行的,而加入矿粉和沥青后是间歇式进行的。连续式拌和机:矿料烘干、加热与沥青混合料拌合均为连续进行的,拌合速度较高。连续式拌和机应具备根据材料含水量变化调整矿料上料比例、上料速度、沥青用量的装置。高速公路和一级公路的沥青混凝土宜采用间歇式拌和机拌和。当工程材料从多处供料、来源或质量不稳定时,不得采用连续式拌和机。间歇式拌和机1—冷料仓;2—送料门;3—冷料升运;4—烘干;5—集尘;6—排气烟囱;7—热料升运;8—筛分;9—热料仓;10—称重;11—拌和;12—填料;13—热沥青罐;14—沥青称重连续式拌和设备2、热拌沥青混合料的运输热拌沥青混合料应采用较大吨位的自卸汽车运输、车厢应清扫干净。为防止沥青与车厢板粘,车厢侧板和底板可涂一薄层油水(柴油与水的比例可为1∶3)混合液,但不得有余液积聚在车厢底部。从拌和机向运料车上放料时,应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。运料车应用蓬布覆盖,用以保温、防雨、防污染、夏季运输时间短于0.5h时,也可不加覆盖。沥青混合料运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车在等候卸料。运料车正确装料方式每卸一斗混合料挪动一下汽车位置,以减少粗细集料的离析现象。机械摊铺自动倾卸汽车将沥青混合料卸到摊铺机料斗后,经链式传送器将混合料往后传到螺旋摊铺器,随着摊铺机向前行使,螺旋摊铺器即在摊铺带宽度上均匀地摊铺混合料,随后由振捣板捣实,并由摊平板整平运输到现场温度不低于120~150摊铺温度正常施工不低于110~130且不超过165低温施工不低于120~140且不超过1753.热拌沥青混合料的摊铺沥青混凝土摊铺机示意图沥青摊铺机沥青混凝土摊铺机是摊铺沥青混凝土路面的专用机械。它可将已拌制好的沥青混合料按一定的技术要求(横断面形状和厚度)迅速而均匀地摊铺在已整好的路基或底层上,并予以初步捣实和整平,既可大大增加铺筑路面的速度和节省成本(可减少压路机的滚压遍数达2/3),又可提高所铺路面的质量。现代的沥青混凝土摊铺机大多为自行式的。根据其行驶装置的不同,可分为轮胎式的和履带式的两种用于铺筑高速公路和一级公路的沥青混合料摊铺机应符合下列要求:具有自动和半自动方式调节摊铺厚度及找平的装置。具有足够容量的受料斗,在运料车换车时能连续摊铺,并有足够的功率推动运料车。具有可加热的振动熨平板或振动夯等初步压实装置。摊铺机宽度可以调整。沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度就根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定,并应符合2~6m/min的要求。在铺筑过程中,摊铺机螺旋送料器应不停顿的转动,两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析。在熨平板按所需厚度固定后,不得随意调整。沥青混合料摊铺与碾压操作示意图初压(稳压):用60~80KN双轮压路机以1.5~2.0km/h的速度先碾压2遍,使混合料得以初步稳定复压:用100~120KN三轮压路机或轮胎式压路机碾压4~6遍。碾压速度:三轮压路机为3km/h;轮胎式压路机为5km/h。复压阶段碾压至稳定无显著轮迹为止4.热拌沥青混合料的碾压及成型初压(稳压),复压,终压终压:是在复压之后用60~80KN双轮压路机以3km/h的碾压速度横向碾压2~4遍,以消除碾压过程中产生的轮迹,并确保路面表面的平整。一般碾压时压路机开行的方向应平行于路中心线,并由一侧路边缘压向路中。用三轮压路机碾压时,每次应重叠后轮宽的1/2;双轮压路机则每次重叠大于30cm;轮胎式压路机亦应重叠碾压。沥青混合料的分层压实厚度不得大于10cm碾压温度正常施工110~140且不低于110低温施工120~150且不低于110碾压终了温度钢轮压路机不低于70轮胎压路机不低于80振动压路机不低于65开放交通温度路面冷却后三轮压路机轮胎压路机-前五后四5.热拌沥青混合料路面的接缝施工:尽量避免接缝,并通过碾压尽量消除接缝痕迹,提高接缝处沥青路面的传荷能力1)纵缝施工摊铺时采用梯队作业的纵缝应采用热