大粒徑透水性瀝青混合料lsm施工工法

大粒徑透水性瀝青混合料LSPM-25施工工法（北京xxxx建設有限公司）一、前言大粒徑瀝青混合料柔性基層（Large-StonePorousMixes）是指混合料最大公稱半徑大于26.5mm、具有一定空隙率能夠將水分自由排出路面結構的瀝青混合料。LSPM首先提出來自美國一些州的經驗，美國一些州對應用于30年以上的公路運營狀況進行了調查，發現一些運營狀況良好的一些路面基層采用了較大粒徑的單粒徑嵌擠型瀝青混合料。因而提出以單粒徑形成嵌擠為條件進行混合料設計，從而形成了開級配大粒徑透水性瀝青混合料（LSPM）。美國NCHRP聯合攻關項目對大粒徑瀝青混合料也進行了相關研究，最終得到了研究報告HCHRRPReport——386。我國于2001年開始進行了大量的研究和應用，并對其級配與各項技術指標進行了研究，使其更適應于我國具體情況。目前我國高速公路通車里程已突破200萬公里，其中瀝青路面占大多數。由于目前施工技術、經濟原因，半剛性基層瀝青路面目前是已建瀝青路面主要結構形式。半剛性基層整體強度高、板性好、使瀝青路面有較好的承載力、而且材料易取。然而，再通過運營一段時間后，就必須加以改造，以恢復其原有使用功能、尤其在路面出現早期損壞后，就必須再加鋪一層。但是由于這種加鋪方案具有很多優點，但也存在諸多缺點，工程量大，以及未能充分利用舊路面面層，浪費嚴重。最大的缺陷在于改造后并不能避免反射裂縫的發生，以及無法排水，最終新瀝青面層比原來損壞的更嚴重。為解決這些問題就必須對原設計加以優化，改變路面基層結構，重點開發半開級配具有良好排水性柔性基層。2001——2006年，山東省交科所，交通廳以部分新建高速公路為載體，在山東省首次進行了部分路段加鋪LSPM-35柔性基層試驗路段，并由此拉開對這項技術更深一步的研究。北京市從2010年4月在京沈路K49+000-K57+510大修進行LSPM-25試驗路段，積累了一些的成功經驗。二、工法特點2.1施工機械與儀器的配置施工時必須配齊施工機械和易損配件，做好開工前的機械設備的保養和調試,LSPM采用機械化連續攤鋪作業，為避免混合料施工離析，在寬幅路面（＞10米）施工時，應采用兩臺攤鋪機梯隊作業，以確保攤鋪質量。一個施工點必須配備以下主要施工機械：間歇式瀝青混合料拌合機。拌合機產量至少應大于240T/H，另配有80T以上保溫儲料倉，有良好的二級除塵裝置。全部生產過程應由計算機自動控制，并配備完好的打印系統。瀝青混合料攤鋪機兩臺，攤鋪機必須同廠家、同型號。采用梯隊攤鋪時應再增加一臺攤鋪機，以備留用。壓路機：13T剛輪壓路機2臺，11T剛輪壓路機1臺，膠輪壓路機1臺。載重量15T以上的自卸汽車不少于20輛。8L灑水汽車1輛。試驗儀器。主要測量質檢設備有全站儀、水準儀、鋼尺、3米直尺、改錐、針入度儀、軟化點儀、回流式抽提儀、馬歇爾擊實儀、烘箱、冰箱、靜水力學天平、八輪儀、取芯機、鋪砂儀、擺式儀等。2.2由于大粒徑透水性瀝青混合料施工工藝要求較高，容易離析，攤鋪厚度對混合料離析有很大影響，當攤鋪厚度變厚時可以明顯減少離析程度，因此在攤鋪過程中應注意檢查攤鋪的厚度，保證混合料的最小攤鋪厚度。LSPM-25其最大公稱粒徑為26.5mm，這樣最小攤鋪厚度至少為公稱粒徑的3倍，其攤鋪厚度應為79.5mm。如果采用兩層攤鋪，第二層會對第一層造成很大的破壞；另外由于LSPM的設計為骨架空隙結構，同時也為了避免更多的粗骨料破碎和混合料離析，所以采用一次攤鋪厚度。三、適用范圍本工法適用于高速公路、一、二級公路和城市快速路、主干路等瀝青混合料路面。四、工藝原理配合比設計與傳統的瀝青混合料設計相比，LSPM設計采用新的理念，從級配設計角度考慮，LSPM應是一種新型的瀝青混合料。通常有較大粒徑（25-62cm）的單粒徑形成骨架。有一定量的細集料填充而形成骨架型瀝青混合料。LSPM-25采用半開級配，使其形成單一粒徑骨架嵌擠，其孔隙率為13%-18%，具有良好的排水性能，又具有較高的模量與耐久性。LSPM的膠結料通過采用高粘度、高溫性能好的改性瀝青（如MAC、SBS瀝青），從根本上改變了LSPM路面的結構受力模式，大幅度提高了路面的抗疲勞性能，延長了路面的使用壽命。LSPM為單一粒徑骨架嵌擠性混合料，9.5mm以上粗集料比列在70%左右，形成了完整的骨架嵌擠，因此具有良好的高溫穩定性。LSPM內部的孔隙有助于消減裂縫尖端的應力集中，使其具有一定的抑制裂縫擴展的作用；同時，由于LSPM的模量（400～600MPa）明顯低于普通瀝青混凝土（1000～1400MPa），因此更具柔韌性，從而提高了其抗反射裂縫的能力。施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程監理檢驗合格的下封層監理檢驗合格的下封層下封層整潔無污染作業機械就位準備瀝青、石料瀝青、石料加熱瀝青混合料拌和瀝青混合料運至施工現場攤鋪機攤鋪壓路機初壓、復壓、終壓自檢驗收合格監理驗收控制交通、防止污染5.2操作要點1、準備工作1）材料準備認真進行材料調查，準確掌握各種原材料的性能、價格、運距等方面的信息，在材料進場前后都要抽樣送檢，在確保各項指標都合格后才能大批量進場和使用，且經選擇的材料在施工過程中應保持穩定，不得隨意變更。2）下承層準備LSPM—25施工前下封層整潔、無污染。各種施工機具應作全面檢查并經調試證明處于性能良好狀態，機械數量足夠，施工能力配套，重要機械宜有備用設備。2、LSPM拌和要求LSPM-25瀝青混合料必須在瀝青拌和廠拌制，各種原材料應分堆分層堆放，粗集料盡量降低堆放高度。細集料應覆蓋防雨，剛破碎的新鮮集料放置一周以上使用，防止瀝青混合料剝離。拌合與攤鋪能力必須匹配，LSPM混合料拌和站的生產量不低于240t/h。嚴格控制拌和溫度，以防LSPM礦料中較小的細集料在干燥筒中過熱，使瀝青老化。混合料出廠溫度控制在175℃-185℃，廢棄料溫度為195℃。由于LSPM結構中粗集料多且瀝青含量小，為保證混合料的均勻性，拌和時間至少為45s，一般由試拌確定。瀝青混合料的拌合、施工溫度控制℃瀝青加熱溫度礦料加熱溫度混合料出廠溫度度初壓溫度碾壓終了溫度160-1755185-2000175-1855165-1755≥90為了充分發揮瀝青混合料中粗集料的作用，粗集料必須潔凈、干燥、表面粗糙。LSPM-25的配合比設計按目標配合比、生產配合比及試拌、試鋪幾個階段進行礦料篩分與合成級配一覽表篩孔尺寸（mm）10-30mmm10-20mmm5-10mm機制砂礦粉級配（%）中值（%）范圍（%）31.5100100100100100100.010010026.585.610010010010093.58470-981915.599.510010010061.867.550-85163.386.310010010052.85741-7313.20.554.810010010043.04732-629.50.210.299.410010030.732.520-454.750.20.834.910010017.217.56-292.360.10.58.266.11009.2126-181.180.10.44.331.71005.193-150.60.10.42.621.41003.762-100.30.10.41.612.298.92.41-70.150.10.41.38.296.52.23.51-60.0750.10.415.788.71.82.51-4配比452717101100由于混合料的特殊性容易離析，所以從開始就注意避免離析的發生，運輸過程中應盡量減少剎車，以減少混合料的離析。運輸車應當在攤鋪機前10cm-30cm處停住，不得撞擊攤鋪機。瀝青混合料的攤鋪機械可采用具有自動找平裝置的攤鋪機攤鋪。混合料的攤鋪溫度控制在170-175℃3、LSPM運輸采用插入式數字顯示熱電偶溫度計檢驗瀝青混合料的出廠溫度和運到現場溫度，插入深度要大于150mm,在運料卡車側面中部設專用檢測孔，孔口距車廂底面約300mm。拌合場運輸車輛為避免細集料堆積車底部或四周，最后倒置攤鋪時形成油斑，在裝車前應適當涂抹隔離劑。在運料車放料時，汽車應前后移動，分幾堆裝料，以減少粗細集料的分離。瀝青混合料運輸車數量應較拌和能力和攤鋪速度有所富余，攤鋪機前一般應有五輛運料車等候卸料。運料車應有蓬布等覆蓋設施，以保溫、防雨或避免污染環境。連續攤鋪過程中，運料車在攤鋪機前10～30cm處停住，不得撞擊攤鋪機。卸料過程中運料車應掛空檔，靠攤鋪機推動前進。4、LSAM攤鋪攤鋪機開工前應提前半小時預熱，熨平板不低于100℃。鋪筑過程中應選擇燙平板的振搗或夯錘壓實裝置具有適宜的振動頻率和振幅，以提高路面的初始壓實度。攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產量、施工機械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度，按２m/min予以調整選擇，做到緩慢、均勻、不間斷。工作人員用餐應分批輪換、交替進行，切忌停鋪用餐。爭取做到每天收工時只停機一次。用機械攤鋪的混合料未壓實前，施工人員不得進入踩踏。一般不用人工修整，只在特殊情況下，如局部離析，允許用人工找平或更換混合料，并及時調整攤鋪機或改進攤鋪工藝。攤鋪機應調整到最佳工作狀態，調好螺旋布料器兩端的自動料位器，并調整料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配，避免攤鋪層出現離析現象。檢測松鋪厚度是否符合規定，以便隨時進行調整。攤鋪前熨平板應預熱至規定溫度。熨平板必須拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。攤鋪遇雨時，應立即停止施工，并清除未壓實成型的混合料。遭受雨淋的混合料必須廢棄。5、LSAM壓實壓實是保證路面施工質量的重要環節。為保證壓實度和平整度，碾壓應遵循“高頻、低幅、高溫、少水、慢壓”的原則，由低到高，全幅碾壓。壓路機應以緩慢均勻的速度進行碾壓，壓路機碾壓速度按初壓、復壓、終壓及相應的壓路機類型。初壓：11T雙鋼輪振動壓路機，前進靜壓、后退振動1遍，速度在1.5m/min； 復壓：13T雙鋼輪振動壓路機高頻低幅振動碾壓4遍，速度在2.0m/min，然后用31T膠輪壓路機碾壓3遍，速度在2.5m/min；終壓：11T雙鋼輪振動壓路機碾壓1遍，速度控制在3-4m/min。碾壓路線及方向不應突然改變；壓路機啟動、停止必須減速緩行，不準剎車制動。壓路機折回不應處在同一橫斷面上。要對初壓、復壓、終壓段落設置明顯標志，便于司機辨認。對松鋪厚度、碾壓順序、壓路機組合、碾壓遍數、碾壓速度及碾壓溫度應設專人管理和檢查，避免漏壓或超壓。壓實完成后，路面至少靜置養生12小時后，方能允許施工車輛通行。6、施工縫處理基層攤鋪時，必須連續作業不中斷，如因故中斷時間超過0.5h，則應提機做橫縫。橫縫設置應與路中線垂直，攤鋪碾壓完畢后，人工將兩端接頭標高和平整度不合格部分拉線垂直切割整齊，用３米直尺檢測。在重新開始攤鋪基層前將上次的末端全面清理成垂直立面，并將松散粒料清除后，攤鋪機返回已壓實的端頭開始鋪筑。應盡量避免縱向接縫，特別注意兩攤鋪機間的縱縫處混合料的離析現象，故派專人鏟掉離析料，并人工回填、找平新的混合料。7、對混合料離析的控制離析種類隨機離析隨機離析通常是因為料場對粗集料的堆積不當或冷料進料過程中有問題。在堆料時粗集料容易沿料堆向下滾落到料堆底部，在送向冷料斗之前，必須用前端裝載機將集料拌和均勻。如果沒有重新拌和，粗集料會被裝載機集中地放在一個冷料斗中，這會根據拌和樓的生產方式，明顯地改變混合料中集料的級配。縱向離析僅發生在攤鋪機一側連續的離析，通常是由于卡車在由拌和樓或儲料倉不正確的裝料引起。如果混合料不能卸載在卡車底的中間位置，最粗的顆粒就可能滾到一側并沿邊上堆積。當混合料裝進攤鋪機漏斗時，離析的混合料將會置于道路的同一側，這樣就會在攤鋪機一側縱向出現離析的粗紋理區。運輸離析LSPM運輸離析發生在卡車運送混合料到攤鋪機的過程中。當運輸道路不平整時，極容易發生離析現象。通常卡車在拌和樓裝料過程就是這樣離析發生離析的地點。在卡車裝料過程中，為避免裝料和運輸離析，最好移動卡車位置，將混合料在卡車中裝成前、后、中三小堆，減少集料滾動的距離。減少離析的途徑可采取以下主要措施：集料堆積和運輸分層堆積集料（尤其是粗集料）可以減少隨機離析問題。在料場場地容許的情況下，盡可能減少料堆的高度。如果粗集料在料堆底部發生了離析，應當用前端裝載機將料重新拌和后，才能送到冷料斗中。加強料堆卸料和裝料的管理，是減少隨機離析的關鍵。汽車裝卸料防止因汽車裝載而形成的離析，在裝載過程中，應至少分三次裝載，第一次靠近汽車的前部，第二次靠近汽車的尾部，第三次在汽車的中部，通過這種方法基本上能消除因裝載形成的離析。如果每拌一盤料就進行裝載，通過滑模在汽車的上方移動，可對汽車進行均勻裝載，它比分三次裝載的效果還要好。另外，當汽車內的混合料進入攤鋪機時，應使混合料作為一個整體進入攤鋪機的料斗，這樣可以避免因汽車卸載時引起的離析。攤鋪機鋪筑作業在攤鋪過程中保持攤鋪機料斗至少半滿，只有在必要時才收起料斗，料斗的收起能消除料床上的料溝，能使下一車的料能作為一個整體卸在攤鋪機的料斗里，只有會明顯減少離析程度。在汽車卸載在攤鋪機上時，卸載速度應盡可能的快，當攤鋪機的料很滿時，混合料就從汽車的底部運走，只有就減少了材料的滾動，一定程度上減少了離析。盡可能保證攤鋪機進行連續作業，不要停頓。調整攤鋪機的攤鋪速度使之與拌和站的供料速度一致。8、保證厚度的措施根據對LSPM離析的研究，攤鋪厚度對混合料離析有很大影響，當攤鋪厚度變厚時可以明顯減少離析程度，因此在攤鋪過程中應注意檢查攤鋪的厚度，保證混合料的最小攤鋪厚度。六質量評定標準項目檢查頻度及單點點檢驗評價價方法質量要求或允許許偏差試驗方法高速公路厚度每一層次厚度50mm以以上設計值的8%施工時插入改錐錐測量松鋪鋪厚度、壓壓實度總厚度每2000m2一一點設計值的-5%%T0912壓實度每2000m2檢檢查一組逐逐個試件評評定并計算算平均值實驗室標準密度度的98%試驗段密度的999%T0924、TT09222評定方法見規范范空隙率同壓實度設計要求——平整度（最大間間隙）隨時，單桿（接接縫）或連連續10尺的平均均值評定（正正常段）5mmT0931平整度（標準差差）連續測定2.4mmT0932寬度檢測每個斷面不小于設計寬度度T0911縱斷面高程檢測每個斷面±10mmT0911橫坡度檢測每個斷面±0.5%T0911七、大面積施工注意事項：攤鋪機后應設置專人清除集料離析現象。混合料到場后檢測其溫度是否合格。壓路機碾壓時注意控制碾壓速度和碾壓重疊，如發生粘輪現象應及時處理。混合料施工碾壓成活達到各項質量要求后，開始鋪設LSPM-25底面層，并封閉交通。八安全措施建立安全保證體系，由項目經理部設安全領導小組，各級安全生產機構配齊專職安全員，實行崗位責任制，把安全生產納入競爭機制，納入承包內容，逐級簽訂包保責任書。明確分工，責任到人，獎罰分明，做到齊抓共管。抓管理，抓制度抓隊伍素質，緊盯現場，跟班作業，抓住關鍵，提前預防。把職業健康安全管理體系落實到實處，通過定期召開安全生產工作會議、廣泛組織工地夜校和工前教育、要求專業崗位人員持證上崗等有效措施，使安全管理程序化、規范化、制度化，從而進一步提高全員的安全生產意識，使大家能自覺遵守各項安全生產法令和規章制度。施工現場做到布局合理，施工規范，防范嚴密，工地做到管