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0沥青路面双层一体铺筑技术沥青路面双层一体铺筑技术长安大学长安大学王选仓王选仓 教授教授wxc2005163.com2011.31沥青路面双层一体铺筑技术沥青路面双层一体铺筑技术主主要要内内容容 第第8 8章章 双层摊铺施工技术经济分析双层摊铺施工技术经济分析 第第7 7章章 双层摊铺施工控制及检测指标双层摊铺施工控制及检测指标 第第6 6章章 双层摊铺施工压实质量控制双层摊铺施工压实质量控制 第第5 5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比 第第3 3章章 国内外双层摊铺工程应用状况国内外双层摊铺工程应用状况 第第1 1章章 沥青路面摊铺技术现状及存在问题沥青路面摊铺技术现状及存在问题 第第2 2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备1.11.1第第1 1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题现行主要行主要单层摊铺设备调查1.21.21.31.3存在问题分析存在问题分析 传统沥青路面摊铺工艺传统沥青路面摊铺工艺双双层摊铺技技术优势1.41.421.11.1第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题传统沥青路面摊铺工艺传统沥青路面摊铺工艺我国现行施工规范我国现行施工规范JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范规定: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粘层油层油处治。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性能比较好的SBS改性沥青,改性沥青,撒布量在撒布量在1.01.2kg/m2。二级路则可以选择二级路则可以选择SBS改性乳化沥青,撒布量在改性乳化沥青,撒布量在0.40.6kg/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。重影响层间粘结质量,面层之间很难保证连续接触。 3第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题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图1.1 沥青面层施工工艺流程图沥青面层施工工艺流程图传统沥青面层施工工艺流程传统沥青面层施工工艺流程41.21.2存在问题分析存在问题分析 第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题 层间污染层间污染 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。不均匀等严重影响层间粘结质量,影响面层之间粘结质量。 层间油费用层间油费用 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元元/平方平方2。 薄层散热快薄层散热快 采用传统摊铺方式由于摊铺厚度小,温度散失快。采用传统摊铺方式由于摊铺厚度小,温度散失快。51.21.2存在问题分析存在问题分析 第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题机械效率机械效率 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成压实机械使用浪费 ,机械工作强度小,机械总体使用效率,机械工作强度小,机械总体使用效率低。低。 施工期长施工期长 传统分层摊铺作业施工周期长,交通管理工作量大。传统分层摊铺作业施工周期长,交通管理工作量大。6第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题产品名称品名称最大最大摊铺宽度度m行行驶速度速度km/h料斗容量料斗容量t基本基本摊铺宽度度m最大最大摊铺厚度厚度mm摊铺作作业速度速度m/min戴戴纳派克派克F300CS1603.6153350020福格勒福格勒S18001004.5132.5350018玛连尼尼MF5716.85057.12.5350014住友住友HA60C-56.002.55112.3300012国外常用的沥青摊铺机调查如下表所示国外常用的沥青摊铺机调查如下表所示表表1.1 国外常用沥青摊铺机汇总国外常用沥青摊铺机汇总现行主要行主要单层摊铺设备调查1.31.37第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题图图1.2 戴纳派克摊铺机戴纳派克摊铺机 8图1.3 玛连尼MF571摊铺机 图图1.4 住友住友HA60C-5摊铺机摊铺机第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题9第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题国外摊铺设备分析: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摊铺宽度最大16m,最小,最小2.3m,摊铺速度在,摊铺速度在0-5km/h之间,之间,料斗容量料斗容量7.1-15吨之间,最大摊铺厚度为吨之间,最大摊铺厚度为350mm。现行主要行主要单层摊铺设备调查1.31.310第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题产品名称品名称最大最大摊铺宽度度m行行驶速度速度km/h料斗容量料斗容量t基本基本摊铺宽度度m最大最大摊铺厚度厚度mm摊铺作作业速速度度m/min中中联重科重科LTUH757.502113300012徐工徐工RP1356903.6143350018三一重工三一重工SMP90EC903123350016华通通动力力WLT12512.502.55143320010国内常用的沥青摊铺机调查如下表所示国内常用的沥青摊铺机调查如下表所示表表1.2 国内常用沥青摊铺机汇总国内常用沥青摊铺机汇总11图图1.5 中联重科中联重科LTUH75摊铺机摊铺机图图1.6 徐工徐工RP1356摊铺机摊铺机第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题12图图1.7 华通动力华通动力WLT125 摊铺机摊铺机图图1.8 三一重工三一重工SMP90EC摊铺机摊铺机第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题13第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题国内摊铺设备分析:国内摊铺设备分析: 目前国内摊铺设备如徐工目前国内摊铺设备如徐工RP1356、三一重工、中联重、三一重工、中联重科等摊铺设备摊铺宽度最大科等摊铺设备摊铺宽度最大12.5m,最小,最小3m,摊铺速度在,摊铺速度在0-3.6km/h之间,料斗容量之间,料斗容量11-14吨之间,最大摊铺厚度为吨之间,最大摊铺厚度为300mm。与国外对比与国外对比 我国现行摊铺设备最大摊铺宽度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小3.5m,最最大摊铺厚度比国外大摊铺厚度比国外小小50mm。现行主要行主要单层摊铺设备调查1.31.314施工方式一施工方式一 施工方式二施工方式二专用双层摊铺机专用双层摊铺机用两套运输设备把两种用两套运输设备把两种沥青混合料输送到摊铺沥青混合料输送到摊铺机,把不同配合比、不机,把不同配合比、不同厚度的两层沥青混合同厚度的两层沥青混合料一次摊铺完成,然后料一次摊铺完成,然后使用一套压实设备一起使用一套压实设备一起碾压成型碾压成型热接热热接热使用一套压实机械将两使用一套压实机械将两层沥青混合料共同碾压层沥青混合料共同碾压成型。注意必须保证两成型。注意必须保证两层的铺筑作业紧密衔接,层的铺筑作业紧密衔接,实现实现“热接热热接热”的摊铺的摊铺施工施工3.1沥青路面双层摊铺技术优势沥青路面双层摊铺技术优势第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题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技术优势双层摊铺可通过两种施工方式实现双层摊铺可通过两种施工方式实现1516第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题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技术优势1 1、提高层间粘结效果、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,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,整体性,具有良好的工程效果。具有良好的工程效果。2 2、施工周期快、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,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,铺与碾压过程合二为一,特别适合于目前国内高速公路建特别适合于目前国内高速公路建设工期紧张的情况。设工期紧张的情况。 1617第第1章章 沥青路面摊铺技术现状及问题沥青路面摊铺技术现状及问题3 3、解决了传统分层摊铺解决了传统分层摊铺层间易污染问题层间易污染问题 根据我国现行施工规范根据我国现行施工规范JTG F40-2004JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范双层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,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,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,面层层间结合面层层间结合很难保证完全连续很难保证完全连续。双层摊铺路面磨耗层(上面层)与粘结层(中面层)是热双层摊铺路面磨耗层(上面层)与粘结层(中面层)是热结合,结合,整体刚度、强度高,磨耗层与粘结层间无污染。整体刚度、强度高,磨耗层与粘结层间无污染。4 4、优化路面结构、优化路面结构 1 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,: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。减少上面层厚度,从而降低工程造价。 2 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: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出现在路面以下4-8cm4-8cm,因此中面层厚度对路面抗车辙能力意义重大,采用双层,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。提高中面层结构的厚度,从而提高路面抗车辙能力。17 2.3双层摊铺设备结构特点双层摊铺设备结构特点 2.2双层摊铺设备调查双层摊铺设备调查 本章内容本章内容 第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备 2.1双层摊铺机的诞生双层摊铺机的诞生 181沥青层双层沥青层双层一体摊铺一体摊铺21993年德国年德国Elk Richter教教授申请专利授申请专利31997年瑞典年瑞典戴纳派克公戴纳派克公司推出第一司推出第一台双层摊铺台双层摊铺机机2.1 双层摊铺机的诞生双层摊铺机的诞生第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备41997年第一条年第一条双层摊铺道路双层摊铺道路在德国铺设,在德国铺设,德国将双层摊德国将双层摊铺技术列为铺技术列为StB07施工标施工标准准 19202.1 双层摊铺机的诞生双层摊铺机的诞生第第2章章 沥青路面双层摊铺设备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沥青面层双层摊铺技术最早是由德国Elk Richter教授教授1993年申请的专利。年申请的专利。 目前目前戴纳派克、维特根戴纳派克、维特根等公司都推出推出的相应的沥青面层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。国公路工程中得到成功应用。20目前国外主要的双层摊铺设备目前国外主要的双层摊铺设备戴纳派克戴纳派克F300CS戴纳派克戴纳派克Am300维特根维特根SP1600 2.2双层摊铺设备调查双层摊铺设备调查 第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备目前国外主要双层摊铺设备共有目前国外主要双层摊铺设备共有3种种21设备型号型号单位位戴戴纳派克派克F300CS戴戴纳派克派克Am300维特根特根SP1600料斗容料斗容积吨吨15/4525/4525/45摊铺宽度度米米1611.7516最大最大摊铺速度速度米米/分分202020行行驶速度速度千米千米/时3.63.63.6运运输重量重量吨吨301616运运输宽度度毫米毫米300033003000应根据沥青路面应根据沥青路面设计要求设计要求(设计宽度、摊铺密实厚度及平设计宽度、摊铺密实厚度及平整度等整度等)以及以及工程量工程量和和工期工期等具体选择摊铺机型号等具体选择摊铺机型号 表表2.1 双层摊铺设备机械性能比较双层摊铺设备机械性能比较第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备 2.2双层摊铺设备调查双层摊铺设备调查 2223摊铺方式摊铺方式“热接热热接热”双层沥青摊双层沥青摊铺铺“热接暖热接暖”差异差异整体式摊铺机整体式摊铺机组合式摊铺组合式摊铺机机2 2拨摊铺机前后作业拨摊铺机前后作业摊铺机摊铺机特殊特殊普通普通普通普通转运车转运车必须必须必须(必须(1-21-2)非必须非必须物料运输便道物料运输便道非必要非必要必要必要纵向接缝纵向接缝非必要非必要视界层而定视界层而定摊铺磨耗层前对下沥青层预摊铺磨耗层前对下沥青层预压实压实由摊铺机完成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由摊铺机和压路机完成预压实压路机压路机1 1组组2 2组组利用下沥青层热能利用下沥青层热能全部利用全部利用几乎全部利用几乎全部利用部分利用部分利用层间联接层间联接粘合,紧密联接粘合,紧密联接粘合,紧密联接粘合,紧密联接表表2.2 2.2 双层沥青摊铺技术流程差异双层沥青摊铺技术流程差异 第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备 2.3双层摊铺设备结构特点双层摊铺设备结构特点 23目前双层摊铺机按结构分为目前双层摊铺机按结构分为组合式和整体式组合式和整体式。整体式双层摊铺机的特点:整机只有整体式双层摊铺机的特点:整机只有1套动力源、套动力源、1组牵组牵引大臂,行走方式为整体独立行走。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代表产品有荷兰戴纳派克双层摊铺机。双层摊铺机。第第2章章 沥青路面双层摊铺沥青路面双层摊铺2.3双层摊铺设备结构特点双层摊铺设备结构特点24第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备2.3双层摊铺设备结构特点双层摊铺设备结构特点 F300 CS F300 CS高性能摊铺机高性能摊铺机 熨平板熨平板2 2:磨耗层普通熨平板:磨耗层普通熨平板 AM 300 AM 300 模块含模块含2525吨磨耗层料斗吨磨耗层料斗 4545吨大容量粘接层料斗吨大容量粘接层料斗 熨平板熨平板1 1:高压实熨平板:高压实熨平板图图2.1 荷兰戴纳派克双层摊铺机荷兰戴纳派克双层摊铺机2526图图2.2 2.2 双层摊铺机工作示意图双层摊铺机工作示意图第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备转运车向料斗供料转运车向料斗供料2627图图2.3 2.3 双层摊铺机工作示意图双层摊铺机工作示意图第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备双层摊铺机熨平板工作双层摊铺机熨平板工作27接料斗接料斗 刮板输料器刮板输料器 熨平振捣熨平振捣装置装置自动找平装置自动找平装置螺旋分料器螺旋分料器主要主要结构部分结构部分双层摊铺机拥有双层摊铺机拥有2套独立的摊铺工作装置套独立的摊铺工作装置第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备2.3双层摊铺设备结构特点双层摊铺设备结构特点2829图图2.4 2.4 刚装载了磨耗层物料的刚装载了磨耗层物料的转运车输料皮带转运车输料皮带图图2.5 戴纳派克转运车戴纳派克转运车mF300 C操作台操作台配升降机配升降机第第2章章 沥青路面双层摊铺设备沥青路面双层摊铺设备29国内双国内双层摊铺工程情况工程情况3.2国外双国外双层摊铺工程情况工程情况33.1第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查 3.23.3国内外双国内外双层摊铺工程工程对比比3031第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查 国外应用状况调查:国外应用状况调查: 在欧洲在欧洲,双层摊铺技术的应用已有双层摊铺技术的应用已有10多年多年,由于双层由于双层摊铺技术在适用性、经济性等方面的优点摊铺技术在适用性、经济性等方面的优点,得到了许得到了许多欧洲国家的认可。目前多欧洲国家的认可。目前,该项技术已经被引进到德该项技术已经被引进到德国、荷兰和美洲等国家或地区国、荷兰和美洲等国家或地区,并且进行了实际工程并且进行了实际工程应用应用,取得了良好的工程效果。取得了良好的工程效果。3.1 国外应用情况国外应用情况3132工程名称工程名称试验路路标段段单层摊铺时路面路面结构构形式形式双双层摊铺时路面路面结构构形式形式德国茨德国茨维布茹肯布茹肯BAB A 8高速公高速公路路康特康特维格格-沃莎森沃莎森段段3.5cm SMA 0/8 S+ 8.5cm Abi 0/16 S+10.5cm ARB 0/32 CS2.0cm SMA 0/8 S+ 8.0cm Abi 0/16 S+12.0cm ARB 0/32 CS德国德国BAB A5高速公高速公路路卡塞卡塞尔尔-法法兰克福克福段段3.5cm GA 0/11 S3.5cm GA 0/11 S+ 8.5cm + 8.5cm AbiAbi 0/22S 0/22S2cm SMA 0/8 S+ 10cm Abi 0/22 S德国德国BAB A31高速高速公路公路合同段合同段31.52cm2cm SMA 0/8 S +8cm+8cm ABi 0/22 S 德国不莱梅高速公德国不莱梅高速公路路2cm+8cm荷荷兰鹿特丹港高速鹿特丹港高速公路公路2cm OPA 0/2 +5cm 2cm OPA 0/2 +5cm OPA 11/16OPA 11/16表表3.1 国外双层摊铺应用实例汇总国外双层摊铺应用实例汇总3.1 国外应用情况国外应用情况第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查 32德国茨维布茹肯BAB A 8高速公路德国德国BAB A5高速公路高速公路国外国外单层摊铺时路面结构形式 3.5cm SMA 0/8 S + 8.5cm Abi 0/16 S +10.5cm ARB 0/32 CS双层摊铺时路面结构形式 2.0cm SMA 0/8 S + 8.0cm Abi 0/16 S +12.0cm ARB 0/32 CS单层摊铺时路面结构形式 3.5cm GA 0/11 S+ 8.5cm Abi 0/22S双层摊铺时路面结构形式2cm SMA 0/8 S+ 10cm Abi 0/22 S第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查 33德国不莱梅高速德国不莱梅高速公路加宽改造公路加宽改造荷兰鹿特丹港用荷兰鹿特丹港用双层泡沫沥青摊双层泡沫沥青摊铺分路支线铺分路支线2 +8 cm2cmOPA 0/2+5cmOPA11/16第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查德国德国BAB A31高速路高速路31合同合同段段2cm SMA 0/8 S +8cm ABi 0/22 S3.1 国外应用情况国外应用情况3435第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查 国内引进国内引进20062006年年1111月月2222日,瑞典日,瑞典戴纳戴纳派克公司派克公司与河北北方公路工程与河北北方公路工程建设集团及石家庄开发区通汇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,引层沥青摊铺技术引入协议,引入我国第一台戴纳派克入我国第一台戴纳派克F300CSF300CS型双层摊铺机型双层摊铺机 。3.2 国内应用情况国内应用情况 图图3.1 戴纳派克戴纳派克F300CS3536工程名称工程名称试验路路标段段单层摊铺时路面路面结构形式构形式双双层摊铺时路面路面结构形式构形式国国内内张(家口)石(家(家口)石(家庄)高速公路庄)高速公路K15+000K30+7904cm AC-13 SBS改改性性+ 7cm AC-20+ 12cm ATB-303cmAC-13 SBS改性改性+ 7cm AC-20+12cm ATB-30平(泉)平(泉)铁(门关)关)二二级公路公路平泉段平泉段K38+000处开始开始3cm AC-13+ 5cm AC-202cm AC-13+ 6cm AC-20石(家庄)黄(石(家庄)黄(骅)高速公路高速公路藁城西至辛集段藁城西至辛集段4cm SAC16+5cm SAC20+6cm SAC252cm AC13+6cm AC20+7cmAC25表表3.2 国内双层摊铺应用实例汇总国内双层摊铺应用实例汇总3.2 国内情况调查国内情况调查第第3章章 国内外双层摊铺工程应用调查国内外双层摊铺工程应用调查36实例一实例一张(家口)石(家庄)高速公路张(家口)石(家庄)高速公路 2007年张石高速施工中引入双层摊铺机,完成标段为年张石高速施工中引入双层摊铺机,完成标段为K15+000K30+790双向双向15公里公里高速公路的施工任务高速公路的施工任务路面结构形式为:路面结构形式为:上面层:上面层:3cm厚厚AC-13 SBS改性沥青混凝土改性沥青混凝土中面层:中面层:6cm厚厚AC-20粗粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土下面层:下面层:12cm厚厚ATB-30沥青碎石沥青碎石第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查37 实例二实例二平(泉)铁(门关)二级公路平(泉)铁(门关)二级公路 工程于工程于2006年开工,年开工,K38+000处开始采用双层摊铺技术处开始采用双层摊铺技术进行试铺进行试铺路面结构形式为:路面结构形式为:上面层:上面层:2cmAC-13细粒式沥青混凝土细粒式沥青混凝土下面层:下面层:6cmAC-20粗粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查38 实例三实例三石(家庄)黄(骅)高速公路石(家庄)黄(骅)高速公路2009年石黄高速大修,年石黄高速大修,藁城西至辛集段藁城西至辛集段采用双层摊铺技术采用双层摊铺技术路面结构形式为:路面结构形式为:上面层:上面层:2cm AC-13C细粒式沥青混凝土细粒式沥青混凝土中面层:中面层:6cm AC-20C粗粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土下面层:下面层:7cm AC-25C粗粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查39321 双层摊铺均采用双层摊铺均采用上中面层一次上中面层一次性摊铺性摊铺 上面层厚度范围上面层厚度范围为为1.53cm,中,中面层厚度一般为面层厚度一般为58cm 两层组合后一次性两层组合后一次性摊铺厚度摊铺厚度一般不超一般不超过过10cm,在国外在国外双层摊铺技术较为双层摊铺技术较为成熟的国家,双层成熟的国家,双层摊铺摊铺总厚度已经达总厚度已经达到了到了12cm结果果显示示第第3章章 双层摊铺国内外工程应用调查双层摊铺国内外工程应用调查3.3 国内外工程情况对比国内外工程情况对比40本章本章内容内容第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.1双层摊铺路面层间粘结性分析 4.4双层摊铺混合料热量散失研究 4.2双层摊铺混合料热量散失4.3双层摊铺下混合料压实本章本章内容内容41第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比 为进一步了解双层摊铺技术的实际路用性能,我为进一步了解双层摊铺技术的实际路用性能,我们已经进行了混合料温们已经进行了混合料温度观测试验、剪切试验、拉拔及度观测试验、剪切试验、拉拔及马歇尔马歇尔等试验,通过试验达到以下目的:等试验,通过试验达到以下目的:(1)传统以及双层摊铺情况下层间)传统以及双层摊铺情况下层间粘结性能对比分析粘结性能对比分析(2)掌握双层摊铺情况下)掌握双层摊铺情况下混合料热量散失情况混合料热量散失情况(3)掌握不同温度情况下混合料)掌握不同温度情况下混合料压实度压实度42第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.1双层摊铺路面层间粘结性分析双层摊铺路面层间粘结性分析 为了评价双层摊铺施工为了评价双层摊铺施工“热接热热接热”“热接暖热接暖”“热接冷热接冷” 层层间粘结性能传统方法差异。我们制作了间粘结性能传统方法差异。我们制作了3组马歇尔试件,组马歇尔试件, 其流程如其流程如下:下: 1:放入:放入AC-20混合料,预击实混合料,预击实20次后放入烘箱中保温。次后放入烘箱中保温。 2:待温度分别达到达到:待温度分别达到达到160、 140、 120、 160时在时在试模中放入试模中放入AC-10混合料。混合料。 3:正反击实:正反击实75次,冷却,脱模。制作三组试件,每组六个。次,冷却,脱模。制作三组试件,每组六个。 以上各种情况中六个试件,三个用于剪切试验,三个用于拉拔以上各种情况中六个试件,三个用于剪切试验,三个用于拉拔试验。试验。 43图图4.1 4.1 传统的铺筑方式和双层摊铺比较传统的铺筑方式和双层摊铺比较第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4445 实验试件制备实验试件制备图图4.2 4.2 传统摊铺与双层摊铺对比传统摊铺与双层摊铺对比 图图4.3 4.3 试件制备试件制备 4.1双层摊铺层间粘结性能双层摊铺层间粘结性能第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4546 图图4.4 4.4 层间剪切试验层间剪切试验 第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4647 图图4.5 4.5 传统摊铺形式下抗剪强度试验传统摊铺形式下抗剪强度试验 第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比抗剪强度抗剪强度0.575Mpa0.575Mpa4.1双层摊铺路面层间粘结性分析双层摊铺路面层间粘结性分析 4748 图图4.64.6“热接暖热接暖”抗剪强度试验抗剪强度试验 第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比抗剪强度抗剪强度0.845Mpa0.845Mpa4849 图图4.7 4.7 “热接热热接热”抗剪强度试验抗剪强度试验 第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比抗剪强度抗剪强度0.872Mpa0.872Mpa4.1双层摊铺路面层间粘结性分析双层摊铺路面层间粘结性分析4950 结果分析:结果分析:通过抗剪强度试验对比得出:通过抗剪强度试验对比得出:1.1.传统施工方式下路面层间抗剪强度均值为传统施工方式下路面层间抗剪强度均值为0.528Mpa0.528Mpa2.2.双层摊铺双层摊铺“热接暖热接暖”情况下,及在下面层情况下,及在下面层AC-20AC-20集料集料120120摄氏度时进行上面层摊铺时摄氏度时进行上面层摊铺时, ,抗剪强度均值为抗剪强度均值为0.818Mpa0.818Mpa,与传统施工方式相比提高了与传统施工方式相比提高了57.4%57.4%3.3.双层摊铺双层摊铺“热接热热接热”施工方式下,即在施工方式下,即在AC-20AC-20集料集料160160摄氏度情况下进行双层摊铺时,层间抗剪强度值可达摄氏度情况下进行双层摊铺时,层间抗剪强度值可达到到0.842 0.842 MpaMpa,与传统施工方式相比提高了与传统施工方式相比提高了59.5%59.5%第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.1双层摊铺路面层间粘结性分析双层摊铺路面层间粘结性分析5051 试件类型试件类型编号编号试验结果试验结果抗拉拔力(抗拉拔力(N N)抗拉强度抗拉强度( (MPaMPa) )单层摊铺单层摊铺1 1407840780.510.512 2418841880.530.53双层摊铺双层摊铺1 1725072500.950.952 2753075300.960.96表表4.1 4.1 拉拔试验结果拉拔试验结果 通过拉拔强度试验对比得出,传统施工方式下路面层通过拉拔强度试验对比得出,传统施工方式下路面层间抗剪强度均值为间抗剪强度均值为0.535MPa0.535MPa,双层摊铺情况下抗拉拔强度,双层摊铺情况下抗拉拔强度值为值为0.955MPa0.955MPa,与传统摊铺形式相比,抗拉拔强度提高了与传统摊铺形式相比,抗拉拔强度提高了78.5%78.5%。第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.1双层摊铺路面层间粘结性分析双层摊铺路面层间粘结性分析5152试验目的:试验目的:1.1.定量研究大厚度双层摊铺情况下的热损失比传统的薄定量研究大厚度双层摊铺情况下的热损失比传统的薄层摊铺热损失降低情况层摊铺热损失降低情况2.2.研究热损失的规律研究热损失的规律3.3.提出能达到较好压实效果的时间段,从而能规定施工提出能达到较好压实效果的时间段,从而能规定施工中混合料运输以及待铺时间中混合料运输以及待铺时间4.2 双层摊铺混合料热量散失双层摊铺混合料热量散失第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比5253图图4.8 4.8 温度测量试验温度测量试验第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.2双层摊铺混合料热量散失双层摊铺混合料热量散失5354 第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比图图4.9 4.9 温度测量试验温度测量试验5455 图图4.10 2cm4.10 2cm深度温度散失对比试验深度温度散失对比试验图图4.11 4cm4.11 4cm深度温度散失对比试验深度温度散失对比试验第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.2双层摊铺混合料热量散失双层摊铺混合料热量散失5556 双层摊铺最佳碾压时间双层摊铺最佳碾压时间 通过试验可得,传统摊铺方式最佳碾压时间为混合料出场后通过试验可得,传统摊铺方式最佳碾压时间为混合料出场后202040min40min。 双层摊铺则可以延长至双层摊铺则可以延长至303090min90min。 深度深度施工方式施工方式热散失方程热散失方程相关系数相关系数R2R2残差分析残差分析2 2双层摊铺双层摊铺0.980.980.3040.304传统摊铺传统摊铺0.990.990.2070.2074 4双层摊铺双层摊铺0.980.980.3300.330传统摊铺传统摊铺0.990.990.3210.321表表4.2 4.2 不同施工方式下热散失拟合方程不同施工方式下热散失拟合方程第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比56主要研主要研究混合料究混合料压实度与压实度与压实温度压实温度之间关系之间关系对对150、140、130、120的混的混合料制作正反合料制作正反击打击打75次的次的马歇尔试件,马歇尔试件,并检测其压实并检测其压实度、稳定度、度、稳定度、流值等指标流值等指标通过试验确通过试验确定其正负击打定其正负击打75次后压实度次后压实度低于低于95%时的时的混合料温度,混合料温度,并由试验结果并由试验结果画出温度与压画出温度与压实度关系曲线实度关系曲线第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.3双层摊铺混合料压实双层摊铺混合料压实试验目的:试验目的:试验方法:试验方法:结果对比:结果对比:5758 图图4.12 4.12 压实度与温度关系图压实度与温度关系图 第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.3双层摊铺下混合料压实双层摊铺下混合料压实5859 结果分析:结果分析: 试验表明沥青混合料的温度对密实度及空隙率有很试验表明沥青混合料的温度对密实度及空隙率有很大的影响。大的影响。沥青混合料压实沥青混合料压实100%100%所需的马歇尔击实次数所需的马歇尔击实次数150150仅为仅为120120的的1/31/3。 很显然很显然, ,在实际施工中在实际施工中, ,由于双层摊铺可以使混合料在由于双层摊铺可以使混合料在较长试件保持较高温度较长试件保持较高温度, ,对于碾压施工有利。能够以较小对于碾压施工有利。能够以较小的压实功的压实功, ,较少的碾压遍数获得预期的压实度。较少的碾压遍数获得预期的压实度。 第第4 4章章 沥青路面摊铺层间效果对比沥青路面摊铺层间效果对比4.3双层摊铺下混合料压实双层摊铺下混合料压实59本章内容本章内容 5.1 路面平整度路面平整度传递与消减理与消减理论 5.2 双双层摊铺平整度控制平整度控制第第4章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 60第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 路面平整度是反映工程质量最直观的一项指标,路面平整度是反映工程质量最直观的一项指标,行车的平稳、舒适能反映一条路通车后的整体效果。行车的平稳、舒适能反映一条路通车后的整体效果。影响路面初始平整度的因素非常复杂,包括人员、材影响路面初始平整度的因素非常复杂,包括人员、材料、机械、工艺、环境等多方面。料、机械、工艺、环境等多方面。 路面平整度是各结构层平整度的累积反映,在路路面平整度是各结构层平整度的累积反映,在路面结构层中,下一层的平整度直接影响上一层平整度面结构层中,下一层的平整度直接影响上一层平整度的好坏。沥青路面上层一般只有的好坏。沥青路面上层一般只有46cm厚,几乎不可厚,几乎不可能调整基层表面的平整度,因此能调整基层表面的平整度,因此基层的不平整很容易基层的不平整很容易直接反映到面层上。直接反映到面层上。 5.1 面面层平整度平整度传递与消减与消减 61第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 表表5.1 现行工程质量评定标准对平整度控制的要求现行工程质量评定标准对平整度控制的要求 公路沥青路而施工技术规范公路沥青路而施工技术规范规定,在施工过程中用规定,在施工过程中用3m直尺检测直尺检测,高,高速一级公路速一级公路上面层不大于上面层不大于3mm,中下而层不大于中下而层不大于5mm; 在交工验收阶段,路在交工验收阶段,路表连续式平整度仪检测标准差不大于表连续式平整度仪检测标准差不大于1. 2mm。 62第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 5.1 面面层平整度平整度传递与消减与消减IRI =0.7962R +0.0927(R2=0.9797) 三米尺平均最大间隙三米尺平均最大间隙R和和RSP测试车的国际平整度测试车的国际平整度指数的换算指数的换算 。传递层次次传递模型模型基基层下面下面层下下=0=030093009基基+0.949+0.949(R R2 2=0.9499=0.9499)下面下面层中面中面层中中=0.867=0.867下下-0.3287-0.3287(R R2 2=0.9797=0.9797)中面中面层上面上面层上上0.66880.6688中中-0.0762-0.0762(R R2 2=0.9818=0.9818)下一下一层上一上一层上上层0.3780.378下下层+0.4066+0.4066(R R2 2=0.8985=0.8985)表表5.2 路面施工平整度的层间传递模型路面施工平整度的层间传递模型 63第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 5.1 面面层平整度平整度传递与消减与消减 表表5.3西商高速路面西商高速路面结构构 路面路面结构构上面上面层中面中面层下面下面层基基层底基底基层各各层厚度厚度4cm6cm12cm38cm20cm各各层材料材料SMA-13AC-20ATB-30水泥水泥稳定定碎石碎石水泥水泥稳定定碎石碎石松松铺筑系数筑系数1.101.101.101.251.2564第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 图图5.1 传统摊铺工艺下平整度传递传统摊铺工艺下平整度传递 单层摊铺单层摊铺 传统摊铺是逐层传统摊铺是逐层摊铺,分层压实;平整摊铺,分层压实;平整度逐层调整。度逐层调整。 按照西商高速路面结按照西商高速路面结构进行平整度计算:构进行平整度计算: 基层凹陷基层凹陷5mm时,时,根据表根据表5.2结果厚度及结果厚度及压实系数计算,经过层压实系数计算,经过层层传递反映到面层时仅层传递反映到面层时仅为为1.6mm。 5.1 面面层平整度平整度传递与消减与消减 65第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 图图5.2 双层摊铺工艺下平整度控制双层摊铺工艺下平整度控制 双层双层双层摊铺路基出双层摊铺路基出现现5mm的凹陷时的凹陷时传递到面层时为传递到面层时为1.8mm。 5.1 面面层平整度平整度传递与消减与消减 66第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 对比分析:对比分析: 由计算结果得知:当路基出现由计算结果得知:当路基出现5mm的凹陷时若采的凹陷时若采用传统单层摊铺经过用传统单层摊铺经过5层平整度传递后反射到面层的凹层平整度传递后反射到面层的凹陷为陷为1.6mm,采用双层摊铺时由于只经过采用双层摊铺时由于只经过4层平整度传层平整度传递,反射到面层的凹陷为递,反射到面层的凹陷为1.8mm,凹陷传递增加,凹陷传递增加12.5%因此双层摊铺施工过程中应注意平整度的控制。因此双层摊铺施工过程中应注意平整度的控制。 5.1 面面层平整度平整度传递与消减与消减 67第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制1 加强施工中平整度控制加强施工中平整度控制2 各层平整度施工控制标准提高一级各层平整度施工控制标准提高一级 5.2 双双层摊铺平整度改平整度改进控制控制68平整度控平整度控平整度控平整度控制方法制方法制方法制方法平整装置的合平整装置的合理使用理使用 摊铺设备合理摊铺设备合理调整调整 施工机械协调施工机械协调 123第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 5.2 双双层摊铺平整度控制平整度控制 69首先首先正确选择和安装正确选择和安装参照基准和传感参照基准和传感跟踪元件跟踪元件其次其次正确选用纵向和正确选用纵向和横向坡度传感器,横向坡度传感器,使之形成最佳匹使之形成最佳匹配配平整装置的合理使用平整装置的合理使用第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 5.2 双双层摊铺平整度控制平整度控制70摊铺前摊铺前2h,对熨,对熨平板进行加热,保平板进行加热,保证熨平板温度达到证熨平板温度达到100才可以摊铺才可以摊铺上、下两层混合料摊上、下两层混合料摊铺时,松铺系数分别铺时,松铺系数分别采用采用1.1和和1.15.上下两层分别采用上下两层分别采用无接触式平衡梁和无接触式平衡梁和自动找平装置,控自动找平装置,控制摊铺厚度和平整制摊铺厚度和平整度度.摊铺机每天工作完摊铺机每天工作完毕,必须进行清洗毕,必须进行清洗 第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 5.2 双双层摊铺平整度控制平整度控制摊铺设备合理调整摊铺设备合理调整71重点解决摊铺机重点解决摊铺机中途停顿的问题中途停顿的问题 重点解决碾压设备重点解决碾压设备和碾压方法问题和碾压方法问题 施工机械施工机械协调协调 第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 5.2 双双层摊铺平整度控制平整度控制72第第5章章 双层摊铺施工平整度控制双层摊铺施工平整度控制 5.2 双双层摊铺平整度改平整度改进控制控制表表5.3 双双层摊铺技技术下路面施工平整度控制下路面施工平整度控制标准准项目检查频率质量要求或允许误差 高速一级其他等级平整度控制下面层连续检查3mm4mm基层连续检查5mm6mm路基连续检查7mm9mm 各各层平整度提高一平整度提高一级 根据平整度根据平整度传递理理论,为了提高双了提高双层摊铺技技术下路面,下路面,应从路基开始从路基开始按上一按上一级路面施工路面施工标准准进行平整度控制行平整度控制,控制,控制标注注见表表5.3:736.1 碾压速度及次数控制碾压速度及次数控制 第第6章章 双层摊铺施工压实质量控制双层摊铺施工压实质量控制 本章内容本章内容 6.2 不同施工工艺碾压措施不同施工工艺碾压措施74速度过快速度过快速度过慢速度过慢温度较高温度较高温度较低温度较低纵向会产生推移,横向产生裂纹使摊铺与压实工序中断,出现温度过低的情况,影响压实质量可用较少的碾压遍数,得到较好的压实效果碾压工作变得较为困难,并且容易产碾压工作变得较为困难,并且容易产生很难消除的轮迹生很难消除的轮迹 第第6章章 双层摊铺施工压实质量控制双层摊铺施工压实质量控制 6.1 碾压速度及次数控制碾压速度及次数控制 75合理的碾压速度不宜超过合理的碾压速度不宜超过5km/h对于振动压路机,当碾压须要高密实度的铺层、难于压实的土壤及厚对于振动压路机,当碾压须要高密实度的铺层、难于压实的土壤及厚铺层时,最佳碾压速度为铺层时,最佳碾压速度为34km/h,初压速度为,初压速度为1.52km/h;终压速;终压速度为度为2.53.5km/h 压路机路机类型型初初压复复压终压适宜适宜最大最大适宜适宜最大最大适宜适宜最大最大钢筒式筒式1.5232.53.552.53.55轮胎胎压路路机机3.54.58468振振动压路路机机12(静(静压) 5(静(静压) 45(振(振动) 45(振(振动) 23(静(静压) 5(静(静压)遍数遍数2大于大于46大于大于2第第6章章 双层摊铺施工压实质量控制双层摊铺施工压实质量控制表表6.1压路机碾压速度压路机碾压速度(km/h)及遍数及遍数76压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,分初压、复压、终压分初压、复压、终压摊铺摊铺100150m后开始碾压后开始碾压复压采用复压采用2台自重台自重10t振动双钢轮压路机进振动双钢轮压路机进行碾压,碾压行碾压,碾压46遍遍终压采用终压采用1台自重台自重12t的双钢轮压路机进行碾压,碾的双钢轮压路机进行碾压,碾压压24遍遍 第第6章章 双层摊铺施工压实质量控制双层摊铺施工压实质量控制6.2 不同施工工艺碾压措施不同施工工艺碾压措施(1)热加热摊铺方式的碾压)热加热摊铺方式的碾压77终压采用终压采用1台自重台自重10t的振动双钢轮压路机的振动双钢轮压路机进行静压,碾压进行静压,碾压24遍遍上面层摊铺后,进行碾压上面层摊铺后,进行碾压在中面层摊铺后,开始碾压在中面层摊铺后,开始碾压采用采用2台自重台自重10t振动双钢轮压路机进行复压,振动双钢轮压路机进行复压,碾压碾压46遍遍 复压采用复压采用2台自重台自重10t的振动双钢的振动双钢轮压路机进行碾压,采用高频低振轮压路机进行碾压,采用高频低振幅碾压幅碾压46遍遍终压采用终压采用1台自重台自重4t的压路的压路机进行碾压,碾压机进行碾压,碾压24遍遍第第6章章 双层摊铺施工压实质量控制双层摊铺施工压实质量控制(2)“热接暖热接暖”摊铺方式的碾压摊铺方式的碾压787.4戴纳派克公司推荐技术指标戴纳派克公司推荐技术指标 7.17.27.37.5施工前准备施工前准备 拌合设备协调拌合设备协调摊铺接缝处理摊铺接缝处理 施工检测内容施工检测内容 第第7章章 双层摊铺施工控制及检测指标双层摊铺施工控制及检测指标 79807.1 戴纳派克公司推荐技术指标戴纳派克公司推荐技术指标混混合合物物料料马歇尔锤击实验样马歇尔锤击实验样本空隙含量本空隙含量沥青粘接层沥青粘接层6.5-8.0 Vol.-%6.5-8.0 Vol.-%沥青路基沥青路基7.0-10.0 Vol.-%7.0-10.0 Vol.-%马歇尔锤击实验样马歇尔锤击实验样本空隙填充率本空隙填充率沥青粘接层沥青粘接层 62%62%沥青路基沥青路基 62%62%摊摊铺铺层层摊铺层厚度摊铺层厚度混合混合物料物料类型类型0/160/166.0-8.0cm6.0-8.0cm0/220/226.0-10.0cm6.0-10.0cm0/320/328.0-10.0cm8.0-10.0cm压实度压实度8cm8cm99%99%8cm8cm100%100%空隙含量空隙含量沥青粘接层沥青粘接层3.0-7.0 Vol.-%3.0-7.0 Vol.-%沥青路基沥青路基4.0-10.0Vol.-%4.0-10.0Vol.-% 表表7.1 7.1 下摊铺层要求下摊铺层要求第第7章章 双层摊铺施工控制及检测指标双层摊铺施工控制及检测指标 8081 表表7.27.2 上摊铺层要求上摊铺层要求 混混合合料料马歇尔锤击实验样马歇尔锤击实验样本空隙含量本空隙含量SMASMA3.5-5.0Vol.-%3.5-5.0Vol.-%沥青混凝土沥青混凝土3.0-5.0 Vol.-%3.0-5.0 Vol.-%马歇尔锤击实验样马歇尔锤击实验样本空隙填充率本空隙填充率SMASMA 80%80%沥青混凝土沥青混凝土 78%78%摊摊铺铺层层摊铺层厚度摊铺层厚度混合混合物料物料类型类型0/50/51.5-2.0cm1.5-2.0cm0/80/82.0-2.5cm2.0-2.5cm0/110/112.0-2.5cm2.0-2.5cm压实度压实度99%99%空隙含量空隙含量SMASMA2.0-6.0 Vol.-%2.0-6.0 Vol.-%沥青混凝土沥青混凝土2.5-6.0 Vol.-%2.5-6.0 Vol.-%第第7章章 双层摊铺施工控制及检测指标双层摊铺施工控制及检测指标 81 表表7.3 7.3 不同混合料类型磨耗层厚度临界值不同混合料类型磨耗层厚度临界值混合料混合料类型型最小最小值(mm)最大最大值(mm)0/515250/815300/111535 综上所述,戴纳派克公司给出了适合于戴纳派克双层摊综上所述,戴纳派克公司给出了适合于戴纳派克双层摊铺机施工的沥青路面技术指标,推荐了磨耗层(上面层)铺机施工的沥青路面技术指标,推荐了磨耗层(上面层)以及粘接层(中面层)厚度,其中磨耗层以及粘接层(中面层)厚度,其中磨耗层AC-10厚度为厚度为2.02.5cm,粘接层,粘接层AC-20厚度为厚度为6.08.0cm 。第第7章章 双层摊铺施工控制及检测指标双层摊铺施工控制及检测指标 82 摊铺设备合摊铺设备合理调整理调整 组织好混合料组织好混合料的运输,防止的运输,防止出现混料现象出现混料现象 必须采用两台拌合必须采用两台拌合楼,保证出料量匹楼,保证出料量匹配配 第第7章章 双层摊铺施工控制及检测指标双层摊铺施工控制及检测指标 7.2 施工前准备施工前准备 83第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 7.3 拌合设备协调拌合设备协调 西商高速原路面结构为西商高速原路面结构为4cm+6cm结构,上层为改性沥青结构,上层为改性沥青SMA-13,下面层为改性沥青下面层为改性沥青AC-20,双层摊铺拟采用方案如下:,双层摊铺拟采用方案如下: 路面结构上面层中面层下面层基层底基层方案13cm7cm12cm38cm20cm方案24cm6cm12cm38cm20cm各层材料细粒式沥青玛蹄脂碎石SMA-13(采用改性沥青)中粒式沥青混凝土AC-20(采用改性沥青)粗粒式密级配沥青碎石ATB-30水泥稳定碎石(水泥5%)水泥稳定碎石(水泥4%)表表7.4 双层摊铺施工方案双层摊铺施工方案84第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 7.3 拌合设备协调拌合设备协调考虑考虑6车道主线及车道主线及4车道的连接线,初步计划试验路以车道的连接线,初步计划试验路以1到到2天完工为宜。以标段现场天完工为宜。以标段现场3000型加型加4000型拌合站配合作业型拌合站配合作业为例,为例, 拌合站每小时生产中上面层改性沥青混合量为额定产拌合站每小时生产中上面层改性沥青混合量为额定产量的量的70%。即即3000型:型:240T*0.7=168T,4000型:型:320*0.7=224T85第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 7.3 拌合设备协调拌合设备协调面层结构方案面层结构方案1主线主线6车道施工,计算单位材料用量车道施工,计算单位材料用量 中面层中面层 14.5*0.07*2.45=2.486T 上面层上面层 14.5*0.03*2.45=1.065T连接线连接线4车道施工,计算单位材料用量车道施工,计算单位材料用量 中面层中面层 10.5*0.07*2.45=1.800T 上面层上面层 10.5*0.03*2.45=0.772T计划试验路段以计划试验路段以8-10小时作业小时作业,得出得出 主线主线6车道单日摊铺长度车道单日摊铺长度726-907m 连接线连接线4车道施工单日摊铺长度车道施工单日摊铺长度995-1244m为了保证摊铺连续中面层混合料需提前拌合为了保证摊铺连续中面层混合料需提前拌合2-3小时小时86第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 7.3 拌合设备协调拌合设备协调面层结构方案面层结构方案2主线主线6车道施工,计算单位材料用量车道施工,计算单位材料用量 中面层中面层 14.5*0.06*2.45=2.13T 上面层上面层 14.5*0.04*2.45=1.42T连接线连接线4车道施工,计算单位材料用量车道施工,计算单位材料用量 中面层中面层 10.5*0.06*2.45=1.54T 上面层上面层 10.5*0.04*2.45=1.029T计划试验路段以计划试验路段以8-10小时作业小时作业,得出得出 主线主线6车道单日摊铺长度车道单日摊铺长度841-1052m 连接线连接线4车道施工单日摊铺长度车道施工单日摊铺长度1163-1450m为了保证摊铺连续中面层混合料需提前拌合为了保证摊铺连续中面层混合料需提前拌合1.5-2小时小时87第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 7.3 拌合设备协调拌合设备协调结构方案结构方案1建议长度:建议长度: 主线6车道双层摊铺作业试验路长度800m 连接线4车道双层摊铺作业试验路长度1000m。结构方案结构方案2建议长度:建议长度: 主线6车道双层摊铺作业试验路长度1000m 连接线4车道双层摊铺作业试验路长度1200m。 长度度方案方案面面层结构构建建议长度度4车道道6车道道方案方案1上上3cm1000m800m中中7cm方案方案2上上4cm1200m1000m中中6cm表表7.5 双层摊铺建议长度双层摊铺建议长度88第第7章章 双层摊铺施工控制及检测指标双层摊铺施工控制及检测指标 由于双层摊铺的厚度大,接缝的高度也就较大由于双层摊铺的厚度大,接缝的高度也就较大,因此尽量避因此尽量避免接缝和连接,免接缝和连接,摊铺宽度最好覆盖路面全宽摊铺宽度最好覆盖路面全宽设置纵向接缝,需实现前后摊铺接缝处的错缝搭接设置纵向接缝,需实现前后摊铺接缝处的错缝搭接要尽量要尽量避免摊铺机频繁停止和启动避免摊铺机频繁停止和启动产生横向接缝产生横向接缝在构造物较多的路段在构造物较多的路段,桥面铺装厚度尽量与路面结构层设计桥面铺装厚度尽量与路面结构层设计一致一致,避免桥头处理的麻烦避免桥头处理的麻烦摊铺碾压施工完成后摊铺碾压施工完成后,要求道路路面要求道路路面冷却至少冷却至少36h以后再开放以后再开放交通交通,以避免路面变形以避免路面变形 7.4 摊铺接缝处理摊铺接缝处理89厚度检测厚度检测 施工检测施工检测内容内容厚度检测厚度检测 第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 温度散失温度散失压实度检测压实度检测7.5 施工检测内容施工检测内容层间粘结状况检测层间粘结状况检测90第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 7.5 施工检测内容施工检测内容温度散失检测:温度散失检测: 对进入摊铺前的混合料温度、摊铺后半个小时内温对进入摊铺前的混合料温度、摊铺后半个小时内温度散失情况进行检测,对双层厚面层摊铺情况下温度散失进度散失情况进行检测,对双层厚面层摊铺情况下温度散失进行测量,并与试验室结果相对比。检测内容主要包括:行测量,并与试验室结果相对比。检测内容主要包括: 1、进场混合料温度检测;、进场混合料温度检测; 2、摊铺后混合料温度随时间变化规律检测;、摊铺后混合料温度随时间变化规律检测; 3、最终碾压成型温度检测。、最终碾压成型温度检测。91第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 7.5 施工检测内容施工检测内容压实度检测:压实度检测: 对不同碾压遍数下所能达到的压实度进行检测,并对不同碾压遍数下所能达到的压实度进行检测,并与试验室相关试验数据相对比:与试验室相关试验数据相对比: 1、采用无核密度仪对不同压实遍数后的路面压实度、采用无核密度仪对不同压实遍数后的路面压实度进行检测;进行检测; 2、对不同碾压次数后混合料所能达到的压实度进行、对不同碾压次数后混合料所能达到的压实度进行检测;检测; 3、对压实成型的路面进行取芯检测,并与室内试验、对压实成型的路面进行取芯检测,并与室内试验数据进行对比。数据进行对比。 92第第7章章 层摊铺施工控制及检测指标层摊铺施工控制及检测指标 7.5 施工检测内容施工检测内容层间粘结状况检测:层间粘结状况检测: 对铺筑完成的试验路进行取芯,并送试验室进行剪切对铺筑完成的试验路进行取芯,并送试验室进行剪切、拉拔试验,评价其层间抗剪切能力。、拉拔试验,评价其层间抗剪切能力。 1、现场层间粘结状况观测;、现场层间粘结状况观测; 2、现场取料制备马歇尔试验进行剪切拉拔试验;、现场取料制备马歇尔试验进行剪切拉拔试验; 3、现场取芯进行剪切拉拔试验。、现场取芯进行剪切拉拔试验。931施工企业拌合施工企业拌合站成本核算时站成本核算时按租赁价格核按租赁价格核算成本算成本 24、 6车道摊铺车道摊铺均采用梯形作均采用梯形作业方式,纵向业方式,纵向热接缝。热接缝。3使用转运车使用转运车避免离析避免离析第第8章章 双层摊铺施工技术经济分析双层摊铺施工技术经济分析 8.1双层摊铺试验路段综合费用计算双层摊铺试验路段综合费用计算 正常施工设备费用构成正常施工设备费用构成9495第第8章章 双层摊铺施工技术经济分析双层摊铺施工技术经济分析 1.1.传统摊铺形式传统摊铺形式 清扫费用:清扫费用:0.2元元/m2层间油:层间油:1.05元元/m21.1.双层摊铺形式双层摊铺形式拌合楼:拌合楼:拌合设备需两套,但租用时间减少一倍拌合设备需两套,但租用时间减少一倍 减少上面层厚度:减少上面层厚度:2-3cm节约成本约节约成本约100元元/平米平米摊铺机:摊铺机:双层摊铺机较传统摊铺机租用费用高出约双层摊铺机较传统摊铺机租用费用高出约7000元元/天天压实费用节省;压实费用节省;约约2500元元/天天人工费节省约:人工费节省约:0.5元元/立方米立方米施工周期:施工周期:节约一半节约一半质量提高:质量提高:层间粘结性能提高层间粘结性能提高80%9596双层摊铺与传统摊铺设备固定费用支出对比双层摊铺与传统摊铺设备固定费用支出对比 第第8章章 双层摊铺施工技术经济分析双层摊铺施工技术经济分析 表表8.1 普通普通摊铺机械机械费用用机械名称机械名称台班台班单价价/天天费用用备注注普通普通摊铺机机3.57300010710根据以往根据以往实际经验按按70m/H计算算铺完完1KM需要需要3.57个台班,所有个台班,所有费用用均包含燃油均包含燃油费。平均平均摊分分4.38元元/立方立方16T压路机路机3.571235440918T压路机路机3.5714705248合合计20367机械名称机械名称台班台班单价价/天天费用用备注注双双层摊铺机机2.08800016640根据以往根据以往实际经验按按60m/H计算算铺完完1KM需要需要3.57个台班,所有个台班,所有费用用均包含燃油均包含燃油费。平均平均摊分分5.12元元/立方立方18T压路机路机2.081400416020T压路机路机2.0820003052合合计23852表表8.2 双双层摊铺机械机械费用用9697第第8章章 双层摊铺施工技术经济分析双层摊铺施工技术经济分析 普通摊铺人工费用普通摊铺人工费用施工员施工员1名,测量员名,测量员2名,质检名,质检1人,民工人,民工22人。技术人员工人。技术人员工资每个工作日资每个工作日100元计算,民工工资按每天元计算,民工工资按每天50元。元。人工费用均摊为:人工费用均摊为:4641/4655=1.150元元/立方立方粘结层费用粘结层费用增加人工清扫以及粘增加人工清扫以及粘层撒布面层撒布面积:积:24500平方,单价为平方,单价为1.25元元/平方平方均摊为:均摊为:6.58元元/立方立方并机分层铺筑费用并机分层铺筑费用12.110/立方立方9798第第8章章 双层摊铺施工技术经济分析双层摊铺施工技术经济分析 双层摊铺人工费用:双层摊铺人工费用: 施工员施工员1人,测量员人,测量员2员,质检员,质检1人,配合民工人,配合民工18人。技人。技术人员工资每个工作日术人员工资每个工作日100元,民工工资每天元,民工工资每天50天。天。 人工费用均摊为:人工费用均摊为:2704/4655=0.581 均摊为:均摊为:3.29/立方米立方米 大厚度一次性铺筑合计为:大厚度一次性铺筑合计为:8.41 /立方米立方米9899第第8章章 双层摊铺施工技术经济分析双层摊铺施工技术经济分析 工程造价比较工程造价比较 双层一次性摊铺与并机分层摊铺在不考虑机械费用情况双层一次性摊铺与并机分层摊铺在不考虑机械费用情况下,下,人工费每立方节省人工费每立方节省3.119元。元。双层一次摊铺每立方为投资双层一次摊铺每立方为投资方和施工方节约大笔的资金。方和施工方节约大笔的资金。 双层摊铺技术施工的路面由于双层摊铺技术施工的路面由于2种物料一起摊铺种物料一起摊铺 ,施工总施工总的时间减少了的时间减少了1/2。 但是同时我们应该看到对于混合料拌和方面与传统施工但是同时我们应该看到对于混合料拌和方面与传统施工方式对比,双层摊铺需要两套拌和设备同时运作才能进行施工,方式对比,双层摊铺需要两套拌和设备同时运作才能进行施工,同时同时租用两套混合料拌和设备势必又增加了施工成本租用两套混合料拌和设备势必又增加了施工成本 。99采用双层摊铺技术施工可以缩短高速公路面层施工工期,这样摊采用双层摊铺技术施工可以缩短高速公路面层施工工期,这样摊铺设备和压实设备的台班租赁总费用将会有很大的降低,综合考铺设备和压实设备的台班租赁总费用将会有很大的降低,综合考虑节省费用较高的上面层沥青混合料,同时节省上面层和中面层虑节省费用较高的上面层沥青混合料,同时节省上面层和中面层之间起联结作用的粘层油,以及缩短铺筑时间等因素。之间起联结作用的粘层油,以及缩短铺筑时间等因素。考虑到双层摊铺需增加一套拌合设备,且双层摊铺机租赁费用较考虑到双层摊铺需增加一套拌合设备,且双层摊铺机租赁费用较高等因素,经计算可知施工面积高等因素,经计算可知施工面积大于大于300000 m2,双向,双向4车道车道14公里,双向公里,双向6车道车道11公里,双向公里,双向8车道车道9公里时,公里时,双双层摊铺费用与普通摊铺费用持平。层摊铺费用与普通摊铺费用持平。以上尚未考虑采用双层摊铺提高层间粘结效果以上尚未考虑采用双层摊铺提高层间粘结效果70%,且缩短施工,且缩短施工周期一半等因素。周期一半等因素。 第第8章章 双层摊铺施工技术经济分析双层摊铺施工技术经济分析 100欢迎交流!101
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