玄武巖纖維瀝青混凝土低溫環境施工關鍵技術培訓課件.ppt
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2024-04-08
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1、市政道路玄武巖纖維瀝青混凝土低溫環境施工工法 關鍵技術鑒定資料,目錄,提出問題的背景.工法特點 適用范圍 工藝原理及關鍵技術 施工工藝流程及操作要點 材料、機具及勞動力組織 質量控制 安全措施 環保措施 效益分析 應用實例,Part 1 提出問題的背景,1、提出問題的背景,隨著我國經濟發展,城市規模不斷擴大,道路規劃不完善、設施投入滯后、市區路網結構不合理等問題引起的交通擁堵,給社會經濟發展造成很大損失,給居民工作生活造成極大不便,為解決日益加劇的人、車、路矛盾,城市交通設施和道路改造投入不斷加大,根據工程的緊迫性,公路施工不同程度地與不符合規范要求的惡劣氣候環境相抵觸,因此,如何在低溫多風的2、秋冬季節氣候下保證工程質量順利施工,保障建好的公路瀝青路面能夠適應現代交通高速、重載、大流量的特點,在通車后不出現早期破損嚴重、使用壽命不足、表面性能低下、車轍和開裂嚴重等質量問題,是擺在廣大市政建設者面前一個難題,也是目前公路建設發展和交通狀況所需要的。由XX集團XX公司承建的XX路互通立交工程,作為太原市騰飛的重點民生工程,主線高架橋全長3.69公里,瀝青路面面積15萬m2,道路面層采用SMA-16改性瀝青馬蹄脂碎石混合料。市政府要求在2013年11月中旬XX主線全線通車,進入11月后,太原市氣候寒冷干燥、多大風天氣,為了完成市政府的囑托和全市人民的翹首企盼,施工單位在工期緊、施工組織難、3、質量標準高、氣候環境條件差的困難條件下,使用本施工技術進行XX主線SMA-16改性瀝青混凝土路面磨耗層施工,經過精心部署,科學施工,保質保量完成了工期目標,經試驗檢測和一段時間的使用驗證,其路面有優良的使用品質和服務性能,從而證明了該技術的安全性和可行性,解決了低溫道路工程施工中的又一難題,達到了良好的預期效果。,5,Part 2 工法特點,2、工法特點,運用該施工技術進行SMA瀝青混凝土路面磨耗層施工,施工方便,可大幅提高瀝青混凝土的使用性能,延長道路使用壽命,保證在低溫多風惡劣氣候條件下的施工質量要求,滿足城市交通樞紐的路面要求。,7,Part 3 適用范圍,適用于低溫多風環境下進行SMA4、瀝青混凝土路面磨耗層施工,室外環境溫度在-5以上。,3、適用范圍,9,Part 4 工藝原理及關鍵技術,10,通過工程與試驗研究相結合的方法,在SMA瀝青混凝土中添加纖維、優化配合比改善瀝青混凝土特性,采用對原材料預加熱、加強拌合、運輸保溫、對路面磨耗層下臥層表面熱風預熱提高環境溫度,改進碾壓方法等措施,充分保證SMA纖維瀝青混凝土路面磨耗層在低溫多風環境下優良的施工質量。,4、工藝原理及關鍵技術,11,Part 5 施工工藝流程及操作要點,5.1 施工工藝流程,5、施工工藝流程及操作要點,施工準備,工藝研究試驗,配合比確定,基層處理,粘層施工,目標配合比確定,施工配合比確定,纖維瀝青混凝土拌5、合,改善環境溫度,保證施工溫度和破乳速度,溫度控制,進行拌合料預熱,在施工全過程有效控制施工溫度,一圍二熱三計劃,根據氣候計劃施工,粘度小,低溫性能好,攤鋪,碾壓,加強圍護蓄熱,大面積施工,熱風機熱風加熱,建立全面質量管理體系,動態跟蹤控制,制定切實可行的技術措施,加強后勤保障和材料控制,保障關鍵設備投入,優化原有施工方案,確定關鍵施工控制點,運輸,試驗段分析總結,選拌和方式、纖維類型和用量、瀝青用量、成型溫度、礦料級配五個因素按照試驗規程分別進行多指標正交車轍試驗和低溫小梁三分點加載試驗確定最佳纖維摻合量。,5.2.1 施工準備,5.2 施工要點,(1)建立全面質量管理體系,根據工程實際情況6、編寫質量目標和保證措施,從施工準備、配合比設計、試驗段施工、大面積施工全過程進行動態跟蹤控制,用質量控制系統方法在施工中不斷評價、驗證、糾偏,不斷修正和優化施工方案,使其能很好滿足在低溫多風的環境下進行SMA路面磨耗層施工,確保優良的施工質量。(2)根據總體施工計劃,制定切實可行的技術措施,以網絡技術組織控制各工序作業關系和時間。切實提高對低溫下施工質量的重視程度,全面落實各級質量管理責任制。(3)加強后勤保障及材料供應,施工前,應考察了解運輸線路,確定合理運輸方案,并報送建設單位協調交警等部門,取得其支持,避免停工待料。在施工現場和拌合站設置聯絡組,做到專人指揮,統一調度,做到定量、定時、定7、車組織供應,及時供料。(4)保證施工工期的關鍵設備投入,加大設備的投入,采用分區、分段布置攤鋪機,減少干擾,發揮機械效率。提高人員和設備的工作效率,做到緊湊有序,用之即進,工完即出。,5.2.2 工藝研究,5.2 施工要點,添加纖維,可提高瀝青混凝土的物理特性 選用和集料屬于同一種材料的玄武巖纖維,它具有天性的與瀝青混凝土的親和力和耐堿性,耐低溫性能強,耐久抗老化,更有效地參與礦料和瀝青混合料之間的結合。,5.2.2 目標配合比設計,5.2 施工要點,選拌和方式、纖維類型和用量、瀝青用量、成型溫度、礦料級配五個因素按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程分別進行多指標正交車轍試驗和低溫小梁三分點加8、載試驗。,按照拌合站提供的生產拌合時間結合實驗室提供的資料,選擇纖維瀝青混合料的拌和方式與成型溫度,選用不同纖維及拌合用量,初選油石比,間隔差異試驗,以4.75mm通過率為關鍵性篩孔,設置三種級配,根據五大因素進行多指標正交試驗,初選纖維瀝青混凝土油石比進行瀝青各指標試驗,綜合纖維、油石比、礦料級配對瀝青混合料高低溫性能的影響、易拌和性,宜采用油石比為5.7%,摻量為0.4%、13m/4.5mm、膨化處理的GBF101玄武巖纖維,對應參數為毛體積密度為2.486,VV=3.7,VMA(%)=17.2,VFA(%)=78.4%。,16,5.2.3 施工配合比設計,對目標配合比驗證,根據目標配合比9、設計的各種礦料摻配比例確定各冷料倉的供料比例、進料速度。取4個熱料倉混合料進行篩分,制作試件進行試驗,最終確定生產配合比的最佳瀝青用量5.7%。供拌和機控制室使用。經過試驗,與目標配合比混合料參數有很好的一致性,可用于指導試驗段的施工。,5.2 施工要點,車轍試驗,小梁三分點加載試驗,5.2.4 基層處理,5.2 施工要點,(1)驗收下面層(本工程所用為厚6cm 的AC-20 SBS粗粒式瀝青混合料)平整度應符合設計要求,超過時應采用措施進行銑刨磨的加工,對超出較多的地段或面積較大時,可采用原結構AC-20所用瀝青混合料找補,碾壓成型。(2)封鎖交通,使下面層免受污染,平整度達到要求后,施工前10、提前2-3天清掃、吹風,使下面層保證干凈、清潔、無污染,當有沾粘的土塊時用水刷凈,待表面干燥后澆灑。(3)攤鋪前對下面層進行覆蓋保溫、防潮,做到其表面干燥、無結凍。,5.2.5 粘層施工,5.2 施工要點,粘層采用粘度較小的SBS改性乳化瀝青,使用前按T0656進行5低溫貯存穩定性試驗,要求沒有粗顆粒、不結塊,根據現場情況適量提高乳化瀝青溫度(宜為70),施工前對下臥層和環境溫度采用熱風加熱,保證其正常的施工溫度和破乳速度,當環境氣溫低于10、路面潮濕或有大風時,不安排澆灑粘層瀝青。粘層油采用瀝青智能灑布車,在攤鋪面 層當天灑布,按0.3-0.5L/m2的用油量均勻 地灑布改性乳化瀝青,路緣石11、側用人工補灑。對澆灑過量處進行刮除,在瀝青碎石表面局 部離析處再人工補刷一層。澆灑粘層瀝青后,嚴禁除瀝青混合料運輸車外的其他車輛、行 人通過,待粘層完全破乳后,方可施工SMA 改性瀝青混合料。,5.2.5 試拌試鋪驗證(1)拌合,5.2 施工要點,1)通過試拌確定拌和機的上料速度、拌和產量、拌和溫度等操作工藝,為確保混合料的拌和質量,必須對攪拌設備的參數進行適當的調整,嚴格控制攪拌時間,同時加強試驗檢測工作。2)拌合中將纖維充分攪拌、分散,要注意瀝青及纖維從熱倉觀察口溢出損失及因纖維未攪拌均勻而與瀝青結團,影響瀝青混合料的均勻性。3)將各環節溫度提高510,即礦料溫度 以2255為宜,瀝青加熱12、溫度175,且 加熱不宜超過6h,當天加熱宜當天用完,以 免老化,改性瀝青混合料出廠溫度為190,儲料時間不得超過72h?;旌狭蠌U棄溫度為 195。,5.2.5 試拌試鋪驗證(2)運輸,5.2 施工要點,混合料的運輸主要注意兩個問題:纖維瀝青混凝土料溫和料的均勻性。選用噸位不小于18T的瀝青混合料保溫運輸車運輸混合料,并用三層棉被或蓬布嚴密包裹,起到保溫、防雨、避免污染環境的作用。采用數字顯示插入式溫度計檢測瀝青混合料的出廠溫度和運到現場的溫度,瀝青到場溫度不得低于180。,5.2.5 試拌試鋪驗證(3)施工環境溫度控制,5.2 施工要點,對于施工環境溫度控制使用“一圍二熱三計劃”的方法,具體13、措施和步驟如下:1)“一圍”-圍護 彩鋼板圍護圍護外側用彩條布把架子一周全部圍住,在一定程度上能夠對瀝青混凝土起到防風及保溫作用。2)“二熱”-加熱 在灑布粘層油和攤鋪之前使用手持高溫熱風器對下面層進行熱風加熱,以10m為一段,做到加熱一段攤鋪一段。保證磨耗層下臥層表面溫度25以上,周圍環境溫度10度以上。3)“三計劃”-計劃施工 作好預測、預報工作,提前作好施工安排和采取防范措施。,5.2.5 試拌試鋪驗證(3)攤鋪,5.2 施工要點,1)卸料過程中運料汽車應掛空檔,靠攤鋪機推動前進,與攤鋪機配合好。2)混合料的攤鋪應采用兩臺同型號性能基本一致的攤鋪機進行組合梯形攤鋪,攤鋪機應在攤鋪前要進行14、預熱,使熨平機溫度不低于150。3)攤鋪過程中,用移動式自動找平基準裝置控制攤鋪厚度。4)攤鋪機螺旋布料器連續運轉,調整布料器的速度使出料連續而緩慢,且使兩側混合料均衡,其高度位于螺旋布料器2/3處。4)攤鋪時的溫度不得低于170。,5.2.5 試拌試鋪驗證(4)碾壓,5.2 施工要點,從纖維瀝青混合料的特性出發,選擇立體的壓路機選型組合方式及碾壓步驟。恰當選擇壓路機的大小、最佳頻率與振幅是關鍵性前提條件,同時在保證瀝青混凝土碾壓質量的前提下,選擇最少的壓路遍數,提高工作效率。初壓時,采用振動壓路機(關閉振動裝置)壓兩遍,速度控制在1520kmh,溫度控制在160左右,終壓時,用膠輪壓路機壓兩15、遍,消除輪跡,形成平整的壓實面。終壓溫度應控制在100120,速度控制在2535kmh,碾壓終了溫度不低于95(規范規定為不低于90)。,5.2.5 試拌試鋪驗證(4)碾壓,5.2 施工要點,1)按照路面攤鋪寬度大小,采用兩組或多組同類碾壓設備并列成梯隊進行 2)由專人負責指揮協調各臺壓路機的碾壓路線和碾壓遍數,使攤鋪面在較短的時期內達到規定壓實度3)要對初壓、復壓、終壓段落設置明顯標志,便于駕駛員辨認。對松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數、碾壓速度及碾壓溫度應設專崗檢查。,5.2.5 試拌試鋪驗證(4)碾壓,5.2 施工要點,對壓路機無法壓實的死角、邊緣、接頭等,應采用小型振動壓路機或手扶振動夯趁16、熱壓實。對檢查井邊緣區域還應采用振動夯板、熱烙鐵補充壓實。,5.2 施工要點,怎樣在低溫環境下確保SMA纖維瀝青混凝土路面磨耗層施工質量,試驗段驗評合格后,按照其確定的施工工藝和試驗參數開始大規模路面纖維瀝青混凝土施工。,5.2 施工要點,加強PDCA質量體系循環 試驗控制 過程控制 施工完成后的路面,28,Part 6 材料、機具及勞動力組織,6.材料、機具及勞動力組織,6.1原材料質量應符合JTGF40-2004公路瀝青路面施工技術規程的相關指標。材料堆放場地按照要求進場硬化,其中儲料場地用水泥混凝土硬化,防止泥土對材料污染;各種材料需按規格分隔堆放,堆放整齊,界限清楚;細集料采取鋼筋雨棚17、防雨,粗集料篷布覆蓋,填料封存。6.2必須配備齊全的施工機械和配件,做好開工前的保養、調試和試機。SMA纖維改性瀝青混合料采用機械化連續攤鋪作業。為更好的控制SMA改性瀝青混合料在施工各階段的質量,應配備相應檢驗測量設備進行質量監控。6.3勞動力必須保證施工各個階段的使用,保證施工的正常運行。,30,Part 7 質量控制,7質量控制,本工法施工質量標準執行設計要求和國家規范城鎮道路工程施工與質量驗收規范CJJ1-2008、公路瀝青施工工法規范JTGF40-2004的規定。,32,Part 8 安全措施,8.安全措施,本工法遵照安全生產法及中華人民共和國行業標準現行的公路工程施工安全技術規程(18、JTJ076-95)和其他國家頒布的有關安全技術規范和安全操作規程辦法的要求執行。,34,Part 9 環保措施,9.環保措施,優先選用噪聲排放達標的機械并做好設備保養工作,保證設備正常操作的同時,使機械噪音維持在最低聲級水平;瀝青混合料拌和設備采用有良好的二級除塵裝置并能有效地進行除塵,空氣質量標準符合當地環保部門的要求;廢棄的粉塵和瀝青混合料存放在指定地點,粉塵采用濕排法或經常灑水及覆蓋等措施,至指定地點后按規定集中處理,做到工完料凈場清,防止粉塵擴散;加強對周圍綠化種植物的保護,杜絕環境污染;運輸瀝青混合料的車輛有良好的封閉性能和覆蓋物,防止氣體污染空氣。,36,Part10 效益分析,19、10、效益分析,由于在低溫多風的秋冬季節氣候下,傳統SMA改性瀝青混凝土路面施工技術無法保證在正常施工下的各項質量要求,本工法與傳統施工方法的優勢在于(1)使用本工法進行SMA改性瀝青混凝土施工,既保證了在低溫下良好的施工質量,又可長久保持良好的使用性能,大大提高了路面的服務性能和乘客的舒適性。(2)使用本工法鋪筑的瀝青混凝土路面,使用年限可提高3050,且能防止早期破壞,因此可以減少維修養護,延長路面使用壽命的費用,僅養護費用一項每公里節省約為12萬元,大大減輕了養護工人的勞動強度,節省小修保養費用.綜上所述,使用SMA改性纖維瀝青雖然增加了工程項目的初期投資,但其長遠的經濟效益還是比較明顯20、的。而且使用SMA改性纖維瀝青可以大大提高高速公路運營的安全性,社會效益不可估量。,38,Part11 應用實例,11、應用實例,實例1:2013年由XX集團太原鐵路建設有限公司承建的太原市XX路互通立交工程,作為太原市騰飛的重點民生工程,在工期緊、施工組織難、質量標準高、氣候環境條件差的困難條件下,使用本施工工法進行XX主線SMA-16改性瀝青混凝土橋面施工,經過精心部署,科學施工,保質保量完成了工期目標,經試驗檢測和一段時間的使用,其路面有優良的使用品質,產生了良好的社會效益,獲得到了甲方、設計及監理單位的一致好評。實例2:2013年由XX集團太原鐵路建設有限公司承建的南中環太榆路互通立交工程,是太原市乃至全省第一條高架快速路,其中太榆路段是在原有道路上進行改擴建,其所處位置屬于城市段道路,道路原本已經形成相對規模的交通流量,這就使得施工方施工受到很大程度限制。大型機械轉不過身、施工原材料無處堆放、盡可能減少對既有交通造成壓力,施工場地及其狹小,在工期緊、施工組織難、質量標準高、氣候環境條件差的條件下,采用本施工工法進行SMA-16改性瀝青混凝土施工,按期完成了工期目標,路面質量優良,受到了建設單位等各方的高度評價。,40,完,