明水（甘新界）至哈密段公路建设项目
第三合同段
特殊季节沥青路面施工防范措施
（雨季、冬季）
明水至哈密高速公路工程第三合同段项目经理部
特殊季节沥青路面施工防范措施
（雨季）
一、工程概况：
本工程为明水至哈密段高速公路，施工总长度40.2公里，路面为7cm、5cm、4cm厚沥青混凝土。由于碎石厂所在位置的原因，本工程的沥青混凝土拌合站设在标段k138公里位置，对于标段路线来讲不尽合理，增加了混合料的运输和保温难度。
二、雨水对混合料的影响
1、雨水时混合料生产的影响
在雨季，集料的开采、加工、运输、堆放等环节均会受到雨水不同程度的侵人，加上某些环节防雨水措施不当，提高了集料的含水率，矿料在进人烘干筒加热的同时需要蒸发掉大量的额外水分，增加了废气体积，影响着矿料的加热温度，而加热温度在烘干筒里主要取决于加热时间的长短，时间的长短决定着燃油投人成本和生产效率。而且很明显，在同一规格拌和系统下，集料的含水率是影响现场生产率的最大因素。
2、雨水对沥青成品混合料的危害
雨水对沥青和粗细集料之间的粘附性有着非常大的影响。当雨水进人时，将会破坏沥青和细集料之间的粘合性，并且最终决定着沥青混合料的质量，另一方面，沥青只有在一定的温度范围之内才能够压成密实的状态，当温度超出这一范围，沥青混合料就不能够被压实，会出现较大空隙，雨水就容易进人这些空隙，而水反过来又会对沥青造成降温的作用，出现汽化现象，这样就会在沥青和粗细集料之间形成一层蒸汽隔膜，对沥青的粘附性造成非常大的影响，当沥青路面有较大压力时，就会凹陷下去，影响沥青路面的平整度，而且，雨水会导致沥青路面的温度急剧降低，当局部温度大大的低于正常的温度范围时，粘合力将会产生大幅度的下滑，即使通过了碾压的作业，也很难使沥青结成板体，这样的沥青在大荷载的重压之下，就容易现成碎裂。如果沥青商品混凝土的空隙率比较小时，雨水就将会彻底封存在沥青面层下，无法自由蒸发出去，就会导致沥青面层出现推移现象。
从雨水对沥青商品混凝土路面的危害分析可知，在雨季对沥青商品混凝土路面施工作业时，应该采取相应的措施，从整体上提高路面质量。
三、雨季沥青商品混凝土路面施工控制措施
1、料场控制措施
抓好原材料的防雨水保质工作是沥青路面雨季施工控制措施的源头工作。
（1）集料的堆放
本项目沥青混凝土拌和系统所在位置地势平坦，遇到雨水时稳定性极差，在集料堆放前，场地硬化以混凝土为主，料场周围设置排水沟，避免雨天场地泥泞，将泥土混合在集料中，从而保证了集料的清洁；各种规格的集料在采用砂袋墙分档隔离堆放的前提下，防止细集料遭受雨淋和变潮湿，一旦要下雨，采用蓬布及时覆盖，以降低集料含水率；避开在雨天备料，雨天过后的几天内验收集料进场时，在磅房安排专人负责运输车辆的清理和冲洗，严禁泥土等杂物带入场内污染集料。
（2）粉尘料的防潮
做好所收集好的粉尘料的防潮工作，因为粉尘料的添加是不经过烘干筒的，属于冷加人。在雨季，粉尘料容易受潮，受潮的粉尘料在添加到称量仓的时候容易堵住人料口，影响混合料的生产效率。再有就是如果粉尘料在混合料中的比例达不到设计标准的话会降低沥青混合料的胶结性，影响沥青混合料的质量。
（3）冷料斗的防雨水措施
冷料斗中的余料在雨水浸泡后不能自流通过冷料斗的出料口，只能靠人工用长棍往下捅料，这样影响各种集料的正常流量，从而影响到正常的目标配合比、生产配合比。冷料斗旁边时刻准备遮雨蓬布，防止雨水淋湿冷料斗中的余料，且雨后开机前检查余料是否潮湿，若潮湿则必须清走余料，保证冷料斗的自然出料。
2、沥青混合料温度控制措施
沥青混合料的温度是沥青路面强度形成的一个重要的内在因素，合理有效控制沥青混合料的温度是沥青路面施工工艺关键点之一。
3、拌和温度控制
拌和温度取决于矿料（集料进人烘干筒后一般称之为矿料，因含有天然集料和加工集料，但矿粉不参与加热）烘干温度和沥青加热温度，而拌和温度又决定着沥青混合料后继的出厂温度、运输温度、摊铺温度及碾压温度等。众所周知，沥青混合料在高温时候容易被压实，低温条件下很难被压实，未压实的沥青商品混凝土路面就会有很大的空隙率，雨水就容易渗进空隙中，降低了骨料间的粘附性，就会造成早期水破坏，因此控制沥青混合料的拌和温度显得十分重要。在施工期间，根据混合料的运输距离远近调整相应的出厂温度。操作员要充分了解拌和楼的生产性能，在含水率高的情况下，烘料、拌料时间将会延长，这同时增加了一个循环内的上料时间，会导致个别或全部热料仓出现溢料现象，鉴于这种情况，应当在确保各个冷料斗按目标配合比出料的前提下，微制室内冷料斗出料总流量表，适当降低拌和楼的生产率。实践证明集料的平均含水量每升高1%，沥青混合料的生产率约降低10%。
4、运输温度控制
影响运输温度的因素有:空气温度与湿度、风速、车厢隔温效果、车厢尺寸、运距、车速、覆盖程度、交通延误等。本项目是由20t的自卸汽车组成沥青混合料专运车队，施工前对全体驾驶员进行岗前培训，加强对车辆的维护，避免运料途中车辆抛锚而延长运输时间；每辆汽车配备覆盖蓬布（篷布要具有防水保温的效果，篷布不能是尼龙线缝制的，最好是棉线缝制的），出厂时由专人负责覆盖缚牢（使用麻绳或者棉绳），车斗前部要裹紧，防止空气或雨水进人而降低混合料的温度；及时修复施工便道，减少不必要的交通阻塞，缩短运输时间；成立由2一3人组成的紧急救护小组，如遇爆胎争取在30分钟内处理毕。在小桩号路段施工中，由于运输距离变远，采取得力的运输保障措施尤为重要。
5、摊铺温度控制
根据拌和楼的生产能力，合理安排运料车的运输能力，保证摊铺机在合理的预定摊铺速度内均匀、连续不间断地摊铺前提下，在摊铺机前方确保至少3一5辆运料车等候卸料，决不能因待料使摊铺机停顿；等候卸料时，运料车不能过早地揭开蓬布；加大摊铺机熨平板振实力度，避免混合料因摊铺松散而迅速散热，温度骤降。
6、碾压温度控制
碾压是沥青路面施工的最后一道工序，也是最重要的工序之一。在雨季非晴朗天气，气温不高，湿度较大，碾压温度应比规范要求高10°C左右；初压采用钢轮压路机，钢轮预先升温，碾压过程中如有粘轮现象，尽量使用铁锹刮掉或钢帚扫掉，尽量不用湿拖把润滑钢轮，必要时配制有机油和水（1:4）混合液涂擦钢轮。
7、现场控制措施
（1）粘结层的施工
粘结层的施工首先要确保之前施工的渗透层表面干燥，达到渗透深度后方可施工。粘结层位于透层和沥青商品混凝土面层之间，起到基层和路面层之间的粘结作用，在施工时要求作业面干燥无污染。晴天施工注意清除污染物，雨天过后施工还应确保作业面不潮湿，一般采用移动式压风机吹干处理。
（3）沥青混凝土面层的施工
粘层油撒布后紧跟沥青混凝土路面施工。雨季沥青路面的施工受季节气候影响体现在施工不能连续，施工接头缝多。接缝是否平顺直接影响到沥青路面的平整度，其施工方法为:根据天色判断雨水即将来临，摊铺机就提前停止作业，将熨平板稍稍抬起后驶离现场，人工将端部混合料铲齐后再碾压；等待下次施工前，用切缝机切成竖直缝，清除端部斜坡下部分，将切缝泥浆杂物擦拭干净后涂刷一道粘层沥青；摊铺机将熨平板全部落在前铺的面层上，下垫均匀分布的3块木板，其厚度为松铺厚度与压实厚度之差，熨平板前端与切缝对齐，熨平板充分预热，于螺旋固定式布料杆下布满混合料后，摊铺机慢慢起步；用钢轮压路机在平接缝位置横向碾压密实后，再进行纵向正常碾压。如果在摊铺作业时候突降大雨，立即用篷布盖住摊铺机的给料斗，并通知拌和厂停止供料，尽快把斗里面的料摊铺完，双钢轮碾及时跟上先碾压一遍，封住混合料的表面，防止雨水渗人；由于高温的混合料在遇到雨水时，温度骤降，表面就会产生履的蒸汽雾，造成碾压能见度低，安全隐患突出，此时禁止现场施工人员在碾压面上进行其他任何作业。
8、试验与检测
试验与检测结果能够客观地反映生产、施工状态，为施工工艺参数的及时调整提供可靠依据。
（1）生产配合比试验
试验室做沥青混合料目标配合比试验的集料样品均取为干燥状态，而实际进人冷料斗的集料含水量却不尽相同，因此关键在于控制日产量的生产配合比。规范要求每生产2000t沥青混合料做一组抽提试验，实际上应该确保每台拌和楼在正常日产量下每天上、下午各取热料样品做一组抽提试验，及时验证生产配合比，为拌和楼的热矿料流量设定提供依据。
（2）集料含水量检测
雨季天气变化无常，集料特别是细集料的含水量往往每日各不相同，即使同一种集料在不同堆放层面含水量也往往不相同，因此必须选取有代表性的集料样品进行含水量检测，为拌和楼烘料时间的设定提供依据。
（3）温度检测
前面介绍的沥青混合料的温度种类繁多，设计专门表格予以记录检测数据。出厂温度选用传感器接触式温度仪，摊铺温度、碾压温度选用红外线温度仪进行检测。
10、雨季施工日常控制要求
在雨季沥青混凝土路面施工，多注意气象资料收集，加强工地现场与沥青拌和厂的联系；现场应尽量缩短施工路段，各工序要紧凑衔接；汽车和工地应备有防雨设施，并做好基层及路肩的排水措施；下雨、基层或多层式面层的下层潮湿时，均不得摊铺沥青混合料；对未经压实即遭雨淋的沥青混合料，应全部清除，更换新料；机械设备要作好检修和保养，尤其是在施工前机械操作人员对自己设备的油、水、电及易损部件的检查工作。
特殊季节沥青路面施工防范措施
（冬季）
沥青商品混凝土路面对施工气候的要求较为苛刻，《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中规定地区路面不得在气温低于10℃（高速公路和一级公路）或5℃（其他等级公路），以及雨天、路面潮湿的情况下施工。正常情况下，要求沥青混合料的生产温度不低于145℃，摊铺温度不低于135℃，压实终了温度不低于70℃。为此，为了保证本项目沥青路面在冬季能顺利施工，在咨询有关路面专家后，提出了沥青混凝土路面冬季低温施工措施。
一、沥青混合料强度形成机理及施工温度场
沥青混合料的强度机理 ：沥青混合料的强度由两部分组成，一是矿料之间的嵌挤力与内摩阻力，它们取决于矿料的尺寸均匀度、颗粒形状及表面粗糙度，立方状、颗粒均匀、有棱角、表面粗糙的矿料所组成的混合料具有较大的内摩阻力；相反，沥青的粘度对混合料内摩阻力影响极小。二是混合料之间的粘结力，其影响因素有:沥青与矿料的性质、沥青用量及矿料的比表面积，混合料压实密实度。而低温施工易造成混合料压实度不足，粘结力低，影响沥青混合料的强度，表现为通车初期产生的车辙现象，且由于空隙率大，混合料经雨水浸泡，易形成松散、坑槽破坏。
沥青商品混凝土路面施工温度场的影响：试验研究表明，摊铺时热拌沥青混合料的热量既向空中传递又向路面以下传递。向上使混合料表面5cm、15cm、30cm高度处空气温度在0～9min内缓慢上升，12min后开始下降，而50cm、80cm高度处摊铺前后变化不大，其效果是在混合料表面附近的空气中形成较高温度屏蔽区域，保护了热拌混合料热量的更多损失；热量向下传递的方式使得沥青混合料的温度在15min内急剧下降，而下承层的温度急剧上升，15min后各层温度趋于平缓，1h左右后趋于相等。虽然沥青混合料损失了一部分热量，但给下层的路面进行了一定的加热，有助于上下层的联结。通过观测发现，沥青路面摊铺时沥青混合料及周围温度的分布与沥青混合料的初始温度、天气、风力等因素有关。
二、冬季施工所面临的主要问题
1、沥青混合料温度下降快，产生废料的比例较大
由于冬季温度低，热拌沥青混合料与环境温度温差较大，易导致沥青混合料的温度下降得过快，可碾压的时间很短，混合料的温度很容易就满足不了施工要求，易产生废料。
2、压实度难保证，质量控制困难
由于温度下降快，沥青粘度增大，沥青混合料和易性变差，此时，所需的压实功将增大，路面压实度较难达到，质量也就难以保证。
三、针对冬季低温施工采取了以下措施
鉴于项目的特殊性，采取了以下几种措施，并切实保证了路面的最终质量。
（一）施工工艺的控制
1、施工准备
（1） 提高对冬季施工质量的重视程度，全面落实各级质量管理责任制。
（2） 严格按设计和国家有关施工及验收规范进行检查，加强组织、协调工作。
（3） 加强工地现场与沥青拌和站联系，专人指挥，统一调度，做到定量、定时、定车组织供应，及时供料。
（4） 现场各种机械设备齐全且须有备用设备。
（5） 面层施工前对基层进行检查，确保基层符合质量要求，并要求摊铺前对下承层进行覆盖保温、防潮，做到其表面干燥、无结冻。
2、施工时间控制
（1）密切关注天气情况，把握好施工时间，大风、雨、雪天气不得进行热拌沥青混合料路面施工。
（2）摊铺时选择风力不超过4级的晴朗天气，严格禁止夜间施工。摊铺时间安排在上午9点至下午4点进行，做到快卸料、快摊铺、快碾压。
3、温度控制
（1）安排专人负责沥青混合料温度检测。
（2）适当提高沥青混合料出厂温度，适当提高混合料拌和、运输、摊铺、碾压温度5℃～10℃。
（3）采取提高施工温度的方式，虽然在一定程度上能改善混合料的压实度，但是其具有以下缺点：
（a）沥青加热温度或混合料拌和温度过高，沥青老化现象将明显，影响沥青及沥青混合料的质量；
（b）温度不易控制，相关资料表明，混合料温度越高，其温度下降的速率越大。
4、适当增加机械设备的数量
适当增加碾压设备，根据拌和站的产量和摊铺机的摊铺速度确定压路机的数量，在此基础上再增加2台压路机，尽量保持连续摊铺作业，强调“紧跟”摊铺机进行碾压。应选择合适的摊铺机夯锤的振幅、振频，使初始压实度达到85%以上。钢轮压路机做到随摊随压并且减少喷水量，胶轮压路机不停歇，不间断碾压且跟紧钢轮压路机。
5、 适当增加油石比，增加拌和时间及最佳沥青用量（约0.1%）。
此外，运输过程中注意保温处理，运料车必须采取双层棉毡覆盖措施；尽量采用大型运输车；摊铺机开工前应提前0.5～1.0h预热熨平板至不低于100℃。
通过分析低温施工对沥青路面性能的影响，对低温施工技术的探讨，只有认真施工，严格控制，保证各个环节的紧密衔接，才能保证低于规范规定的气温条件下沥青路面的施工质量。
