沥青混凝土面层施工实务案例

【案例9】背景资料：某施工单位在北方地区承建某城市主干路沥青混凝土路面工程,路基宽度为12 m。上面层采用SMA沥青玛脂(SMA-16),下面层采用沥青混凝土(AC-20)；基层采用18 cm厚水泥稳定碎石；底基层采用级配碎石,沥青混合料指定由某拌和站定点供应,现场配备了摊铺机、运输车辆。基层采用两侧装模,摊铺机铺筑。

施工过程中发生如下事件：

事件一：沥青混凝土下面层施工前,施工单位编制了现场作业指导书,其中部分要求如下：

(1)下面层摊铺采用平衡梁法；

(2)摊铺机每次开铺前,将熨平板加热至80℃；

(3)采用雾状喷水法,以保证沥青混合料碾压过程中不粘轮；

(4)摊铺机无法作业的地方,可采取人工摊铺施工。

事件二：路基施工完成后,业主要求增加一小型圆管涵。施工单位接到监理工程师指令后立即安排施工。由于原合同中无可参考价格,施工单位按照定额计价并及时向监理工程师提交了圆管涵的报价单。监理工程师审核后认为报价太高,多次与施工单位协商未能达成一致,最后总监理工程师做出价格确定。施工单位不接受监理工程师审批的价格,立即停止了圆管涵施工,并书面通知监理工程师,明确提出只有在圆管涵价格可接受后才能继续施工。

事件三：沥青面层施工时,正值雨期,采取的主要措施有：基层潮湿时不得施工；缩短施工长度。

事件四：施工单位确定的级配碎石底基层实测项目有纵断面高程、宽度、横坡等。

事件五：施工单位试验室确定的基层水泥稳定碎石集料比例如表1.2所示,水泥剂量为4.5%(外掺),最大干容重为2.4 t/m3,压实度为98%。

表1.2　基层水泥稳定碎石集料比例

【问题】

1.按组成结构分类,本项目沥青混凝土上、下面层分别属于哪种类型?

2.为保证本次沥青面层的施工质量,应准备几台摊铺机?如何安排施工操作?

3.沥青混凝土路面施工还需要配备哪些主要施工机械?

4.逐条判断事件一中现场作业指导书的要求是否正确,并改正错误。

5.针对事件二,施工单位停工的做法是否正确?说明理由。

6.补充事件三中沥青面层雨期施工措施。

7.补充事件二中级配碎石底基层实测项目的漏项。

8.列式计算事件三中1 km基层所需A料和水泥的用量。(不考虑材料损耗,以t为单位,计算结果保留小数点后两位)

【考点分析】

本题是实操题,要掌握沥青混凝土结构的相关概念、沥青混凝土面层施工的技术要求、施工机械的配备、季节性施工注意事项。其中如何配备施工机械是近几年一级建造师市政公用工程专业考试的高频考点,要高度重视。

【参考答案】

1.上面层：密实-骨架型；下面层：密实-悬浮型。

2.对城市主干路应采用两台以上摊铺机作业(本工程可备两台)成梯队,联合摊铺,全幅一次完成,相邻两幅之间重叠50～100 mm,前后两机相距10～30 m。摊铺机应有自动调平、调厚,初步振实、熨平及调整摊铺宽度的装置。

3.还需要配备的主要施工机械：轮胎压路机、双轮双振动压路机。

4.(1)不正确。改正：下面层摊铺采用走线法。

(2)不正确。改正：摊铺机每次开铺前,将熨平板加热至100℃。

(3)正确。

(4)不正确。改正：摊铺机无法作业的地方,在监理工程师同意后采取人工摊铺施工。

5.不正确。施工单位应当继续施工,双方暂按总监理工程师确定的价格进行中间结算。如果双方在竣工结算时仍不能达成一致意见,按照争议的解决约定处理。

6.雨期施工措施：

(1)及时摊铺、及时碾压；

(2)下雨时立即停止施工,雨后若下层潮湿,采取措施使其干燥后再摊铺上层；

(3)加强与气象部门、沥青拌和厂的联系,并根据雨天天气变化,及时调整产品供应计划；

(4)沥青混合料运输车辆采取防雨措施。

7.实测项目漏项有厚度、平整度、弯沉值。

8.A料的用量为2.4×25/(100+4.5)×98%×0.18×1 000×12≈1 215.39(t)。水泥的用量为2.4×4.5/(100+4.5)×98%×0.18×1 000×12≈218.77(t)。

【案例10】背景资料：某施工单位中标某市新建城市快速路的A标段。中标单位在施工前,对现况交通进行调查,制订了科学合理的交通疏导方案。技术方案中,新建道路结构设计为：800 mm厚土质路基+160 mm厚二灰稳定粒料底基层+160 mm厚水泥稳定粒料基层+50 mm厚中粒式沥青混凝土下面层+40 mm厚细粒式改性沥青混凝土中面层+30 mm厚改性SMA沥青混凝土上面层。

项目部进场后,确定了本工程的施工质量控制要点,重点加强施工过程质量控制,确保施工质量。项目部编制了改性沥青混合料沥青面层专项施工方案,其施工工艺流程为：施工准备→A→摊铺作业→B→接缝→C。

施工中发生如下事件：

事件一：改性沥青SMA混合料施工温度应经摊铺层厚度确定,一般情况下,摊铺温度不低150℃。

事件二：在改性沥青混合料摊铺前,施工单位喷洒粘层油,并选用合适的摊铺机,摊铺速度放慢至1～3 m/min。严格控制初压、复压、终压时机,振动压实应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,施工过程中发现改性沥青SMA混合料高温碾压有“推拥”现象,项目部采取了相应技术手段。

事件三：施工中改性沥青混合料路面冷却后很坚硬,冷接缝处理很困难,因此项目部采取相应措施尽量避免出现冷接缝。但施工过程中不可避免会出现少量冷接缝,为了保证接缝的质量,项目部采取了相应技术措施。

事件四：该路段因故需要提早开放交通,项目部采取了相应的措施后开放。

【问题】

1.写出施工工艺流程中工序A、B、C的名称。

2.交通疏导方案确定前,对现况交通进行调查的内容有哪些?

3.事件一中,施工温度的确定是否正确?并改正错误。

4.事件二中,改性沥青SMA混合料摊铺宜选用什么摊铺机?高温碾压有“推拥”现象应复查什么?

5.事件三中,避免出现冷接缝应采取什么措施?出现冷接缝如何处理?

6.事件四中,提早开放交通应采取什么措施?

【考点分析】

本题考查改性沥青混合料面层施工技术的相关知识点,施工工艺流程中生产和运输、摊铺、碾压、接缝、开放交通,要重点掌握碾压与接缝。

【参考答案】

1.A：生产和运输；B：碾压；C：开放交通。

2.调查内容如下：

(1)调查现场及周围的交通车行量及高峰期,预测高峰流量,研究设计占路范围、期限及围挡警示布置；

(2)对居民出行路线进行核查,并结合规划围挡的设计,划定临时用地范围、施工区、办公区等出口位置；

(3)对预计设置临时施工便道、便桥位置进行实地详勘。

3.错误。改性沥青SMA混合料施工温度应经试验确定,一般情况下,摊铺温度不低于160℃。

4.宜选用履带式摊铺机。复查改性沥青SMA混合料级配,且不得采用轮胎压路机碾压,以防止沥青混合料被搓擦挤压上浮,造成构造深度降低或泛油。

5.(1)应采取的措施：摊铺时应保证充足的运料车次,以满足摊铺的需要,使冷接缝成为热接缝。在摊铺特别宽的路面时,可在边部设置挡板。

(2)冷接缝处理：当天改性沥青混合料路面施工完成后,在其冷却前垂直切割端部不平整及厚度不符合要求的部分(先用3 m直尺进行检查),并冲净、干燥；第二天,涂刷粘层油,再铺新料,先横向骑缝碾压,再进行纵向碾压。

6.可洒水冷却降低混合料温度,直到50℃方可开放交通；做好成品保护,保持整洁,不得造成污染；严禁在改性沥青面层上堆放施工产生的土或杂物,严禁在已完成的改性沥青面层上制作水泥砂浆等可能造成污染成品的作业。

【案例11】背景资料：某施工单位承接了4 km城市主干道工程施工,道路结构、横断面如图1.10所示。西侧道路路中位置有雨水管线,路基和基层施工中将雨水检查井和雨水口周围的施工作为本次施工的重点,要求采取可靠的措施保证压实度。

图1.10　道路结构、横断面图

底基层施工正值高温季节,施工前项目部为确定施工参数,做了长度为50 m的试验段,后发现在试验段的底基层表面有很多裂缝,项目部立即组织技术人员进行调查,调查发现水泥含量比例合格,水泥本身质量符合设计要求。

基层施工期间,因摊铺机故障,造成了摊铺混合料中断超过2 h。摊铺机故障排除后,监理工程师要求施工单位对此位置基层的接槎按照正规程序进行处理。

沥青混凝土面层施工时,对摊铺机摊铺要求如下：下面层采用滑靴并辅以厚度控制方式,上面层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式。根据本工程实际情况,在初压、复压和终压阶段分别采用了合理的压路机进行碾压。

上面层的压实质量为控制关键点,并就压实工序作如下书面要求：

(1)初压采用双钢轮振动压路机静压1～2遍,初压开始温度不低于140℃；

(2)复压采用双钢轮振动压路机,碾压采取低频率、高振幅的方式快速碾压,为保证密实度,要求振动压路机碾压4遍；

(3)终压采用轮胎压路机静压1、2遍,终压结束温度不低于80℃；

(4)为保证搭接位置路面质量,要求相邻碾压重叠宽度应大于30 cm；

(5)为保证沥青混合料碾压过程中不粘轮,应用洒水车及时向混合料喷雾状水。

【问题】

1.在道路结构、横断面图中,X、Y代表什么?并说明其施工注意事项。

2.在施工过程中,雨水检查井和雨水口周围应如何处理才能有效保证其压实度?

3.水泥土底基层出现裂缝的原因是什么?如何避免裂缝的产生?试验段的裂缝如何处理?

4.本案例中基层接缝位置的正确处理方式是什么?

5.沥青混凝土摊铺作业要求不妥,写出正确做法。初压、复压和终压阶段最适合的压路机是什么?

6.施工单位对上面层碾压的规定有不合理的地方,请改正。

【考点分析】

沥青混凝土摊铺与碾压是一级建造师市政公用工程专业考试的重要考点,雨水管线与道路连接的井口、观察井也是重要考点。

【参考答案】

1.X：粘层；Y：透层。透层油在摊铺沥青前喷洒在基层表面,在透层油完全渗透入基层后方可摊铺面层,喷洒后需在表面撒嵌丁料,喷洒透层油施工需对路缘石及道路中检查井井盖采取防护措施。

粘层油施工前需将下层沥青表面清理干净,无积水,且应在摊铺上层沥青当天洒布。施工中为保证路缘石和检查井井盖侧面与沥青混合料结合紧密,需将路缘石和检查井井盖侧面与沥青混合料连接处人工刷油。

2.在施工过程中,雨水口和雨水检查井周围因场地狭小,应采用小型夯实机具夯实；回填材料应采用石灰土或石灰粉煤灰砂砾回填。

3.水泥土底基层出现裂缝的原因：

(1)集料级配中细料偏多；

(2)碾压时含水量偏大；

(3)成型温度较高,强度形成较快；

(4)碎石中含泥量较高；

(5)路基沉降尚未稳定或路基发生不均匀沉降；

(6)养护不及时、缺水或养护时洒水量过大；(www.xing528.com)

(7)拌和不均匀。

避免裂缝产生的措施：

(1)采用塑性指数较低的土,适量掺加粉煤灰或掺砂,采用慢凝水泥；

(2)控制最佳含水量；在保证水泥稳定土强度的前提下,尽可能降低水泥用量；

(3)严格控制配合比,加强拌和,避免出现离析；

(4)加强养护,避免水分挥发过大,养护结束后应及时铺筑下封层。

裂缝处理措施：

(1)采用聚合物加特种水泥,压入裂缝；

(2)表面加铺高抗拉强度的聚合物网；

(3)对于破损严重的基层,挖除更换新料施工。

4.将摊铺机附近及其下面末端未经压实的混合料铲除,并将已压实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。

5.沥青混凝土摊铺作业正确做法：下面层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式。上面层宜采用平衡梁或滑靴并辅以厚度控制方式摊铺。

本工程的初压设备是钢筒压路机或关闭振动的压路机,复压采用轮胎压路机或关闭振动的压路机；终压宜选用双轮钢筒式压路机或振动压路机。

6.(1)错误。SMA改性沥青混凝土初压温度应不低于150℃。

(2)错误。SMA改性沥青应该采取高频率、低振幅的方式慢速碾压；碾压遍数需要根据试验确定,既要保证压实度要求,又要防止对SMA沥青的过度碾压。

(3)错误。SMA改性沥青不得采用轮胎压路机,碾压终了温度不应低于90～120℃。

(4)错误。重叠宽度应该是100～200 mm。

(5)错误。沥青混合料不能加水,为保证碾压不粘轮,可以对压路机钢轮刷隔离剂或防黏结剂,也可向碾压轮上喷淋添加少量表面活性剂的雾状水。

【案例12】背景资料：某施工单位承接了一段长16 km的路基和沥青混合料路面施工。项目部将道路车行道施工分成4个施工段和3个主要施工过程(包括路基挖填、路面基层、路面面层),每个施工段、施工过程的作业天数如表1.3所示。工程部按流水作业计划编制的横道图如图1.11所示,并组织施工。路面基层采用二灰混合料,常温下养护7 d。

路面基层施工完成后,必须进行工序C、D后才能进行路面面层施工。

表1.3　施工段、施工过程及作业天数计划表

图1.11　新建城镇道路施工进度计划横道图

在施工过程中,发生了如下事件：

事件一：路面部分路段采用两幅施工,纵缝采用斜缝连接,梯队作业采用热接缝,将已铺混合料部分留5～8 m不进行碾压,作为后一段摊铺部分的高程基准面,后段摊铺完成后立即碾压以消除缝迹。

事件二：沥青混凝土摊铺时,2号运料车在运输途中受交通事故影响被堵,沥青拌合料运达摊铺现场时温度为105℃。现场施工人员及时将该车料进行了摊铺和碾压。

路面面层为厚5 cm、宽9 m的改性沥青混凝土AC-13,采用中型轮胎式摊铺机施工。该摊铺机施工生产率为80 m3/台班,机械利用率为0.75,若每台摊铺机每天工作2个台班,计划5 d完成该段路面沥青混凝土面层的摊铺。

【问题】

1.如表1.3、图1.11所示,补画路面基层与路面面层施工的横道图线。

2.二灰基层养护的方式是什么?写出主要施工工序C、D的名称。

3.改正事件一接缝处理中错误的做法。

4.事件二中,现场施工员的做法是否正确?说明理由。

5.按计划要求完成该段沥青混凝土面层施工,计算每天所需要的摊铺机数量。

【考点分析】

画横道图是一级建造师考试重要考点,要掌握流水施工中流水步距的计算和总工期的计算。

【参考答案】

1.横道图绘制如图1.12所示。

图1.12　横道图绘制

解析：该施工组织为无节奏流水,其特点为每个施工段的流水节拍均不相等,每个施工过程的不同流水段存在最大公约数。求解流水步距的方法为“累计相加,错位相减取大值”。一般情况下,不窝工时,让同一个工序的不同施工段累计相加；对于无多余间歇,让同一个施工段的不同工序累计相加。本题解法：

(1)各施工过程流水节拍的累加数列；

(2)累加数列错位相减,取最大值为流水步距；

(3)路基填挖和路面基层之间的流水步距为10；

(4)路面基层和路面面层之间的流水步距为：65+7(养护技术间歇)=72(d)；

(5)计划工期为：10+72+20=102(d)。

2.二灰混合料采取湿养,保持表面潮湿,也可采用沥青乳液和沥青下封层进行养护,养护期视季节而定,常温下不少于7 d。C为养护；D为透层施工。

3.梯队作业采用热接缝,施工时将已摊铺混合料部分留下20～30 cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,后摊铺部分完成立即骑缝碾压,以消除缝迹。半幅不能采用热接缝时,采用人工顺直刨缝或切缝。铺筑另外半幅前必须将边缘清扫干净,并涂少量粘层油。

4.不正确。因为混合料运至施工现场的温度控制在120～150℃,应该废弃。

5.路面面层摊铺方量P=16 000×9×0.05=7 200(m),每天所需摊铺机数量N=7200/(5×2×80×0.75)=12(台),取N=12(台)。

【案例13】背景资料：某城市快速路为双向四车道,该区域为多雨潮湿地区,其结构形式如图1.13所示。

图1.13　车道结构形式

项目部编制了施工组织设计和施工管理措施,主要如下：

事件一：在工程开工前,项目经理组织各专业技术管理人员核对施工图,业主联系设计单位安排图纸会审,会审后形成文件并填写完整,同时严格按照技术交底的分级要求和主要内容进行交底后,开始施工。

事件二：基层和沥青面层施工前,施工单位编制了现场作业指导书,其要求如下：

(1)石灰粉煤灰底基层分一层铺筑,因层厚较厚,最后碾压采用20 t压路机；

(2)下面层摊铺采用平衡梁法；

(3)摊铺机每次开铺前,将熨平板加热至60℃；

(4)向碾轮喷淋雾状水,以防止沥青混合料粘轮；

(5)摊铺机无法作业的地方,可采取人工摊铺施工。

事件三：严格制订表面层施工要求,表面层采用走线法施工；初压采用双轮双振压路机静压1～2遍,温度应不低于65℃,并紧跟摊铺机进行；直线段由中间向两边、曲线段由外侧向内侧进行碾压。

事件四：基层检查合格后,进行面层施工。各层开工前进行试验段铺筑,确定相应参数。严格控制施工中拌和、运输、摊铺、碾压等过程,保持摊铺机及找平装置工作状态稳定不变；严格要求摊铺机不在中途停顿,不得随意调整摊铺机的行驶速度；严格执行工序间的交验制度；按照先做构造物伸缩缝,再摊铺沥青混凝土面层的顺序施工。施工结束质量检验时,面层平整度不合格。

项目部将35 cm厚石灰粉煤灰稳定碎石底基层、36 cm厚水泥稳定碎石基层、8 cm厚粗粒式沥青混合料底面层、6 cm厚中粒式沥青混合料中面层、4 cm厚改性SMA沥青混凝土表面层等5个施工过程分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示,并将Ⅰ、Ⅱ两项划分为4个施工段①、②、③、④。Ⅰ、Ⅱ两项在各个施工段上持续的时间如表1.4所示。而Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ不分施工段连续施工,持续时间均为一周。

表1.4　各施工段的持续时间

项目部按各施工段持续时间连续、均衡作业,不平行、搭接施工的原则安排了施工进度计划；根据施工进度安排,列出劳动力、机具、材料使用计划；严格进行沥青混合料面层施工质量验收,实测项目包括平整度、弯沉值、摩擦系数、构造深度、中线平面偏位、纵断高程、宽度及横坡等。

【问题】

1.写出结构图中A、B、C、D代表的名称。

2.逐条判断事件二中现场作业指导书的要求是否正确,并改正错误。

3.指出并改正事件三中的错误之处。

4.分析背景资料中面层平整度不合格的主要原因。

5.请按背景资料的要求,用横道图画出完整的施工进度计划,并计算工期。

6.改正事件一中的错误之处,并指出会审后形成文件的名称。技术交底可采用的方法有哪些?

7.补充背景资料中沥青混合料面层的实测项目。

【考点分析】

本题考查道路结构层施工的技术要求、进度管理、施工组织设计,其中用流水步距计算总工期,教材上并没有涉及,但2019年公共课——建设工程项目管理中曾经考过,本知识点还是很重要,必须掌握。

【参考答案】

1.A：粘层；B：粘层；C：下封层；D：透层。

2.(1)错误。改正：石灰粉煤灰底基层分层铺筑,每层最大压实厚度为200 mm,且不宜低于100 mm。碾压时,采用先轻型后重型压路机碾压。

(2)错误。改正：下、中面层采用走线法施工,表面层采用平衡梁法施工。

(3)错误。改正：开铺前将摊铺机的熨平板加热至不低于100℃。

(4)正确。

(5)错误。改正：摊铺机无法作业的地方,应在监理工程师同意后,采用人工摊铺施工。

3.错误1：表面层采用走线法施工。改正：表面层采用平衡梁法施工。

错误2：初压采用双轮双振压路机静压1～2遍,温度应不低于65℃,并紧跟摊铺机进行。改正：初压采用双轮双振压路机静压1～2遍,温度应不低于120℃,并紧跟摊铺机进行。

错误3：直线段由中间向两边、曲线段由外侧向内侧进行碾压。改正：直线段由两侧向中心碾压、曲线段由内侧向外侧进行碾压。

4.原因1：保持摊铺机及找平装置工作状态稳定不变。

原因2：按照先做构造物伸缩缝,再摊铺沥青混凝土面层的顺序施工。

原因3：水泥稳定碎石基层平整度控制不严。

5.(1)横道图如图1.14所示。

图1.14　横道图

(2)按照累加数列错位相减取大差的方法计算Ⅰ和Ⅱ施工过程的流水步距为：

所以KⅠⅡ=7,则工期为：7+12+1+1+1=22(周)。

6.错误：项目经理组织各专业技术管理人员核对施工图。改正：项目总工程师组织各专业技术管理人员核对施工图。会审后形成文件的名称：图纸会审记录。技术交底可采用的方法：讲课、现场讲解或模拟演示。

7.沥青混合料面层的实测项目还应包括压实度、渗水系数、厚度。