吉大《土木工程施工技术》FAQ（四）

吉大《土木工程施工技术》FAQ（四）答案

吉大《土木工程施工技术》FAQ（四）
第四章  沥青路面施工技术  
一、简述沥青混合料的分类？
答：根据矿料最大粒径的不同，分为粗粒式、中粒式、细粒式和砂粒式；
按标准压实后的剩余空隙率分为Ⅰ型和Ⅱ型；
沥青碎石混合料分为粗粒式、中粒式和细粒式；
按强度构成的不同分为嵌挤型和级配型；
按照沥青混合料结构强度分为悬浮密实结构、骨架空隙结构和骨架密实结构。
①悬浮密实结构
由连续级配矿料组成的密实混合料，即矿料从大到小连续变化，并且各有一定数量，这种结构通常按最佳级配原理进行设计，密实度与强度较高，但受沥青的性质影响较大，故稳定性较差。
②骨架空隙结构
粗粒料彼此紧密相接，细粒料的数量较少。混合料的空隙较大，矿料能充分形成骨架，在这种结构中，粗粒料之间的内摩阻力起着重要的作用，其结构强度受沥青的性质影响较小，稳定性较好。
③骨架密实结构
骨架密实结构是综合以上两种方式组成的结构，混合料中既有一定数量的粗粒料形成骨架，又根据粗粒料空隙的多少加入细料，形成较高的密实度，间断级配即是按此原理构成。

吉大《土木工程施工技术》FAQ（四）多选题

二、简述沥青混合料的强度机理？
答：（1）矿料之间的嵌挤力与内摩阻力
沥青混合料中嵌挤力与内摩阻力的大小，取决于矿料的尺寸均匀度、颗粒形状及表面粗糙度；
矿料尺寸较大、颗粒均匀、有棱角、表面粗糙时，所组成的混合料具有较大嵌挤力与内摩阻力；
沥青含量对摩阻力的大小也有影响，摩阻力随沥青含量的减少而增大；
沥青的粘度、混合料的温度和受荷载时的变形速度，对沥青混合料的嵌挤力和内摩阻力的影响极小。
（2）沥青混合料的粘聚力
沥青混合料粘聚力主要取决于：矿料与沥青材料之间相互作用形成的粘结力和沥青材料本身的粘聚力。
①结构沥青与自由沥青的概念；
②结构沥青与矿料之间相互作用，并使沥青的性质发生改变，自由沥青与矿料之间不发生作用，仅将分散的矿料粘结起来，沥青的性质不改变；
③如果矿料颗粒之间的接触处由扩散结构膜所连接，则会使沥青的粘滞度增高，并使扩散结构膜接触面积增大，从而可以获得更大的粘结力；
④如果矿料颗粒之间为自由沥青所连接，则粘结力较小。
（3）矿料表面形成沥青扩散结构膜的原因
其原因是沥青与矿料两相界面之间相互作用过程中产生了物理吸附、化学吸附和选择性扩散吸附等比较复杂的多样吸附过程。
①物理吸附
物理吸附是沥青与矿料之间由于分子力（即范德华力）作用所产生的一种吸附过程；
普遍存在于矿料与沥青（吸附剂与被吸附物）之间，其吸附程度主要取决于作用各相接触界面的表面性质，主要是表面自由能的作用；
提高物理吸附可通过在沥青中掺加表面活性物质，使沥青更好的裹覆矿料表面，在矿料表面形成吸附层；
在一定条件下，物理吸附过程是可逆的，即矿料表面吸附的沥青膜在水的作用下产生剥离。
②化学吸附
化学吸附是沥青中的某些物质与矿料表面的金属阳离子发生化学反应，生成沥青盐酸，在矿料表面构成吸附层的过程；
化学相互作用力的强度，超过分子作用力许多倍，因此当沥青与矿料形成化学吸附层时，相互间的粘结力远大于物理吸附，也只有产生化学吸附，沥青混合料才能具有良好的水稳性；
化学吸附的产生与否以及吸附程度，决定于沥青与矿料的化学成分，沥青与酸性和碱性矿料都能起化学吸附作用。
③选择性扩散吸附
选择性扩散吸附是指某一相物质由于扩散作用沿着另一相的微孔渗到其内部；
当沥青与矿料相互作用时，选择性扩散吸附产生的可能及其作用的大小，取决于矿料的表面性质、孔隙状况及沥青的组分与活性；
矿料对沥青的选择性吸附作用，主要产生于表面具有微孔的矿料，在一定程度上改变了混合料的热稳性与水稳性；
当沥青与结构致密的矿料相互作用时，结构致密的矿料对沥青的选择性吸附不显著；
对于具有大孔结构的矿料，沥青的所有组分都将渗入到矿料内部，此时沥青用量应予增加，但沥青性质没有明显改变。
影响混合料的粘结力的主要因素有：沥青与矿料的性质、沥青用量及矿料的比表面积。
①沥青与矿料的性质
沥青与矿料的性质不同，其相互作用也不同，在应用石油沥青的情况下，碱性矿料与之发生化学吸附，产生坚强稳定的吸附力。
②沥青的用量
沥青的用量对混合料的粘聚力有较大影响，为了提高混合料的强度，要选用优质沥青，而且严格控制沥青的合理用量，使矿料表面在被沥青充分裹覆的前提下适当减薄沥青膜的厚度。
③矿料的比表面
矿料的比表面对沥青混合料的粘聚力也有较大影响，当沥青含量不变时，增加矿料的比表面可以减薄沥青膜的厚度，使结构沥青所占比例增大，粘聚力提高。
三、简述拌和与运输的一般要求？
答：（1）试拌
沥青混合料宜在拌合厂制备；
在拌制一种新配合比的混合料之前，或生产中断了一段时间后，应根据室内配合比进行
试拌；
通过试拌及抽样试验确定施工质量控制指标。
（2）试拌的目的
对间歇式拌和设备，应确定每盘热料仓的配合比；
对连续式拌和设备，应确定各种矿料送料口的大小及沥青、矿料的进料速度；
沥青混合料应按设计沥青用量进行试拌，试拌后取样进行马歇尔试验，并将其试验值与
室内配合比试验结果进行比较，验证设计沥青用量的合理性，必要时可作适当调整。
确定适宜的拌和时间，间歇式拌和设备每盘拌和时间宜为30-60s，以沥青混合料拌和均匀为准；
确定适宜的拌和与厂温度；
①沥青（均指石油沥青，以下同）的加热温度宜为130-160摄氏度，加热不宜超过6h，且当天加热宜当天用完，不宜多次加热，以免老化；
②砂石加热温度为140-150摄氏度，矿粉不加热；
③沥青混合料（指石油沥青混合料，下同）出厂温度宜控制在130-160摄氏度。
（3）沥青混合料的拌制和运输
①沥青混合料的拌制
根据配料单进料，严格控制各种材料用量及其加热温度；
拌和后的沥青混合料均匀一致，无花白、无离析和结成团成块等现象；
每班抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和沥青用量检验；
每班拌和结束时，清洁拌和设备，放空管道中的沥青；
做好各项检查记录，不符合技术要求的沥青混合料禁止出厂。
②沥青混合料的运输
沥青混合料用自卸汽车运至工地，车箱底板及周壁应涂一薄层油水（柴油：水位1:3）混合液；
运输车辆上应覆盖；
运至摊铺地点的沥青混合料温度不宜低于130摄氏度；
运输中尽量避免急刹车，以减少混合料离析。
2、拌和质量检测
(1)拌和质量的直观检查
质检人员必须在料车装料过程中和开离拌和厂前往摊铺工地途中经常进行目测，仔细的目测有可能发现混合料中存在的某些严重问题；
沥青混合料生产的每个环节都应特别强调温度控制，目测可以发现沥青混合料的温度是否符合规定。
（2）目测方法
料车装载的混合料中冒黄烟往往表面混合料过热；
若混合料温度过低，沥青裹覆不匀，装车将比较困难；
如运料车上的沥青混合料能够堆积很高，则说明混合料欠火，或混合料中沥青含量过低；
如果热拌混合料在料车中容易坍平（不易堆积），则可能是因为沥青过量或矿料湿度过大所致。
（3）拌和质量测试
①温度测试
沥青混合料的温度通常在料车上测出；
较理想的方法是使用有度盘和铠装枢轴的温度计，将枢轴从车箱一侧的预留孔中插入混合料中，使之达到足够的深度（至少15cm），混合料直接与枢轴接触，可测出料温；
也可用手枪式红外测温计，红外测温计能迅速获得全面的数据，但使用时应经常校准。
②沥青混合料的取样和测试
沥青混合料的取样与测试是拌和厂进行治疗控制最重要的两项工作；
取样和测试所得到的数据，可以证明成品是否合格；
必须严格遵循取样和测试程序，确保试验结果能够真实反映混合料的质量和特性；
作为检验人员，必须能采集有代表性的样品，进行现场实验室试验，并解释试验数据。
（4）取样和测试程序
抽样频率、规格和位置，以及要做的试验等方面的内容。取样时，首先应确保所取样品能够反映整批混合料的特性。
（5）测试的主要内容
马歇尔稳定度、流值、空隙率、饱和度、沥青抽提试验、抽提后的矿料级配组成，必要时进行残留稳定度测定，抽样频率应按生产量来确定。
四、简述摊铺沥青混合摊铺料的一般要求？
答：1、施工机械
摊铺时应先检查摊铺机的熨平板宽度和高度是否适当，并调整好自动找平装置；
应尽可能采用全路幅摊铺，如采用分路幅摊铺，接茬应紧密、拉直，并宜设置样桩控制
厚度；
双层式沥青混凝土面层的上下层铺筑宜在当天内完成，如间隔时间较长，下层受到污染
的路段铺筑上层前应对下层进行清扫，并浇洒粘层沥青；
沥青混合料温度不应低于100摄氏度；
摊铺厚度应为设计厚度乘以松铺系数；
摊铺后应检查平整度及路拱，发现问题及时修整。
2、施工温度
施工气温在10摄氏度以下或冬季气温虽在10摄氏度以上，但有大风时，摊铺时间宜在上午9时至下午4时进行；
摊铺时做到快卸料、慎摊铺、快整平、快碾压，摊铺机的熨平板及其他接触热沥青混合料的机具要经常加热。
在摊铺沥青混合料前，应对接茬处已被压实的沥青层进行预热，沥青混合料摊铺后，在接茬处用热夯夯实、热烙铁熨平，并使压路机沿接茬加强碾压；
雨季施工时，应注意气象预报，加强工地现场与拌和厂联系，现场应缩短施工路段，各工序要紧密衔接；
运料汽车和工地应具备有防雨设施，并做好基层及路肩的排水工作；
下承层潮湿时，不得摊铺沥青混合料，对未经压实即遭雨淋的沥青混合料，要全部清除，更换新料。
3、准备工作
（1）下承层准备
虽然下承层完成之后，已进行过检查验收，但在两层施工的间隔，很可能因某种原因，会使其发生程度不同的损坏，需进行维修；
沥青类联接层下层表面可能泥泞污染，必须清洗干净；
下承层表面出现的任何质量缺陷，都会影响到路面结构的层间结合强度，以至于路面整体强度；
桥头及通道两端基层发现的沉陷，应在两端全宽范围内进行挖填处理；
并在两端适当长度内，线型略向上拾起0-3cm，使线型“饱满”
对下承层缺陷处理后，即可洒透层油或粘层油。
（2）施工放样
施工放样包括标高测定与平面控制两项内容。
①标高测定
标高测定的目的是确定下承层表面高程与原设计高程相差的确切数值，以便在挂线时纠正到设计值或保证施工层厚度；
根据标高值设置挂线标准桩，藉以控制摊铺厚度和标高；
对无自控装置的摊铺机，应根据所测标高值和本层应铺厚度综合考虑确定实铺厚度，用适当垫块或定位螺旋调整就位，应放出摊铺的平面轮廓线或设置导向线。
②标高放样
标高放样应考虑下承层标高差值（设计值与实际标高值之差）、厚度和本层应铺厚度；
综合考虑后定出挂线桩顶的标高，再打桩接线；
当下承层厚度不够而标高低时，应根据设计标高放样；
如果下承层的厚度与标高都超过设计值时，应按本层厚度放样；
若厚度和标高不够时，应按差值大的为标准放样。
总之，不但要保证沥青路面总厚度，而且要考虑标高不超出容许范围，当两者矛盾时，应以满足厚度为主考虑放样，放样时计入实测的松铺系数。
③摊铺机工前检查
检查刮板输送器、闸门和螺旋摊铺器（即供料系统）的状况是否良好，有无粘附沥青混合料（包括受料斗）；
检查振捣梁的底面及其下部是否磨损过大，行程及运动速度是否恰当，它与熨平板之间的间隙以及离熨平板底面的高度是否合适；
熨平板底面有无磨损、变形和粘附混合料，其加热装置是否良好；
厚度调节器和拱度调节是否良好；
全部位有无异常振动；
采用自动调平装置时要检查装置是否良好。
上述各项都必须进行试运转检查，遇有故障应及时消除与调整，确认工作装置及其调节机构处于良好状态之后，方可允许正式投入施工。
五、简述摊铺机供料机构操作？
答：摊铺机供料机构包括刮板输送器和向两侧布料的螺旋摊铺器两部分，两者的工作相互密切配合，工作速度匹配；
工作速度确定后，还要力求保持其均匀性，这是决定路面平整度的重要因素；
刮板输送器的运转速度及闸门的开启度共同影响向摊铺室的供料量；
通常刮板输送器的运转速度确定后就不大变动了，向摊铺室的供料量基本上依靠闸门的开启高度来调节。
在摊铺速度恒定时，闸门开度过大，会使螺旋摊铺室中部积料过多，形成高堆，造成螺旋摊铺器的过载并加速其叶片的磨损，同时增加熨平板的前进阻力，破坏熨平板的受力平衡，使熨平板自动向上浮起，铺层厚度增加；
如果关小闸门或暂停刮板输送器的运转，会使摊铺室内的混合料突然减少，中部形成下陷状，密实度与对熨平板的阻力减小，会破坏熨平板的受力平衡，使熨平板下沉，铺层厚度减小；
摊铺室内最恰当的混合料量是料堆的高度平齐于或略高与螺旋摊铺器的轴心线，即稍微看见螺旋叶片或刚盖住叶片为度；
料堆的这种高度应沿螺旋全长一致，因此要求螺旋的转速配合恰当；
闸门的最佳开度，应在保证摊铺室内混合料处于正确料堆高度状态下，使刮板输送器和螺旋摊铺器在全部工作时间内都能不停歇的持续工作；
为了保持摊铺室内混合料高度经常处于标准状态，最好的办法就是采用闸门自控系统；
物理是手操纵还是自控供料系统供料，都要求运输车辆对摊铺机有足够的持续供料量；
如果出现摊铺机停机待料，为了避免受料斗里的混合料温度降低而凝结在斗内，必须把它送空；
为了不造成铺层出现波浪外刮板输送器的磨损，要求汽车能不断的及时供料，使摊铺机能顺次的连续顶推车辆卸料及摊铺作业。
六、简述接茬处理?
答：①纵向接茬
两条摊铺带相接处，必须有一部分接茬，才能保证该处与其他部分具有相同的厚度，搭接的宽度应前后一致，搭接施工有冷接茬与热接茬两种。
  冷接茬施工
 冷接茬施工是指新铺层与经过压实后的已铺层进行搭接；
 搭接（重叠）宽度约为3-5cm，过宽了会使接茬处压实不足，产生热裂；
 搭接过窄会在接茬处形成斜坡；
 新摊铺带必须与前一条摊铺带的松铺厚度相同；
 在摊铺新铺层时，对已铺的摊铺带接茬处边缘应铲修垂直；
 碾压新摊铺带时，也要先将其接茬边缘铲齐。
  热接茬施工
 热接茬施工一般是在使用两台以上摊铺机梯队作业时采用，此时两条毗邻摊铺带的混合料都处于压空前的热状态，纵向接茬易于处理，且连接强度较好；
 毗邻摊铺带的搭接宽度约2-5cm；
 不管采用冷接法或热接法，摊铺带的边缘都必须齐整，要求机械在直线上和弯道上行驶始终保持正确位置；
 可沿摊铺带一侧敷设一根导向线，并在机械上安置一根带链条的悬杆，驾驶员只要注视所悬链条对准导向线行驶即可。
②横向接茬
前后两条摊铺带横向接茬质量的好坏对路面的平整度影响很大，它比纵向接茬对汽车行
驶速度和舒适性的影响更大。
处理好横接茬的一个基本原则是，要将第一条摊铺带的尽头边缘锯成垂直面，并与纵向边缘成直角。
七、简述摊铺过程的质量检验及缺陷分析？
答：①沥青含量的直观检查
如果混合料又黑又亮、料车上的混合料呈圆锥形或混合料在摊铺机受料斗中“蠕动”，则表明沥青含量正常；
如果混合料特别黑亮，料车上的混合料呈平坦状或沥青结合料从骨料中分离出来则表明沥青含量过大（或骨料没有充分烘干，表面上看起来沥青太多）；
如果混合料呈褐色、暗而脆、粗骨料没有被完全裹覆、受料斗中的混合料不“蠕动”，则表明含量太少（或过热、搅合不充分）。
②混合料温度
沥青混合料在正常摊铺和碾压温度范围内，往往冒出淡蓝色蒸汽;
沥青混合料产生黄色蒸汽或缺少蒸汽说明温度过高或过低；
通常在料车到达工地时，测定混合料的稳定，有时在摊铺机后测定；
每天早晨要特别注意做混合料的温度检查，此时下承层表面温度和气温都比较低；
平时只要混合料似有温度较低现象或初次碾压，而压路机跟不上时，则应有测定温度；
测量铺层的温度时，应将温度计的触头插进未压实的面层中部，然后把触头周围轻轻用足踏实；
目前也有许多地方采用电子点温计测定。
③厚度检测
摊铺机在摊铺过程中，应经常检测虚铺厚度。
④表观检查
未压实混合料的表面结构无论是纵向或横向都应均匀、密实、平整、无撕裂、小波浪、局部粗糙、拉钩等现象，否则，应查明原因，及时处理。
八、简述摊铺中的质量缺陷及防治对策？
答：（1）质量缺陷
①摊铺中常见的质量缺陷
 厚度不准
 平整度差（小波浪、台阶）；
 混合料离析、裂纹、拉钩等。
②产生质量缺陷的原因
 机械本身的调整
 摊铺机的操作
 混合料的质量
（2）防治对策
为了防止和消除在施工中可能发生的各种质量缺陷，应注意以下几点：
 波浪形基层的摊铺，不必考虑摊铺厚度的均一性，实际的混合料用量应比理论计算的要多；
 对有大波浪的基层应在其凹陷处预先铺上一层混合料，并予以压实；
 在平整度较差的地段摊铺联接层和面层时，应预先测好各点铺层的标高，把厚度调节器调整到与各点标高相适应的位置；
 平整度要求高时，最好采用自动调平装置；
 摊铺机的操作及本身的调整对摊铺质量影响很大，摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化；
 振捣梁起捣实混合料，同时混合料对熨平板有一定支撑的作用，如果工作不正常，会改变混合料的支撑能力，使摊铺厚度发生变化，铺层出现不平；
 振捣梁的底面比熨平板底面低的太多时，熨平板的边缘容易粘附混合料，这样熨平板底面就不能全部用来压实混合料，而使铺层易形成裂纹和拉钩；
 如果振捣梁的底面过高时，熨平板底板容易磨损；
 振捣梁的底面应调整到比熨平板底面低0.4-0.5mm为宜；
 熨平板底面磨损或严重变形时，铺层容易产生裂纹和拉钩，故应及时更换；
 沥青混合料的性质时影响摊铺质量的主要原因之一；
 混合料的性质不稳定，易使摊铺厚度发生变化；
 混合料中的沥青与矿粉过量会减少其承载能力，熨平板的工作迎角应增大，使铺层增厚一些；
 一般温度应控制在140-160摄氏度的范围内，当高于此范围时，混合料变软而支撑力大大降低，温度过低时，混合料又会变硬；
 在混合料搅拌以及运输过程中，如管理不当都会使其性质发生变化，从而影响铺层厚度；
 含沥青、矿粉及小于0.074mm的石屑较多的混合料都是很难铺的，在摊铺过程，铺层厚度变化也较频繁，亦应给以足够的重视。
 应严格控制矿料粒径，使其最大粒径小于摊铺厚度的一半；
 混合料的配比不当，会产生全铺层的裂缝；
 为了消除裂缝，可将熨平板加热进行热熨，大多数情况需要改变混合料的配比。
 轮胎摊铺机气压超限（一般为0.5-0.55MPa），摊铺机易打滑，气压过低，机体会随受料重量变化而上下变动，使铺层出现波浪；
 履带式摊铺机履带松紧超限将导致摊铺速度发生脉冲，进而使铺面形成搓板；
 履带或轮胎的行驶性上因卸料而撒落的粒料未清除，该部分摊铺厚度易突变；
 被顶摊的料车刹车太紧，使摊铺机负荷增大，或料车倒退撞击摊铺机或单侧轮接触、另侧脱空等会引起速度变化或偏载，使铺面出现凸楞；
 施工中往往第一、二车料质量常较差，注意取合或调剂使用；
 自动熨平装置运用中，挂线不紧，中间出现挠度，会引起铺层波浪；
 注意接茬的重叠量，并在前一条摊铺带未被弄脏或变形之前就摊铺后一条。
以上这些因素，在施工中加以注意，缺陷是能够避免的。
九、简述压实作业的程序及一般要求？
答：压实作业的程序及一般要求
 压实程序分为初压、复压和终压三道工序；
 初压的目的是整平和稳定混合料，为复压创造有利条件，是压实的基础，要注意压实的平整性；
 复压的目的是使混合料密实、稳定、成型，混合料的密实程度取决于这一道工序，必须与初压紧密衔接，且一般采用重型压路机；
 终压的目的是消除轮迹，最后形成平整的压实面，因此，不宜采用重型压路机在高温下完成，否则，会影响平整度。
压实程序：
 初压时用6-8t双轮压路机或6-10t振动压路机（关闭振动装置）压两遍，初压温度为110-130摄氏度，初压后检查平整度、路拱，必要时予以修整；
 如在碾压时出现推移，可待温度稍低后再压；
 如出现横向裂纹，应检查原因及时采取措施纠正；
 复压时用10-12t三轮压路机、10t振动压路机或相应的轮胎压路机进行，宜碾压4-6遍至稳定和无明显轮迹，复压温度为90-110摄氏度；
 终压时用6-8t振动压路机（关闭振动装置）碾压2-4遍，终压温度为70-90摄氏度。
压实方式：
 碾压时压路机应由路边压向路中，这样就能始终保持压路机以压实后的材料作为支撑边
 三轮式压路机每次重叠宜为后轮宽1/2，可减少压路机前推料、起波纹等；
 双轮压路机每次重叠宜为30cm。
应注意的其他问题：
 在碾压过程中，每完成一遍重叠碾压，压路机就要向摊铺机靠近一些，可避免在整个摊铺层宽度上，在相同横断面换向所造成的压痕；
 变更碾压道时，要在碾压区内较冷的一端，并在停止压路机振动的情况下进行；
 压路机作业中，在平缓路段，驱动轮靠近摊铺机，以减少波纹或热裂缝（单轮驱动压路机）；
 碾压中，要确保压路机滚轮湿润，以免粘附沥青混合料；
 压路机不得在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置或突然刹车和从碾压完毕的路段进出；
 碾压后的路面在冷却前，任何机械不得在路面上停放，并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上；
 路面冷却后才能开放交通。
十、简述压实质量与压实温度的关系？
答：压实质量与压实温度有直接关系，而摊铺后混合料温度是在不断变化的，特别是摊铺后1-15cm内，温度损失最大（1-50C/min），因此必须掌握好有效压实时间，适时碾压。有效压实时间的长短与混合料的冷却速度、压实厚度等因素有密切关系。影响冷却速度的因素有气温、湿度、风力和混合料下承层的温度等，凡遇气温低、湿度大、风力大，以及下承层的温度等，都会使有效压实时间缩短，并增加碾压困难。当沥青层厚增大25%时，其有效压实时间将会增大近50%，对较薄层沥青层碾压时，反而要比较厚的沥青层压实困难些，这主要是因为较薄层的沥青混合料温度降低速度要比厚层快的多，从而使其有效压实时间大大缩短。

吉大《土木工程施工技术》FAQ（四）历年真题如下：