1、第三章第三章 道路基层施工道路基层施工概概 述述直接位于沥青面层用高质量材料铺筑的主要承重层,或直接位于水泥混凝土面板下用高质量材料铺筑的结构层,称为基层。一、基层的概念概概 述述基层可以一层或两层,也可以是一种或两种材料。在沥青路面基层下用质量较次材料铺筑的次要承重层或在水泥混凝土路面基层下用质量较次材料辅助层,称为底基层。底基层可以是一层或两层,也可以是一种或两种材料。概概 述述二、基层的分类3.1无机结合料稳定基层施工3.1.1无机结合料稳定类基层概述一、分类1、水泥稳定土水泥稳定级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石、各种粒状矿渣等;2、石灰稳定土石灰稳定级配碎石、未筛分碎
2、石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石、各种粒状矿渣等。3、石灰工业废渣稳定土分为石灰粉煤灰类与石灰其他废渣类两大类。除粉煤灰外,可利用的工业废渣包括煤渣、高炉矿渣、钢渣(已经过崩解达到稳定)及其他冶金矿渣、煤矸石等。二、适用范围1、水泥稳定集料类、石灰粉煤灰稳定集料类材料适用于各级公路的基层、底基层;2、冰冻地区、多雨潮湿地区,石灰粉煤灰稳定集料类材料宜用于高速公路、一级公路的下基层或底基层;3、石灰稳定类材料宜用于各级公路底基层以及三、四级公路的基层。3.1.1无机结合料稳定类基层概述三、施工工艺选择表材料类型材料类型公路公路等级等级结构层结构层位位拌和工艺拌和工艺摊铺工艺摊铺工艺推荐可选择推荐
3、可选择无机结合料稳定中、粗粒材料二级及以上基层集中厂拌摊铺机摊铺无机结合料稳定中、细粒材料底基层集中厂拌摊铺机摊铺推土机摊铺平地机整平水泥稳定材料二级以下基层和底基层集中厂拌摊铺机摊铺其他各种无机结合料稳定材料基层和底基层集中厂拌人工路拌摊铺机摊铺推土机摊铺平地机整平级配碎石二级及以上基层和底基层集中厂拌摊铺机摊铺二级以下基层和底基层集中厂拌人工路拌摊铺机摊铺推土机摊铺平地机整平3.1.1无机结合料稳定类基层概述u用于施工的集料配合比例。u材料的松铺系数。u确定每一作业段的合适长度。u确定一次铺筑的合适厚度。u确定标准施工方法:压实机械的选择和组合,压实的顺序、速度和遍数;拌和、运输、摊铺和碾
4、压机械的协调和配合;密实度的检查方法;初定每一作业段的最小检查数量。3.1.1无机结合料稳定类基层概述四、铺筑无机结合料基层试验段主要项目3.1.2无机结合料稳定类基层混合料的材料要求一、土石材料(一)土的一般要求对细粒土的液限,塑性指数要求如下:1、水泥稳定土:塑性指数宜10-17;做基层时,粒料颗粒最大粒径不宜超过37.5mm;做底基层时,城市快速路、主干道及高速公路、一级公路不应超过37.5mm,次干道和二级公路以下的道路不应超过53mm.2、水泥稳定细粒土:IP17,宜IP12,稳定中粗粒土可稍大;塑性指数大于17的土,宜采取石灰稳定,或水泥和石灰综合稳定。3.1.2无机结合料稳定类基
5、层混合料的材料要求一、土石材料(一)土的一般要求3、石灰稳定类:城市道路1015,建议取1020,稳定无黏性的级配砂砾、级配碎石时应掺15%的黏性土;塑性相对较高的黏性土更适宜水泥和石灰综合稳定;塑性指数在10以下的亚砂土和砂土,用石灰稳定时,应采取适当措施或用水泥稳定。粒径要求同水泥稳定土。4、石灰工业废渣稳定类:IP1220黏土和亚黏土,要控制有机质含量10%。土块的最大粒径不应大于15mm。二灰稳定土的颗粒最大粒径同水泥稳定土。3.1.2无机结合料稳定类基层混合料的材料要求(二)压碎值要求依公路等级、做基层或底基层、填细碎石或级配碎石而异:要求高的26%或30%,要求低的35%或40%。
6、1、类碎石、砾石、煤矸石等压碎值:对城市快速路、主干道基层与底基层不应大于30%;对其他道路基层不应大于30%,对底基层不应大于35%。2、水泥稳定土中碎石或砾石压碎值:对基层,高速公路和级公路不大于30%,二级及以下公路不大于35%;底基层,高速和一级公路不大于30%,二级及二级以下公路不大于40%。3.1.2无机结合料稳定类基层混合料的材料要求(二)压碎值要求3、石灰稳定土中碎石或砾石压碎值:对基层,二级公路不大于30%,二级以下公路不大于35%;底基层,高速和一级公路不大于35%,二级和二级以下公路不大于40%。4、石灰工业废渣稳定土中碎石或砾石压碎值:对基层,同水泥稳定土;对底基层,同
7、石灰稳定土。3.1.2无机结合料稳定类基层混合料的材料要求(三)硫酸盐与腐殖质含量1、水泥稳定:腐殖质含量2%,含量偏高时,不应单用水泥稳定类,硫酸盐含量0.25%;2、石灰和二灰类:有机质含量10%,硫酸盐含量3h,终凝6h),快硬、早强及受潮水泥不能用。(二)石灰 三级以上生石灰或消石灰等石灰 高速一级公路、城市快速主干道宜用磨细生石灰粉3.1.2无机结合料稳定类基层混合料的材料要求二、无机结合料(三)工业废渣(粉煤灰、煤渣、水淬渣、高炉重矿渣、钢渣、煤矸石等)1、粉煤灰:活性成分70%,烧失量20%,比表面积宜大于2500cm2/g(或90%通过0.3mm筛孔,70%通过0.075筛孔)
8、。干粉湿粉均可用,湿粉煤灰的含水量不超过35%,铺筑二灰时宜使用较粗的粉煤灰。2、煤渣:颗粒均匀,孔隙多,成分接近粉煤灰,使用时注意级配调整,最大粒径不应大于30mm,颗粒组成宜有一定级配,且不宜含杂质。大粒径应打碎,烧失量20%。3.1.2无机结合料稳定类基层混合料的材料要求三、水水满足人畜饮用水要求即可3、水淬渣(热熔矿渣经水骤冷而成):成分接近粉煤灰,活性高,长久堆放会自行胶结,品质下降。4、冶金矿渣(热熔矿渣自然冷却成的重矿渣):坚硬,密度大,可代替碎石,宜用堆置3个月以上的陈渣。3.1.3无机结合料稳定类基层材料组成设计一、分类(一)骨架密实型高速公路、一级公路的基层或上基层(二)骨
9、架空隙型路面内部排水要求的基层(三)悬浮密实型二级及二级以下公路的基层和各级公路的底基层(四)均匀密实型高速公路、一级公路的底基层、二级及二级以下公路的基层设计目标:强度满足要求,抗裂性最优,抗冻性能好,易于施工3.1.3无机结合料稳定类基层材料组成设计二、设计方法1、试配混合料;2、最大干密度和最佳含水量测试;3、成型具有一定体积、一定密实度要求的试件,试件数满足要求;4、振动成型或静压成型(悬浮密实型和均匀密实型混合料缺乏试验条件时采用);5、脱模养生(龄期6+1天);6、压力机测极限破坏抗压强度试验。3.1.3无机结合料稳定类基层材料组成设计表1 水泥剂量设计试配参考值土类土类层位层位水
10、泥剂量水泥剂量中、粗粒土基层34567底基层34567IP12的土基层578911底基层45679其他细粒土基层810121416底基层68910123.1.3无机结合料稳定类基层材料组成设计表2 石灰剂量设计试配参考值土类土类层位层位石灰剂量石灰剂量砂砾、碎石土基层34567IP12的土基层1012131416底基层810111214IP12的土基层5791113底基层5789113.1.3无机结合料稳定类基层材料组成设计三、混合料组成设计中的建议1、水泥稳定类材料的强度随水泥剂量的增大而增大,但水泥的剂量通常受混合料的温缩和干缩性能制约,通常推荐:4%6%。2、石灰与粉煤灰比例可用1:21
11、:4,对于粉土,以1:2为宜,石灰粉煤灰与集料的比例应是20:8015:85;石灰粉煤灰与细粒土的比例可以是30:7090:10。3、水泥石灰综合稳定时,水泥用量占结合料总量的30%以上时,按水泥稳定类进行设计。4、为提高石灰工业废渣的早期强度,可外加1%2%的水泥。3.1.3无机结合料稳定类基层材料组成设计三、混合料组成设计中的建议5、采用水泥稳定碎石土、砾石土或含泥量大的砂、砂砾时,掺入一定剂量石灰进行综合稳定(效果更好)。6、水泥稳定粒径均匀、且不含或细料很少的砂砾、碎石以及不含土的砂时,宜在集料中添加20%40%的粉煤灰,或添加剂量为10%12%的石灰土进行综合稳定(增加压实性能,提高
12、结构的稳定性)。7、不含黏性土的砂砾、级配碎右和未筛分碎石,采用石灰土稳定时,石灰土与集料的质量比宜为1:4,集料应具良好的级配。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)一、施工工艺准备下承层施工测量备料运输摊铺稳定料整型轻压摊铺结合料拌和与洒水整形碾压养生及交通管理3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)二、施工步骤(1)准备下承层 下承层必须满足相应的质量指标,下承层表面应平整、标高和横坡、压实度应符合设计规范要求;表面必须进行彻底清扫,并适量洒水,保持下承层湿润,同时用石灰标出两条边线。(2)施工放样下承层
13、的准备工作做好后,各项质量指标符合设计要求后,应进行施工放样,恢复中线和左右边桩,每隔20米设一桩,并在两侧路肩边缘外设指示桩。在指示桩上用明显标记标出灰土边缘的设计标高。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)(3)备土、摊铺根据灰土层的宽度、厚度及最大干密度,计算出需要干燥土的数量;再根据土的含水量和所用运料车辆的吨位,计算每车料堆放距离和每上平方米灰土需要的石灰用量,并确定石灰摆放的纵横间距。按照松铺厚度将土摊铺均匀一致,有利于机械化施工。先用推土机大致推平,然后用平地机整平,清余补缺,保证厚度一致平整。(4)洒水闷料如已整平的土含水量过小,应在土层上洒水闷料。洒水应均匀,
14、防止出现局部水分过多的现象,严禁洒水车在洒水段内停留和调头。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)(5)整平和轻压对摊铺好的土层整平后,用68t两轮压路机碾压12遍,使其表面平整,并有一定的压实度。用压路机对铺开的松土轻压12遍保证备灰时不产生大的车辙,严禁重车在作业段内调头。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)(6)卸置和摊铺石灰备灰前根据灰剂量、不同含水量情况下的石灰松方干容重及石灰土最大干容重计算每平方米的石灰用量。按计算所得的每车石灰的纵横间距,用石灰在土层上做标记,同时划出摊铺石灰的边线,打出格子标线。将石灰均匀摊开,石灰摊铺完后,表面应没有空白位置
15、。量测石灰的松铺厚度,根据石灰的含水量和松密度,校核石灰用量是否合适。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)(7)拌和、洒水A.采用专用的稳定土拌和机进行路拌法施工,设专人跟随拌和机,随时检查拌和的深度并配合拌和机操作员调整拌和深度。拌和深度应达稳定层底并宜侵入下承层510mm,以利上下层黏结。严禁在拌和层底部留有素土夹层。B.对于三、四级公路,在没有专用拌和机械的情况下,可用农用旋转耕作机与多铧犁或平地机相配合进行拌和,但应注意拌和效果,拌和时间不能过长。通常应拌和两遍以上,在最后一遍拌和之前,必要时可先用多铧犁紧贴底面翻拌一遍。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌
16、法为例)土的含水量小,应首先用铧犁翻拌一遍,使石灰置于中下层,然后洒水补充水分,并用铧犁继续翻拌,使水分分布均匀。考虑拌和、整平过程中的水分损失,含水量适当大些(根据气候及拌和整平时间长短确定),土的含水量过大,用铧犁进行翻拌晾晒。水分合适后,用平地机粗平一遍,然后用灰土拌和机拌和第一遍,拌和时要指派专人跟机进行挖验,每间隔510米挖验一处,检查拌和是否到底。对于拌和不到底的工作段,及时提醒拌和机司机返回重新拌和。若土的塑性指数高,土块不易拌碎,应增加拌和遍数,并注意下一次拌和前要对已拌和过的灰土进行粗平和压实,然后拌和,以达到拌和均匀,满足规范要求为准。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土
17、基层路拌法为例)(8)整平用平地机,结合少量人工整平。灰土拌和符合要求后,用平地机粗平一遍,消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等,使表面大致平整。用振动压路机或轮胎压路机稳压12遍,利用控制桩用水准仪或挂线放样,石灰粉作出标记,样点分布密度视平地机司机水平确定。平地机由外侧起向内侧进行刮平。重复、步骤直至标高和平整度满足要求为止。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)(9)碾压 无机稳定细粒土:用1215t三轮压路机碾压时,每层的压实厚度不应超过15cm;用1820t三轮压路机碾压时,每层的压实厚度不应超过20cm;无机稳定中、粗粒土:采用振动压路机碾压时,每层的压实厚度根据试验确
18、定;压实厚度超过上述规定时,应分层铺筑;每层最小压实厚度为10cm.碾压原则:先轻后重,先慢后快;直线:先边后中;曲线:先内后外.碾压速度:头两遍:1.51.7km/h;以后:2.02.5km/h。一般需碾压68遍碾压结束前,平地机终平一次:纵向平整顺适,路拱和超高符合设计要求。若局部高出处需刮平;局部低洼处不补,留待铺筑上层时处理,避免“薄层贴补”。3.1.4采用路拌法施工(以石灰稳定土基层路拌法为例)(10)养生 养生时间不少于7天。水泥稳定类混合料碾压完成后立即开始养生,二灰稳定类混合料在碾压完成后第2天或第3天开始养生。养生以采用不透水薄膜、潮湿的帆布、粗麻布、草帘或湿砂等进行;若砂覆
19、盖,厚度宜710cm,并保持整个养生期间砂的潮湿状态。养生结束,必须将覆盖物清除干净,并应及时喷洒透层沥青或做下封层,基层上不铺封层或面层时,不应开放交通。必须临时开放交通时,应采取覆盖、限重、限速等保护性措施。一般情况下,路拌法每一流水作业以200m为宜,第一个作业段稍短150为宜(宽度为78m)3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)一、施工工艺准备工作施工放样集中拌和摊铺整型碾压处理接缝养生质量检验竣工验收进入下道工序3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)二、施工步骤(1)准备工作向驻施工现场监理单位报送“基层开工报告单”,经同意后方可进行基层施工。土基
20、、垫层、底层及其中埋设的各种沟、管等隐蔽构造物,必须经过自检合格,报请驻场监理单位检验,签字认可后,方可铺筑其上面的基层。各种材料进场前,及早检查其规格和品质,不符合技术要求的不得进场。材料进场时,应检查其数量,并按施工平面图堆放,而且还应按规定项目对其抽样检查,其抽样检查。水泥稳定土基层施工前应铺筑试验段。3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)(2)施工放样恢复中心线,每10m设标桩,桩上划出基层设计高和基层松铺的厚度。松铺厚度=压实厚度松铺系数中心线两侧按路面设计图设计标桩,在标桩上划出基层设计高和松铺厚度,这样做是为了使基层的高度、厚度和平整度达到质量标准。3.1.5采
21、用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)(3)拌和中心站集中拌和(厂拌)法施工,集中拌和时必须掌握下列要点:土块、粒料的最大尺寸应符合规定。配料必须准确。混合料的含水量要略大于最佳值,使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳值(比最佳值大1%左右)。拌和必须均匀。根据集料和混合料含水量的大小,及时调整用水量。正式拌和前必须调试设备使混合料的颗粒组成和含水量都达到规范规定的要求,当原材料的颗粒组成发生变化时,应重新调整生产配合比。3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)(4)运输应尽快将运送到铺筑现场。1.车辆数应根据运距、拌和机生产能力、摊铺生产能力综合考虑,以“后场
22、不积料,前场不待料”为原则。2.在装车时要不停的移动位置,以防离析。3.运输的时间一般要限制在30分钟以内。4.在运输过程中要根据运距的长短和天气情况来决定是否覆盖,以减少水分损失。5.在装料前及卸料后均要清理车厢底,以防止混合料凝结。3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)(5)摊铺在铺筑段两侧先培土,以控制基层的宽度和厚度。装车时应控制每车料的数量基本相同。宜用摊铺机(沥青混凝土摊铺机或稳定土摊铺机)摊铺混合料,也可用自卸汽车把混合料运到现场,由人工摊铺、整平。根据松铺系数(水泥稳定砂砾松铺系数约1.301.35,水泥土松铺系数约1.531.58),严格控制卸料距离。通常由
23、专人指挥卸料,避免料多或不够。人工整平或机械整平时,要消除粗、细集料离析现象。3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)(6)整形、碾压 宜用平土机整形,也可用人工整形(高速公路一般不容许人工整平)。用轻型机械如拖拉机、平土机在初步整平地段,快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整,再给予整形,通常整形要12次。不平整的地方,应用齿耙将其表层5cm耙松,并用新拌的混合料进行找补、整平,严禁用贴“薄饼”的方法找平。原则:宁高勿低、宁刮勿补3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)在整形过程中,严禁任何车辆通行。重型轮胎压路机或振动压路机碾压。碾压时应控制车速,由近向中、由低向
24、高碾压,直到达到所需的压实度。整形后,立即用12t以上三轮压路机、重型轮胎压路机或振动压路机碾压。在碾压过程中,基层表面应始终保持潮湿,如表层水蒸发较快,应及时补洒少量的水,如在碾压过程中有“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时重新拌和(加适量的水泥),或用其他方法处理,使其达到质量要求。3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)(6)横缝的处理A.用人工将末端混合料整型,横缝必须垂直整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度应与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料。方木另一侧用砂砾或碎石回填约3cm长,其高度略高出方木几厘米。将混合料碾压密实。第二天重新摊铺混合料之前,将砂砾(或
25、碎石)和方木除去将下承层顶面清扫干净后,重新开始摊铺混合料。B.也可将在前面的一段(约23m)不进行碾压,继续施工时,剔除未经压实的混合料,并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末段挖成一横向(与中心线垂直)的垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)(7)纵缝处理尽量避免纵向接缝。在不能避免纵向接缝的情况下,纵缝必须垂直相接,严禁斜接。在前一幅摊铺时,在靠后一幅的一侧用方木或钢模板做支撑,其高度应与混合料压实厚度相同。在摊铺另一幅之前,拆除支撑,继续摊铺混合料,整型、碾压。3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)(8)养生经
26、压实后,检在压实度合格,立即开始养生,采用不透水薄膜保湿养生。养生期不宜少于7d,养生期间应封闭交通。养生结束后,如不能立即铺面层,则应延长养生期,不宜使基层长期暴晒而使基层开裂。水泥稳定碎石拌合楼水泥稳定碎石拌合楼3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)水泥稳定碎石摊铺水泥稳定碎石摊铺3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)控制摊铺厚度控制
27、摊铺厚度3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)水泥稳定碎石基层压实水泥稳定碎石基层压实3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)水泥稳定碎石基层养生水泥稳定碎石基层养生3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)水泥稳定碎石基层覆盖养生水泥稳定碎石基层覆盖养生3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)撒布透层油撒布透层油3.1.5采用厂拌法施工(以水泥稳定土、粒料厂拌法为例)3.2粒料类基层施工3.2.1概述3.2.1.1 粒
28、料类路面的分类、适用条件粒料类路面的分类、适用条件一、分类碎石路面按施工方法及所用填充结合料的不同分为:嵌锁型,包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等 级配型,包括级配碎石,级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配砾、碎石等。粒料类路面是用加工轧制的碎石按嵌挤原理或密实原理铺压而成的路面。3.2.1概述3.2.1.1 粒料类路面的分类、适用条件粒料类路面的分类、适用条件一、分类级配碎石:粗、中、小碎石集料和石屑各占一定比例的混合料,其颗粒组成符合规定的密实级配要求级配砾石:粗、中、小砾石和砂各占一定比例的混合料,当其颗粒组成符合规定的密实级配要求且塑性指数和承载比符合规定要求填
29、隙碎石:用单一尺寸的粗碎石做主骨料,形成嵌锁结构,起承受和传递车轮荷载的作用,用石屑做填隙料,填满碎石间的孔隙,增加密实度和稳定性3.2.1.1 粒料类路面的分类、适用条件粒料类路面的分类、适用条件二、适用条件3.2.1概述u 级配碎石:各级公路、道路的基层和底基层;较薄沥青面层与无机结合料稳定基层之间的中间层u 级配砾石、级配碎砾石以及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂砾:较轻交通的二级公路、城市次干道及以下的道路基层和各级道路的底基层。u 填隙碎石:各等级道路的底基层和二级公路、城市次干道及以下道路的基层。3.2.1.2 对原材料的技术要求对原材料的技术要求3.2.1概述各类粒料基层(底
30、基层)的集料压碎值应符合表3-12的规定。表3-12 集料压碎值 公路等级公路等级材料类型材料类型层位层位高速公路、一高速公路、一级公路级公路二级公路二级公路三、四级公路三、四级公路填隙碎石泥结碎石基层26%底基层30%30%30%级配碎石基层26%30%35%底基层30%35%40%级配或天然砂砾基层35%底基层30%35%40%3.2.1.2 对原材料的技术要求对原材料的技术要求3.2.1概述填隙碎石 单层铺筑厚度宜为1012cm,最大粒径宜为厚度的0.50.7倍;用做基层时,最大粒径不应超过53mm;用做底基层时,最大粒径不应超过63mm,填隙料可用石屑或最大粒径小于9.5mm宜用轧制石
31、灰岩碎石的石屑,主骨料和填隙料的颗粒组成可参联照有关规范的规定。应采用振动轮每米宽质量不小于1.8t的振动压路机碾压,填隙料应填满粗碎石层内部的全部孔隙。碾压后,表面粗碎石间的孔隙。3.2.1概述级配碎石 宜用几种粒径不同的碎石和石屑掺配拌制而成混合料必须拌和均匀,没有粗细颗粒离析现象。粒料的级配组成应符合相应的试验规程的要求。用于底基层的未筛分碎石的级配,宜符合相应的试验规程的要求。做基层时,其重型击实标准的压实度不应小于98%,CBR不应小于60%;做底基层时,其重型击实标准的压实度不应小于96%。用作中间层时,重型击实标准的压实度不应小于100%。碾压应在最佳含水量时进行。应使用12t以
32、上三轮压路机碾压,每层的压实厚度不应超过15-18cm.用重型振动压路机和轮胎压路机碾压,每层的压实厚度可达20cm3.2.1概述级配砾石或天然砂砾用 基层或底基层,其颗粒组成应符合相应的试验规程的要求,且级配接近圆曲线。混合料必须拌和均匀,没有粗细颗粒离析现象。做基层时,其重型击实标准的压实度不应小于98%,CBR值不应小于60%;做底基时,其重型击实标准的压实度不应小于96%,CBR值对轻交通道路不应小于40%,对中等交通道路不应小于60%。级配碎石、级配砾石、填隙碎石基层未洒透层沥青或未铺封层时,禁止开放交通,以保护表层不受破坏。3.2.1.3 碎砾石路面强度形成原理碎砾石路面强度形成原
33、理3.2.1概述(1)纯碎石材料强度构成原理按嵌挤原则构成强度,其抗剪强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料之间的内摩阻角。粒料的摩阻角大小取决于石料的强度、形状、尺寸,均匀性、表面粗糙度及施工时的压实程度。石料强度高,形状接近正方形,有棱角,尺寸均匀,表面粗糙,压实度高时,内摩阻角大。一般石料的内摩阻角在3045左右。3.2.1概述(2)土石混合料的强度构成原理当含土量小时,按嵌挤原则构成强度:当含土量大时,按密实原则构成强度。强度和稳定性取决于内摩擦阻力和黏结力的大小。强度构成很大程度上取决于密实度、颗粒形状、和颗粒大小的分配。特别是以粗细成分的比例最为重要。(a)嵌挤式(b)骨架式(C)
34、悬浮式图3-3土石混合料物理状况3.2.1.4 以嵌挤为主构成强度的碎石类路面以嵌挤为主构成强度的碎石类路面3.2.1概述(1)水结碎石路面用大小不同的轧制碎石从大到小分层铺筑,经洒水碾压而成的一种结构层。其强度是由碎石之间的嵌挤作用以及碾压时所产生的石粉与水形成的石粉浆的粘结作用而形成的。厚度一般为1016cm可作为中级路面面层,也适用于各等级公路的底基层和二级以下公路的基层。3.2.1概述(2)泥结碎石 以碎石为骨料,泥土作为填充料和粘结料,经压实修筑成的一种结构。一般为8-20cm 当15cm时,分两层铺筑,上层厚度610cm,下层厚度914cm 中级路面面层,各等级公路的基层;含有黏土
35、,只能用于干燥路段。3.2.1概述泥结碎石路面的施工工艺(灌浆法)准备工作泥浆按水:土=0.8:11:1制作 摊铺碎石松铺系数1.21.3 浇灌泥浆 撒嵌缝料 碾压3.2.1概述(3)泥灰结碎石路面 碎石为骨料 石灰和土为粘结填缝料 可用于潮湿或中湿路段路面基层(4)填隙干压碎石路面 碎石基层采用干压(不洒水)方法碾压成型的基层。它特别适合于干早缺水地区。干压碎石的黏结力很小,主要依靠石料的嵌挤锁结作用,厚度一般为812cm.适用于二级以下公路的基层和各级公路的底基层。3.2.1.5 以密实原则构成强度的碎石类路面以密实原则构成强度的碎石类路面3.2.1概述级配碎(砾)石路面与基层:由粗、细碎
36、石和石屑各占一定比例级配;平整度好、施工易压实、维修方便、就地取材、造价低廉;耐磨性差、易扬尘、水稳定性差;适用二级城市次干道以下公路的基层和各级道路的底基层、四级公路的路面面层3.2.2.1 路拌法施工路拌法施工3.2.2级配碎(砾)石基层施工准备下承层施工放样未筛分碎石运输与摊铺未筛分石屑在碎石场加水湿拌运输和撒布石屑拌和并洒水拌和并补充洒水整形碾压洒水使碎石湿润到现场摊铺3.2.2级配碎(砾)石基层施工(1)准备下承层下承层表面应平整、坚实,具有规定的路拱,平整度和压实度应符合规范规定。不宜做成槽式断面。(2)测量放样应按规范规定逐个断面检查下承层标高。3.2.2级配碎(砾)石基层施工(
37、3)备料根据宽度、厚度及压实干密度,并按确定的配合比分别计算各段需要的未筛分碎石和石屑的数量或不同粒级碎石和石屑的数量,并计算每车料的堆放距离。未筛分碎石和石屑可按预定比例在料场混合,同时洒水加湿,使混合料的含水量超过最佳含水量约1%。3.2.2级配碎(砾)石基层施工(4)运输集料集料装车时,应控制每车料的数量基本相等。在同一料场供料的路段内,宜由远到近卸置集料。卸料距离应严格掌握,避免料不够或过多。未筛分碎石和石屑分别运送时,应先运送碎石。3.2.2级配碎(砾)石基层施工(5)摊铺集料应事先通过试验确定集料的松铺系数并确定松铺厚度。人工摊铺混合料时,其松铺系数约为1.401.50;平地机摊铺
38、混合料时,其松铺系数约为1.251.35。用平地机或其他合适的机具将料均匀地摊铺在预定的宽度上,表面应力求平整,并具有规定的路拱。应同时摊铺路肩用料。3.2.2级配碎(砾)石基层施工(6)拌和及成型 二级及二级以上公路,应采用稳定土拌和机拌和级配碎石;对于二级以下的公路,在无稳定土拌和机的情况下,可采用平地机或多铧犁与缺口圆盘耙相配合进行拌和。用稳定土拌和机应拌和两遍以上。拌和深度应直到级配碎石层底。在进行最后一遍拌和之前,必要时先用多铧犁紧贴底面翻拌一遍。用平地机进行拌和,宜翻拌56遍,使石屑均匀分布于碎石中。平地机拌和的作业长度,每段宜为300500m。拌和结束时,混合料的含水量应均匀,较
39、最佳含水量大1%左右,没有粗细颗粒离析现象。3.2.2级配碎(砾)石基层施工(7)碾压三轮压路机振动压路机轮胎压路机3.2.2级配碎(砾)石基层施工(7)碾压当最佳含水量等于或大于最佳含水量时,立即用12t以上三轮压路机、振动压路机或轮胎压路机碾压;直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩开始向路中心碾压;在设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时,后轮应重叠12轮宽;后轮必须超过两段的接缝处。完路面全宽时,即为一遍。碾压一直进行到要求的密实度为止;3.2.2级配碎(砾)石基层施工(7)碾压一般需碾压68遍,应使表面无明显轮迹;压路机的碾压速度,头两遍以采用1.51.7kmh为宜,以
40、后用2.02.5kmh;禁止压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急利车;凡含土的级配碎石层,都要进行滚浆碾压,一直压到碎石层中无多余细土泛到表面为止。3.2.2级配碎(砾)石基层施工(8)接缝处理横缝,两作业段的衔接处,应搭接拌和。纵缝,应避免纵向接缝。在必须分两幅铺筑时,纵缝应搭接拌和。3.2.2.2中心站集中拌和法施工中心站集中拌和法施工3.2.2级配碎(砾)石基层施工拌合机械:强制式拌和机、卧式双转轴桨叶式拌和机、普通水泥混凝土拌和机等。对用于高速公路和一级公路的级配碎石基层和中间层,按预定配合比在拌和机内拌制级配碎石混合料。调试厂拌设备:若未筛分碎石或石屑的颗粒组成发生明显变化,应
41、重新调试设备。(1)拌和3.2.2级配碎(砾)石基层施工高速公路和一级公路:应用沥青混凝土摊铺机或其他碎石摊铺机摊铺碎石混合料。摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象。二级和二级以下公路:如没有摊铺机,也可用自动平地机(或摊铺箱)摊铺混合料。(2)摊铺3.2.2级配碎(砾)石基层施工用振动压路机、三轮压路机进行碾压,碾压方法同路拌法。(3)碾压横接缝:第一天靠近摊铺机未压实的混合料与第二天摊铺的混合料一起碾压,并注意含水量。纵接缝:应避免!不能避免时,纵缝必须垂直相接(4)接缝处理3.2.3填隙碎石基层施工(1)准备下承层:同级配碎石基层施工要求(2)施工放样恢复中线,每10m设桩,桩上划出基
42、层设计高度和基层松铺厚度。中心线两侧按路面设计图设计标桩,并在标桩划出基层设计高度和松铺厚度。3.2.3填隙碎石基层施工(3)备料粗碎石数量根据基层、底基层的宽度、厚度及松铺系数(1.201.30),计算各段需要的粗碎石数量,并按施工平面图堆放。填隙料用量约为粗碎石重量的30%40%。3.2.3填隙碎石基层施工(4)铺筑试验段正式施工前应铺筑试验段。(5)运输和摊铺粗碎石在摊铺段两侧先培土,以控制基层的宽度和厚度,再每隔一定距离铺筑盲沟,考虑雨后排出基层积水。碎石装车时,应控制每车料的数量基本相等。卸料时,通常有专人指挥,严格控制卸料距离,避免铺料过多或不够。用平地机或其他合适的机具,将粗碎石
43、均匀地排铺在预定的宽度上,可辅以人工配合。表面应力求平整,并有规定的横坡。检验松铺材料层的厚度是否符合预计要求,必要时应进行减料或补料工作。3.2.3填隙碎石基层施工(6)撒铺填缝料和碾压(分干湿法,此处干法施工)初压。用8t两轮压路机碾压34遍,使粗碎石稳定就位,碾压时,由边向中、由低向高进行。在第一遍碾压后,应再次找平。初压结束,表面应平整,并具有要求的纵、横坡度。撒铺填隙料。用石屑撒布机或类似的设备将干燥的填隙料均匀地摊铺布已压稳的租碎石层上,松铺厚度为25 30cm;也可用自卸汽车运送石屑至粗碎石层上,由人工摊铺,用人工进行扫匀。用振动压路机慢速碾压,将全部填隙料振入粗碎石的孔隙中。3
44、.2.3填隙碎石基层施工再次撒布填隙料。松铺厚度为2.02.5cm,人工或机械扫匀。再次碾压。用振动压路机碾压,对局部填隙料不足之处,人工进行找补,并将多余的填隙料用扫帚扫到不足之处。碾压后,如表面仍有未填满的孔隙,则还需要补撒填隙料,并用振动压路机继续碾压,直到全部孔隙被填满为止。宜在表面先洒少量水,洒水量在3kg/m2以上,再用12t以上三轮压路机碾压12遍。在碾压过程中,不应有任何蠕动现象。同时应将局部多余的填隙料铲除或扫除。填隙料不应在粗碎石表面自成一层。表面必须能看得见粗碎石。3.3道路基层质量控制与验收概述一、普遍存在的质量问题1、水稳层不成型,取不出样质量不合格,一票否决。成型好
45、!上、下层粘结成一体概述一、普遍存在的质量问题2、开裂概述一、普遍存在的质量问题不规则裂缝超重的运料车反复碾压未完全成型的水稳层及其它原因综合所致。概述一、普遍存在的质量问题、厚度、宽度不足平曲线路段、桥头桥尾要特别注意复核路面宽度!概述一、普遍存在的质量问题4、表面松散、离析概述一、普遍存在的质量问题5、平整差、接缝处理粗糙概述一、普遍存在的质量问题6、边缘松散、不密实:脚踩崩边装模保证路面边缘线形顺直及密实度3.3.1道路基层质量控制一、原材料标准试验在组织现场施工以前以及在原材料或混合料发生变化时,必须对拟采用的材料进行规定的基本性质试验,以评定材料质量是否符合要求,以及某种土是否适宜用
46、水泥或石灰稳定。一般地,对用做基层或底基层的原材料,应按表3-13所列的试验项目及方法进行检验。对初步确定使用的基层或底基层混合料,包括掺配后不用结合料稳定的材料,应按表3-14(p82)所列的试验项目及方法进行检验。3.3.1道路基层质量控制二、施工工程质量控制施工过程质量控制的主要项目:u含水率u集料级配u石料压碎值u结合料剂量u拌和均匀性u压实度u弯沉3.3.1道路基层质量控制三、外形尺寸管理u纵断高程u宽度u横坡度u平整度外形管理的测量频率和质量标准见表3-19(p85)3.3.2道路基层质量检查验收基层或底基层检查内容,竣工后的外形、质量,通常以km长的路段为评定单位,采用大流水作业
47、法施工可以以每天完成的段落为评定单位。抽样检查必须随机。见教材(p86-87)背景资料:某公司中标城市主干道路面大修工程,其中包括部分路段的二灰料基层施工。施工项目部为了减少对城市交通的影响,采取夜间运输基层材料,白天分段摊铺碾压。施工中发现基层材料明显离析,压实后的表面有松散现象,局部厚度不均部位采用贴料法补平。负责此段工程的监理工程师发现问题并认定为重大质量事故的隐患,要求项目部采取措施进行纠正。案例一问题:(1)从背景材料看,控制基层材料离析应从哪些方面入手?(2)试分析压实后的基层表面会产生松散现象。(3)厚度不均的基层局部采用补平法是否可行?(4)监理工程师为何认定为重大质量事故的隐
48、患?案例一解答:(1)应从以下三个方面控制基层材料离析:1)基层材料生产骨料堆放要采用小料堆,避免大料堆放时大颗粒流到外侧;二灰的含量应严格控制,减少混合料中小于0.075mm颗粒的含量;混合料的总拌和时间般在35s左右。案例一2)基层材料运输堆放为避免运输堆放的离析现象,装料时应分次、均匀上料;卸料时要尽量使混合料整体卸落;堆放料堆应便于摊铺,避免二次倒运。3)基层材料摊铺尽可能连续摊铺混合料。施工场地受到限制时应尽可能减少停顿和重新启动次数;特别是调整摊铺机的速度,使摊铺机的产量和拌和机的产量相匹配等。案例一(2)从背景材料看,可能原因有:混合料运送堆放术很好覆盖,且摊铺前堆放时间长,混合
49、料含水量未视条件适当调整,使现场的混合料含水量接近最佳含水量。案例一(3)不可行。有关规范规定:禁止用薄层贴补的方法进行找平。施工现场应经试验控制虚铺厚度。案例一(4)因为基层设置在面层之下,并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基,起主要的承重作用;对基层材料的强度指标应有较高的要求;出现背景所说的路面基层问题将直接影响到道路的使用质量,所以可以认定为重大质量隐患。背景资料:某项目部中标承建某项道路工程。其中道路基层结构为150mm厚石灰土和400mm厚水泥稳定碎石,工期为2004年5月15日开工,2005年4月30日完工。在石灰土基层施工时,采用级以上的钙质或镁质生、消石灰
50、。发现在消解后的石灰中仍含有较多未消解的生石灰块;便派人用25mm的方孔筛将其过筛。石灰土采用路拌法施工,为使拌和均匀,在略大于最佳含水量(1%2%)时碾压。将400mm厚水泥稳定碎石分两层施工,每层200mm厚。为保证压实度,施工员将现有的3台12t压路机全部调换案例二换成15t三轮压路机。受城市交通管制和环境保护要求,水泥稳定碎石基层拌和站设在郊区,采用夜间运输、白天摊铺方式,碾压成型后发现水泥稳定基层局部表面松散。配合完工日期的要求,项目部将石灰土和水泥稳定碎石按流水节拍安排施工。这两项工序定在2004年8月10日2004年12月25日完成。水泥稳定碎石在碾压完成养生期间表面出现了一些收