水泥稳定碎石基层和底基层施工知识讲座.

水泥稳定碎石基层和底基层施工知识讲座底基层、基层的主要类型底基层、基层的类型可分为粒料类和无机结合料稳定类。1、粒料类（1）嵌锁型：泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石；（2）级配型：级配碎石、级配砾石、级配天然砂砾等。特点：透水性大，施工方便，但整体性差。在90年代前，我国高速公路一般都是采用级配碎石作为路面的底基层。嵌锁型基层、底基层强度的形成：其强度主要是依靠碎石颗粒之间的嵌锁和摩阻作用所形成的内摩阻力，而颗粒之间的粘结力是次要的。因此，嵌锁型结构强度主要取决于石料的强度、形状、尺寸、均匀性、表面粗糙度，压实度高时，其强度就高。级配型基层、底基层强度的形成：其强度和稳定性取决于内摩阻力和粘结力的大小。因此，其强度与稳定性在很大程度上取决于集料的类型（碎石、砾石或碎砾石）、集料的最大粒级配、以及混合料中0.5mm以下细料的含量（占集料总量的40%左右）及塑性指数。同时还与其密实度有很大关系。因此，对级配型，主要控制最大粒径、细料含量及其塑性指数和现场压实度。2、无机结合料稳定类（1）石灰稳定类：主要有石灰土、石灰碎石、石灰砾石土、石灰土稳定级配碎石和级配砂砾等。（2）综合稳定类：主要有水泥石灰综合稳定土、水泥石灰稳定碎石（或砾石）、水泥石灰稳定煤渣等。（3）石灰工业废渣类：主要有石灰粉煤灰（简称二灰）土、二灰砂、二灰砂砾、二灰稳定碎石等。（4）水泥稳定土类：主要有水泥稳定土、水泥稳定碎（砾）石等。水泥稳定土的定义：用水泥做结合料所得混合料的一个广义名称。在细粒土、中粒土或粗粒土中掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料，通过摊铺、压实和养生后，当其抗压强度符合规定要求时，统称为水泥稳定土。水泥稳定的各种细粒土称为水泥稳定土、水泥稳定石屑、水泥稳定砂等；水泥稳定的各种中粒土、粗粒土称为水泥稳定碎石、水泥稳定砾石等。粗粒土——颗粒的最大粒径小于37.5mm，且其中小于31.5mm的颗粒含量不少于90%。中粒土——颗粒的最大粒径小于26.5mm，且其中小于19mm的颗粒含量不少于90%。细粒土——颗粒的最大粒径小于9.5mm，且其中小于2.36mm的颗粒含量不少于90%。公路,特别是高速公路、城市道路的路面基层、底基层均采用水泥稳定碎石和二灰稳定碎石两种，现在采用最多的是水泥稳定碎石类。无机结合料稳定类基层、底基层又称为半刚性基层、底基层。特点：具有良好的力学性能，强度高，水稳定性好，板体性好，其强度随时间的增长而逐渐提高。缺点：干缩或低温收缩时容易产生裂缝。基层的作用：是主要承重层，应具有稳定、耐久、较高的承载能力；无论是柔性、半刚性、刚性基层，均要求具有较高的物理力学性能。底基层的作用：是设置在基层之下，可分单层或双层。并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用的次承重层。水泥稳定碎石底基层和基层的施工，必须严格执行交通部《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）、《公路工程质量检验评定标（JTGF80/1-2004）、《城市道路工程施工质量验收规范》（DBJ50-078-2008）和《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1－2008）的相关规定。验收质量要求一、基本要求1、粒料应符合设计和施工规范要求，并应根据当地料源选择质坚、干净的粒料。2、水泥用量和集料级配应按设计控制准确。3、摊铺时应注意消除离析现象。4、混合料应处于最佳含水量状况下，用重型压路机碾压至要求的压实度。从加水拌和到碾压终了的时间不应超过3~4h，并应短于水泥的终凝时间。5、碾压检查合格后应立即覆盖或洒水养生，养生期应符合规范要求（7天）。二、质量标准见《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）P34表7.7.2或《城市道路工程施工质量验收规范》（DBJ50-078-2008）P30表5.6.9或《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1－2008）P59表7.8.1的规定。三、外观质量1、表面平整密实、无坑洼、无明显离析。2、施工接茬平整、稳定。施工单位的技术负责人、施工现场技术人员必须熟悉技术标准和质量要求。施工前必须作详细的技术交底工作。施工质量控制要点一、施工准备1、原材料的准备：水泥：普通硅酸盐水泥、矿碴硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥均可用于水稳层。宜选用标号较低（如32.5号）水泥，快硬水泥、早强水泥或已受潮变质的水泥不得使用。水泥的初凝时间在3h以上，终凝时间6h以上，达不到要求时，应加缓凝剂。集料：选用坚硬、干净的级配碎石。压碎值要求：高速、一级公路的底基层和基层均为不大于30%，二级及以下公路底基层不大于40%，基层不大于35%。颗粒级配见《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）见P8~10。碎石材料的来源要进行考查，质量必须符合要求并且稳定。材料的堆放：各种粒径范围的粒料应分仓堆放，不得串仓，水泥堆放应离地面30cm，防止受潮变质。碎石、水泥应搭棚遮盖。堆料场和拌合场地应进行硬化，防止材料污染。水：可饮用水均可使用。2、机械设备的准备1）拌合机械：根据工程量的大小、拌合站离施工现场的距离、混合料摊铺碾压施工的速度，选择水稳层拌合设备（生产率、计量精度、搅拌主机功率及速度等），确保现场连续不间断的施工。2）摊铺、压实机械：根据公路等级，采用摊铺机或平地机；12t以上的钢轮压路机和胶轮压路机。3、现场准备1）准备下承层：施工底基层时，路基顶面应平整、密实，按验评标准验收合格。同时必须用12~15t的三轮压路机进行3~4遍碾压检查，如发现表面过干、松散，应适当洒水；如过湿，发生“弹簧”现象，应翻挖晾晒、换土等措施进行处理后才能施工底基层。施工基层时，对底基层的松散、离析部位，泥土、杂物等清除后才能施工基层。2）施工放样：恢复道路中线，直线段每15~20m设一桩，平曲线上每10~15m设一桩，定出道路中心线和底基层或基层的边缘线（每边至少比设计宽20~25cm）。高程测量，复核纵面高程和路拱横坡，根据松铺系数，定出混合料的虚铺高度，设置基准线。在未压实的“弹簧”路基上铺筑水稳层由于路基“弹簧”导致水稳层沉降开裂破坏沉降裂缝破坏发展情况1破坏发展情况23）、基准绳的设置：在沥青混合料摊铺前，应在路基两侧按设计高程和松铺厚度的要求，设置基准绳作为摊铺基准，又称挂线，让摊铺机传感器的触件沿着张紧绳移动。基准绳的高程是保证路面高程符合设计要求的关键，基准绳拉不紧将直接影响铺层的平整度。所以，设置基准绳时应注意以下几点：A、支持钢丝绳的支架钢筋间距一般为5~10m，钢丝绳一般采用￠2~3mm的高强钢绞线，安放在支架的调整横杆上，钢丝绳一端固定，另一端与弹簧称连接，并用专用拉紧器和滑轮组固紧。B、基准钢丝绳的钢筋支架间距不能过大，用精密水准仪测量控制钢线绳的高程，宜高于松铺厚度1~2mm，保证钢线绳的高程在铺筑过程中始终准确。C、用张紧器拉紧钢线绳，张紧200m长的钢线绳的拉力一般约为800~1000N，控制两个钢支架间钢丝绳的挠度小于2mm。D、为保证混合料能连续摊铺作业，每侧钢丝绳至少应备有3根200~250m长的钢绞线，在摊铺机未走完本段钢丝绳之前，下段钢丝绳已架设完成。E、支撑基准钢丝绳的支架不能只用一根钢筋打入地下后，将钢丝绳直接绑扎在钢筋上，应采用特制的专用支架，如下图。钢支架的正确安装方法4、设计配合比的审批施工单位应在水稳层施工一个月前将试验报告送监理、业主审查批准。1）强度标准下表中的强度标准是规范要求的强度，施工图设计，是在规定的强度范围采取一个定值。配合比设计时，应严格按设计规定值进行配合比试验。公路等级层次二级及以下公路高速、一级公路说明基层(MPa)2.5~3.03.0~5.0在规定温度（25±2℃）下保湿（蒸气）养生6天，浸水1天后进行无侧限抗压试验。每2000m2抽检1组6块底基层(MPa）1.5~2.01.5~2.52）压实度要求：高速、一级公路：底基层96%；基层98%。二级及以下公路：底基层95%；基层97%。每1000平方米，每压实层抽查1点。3）配合比设计要求：根据规定的强度标准，通过调查、试验、论证选择适宜于稳定的粒料；确定必须的水泥剂量；确定混合料的最佳含水量和最大干密度。重点控制：粒料级配中4.75mm以下的颗粒含量宜在30%以下；最大干密度应在2.3~2.4之间。5、试验路段施工：施工单位在路面底基层、基层全面开工之前（一般在一月内），按要求试铺一段试验路段（约800m2左右）。地点应由监理工程师批准，经验收合格后可作为主体工程的一部分。（1）试验路段施工前，承包人应报送的资料：1）计划用于试验路段的原材料试验结果；2）批准的混合料组成设计及试验报告；3）材料、拌和、摊铺、碾压设备及施工人员一览表；4）施工程序（流程）、施工方案和工艺操作计划的详细说明等。以上资料须经监理工程师批准后，方能进行试验路段施工。（2）试验路段应取得的资料：1）用于基层（底基层）全面施工的材料的配合比（试验路段可用2~3个配合比，通过试验，确定一个最终配合比）；2）混合料的松铺系数；3）标准的施工方法：包括混合料摊铺方法、压实方法和遍数、压实顺序、速度等；4）混合料的最佳含水量控制范围；5）运输、摊铺、整平和压实设备的选择和组合；6）每一作业段的合适长度；7）一次铺筑的合适厚度；8）压实度、强度试验结果；9）试验报告。以上资料以总结报告形式，提交监理工程师批准后，作为主体工程全面施工过程中的现场控制依据。二、施工质量控制1、混合料的拌和：拌和要点：配料要准确，规范规定，现场拌和的水泥剂量要高于配合比水泥剂量的0.5%。集料投料精度小于3%，水泥和水的投料精度小于1%；含水量的控制，根据温度情况和运距可大于最佳含水量1~2%；拌和要均匀。拌和机手要根据集料的含水量，调整水的比例；经常检查输送带上的混合料含水量和级配情况；观察搅拌器处空气中是否漂散水泥灰，检查水泥罐的水泥是否用完。现场施工员要经常检查混合料的含水量，用手轻捏混合料能成团，松手后落地能散开，说明含量适当。2、混合料的运输：根据拌和机的生产量、摊铺、碾压速度，配备足够的运输车辆，保持运行通道畅通，尽快将混合料运送到摊铺现场。如运距远、气温高，运料车应加棚布覆盖，以防止水分过分损失。3、混合料的摊铺：高速、一级公路必须采用摊铺机，二级及以下公路可以采用平地机摊铺。1）松铺系数：1.3~1.35。如果采用平地机施工，现场施工技术人员应根据松铺厚度、摊铺宽度、运料车的装料量，计算出倒料的距离，专人指挥倒料，减少平地机整平次数，降低混合料离析程度。2）初平：在直线段平地机由两侧向路中心进行刮平，在平曲线段，平地机由内侧和外侧进行刮平。3）跟踪测量：在平地机整形基本完成，立即进行高程和横坡测量，对低于或高于设计高度的部位，用石灰作出标记，再用平地机进行整形。4）初平完成后，立即用压路机进行快速的碾压一遍，以暴露潜在的不平整部位。5）对局部低洼处、粗集料集中的离析部位，应用齿耙将表层5cm以上耙松，并用新拌的混合料或较细混合料进行找平，不应形成薄层贴补现象。6）再用平地机整形一次。每次整形都应达到设计的纵向坡度和路拱横坡。7）在整形过程中，严禁任何车辆通行，否则会造成表面不平整。4、碾压：碾压是水稳层施工的非常重要的一道工序，是平整度、特别是压实度和强度是否能得到保证的关键工序。因此，施工时要特别重视。施工单位要根据路幅的宽度、压路机类型，制定碾压方案，使施工路段碾压的遍数尽量相同，压实质量基本一致。1）摊铺整形完成后，当混合料的含水量在最佳含水量时，应立即用轻型压路机并配合12t以上的压路机在结构层全宽范围内进行碾压。直线和不设超高的平曲线段，由路两侧向路中心碾压；设超高的平曲线段，由内侧向外侧进行碾压。纵坡路段必须从下向高处进行强振碾压。碾压时，应重复1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处。2）碾压遍数：一般需要碾压6~8遍。即静压一遍、弱振一遍、强振3~4遍、静压消除轮迹一遍。水稳层的边缘应多压2~3遍。3）碾压速度：第1~2遍以采用1.5~1.7km/h（25~28m/min）为宜,以后宜采用2.0~2.5km/h（33~4