半刚性基层施工与质量控制-1

半刚性基层施工与质量控制概述半刚性基层作为沥青路面的下承层以及功能层，其性能的好坏是半刚性沥青路面的质量关键。基层的施工过程是将原材料转变成基层材料的一种材料制备过程，施工的好坏决定材料的组成是否合理与稳定，结果是否达到设计的目的，性能是否满足工程的需要。基层的性能须通过合理的组成设计与施工控制得到，以避免强度不足或变异性大、非荷载裂缝过分密集等病害造成的沥青面层早期破坏。一、对基层的主要技术要求1．有足够的强度和刚度（残余变形、剪切破坏、疲劳破坏）；2．有足够的水稳性和冰冻稳定性（含土较多、塑性大的基层含水量增加强度降低，聚冰带在春融化冻期间材料强度降低）；3．有足够的抗冲刷能力（车辆荷载作用下，动水头对细料的冲刷）；4．抗裂性好（干缩系数，温缩系数）；5．有足够的平整度；6．与沥青面层有良好的结合（通过透层与封层与面层黏结）。二、影响半刚性基层质量的主要因素材料类型因素（选择合理的基层材料）；原材料因素（集料最大粒径，细颗粒含量，细颗粒的塑性，水泥种类）；配合比因素（集料级配，结构类型,结合料剂量，结合料配比）；施工方式因素（结合料剂量控制，含水量控制）；施工变异性因素。1．结合料剂量（强度、开裂）2．集料级配3．含水量4．集料最大粒径5．小于0．6mm细土含量和塑性指数6．拌和均匀性7．碾压延迟时间8．压实度9．施工变异性10．养生三、施工控制与基层性能2.1水泥剂量的影响2.02.53.03.54.04.55.0344.556cementcontent（％）unconfinedcompressivestrength（MPa）C-FA-Acementcrushedstone线性(C-FA-A)线性(cementcrushedstone)水泥剂量对强度的影响强度随水泥计量线性增长2）水泥剂量与干缩系数1）水泥的水化产物特别是铝酸盐的水化产物的干缩和温缩比较大，是影响收缩率的主要因素；2）水泥剂量在3~4%之间的干缩较小；3）随水泥剂量增加，干缩增大，剂量增加1%，收缩增加30微应变；4）水泥增加1倍，横缝增加24倍；5）水泥剂量对水稳碎石温缩特性影响较小。水泥剂量的控制原则在水泥稳定粒料中水泥剂量对性能的影响十分显著；注意水泥喂料器(减量称)的标定，下料的稳定(振动破拱器),（水泥重量±1%）；正确使用EDTA滴定;（质量控制手段，不可作为实时控制的依据），（水泥剂量±0.5%）；不可频繁调整水泥剂量。水泥剂量的控制方法水泥仓破拱方式要合理确定，采用振动破拱效果不好；水泥减量计量仓内部应设置合理结构使水泥密度均匀，提高计量精确度；水泥添加位置要合理，不能直接加在集料输送皮带上，以免风吹过时使水泥散失，最好直接加入搅拌锅。水泥计量标定方式需要合理确定，以减小标定误差;搅拌锅叶片磨损严重时，叶片应更换;搅拌锅应封闭，以避免水泥散失，影响级配及混合料均匀性。拌缸的长度最好是其宽度的2倍，保证物料在拌缸内得到充分搅拌。2.2集料级配对性能的影响00.511.522.533.544.55级配1级配2级配3级配4强度代表值R'水泥稳定碎石级配曲线干缩、强度和压实A.最大粒径;B.级配曲线;C.0.075mm以下颗粒;防止离析，注意劈裂强度和干缩折中的合理级配是中值偏粗，（级配2）最大粒径的影响粗、大粒料过多时拌和、运输，摊铺过程中易出现分离，机械易损坏，对于无衬板搅拌器的影响较大。级配的影响级配过细，虽然强度高，但是会带来较大的干缩。0.075mm以下颗粒0.075mm以下颗粒过多，导致混合料干缩系数变大。级配的控制原则平滑绕中值，走向正S;均匀构造深，偏粗不离析；分级要合理，配比要均衡；筛分要透彻，料堆不混杂；计量精稳准，及时做调整。为保证施工时集料级配满足规范要求，和保证级配稳定性配料均衡以及减少集料离析。可根据原材料状况和设备能力将集料筛分为四级或三级：（1）集料四级筛分法：1#料：31.5(37.5)～16mm2#料：16～9.5mm3#料：9.5～2.36mm（4.75mm）4#料：2.36mm以下（2）集料的三级筛分法：1#料：31.5（37.5）~16mm2#料：16~4.75mm3#料：4.75mm以下。各级集料料堆之间设隔离带，防止集料串堆混杂；集料仓各仓之间加隔板，防止上料时串仓；料仓之上应有滤料网栅，防止超粒径颗粒混入；集料仓配置破拱结构，对于掺加粉煤灰的料仓不能采用振动器破拱，最好采用机械破拱装置；集料计量标定方法需要合理确定，以减小标定误差。3.2含水量的影响对压实度的影响在同一压实功下，不同的含水量压实度不同。对干缩应变的影响对水泥稳定土而言，含水量增加1%产生的干缩应变较水泥增加1%的影响大2~3倍。1.851.901.952.002.052.102.152.202.252.302.352.402.45234567891011watercontent(%)drydensity(g/cm3)flyash(0%)flyash(10%)flyash(15%)flyash(5%)混合料最佳含水量低，对加水量很敏感对强度的影响若含水量小，水泥缺水不能正常水化、水解，结构层不能形成强度，造成松散。对延迟时间的影响含水量小、水灰比小，水泥较稠，凝结快，均会缩短延迟成型时间。水泥的分布的影响使得水泥浆体外淌，使水泥浆体在振动时上泛使得表面形成硬壳，使表面层的干缩严重而诱导开裂。含水量控制原则保证碾压，准确控制；根据天气，灵活掌握；考虑物料含水，适时调整水流。试验和目测相结合。含水量增大，干缩明显增大含水量控制原则方法碾压时的混合料含水量控制在最佳含水量±0.5%，拌合加水宜较最佳含水量大0.5%~1%，根据天气适当调整；车上的混合料应加以覆盖以防运输过程中水分蒸发；用胶轮碾压时可以适当喷水，补充表面水分的损失。2.4碾压延迟时间的影响从加水拌和到碾压终了的时间不大于2h；延迟2~4h，强度损失11%~26%，6h损失近50%；影响表面的致密，对面间结合不利。2.002.503.003.504.004.505.005.50012345678910延迟成型时间(h)无侧限抗压强度(g/cm3)未掺外加剂0.6%木钙0.06%SRA延迟时间的长短对强度影响很大2.5养生及交通管制的影响1）养生不足造成表面强度过低而松散，水泥粉煤灰还可能有些许起灰，养生湿度和养生龄期对基层强度影响显著；也可以防止失水过多，减少干缩裂缝；2）养生结束后，随着暴露时间增加时就会产生间距5~10m的干缩裂缝，建议一星期内铺上层；3）严格控制运料车辆的碾压，防止表面集料脱落。2.6施工变异性与均质性1）原材料的堆放和预处理；2）搅拌器的拌和均匀性；3)混合料运输与装卸过程中的离析；4）摊铺过程材料的离析；5）碾压过程压实度的变化；6）养生覆盖不严密。原材料堆放与预处理1）集料应分级堆放避免串料；2）应逐层堆放加高避免离析；3）粉煤灰应提前备料，留有空间可以转运晾晒。使用时含水量不应大于35%，也不宜小于10%；4）设置网格避免超限料和粉煤灰团块混入；5）细集料斗和粉煤灰斗应有强制下料器。混合料的拌和1）每天开始搅拌前，应检查场内各处集料的含水量，计算当天的配合比，混合料拌合含水量要比最佳含水量略高（0.5%）。2）在正式拌制混合料之前，必须先调试所有设备，使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求。原集料的颗粒组成发生变化时，应重新调试设备。3）高温季节使用散装水泥时，混合料出场温度不得超过35℃。混合料的运输1）拌和好的混合料从加水拌和到现场压实成型的时间不得超过2h。2）为减少混合料中水分的散失，运料时应覆盖，且运输时间一般在30min之内。3）运输车从拌和机出料斗装料时，应适当移位，采取分次装料的方式，使混合料均匀装满车厢，降低混合料离析程度。4）运输车应具备足够的载运量，宜大于15t，保证摊铺作业保持均匀、连续。5）如运输车辆中途出现故障，必须立即以最短时间排除，当有困难时，车内混合料不能在初凝时间内运到工地时，必须予以转车或废弃。6)运料司机必须严守纪律，跟各方面密切配合，按要求装料、卸料，特别是已摊铺好的基层，养护期未到时，不得上面行车。混合料摊铺1）正式施工前应铺筑试验路段。试验路段拟采用不同施工工艺进行并确定其如下参数：干密度；含水量；松铺系数；设备组合；压实遍数；压实程序；路面平整度。2）摊铺前，应将路床适当洒水润湿，宜使用装有喷雾式洒水管的洒水车洒一层水。3）应在混合料含水量处于或略大于最佳含水量（气候炎热干燥时，基层混合料可比最佳含水量大0.5%）时进行摊铺。4）在摊铺机后面设专人消除粗细集料离析现象，特别应该铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。5）基层施工时，严禁用薄层贴补法进行找平。6）摊铺机应与拌和机的生产能力相匹配。确定合理的行驶速度，摊铺机宜连续作业，拌和机的总产量宜大于500t/h。根据路幅宽度确定摊铺机组合个数，在两个以上的摊铺机进行摊铺作业时，应保持摊铺机前后相距5～15m，并对摊铺混合料同时进行碾压。混合料碾压应严格控制碾压时段在混合料延迟时间内，碾压分初压、复压和终压三阶段。1）初压时，宜采用轻型压路机（双钢轮）或轮胎压路机，对结构层在全宽范围内进行稳压，先静压1～2遍。碾压速度控制在1.5～2km/h为宜。2）复压时，采用重型压路机振动碾压，一般碾压4～6遍，在按试验段确定的碾压遍数碾压完成后，应立即检测压实度。如压实度未达到规定的压实度，应继续碾压，直至压实度合格。碾压速度控制在2～3km/h为宜。3）终压时，采用胶轮压路机（轻型压路机），静压1～2遍，碾压速度控制在3～5km/h为宜。4）碾压时，直线段由两侧向中心碾压，曲线段由内侧向外侧碾压，静碾时轮机重叠1/3~1/2；震动碾压石道碾压应重叠200～300mm，建议采用胶轮压路机碾压一遍来消除表面缺陷。5）碾压过程中，基层的表面应始终保持湿润，如水份蒸发过快，应及时补洒少量的水，但严禁洒大水碾压。6）压实后表面应平整，无轮迹或隆起、裂纹搓板及起皮松散等现象。7）分层施工时，每层的压实厚度不宜超过200mm。压实厚度超过200mm，应分层铺筑，每层的最小压实厚度为100mm。分层摊铺时，下层宜稍厚。8）应严格控制水泥稳定层压实厚度和高程，其路拱横坡应与路面面层一致，水泥稳定层施工时严禁用薄层贴补法进行找平。混合料接缝处理横向接缝处理（1）摊铺机摊铺混合料时不宜中断。如因故中断时间超过2h应设置横向接缝。横缝应垂直于道路中线。（2）设置横向接缝时，摊铺机应驶离混合料末端。人工将末端含水量、高程、厚度、平整度不合适的混合料端面已松散的混合料清除。（3）当施工温度较高（如25℃以上）时，应尽可能减少横向接缝。当相邻两座桥梁（明涵）相距较近，一天内连续摊铺可以完成的，应只在与桥头搭板相接处设竖直横缝，中间不设工作缝。纵向接缝处理（1）应避免纵向接缝。若分幅梯形摊铺时，宜采用两台摊铺机一前一后相隔约5～15m同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压。当无法避免纵向接缝时，处理方法同横向接缝。（2）养生结束后，在摊铺另一侧之前，应将支模处的浮碴清扫干净，并在已铺层的接缝面上满涂两遍沥青。（3）在铺上一结构层时应将接缝错开1.0cm以上。谢谢！