路面基层施工

公路路面基层施工技术细则培训讲座 路面的定义 路面是铺筑在公路路基上与车轮直接接触的结构层 它承担和传递车轮荷载 承受磨耗 受到各种自然因素的影响 路面结构一般由面层 基层 底基层与垫层组成 不同等级 不同地区的公路 其路面结构形式和选用的材料存在一定的差异 路基处于下列状况的路段应设置垫层 地下水位高 排水不良 路基经常处于潮湿状态的路段 季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿 潮湿路段 基层可能受污染的路段 公路与路面等级划分 路面结构形式及其适用情况 路面的基本功能 路面的基本功能是为车辆提供快速 安全 舒适和经济的行驶表面 为了满足这些基本功能 路面应具有足够的强度 稳定性 平整度和抗滑性等 路面的结构及组成 由于行荷载和自然因素对路面的影响 是随路面深度的增加而逐渐减弱的 因此 对路面材料的强度 抗变形能力和稳定性的要求也随着路面深度的增加而逐渐降低 为了适应这一要求 路面结构通常是分层铺筑的 路面的结构及组成 面层 面层是直接同行车和大气接触的表面层次 它承受较大的行车荷载的垂直力 水平力和冲击力的作用 同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响 同其它层次相比 面层应具备较高的结构强度 抗变形能力 较好的水稳定性和温度稳定性 而且应当耐磨 不透水 其表面还应有良好的抗滑性和平整度 修筑面层所用的材料主要有 水泥混凝土 沥青混凝土 沥青碎 砾 石混合料 砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料等 路面的结构及组成 基层 基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力 并扩散到下面的垫层和土基中去 实际上基层是路面结构中的承重层 它应具有足够的强度和刚度 并具有良好的扩散应力的能力 基层遭受大气因素的影响虽然比面层小 但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水的浸湿 所以基层结构应具有足够的水稳定性 基层表面虽不直接供车辆行驶 但仍然要求有较好的平整度 这是保证面层平整性的基本条件 修筑基层的材料主要有各种石灰 水泥 碎 砾 石 工业废渣 如煤渣 粉煤灰 矿渣 石灰渣等 等 分类 无机结合料稳定类 粒料稳定类 路面的分级 柔性路面 柔性路面的总体结构刚度较小 在车辆荷载作用之下产生较大的弯沉变形 路面结构本身的抗弯拉强度较低 它通过各结构层将车辆荷载传递给土基 使土基承受较大的单位压力 路基路面结构主要靠抗压强度和抗剪强度承受车辆荷载的作用 柔性路面主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层 碎 砾 石面层或块石面层组成的路面结构 路面的分级 刚性路面 刚性路面主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构 水泥混凝土的强度高 与其它筑路材料比较 它的抗弯拉强度高 并且有较高的弹性模量 故呈现出较大的刚性 在车辆荷载作用下 水泥混凝土结构层处于板体工作状态 竖向弯沉较小 路面结构主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度承受车辆荷载 通过板体的扩散分布作用 传递给基础上的单位压力较柔性路面小得多 路面的分级 半刚性路面 用水泥 石灰等无机结合料处治的土或碎 砾 石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层 在前期具有柔性路面的力学性质 后期的强度和刚度均有较大幅度的增长 但是最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土 由于这种材料的刚性处于柔性路面与刚性路面之间 因此把这种基层和铺筑在它上面的沥青面层统称为半刚性路面 这种基层称为半刚性基层 半刚性基层的显著特点是 整体性强 承载力高 刚度大 水稳性好 而且较为经济 高等级公路越来越多地采用半刚性基层 一 原材料质量控制粗集料 细集料 水泥 外掺剂 一 原材料质量控制 1 1 母材的选择基层用碎石可以是各种类型的岩石 石灰岩 花岗岩 石英岩 玄武岩 安山岩等 要注意母岩的强度 风化程度 覆盖层厚度等 基层碎石应采用坚硬 清洁 不含风化颗粒的岩石加工 各规格集料应严格控制针片状颗粒含量 最好采用两级破碎工艺加工 不同粒级的碎石集料应隔离 分别堆放 细集料应有覆盖 防止雨淋和污染 集料中不应有粘土块 植物等有害物质 细集料可以是石屑 机制砂或天然砂 1 2 原材料要求 1 3 原材料要求 水泥 水泥应选用硅酸盐 矿渣硅酸盐 火山灰质硅酸盐 标号为42 5号 二 级配设计优化 2 1 水泥稳定碎石的级配设计底基层碎石最大粒径不应超过37 5mm 基层最大粒径不应超过31 5mm 可以借鉴沥青路面级配优化的方法进行基层的配合比优化 借鉴沥青路面贝雷参数级配控制优化分析方法 底基层 基层各关键筛如31 5 26 5 19 4 75 0 075mm等的通过率 可达到控制合成级配趋势的目的 1 选择粗 中 细三种级配 2 每种级配均应分别按3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 的水泥剂量配制混合料 3 确定各种混合料的最佳含水量和最大干 压实 密度 4 按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度 5 按最佳含水量和计算得的干密度制备试件 6 在规定温度下保湿养生6d 浸水24h后 进行无侧限抗压强度试验 7 根据强度标准 选定合适的水泥剂量 8 按照最优的的设计配合比进行试铺段铺筑 9 试验路段长度不小于200m 经过试验路段的验证 最终确定既满足规范要求 又便于施工的合理施工配合比 2 2 级配设计确定过程 2 3 水稳碎石一般要求 1 应有高的强度 低的弹性模量 2 关键 保证级配和塑性指数要求 拌和均匀 含水量合适和均匀 摊铺均匀以及压实到规定的密实度 3 采用厂拌法拌制混合料 并用摊铺机摊铺 4 基层和底基层的水泥剂量均不宜超过6 5 宜在气温较高季节施工 最低气温应在5 以上 在有冰冻的地区 并应在第1次重冰冻 3 5 到来之前半个月到一个月完成 6 在雨季施工 勿使水泥和混合料遭雨淋 7 在铺筑基层前 应在底基层顶面先撒薄层水泥或水泥净浆 三 施工要求 3 1 拌和场地1 选择既要考虑施工控制的总时间 运距短 进场方便 道路建养便利 取水容易 排水通畅等 2 场地硬化 设置纵横向排水沟和盲沟 场区排水畅通 3 材料应采用砌砖或其他措施进行隔离 避免混杂和污染 4 细集料宜覆盖防雨油布 袋装水泥应在室内架空堆放 3 2 施工现场环境管理1 出入口设置 工程施工告示牌 其它主要施工点 道路交叉口 设置必要指路牌 限速牌等标志牌 2 施工废料倒在指定地点 严禁乱倒 并采取措施避免对周围环境造成污染 3 保持道路通畅 避免占道 阻车等现象发生 4 加强路面养生及交通管制工作 保持路面的干净 整洁 5 施工材料运输车辆应采取有效的封闭措施 防止材料沿途泄漏 造成对环境的污染 3 3 施工设备每个作业面施工设备配备不低于要求 1 搅拌设备 采用全自动强制式集中厂拌设备 设备应采用微机管理 全自动控制 电子计量系统 进行静态标定 并进行物料标定和动态配料误差检查 合格后方可使用 计量精度 集料2 水1 水泥1 拌合均匀 无明显粗细集料离析现象 集料级配满足要求 水小于0 3 水泥小于0 4 2 摊铺设备 摊铺宽度大于7 5m 应采用两台摊铺机梯队联合作业 摊铺机型号应一致 单台摊铺机功率应大于130kW 当采用一台摊铺机进行全幅一次摊铺时发动机功率应大于250kW 并有预防材料离析措施 3 碾压设备每个作业面18 20t重型单钢轮双幅振动压路机不少于2台 大于11t双钢轮压路机不少于1台 大于25t轮胎压路机1台 小型振动平板或冲击夯1台 四 施工检测 4 1混合料及原材料含水量检测 含水量检测分两部分 其一 每天施工前 应例行各规格材料进行含水量检测 以准确确定每天施工的用水量 其二 施工过程中含水量检测 按标准的频率和方法进行检测 4 2混合料的级配检测 级配碎石混合料级配检测分两部分 其一是在搅拌厂的级配检测 由混合料储存仓或运输车取样 分析颗粒组成 判断施工配比的准确性 其二是对摊铺后的路面混合料检测 对摊铺后而没有碾压的结构层进行取样 分析摊铺的性能和离析程度 4 3施工中的级配检测 4 4压实度检测碾压后的级配碎石结构层的压实度检测采用灌砂法 检测时 最好能进行颗粒组成分析 4 5基层取芯养生后的基层要进行结构钻芯 依据芯样分析施工状态 如离析 有必要也可进行强度检测 当进行芯样强度检测时 要保证受力面的平整 也要饱水一天 4 6底基层的粘结1 两层之间应喷洒水泥浆进行粘结 水泥浆不需要太稠 保证有一定的粘结性即可 2 喷洒时间要掌握好 不能提前量太大 最好在初凝前 3 应采用专用机械进行喷洒 4 7基层施工注意要点1 水稳拌和站必须严格控制混合料的含水量和水泥剂量 拌和站应配备专人不定时观察混合料拌和效果 实验室也应随时抽查 2 摊铺作业面的基面应洒水润湿 气温高时应增加洒水频率 3 为保证基层边缘的压实度 两端应设置侧模支护 没有设置侧模的应将摊铺宽度两侧各增加10cm 4 基层表面缺陷修补后的粗骨料应集中堆放在作业面外面 便于清理 不得直接抛在摊铺机前 料车卸料完毕和摊铺机收斗时撒在摊铺机前面的混合料应派人及时清理到摊铺机授料斗内 不得堆放在摊铺机前面 4 7基层施工注意要点5 钢轮压路机粘轮后要及时清理 否则引起基层表面的松散和粒料脱落6 挖坑检测压实度以后的坑洞回填处理 必须要分层填筑 逐层捣实 7 摊铺机前挡板过高时 为防止混合料中大粒径骨料的滚落 应在挡板下接一块硬质的橡皮挡板 8 为有效减少施工过程中的离析 摊铺机螺旋布料器中料位应保证至少覆盖螺旋叶片2 3的高度 集中拌和法施工 级配碎石混合料在中心站利用强制式拌和机 卧式双转轴桨叶式拌和机 普通混凝土拌和机等进行集中拌和 将混合料运到现场后 用沥青混凝土摊铺机 水泥混凝土摊铺机或稳定土摊铺机等摊铺混合料 集中拌和 集中拌和法施工的基本要求 正式拌和前 应先调试所用的设备 使混合料的组成和含水量达到规定要求 运到现场的混合料 应按计算的间距堆放 应设专人消除集料的离析现象 用平地机进行整型与碾压 满足施工规范