第3章(3)_路面基层质量控制

1、第三节 路面基层质量控制l一、路面基层（底基层）的基本形式与质量要求一、路面基层（底基层）的基本形式与质量要求l1. 1. 路面基层的基本形式路面基层的基本形式l公路路面由面层和基层(底基层)两个层次构成。路面基层又分为上基层和下基层，工程上一般把上基层称为基层，下基层称为底基层。l直接位于沥青面层(可以是一层、二层或三层)下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一层称为基层。在沥青路面基层下铺筑的次要承重层或在水泥混凝土路面基层下铺筑的辅助层称为底基层。l设计荷载由面层和基层共同承载(即为承重层)，传布在底基层上。路面基层主要作用是承受由面层传递来的车辆荷

2、载的垂直力，并把它扩散到底基层上，通过底基层传递、分布于垫层和路槽上。l基层和底基层按组成材料可分为稳定土、石灰工业废渣、碎砾石三大类。稳定土又分为水泥稳定土、石灰稳定士两类。碎砾石分为三类：级配碎石、级配砾石和填隙碎石。本节就以上各种基层和底基层的质量监理进行介绍。l2. 2. 路面基层质量要求路面基层质量要求l具有足够的强度和刚度。l具有足够的水稳定性和冰冻稳定性。l具有足够的抗冲刷(抗腐蚀)能力。l收缩性要小。l基层材料的干缩和温度收缩是引起基层结构产生横向裂缝的主要原因，直接影响沥青面层的规则性反射裂缝的发生。 l具有足够的平整度。l与面层结合良好。面层与基层间的良好结合,对沥青面层的

3、使用质量是非常重要的。l3. 3. 路面基层原材料质量要求路面基层原材料质量要求l基层、底基层所用的原材料包括:土、石灰、水泥、粉煤灰、煤渣、碎石、砾石、石屑及施工用水等。l土(按照粒径大小分类的细粒土)的塑性指数在1220范围内,土中不得含有污物和有害杂质,土中的有机质含量不得超过8%,水泥稳定土有机质含量不得超过2%,硫酸盐含量不得超过0.25%。土块的最大粒径为20mm。l石灰的质量应符合表3-7规定的级以上(含级)的消石灰或生石灰的技术要求。当石灰的CaO+MgO含量小于级灰标准时,应通过室内配合比试验,选择满足强度要求的剂量才可使用。l普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水

4、泥都可使用,但应选用终凝时间较长(宜在6h以上)的；宜采用强度等级不小于32.5级的水泥。快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥不宜使用。l粉煤灰不应含有凝固团块和其他杂质。粉煤灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3的总含量应大于70%,粉煤灰的烧失量不应超过20；粉煤灰的细度满足要求(比面积宜大于2500cm2/g,或90%通过0.3mm筛孔,70%通过0.075mm筛孔)。干、湿粉煤灰都可以应用。湿粉煤灰的含水量不宜超过35%。l煤渣主要成分是SiO2及Al2O3,其松干密度在7001100kg/m3间。最大粒径不应大于30mm,颗粒组成宜有一定的级配,但不含杂质。l砾石用于基层的最大粒径不应

5、超过40mm,用于底基层时最大粒径不应超过50mm。砾石颗粒中细长和扁平颗粒的含量不超过20。级配砾石用于基层时，其颗粒组成与塑性指数应符合规范规定的级配及塑性指数的要求。级配砾石作基层与底基层时,集料的压碎值应满足下列规定:l高速、一级公路的底基层、二级公路基层不大于30%；l二级公路底基层及二级以下公路基层不大于35%；l二级以下公路底基层不大于40%。l碎石由各种类型的坚硬岩石,通过碎石机砸制出来,再通过几种不同筛孔而得出不同粒径范围的碎石,如4020mm、2010mm、510mm等或混料(未筛分碎石)。碎石中的扁平、细长颗粒总含量不应超过20%。其中不应有土块及植物根茎等。l用作路面基

6、层、底基层的级配碎石,其颗粒组成和塑性指数应满足规范的规定和要求。l级配碎石作基层、底基层时,集料压碎值应满足下列要求:l高速、一级公路的基层不大于26%；l高速、一级公路的底基层、二级公路基层不大于30%；l二级公路底基层及二级以下基层不大于35%；l二级公路以下底基层不大于40%。l水泥稳定中粒土及粗粒土:如级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土和各种粒状矿渣等,混合料中集料的级配应满足规范规定的级配要求。l水泥稳定土中碎石或砾石的抗压碎能力应符合下列要求:l二级及二级以下公路集料压碎值不大于35%；l二级以下公路底基层集料压碎值不大于40%；l一级公路、高速公路集料压碎值不大于30%

7、。l石灰稳定中粒土、粗粒土。适宜作石灰稳定中粒的基层、底基层材料有:级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土及各种粒状矿渣等。混合料中集料的级配应满足规范规定的级配要求。l混合料中集料的压碎值应满足下列要求:l二级和二级以下公路底基层不大于40%；l高速和一级公路的底基层、二级以下公路的基层不大于35%；l二级公路的基层不大于30%。l二灰稳定中粒土、粗粒土:如砂砾、碎石、矿渣、煤矸石、碎石土。混合料中集料的级配应满足规范所规定的级配要求。l混合料中集料的压碎值应满足下列要求:l二级和二级以下公路不大于35%；l二级以下公路底基层可达40%；l高速、一级公路不大于30%。l填隙碎石。填隙碎石

8、粗集料的最大粒径,作基层时不超过60mm,作底基层时不超过80mm,(均指圆孔筛)。粗集料的级配和填隙料的级配应符合规范标准要求。l填隙碎石粗集料的压碎值应符合下列规定:用作基层不大于26%；用作底基层不大于30%。l石屑。水泥稳定石屑,可用做高速、一级公路的基层。石屑的最大粒径不宜超过20mm,集料的压碎值不大于30%。可在515mm石屑混合料中掺入适当比例的天然砂,使混合料的颗粒组成满足规范规定的级配范围。l施工用水：一般人或牲畜饮用的水源,均可使用。l4. 4. 路面基层混合料质量要求路面基层混合料质量要求l基层、底基层混合料质量包括以下两方面:l基层、底基层混合料的强度，应满足表3-8

9、规定的强度标准。它是确定施工用配合比的主要依据。l混合料配合比试验。施工单位应根据设计图纸所提供的设计配合比并结合选用原材料性质的试验结果,按照规定的试验方法,进行配合比试验。在室内制成1：1(直径：高度)的圆柱体试件,试件的压实度与施工要求达到的压实度相同,在规定的标准养生条件下,湿养6天,浸水一天,进行饱水抗压强度试验。根据试验结果提出基层、底基层混合料施工用配合比,并报监理工程师审批。不同基层、底基层材料的强度标准（单位：不同基层、底基层材料的强度标准（单位：MPa） 表3-8进行混合料配合比试验时,试件7d 龄期饱水抗压强度平均值,应满足下面公式的要求:RdR/(1-ZvC)式中:R一

10、 7d 龄期n个试件抗压强度平均值,MPa；dR一抗压强度标准值(表 3-8)；vC一试验结果的偏差系数(以小数计)；Z一标准正态分布表中随保证率(或置信度)而变的系数:高速公路和一级公路取保证率95%,此时Z=1.645；二级公路应取保证率90%,即Z=1.282。基层、底基层的压实标准。路面基层、底基层,在施工时必须达到表3-9所规定的压实标准,以保证路面结构层具有足够的力学强度，从而保证路面的整体强度、 使用质量与使用寿命。基层、底基层的压实标准基层、底基层的压实标准 表3-9 l二、路面基层（底基层）施工准备阶段质量监理二、路面基层（底基层）施工准备阶段质量监理l1. 1. 原材料试验

11、、配合比审批原材料试验、配合比审批l在工程正式开工之前,监理工程师要会同施工单位对所选定的材料进行取样,取代表性样品,进行下列规定的各项试验,以评定材料质量是否符合规定要求，把好材料进场第一关，控制住工程质量源头。材料经试验不合格的，监理工程师应以书面形式通知施工单位，要求改变材料料源，不合格的材料严禁用于工程项目中。对于经监理工程师审查，质量合格的原材料,签认批准后方可使用。l施工单位在正式开工前,应根据经监理工程师签认批准使用的原材料进行混合料的配合比设计试验,以确定满足强度要求的施工用配合比,然后报监理工程师审批。监理工程师对施工单位上报的混合料配合比设计,再经审核计算,并通过监理试验室

12、进行复核试验验证后,方可批准其使用该配合比。l2. 2. 施工单位施工单位主要机械设备的配置及质量现状的审查主要机械设备的配置及质量现状的审查l在正式开工前施工单位应自行检查为本工程施工所配置的机械设备的品种、数量及运行质量。并将检查、调试结果报监理工程师审查。l监理工程师应按照报检的设备清单,按施工规范对施工机械的功能要求对其数量与质量逐一进行审查。l拌和设备(厂拌与路拌)；l运输设备；l与摊铺方式配套的摊铺机械与设备；l整平机械；l洒水车；l压实设备(各种吨位的压路机)。l3. 3. 试验路段方案和施工技术总结方案的审批或审查试验路段方案和施工技术总结方案的审批或审查l在正式开工前至少一个

13、月，施工单位应在监理工程师批准的地点自费铺筑一段面积为400800m2的基层(底基层)试验路段。如经验收合格，可作为主体工程的一部分。l 施工单位应提供用于试验路段的原材料、混合料组成设计，以及备料、拌和、摊铺、碾压、养生设备一览表和施工程序、施工工艺及操作计划等详细书面说明，并报监理工程师审核批准。l 铺筑试验路段的目的是：检验施工单位提出施工方案和施工方法的适用性；检验拌和、摊铺与压实机械所具有的实际效果；检验和确认基层(底基层)施工中各道工序的质量控制指标，并提出保证质量的有效措施及质量检验的试验方法。最终获得大面积基层(底基层)施工时的各项技术参数。l通过试验路段的修筑，需提交正式施工

14、的技术参数主要包括：l用于正式施工的基层(底基层)材料的配合比。l材料的松铺系数。l水泥稳定类材料施工的允许延迟时间。l标准的施工方法主要有：l混和料的数量控制方法。l混和料摊铺方法和适用的机具。l拌和机械是否适用，正确的拌和方法、拌和深度及拌和遍数。l混合料最佳含水量的控制方法。l压实机械的选择和组合，压实的顺序、速度和遍数。l现场密实度的检查方法，初定每一作业段的最小检查数量。l整平和整型的合适机具和方法。l确定每一作业段的合适长度。l确定一次铺筑的合适厚度。l通过试验段的铺筑，施工单位应根据所取得的技术参数提交正式的施工总结技术方案，报监理工程师审查批复后方可正式大面积展开施工。具体所上

15、报的施工总结技术方案,一般应包括以下内容:l施工方法与施工工艺。l施工机械与主要设备。l主要施工技术人员的分工及劳力安排。l施工中的施工技术难点及相应的质量保证措施。l施工进度安排。l三、三、 路面基层（底基层）施工阶段质量监理路面基层（底基层）施工阶段质量监理l1. 1. 水泥稳定类基层（底基层）施工阶段质量监理水泥稳定类基层（底基层）施工阶段质量监理l水泥稳定类基层、底基层包括水泥稳定细粒土及水泥稳定粒料等。路拌法：先将要稳定的土摊铺在下承层上，整形后在上摊铺水泥，然后用拌和机进行拌合，并整平后压实。l移动式拌和机沿线拌和法:此法经常用于大型工程,在欧美工业发达的国家,有稳定土的专门路拌机

16、及配套设备提供给工程施工使用。l集中拌和法:集中拌和法又分场拌法和混合料用强制式拌和机拌和法。拌和后用自动卸料汽车将拌和的混合料运至施工现场进行摊铺和压实。l强制式拌和机拌制水泥石屑的施工工艺及监理要点如下：l水泥稳定石屑施工工艺及质量监理。施工工艺及质量监理流程,见图3-6。l监理要点：l拌和质量la.配料必须准确,以保证混合料的级配及结合料用量满足施工用配合比要求。lb.加水拌和要均匀,并保证达到工地混合料的含水量接近最佳含水量。lc.必要时从出料口取拌好的混合料,作水泥剂量测定及筛分试验。摊铺质量:la.摊铺混合料时应尽量避免粗、细料离析。lb.在施工作业段内,用摊铺机摊铺混合料时,中间

17、不宜中断。如因故中断超过了水泥初凝时间应设置施工缝。lc.因故超过水泥终凝时间的混合料,不宜使用。ld.摊铺时取现场的拌和料制成55cm (水泥稳定细粒土)、1010cm(水泥稳定中粒土)或1515cm(水泥稳定粗粒土)的圆柱体试件,做7天龄期饱水抗压强度试验,并满足强度标准要求。l整平质量：la.用平地机(或人工摊铺)将混合料按松铺厚度要求整平,并达到要求的横坡。l混合料的松铺系数可按表3-10选用。lb.检查松铺厚度,以保证压实厚度满足设计要求。l压实质量la.用振动压路机、三轮压路机在规定的终凝时间内将混合料碾压密实,并达到要求的压实度。lb.超过终凝时间未能碾压的混合料,应予铲除。lc

18、.检查压实度及压实厚度,并达到表3-9规定的压实标准,与此同时检测压实厚度满足设计要求。l2.2.石灰稳定类基层（底基层）施工阶段质量监理l石灰稳定类基层、底基层,包括石灰稳定细粒土及石灰稳定粒料,如石灰稳定级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土及各种粒状矿碴等。l从施工方法分:有路拌法施工和集中拌和法施工等。集中拌和法施工又可分为集中场拌法(即在灰土拌和场拌和)和拌和机拌和法(如强制式拌和机拌和)。l现以场拌石灰土的施工工艺及监理要点说明如下:l石灰土施工工艺与质量监理程序。场拌石灰土的施工工艺及质量监理流程如图3-7所示。l监理要点：监理要点：l严格按施工配合比配料。随时检查石灰剂量(

19、拌和场检查,现场检查),根据检查结果即时调整石灰用量,并达到施工配合比要求的剂量。l取运自现场摊铺的混合料制成55cm(石灰稳定细粒土),1O10cm(石灰稳定中粒土)的圆柱体试件,作7d龄期饱水抗压强度试验,并达到表3-8所规定的强度标准。l用平地机将混合料按松铺厚度整平达到要求的平整度,保持要求的路拱、横坡,并检查松铺厚度。混合料的松铺系数可参考表3-12选用。l压实:检查压实度并达到表3-9规定的压实标准。与此同时应检测压实厚度并满足设计厚度要求。l3.3.二灰二灰（石灰粉煤灰）（石灰粉煤灰）稳定类基层（底基层）施工阶段质量监理稳定类基层（底基层）施工阶段质量监理l二灰稳定类基层、底基层

20、包括石灰粉煤灰土,石灰粉煤灰稳定碎石、砂砾、砂砾土、碎石土及矿渣等。l从施工方法分，石灰、粉煤灰稳定类基层（底基层）施工分路拌法施工和中心站集中拌和法施工。l现以拌和机集中干拌二灰碎石为例对施工工艺及监理程序说明如下:l二灰碎石施工工艺及质量监理流程如图3-8所示。l监理要点l严格控制干拌混合料质量，集料级配及集料、石灰、粉煤的配料比例,必须满足施工配合比要求。l用推土机及平地机初步摊铺平整后,用洒水车洒水,用犁耙湿拌,湿拌的混合料含水量略大于最佳含水量。取现场湿拌料制成15cm15cm(或10cm10cm)的圆柱体试件,测7d龄期饱水抗压强度,并达到规定的强度要求。用平地机反复整平,检查松铺厚度,达到要求的平整度,并保持一定的路拱、横坡。二灰混合料的松铺系数可参考表3-12选用。材 料 名 称