长安大学公路路基路面施工质量控制与检测（共79）

高等级公路路路基路面面施工质量控控制与检测测长安大学公公路学院院姚爱玲博士高工工2主要内容1路基材料与与施工质量量控制检验验2半刚性基层层材料与施施工质量控控制检验3沥青路面材料与施工质量控制检检验31路基材料与与施工质量量控制检验验道路的损坏坏很多是由由路基变形形引起的，，而路基强强度则是影影响路基变变形的主主要因素。。所以，对对路基进行行高标准的压压实，是保证路基基、路面结结构强度、、刚度和稳稳定性的一一项重要内内容，也是是最经济的技技术措施。。41路基材料与与施工质量量控制检验验保证路基密密实的几个个因素（1）路基填筑筑材料从物质上保证路基的的压实（2）路基填筑筑与碾压方方法从技术手段段上保证路基的的压实（3）压实度从控制指标标上保证路基的的压实（4）CBR/回弹模量确定路基是否需要换换填或其他地基基处置51路基材料与与施工质量量控制检验验1.1路基填筑材材料土的粒组划划分土的分类标准我国公路用用土分类依依据：土的颗粒组组成特征土的塑性指指标土中有机质质情况61路基材料与与施工质量量控制检验验1.1路基填筑材材料1）填料选择择原则强度高、水水稳定性好好、压缩性性小、易于于压实、来来源广、运运距短2）常用填料料石质土、砂砂土、砂性性土、粉土土、粘性土土优质填料：：不易风化的的石料、碎碎（砾）石石、砂土、、砂性土可使用的填填料：粘性土、粉粉性土不可使用的的填料：重粘土、易易风化的软软岩、腐殖殖土71路基材料与与施工质量量控制检验验1.1路基填筑材材料3）根据定量量指标选择择填料强度（CBR）和粒径满满足规范要要求液限<50%，塑性指数数<26有机质含量量<10%81.2路基填筑与与碾压方法法路基压实准准备工作1）铺筑试验路路段确定路路基压实的的最佳方案案。①重型击实实试验②控制土的的含水量。。③确定铺层厚厚度和碾压压遍数2）根据土壤壤性质选择择压实机械械1路基材料与与施工质量量控制检验验91路基材料与与施工质量量控制检验验光轮压路机1.2路基填筑与与碾压方法法路基压实准准备工作2）根据土壤壤性质选择择压实机械械101路基材料与与施工质量量控制检验验1.2路基填筑与与碾压方法法路基压实准准备工作2）根据土壤壤性质选择择压实机械械111路基材料与与施工质量量控制检验验1.2路基填筑与与碾压方法法121路基材料与与施工质量量控制检验验1.2路基填筑与与碾压方法法路基碾压方方法：先轻后重、、先静后振振、先两侧侧后中间1）“先轻”的目的是保保证土层的的稳定，变变异平地机机的操作和和重型压路路机的碾压压；2）“先两侧””的目的是保保证路基全全宽范围内内的碾压；；3）当路有超超高时，应应由内向外碾碾压；4）次数一定定达到规范范要求，直直到满足压压实标准；；5）重复压1/3轮距；1路基材料与与施工质量量控制检验验（1）压实度：：每一压实实层均应检检测压实度度，合格后后方可填筑筑其上一层层。检测频频率每1000m2至少检测2点。1.3路基压实质质量新规范对压压实度标准进行了了提高（2）路基整体体强度检测测：回弹弯弯沉或回弹弹模量弯沉值反映映路基工程程的整体强强度，而压压实度反映映路基每一一层的密实实状态，只只有弯沉值值和压实度度两者都合合格，路基基的整体强强度、稳定定性和耐久久性才能符符合要求。。1路基材料与与施工质量量控制检验验1.3路基压实质质量151路基材料与与施工质量量控制检验验1.4压实度检测测方法路基压实度度路基土现场场达到的干干密度值与与标准击实实法得到的的最大干密密度的比值值。分层压实致致密的路基基能防止水分干干湿作用引引起的自然然沉陷和行行车荷载反反复作用产产生的压密密变形，从而确保保路面的使使用品质和和使用寿命命。16击实曲线具有峰值（（最大干密密度、最佳佳含水量））1路基材料与与施工质量量控制检验验17二、路基施施工、质量量检验及常常见问题现场干密度度检测方法法：灌砂法、环环刀法（1）灌砂法适用于在现现场测定基基层（或底底基层）、、砂石路面面及路基土土的各种材材料压实层层的密度和和压实度，，也适用于于沥青表面面处治、沥沥青贯入式式面层的密密度和压实实度检测，，但不适用用于填石路路堤等有大大孔洞或大大孔隙材料料的压实度度检测（2）环刀法适用于细粒粒土及无机机结合料稳稳定细料土土的密度测测试。但对对无机结合合料稳定细细粒土，其其龄期不宜宜超过2d，且宜用于于施工过程程中的压实实度检验1路基材料与与施工质量量控制检验验18灌砂法主要仪具二、路基施施工、质量量检验及常常见问题1路基材料与与施工质量量控制检验验19灌砂法关键步骤注意2个标定（筒筒下部圆锥锥体内砂的的质量、量量砂的单位位质量）试验过程二、路基施施工、质量量检验及常常见问题1路基材料与与施工质量量控制检验验20确定路基整整体强度和和承载能力力的依据确定路基是是否需要换换填或其他他处治的依依据1.5回弹弯沉/回弹模量二、路基施施工、质量量检验及常常见问题1路基材料与与施工质量量控制检验验212半刚性基层层材料与施施工质量控控制检验2.1基层分类αβ刚性基层柔性基层水泥混凝土贫混凝土无粘结类沥青稳定类半刚性基层水泥稳定类石灰稳定类综合稳定类二灰稳定类2.2原材料（1）水泥（2）石灰（3）粉煤灰（4）细粒土（5）集料起稳定作用用的材料被稳定的材材料2半刚性基层层材料与施施工质量控控制检验粗集料（>4.75mm）细集集料料（（0.075－4.75mm）：共同同构构成成主主体体混混合合料料的的主主体体结结构构，，粗粗细细集集料料比比例例的的不不同同形形成成悬悬浮浮、、骨骨架架密密实实或或骨骨架架架架构构；；填料料：：（（<0.075mm）：：填充充作作用用，，使使空空隙隙率率适适中中；；0.075mm以下下颗颗粒粒含含量量过过多多的的不不足足？？？？2半刚刚性性基基层层材材料料与与施施工工质质量量控控制制检检验验对材材料料要要求求—细粒粒土土类型塑性指数有机质含量（％）硫酸盐含量（％）石灰稳定类15～20不大于10不大于0.8石灰工业废渣稳定类12～20不大于10不大于0.8水泥稳定类宜小于12不大于2不大于0.25综合稳定类大于17看具体情况各类类半半刚刚性性基基层层对对细细粒粒土土的的要要求求2半刚刚性性基基层层材材料料与与施施工工质质量量控控制制检检验验25集料料压碎碎值值级配配针片片状状颗颗粒粒含含量量密度度水泥泥普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥、、矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥和和火火山山灰灰质质硅硅酸酸盐盐水水泥泥都都可可用用于于稳稳定定土土，，但但应应选选用用初初凝凝时时间间4h以上上和和终终凝凝时时间间应应在在6h以上上的的水水泥泥。。不不得得使使用用快快硬硬水水泥泥、、早早强强水水泥泥以以及及已已受受潮潮变变质质的的水水泥泥。。宜宜采采用用强强度度等等级级为为32.5或或42.5的的水水泥泥。。对于于骨骨架架密密实实型型2半刚刚性性基基层层材材料料与与施施工工质质量量控控制制检检验验26石灰灰石灰灰质质量量应应符符合合ⅢⅢ级级消消石石灰灰或或ⅢⅢ级级生生石石灰灰的的技技术术指指标标，，应应尽尽量量缩缩短短石石灰灰的的存存放放时时间间，，如如存存放放时时间间较较长长时时，，应应采采取取覆覆盖盖封封存存措措施施，，妥妥善善保保管管。。粉煤煤灰灰粉煤煤灰灰中中SiO2、Al2O3和Fe2O3的总总含含量量应应大大于于70%，，烧烧失失量量不不应应超超过过20%；；其其比比面面积积宜宜大大于于2500cm2/g.2半刚刚性性基基层层材材料料与与施施工工质质量量控控制制检检验验2.3配合合比比组组成成设设计计过过程程根据强度标准准，通过试验验选取合适的的集料或土及及其它原材料料，确定必需需的或最佳的的结合料剂量量，混合料的的最佳含水量量和最大干密密度。配制试样最佳含水量计算干密度制备试件强度试验确定剂量2半刚性基层材材料与施工质质量控制检验验选合结合料剂剂量，即满足足：2半刚性基层材材料与施工质质量控制检验验（1）矿料组成设设计时，关键键要控制好9.5mm、4.75mm、0.075mm的通过量。（2）为减少基层层裂缝，必须须做到三个限限制：在满足强度的的基础上，限限制水泥用量量；在减少含泥量量的同时，限限制细集料、、粉料用量；；根据施工气候候条件限制含含水量。（3）在规定的水水泥剂量范围围内，强度如如达不到设计计要求，应采采取调整级配配和更换料源源等措施，不不得单纯采用用提高水泥剂剂量的方式。。2半刚性基层材材料与施工质质量控制检验验****配合合比设计应注注意的问题****追求高强度的的误区2半刚性基层材材料与施工质质量控制检验验****配合合比设计应注注意的问题****1，两个“担忧忧”：1）对竣工验收收弯沉值的检检查引起了对对强度的担忧忧；2）对施工检测测“取出完整整芯样”的担担忧；2，一些应对““措施”：：1）增加结合料料（水泥）剂剂量；2）材料结构走走向悬浮密实实式；应该向集料要要强度，向集集料级配要强强度，少向水水泥要强度！！承载力要求1.强度不小于3.0MPa2.控制水泥剂量不大于5.0％3.依靠集料形成骨架提供强度；4.控制细料和粉料含量抗裂要求降低水泥剂量，降低水化反应影响；同时降低了刚度过大造成的收缩裂缝；3.降低细料和粉料含量，降低基层的失水率4.含水量不能过大抗冲刷要求细料4.75mm通过率:30－35％粉料0.075mm通过率:0－5％组成设计控制制要求2半刚性基层材材料与施工质质量控制检验验沥青混合料的的拌合沥青混合料的的运输沥青混合料的的摊铺沥青混合料的的碾压沥青路面的施施工有着严格格的程序这就是建材课课程要解决的的问题这是路面施工要解决的问题3沥青路面材料与施工质量控制检验验沥青（种类，，针入度、延延度、软化点点，改性沥青青注意老化后后性能）粗集料（粘附附性、磨光值值）细集料（含泥泥量、棱角性性、0.075通过率）矿粉（亲水系系数，灰白色色）外加剂（抗车车辙剂、纤维维、抗剥落剂剂）3.1原材料控制要要点3沥青路面材料与施工质量控制检验验二级破碎（鄂鄂破、反击破破）具备出渣口和和除尘装置（（含泥量、粉粉尘含量）必要时带整形形设备粗集料的生产产——设备3沥青路面材料与施工质量控制检验验3沥青路面材料与施工质量控制检验验3沥青路面材料与施工质量控制检验验3沥青路面材料与施工质量控制检验验粗集料的生产产——级配规格拌合楼筛网133、22、16、11、6、3*4（六个仓）拌合楼筛网233、22、16、6、3*4（五个仓）拌合楼筛网333、17、11、6、3*4（五个仓）拌合楼筛网433、22、11、6、3*4（五个仓）粗集料检测中中应注意的问问题1）表观密度与与吸水率是集集料的综合指指标，石质坚坚硬致密，吸吸水率小的集集料比较耐磨磨，耐久性好好，密度与许许多性质都有有一定的关系系。但并不是是说密度越大大越好，过分分致密的石料料破碎面可能能比较光滑缺缺乏粗糙的凹凹凸表面，不不能吸附较多多的沥青，影影响沥青薄膜膜厚度。2）搞清楚材料料几种密度、、吸水率的概概念对于没有孔的的均质材料来来说，测定的的密度只有一一种。但是对对于工程所采采用集料，及及测定方法的的不同，便衍衍生出各种各各样的“密度”来。3）对于高等级级公路上面层层，粗集料还还应检验石料料的磨光值。。——抵抗轮胎磨光光的能力。4）要注意粗集集料的规格与与形状，粗集料应具有有棱角、近似似立方体，表表面粗糙3沥青路面材料与施工质量控制检验验3沥青路面材料与施工质量控制检验验石屑是石料破破碎过程中表表面剥落或撞撞下的棱角、、细粉。粉尘尘含量很多，，强度很低，，扁片及碎土土比例很大，，且施工性能能较差，不易易压实，路面面残留空隙率率大。天然砂中，石石英较多，与与沥青往往有有较好的耐久久性，但是与与沥青粘附性性较差，且呈呈浑圆状，使使用太多时对对高温稳定性性不利；但施施工时易压实实。规范对石屑要要求较高：0.075mm通过率不得超超过10%，所以，对石石屑的掺量没没有具体限制制，但限制天天然砂不超过过20%。如果粗集料是是在花岗岩粗粗集料，石屑屑不能采用同同一石料破碎碎的，要采用用石灰石石屑屑。细集料应注意意问题机制砂是优质质的细集料3沥青路面材料与施工质量控制检验验生产机制砂的的集料应该洁洁净，集料符符合公路沥青青路面使用要要求制砂机设备筛筛网设置为3*3+5*5的组合筛必须安装除尘尘设备2.36mm通过率控制在在85%左右，0.075mm通过率低于10%机制砂的外观观应该为灰黑黑色。机制砂的生产产3沥青路面材料与施工质量控制检验验细集料由于比比表面积大，，易受雨水等等环境的影响响，同时容易易污染环境，，与粗集料相相比，更应采采取加蓬覆盖盖等措施。拌合时时间的的限制制3沥青路路面材料与与施工质量控控制检检验改性沥沥青质质量应应注意意的问问题（1）改性性剂掺掺量：：符合合设计计要求求。（2）加工工质量量：磨磨细程程度，，分散散均匀匀性。。（3）改性性效果果：是是否形形成网网状结结构，，若未未形成成或形形成不不好，，运动动粘度度将受受影响响，涉涉及基基质沥沥青与与改性性剂的的配伍伍性、、加工工温度度、加加工工工艺等等。（4）要符符合““公路路沥青青路面面施工工技术术规范范”的的要求求3沥青路路面材料与与施工质量控控制检检验目标配配合比比设计阶阶段生产配配合比比设计阶阶段生产配配合比比验证阶阶段矿料的的组成设设计最佳沥沥青用量确确定图解法法或试算算法集料筛筛分（水洗洗法））马歇尔尔试验验确定工工程级配范范围预估计计算沥青用用量沥青与与集料料相对密密度测测定配合比比设计计三个个阶段段目标配合比与生产配合比都是两方面的设计，二者有何区别？3.2配合比比设计计转速达达到设设计比比例热料比比例与与最佳佳沥青用用量输输入控控制室计计算机机生产产沥青混混合料料目标配配合比比与生生产配配合比比设计计关系系图矿料通过皮带输入拌和楼干燥筒加热振动筛二次筛分热料提升到拌和楼热料仓根据目标配合比的OAC、OAC±0.3%三组沥青用量根据热料比例确定生产配合比最佳沥青用量OAC图解法确定热料比例生产配合比目标配合比图解法确定冷料比例确定目标配合比最佳沥青用量OAC取样冷料筛分根据冷料比例成型5组马歇尔试件通过调整控制室皮带青用量确定提供标准为生产配合比最佳沥热料筛分取分级成型3组马歇尔试件原材料料选择择与试试验矿料组组成设设计确定油油石比比试验验配合比比检验验（混混合料料性能能检验验）配合比比修正正与材材料更更换3.2.1目标配配合比比设计计目标配配合比比设计计是在在试验验室内内完成成的，，是混混合料料配合合组成成设计计的基基础阶阶段.3.2配合比比设计计结构类类型悬浮密密实结结构：：高温稳稳定性性差，，水稳稳定性性好，，如I型骨架密密实结结构：：高温稳稳定性性好，，水稳稳定性性好，，如C、SMA骨架空空隙结结构：：高温稳稳定性性好，，水稳稳定性性差，，如K、II型开级配配大空空隙结结构：：高温稳稳定性性好，，水稳定定性差差，如OGFC原材料料选择择与试试验矿料组组成设设计确定油油石比比试验验配合比比检验验（混混合料料性能能检验验）配合比比修正正与材材料更更换3.2.1目标配配合比比设计计目标配配合比比设计计是在在试验验室内内完成成的，，是混混合料料配合合组成成设计计的基基础阶阶段.混合料料类型型公公称粒粒径关关键筛筛孔关关键键筛孔孔通过过率粗(C)型细细(F)型AC-20194.75＜45＞45AC-1313.22.36＜40＞40AC-109.52.36＜45＞45（1）矿料料级配配设计计电子表表格法法关键筛筛孔通通过率率3.2.1配合比比设计计（1）矿料料级配配设计计合成级级配曲曲线呈呈“S”形——抬头挺挺尾”减少公公称最最大粒粒径附附近集集料的的用量量；减少0.6ｍｍ筛筛孔左左右细细料的的用量量；增加中中间尺尺寸颗颗粒集集料的的用量量；增加石石粉用用量。。曲线应应顺畅畅合成级级配曲曲线应应接近近连续续的或或合理理的间间断级级配，，不应应过多多的犬犬牙交交错。。当经经过再再三调调整，，仍有有两个个以上上的筛筛孔超超出级级配范范围时时，必必须对对原材材料进进行调调整或或更换换原材材料重重新试试验。。施工性性能良良好包括拌拌和、、摊铺铺、碾碾压等等性能能，避避免混混合料料离析析．（1）矿料料级配配设计计确定矿矿料配配比的的捷径径ａ．参考考当地成成功的同同类型混混合料配配合比，，预估最最佳油石石比；ｂ．确定定矿料的的初步配配合比例例；ｃ．制作作一组试试件，实实测空隙隙率，经经过反复复调整直直至空隙隙率满足足设计要要求；ｄ．制作作５个油油石比的的试件，，测定有有关马歇歇尔指标标值，最最终将油油石比定定下来。。（1）矿料级级配设计计（2）确定最佳佳油石比比——马歇尔法法要注意的的问题（1）各个环环节的试试验温度度（2）试件成成型时的的细节（3）理论密密度的确确定方法法用马歇尔尔法确定定最佳油油石比,其做法是是保持矿矿料的配配合比例例不变，，改变油油石比，，至少成成型5个沥油石石比的试试件，通通过测试试和计算算有关马马歇尔指指标值，，结合沥沥青混合合料技术术标准确确定最佳佳油石比比。检验项目目:●●动稳定度度●水稳性性●低温弯弯曲●渗水性性路面的破破坏模式式有多种种,车辙、水损坏排排在首位位。混合料的的抗车辙辙、水损坏的的能力通通过混合合料的室室内模拟拟试验来来评价。。规范规定定“必须须”进行行这两项项检验,因此属于于强制检检验项目目。（3）配合比比检验生产配合合比调整整的目的的计算各冷冷料仓的的设计流流量冷料仓流流量的调调整确定各热热料仓矿矿料配合合比例确定生产产油石比比3.2.2生产配合合比设计计目的确定各热热料仓矿矿料的配配合比例例。冷料仓不不同规格格的集料料，按目目标配合合比例确确定的流流量进入入烘干鼓鼓，烘干干并加热热到拌和和要求的的温度，，提升到到拌和楼楼上过筛筛后，按按粒径大大小分别别储存在在各热料料仓。拌料时，，需要将将各热料料仓矿料料的配合合比例输输入拌和和楼控制制系统，，拌合楼楼才能按按比例控控制拌料料。3.2.2生产配合合比设计计3.2.2生产配合合比设计计3.2.2生产配合合比设计计冷料仓烘干筒热料筛分分热料沥青青称重拌缸冷料仓的的流量标标定确定皮带带转速与与进料重重量的线线性关系系，以通通过调整整转速来来控制进进料量保证生目目标配合合比准确确输入，，以适合合生产配配合比热热料使用用量为进料速速度微调调控制等等料、溢溢料提供供理论依依据拌合楼分分仓筛网尺寸寸适应石石料场尺尺寸热料仓分分仓与冷冷料规格格相适应应两档冷料料不进入入同一热热料仓某档集料料被筛网网分到2个热料仓仓中时，，应从冷冷料中间间断档。。保证连续续施工过过程中不不需更换换筛网拌合楼控控制要点点拌合时间间类型干拌时间湿拌时间总拌和时间拌和周期70号沥青AC-25C≥5s≥25s≥30s≥45s改性沥青AC-xxC≥5s≥30s≥35s≥50s改性沥青+纤维SMA≥10s≥30s≥40s≥55s3.2.2生产配合合比设计计温度控制制改性沥青SMA结构改性沥青AC结构普通沥青AC结构沥青加热温度160~175160~170155-165矿料温度190~200190~200165-185混合料出厂温度175~185超过195废弃170~185超过195废弃145~165超过195废弃运输到现场温度不低于165不低于160不低于145摊铺温度不低于160不低于155不低于135初压开始内部温度不低于150不低于145不低于130碾压终了表面温度不低于90不低于90不低于80开放交通路表温度不高于50施工气温不低于10（1）确定各各热料仓仓矿料配配合比例例3.2.2生产配合合比设计计①选择振动动筛②按确确定的各各冷料仓仓小皮带带转速启动冷料料仓卸料料;③启动动大型水水平皮带带运输机机运料；；④启动动烘干筒筒工作；；⑤启动动拌和楼楼内各筛筛工作，，至各热料仓内有足够够料为止止；⑥打开开各热料料仓，冷冷却后分分别取样样进行筛分试验验；⑦确定定各热料料仓配合合比例⑧干拌验验证(0.075mm筛孔为±1，其余筛筛孔为±2％)（1）确定各各热料仓仓矿料配配合比例例以目标配合合比的最最佳沥青青用量、、±0.3%（或±0.5%），共成成型三个个沥青用用量的马马歇尔试试件方法１:取空隙率率中值与与饱和度度下限对对应的沥沥青用量量的平均均值：对于重交交通道路路密级配配沥青混混合料，，可以由由生产配配合比的的沥青用用量与空空隙率关关系曲线线，取空空隙率中中值对应应的沥青青用量A1；由沥青青用量和和饱和度度关系曲曲线，取取饱和度度下限对对应的沥沥青用量量A2，以A1和A2的平均值值作为生生产配合合比的沥沥青用量量。（2）确定沥沥青用量量方法２:以目标配配合比设设计油石石比对应应的空隙隙率确定定生产配配合比的的油石比比（相同同空隙率率方法））目标配合合比试验验结果与与现场结结果有差差异时,不能脱离离试验结结果确定定油石比比,一般以目目标配合合比设计计油石比比的空隙隙率为依依据,确定生产产配合比比的油石石比.即将生产产配合比比的沥青青用量与与空隙率率关系曲曲线和目目标配合合比的沥沥青用量量与空隙隙率关系系曲线划划在同一一坐标图图上，按按空隙率率相等的的原则确确定生产产配合比比的沥青青用量。（2）确定沥沥青用量量方法3：按照与与目标配配合比相相同的方方法OAC1、OAC2、OAC70（2）确定沥沥青用量量按试拌确确定的热热料仓配配合比拌拌料，铺铺筑试验验路，确确定以下下施工工工艺参数数：（1）混合料料出厂、、摊铺、、碾压温温度；（2）松铺厚厚度，摊摊铺速度度；（3）复压机机械组合合及碾压压遍数（（根据压压实度））；（4）运输车车辆的配配备；（5）前后场场施工组组织管理理等713.2.3生产配合合比验证证（1）试拌在正式铺铺筑试验验路前，，按确定定的热料料仓配合合比例先先试拌2～3盘料（取取样后废废弃），，确定拌拌和温度度、时间间等拌和和参数，，并进行行抽提、、马歇尔