公路工程施工技术 第4章 路面工程施工技术（基层）

第4章路面工程施工技术

专业术语1.级配碎石粗、中、小碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合规定的密实级配要求时，称做级配碎石。2.石屑轧石场通过筛分设备最小筛孔（通常为5mm或3mm）的细筛余料，称做石屑。3.填隙碎石用单一尺寸的粗碎石做主骨料，形成嵌锁结构，起承受和传递车辆荷载的作用，用石屑做填隙料，填满碎石间的孔隙，增加密实度和稳定性，这种材料称做填隙碎石。4.水泥混凝土路面以水泥混凝土作面层（配筋或不配筋）的路面。5.沥青混合料由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。6.乳化沥青石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀沥青产品，也称沥青乳液。专业术语7.液体沥青用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品，也称轻质沥青或稀释沥青。8.改性沥青掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉，或者其他材料等外掺剂（改性剂）制成的沥青结合料，从而使沥青或沥青混合料的性能得以改善。9.改性乳化沥青在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物胶乳，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。4.1概述4.1.1路面结构分层及层位功能4.1.2路面分类在国外，路面分类如下：1）有铺装路面：一般包含水泥混凝土路面和沥青混凝土路面形式；2）简易铺装路面：包含表面处治、沥青碎石、沥青贯入式路面形式；3）未铺装路面：砂石路面（砂石路面是以砂、石为骨料，以土、水、灰为结合料，通过一定的配合比铺筑而成的路面，包括级配砂（砾）石路面、泥结碎石路面、水结碎石路面、填隙碎石路面及其他粒料路面）等归入未铺装路面。在国内，主要从路面结构的力学特性的相似性出发，将路面结构划分为沥青混合料路面、复合式路面和水泥混凝土路面（也称刚性路面）三类。根据基层材料类型及组合的不同，又将沥青混合料路面划分为柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、组合式基层沥青路面、刚性基层沥青路面。在工程现场，一般习惯于按照面层所用的材料进行分类，如沥青混合料路面、水泥混凝土路面、砂石路面等，本章节主要介绍常用的沥青类路面和水泥混凝土类路面。一、沥青类路面

根据沥青类路面基层的类型，沥青类路面可分为柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面及组合式基层沥青路面。

1.柔性基层沥青路面（主要是沥青结合料类基层及粒料类基层）沥青路面柔性基层沥青路面的总体结构刚度较小，在车辆荷载作用之下产生的表面变形较半刚性基层沥青路面大。虽然路面结构某一层的抗拉强度较低，但通过合理的结构组合和厚度设计可以保证路面结构整体具有很强的抵抗荷载作用的能力。同时通过各结构层将车辆荷载传递给路基，可使路基承受的压应力控制在一定的范围内。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。柔性基层沥青路面主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青层组成的路面结构。2.半刚性基层（主要是无机结合料类基层）沥青路面用水泥、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，在前期具有柔性基层的力学性质，而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小于水泥混凝土。由于这种材料的刚度处于柔性基层与刚性基层之间，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基层沥青路面。此种路面结构是目前我国高速公路采用的主要结构形式，图

4‑2和图

4‑3示例了某沥青路面的结构与构造。3.刚性基层（主要是水泥混凝土基层）沥青路面刚性基层主要是用水泥混凝土做基层，沥青混凝土做面层的路面结构（这种路面结构有时也称为复合式路面结构）。水泥混凝土具有强度高、稳定性好等特点，沥青混凝土具有行车舒适、噪声小等特点，这种路面可以避免各自的缺点，具有良好的使用性能和耐久性。普通混凝土（JPCP）、钢筋混凝土（JRCP）基层沥青路面，由于接缝处的反射裂缝，对使用性能有一定的影响；连续配筋混凝土基层（CRCP）沥青混凝土路面由于连续的配筋将水泥混凝土的裂缝宽度约束在一定的范围内（一般要求小于1mm），故其有良好的使用性能和耐久性，但必须采取措施保证沥青层与沥青层、沥青层与水泥混凝土层之间有良好的黏结状态。4.组合式基层沥青路面该种沥青路面结构，主要是沥青路面的基层含有无机结合料稳定材料、水泥混凝土材料等刚度较大或相对较大的材料，但是在沥青层与刚度相对较大的材料之间夹有柔性材料，如沥青混凝土层＋级配碎石＋无机结合料稳定材料层的路面结构、沥青混凝土层＋级配碎石＋普通水泥混凝土材料层的路面结构、沥青混凝土层＋级配碎石＋碾压式水泥混凝土材料层的路面结构等。水泥混凝土路面主要指用水泥混凝土［包括普通通混凝土（JPCP）（图

4‑4）、钢筋混凝土（JRCP）、连配筋混凝土（CRCP）、钢纤维混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、碾压混凝土］做面层的路面结构。水泥混凝土的强度高，与其他筑路材料相比，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。二、水泥混凝土路面

图

4‑4

水泥混凝土路面立体结构示意图1-纵缝；2-横缝；3-表面构造；4-拉杆；5-路基；6-基层；7-传力杆；8-路面板；9板厚4.2路面基层（底基层）施工技术

注意

目前，我国高等级公路的基层使用最多的是水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾，其次是二灰碎石、二灰砂砾，其他还有水泥稳定砂掺碎石、水泥稳定砂砾掺碎石，个别也有粉煤灰土加水泥。底基层以石灰土为最多，其次还有水泥稳定土、水泥石灰稳定土、水泥石灰粉煤灰稳定土等。路面基层是直接位于沥青混凝土面层或水泥混凝土面板之下，是路面结构体系中的主要承重层或下承层，在路面结构起着“承上启下”作用。路面基层可以是一层或多层，可以是一种材料或多种材料。基层由多层构成时，除最上一层外的其他层被称为“底基层”，在此情况下，最上一层相应地被称为“基层”。应注意鉴别基层概念在不同情况下的内涵。基层类型无机结合料稳定类基层无结合料粒料类基层水泥类石灰类矿渣类水泥稳定土水泥稳定粒料（碎石、砾石）二灰（三灰）稳定土二灰（三灰）稳定粒料石灰稳定土石灰稳定粒料（碎石、砾石）级配碎石、级配砾石路面基层类型1.无机结合料稳定类原材料的要求集料与土要求结合料集料的最大粒径集料级配要求土的塑性要求土的硫酸盐、有机质含量要求水泥石灰粉煤灰4.2.1无机结合料稳定类基层施工

一、一般规定二、原材料的选择（一）水泥1.强度等级为32.5或42.5的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥等均可使用。早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用。2.所用水泥初凝时间应大于3h，终凝时间应大于6h且小于10h。（二）石灰1.石灰技术要求应符合表

4‑3和表

4‑4的要求。2.高速公路和一级公路用石灰应不低于II级技术要求，二级公路用石灰应不低于III级技术要求，二级以下公路宜不低于III级技术要求。3.高速公路和一级公路的基层，宜采用磨细消石灰。水泥采用初凝时间大于3h，终凝时间不小于6h的42.5级及以上的普通硅酸盐水泥；32.5级及以上矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。均价为300元/吨左右。石灰石灰应采用III级以上的新石灰，高等级公路宜采用磨细生石灰。块灰应在使用前2~3天消解，磨细生石灰可以直接使用。均价为200~250元/吨左右。（三）粉煤灰等工业废渣1.干排或湿排的硅铝粉煤灰和高钙粉煤灰等均可用作基层或底基层的结合料。粉煤灰技术要求应符合表

4‑5规定。3.煤矸石、煤渣、高炉矿渣、钢渣及其他冶金矿渣等工业废渣可用于修筑基层或底基层，使用前应崩解稳定，宜通过不同龄期条件下的强度和模量试验以及温度收缩或干湿收缩试验评价混合料性能。4.水泥稳定煤矸石不宜用于高速公路和一级公路。（四）水1.基层材料用水应符合现行《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的饮用水可直接作为基层、底基层材料拌合与养生用水。粉煤灰粉煤灰中的SiO2、AlO3和Fe2O3的总量应大于70%，烧水量不应超过20%，比表面积宜大于2500cm2/g。一级均价为300~350元/吨左右二级250元/吨左右。（五）粗集料1.用作被稳定材料的粗集料宜采用各种硬质岩石或砾石加工成的碎石，也可直接釆用天然砾石。粗集料应符合表

4‑7中I类规定，用作级配碎石的粗集料应符合表

4‑7中II类的规定。3.高速公路和一级公路极重、特重交通荷载等级基层的4.75mm以上粗集料应采用单一粒径的规格料。4.作为高速公路、一级公路底基层和二级及二级以下公路基层、底基层被稳定材料的天然砾石材料宜满足表

4‑7的要求，并满足级配稳定、塑性指数不大于9的要求。5.应选择适当的碎石加工工艺，用于破碎的原石粒径应为破碎后碎石公称最大粒径的3倍以上。碎石的生产设备应包括二次或二次以上破碎方式的碎石生产线（其中至少有一次采用反击式或圆锥式破碎方式）、除尘设备、振动喂料机和三层以上的振动筛（见图

4‑5）。图

4‑5

常用的破碎机组成集料最大粒径要求公路基层的集料粒径不得超过37.5mm；底基层：高速公路、一级公路不得超过37.5mm，其他等级公路不得超过53mm。采购成品集料自行开采石料、集料加工破碎机筛分机水洗装置集料的级配通过工程需要，配制不同级配的集料。

备料可采用19mm～37.5mm、9.5mm～19mm、4.75mm～9.5mm及Omm～4.75mm四种规格备料土的塑性要求石灰稳定土，土的塑性指数宜为15~20；水泥稳定土，土的塑性指数宜为10~17。土的硫酸盐、有机质含量①水泥稳定时，有机质含量不应超过2%，否则可用石灰进行处理，闷料一夜后再用水泥稳定。②硫酸盐含量不应大于0.25%。③石灰稳定类的土的有机质含量不应超过10%，硫酸盐含量不应超过0.8%。三、施工方法的选择

四、厂拌法施工

（一）稳定土拌和厂建设

1.场地布置2.原材料堆放和质量管理3.拌和厂内施工标牌图4‑7分档分仓堆料并设置防雨棚

（二）混合料组成设计

（三）施工准备

1.路基交验路面基层开始施工前，应按照规范规定进行路基质量验收及交接，交验合格后方可开始进行路面结构的施工。路面施工单位进场后，建设单位、监理单位应督促路基施工单位及时与路面施工单位进行路基交验。路基交验完成后，必须报经省市质监局（站）抽检并认可合格后，方可开始路面施工。线形和外形尺寸、纵向高程、平整度、横坡、弯沉值、压实度等指标进行检查。2.技术准备根据施工安排，完成路面基层（底基层）施工技术和安全交底等相关技术工作。3.机械设备准备（1）施工机械①拌和楼。②摊铺机。③压路机。④自卸汽车、装载机、洒水车。⑤水泥钢制罐仓。（2）检验试验仪器4.材料准备（2）拌合无机结合料拌合厂一般采用间歇式强制搅拌设备材料准备土块应粉碎，应保证材料的最大粒径和级配符合要求；不同粒径的碎石或砾石以及细集料应隔离，分别堆放；注意采取防止雨淋措施，细集料表面应覆盖遮雨布。堆料混乱材料准备堆料离析材料准备料堆较高、隔墙不够高，串料混堆（四）施工试验段

正式开工之前，应先进行试验路段施工。试验段应选择在经验收合格的下承层上进行，其长度为200m~500m左右。试验段施工的主要目的是：1.验证用于施工的混合料配合比。2.确定铺筑的松铺厚度和松铺系数。试验段的松铺系数可先参考表

4‑16，通过试验最后确定。3.确定标准施工方法，4.确定每一碾压作业段的合适长度(一般建议50m~80m)。5.质量检验内容、检验频率及检验方法。试验路段的检验频率应是标准中规定生产路面的2~3倍。当使用的原材料和混合料、施工机械、施工方法及试验路段各检验项目的检测结果都符合规定，可按以上内容编写《试验路段总结报告》（报告中应明确混合料试件7d无侧限抗压强度的上下限、水泥用量上下限），经监理审批后即可作为申报正式路面施工开工的依据。《试验路段总结报告》经批准后，混合料级配、水泥剂量不得进行改变，因特殊原因要调整时，应重新进行混合料组成设计和试验路段验证，并报经监理单位审批。（五）混合料的拌和

1.开始拌和前，拌和厂的备料应至少能满足3~5d的摊铺用料。石灰应在使用前一周充分消解，并全部通过1cm的筛孔。2.每天开始搅拌前，应检查场内各处集料的含水量，计算当天的施工配合比，外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。3.无机结合料添加装置应配有高精度电子自动计量器，4.拌和楼出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。一定要配备带活门漏斗的料仓，成品混合料先装入料仓内，由漏斗出料装车运输，装车时车辆应前后移动，分三次或五次装料（见图

4‑10），避免混合料离析。无机结合料拌合厂一般采用间歇式强制搅拌设备配料仓应配置筛除超标粒径的格网，配料仓之间应设置隔板。配料仓之间未设置隔板，容易造成集料窜仓。不匹配窜仓严格控制4#仓窜仓和集料不匹配，特别是4#仓窜仓，会造成混合料粉尘含量过高，对路面的整体抗裂性带来不利影响。采用“前后中”三次卸料装料造成集料离析正确装料后的效果不能采用“前中后”连续卸料（六）混合料运输

图

4‑11

运输车辆覆盖示意运输时应进行覆盖，防止遗撒、水分损失、扬尘（3）运输运输车专用覆盖台覆盖较差的车辆运输车辆未覆盖，造成水分散失。（七）混合料的摊铺

1.每一层基层摊铺施工前，应检查下承层施工质量（高程、中线偏位、宽度、横坡度、平整度、反射裂缝、压实度、月沉降速率等），外观检查中，有松散、严重离析等路段，应进行返工处理。对于裂缝应作相应封闭处理，裂缝严重路段应作返工处理。（七）混合料的摊铺

(a)(b)图

4‑12

下承层湿润处理（a）下承层洒水；(b)下承层喷洒水泥净浆2.摊铺前应将下结构层表面洒水或喷洒水泥净浆湿润（图

4‑12）。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。路基湿软土①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。（4）摊铺①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。（4）摊铺①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。（4）摊铺①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。①摊铺前，应对下承层进行清理，立模板。3.可采用单机或多机呈梯队联合摊铺（图

4‑13），采用两台摊铺机梯队作业时，两台摊铺机前后间距宜控制在10m以内，前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中的导梁控制路面高程（图

4‑14），后台摊铺机采用路测钢丝、路中滑靴控制高程和厚度，前后两台摊铺机应重叠50~100mm。图

4‑13

摊铺机梯队作业现场图

4‑14基层摊铺高程控制方式

（4）摊铺施工前一天测量放样，直线上间隔为10m，在平曲线上为5m，钢丝拉力不小于800N。（4）摊铺施工前一天测量放样，直线上间隔为10m，在平曲线上为5m，钢丝拉力不小于800N。

图

4‑16

人工处理集料离析及窝集②摊铺机前等待的运输车应不少于5辆，保证连续摊铺，并派专人负责指挥。摊铺速度一般宜在1m/min左右，摊铺过程中根据实际运输能力确定摊铺速度，避免摊铺机停机待料的情况发生。卸料应一次连续卸净，废料避免污染（4）摊铺路基上倾倒废料且不清理摊铺时严格控制集料含水率，确保实际含水率在最佳含水量的±2%以内。摊铺时严格控制集料含水率，确保实际含水率在最佳含水量的±2%以内。可采用单机或多机呈梯队联合摊铺，采用两台摊铺机梯队作业时，两台摊铺机前后间距宜控制在10m以内，前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中的导梁控制路面高程，后台摊铺机采用路测钢丝、路中滑靴控制高程和厚度，前后两台摊铺机应重叠50~100mm。可采用单机或多机呈梯队联合摊铺，采用两台摊铺机梯队作业时，两台摊铺机前后间距宜控制在10m以内，前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中的导梁控制路面高程，后台摊铺机采用路测钢丝、路中滑靴控制高程和厚度，前后两台摊铺机应重叠50~100mm。（4）摊铺施工前一天测量放样，直线上间隔为10m，在平曲线上为5m，钢丝拉力不小于800N。（4）摊铺③可采用单机或多机呈梯队联合摊铺，采用两台摊铺机梯队作业时，两台摊铺机前后间距宜控制在10m以内，前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中的导梁控制路面高程，后台摊铺机采用路测钢丝、路中滑靴控制高程和厚度，前后两台摊铺机应重叠50~100mm。（4）摊铺③可采用单机或多机呈梯队联合摊铺，采用两台摊铺机梯队作业时，两台摊铺机前后间距宜控制在10m以内，前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中的导梁控制路面高程，后台摊铺机采用路测钢丝、路中滑靴控制高程和厚度，前后两台摊铺机应重叠50~100mm。（4）摊铺④设专人随时消除粗细集料离析现象，视具体情况及时处理。（4）摊铺④设专人随时消除粗细集料离析现象，视具体情况及时处理。36cm（4）摊铺④设专人随时消除粗细集料离析现象，视具体情况及时处理。（4）摊铺④设专人随时消除粗细集料离析现象，视具体情况及时处理。（八）混合料的碾压

①在摊铺、修整后，压路机应在全宽范围内紧跟碾压，一次碾压段落长度一般为50~80m。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、横断面从低到高的原则，碾压段落必须层次分明。碾压较为紧跟①在摊铺、修整后，压路机应在全宽范围内紧跟碾压，一次碾压段落长度一般为50~80m。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、横断面从低到高的原则，碾压段落必须层次分明。碾压紧跟，工序较为清晰②碾压程序按试验段确认的方法进行，轮迹重叠，压路机碾压不到的部位用小型振动机械施振密实。（5）碾压②碾压程序按试验段确认的方法进行，轮迹重叠，压路机碾压不到的部位用小型振动机械施振密实。②碾压程序按试验段确认的方法进行，轮迹重叠，压路机碾压不到的部位用小型振动机械施振密实。边部专用小型压路机边部专用小型压路机②碾压程序按试验段确认的方法进行，轮迹重叠，压路机碾压不到的部位用小型振动机械施振密实。边缘压实不足导致不成型边缘压实不足导致不成型③严禁压路机在正在施工和刚完成的路段上掉头或急刹车，出现拥抱时，应铲平。指定地点掉头，减少路床破坏纵向接缝平行于线路中线，分幅摊铺时，前后两幅应有10~20cm的搭接宽度。搭接过短（九）接缝设置

纵向接缝平行于线路中线，分幅摊铺时，前后两幅应有10~20cm的搭接宽度。搭接过宽纵向接缝平行于线路中线，分幅摊铺时，前后两幅应有10~20cm的搭接宽度。搭接恰当纵向接缝平行于线路中线，分幅摊铺时，前后两幅应有10~20cm的搭接宽度。搭接恰当（九）养生

1.无机结合料稳定材料层碾压完成并经压实度检查合格后，应及时养生。无机结合料稳定材料的养生期宜不少于7d，养长期宜延长至上层结构开始施工的前2d。养生可采取洒水养生（图

4‑21）、薄膜覆盖养生、土工布覆盖养生、铺设湿砂养生、草帘覆盖养生、洒铺乳化沥青养生等方式，宜结合工程实际情况选择适宜的方式。养生期间应封闭交通，除洒水车和小型通勤车辆外严禁其他车辆通行。图

4‑21

基层养生现场富水条件下，可采用土工布覆盖洒水富水条件下，可采用土工布覆盖洒水富水条件下，可采用土工布覆盖洒水缺水条件下可采用薄膜覆盖养护缺水条件下，也可采用及时透层+稀浆封层养生（十）交通管制

1.无机结合料稳定材料养生期间应封闭交通，高等级公路养生期间不得通行。2.无法安排施工便道而需要车辆通行时，应符合下列规定：（1）合理安排施工工序，保障7~15d的养生期。（2）宜在硬路肩或临时停车带的位置划出专门车道，专人指挥车辆通行，小型车辆和洒水车的行驶速度应小于40km/h。（3）无机结合料稳定材料应适当提高早期强度。（4）限定载重车辆的轴载，应不大于13t。3.无机结合料稳定材料类养生7d后，施工需要通行重型货车时，应有专人指挥，按规定的车道行驶，且车速应不大于30km/h。4.级配碎石、级配砾石基层未做透层沥青或铺设封层前，严禁开放交通。①基层施工完毕后，应按照施工质量验收标准进行质量检查和验收。（十一）施工质量检验及评定①基层施工完毕后，应按照施工质量验收标准进行质量检查和验收。①基层施工完毕后，应按照施工质量验收标准进行质量检查和验收。①基层施工完毕后，应按照施工质量验收标