水稳碎石基层施工技术及施工期易发问题图文展示

水稳碎石基层施工技术及施工期易发问题XX交通科学研究院内容水稳碎石基层施工技术1半刚性基层特性及其强度原理2配合比设计3施工与管理

水稳施工期易发问题图文展示半刚性基层特性及其强度原理一、半刚性基层及其特性1．定义：无机结合料加固（稳定）地方材料2．分类：（1）石灰稳定类（2）水泥稳定类（3）石灰一工业废渣稳定类3．特点：（1）较大的刚性，抗变形能力差；（2）弯拉强度控制设计；（3）环境温度与湿度对强度形成有很大影响；（4）强度与刚度均随龄期增长。4．优缺点：（1）优点：

·强度与刚度较大；

·水稳性与抗冻性较好；

·对地方材料的质量要求较低。（2）缺点：

·收缩系数较大，抗变形能力较低；

·透水性差，表面易积水；

·破裂后不能愈合；

·对荷载大小的敏感性较大。二、半刚性基层强度原理1．强度形成原理（1）石灰稳定类

·离子交换→粘土凝聚（初期）

·Ca(OH)2结晶与碳化→碳酸钙（后期）

·火山灰反应→含水硅、铝酸钙（中后期）（2）水泥稳定类

·水泥水化硬化→水泥石（全过程）

·水泥水解产物（Ca(OH)2）的作用（3）二灰稳定类

·火山灰反应在粉煤灰表面进行（缓慢）2．强度形成过程

·反应→新生物凝胶→结晶；

·这一过程是不断、连续地进行着；

·在一定时期内，原材料、新生物质凝胶及晶体，几乎是同时存在的；

·随着时间的延续，结晶体逐渐增多，强度与刚性不断增大；

·半刚性材料逐渐由松散状态经过凝胶状态向结晶状态转化；

·结合料对于强度的贡献率逐渐在增大。3．在强度形成过程中半刚性材料的力学性能

·强度与刚度以及稳定性逐渐增大

·极限拉应变逐渐减小

·抗冲刷能力逐渐提高

·收缩系数逐渐增大

·应变控制→应力控制

·抗剪强度逐渐失效

·对荷载大小的敏感性逐渐增大三、半刚性性基层的结结构类型1．无机结合合料加固细细粒土——密实型·粘性大的土土——石灰加固，，粘性较小的的土——水泥或二灰灰加固；·强度主要由由结合料及及其与土之之间的相互互作用的新生物形成成；强度形形成受环境境因素影响响大；·无侧限抗压压强度大，，收缩系数数大，抗裂裂性差，抗冲刷能力力低；·可就地取材材，但结合合料用量大大；·适合作底基基层或垫层层。2．无机结合合料稳定粗粗集料（1）悬浮密实实型·粗集料少于于70%；·密实、无侧侧限抗压强强度及抗拉拉强度高，，刚度大；；·收缩系数较较大，抗裂裂性较差；；·透水性差，，抗冲刷能能力差；·施工较容易易，不产生生离析，级级配容易调调配；·适合作底基基层。（2）骨架密实实型·粗集料多于于70~80%；·无侧限抗压压强度及抗抗拉强度略略低，但嵌嵌挤能力强，整体强强度高；·收缩系数较较小，抗裂裂性较好；；·透水性差，，抗冲刷能能力较强；；·施工中易发发生离析；；·适合作基层层或底基层层。（3）骨架空隙隙型·以粗集料为为主体（>90%）为开级配配碎石；·渗透系数应应大于300m/d；·水泥剂量相相对要多些些，其7d饱水无侧限限抗压强度大于3~4Mpa；·强度高，收收缩系数小小，耐冲刷刷；·适用于作排排水基层，，其厚度通通常为8~15cm。四、半刚性性基层防裂裂措施1．降低刚刚度，提提高抗裂裂能力（1）控制结结合料剂剂量及混混合料中中细料含含量及其其塑性指指数；（2）掺加增增靱添加加剂（聚聚合物，，乳化沥沥青等））；（3）掺加加加筋纤维维；（4）掺加膨膨胀剂，，引气剂剂等。2．结构措措施（1）应力吸吸收层——改性沥青青封层，，土工合合成材料料等。（2）级配碎碎石过渡渡层；（3）混合式式基层（（半刚性性基层下下放）；；（4）加厚沥沥青面层层。五、对半半刚性基基层沥青青路面的的再认识识1．裂缝难难以解决决；2．排水性性能不好好；3．强度、、模量会会不断衰衰减；4．抗车辙辙能力并并不比柔柔性基层层好；5．对重载载交通敏敏感性大大。6．铺筑过过程易提提前开裂裂7．维修困困难养生时间间长，破破坏后无无愈合能能力，新新老基层层无法联联结。8．与沥青青层之间间难以成成为整体体透层沥青青难以渗渗透9．施工中中表面处处理困难难无法铣刨刨或找补补，浮灰灰难清除除配合比设设计水泥稳定定级配碎碎石为代代表的半半刚性基基层沥青青路面存存在的问问题：1、按照现现行的路路面结构构层厚度度计算方方法对半半刚性基基层进行行弯拉应应力验算算几乎都都能通过过,但是仍不不能避免免半刚性性基层的的疲劳破破坏；2、在路面面结构组组合设计计方面，，对层间间结合状状态重视视不够，，不能保保证层间间处于连连续状态态；3、路面出出现反射射裂缝在在所难免免，由于于未及时时有效地地处理，，成为发发生唧浆浆、坑槽槽及与裂裂缝有关关的其它它病害的的根源；；4、材料设设计方法法、指标标存在缺缺陷，至至使材料料性能不不能满足足使用要要求。而而荷载——结构组合合——厚度——材料性能能——构造要求求脱节，，是半刚刚性基层层沥青路路面病害害频发的的最主要要的原因因之一。。问题题水泥稳定定级配碎碎石材料料设计方方法之不不足1、对于粗粗集料比比例大的的粗粒土土类材料料：①重重型击实实试验方方法不适适用；②②静压法法成型试试件更不不适用；；2、级配范围过过宽（非指天天然地材），，无进行级配配优化的指导导性原则；3、用强度单指指标控制材料料设计，必然然会忽视性能能要求，如抗抗裂、抗冲刷刷、疲劳特性性等；4、工程实践表表明，现行方方法优化出的的水泥碎石性性能差，表现现为细集料（（尤其是0.6mm以下的细料））比例大、水水泥剂量大、、密度偏小、、收缩变形大大。需要解决的问问题1、建立新的确确定最大干密密度、最佳含含水量的方法法——振动压实法。。要点：室内内试验的功能能与目前施工工机械能达到到的功能相匹匹配；2、用振动压实实法成型试件件。以此为基基础，系统研研究影响材料料技术性能的的诸因素，进进而确定新的的级配范围、、最佳的结合合料剂量范围围等；3、力求实现强强度（模量））满足要求，，收缩最小、、抗裂、抗冲冲刷、抗疲劳劳破坏的设计计目标；4、提出相应的的材料性能参参数；5、提出与材料料特性相匹配配的施工技术术；6、通过工程实实践，证明本本方法的实用用性和先进性性。传统做法的水水稳混合料为为悬浮密实型型，铺面表面面非常光滑密密实，裂缝很很多抗裂水稳基层层是发展的趋趋势成型方法鉴于当前大功功率的施工碾碾压设备的应应用，最大干干密度仅按标标准击实方法法进行确定已已经不能与现现场压实状况况相匹配，而而是通过试铺铺，根据现场场的碾压实测测结果进行反反算根据施工实践践经验，实际际确定的最大大干密度约为为标准击实的的1.02~1.04倍振动法成型的的最大干密度度数值与实际际经验相符合合两种成型方式式试验对比关于成型方式式的结论：振动成型与现现场碾压效果果相匹配，若若采用采用静静压成型的试试件应在所获获得最大干密密度基础上进进行修正，具具体修正公式式如下：ρ振动击实=1.025ρ标准击实级配⑴4.75mm通过率降低，，粗集料比例例增加，可形形成骨架密实实结构⑵19mm～4.75mm集料所占比例例较大，粗集集料级配合理理，可减少离离析⑶0.6mm以下粉料含量量相对较低，，能大幅度提提高半刚性材材料的抗裂能能力31.526.519.09.54.752.360.60.075级配控制点80±328~35

<153.0±2上限10010089674935227下限10090.072.047.029.017.080.0实体工程施工工抽检级配√可见4.75mm以下很接近级级配范围下限限骨架密实级配配级配不良的芯芯样关于级配的结结论：规范的水稳碎碎石混合料级级配范围过宽宽，设计的级级配往往性能能并不是最佳佳，因此提出出以下级配优优化建议：4.75mm的通过量宜低低于35%，0.075mm的通过量宜控控制在级配范范围的中值之之下，不得超超过5%强度要求7天浸水无侧限限抗压强度代代表值在3.5Mpa～4.5Mpa综合考虑强度度与抗裂性能能，在满足设设计强度的基基础上限制水水泥用量，提提高抗裂性能能现场强度调查查情况施工标段1标2标3标4标强度状况(无侧限抗压强度代表值)3.7MPa左右4.0MPa左右4.2~4.3MPa4.3MPa左右现场均能完整整的取出芯样样√可见不必要一一味提高强度度其他抗裂材料料相关要求普通硅酸盐缓缓凝水泥低标号的水泥泥有利于降低低水泥水化反反应热量，减减少因此产生生的收缩变形形，提高水泥泥稳定碎石的的抗裂性能反击式破碎集集料提高集料规格格现场施工与管管理要求原材料的控制制生产拌和试验室运行情情况现场施工情况况养生离析控制原材料的控制制水稳碎石质量量控制的关键键之一在于原原材料的质量量控制水稳碎石原材材料往往不如如沥青层的重重视控制点:集料规格好,质量稳定来源单一、波波动小标准堆放,场地建设与管管理反击破除尘装置较差较好集料含泥量大大、针片状多多堆料混乱情况况生产拌和水稳连续式拌拌和机的生产产稳定性稳定各档级配配组成水泥剂量含水量水稳拌和楼控制台拌和机拌缸加强级配检测测在原材料规格格发生波动或或者现场施工工的铺面表观观目测有明显显偏差的时候候，及时对配配合比进行微微调前后场协调过细过粗窜仓_特别需要重视视的问题4#料的窜仓会造造成混合料粉粉尘含量过高高，对路面整整体的抗裂性性能带来不利利影响不匹配造成的的串料水泥剂量施工中往往偏偏高实行动态控制制,加强水泥剂量量检测频率实行每日总量量控制还需要注意检检查水泥罐仓仓向拌和机输输送水泥用量量的准确性含水量含水量控制包包括碾压时含含水量和拌和和出料时含水水量质量标准准碾压时含水量量应略高于最最佳含水量1%之内，而拌和和出料的含水水量受到气温温、运距和风风速的影响，，变化幅度较较大生产过程中应注意意根据集料含水量量的变化调节拌和和时的进水量试验室运行情况加强试验操作水平平主要试验应该由固固定试验员操作特别是影响水稳混混合料质量的水泥泥剂量滴定试验，，混合料水洗筛分分试验，无侧限强强度成型试验等。。各种仪器试验管理试验的规范性要进进一步加强取样、分样要有代代表性，减少试验验误差数值计算,单位要符合国家规规范要求试验台账与试验纪纪录资料应具有完完整性（无缺漏））、真实性（可追追溯）和及时性现场施工情况（1）水稳基层与其下下卧灰土底基层需需要洁净和湿润的的界面。因此清扫扫力度要加强，水水稳下卧层要达到到无松散、无浮土土方能进行铺筑路基贴补路基湿软土清扫干净的路基（2）遵循稳压→轻振振动碾压→重振动动碾压→胶轮稳压压的程序，压至无无轮迹为止。碾压时候含水量应应在略大于最佳含含水量1%之内，组织好碾压压次序、衔接紧密密，及时碾压完毕毕。边缘碾压现场碾压检测中发现碾压一一些含水量不合适适引起的问题含水量偏大的弹簧簧情况或者含水量量偏小集料压碎且压实不不足情况还发现碾压组织得得不够严密，施工工效率低（碾压时时间长），效果差差（压实度偏低））路边缘压实度不足足碾压后局部离析比比较严重等情况含水量大处的轮迹迹“弹簧”，含水量太大开挖挖处理含水量过低导致表表面碎石振碎边缘压实不足导致致不成型粗、细离析在施工管理上要重重视每一道施工工工序，每一个影响响施工质量的环节节加强前场与后场联联系，及时反馈试试验检测结果并采采取相应技术措施施养生水稳碎石基层的养养生对于最终产品品质量有重大的影影响往往容易忽视其中中一些环节养生要及时每一段碾压完成以以后应立即进行质质量检查，并开始始养生,不得延误检查中发现养生过过程中洒水不及时时、不到边，有的的地方土工布缺损损或者掀起，都需需要注意改善养生时间不仅达到到7天就够了，还要在在14天，甚至更长时间间保持正常养护，，以满足强度的持持续增长的需要冬季养护塑料薄膜与土工布布双重养护注意保湿、保温少量补水，甚至无无需洒水，防止冰冰冻防止污染交叉施工填土便道离析控制要提高对水稳碎石石基层离析的重视视程度离析的地方就是基基层的薄弱之处，，不仅强度难以达达到要求，对最终终的质量评定具有有相当大的影响粗集料窝的地方还还是水渗入基层，，引起基层松散、、坑洞等水损坏的的薄弱环节集料堆放离析控制的第一环环节沥青拌和厂的集料料堆放离析防止措措施同样适合水稳稳拌和站堆放离析正确的堆料方法装载车装料须分三三次卸料运输过程覆盖完整整篷布，防止水分分蒸发，造成车内内混合料内、外湿湿度不均匀而产生生水分差异的湿度度离析一次性将料卸到摊摊铺机中，尽量减减少停顿尽量减少摊铺机收收放料斗，防止卡卡车末端离析不要把每车卸的料料都铺完，粗集料料容易运料车的两两边，卸料时直接接滚到摊铺机料斗斗的两侧，把粗集集料留在摊铺机中中，与下一车的细细料重新拌和，可可以减少离析收斗时粗集料的滚滚落卡车末端离析摊铺机后面应设专专人消除离析现象象严重情况应该铲除除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料料填补一般情况及时洒布布细集料人工处理离析离析处也是取芯（（现行评判标准））的薄弱之处往往取不出芯样水稳施工期易发问问题图文展示水稳配合比及试验验段流程要求1水稳底基层、基层层1.1水稳层配合比配合比优化优化思路骨架密实结构控制细集料用量：：25~28%控制水泥剂量:3.5%~4.5%优化成果1水稳底基层、基层层细集料比例25~28%4.75mm通过率27~29%0.075mm通过率控制在3.5%以内1水稳底基层、基层层实际配合比控制中中的问题原材料控制料厂执行准入制度度容易存在的问题：：料源不稳定、规格格变化大、混料明明显细集料0.075mm颗粒含量较差隔墙、搭棚覆盖、、场地硬化等措施施不完善拌合站生产控制拌合站计量标定不不准确，缺乏动态态控制水泥剂量控制不稳稳定（堵塞、起拱拱、受潮）无水流量计，含水水控制不稳定装载机装料不规范范，引起离析废料乱堆放、混入入新料中利用料堆较高、隔墙不不够高，串料混堆堆水稳拌合站水流量量计1水稳底基层、基层层1.2施工控制情况拌合配合比通知单制度度执行较差试验检测反馈较慢慢，级配、含水、、水泥剂量等调整整不及时运输“前后中”装料顺序执行不力力运输覆盖不严密“前中后”连续前移装料，不不利于减少离析“前、后、中”装料，较好减少粗粗骨料离析运输车专用覆盖台台料车覆盖相对较严严密料车覆盖较差指定调头头地点，，减少路路床破坏坏路基上倾倾倒废料料且不清清理在拌合场场内集中中倾倒废废料，避避免污染染施工前工工序路基洒水水润湿、、碾压较较好双拼段泥泥土清理理不彻底底土模：路路肩培土土压不实实水泥浆洒洒布不均均匀、时时机欠妥妥摊铺停机待料料、行走走速度时时快时慢慢两摊铺机机间距过过大收斗频繁繁、幅度度大出现离析析拼接段台台阶部位位清理较较好段落落拼接段台台阶