一、水穩(wěn)基層材料特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
(1)具有一定的板體性、剛度;
(2)具有一定的抗拉強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度、良好的水穩(wěn)定性等特性;
(3)路面基層受力性能良好,并且保證了基層的穩(wěn)定性。
缺點(diǎn):
(1)容易收縮開裂形成路面反射裂縫,當(dāng)有水滲入后可能出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象;
(2)有沖刷現(xiàn)象并進(jìn)一步形成脫空、開裂;
(3)對(duì)荷載表現(xiàn)敏感,超載后破壞較快;
(4)不易修補(bǔ)。
反射裂縫形成
水穩(wěn)基層要求
足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性
有足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膭偠?/span>
有足夠的水穩(wěn)性和冰凍穩(wěn)定性
較小的收縮變形和較強(qiáng)的抗沖刷能力:收縮性小、抗沖刷能力強(qiáng)
足夠的平整度和壓實(shí)度: 表面粗糙與瀝青面層有良好的結(jié)合
水穩(wěn)基層典型路面結(jié)構(gòu)
半剛性基層和底基層的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制時(shí)關(guān)鍵
原材料要求:水穩(wěn)碎石質(zhì)量控制的關(guān)鍵之一在于原材料的質(zhì)量控制
1、水泥:
水泥選用初凝時(shí)間大于3h、終凝時(shí)間大于6h且小于10h的32.5或42.5的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽。水泥應(yīng)有出廠合格證與生產(chǎn)日期,復(fù)驗(yàn)合格方可使用。水泥貯存期超過3個(gè)月或受潮,應(yīng)進(jìn)行性能試驗(yàn),合格后方可使用;
2、碎石:
嚴(yán)格控制碎石的級(jí)配:最好能定料源(山場(chǎng))、定破碎機(jī)篩孔尺寸,以保證原材料的穩(wěn)定性,建議山場(chǎng)破碎機(jī)采用 35mm、22mm、6mm 的篩孔規(guī)格。3mm 以下細(xì)集料粉塵含量要小于 12%,小于 0.6mm 的顆粒必須測(cè)定其液限和塑性指數(shù),要求液限小于28%,塑性指數(shù)小于9,以改善水穩(wěn)碎基層的干縮性。
3、粉煤灰:
采用 1%的粉煤灰替代水泥以降低結(jié)構(gòu)層的收縮性。粉煤灰中SiO2. 和Fe2O3的總含量應(yīng)大于 70%.燒失量小于20%,比表面積于 2500cm2/g(或 90%通0.3mm 篩孔,70%通過 0.075mm 篩孔)。
對(duì)于進(jìn)場(chǎng)水穩(wěn)材料加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作:
特別是影響水穩(wěn)混合料質(zhì)量的水泥劑量滴定試驗(yàn),混合料水洗篩分試驗(yàn),無側(cè)限強(qiáng)度成型試驗(yàn)等。
水泥穩(wěn)定碎石拌制要求:
1、水泥穩(wěn)定碎石應(yīng)集中拌制;
2、集料應(yīng)過篩,級(jí)配符合設(shè)計(jì)要求。
3、混合料配合比符合要求,計(jì)量準(zhǔn)確、含水量符合施工要求、攪拌均勻。
4、攪拌廠應(yīng)向現(xiàn)場(chǎng)提供產(chǎn)品合格證及水泥用量、粒料級(jí)配、混合料配合比、R7強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
5、水泥穩(wěn)定碎石運(yùn)輸時(shí),應(yīng)采取措施防止水分損失。
注意:骨料的竄倉(cāng),竄倉(cāng)會(huì)造成混合料粉塵含量過高,對(duì)路面整體的抗裂性能帶來不利影響
目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)內(nèi)容:
選擇級(jí)配范圍;確定結(jié)合料類型及摻配比例;驗(yàn)證混合料相關(guān)設(shè)計(jì)及施工技術(shù)指標(biāo)。
生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)內(nèi)容:
確定料倉(cāng)供料比例;確定水泥穩(wěn)定材料的容許延遲時(shí)間;確定結(jié)合料劑量的標(biāo)定曲線;確定混合料的最佳含水率、最大干密度。
施工參數(shù)確定內(nèi)容:
確定施工中結(jié)合料的劑量;確定施工合理含水率及最大干密度;驗(yàn)證混合料強(qiáng)度技術(shù)指標(biāo)。
最大干密度宜采用重型擊實(shí)法,也可采用振動(dòng)壓實(shí)方法(遵循壓實(shí)功等效原則);在施工過程中,材料品質(zhì)或規(guī)格發(fā)生變化、結(jié)合料品種發(fā)生變化時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行材料組成設(shè)計(jì)。
鋪筑試驗(yàn)段
正式施工前,選擇長(zhǎng)度為200~300m的路段鋪筑試驗(yàn)段。
檢驗(yàn)機(jī)械設(shè)備的使用性能
對(duì)鋪筑效果進(jìn)行整體評(píng)價(jià)
強(qiáng)度、壓實(shí)度、承載力(彎沉)等
確定施工關(guān)鍵參數(shù)
配合比、含水率、松鋪系數(shù)、碾壓工藝等
試驗(yàn)段總結(jié)報(bào)告
總體評(píng)價(jià)、關(guān)鍵參數(shù)、作業(yè)段長(zhǎng)度
在試驗(yàn)段施工期間,應(yīng)及時(shí)檢測(cè)下列技術(shù)項(xiàng)目:
1、施工所用原材料的全部技術(shù)指標(biāo);
2、混合料拌和時(shí)的結(jié)合料劑量,應(yīng)不少于4個(gè)樣本;
3、混合料拌和時(shí)的含水率,應(yīng)不少于4個(gè)樣本;
4、混合料拌和時(shí)的級(jí)配,應(yīng)不少于4個(gè)樣本;
5、不同松鋪系數(shù)下的實(shí)際壓實(shí)厚度,宜設(shè)定2~3個(gè)松鋪系數(shù);
6、不同碾壓工藝下的混合料壓實(shí)度,宜設(shè)定2~3種壓實(shí)工藝,每種壓實(shí)工藝的壓實(shí)檢測(cè)樣本應(yīng)不小于4個(gè);
7、混合料壓實(shí)后的含水率,應(yīng)不少于6個(gè)樣本;
8、混合料擊實(shí)試驗(yàn),測(cè)定干密度和含水率,應(yīng)不少于3個(gè)樣本;
9、7d齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件成型,樣本量應(yīng)符合要求。
施工過程管理
水泥劑量的影響
實(shí)際水泥劑量的波動(dòng)性,按配合比設(shè)計(jì)確定,考慮生產(chǎn)過程的波動(dòng)性,實(shí)際生產(chǎn)時(shí)宜在滿足強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的前提下適量考慮一定余量,但在強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,應(yīng)控制過多使用水泥。
一般要求實(shí)際施工水泥劑量控制不超過設(shè)定水泥劑量的-0.2%~+0.5%。
注意:同一水泥劑量,若拌和時(shí)級(jí)配偏粗,而按常規(guī)方法取樣,則滴定結(jié)果偏大;偏細(xì)則滴定結(jié)果偏小。這是由于不同粒徑的材料具有不同的比表面積造成的。
混合料級(jí)配的影響
(1)懸浮密實(shí)型
·粗集料少于70%;
·密實(shí)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度高,剛度大;
·收縮系數(shù)較大,抗裂性較差;
·透水性差,抗沖刷能力差;
·施工較容易,不產(chǎn)生離析,級(jí)配容易調(diào)配;
·適合作底基層。
(2)骨架密實(shí)型
·粗集料多于70~80%;
·無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度略低,但嵌擠能力
強(qiáng),整體強(qiáng)度高;
·收縮系數(shù)較小,抗裂性較好;
·透水性差,抗沖刷能力較強(qiáng);
·施工中易發(fā)生離析;
·適合作基層或底基層。
(3)骨架空隙型
·以粗集料為主體(>90%)為開級(jí)配碎石;
·滲透系數(shù)應(yīng)大于300m/d;
·水泥劑量相對(duì)要多些,其7d飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)
度大于3~4Mpa;
·強(qiáng)度高,收縮系數(shù)小,耐沖刷;
·適用于作排水基層,其厚度通常為8~15cm。
混合料級(jí)配的影響
級(jí)配不良的芯樣
骨架密實(shí)級(jí)配
含水率的影響
1、對(duì)干縮應(yīng)變的影響
對(duì)水泥穩(wěn)定材料而言,含水率增加1%產(chǎn)生的干縮應(yīng)變較水泥增加1%的影響大2~3倍。
2、對(duì)壓實(shí)度的影響
在同一壓實(shí)功下,不同的含水率壓實(shí)度不同。
3、對(duì)強(qiáng)度的影響
若含水率小,水泥缺水不能正常水化、水解,結(jié)構(gòu)層不能形成強(qiáng)度,造成松散。
4、對(duì)延遲時(shí)間的影響
含水率小、水灰比小,水泥較稠,凝結(jié)快。
5、實(shí)際含水率
按配合比設(shè)計(jì)確定,需要考慮集料風(fēng)干含水率、天氣等因素,實(shí)際含水率應(yīng)比設(shè)計(jì)含水率增加約0.5~1%,加水量由計(jì)量泵控制。
碾壓延遲時(shí)間的影響
延遲2~4h,抗壓強(qiáng)度損失11%~26%,6h損失近50%?! ?/span>
最大粒徑的影響
粗大粒料過多時(shí)拌和、運(yùn)輸、攤鋪過程中易出現(xiàn)分離、離析,機(jī)械易損壞,對(duì)于無襯板攪拌器影響較大?! ?/span>
養(yǎng)護(hù)及暴露時(shí)間的影響
1、養(yǎng)生濕度和養(yǎng)生齡期對(duì)基層強(qiáng)度影響顯著;也可以防止失水過多,減少干縮裂縫;
2、養(yǎng)生結(jié)束后,隨州暴露時(shí)間增加時(shí)就會(huì)產(chǎn)生間距5~10m的干縮裂縫?! ?/span>
水穩(wěn)基層
水穩(wěn)基層與其下臥灰土底基層需要潔凈和濕潤(rùn)的界面。因此清掃力度要加強(qiáng),水穩(wěn)下臥層要達(dá)到無松散、無浮土方能進(jìn)行鋪筑。
混合料運(yùn)輸
根據(jù)距離和工程量大小,配備足夠的運(yùn)輸車輛。
在裝運(yùn)過程中裝料須分三次卸料減少混合料離析。
混合料運(yùn)輸過程中應(yīng)用篷布覆蓋嚴(yán)密,防止水分蒸發(fā),直到攤鋪前打開。
一次性將料卸到攤鋪機(jī)中,盡量減少停頓。
水穩(wěn)材料,宜在2h內(nèi)碾壓成型,應(yīng)取初凝時(shí)間和容許時(shí)間中較短的時(shí)間作為施工控制時(shí)間。
混合料運(yùn)輸
混合料攤鋪
碾壓成型后每層的攤鋪厚度不宜小于160mm,最大不宜大于200mm。
具有足夠攤鋪能力和壓實(shí)功率時(shí),可增加碾壓厚度。調(diào)整相應(yīng)的拌和能力。
下承層為細(xì)粒材料時(shí),宜先將下承層頂面拉毛或采用凸塊式壓路機(jī)碾壓,再鋪上層;下承層為中、粗粒材料時(shí),清掃干凈,灑水泥漿后攤鋪。
攤鋪機(jī)功率不低于120KW。
兩臺(tái)前后不大于10m,縱向搭接300~400mm。
攤鋪機(jī)前設(shè)置擋板,擋板底距下承層的距離不大于100mm。
高速、一級(jí)公路,設(shè)置縱向模板。
按高程進(jìn)行攤鋪。
攤鋪機(jī)的螺旋布料器不能太高,應(yīng)有三分之二埋入混合料中,防止混合料離析
混合料攤鋪
攤鋪前準(zhǔn)備:
1、對(duì)螺旋輸送器離地距離調(diào)整,要視攤鋪層厚度而定,一般情況下,螺旋輸送器離地距離為攤鋪厚度加5cm為宜。
2、為了保證穩(wěn)定層的縱坡和橫坡,根據(jù)標(biāo)高設(shè)計(jì)要求,采用雙邊掛基準(zhǔn)線法進(jìn)行施工。相鄰支撐樁的距離一般為10m,鋼絲可選用3-5mm的鋼絲線做為基準(zhǔn)線。對(duì)架設(shè)的鋼絲線每100~150m采用緊線器拉緊,一般拉力為80-100kg。對(duì)完成架設(shè)的鋼絲線,要經(jīng)過測(cè)量復(fù)核。
3、為保證各層結(jié)合面有良好的結(jié)合強(qiáng)度,在穩(wěn)定層攤鋪之前,要徹底清潔結(jié)合面并使用灑水車在結(jié)合面噴灑適量的水或水泥凈漿。
攤鋪:
1、夯錘頻率,<28HZ,盡量提高初始?jí)簩?shí)度,有利于提高平整度;
2、混合料攤鋪采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)立模作業(yè),前后相距5-15m,一前一后保證速度、攤鋪厚度、松鋪系數(shù)、路拱坡度、攤鋪平整度、振動(dòng)頻率等的一致,兩機(jī)攤鋪接縫平整。并對(duì)攤鋪混合料同時(shí)進(jìn)行碾壓。
3、攤鋪速度1.5~2m/min,根據(jù)生產(chǎn)能力調(diào)整,以勻速和不停歇為宜。
4、降低螺旋布料器離地距離,調(diào)整檔位,混合料埋入深度大于2/3,減少離析。
5、在攤鋪機(jī)螺旋前擋板下沿設(shè)置防離析的橡膠板。
6、盡量減少攤鋪機(jī)收斗。
兩層連續(xù)施工
混合料碾壓
遵循穩(wěn)壓→輕振動(dòng)碾壓→重振動(dòng)碾壓→膠輪穩(wěn)壓的程序,壓至無輪跡為止。
1、采用18~22t的單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)不少于4臺(tái);12~13t雙鋼輪雙驅(qū)壓路機(jī)不少于1臺(tái),大于25t輪胎壓路機(jī)不少于1臺(tái)。
2、振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率為25~33HZ之間,應(yīng)具備兩檔振幅(振幅為0.8~2.5mm之間)。
3、碾壓時(shí),直線段由低向高碾壓,曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓,靜碾時(shí)輪跡重疊1/3~1/2;振動(dòng)碾壓時(shí)應(yīng)重疊250~350mm。
(碾壓時(shí)候含水量應(yīng)在略大于最佳含水量1%之內(nèi),組織好碾壓次序、銜接緊密,及時(shí)碾壓完畢。)
碾壓分初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段:
1、初壓時(shí),宜采用雙鋼輪壓路機(jī),采用前驅(qū)方式對(duì)結(jié)構(gòu)層在全寬范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)壓,先靜壓1~2遍。碾壓速度控制在1.5~2km/h為宜。
2、復(fù)壓時(shí),采用重型壓路機(jī)振動(dòng)碾壓,一般碾壓4~6遍,在按試驗(yàn)段確定的碾壓遍數(shù)碾壓完成后,應(yīng)立即檢查壓實(shí)度。如壓實(shí)度未達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,應(yīng)繼續(xù)碾壓,直至壓實(shí)度合格。碾壓速度控制在3~5km/h。
3、終壓時(shí),采用輪胎壓路機(jī),靜壓1~2遍。碾壓速度控制在3~5km/h為宜。
注意:碾壓方式根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整,以確保壓實(shí)度和平整度為原則。
馬道下墊土工布、且用水穩(wěn)料,減少污染
接縫
應(yīng)在含水量等于或略大于最佳含水量時(shí)進(jìn)行。碾壓找平時(shí),縱、橫接縫均應(yīng)設(shè)直茬。接縫應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)縱向接縫宜設(shè)在路中線處。接縫應(yīng)做成階梯形,梯級(jí)寬不得小于1/2層厚。
2)橫向接縫應(yīng)盡量減少。
橫向接縫:施工中斷2h時(shí),應(yīng)設(shè)置橫向接縫。
人工整平末端混合料,緊靠混合料放兩根木方,高度與壓實(shí)厚度相同。木方另一端用礫石或碎石回填3m左右,其高度高出木方2~3cm。重新開始攤鋪前,應(yīng)將礫石或碎石和木方移除,并清掃干凈。中斷2h未按上述步驟處理的,應(yīng)鏟除未壓實(shí)、厚度不足的混合料。
縱向接縫
縱向接縫,分兩幅攤鋪時(shí),應(yīng)加強(qiáng)碾壓。存在縱縫時(shí)應(yīng)垂直相接,嚴(yán)禁斜接。
碾壓過程中含水量不合適引起的問題:
含水量偏大的彈簧情況或者含水量偏小
集料壓碎且壓實(shí)不足情況
還發(fā)現(xiàn)碾壓組織得不夠嚴(yán)密,施工效率低(碾壓時(shí)間長(zhǎng)),效果差(壓實(shí)度偏低)
路邊緣壓實(shí)度不足
碾壓后局部離析比較嚴(yán)重等情況
養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)要求:
1、每一段碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后,應(yīng)立即開始養(yǎng)生。
2、養(yǎng)生期應(yīng)不少于7d,宜延長(zhǎng)至上層開始施工前2d。
3、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料過冬時(shí),應(yīng)采取必要的保護(hù)措施:
覆蓋100~200mm砂土做保護(hù)層。
4、基層養(yǎng)護(hù)應(yīng)保持濕潤(rùn),可采用覆膜法。
5、養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)封閉交通。
6、常溫下成活后應(yīng)經(jīng)7d養(yǎng)護(hù),方可在其上鋪設(shè)路面層。
灑水養(yǎng)護(hù)
1、每天灑水次數(shù)視氣候而定。高溫期施工,宜上、下午各灑水兩次。
2、養(yǎng)生期間,應(yīng)保持表面始終濕潤(rùn)。
3、對(duì)于石灰或石灰粉煤灰穩(wěn)定材料層應(yīng)注意表面情況,必要時(shí),補(bǔ)充壓實(shí)。
薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)
1、攤鋪完成后覆蓋,薄膜厚度不小于1mm。
2、薄膜之間應(yīng)搭接完整,避免漏縫,薄膜覆蓋后應(yīng)用砂土等材料呈網(wǎng)狀堆填,局部破損時(shí),應(yīng)及時(shí)更換。
3、養(yǎng)護(hù)至上層結(jié)構(gòu)層施工前1~2d,方可將薄膜掀開。
4、對(duì)于蒸發(fā)量較大的地區(qū)或養(yǎng)護(hù)時(shí)間大于15d的工程,應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)水。
土工布養(yǎng)護(hù)
1、宜采用透水式土工布全面覆蓋,也可鋪設(shè)防水土工布。
2、鋪設(shè)過程中應(yīng)注意縫間搭接,不應(yīng)留有間隙。
3、鋪設(shè)土工布后,應(yīng)注意灑水,次數(shù)視氣候而定。高溫期每天上、下各一次。
4、養(yǎng)護(hù)至上層結(jié)構(gòu)層施工前1~2d,方可將覆蓋掀開。
5、養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)采取有效措施防止土工布破損。
1、全斷面鋪設(shè)草簾。
2、草簾設(shè)后應(yīng)注意灑水,次數(shù)視氣候而定。高溫期每天上、下午各一次。
3、必要時(shí)可采用土工布與草簾雙層覆蓋養(yǎng)生。
鋪設(shè)濕砂養(yǎng)護(hù)
1、砂石厚宜70~100mm。
2、砂鋪均勻后應(yīng)立即灑水,整個(gè)過程中保持濕潤(rùn),不得用濕黏土覆蓋。
3、養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,應(yīng)將覆蓋物清除干凈。
交通管制
養(yǎng)生期間,只準(zhǔn)小型車和灑水車通行,行駛速度應(yīng)小于40km/h。
養(yǎng)生7d后,施工需要通行重型貨車時(shí),應(yīng)有專人指揮,車速應(yīng)不大于30km/h。
級(jí)配碎石、級(jí)配礫石基層未做透層或封層時(shí),嚴(yán)禁開放交通。
對(duì)于無便道而需要車輛通行時(shí),應(yīng)符合以下規(guī)定:
合理安排施工工序,保障7~15d的養(yǎng)生期。
宜在硬路肩或臨時(shí)停車帶的位置劃分出專門車道,專人指揮車輛通行。
無機(jī)結(jié)合料應(yīng)適當(dāng)提高早期強(qiáng)度。
限定載重車輛的軸載,應(yīng)不大于12t。
試驗(yàn)檢驗(yàn)
1、基層、底基層的壓實(shí)度應(yīng)符合下列要求:
1 )城市快速路、主干路基層大于等于97%;底基層大于等于95%。
2 )其他等級(jí)道路基層大于等于95%;底基層大于等于93%。
檢查數(shù)量:每1000m2,每壓實(shí)層抽查1組(1點(diǎn))。
檢查方法:查檢驗(yàn)報(bào)告(灌砂法或灌水法)。
2、基層、底基層7d的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
檢查數(shù)量:每2000m2 1組(6塊)。
檢查方法:現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)。
3、彎沉值,不得大于設(shè)計(jì)規(guī)定。
檢查數(shù)量:每車道、每20m測(cè)1點(diǎn)。
檢驗(yàn)方法:彎沉儀檢測(cè)。