1、對基層結構的主要技術要求

1. 1 足夠的強度和剛度

(1)強度:必須能夠承受車輪荷載的反復作用;在重載交通中比一般交通中要求要更高。

強度包括兩個方面:

石料本身的硬度或強度:集料的壓碎值或巖石的抗壓強度

材料整體(混合料)的強度:抗壓強度、承載比CBR、抗剪強度、抗彎拉或劈裂強度。

(2)剛度: 基層材料的剛度(回彈模量)必須與面層的剛度相配,以避免面層由于過大的拉應力或拉應變而過早開裂破壞。

1.2 有足夠的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性

進入路面結構層中的水能使含土量較多、塑性指數(shù)較大的土基層和底基層材料含水量增加,強度大大降低,從而導致路面過早破壞。在冰凍地區(qū),這種水造成的危害更大。

調(diào)查表明,水份從瀝青面層蒸發(fā)出來比投進去要困難得多。而在水泥混凝土面板中,通常情況下,水進入基層頂面,并滯留在那里,在高速行車作用下產(chǎn)生高壓水,對基層頂面產(chǎn)生沖刷,致使板下脫空、碎裂、斷板。

就各種基層材料的水穩(wěn)定性而言,水泥穩(wěn)定粒料的最好,二灰穩(wěn)定粒料次之,細土含量多且塑性指數(shù)較大的級配碎石和級配礫石的水穩(wěn)性最差。

強度與剛度可分三個等級:

水泥穩(wěn)定粒料:二灰穩(wěn)定粒料、石灰穩(wěn)定碎石(砂礫)土、瀝青穩(wěn)定碎石

水泥穩(wěn)定土、二灰穩(wěn)定土、石灰土、級配碎石、填隙碎石

級配礫石、級配碎礫石

1.3 有足夠的抗沖刷能力

影響因素有:

① 進入路面結構的水;

② 材料的配合比,主要與小于0.075mm顆粒的數(shù)量

1.4 收縮性小

(1)干縮

在半剛性基層施工碾壓結束,如果不及時養(yǎng)生或者養(yǎng)生結束后,未及時鋪筑封層或者瀝青面層,是要暴曬2-3天就可能出現(xiàn)干縮裂縫。

如果瀝青面層較薄而又處于較干旱地區(qū),即使在鋪筑瀝青面層時并未開裂,在路面使用過程中基層混合料的含水量仍能明顯減少并產(chǎn)生干縮裂縫。另一方面,在潮濕多雨地區(qū),較厚瀝青面層下的半剛性基層混合料在能保護其含水量接近施工時的含水量時,一般不會干縮,但是如果施工時含水量偏大,即使已鋪上一層或兩層瀝青面層,在旱季或冬季基層也能產(chǎn)生干縮裂縫。

(2)溫縮半剛性基層內(nèi)部的溫度變化和溫差會產(chǎn)生溫度應力。

1.5 有足夠的平整度

1.6 層間結合良好

基層表面應該結構均勻,無松散顆粒。基層上的局部松散通常是瀝青面層碎裂破壞的禍根。在噴灑透層油和下封層油前,應該將表面的浮土及粒料顆粒表面的薄層松散料掃除。

2、基層分類

 

3、水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面的主要病害

 

4、水泥穩(wěn)定碎石結構層存在病害的原因

1.集料級配范圍太大

2.集料規(guī)格要求不嚴

3. 拌和機的料斗太少

4.料堆無隔墻,互相交錯

5.料斗間隔板太低,料斗中料互有交錯

6.場地不硬化處理

7. 拌和時間不夠

8. 壓實度偏低

5、基層原材料

5.1 水泥穩(wěn)定碎石:

(1)水泥:起穩(wěn)定作用的材料

(2)集料:被穩(wěn)定的材料

集料的劃分

粗集料(> 4.75mm )

細集料(0.075-4.75mm):

共同構成主體混合料的主體結構,粗細集料比例的不同形成懸浮、骨架密實或骨架架構;

填料:(<0.075mm):

填充作用,使空隙率適中;

普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可用于穩(wěn)定土,但應選用初凝時間4h以上和終凝時間應在6h以上的水泥。不得使用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。宜采用強度等級為32.5或42.5的水泥。

5.2 柔性基層:

有機結合料瀝青穩(wěn)定類材料的技術要求:面層 

無粘結粒料類材料的技術要求

集料

針片狀顆粒的總含量:應不超過20%。

石料的壓碎值要求: 

級配要求:對填隙碎石、級配碎石 

粒料類材料的CBR值及壓實度標準

5.3 剛性基層:

貧混凝土基層與其它基層相比具有較高的強度、剛度,較好的整體性和穩(wěn)定性,良好的抗沖刷性和抗裂性,多孔透水貧混凝土還兼有內(nèi)部排水功能,較為適用作為重載交通下的路面基層。 

貧混凝土基層屬剛性基層,在原材料選擇、配合比設計和施工技術要求等方面,均與半剛性基層的差異較大,而更接近于水泥混凝土,原則上可沿用水泥混凝土現(xiàn)有的原材料檢驗、配合比設計、施工設備、鋪筑技術及所有的試驗檢測方法和手段

 

6、水泥穩(wěn)定碎石配合比組成設計

配合比設計應注意的問題

(1)礦料組成設計時,關鍵要控制好9.5mm、4.75mm、0.075mm的通過量。

(2)為減少基層裂縫,必須做到三個限制:

在滿足強度的基礎上,限制水泥用量;

在減少含泥量的同時,限制細集料、粉料用量;

根據(jù)施工氣候條件限制含水量。

(3)在規(guī)定的水泥劑量范圍內(nèi),強度如達不到設計要求,應采取調(diào)整級配和更換料源等措施,不得單純采用提高水泥劑量的方式。

¬追求高強度的誤區(qū)

1,兩個“擔憂”:

1)對竣工驗收彎沉值的檢查引起了對強度的擔憂;

2)對施工檢測“取出完整芯樣”的擔憂;

2,一些應對 “措施”:

1)增加結合料(水泥)劑量;

2)材料結構走向懸浮密實式;

¬應該向集料要強度,向集料級配要強度,少向水泥要強度!

9、水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的控制

原材料質(zhì)量的控制試驗.

混合料質(zhì)量控制試驗

施工各工序注意問題

施工質(zhì)量檢驗

9.1 原材料的檢驗項目和頻度

9.2 混合料檢驗項目

9.3 施工各工序注意問題

下承層的檢測與修整

(1)水泥穩(wěn)定碎石的下承層表面應平整、堅實,具有規(guī)定的路拱,下承層的平整度和壓實度應符合規(guī)定。

(2)新完成的底基層或土基,必須按規(guī)定進行驗收。凡驗收不合格的路段,必須采取措施,使其達到標準后,方可鋪筑水泥穩(wěn)定碎石層

(3)應逐個斷面檢查下承層標高。

(4)下層水泥穩(wěn)定碎石鋪筑7d鉆芯取樣,能取出完整芯樣(芯樣直徑為150mm)時,即可進行上層水泥穩(wěn)定碎石的施工。

水泥穩(wěn)定碎石的施工——混合料拌和

(1) 在正式拌制混合料之前,必須先調(diào)試所用的設備

(2) 每天開始攪拌前,應檢查集料的含水量

(3) 正式生產(chǎn)后,按規(guī)定頻率檢查混合料情況,檢查配合比是否符合設計的配合比。高溫作業(yè)時,早晚與中午的含水量要有區(qū)別,要按溫度變化及時調(diào)整。

(4) 拌和機出料不允許采取自由跌落式的落地成堆、裝載機裝料運輸?shù)霓k法。必須配備帶活門漏斗的料倉,由漏斗出料直接裝車運輸。

(5) 混合料裝車時車輛應前后移動,分三次裝料,避免離析。

水泥穩(wěn)定碎石的施工——混合料攤鋪

(1)攤鋪前應將下承層適當灑水濕潤,然后灑水泥。水泥用量1袋/200m2。

(2) 調(diào)整好傳感器臂與導向控制線的關系;嚴格控制基層厚度和高程,保證路拱橫坡度滿足設計要求。

(3) 混合料攤鋪采用兩臺攤鋪機梯隊立模作業(yè),一前一后保證速度、振動頻率等應一致,攤鋪接縫平整。

(4) 攤鋪機以勻速和不停歇,攤鋪速度宜在1.5~2m/min左右。

(5) 攤鋪機振動頻率不得低于4.0級。

(6) 螺旋分料器必須勻速不間歇的旋轉(zhuǎn)送料,且全部埋入混合料中。

(7) 加設塑料擋板或廢舊傳輸帶等措施降低布料器前擋板的離地高度。

(8) 攤鋪機后面應設專人消除離析現(xiàn)象,應該鏟除局部粗集料“窩”,并用新拌混合料填補

水泥穩(wěn)定碎石的施工——碾壓

建議碾壓方式:

初壓:采用26T以上膠輪壓路機(或振動壓路機靜壓),并緊跟每臺攤鋪機后面,碾壓速度應為1.5~1.7km/h,初壓遍數(shù)為2~3遍,壓實度宜達到90%以上。

復壓:應采用20t以上的振動壓路機,碾壓速度應為1.8~2.2km/h,碾壓遍數(shù)不低于7遍。建議振碾組合方式:弱振1或2遍~強振2遍~弱振1或2遍~強振2遍~弱振1或遍。

終壓:采用鋼輪壓路機,碾壓至無明顯輪跡為止。

養(yǎng)生與交通管制

碾壓完成以后應立即進行質(zhì)量檢查,并開始養(yǎng)生。

塑料薄膜

透水無紡土工布

草袋 

灑水 

透層油

施工質(zhì)量檢驗

實行壓實度檢查和鉆芯取樣核查雙控。壓實度檢測應達 到規(guī)范要求;鉆芯取樣核查每幅每200m進行一次。

7d必須取出直徑150mm的完整芯樣。

在寒冷地區(qū),時間可 以延長

10、路面各層間粘結

1. 土基與底基層:土基頂面碾壓后仍有一定水分前,用表面有方形凸塊的羊腳碾碾壓, 使頂面產(chǎn)生一個個凹坑。 在鋪筑底基層前,在土基頂面稍灑水,再攤鋪底基層料,壓實;

2. 穩(wěn)定細粒土底基層層間:下層碾壓結前,同前用羊腳碾使表面有一個個凹坑,在鋪筑上層前表面先灑少 量水,再攤鋪混后料,壓實完成前同樣用羊腳碾將表面壓出一個個凹坑;

3. 底基層與基層間: 

鋪基層前,在下層頂面先灑少量水,或水泥漿再鋪水泥穩(wěn)定碎石材料;

4. 基層與下面層間:

(1)此兩層間用A-50~AH-90或粘層油。

(2)均勻撒16~19mm,19~26.5mm碎石,

滿鋪一層的55%~60%,穩(wěn)壓一遍,

(3)鋪下面 層并壓實到Va≯7%

5. 中面層與下面層間

(1)鋪中面層前清除表面污染物

(2)灑改性乳化瀝青0.3~0.4kg/m2

6. 中面層與上層間:鋪粘結防水層

(1)清除中層表面污染物

(2)噴灑粘層油

(3)攤鋪表層并碾壓到Va<6%。

11、水泥穩(wěn)定碎石基層常見問題及預防措施

水泥穩(wěn)定碎石基層有良好的力學性能和板體性,但實際施工中存在許多問題,常見的問題有:裂縫、平整度差、攤鋪過程中厚度變化大、表面松散等,現(xiàn)對常見問題的原因進行分析,并提出了防治措施如下:

一、裂縫 

1、原因分析

A、水泥用量過高

水泥用量過高會產(chǎn)生溫度收縮裂縫及干縮裂縫;

B、細集料用量偏多

細集料偏多比較便于施工,整體平整度好,但是很容易產(chǎn)生干縮裂縫;

C、用水量大

施工過程中頻繁改變拌合站水泵的工作參數(shù),使混合料的含水量變化大,使混合料含水量不均勻,容易產(chǎn)生干縮裂縫;

D、養(yǎng)生控制不恰當

灑水養(yǎng)生時間控制不當,在中午溫度表較高的時間段灑水養(yǎng)生,容易產(chǎn)生溫度裂縫。

2、預防控制措施

A、降低水泥用量

在配合比設計階段,根據(jù)對水泥穩(wěn)定碎石基層的強度要求(上基層要求4Mp,下基層要求3.5Mp,如果允許)確定強度允許的最低水泥用量;

B、配合比設計過程中減少細集料用量,充分形成骨架密實型結構,可以通過以下幾個方面控制:

a、降低4.75mm篩孔通過率,粗集料比例增加;

b、適當提高19mm篩孔通過率,粗集料比例小,減少離席;

c、降低0.075mm、0.6mm篩孔通過率,能很大程度的提高半剛性基層的抗裂性。

C、施工中根據(jù)天氣變化適當調(diào)整含水量,保證混合料含水量在最佳含水量左右,防止產(chǎn)生干縮裂縫;

D、灑水養(yǎng)生時,避開溫度較高的中午,選擇在溫度變化不大的上午、下午灑水并一次性灑足;

E、進行基層橫縫切縫預處理,縫深5~10cm,縫寬0.6~1cm;切縫后及時用熱瀝青灌縫,灌縫前清除縫內(nèi)雜物,保持縫內(nèi)清潔,灌縫后在切縫處鋪1m寬土工格柵。

二、平整度差

1、原因分析

A、底基層平整度差,導致基層攤鋪后平整度不好;

B、配合比變化大,導致混合料收縮不均勻,影響平整度;

C、運輸車倒車經(jīng)常碰撞攤鋪機,使攤鋪機不能勻速、不間斷的攤鋪,攤鋪機攤鋪速度不均勻會引起熨平板夯實程度變化大,形成 “波浪”;

D、攤鋪機頻繁收料斗造成粗骨料離析,形成料窩,使混合料松鋪系數(shù)變化大,導致碾壓后平整度差;

E、碾壓過程中壓路機“急剎車”導致攤鋪的混合料嚴重變形,影響平整度;

F、接縫處理不好,使接縫處平整度超出規(guī)范要求;

G、管理不到位,未對施工中的其他操作缺陷進行及時處理。

2、預防控制措施

A、嚴格檢驗程序,施工前同監(jiān)理共同檢測下承層的平整度等各項指標,不合格的點立即處理,使之達到規(guī)范要求;

B、項目總工做好技術交底,對混合料生產(chǎn)、攤鋪、碾壓等各道施工程序進行詳細的交底,使每個人都能明白自己的分內(nèi)工作及工作標準;

C、做好拌合站的標定及日常隨機標定工作,保證拌合站處于正常的生產(chǎn)狀態(tài),并對試驗段取得的各項施工參數(shù)認真執(zhí)行,嚴謹隨便調(diào)整;

三、厚度變化大

1、原因分析

A、下承層平整度不好;

B、攤鋪過程中厚度檢測不利;

C、對攤鋪基準線保護不利;

D、頻繁調(diào)整傳感器。

2、預防控制措施

A、嚴格檢驗程序,施工前同監(jiān)理共同檢測下承層的平整度等各項指標,不合格的點立即處理,使之達到規(guī)范要求;

B、施工過程中設專人進行厚度檢測,發(fā)現(xiàn)問題及時匯報、處理;

C、在攤鋪基準線上隔段掛紅繩明示,防止外界因素破壞攤鋪基準線,影響平整度;

D、攤鋪機傳感器調(diào)整控制影響范圍一般為10m-15m,因此頻繁調(diào)整傳感器并不能馬上見到效果,還嚴重影響了平整度。

四、表面強度不足

1、原因分析

A、混合料含水量變化大,含水量過大容易出現(xiàn)“彈簧”,不易壓實,含水量過小,無法壓實;都會使混合料強度降低,容易造成便面松散;

B、混合料離析嚴重,導致無法壓實,從而造成表面松散;

C、壓實遍數(shù)不足,壓路機碾壓速度過快及存在“漏壓”現(xiàn)象;

D、養(yǎng)生不到位,灑水養(yǎng)護不及時;

E、對水泥穩(wěn)定碎石基層的成品保護不利,養(yǎng)生期間不能保證“禁止一切車輛通行”,對基層早期強度破壞較大。

2、預防控制措施

A、嚴格控制混合料的拌和質(zhì)量,提前檢測各種原材料的含水量(尤其是雨后),按照試驗數(shù)據(jù)進行拌和,保證混合料拌和均勻,無含水量偏差大的情況出現(xiàn);

B、施工中設專人對混合料攤鋪后的離析進行處理,對離析處進行換料處理后方可進行碾壓;

C、安排質(zhì)檢人員對碾壓全過程進行控制,嚴格按照試驗段確定的碾壓遍數(shù)進行碾壓,控制碾壓速度,杜絕漏壓現(xiàn)象;碾壓結束后及時進行壓實度檢測,壓實度不足處及時補壓并分析原因;

D、加強養(yǎng)生,能全封閉的用透層、封層進行養(yǎng)護;不能全封閉的,經(jīng)常灑水,在瀝青混凝土路面施工清掃前一直保證表面潤濕,保證水穩(wěn)碎石基層后期強度的有效增長;

E、加強交通管制,設專人進行負責,每天進行巡視,保證成品路段無車輛通行。

五、混合料離析

1、原因分析

A、原材料變化大,尤其是粗集料明顯變粗,導致混合料級配變化;

B、原材料存放無序;

C、拌合站放料造成混合料離析;

D、攤鋪機攤鋪造成結構層底部、頂部離析;

2、預防控制措施

A、對原材料進行全過程控制,從固定的料場進料,料場定好篩子后不能隨便更換,試驗室加強原材料檢測,對與進行配合比所用原材料變化大的石料堅決退回;

B、原材料存放時要分層存放,每層高度不超過3米;

C、拌合站混合料放料時,按照前、中、后依次進行,防止放料過程產(chǎn)生混合料離析;

D、在攤鋪機底部安裝擋料皮,減少底部離析;減少攤鋪機收料斗的次數(shù),減少混合料離析。