级配碎石基层范文（精选10篇）
级配碎石基层 第1篇
1 工程简介及路面结构形式
浦南高速公路是国家高速公路规划网北京—台北高速公路的组成部分,是交通部确定的全国12个公路勘察设计典型示范工程,也是国家重点公路干线天津—汕尾公路的重要路段,以及福建省“三纵四横”高速公路路网的重要组成部分,同时还是东南沿海地区的一条重要国防交通干线。全线基本采用双向四车道(武夷山境内局部路段采用六车道),按照80 km/h和100 km/h两种标准设计,路基宽度26.0 m,公路起点位于闽浙交界的浦城县官路乡,接浙江省黄衢高速公路,贯穿南平市5个县(市、区)、24个乡镇,在南平延平区接上已通车的京福高速公路南平段,将武夷山、建阳、建瓯连为一线。浦南高速总里程244.5 km(含连接线3.846 km),二级路连接线长1.877 km,划分为A,B,C三个合同段。笔者所在B合同段,路面结构形式为32 cm水泥稳定碎石底基层+15 cm级配碎石柔性基层+16 cm ATB-25柔性上基层+AC-20下面层+AC-13上面层。
2 配合比设计
配合比设计见表1。
3 施工工艺
3.1 施工顺序
施工放样→准备下承层→施工机械就位→混合料拌和→运输→摊铺→修边及料窝处理→碾压→接缝处理→施工后养护。
3.2 施工机械配置
采用2台ABG-423型摊铺机+2台SD-100钢轮压路机(30 t)+2台戴纳派克振动压路机(50 t)+1台宝马胶轮压路机。单幅采用双机梯队作业摊铺,2台摊铺机一前一后,相隔约5 m～10 m同步向前摊铺混合料,前后2台摊铺机轨道重叠50 mm～100 mm。
3.3 混合料的拌和
1)拌合站采用YWCB-500型强制式拌合机,配置4个集料仓,采用自动补水器加水,设计拌合能力为500 t/h。在使用前分别测定各种材料的含水量,对其配合比进行调整,从而确定施工配合比。2)拌合方法、投料方式及均匀性控制。拌和时配备了两台装载机专门负责向料斗进行投料,以确保拌和楼各仓集料充足。各仓集料通过料斗传送到输送带上,再通过输送带全部汇集到拌缸,根据实测含水量和试验室确定最佳含水量,计算需加水量,均匀供水、强制拌和。拌和后的混合料通过输送带储存在贮料仓内,待料贮满后开始放料装车。装车贮料仓内留一定数量的混合料不放掉,以防粗细集料离析,保证混合料的均匀性。混合料拌和时应考虑气温等外界因素,其含水量控制在比最佳含水量大1%以上,以免在运输、摊铺中水分蒸发后含水量过低,保证混合料运送到摊铺现场及碾压时接近最佳含水量。在混合料拌制过程中,试验室派专人对拌合机拌合情况进行监控,检查混合料情况,如含水量、集料级配等,以确保混合料均匀性和拌合质量。
3.4 混合料的运输、铺筑、整形、碾压
1)运输。
运料车运输应加盖土工布,以防止水分散失。到达工地后在摊铺机前10 m～30 m处停住,倒料时位置要准确,不得撞击摊铺机。
2)摊铺、整形。
摊铺前做好摊铺机的安装、调试工作,在检查各测点的导轨高度准确无误后,调整摊铺机位置,使自动找平仪及熨平板与导轨走向相适。级配碎石基层试验段摊铺厚度为15 cm,宽度为11.71 m,两台摊铺机摊铺宽度分别为:中分带侧摊铺宽度5.5 m,路肩侧摊铺宽度6 m。摊铺时在熨平板底垫上与松铺厚度同厚的木板起步。前面一台摊铺机一边侧伸出厚度传感器搭在铝合金导梁上,传感器沿铝合金导梁顶面移动,另一侧采用横坡仪传感器,以达到控制标高要求;后面一台摊铺机一侧由摊铺机伸出厚度传感器搭在铝合金导梁上,另一侧采用找滑撬方式控制厚度。两台摊铺机摊铺时重叠15 cm左右,以避免施工纵缝,摊铺速度结合拌合机实际产量采用相对连续不间断行驶。摊铺机两侧传感器设有专人看护,随时检查摊铺高程与基准线是否一致,并做好记录,发现标高出现偏差及时通知自动技术员予以校正。摊铺作业时应做到与拌合机生产能力相匹配,根据拌合机的生产能力和运输能力,确定摊铺机的摊铺速度,摊铺机前应保证有5辆以上料车等候卸料,减少摊铺机待料的情况,以保证摊铺作业的连续性,提高平整度。在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象,特别应铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补,并做好修边、整形、拍实工作,以保证边缘直顺密实。摊铺过程中要保持摊铺机的速度恒定,应考虑拌合场的生产能力与摊铺速度相匹配,避免中途不必要的停机。测量人员随机跟踪检测,3 m直尺检查纵横向平整度及厚度,标准为:平整度8 mm,纵断高程+5 mm,-10 mm,厚度-10 mm,横坡度±0.3%。
3)碾压方案。
当摊铺机铺筑50 m时开始进行碾压,首先采用SD-100振动压路机进行稳压一遍(不开振),然后轻振一遍,再用戴纳派克振动压路机重振两遍,现场在碾压完第三遍和第四遍时,最后用胶轮压路机终压两遍。
3.5横、纵向接缝处理
1)横向接缝处理。每天施工完毕后,摊铺机不抬起熨平板,待第二天施工时,对熨平板下的混合料进行洒水,摊铺机继续向前摊铺,避免了横向接缝。2)纵向接缝处理。采用两台摊铺机前后相距5 m～10 m同时向前摊铺,避免了纵向接缝。
3.6施工后养护
施工后的级配碎石基层应及时喷洒透层油、粘层油、进行交通管制和及时铺筑沥青层。在未洒透层油或粘层油时,禁止开放交通,以避免表层在跑车的作用下松散,同时应视实际情况要求适宜洒水保湿,以防细料散失。
4控制要点
1)含水率控制要宁高勿低。在级配碎石施工中,含水率控制尤其重要,贯穿着混合料生产、运输、摊铺全过程,在混合料拌和过程中应由经验丰富的人员密切关注含水率情况,在混合料运输中加盖篷布以防水分损失,摊铺机摊铺后压路机要紧跟慢压,确保摊铺后的工作面表面不被风干,碾压中,应根据实际情况在必要时应使用喷雾式洒水车适当洒水,使级配碎石在最佳含水量下进行碾压,使其达到要求的压实度。
2)确定合理的碾压工艺,防止过压。良好的排水性能是级配碎石基层的一个重要功能,过压将会破坏级配碎石基层结构,严重降低级配碎石基层的排水性能,同时也会加大工程的造价。
3)控制好透层油浇洒时间。摊铺后的级配碎石基层应在表面稍微干燥时浇洒透层油养护,过早,透层油渗透效果不好;过迟,级配碎石基层表面将会松散。
级配碎石基层作为公路的一个结构层,在施工中应该遵守公路施工的共性问题,同时由于级配碎石基层结构本身的特点,在施工过程中也应该注意其个性问题。
参考文献
级配碎石底基层原材料基本要求 第2篇
级配碎石基层所用的碎石需满足交通部2000 年6 月颁发布的《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034—2000(以下简称规范)中的各项规定。
（1）碎石中针片状颗粒的总含量应不超过20%。碎石中不应有粘土块、植物等有害物质。
（2）最下层级配碎石垫层可直接把原水泥砼板压碎，压碎后粒径应满足：次干路集料的最大粒径不应超过37.5mm，其颗粒组成应符合（规范）中1 号级配的范围。集料压碎值不大于35%。
路基表层级配碎石填筑 第3篇
【关键词】客专；路基；表层；级配碎石
1.工程概况
哈大铁路客运专线DK308+665.48-改DK312+512.06段为路基工程。路基全长1315.266m，位于鞍辽特大桥与王双树特大桥间。路基直线段515.749m，曲线段799.517m。基床厚度2.7m，基床底层采用A、B组土填筑，厚2.15m。基床表层采用级配碎石填筑，厚0.55m。
2.施工工艺
2.1基床结构
基床表层先铺0.05m中粗砂，再铺厚0.55m级配碎石。
2.2材料要求
基床表层级配碎石填料由河道中的天然砂夹卵石经破碎、筛分后，按级配要求厂拌而成。
2.3操作要点
2.3.1施工准备
（1）复测基床底层压实质量，检测孔隙率n、地基系数K30。到碎石场取料进行试验，选定级配碎石理论配合比。
（2）检查路基几何尺寸。
（3）测量中线、水平，恢复中线桩，直线每10m一桩，平曲线每5m一桩。边线桩侧面用红漆标清桩号，用石灰撒出边线。放样时每侧比设计加宽50cm，用红漆在边桩上标出经试验得出的松铺高度和设计标高，并在松铺高度位置挂线，以利在摊铺时控制标高。
（4）生产级配碎石前先进行材质试验。调试级配站拌合设备，然后根据施工时的气温和运输中材料损失的水分，按标准压实度进行试验，找出不同温度下级配碎石生产时的含水量。
（5）正式填筑前选一段试验段先行施工，取得合理的含水量、松铺厚度、摊铺碾压遍数等施工参数，调整并确定满足设计要求的级配碎石配合比。
2.3.2拌合、运输
（1）拌合时采用电脑自动计量。每生产2000m3级配碎石，应送样检验，以此控制级配碎石质量。
（2）拌合料用自卸汽车运到铺筑现场，车厢周围尽量密闭，以防水分散失。依照松铺厚度，计算每车料虚铺面积，用石灰水划格，运料车对号卸料。
（3）每50m为一个施工段，该段堆放完毕，立即摊铺，以防水分下渗对基床底层造成破坏。
（4）现场用酒精燃烧法检测含水量，若含水量不能满足要求，用洒水车洒水，调整含水量。
2.3.3摊铺
按事先划好的边线和边桩所挂松铺厚度线进行摊铺，摊铺长度以30m为宜，最多不超过50m。用推土机初平，初平不得超过3次，避免造成混合料離析，用平地机终平。
2.3.4碾压
（1）碾压开始前，最短摊铺长度≮50m。
（2）压路机应逆平地机摊铺方向碾压，碾压时先静压1遍，观察表面是否平整，有无粘滚现象。碾压先轻后重，先慢后快，直线段由两侧路肩向路基中心碾压，即先边后中。曲线地段由内侧路肩向外侧路肩逐行碾压。碾压时延纵向重叠0.4m，横缝搭接长度≮2m。
2.3.5检测试验
（1）碾压完毕随即检查几何尺寸，不符合设计要求的进行修整。
（2）基床表层下层的压实质量用灌水法检测，以毛体积密度来计算孔隙率n。
（3）基床表层压实度若达不到相应标准，主要是由于含水量和材料级级配不良引起的。含水量偏大或偏小的，根据试验，采用晾晒或洒水再补压。级配不良的，要将不合格部分铲除，重新铺填碾压，直到满足要求为止。
3.材料与设备
3.1材料质量
基层表层级配碎石采用的碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行《客运专线基层表层级配碎石暂行技术条件的规定》。级配碎石和级配砂砾石必须严格控制0.5mm以下细集料的含量及其液限和塑性指数。选用品质优良的原材料是确保级配碎石质量的基础。要确保筛选并按比例混合组成的级配碎石混合料的粒径、级配及品质指标符合规定的要求。
基床表层填料采用级配碎石，其规格应符合下列要求：
（1）粒径大于1.7mm的集料的洛杉矶磨损率不大于30%。
（2）粒径大于1.7mm的集料的硫酸钠溶液浸泡损失率不大于6%。
（3）粒径小于0.5mm的细集料的液限不大于25%，其塑性指数小于6。
（4）不得含有粘土及其它杂质。
基床表层填料材质、级配必须经室内试验及现场填筑压实工艺试验，保证其孔隙率、地基系数、变形模量及动态变形模量符合设计要求并确定填筑工艺参数，方可正式填筑。
3.2主要机械设备配置
基床表层级配碎石施工采用机械化作业，机械设备的生产能力要与施工进度相匹配，做到拌合物供应及时、摊铺平整、碾压均匀，确保基床表层级配碎石表面平整、密实。
4.质量控制
4.1基床表层质量控制
4.1.1路基基床表层质量控制要点主要抓好三个方面：填料与原材料控制；施工过程控制；试验与检测控制。
4.1.2严格控制填料及原材料质量，制定原材料的进货检验和进场前检查验收制度，杜绝不合格的材料进场。级配碎石选料标准应满足材料的规格、材质和级配的有关规定。路堤填料种类及原材料质量应符合设计要求。
4.1.3严格按试验段总结的施工工艺流程组织施工，同时在施工中，根据实际情况不断完善施工质量控制措施，确保路基工程质量。
4.2基床表层质量检测
按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》和新建铁路哈尔滨至大连铁路客运专线有关规定的试验方法检验。
4.2.1各种集料进场过程中，每2000m3进行一次颗粒级配检验，并进行试配混合料的颗粒级配、颗粒密度、重型击实的最大干密度、最优含水率试验，基床表层级配碎石同时进行黏土团和其他杂质含量的检验（其他项目每料场抽样检验不少于3次），过渡段级配碎石同时进行针状和片状颗粒含量、质软易碎颗粒含量、黏土团及其他杂质含量检验，其检测指标符合设计要求。
4.2.2每工班生产混合料前测定粗细集料的含水率，换算施工配合比。级配碎石混合料拌和生产过程中，随时观察目测混合料级配和含水率变化情况，正常情况下，每一工作班抽检三次（每次不大于2000m3），第一次必须在拌和开始时检验，如发现生产过程有异常，增加抽查试验次数，根据颗粒级配、含水量、水泥含量检测信息及时调整配料比例，使混合料符合要求。
检验方法：在料场抽样进行室内试验，并在每层的填料过程中目测检查级配有无明显变化。
4.2.3Evd测试。Evd动态变形模量测试基本原理：利用落锤从一定高度自由下落在阻尼装置上，产生的瞬间冲击荷载，通过阻尼装置及传力系统传递给直径300mm的承载板，在承载板下面（即测试面）产生的动应力，使承载板发生沉陷s—即承载板振动的振幅，由沉陷测定仪采集记录下来。沉陷值s越大，则被测点的承载力越小；反之，越大。
Evd动态变形模量测试仪的标定：出厂前标定，每年标定一次，修理后标定，使用者每三个月校验标定记录中的落锤落距。
5.结束语
通过本文的施工与研究小组成员对路基基床表层理从理性认识到感性认识，再由感性认识返回到理性认识，真正意义上做到了理论与实际相结合。掌握了路基基床表层施工工艺、方法，特别是对施工中容易发生的质量问题和如何避免质量事故有了更深的认识，在今后的施工中可以减少或避免质量事故发生。
另外，通过对高速铁路路基基床表层施工技术的研究，我们积累了丰富的施工经验，得到了大量的经验数据。编写了关于高速铁路路基基床表层施工工法，在今后的施工当中可以得到应用和推广。
【参考文献】
［１］客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设［2005］160号）.中国铁道出版社.2005.
级配碎石基层的施工方法 第4篇
1施工准备
施工准备工作包括集料的备料, 下承层表面修整和施工放样。对级配碎 (砾) 石必须进行筛分试验和压碎值试验, 以及重型击实试验。各种集料的级配曲线应接近圆滑。级配碎石可用未筛分的碎石 (控制最大粒径) 配合组成, 也可以由预先筛分成几个大小不同粒级的碎石配合组成。缺乏石屑时, 可以添加细砂砾或粗砂, 但是其强度和稳定性低于添加石屑的级配碎石。
粒径过大时, 石料易离析, 也有碍于机械摊铺、拌和和整平。在二级和二级以下公路上的级配碎石基层或级配碎砾石基层, 最大粒径应控制在37.5mm以内。在高速和一级公路上的级配碎石基层和半刚性路面中间层最大粒径宜控制在31.5mm以下。用作底基层的最大粒径也不宜超过53mm。级配不符合要求的天然砂砾, 需要筛出超尺寸颗粒或需要掺加另一种砂砾或砂。
石屑指矿石场的细筛余料, 其颗粒组成常为0—10mm。缺乏石屑时, 也可以添加细砂砾或粗砂。在配料时, 要控制细料 (0.5mm以下) 含量和塑性指数。塑性指数越大, 承载比越小, 水稳性越弱。为了防止冻胀和湿软, 级配碎石混合料在潮湿地区的基层采用塑性指数不大于6, 其他地区的基层不太于9;塑性指数偏大的砂砾, 可加少量石灰或掺配砂 (石屑) 降低其塑性指数。级配碎石和级配砂砾在塑性指数偏大的情况下, 塑性指数与0.5mm以下含量的乘积应符合下列要求:在年降雨量小于600 mm的中干和干旱地区, 地下水位对土基没有影响时, 乘积不应大于120;在潮湿多雨地区, 乘积不大于l00。在中湿和潮湿路段, 用作沥青路面的基层时, 应在级配砾石中掺石灰, 细料含量可适当增加, 掺入的石灰剂量为细料含量的8%-12%。因此, 对于级配碎石以及无塑性指数的级配砾石, 除严格掌握其颗粒组成外, 不应向其中填加任何塑性土。
2施工工艺
集料在路基上堆放时间过长时, 在夏季会损失水分, 在雨季会阻碍路基排水, 产生路基局部软弹。集料在下承层的堆置时间只需较摊铺工序提前。通过试验阶段试验确定集料的松铺系数 (混合料干松密度与干压实密度的比值) , 一般人工摊铺混合料的松铺系数为1.40-1.45, 平地机摊铺混合料的松铺系数为1.30-1.35。按施工长度、松铺厚度及预定干密度分段运备材料。分段作业长度依据拌和机械而定, 平地机拌和作业长度为300-500 m, 犁拌作业长度为100-150m。如果是一种级配材料 (如场拌碎石) 可直接将材料均匀摊铺在下承层上;若由两种或两种以上不同粒级的材料组成, 则先均匀摊铺主要集料 (如大粒径的碎石) , 再在其上摊铺中碎石, 在中碎石上再摊铺小碎石, 洒水湿润碎石后摊铺辅助材料 (如石屑) 。只有在碎石湿润的条件下才能摊铺石屑, 否则一旦开始拌和, 石屑就会落到底部, 不能保证拌和均匀。级配碎石用作半刚性路面中间层时, 应采用集中厂拌法拌制混合料, 并宜用摊铺机摊铺混合料。
对于二级及其二级以上公路, 应采用专用稳定土拌和机拌和级配碎石。二级以下公路在无稳定土拌和机时、可用平地机或多撵犁与缺口圆盘耙配合拌和。在用稳定土拌和机拌和级配碎石时, 要边拌和边洒水, 使混合料的湿度均匀, 避免大小颗粒分离。稳定土拌和机拌和2遍以上, 在最后一次以前可用多撵犁紧贴底面翻拌1次。没有稳定土拌和机时, 可以用平地机拌和5—6遍。级配碎石的最佳含水量约为5%。路拌结束时, 混合料的含水量应均匀, 使含水量大于最佳含水量1%-2%, 没有粗细颗粒离析现象。使用平地机将拌和均匀的混合料整平和整形, 达到设计规定的路拱横坡度。
当混合料含水量等于或略大于最佳含水量时, 立即用12t以上三轮压路机碾压2-3遍, 并用3m直尺检查平整度, 通过人工及时找补平整。再用振动压路机或轮胎压路机碾压4-5遍。碾压一直进行到要求的密实度为止, 应使表面无明显轮迹。应用12t以上三轮压路机碾压, 每层压实厚度为15-18cm, 用重型振动压路机或轮胎压路机碾压, 每层压实厚度可达20-23cm。超过极限压实厚度时要分层铺筑分层碾压。碾压速度在头2遍用头挡, 以后用2挡。两侧边缘应多压2-3遍。碾压时, 后轮应重叠1/2轮宽, 后轮应超过两段的接缝处。
集中厂拌法施工是在中心站采用强制式拌和机、卧式双转轴桨叶式拌和机、普通混凝土拌和机进行集中拌和。摊铺、碾压均与路拌法的相同。
3嵌缝型基层施工工艺
3.1备料。填隙碎石基层的材料应是干燥的, 其颗粒组成满足表1中的要求。
3.2施工工艺。填隙碎石基层施工方法分干法施工和湿法施工。备料。按摊销碎石的松铺系数1.20-1.30 (碎石最大粒径与压实厚度之比为0.5时, 系数取1.3l比值大于0.5时取1.2) 计算各段需要的粗碎石数量。填隙料的用量为粗碎石质量的30%~40%。用平地机将粗碎石均匀地摊铺在预定的宽度上, 表面上力求平整, 并有规定的路拱。路肩同时铺筑, 通过检查松铺材料层的厚度进行减料和补料。
第1次初压采用6—8t轻型两轮压路机碾压3—4遍, 错轮时, 每次重叠l/3轮宽, 使粗碎石稳定就位。第1次碾压后再次找平, 做到表面平整, 具有规定的路拱和纵坡。采用石屑撤布机第1次均匀撤布干填隙料, 松铺厚度为2.5~3.0cm。然后用人工或机械扫匀。第2次采用振动压路机 (或重型振动板) 慢速碾压。第2次撤布机撤干石屑厚2.0~2.5cm。第3次采用振动压路机压实, 要对局部填隙料不足之处人工找补, 扫除局部多余填隙料。第4次振动压实时要保证全部孔隙被填满。多余的填隙料要全部清除, 不应在表面自成一层。为了使上下层良好地结合在一起, 不产生分层现象, 表面必须能见粗碎石。如果填隙碎石层上为薄沥青面层, 应使粗碎石棱角外露3—5mm。如果在其上要继续铺筑填隙碎石层, 应使粗碎石棱角外露5—10 mm。最后, 在表面洒少量水 (3t/m2以上) , 终压采用12—15t三轮压路机碾压1—2遍。
摘要：级配型基层包括由级配碎石、级配砾石、级配碎砾石集料铺筑成的基层和底基层。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, 称为级配碎石。本文对其的施工方法进行分析。
关键词：级配碎石,基层,施工方法
参考文献
[1]雷燕燕, 白朋波, 刘红旗.水泥稳定粒料基层施工质量控制[J].科技致富向导, 2011 (20) .
级配碎石基层 第5篇
级配碎石基层在渝湛高速公路中的应用
依托渝湛高速公路粤境段工程,选用三种不同的.结构组合方式进行了级配碎石基层的应用.根据材料特性采取了有针对性的施工工艺,通过弯沉、抗压回弹模量、变形模量以及压实度的检测,对施工方案进行了验证,并对级配碎石基层的养护管理进行了分析.
作 者：张俊标 ZHANG Jun-biao 作者单位：广东省高速公路有限公司,广州,510100 刊 名：广东公路交通 英文刊名：GUANGDONG HIGHWAY COMMUNICATIONS 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U416.214 关键词：高速公路 级配碎石 基层级配碎石(底)基层摊铺平整度控制 第6篇
1 工程概况
洛阳至南阳高速公路是河南省规划的“五纵、四横、六通道”公路骨架网中的“第四纵”, 是河南省西北部地区南北向公路运输的主通道。本项目大安至寄料段为洛阳至南阳高速公路洛阳境内部分, 路线起点位于洛阳市汝阳县大安镇上庄村西南, 终点位于刘店乡东袁庄东南、洛阳与平顶山交界处, 与拟建的洛阳至南阳高速公路寄料至分水岭段起点相接, 路线全长2 6.78 km。
本项目参考国外成熟的设计理念和国内既有实践经验, 结合本路段重载交通的实际情况, 在27km长的全段路面采用40cm级配碎石底基层+20cm级配碎石基层+30cm沥青面层的结构。
设计要求级配碎石底基层分两次摊铺、基层一次摊铺完成, 每次摊铺厚度均为20cm。
2 施工工艺
以往国内成熟的施工工艺水泥或二灰稳定粒料摊铺厚度为18cm, 20cm厚度的级配碎石底基层及基层摊铺作为本项目还是一项新工艺。为确保满足设计及施工规范要求, 我们针对性的制定了施工技术方案和组织如下:
采用粒径和材质合格的碎石按照试验配合比通过厂拌成符合设计的级配碎石混合料, 运输至施工现场, 采用性能优良的摊铺机铺筑, 压实机械碾压密实至设计压实度。采用4 0 0 t/h以上的集料拌和设备, 每作业面采用2台摊铺机摊铺和10名工人配合 (补料、铲料及消除离析等) , 碾压机械采用1台12t双钢轮压路机静压、1台18t振动压路机、2台22t振动压路机、1台25t以上胶轮压路机收面。
2.1 混合料的拌和
(1) 双机摊铺时, 要根据施工现场的实际情况, 摊铺机的作业能力, 交通运输情况及材料供应情况来合理的安排拌和站的建站地点, 拌和站的生产规模 (拌和站的生产能力或拌和站的个数) , 保证摊铺时混合料的持续供应, 这一方面能够最大程度的降低施工成本, 另一方面又能保证摊铺机连续摊铺, 满足平整度的需要。
(2) 混合料中砂砾采用天然级配砂砾时, 若砂砾的级配不符合设计需要, 要进行掺配, 当改变料场时要对掺配比例进行重新调整;对于超大粒径的砂砾在料斗上设震动筛和在传动带下端设筛清除, 必要时配以人工捡除。
(3) 混合料出厂时, 对混合料含水量进行检测, 避免因含水量过大在碾压时形成波浪。
2.2 摊铺
(1) 运输车辆在专人的指挥下由指定的路口和路线退至摊铺机前, 注意安全和不要碰坏导线, 以30°的倾角将混合倒至摊铺机的料斗内, 由摊铺机推动运输车前进。
(2) 摊铺时, 两台摊铺机的间隔为2 0 m~3 0 m左右为宜, 前一台摊铺机走一条钢导线和铝合金槽钢 (二肋处) , 另一台摊铺机紧随其后, 外侧走钢导线, 内侧走摊铺完成但没有碾压的基层路面。摊铺机速度根据拌和站的生产能力、运输车辆的数量进行调整, 保证摊铺机匀速不间断的行走。
(3) 摊铺过程中, 摊铺机后设一专人对摊铺后的传导高度进行校核 (导线至松铺路面的高度) , 保证三线 (两侧钢导线和二肋处的铝合金钢槽钢) 至松铺路面的高度一致。
(4) 对两台摊铺机的搭接处要控制好搅笼搅料的速度和数量, 过多则容易超厚, 过少则出现缺料而形成低洼, 此处亦须重点看管, 出现问题及时处理;对于施工中的横缝, 在摊铺、碾压完成后, 对最后摊铺的部分 (约5m~6 m长) 采用3 m直尺进行检测, 将不合格的部分切除, 末端设置木楞, 后用沙土挡好。
2.3 碾压
碾压时, 压路机碾压的原则为:先上轻型压路机后上重型压路机、由低处向高处、先静压后振压, 压路机的速度为先慢后快。压路机手操作时, 要轻启动, 慢刹车。碾压完成后, 压路机停在碾压完成的路面外。
对先摊铺完成的路面进行碾压时, 与下一台摊铺机接缝处留30cm宽暂不予碾压, 待第二台摊铺机摊铺完成后一同碾压。
2.4 养生
碾压完成后及时采用导帽等方式封闭交通, 并进行覆盖洒水养生, 养生期内禁止重车行驶, 避免在未上强度的路面上形成坑洼。
3 平整度差的原因
在级配碎石底基层试验段和正式施工中发现, 级配碎石的平整度比稳定粒料的更难控制, 我们对此进行了分析研究, 平整度差的原因有以下几点。
(1) 施工人员操作不当; (2) 压实推移; (3) 摊铺密实度不均匀。
这其中的第1条不是主要原因容易解决, 2、3条涉及到客观因素, 必须特殊针对性的处理。
4 采取的防治措施
4.1 压实作业提高平整度的方法
从长期的施工经验来看, 碾压机械对松铺层的压实推移是不可避免, 只能是将因压实推移造成平整度差的影响尽量减少最低。
因此我们将压实作业严格控制, 规范碾压程序:静压—弱振—次强振—强振 (多次) —弱振—静压收光。静压时要先采用低吨位的压路机如12t左右的双钢轮静压一遍, 再采用18t~20t的振动压路机静压一遍, 然后用18t~20t的振动压路机弱振和次强振各一遍, 再用22 t压路机强振碾压密实, 最后弱振和胶轮压路机收面。
注意:
(1) 轮幅重叠半幅, 避免主动胶轮重叠, 横向推移, 形成纵沟。
(2) 提前停振, 缓停机, 梯形差位停机, 避免停机一条线, 或各次碾压停同一位置。避免纵向推移, 形成横沟。
(3) 压路机主动轮面向摊铺机。
(4) 对压路机造成的明显推移采用人工铲削成平斜面。
4.2 保证摊铺密实均匀度提高平整度的方法
满埋螺旋, 匀速运转是关键。
(1) 保证螺旋料槽和刮板料槽满料。
(2) 摊铺速度和振捣频率不可随意变动。摊铺速度确需变动时, 振捣频率也应做相应调整, 以保证等振距。
(3) 转向缓打。
(4) 把握起步手柄推进速度。
(5) 注意观察料车门是否阻挡进料口。尽量用大料车, 或采取措施防止进料口受阻, 如出现此情况, 随时停车补料。
摘要：大厚度 (底) 基层结构摊铺施工, 在摊铺压实后, 总是存在表面的平整度很难保证, 必将影响路面的质量和运用。本文介绍了洛阳至南阳高速公路洛阳段长寿命柔性路面采用级配碎石 (底) 基层施工平整度控制技术, 就该问题进行了施工方面的探讨, 为同类工程提供参考。
关键词：级配碎石 (底) 基层,摊铺,平整度,控制
参考文献
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级配碎石在路面基层中的应用 第7篇
级配碎石在级配良好并得到充分压实的情况下,具有相当好的承载能力和一定的排水功能,由于是松散粒料结构,不传递拉应力、应变,在很大程度上能够防止和减少裂缝的产生。104国道观音机场至睢宁段,路线长36.317 km,老路为双向4车道混凝土路面,现有技术等级为一级,由于近年来路面破坏严重,道路通过能力逐渐降低,原有非机动车道路面比行车道低0.4~1.1 m,本次改造非机动车道底基层采用级配碎石施工后与机动车道老路混凝土板齐平,再整体施工水稳基层和面层,成为双向6车道沥青混凝土路面。级配碎石基层的施工应注重保证原材料质量和混合料级配最佳,并保证混合料均匀摊铺和碾压密实。本文对级配碎石在104国道中的应用研究进行介绍。
2 原材料的选择
2.1 碎石
碎石是原材料中最重要的材料,规范规定碎石压碎值不大于30%,混合料粒中细长、扁平颗粒含量不超过20%,不含粘土块杂物及其它有害物质。级配组成最大粒经不超过37.5 mm,级配碎石塑性指数应小于9,液限应小于28%。本项目采用铜山吕梁采石厂生产的各粒径石灰岩碎石。
对级配碎石基层来讲,其强度来源于颗粒间的嵌挤,所以碎石的压碎值、针片状含量及粗集料的棱角至关重要,经检测,粗集料压碎值符合《JTJ034—2000》中高速公路、一级公路路面底基层级配碎石用碎石压碎值不大于30%针、片状颗粒含量总量不大于20%的技术要求。具体指标见表1~表3。
2.2 水
人或牲畜饮用的水源均可使用,本工程用水采用自来水。经检验以上原材料各种检测数据参数均满足级配碎石施工及有关规范要求。
3 混合料的级配控制
根据单集料筛分情况,通过计算机进行自动计算合成,室内试验级配碎石垫层的配合比(9.5~31.5 mm)碎石∶(4.75~9.5 mm)碎石∶(2.36~4.75 mm)碎石∶(0~2.36 mm)碎石=17∶32∶19∶32。合成级配曲线见图1。
在生产过程中经筛分试验得到的混合料级配与室内试验配合比基本吻合,筛分曲线符合规范2#级配要求。
4 最大干密度和最佳含水量确定
重型击实试验法,原材料全部为烘干后试样。击实试验共做2组,每组试样5件,混合料配制含水量为2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%。2次检测的最大干密度分别为2.263 g/cm3和2.277 g/cm3,最佳含水量分别为4.0%和4.2%,其数值偏差均在规范允许范围内,故取最大干密度为2.27 g/cm3,最佳含水量为4.1%。
5 施工
5.1 松铺系数的确定
通过对试验段9个断面18个点位松铺厚度、压实厚度的测量及计算,松铺系数平均值为1.315,标准偏差S=0.024,根据计算数据得出实测计算出的松铺系数离散较小满足要求。考虑测量时外侧边缘出现塌边情况,经综合考虑,在规模施工中松铺系数取1.30。
5.2 拌和
级配碎石施工采用混合料集中拌和(厂拌),为保证拌合质量采用600型稳定碎石拌合机,拌和有3个主控项目:级配准确、含水量合理和拌和的均匀性。
(1)试拌。试拌的主要目的是调整生产配合比。配合比的调整是在干拌的状态下进行的,根据生产配合比的计算结果,以使用最多的那档集料为基准,即以此档料的生产率最大,单独调整其他各档料的生产率,使各档料的生产率与生产配合比相同,然后同时开动各档料仓,使各档料混合,取样筛分,检查级配是否符合要求,否则需重新调节。
(2)拌和含水量的调整。级配碎石在运输、摊铺、碾压过程中含水量会有损失,为了使现场级配碎石能够在接近最佳含水量下进行碾压,在拌和过程中的加水量宜高于最佳含水量。根据下承层的类型、天气情况和气温高低,对摊铺形式以及拌和含水量做适当调整,潮湿天气采用摊铺机时摊铺含水量宜高出1%,气温在20℃以上,天气干燥采用摊铺机摊铺时可高出2%。局部采用平地机摊铺时拌和含水量宜控制得比摊铺机摊铺时再高出1%左右。
(3)拌和的均匀性控制。拌和的均匀性主要是通过延长拌和时间来取得,以出料不至于出现明显的离析为准,拌和时间一般不少于70 s。拌和的均匀性问题可以调整生产率来解决。
5.3 运输
运输过程中的装、卸环节会对集料的离析情况及含水量产生影响。装料时集料在车厢内产生第1次离析,形成离析界面,卸料时由于自卸车的后倾和集料的二次堆积,形成第2次离析。拌和机出料采取配带活动漏斗的料仓出料直接装车运输时,车辆前后移动,按前、后、中卸料方式3次装料,自卸车每车装料数量大致相等,不得装料太满外溢。车辆装料结束后,由放料人员签发“发料单”。运输车辆数目可根据运输距离的远近进行适当增减,保证摊铺机前有2台料车等待卸料。气温较高时每车准备用于覆盖混合料的帆布或彩条布,保证能够覆盖整车混合料,不使混合料曝晒,防止水分散发。卸料时应快速,以减小第一次离析界面的滑动造成的第2次离析。
5.4 摊铺
为减少在摊铺时的离析现象,用摊铺机摊铺作业。摊铺机摊铺质量高、平整度好,布料器的二次拌和离析小,水分散失小,根据平均产量,结合试验段的铺筑用料情况,在施工过程中,摊铺厚度控制18 cm,摊铺速度以1.5~2.0 m/min、采用5级振级控制为宜,机后安排2名有施工经验的人员,要注意螺旋输送器中的存料高度,在摊铺过程中始终保持摊铺机料仓中混合料不全部输完,减少侧板合起次数,保持检查摊铺的均匀性,对机后局部蜂窝现象进行处理。严格按定好的摊铺速度匀速连续摊铺,严禁时快时慢,保证摊铺平整度,同时摊铺机的标高控制传感器任何人不得随意调动,以保证平稳施工,保证标高及平整度。
5.5 碾压
级配碎石的碾压关键在于嵌挤结构的形成,同时压碎率较小,压实度满足要求。对于级配碎石层应根据其层位、厚度和级配类型采用不同的碾压组合,碾压时应以振动压路机和重型轮胎压路机为主,钢轮静碾为辅。3种压路机作业的方式,采用2种方案进行压实,压实方案如下:方案1,振动压路机(XSM220型)前静后弱振1遍,前强振后强振1遍,三轮压路机碾压2遍,最后胶轮压路机(XP260型)光面2遍;方案2,振动压路机(XSM220型)前静后弱振1遍,前强振后强振1遍,三轮压路机碾压3遍,最后胶轮压路机(XP260型)光面2遍。
结果表明方案2比方案1更为理想。因此,在规模施工中采用方案2完全能够满足规定要求。
对于碾压过程中出现的压路机粘轮现象,设专人跟踪用扫帚清理,在一定程度上可减少由于粘轮而引起的麻面现象,从而改善基层的外观质量。
碾压时,后轮必须超过两段的接缝处,土路肩与摊铺面同时碾压,防止边部混合料产生侧向推移,这样既保证了边部压实度,又杜绝了边部因侧向推移产生的塌边现象。根据摊铺机的进行速度,将碾压段长度控制在40~50 m之间,天气晴好时进行跟机碾压,保证含水量不致散失过快;使用重型振动压路机和轮胎压路机碾压时,每层的压实厚度可达到20 cm。
5.6 纵、横缝的处理
处理纵、横缝时需要认真、仔细,从处理效果来看,可设人专门处理纵缝中易出现的粗料集中、表面粗糙现象;在处理横缝时,要求处理为同时满足高程和平整度要求的同一横向断面,施工缝垂直于地面,断面无松散现象。第2天摊铺时摊铺机熨平板从接缝处起步,由先铺结构层上跨缝处渐移向新铺结构层,配合人工对横缝处出现的集料离析和台阶进行处理。
5.7 养生
碾压结束后立即封闭交通养生,禁止车辆通行,以免破坏级配碎石底基层,并在7 d内保持该路段处于湿润状态。
6 结语
级配碎石的施工工艺采用集中厂拌、机械摊铺的工艺进行。由于其强度形成主要源于碎石本身强度和颗粒之间的嵌挤作用,高质量碎石、良好级配、合理的施工方法和碾压方式是保证级配碎石结构层嵌挤密实和良好路用性能的关键。因此,混合料集料组成要按实际筛分配比控制,随原材料变化及时调整,同时,在拌和机料斗上安装隔离板,避免不同粒径原材料混合现象,保证级配合格;级配碎石高密实的嵌挤结构主要依靠压路机碾压形成,要根据试验段合理选择碾压机械组合方式,加强级配碎石的碾压,只有在接近最佳含水量的条件下才能达到最佳压实效果,因此要严格控制最佳含水量,施工时含水量宜高出1%~2%,并随天气变化及时调整。
参考文献
[1]JTJ034—2000公路路面基层施工技术规范[S].
级配碎石基层 第8篇
粒状材料在交通荷载作用下表现出非线性和依赖于时间的弹塑性特性, 为了表述这种非线性特征, 通常用弹性模量表达。弹性模量是表征级配碎石刚度的重要指标及设计参数, 传统的柔性基层通常是设置于土基或其他柔性基层上, 其弹性模量一般较低。美国沥青协会设计法中规定粒料基层弹性模量一般采用100~350MPa, 并控制基层与路基弹性模量之比在2~4之间。
前苏联《柔性路面设计须知》中推荐嵌挤型碎石弹性模量:1~3级配碎石为350~450MPa;1~4级配普通碎石为200~250MPa;级配碎石为150~250MPa。
我国《公路沥青路面设计规范》 (JTJ 014-97) 中提出:级配碎石可用作任何等级公路的基层, 并给出抗压模量 (见表1) , 抗压模量一般在200~350MPa范围内, 当交通量较大时, 级配碎石不宜作基层, 或不能作为承重层, 否则需加大沥青混凝土面层的厚度。沥青混凝土路面在荷载作用下发生弹性变形和残余变形, 在反复的荷载作用下, 当累积残余变形在达到一定值时, 路面会产生沉陷或车辙, 这也是沥青混凝土路面出现损坏的情况之一。路面的这种残余变形, 是路基和路面各结构层材料发生的塑性变形的综合。它不仅同荷载大小、作用次数、应力水平、应力历史、密实度、级配和路基土的性质有关, 而且受到材料变形特性的影响, 控制材料的累积塑性变形对于防止路面发生过大的沉陷或车辙有重要的意义, 为解决级配碎石对沥青混凝土路面层需求和了解级配碎石的强度变化规律, 本课题对级配碎石的弹性模量和累积塑性变形等设计参数作了重点研究。
2 室内弹性模量的测定
级配碎石材料作为松散材料, 塑性变形较大, 弹性模量略低。为能较好地分析级配碎石材料在一定荷载作用下的弹性变形和塑性变形, 本文采用了重复加载的试验方法, 重复加载在MTS仪上完成。
重复加载法在国外是用来测定弹性模量及永久变形普遍采用的方法。重复加载的试验方法通过在试件顶端重复施加具有一定波形和频率的动态荷载, 然后通过传感器测定试件产生的变形 (或应变) 。重复加载的动力试验较静态试验更符合实际路面的受力状况, 并且可以通过对试验数据的整理, 得到反映材料力学特性的各种指标, 如:弹性变形、塑性变形、总变形和累积塑性变形等。
室内动力试验所用试样直径为15.2cm, 高17.78cm。为了模拟实际行车中重荷载对基层的作用, 压力分别按10kN、20kN、30kN和40kN等4个阶段施加, 此时, 应力分别为5MPa、10MPa、15MPa和20MPa。应力施加方式为应力控制, 动应力波形为半正弦波, 振动频率采用0.1Hz, 加载次数为200次, 数据采集通过连接于应力应变传感器上的电子采集系统获得, 通过量测一定作用次数下的总变形与弹性变形, 从而实现弹、塑性变形的分离。
本文通过对重复加载试验获得的数据进行整理分析, 采用每级荷载重复作用200次时的弹性变形, 用弹性模量和累积塑性变形2个指标反映材料的力学特性。
室内试验除了物理指标之外, 还采用了古典的CBR法和动力CBR试验, 进行力学性能评价。通过换算这些力学性能数据, 可得到设计参数。这里重点讨论级配碎石基层材料设计参数 (弹性模量) 建议值及其依据。作为松散体, 级配碎石的强度与其三向应力状态, 特别是侧限 (σ3) 密切相关, 并呈非线性关系。由于应力状态取决于级配碎石在路面结构中所处的条件, 因此路面结构分析与设计采用了非线性的方法。试验结果见表2和表3。经试验分析, 推荐级配碎石材料弹性模量为350~500MPa。
注:表3的弹性模量采用林绣贤研究员的公式E弹 (1) =7.2× (CB R) 0.9和墨洛哥公式E弹 (2) =8.9× (CB R) 0.85计算, 采用紧排骨架-密实级配碎石的弹性模量均可达到660MPa以上。
3 试验路承载板测定
先用路面弯沉仪测定表面弹性弯沉值, 用直径30.4cm的刚性承载板对路面各层及土基的弹性变形, 先计算出土基的弹性模量, 之后利用公式E0=2PδaL/l, 计算弯沉系数AL, 最后由计算确定路面各层材料的弹性模量。
本课题分别在辽源试验路和通化试验路对级配碎石基层进行了承载板试验, 试验结果见表4和表5, 共完成31个点的承载板测定。
辽源试验路测定的弹性模量为570~690MPa;由通化试验路测定的结果看, 级配碎石的弹性模量为290~1000MPa, 平均值为600~950MPa, 但变异系数较大, 主要是在施工过程中, 受降雨的影响, 其中5、8、10和13号点降雨时测定的数据为330MPa、290MPa、320MPa和350MPa, 4、9、11和14号点为对应降雨后补充碾压测定的数据, 弹性模量为480MPa、640MPa、900MPa和600MPa, 有较大的提高, 级配碎石的弹性模量可通过调整级配和施工工艺等方法, 在一定组合 (其下有较好的半刚性基层) 下, 其弹性模量可达到400~500MPa。级配碎石材料具有较显著的非线性, 这种非线性使其在刚性较大的下卧层上表现出较大的弹性模量 (刚性) , 从而亦具有足够的抵抗应力及变形的能力, 最终使得级配碎石作为上基层不仅具有减缓半刚性沥青混凝土路面反射裂缝的作用, 同时也具有足够的抗疲劳能力。
4 动三轴试验弹性模量值
采用动三轴试验模拟级配碎石材料三向受压及承受动载后的响应。材料的非线性问题需在试验基础上予以适当描述。试验共设定5种围压, 分别为138kPa、104kPa、69kPa、35kPa和619kPa。
考虑到偏载 (重复荷载) 应尽可能模拟实际道路车轮荷载的冲击作用, 故试验施加的偏应力波形采用间断半正弦波形, 即:0.1s半正弦波, 0.9s间歇时间。偏压加载的频率为1Hz, 即1次/s。正弦波的峰值记为偏压值, 由于动态数据传送和采集的精度等原因, 该值取多次加载的平均值。
本试验共设定4种偏压。计算机加载程序设定的峰值偏压力分别为80kg、200kg, 300kg和440kg, 根据传感器采集的实际加载偏压力峰值, 并考虑轴向加载面积为314cm2 (圆直径φ=20cm) , 计算出10次试验的平均偏应力峰值分别为10.6kPa、27.7kPa、42.5kPa和6217kPa。
本试验数据采集频率为200点/s。本次试验采用5种级配, 20个加载系列, 通过人工击实成型, 试验结果表明不同级配形式对材料弹性模量有一定影响。可见对级配碎石材料而言, 合理的级配对形成结构强度是重要的。
比较不同级配试件的弹性模量可知, 材料级配对弹性模量具有一定影响。本次试验采用2种结构:骨架填充结构 (A 01~A 06) 和连续级配结构 (A 07~A 10) , 弹性模量由大到小排列如表6所示。
5 级配碎石弹性模量建议值
《公路沥青路面设计规范》 (JTJ 014-97) 中表D2提出符合级配要求的级配碎石上基层的抗压模量取值300~350MPa。本文建议在保留这一取值的基础上增加一个档次400~500MPa, 以供设计选择。选用400~500MPa的条件如下。
⑴空隙率为20%±3%条件下级配符合紧排骨架-密实原则的同时, 现场有包括装备与施工技术两方面在内的较高的压实工艺水平, 达到振动压实标准的0.98。
⑵级配碎石上基层有强度较高的以稳定粒料为主的半刚性底基层。
依据如下:
⑴由表3采用规范级配时, 虽然空隙率也为20%±3%, 但由CBR换算的弹性模量为181.4~328.3MPa (重型击实标准) 与290.2~484.8MPa (振动压实标准) , 当级配符合紧排骨架—密实原则时, 同样空隙率为20%±3%, 振动压实标准下由CBR换算的弹性模量为661~939MPa (表4) 。
⑵同样是级配碎石基层, 通化试验路结构Ⅱ较辽源试验路结构Ⅲ强度好 (表5和表6级配碎石上基层的综合模量通化的波动范围为197~990MPa, 平均473MPa, 辽源的波动范围为215~260MPa, 平均238MPa) 。无网裂的原因在于通化段采用的二灰碎石基层优于辽源段采用的石灰水泥稳定的山砂底基层。
⑶按沥青混凝土面层弯拉应力为控制指标计算二灰碎石基层厚度时, 级配碎石弹性模量由350MPa提高到400~500MPa时, 所需的基层厚度有显著的差别。采用非线性法分析时, 级配碎石模量由350MPa变为450MPa时, 也有显著的差别。
⑷虽然承载板法、动三轴法、CBR换算法和动力CBR测定法所取得的弹性模量都在200~1000MPa之间变化, 设计参数建议值只提出300~350MPa与400~500MPa两挡的原因主要在可靠度, 当落实压实质量均匀性控制系统后, 回弹量建议值还可以提高。
摘要：为了改善级配碎石基层材料与工艺, 进行了大量的以室内试验为基础的研究, 采用了古典的CBR法和动力CBR试验, 进行了力学性能评价。通过试验得出的力学性能数据, 验证了现场承载板与动三轴试验所得到的设计参数。提出了级配碎石基层材料设计参数 (弹性模量) 建议值及其依据。
关键词：级配碎石,弹性模量,承载板,动三轴
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道路工程级配碎石基层施工技术研究 第9篇
目前, 我国的道路建设中, 相当大的比例是半刚性基层沥青路面结构, 从使用的角度来看, 这类路面结构容易出现各种问题, 但使用级配碎石基层沥青路面可以有效地提高路面使用性能, 其对道路发展的应用具有广阔的前景。级配碎石的组成是由各种大小不同粒级的混合物的成分组成, 颗粒组成满足分级要求。级配碎石一般是由预先筛分成碎石大小的几个不同粒级的碎石组配而成。沥青面层的施工中, 也可以被设置在半刚性和柔性的表面层之间, 因此减少了反射裂缝的半刚性收缩所造成损害的沥青路面, 所以级配碎石基层广泛应用于道路建设中。施工质量直接影响级配碎石有效性能发挥, 应用相关规范对级配碎石质量缺陷进行过程控制, 结合工程实践经验的实施要点, 总结了一些实际的施工技术措施。
1 工程概况
本工程主线17.561km。沥青混凝土路面设计使用年限为15年, 设计年限内的交通量年增长率2012年~2020年为6.2%, 2021年~2025年为4.5%, 2026年~2027年为3.0%。考虑到超载因素, 本工程沥青路面结构层从上到下分别为4cm AK-13A, 5cm AC-20, 6cm AC-20, 12cm的级配碎石过渡层、20cm的水泥稳定碎石基层以及18em水泥稳定碎石底基层。
2 施工配合比
本工程采用的原材料为石灰岩, 采用反击式破碎机加工成三级, 分别为0~4.75mm、4.75~13.2mm以及13.2~37.5mm。根据级配曲线的要求, 工程中采用加工之后的原材料配置成A, B, C三种不同的配合比, 如表1所示。通过试验比对, 最后采用C型作为本工程的碎石配合比。
3 击实试验结果
工程中主要是采用最大密度和最佳含水量作为级配碎石的技术指标, 这些指标通过重型击实试验即可确定。本工程进行了三组击实试验, 最后得到级配碎石的最大干密度为2.31g/cm3, 最佳含水量为5.3%。
4 级配碎石施工
4.1 拌和
当进行集料的拌和时如果使用临时道路洒水, 水分有可能无法被吸入集料内部, 因此采用集料事先吸水饱和的方式。三个不同粒级的集料采用分堆放置, 在拌和施工之前的一天, 采用洒水车对其进行喷水, 并进行12h的饱湿闷料。第二天进行拌和时, 即可采用稳定土拌和机严格按照施工配合比进料拌和。级配碎石混合水泥稳定基层的方法基本相同, 但不需要添加水泥。拌和均匀之后, 即可使用自卸车将混合料运到施工现场。拌和施工中最关键的技术点是装载机在取样时应确保均匀, 这样可以避免出现级配不稳定的问题。
4.2 铺筑
(1) 摊铺机宜连续摊铺。如拌合机生产能力较小, 在用摊铺机摊铺混合料时, 应采用最低速度摊铺, 禁止摊铺机停机待料。根据经验, 摊铺机的摊铺速度一般宜在1m/min左右。
(2) 级配碎石混合料摊铺应采用两台摊铺机梯队作业, 一前一后应保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致等, 两机摊铺接缝平整。
(3) 摊铺机的螺旋布料器应有2/3埋入混合料中。
(4) 在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象, 特别应该铲除局部粗集料“窝”, 并用新拌混合料填补[1]。
4.3 碾压
在级配碎石施工的整个过程中, 压实施工工序是最为重要的一个步骤。为了选取最佳的碾压方式, 本工程采取了两种不同的碾压方式作为对比试验, 如表2所示。
采用碾压方式1进行第一施工段50m路段的碾压施工, 由于压路机强振最大的击振力可以达到45t, 因此采用振动机对路面进行3遍的强振之后, 路面出现了大面积的粗集料上浮的问题。在进行第二施工段的碾压施工时, 改用碾压方式2。在第二种碾压方式中, 将强振的次数由3次降到了1次, 并适当增加了微振的次数。碾压方式进行调整之后, 其压实度效果满足设计的要求。在碾压方式2中增加了一遍胶轮碾压之后, 表面骨料的嵌锁效果更佳, 同时不会出现方式1中粗集料上浮的问题。通过试验段的碾压试验, 最终确定将碾压方式1作为大面积施工的碾压工艺。对于中间施工缝处的碾压, 采取的方式为先对施工缝两侧大约20cm以外的地方进行碾压, 接着再进行中缝接茬处的碾压, 这样可以有效避免混合料挤出的问题, 同时能够确保施工缝混合料的密实度满足设计要求。
碾压施工中, 应确保混合料的含水量满足要求, 含水量过大可能导致局部出现“软弹簧”的问题, 此时可以将含水量过大的部分挖除重新换填, 或者在其中添加干料进行翻拌;含水量过小则可能导致局部出现“干弹簧”的问题, 使混合料无法正常压实, 此时则应采用洒水车对混合料进行适当地喷水, 之后再进行翻拌。混合料的含水量处理完成之后方可继续进行碾压施工。
4.4 接缝处理
与水泥稳定碎石基层相比, 级配碎石基层的工作缝易于进行接缝处理, 即使经过重复的碾压, 也不会对已压实成型的混合料造成影响。通常情况下, 对于第一天已施工完成的级配碎石接缝处, 可以预留2~3m的路段不进行碾压。当到第二天时, 对这预留路段进行洒水, 使其达到最佳含水量, 之后将其与新摊铺的混合料一起进行碾压处理。
5 级配碎石的检测
保证施工质量具备良好的级配碎石, 基层压实面具有平整性、稳定性, 表面大小颗粒均匀散布, 并且没有明显的离析现象, 具有较好的透水性能。据有关设计文件规范要求, 基层压实度和底层压实度都需要达到指定的标准, 方能进行工作。其中采用震动密实仪试验确定出密实度。按照相关规定和方式, 进行试验和点数。
6 工程总结
集料在正式拌和之前, 先进行12h的湿润闷料处理, 拌和出来的混合料和易性效果会比没经过闷料处理的好。为了减小施工中出现的含水量过大或者过小的问题, 应增加含水量的抽检频率, 如果问题发现, 应适当地调整含水量, 从而确保水含量达到要求。
(1) 由于压路机强振的力度过大, 很容易导致粗集料出现上浮的间题, 因此应将强振的次数控制在1遍左右, 同时适当增加微振的次数, 这样能够有效地满足压实度的要求。
(2) 在收压阶段, 采用胶轮压路机进行碾压, 所得到的表面骨料嵌锁效果会比钢轮碾压的效果好, 因此在级配碎石基层的施工中, 最好应采用胶轮进行收压。
(3) 级配碎石基层碾压施工完成之后, 为了避免因车辆轮胎引起混合料松散的问题后, 应当封闭交通, 并适当地维护。
(4) 当表层晒白之后应及时喷洒一层透层油, 之后也应进行一段时间交通的封闭, 待透层油完成渗透之后, 方可正式开放交通。所采用的透层油应严格控制沥青的含量, 含量过高会导致表层出现起皮的问题, 过低则会影响使用效果。
(5) 当级配碎石基层的厚度在12~15cm之间时, 碎石混合料的最大粒径应控制在31.5mm以内, 这样可以确保混合料有良好的和易性, 同时避免出现粗集料上浮的问题和离析问题。
7 结束语
本文结合实际工程案例, 系统总结了沥青路面级配碎石基层在材料选择、配合比设计和施工过程中的经验, 为类似工程提供参考经验。工程实施经验表明: (1) 适当增加微振的次数能够满足压实度的要求; (2) 采用的透层油应严格控制沥青的含量; (3) 碎石混合料的最大粒径应控制在31.5mrn以内。
摘要：半刚性基层容易收缩而导致破坏沥青路面, 因此, 半刚性基层沥青路面之间设置一层级配碎石过渡层可以解决这个问题。结合具体的实例, 简要讨论了主要施工过程中碎石基层存在的问题, 提出了相应的解决方案。
关键词：沥青,路面,级配碎石,比例
参考文献
[1]潘泓.级配对级配碎石力学性能影响试验分析[J].北方交通, 2008, (5) :76-82.
[2]范兴华.级配碎石的级配研究[J].北方交通, 2007, (8) :16-18.
谈水泥稳定级配碎石基层配合比设计 第10篇
忠垫高速公路基层设计要求为:水泥稳定级配碎石, 水泥剂量不超过5%, 混合料7 d龄期的浸水无侧限抗压强度应不低于4.0 MPa。此抗压强度要求为设计值, 为避免混合料离散性过大, 要求偏差系数应控制在10%以内。施工过程中抗压强度检验时以范围控制, 即控制强度的上、下限, 基层宜控制在3.5 MPa~4.5 MPa之间。压实度要求为不小于98%。基层混合料中集料的级配如表1所示。
据以上设计文件的技术要求, 开始配合比设计:
第一, 确定达到混合料级配要求的各种规格集料的组成比例。
忠垫高速公路基层用集料按要求分成四档料, 即19 mm~31.5 mm, 9.5 mm~19 mm, 4.75 mm~9.5 mm, 0 mm~4.75 mm, 均为石灰岩碎石加工所得。经试验各项检测指标符合规范及设计文件要求。四档料的筛分结果如表2所示。
根据以上各种料的筛分级配曲线和规定的级配范围, 采用人机对话法, 用EXCEL计算出各种矿料的组成比例和合成级配如表3所示。
从表3中可以看出已确定的各种矿料的比例为: (19 mm~31.5 mm) ∶ (9.5 mm~19 mm) ∶ (4.75 mm~9.5 mm) ∶ (0 mm~4.75 mm) =27∶16∶20∶37, 且合成级配均接近中值。在这一步骤中, 值得注意的问题是:各种矿料的筛分结果必须是经多次取有代表性样品筛分结果的平均值, 而不只是其中一次的结果。这也是材料部门计划各种矿料的用量依据, 必须要准确和具有代表性。
第二, 确定不同水泥剂量条件下的各种水稳混合料的最大干密度和最佳含水率。
这一步主要是进行击实试验, 用以绘制含水率—干密度关系曲线, 按最大干密度对应最佳含水量的原理确定最大干密度和最佳含水率。
忠垫高速公路水泥稳定级配碎石基层所用的水泥为大型旋窑生产重庆润江水泥厂产P.O32.5缓凝水泥。其各项技术指标符合设计文件要求。
具体的做法是:按3%, 4%, 5%, 6%, 7%五种不同的水泥剂量配制同一种合成级配的不同含水率的混合料, 含水率可按经验配成1%, 3%, 5%, 7%, 9%。这样就要配25个混合料分别击实 (平行试验应配50个混合料) 。按击实结果绘制出含水率—干密度关系曲线图, 确定出这五种不同水泥剂量最大干密度和对应最佳含水率。在完成击实试验时有几个应注意的事项:1) 水泥稳定级配碎石的击实均应采用丙法, 即锤质量4.5 kg、落高45 cm、大试筒、分三层、每层98次。2) 加入水泥后应在1 h内完成击实试验, 拌合超过1 h后应作废。3) 严格控制击实后试件高度, 最后一层击实后高度不得超过6 mm。4) 测定水泥稳定混合料含水率时应事先将烘箱的温度调整到110℃, 以使放入的试样能立即在105℃~110℃的温度下烘干 (这一点尤其重要, 否则会造成含水率测定不准) 。5) 整理数据时应严格按现行规范执行。
忠垫高速公路经击实试验所得的不同水泥剂量的最大干密度和最佳含水率如表4所示。
到此完成配合比设计的第二步, 通过击实试验得到了各种不同水泥剂量混合料的最大干密度和最佳含水率。
第三, 成型不同水泥剂量的无侧限试件各一组 (按要求每组13个试件) 。据每组试件的无侧限抗压强度结果确定室内配合比的水泥剂量。
1) 按设计规定的压实度及不同水泥剂量混合料的最大干密度、最佳含水率分别制备试件。计算公式为:
加入水泥后的混合料应在1 h内完成试件制备。制备试件的方法采用静力压实法。混合料分2次~3次灌入, 每次灌入后用夯棒轻轻均匀夯实。
2) 试件在规定的温度下保湿养生6 d, 浸水24 h后进行无侧限抗压强度试验。养生时应用塑料薄膜包裹。整个养生期间的温度应保持在23℃~27℃范围以内。在养生期间的质量损失不得超过规定的要求。在强度试验时应在路面材料强度试验仪上进行, 使试件的形变等速增加, 并保持速率为1 mm/min, 记录试件破坏时的最大压力。
3) 分别计算各种不同水泥剂量的试件结果的平均值和变异系数。
4) 根据设计的强度标准选定合适的水泥剂量, 此剂量试件室内试验结果的平均值应符合公式:
其中, R为试件的平均值;Rd为设计的抗压强度;Cv为试验结果的偏差系数;Za为保证率系数, 一般取1.645。
经过试验, 不同水泥剂量的无侧限试件其抗压强度平均值及偏差系数如表5所示。
由表5可得出:当水泥剂量为4%时, 其无侧限抗压强度平均值满足公式R≥Rd (1-ZaCv) 要求, 且水泥用量较低。据此可确定水泥稳定级配碎石基层的水泥剂量为4%。考虑到工地施工时的不均匀性, 在集中厂拌时水泥剂量还增加0.5%, 即施工时的水泥剂量应为4.5%。
第四, 水泥剂量标准曲线的绘制。
在完成上述过程后还应在室内绘制好标准曲线, 用于工地快速测定水泥稳定级配碎石混合料中的结合料剂量及拌合物的均匀性, 即EDTA滴定法。其方法为:
1) 选取有代表性的各种集料及水泥按已定的配合比例, 配制300 g混合料放在搪瓷杯中, 搅散并加入10%的氯化铵溶液600 m L。2) 搅拌3 min, 放置沉淀4 min, 直到出现澄清悬浮液为止, 记录时间, 用大肚转液管移上部清液10 m L置于三角瓶内。3) 加入1.8%氢氧化钠, 加入钙红指示剂并摇匀, 此时溶液呈酒红色。4) 用EDTA二钠标准液滴定酒红色溶液到纯蓝色为止, 记录消耗量。按上述操作步骤分别滴定水泥剂量2%, 3%, 4%, 5%, 6%时所消耗的EDTA数量, 由此建立标准曲线。
经过试验, 忠垫高速公路水泥稳定级配碎石基层混合料的标准曲线如图1所示。
经过以上的几步工作, 我们便完成了水泥稳定级配碎石基层的配合比设计, 得出了室内配合比:
(19 mm~31.5 mm) ∶ (9.5 mm~19 mm) ∶ (4.75 mm~9.5 mm) ∶ (0 mm~4.75 mm) ∶水泥∶水=27∶16∶20∶37∶4∶5.4, 最大干密度为2.34 g/cm3。
在完成了室内配合比的设计工作后, 还应通过试验段的试铺及现场检测, 对配合比及全套施工设备的能力和施工组织工作进行全面的检验。试验部门应完成的主要现场检测工作有:含水率、级配检测、水泥剂量、无侧限抗压强度、压实度、钻芯完整性检测、平整度及回弹弯沉等。只有当各项检测均满足规范及设计文件要求才能进行下道工序的施工。
水泥稳定级配碎石配合比设计过程虽较为复杂, 涉及的试验方法多, 时间长, 但只要严格按照上述几个设计过程, 它还是有章可循的。通过以上的简述, 但愿对从事沥青路面基层施工的人员有所帮助。
摘要：结合工程实例, 介绍了高速公路水泥稳定级配碎石基层配合比设计的过程, 阐述了配合比设计过程中的注意事项, 以合理确定水稳碎石配合比, 确保路面的质量及使用性能。
关键词：水稳层,配合比,水泥,含水率
参考文献
[1]JTJ 057—1994, 公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].