公路施工技术与管理 第四章ppt课件.ppt

1,1,第4章 路面基层施工,公路施工技术与管理,2,2,半刚性基层定义,4.1 半刚性基层材料,用无机结合料稳定土铺筑的能结成板体并具有一定抗弯强度的基层。,半刚性基层的显著特点：整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好，而且较为经济，广泛用于修建高等级公路及城市道路路面基层或底基层。是二级以上公路的主要基层类型。缺点：抗变形能力低，在温度或湿度变化时易开裂，沥青面层较薄时易形成反射裂缝。,旧混凝土路面补强时常在原有路面上加铺一层沥青罩面，当混凝土位移产生的拉应力超过沥青罩面层的抗拉强度时，罩面层就会开裂，这种裂缝即称为反射裂缝。,4.1.1 半刚性基层的分类,半刚性基层,水泥稳定类,石灰稳定类,工业废渣稳定类,1、水泥稳定类基层,在粉碎的或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中，掺入适当水泥和水，按照技术要求，经拌和摊铺，在最佳含水量时压实及养护成型，其抗压强度符合规定要求，以此修建的路面基层称水泥稳定类基层。,水泥稳定类基层不足之处： 水泥稳定细粒土（水泥土）的细料含量多，强度低，容易开裂，不应用做薄沥青混凝土面层，只能用做底基层。在高速公路和一级公路的水泥混凝土路面板下也不用水泥稳定细粒料作为基层。,2、石灰稳定类基层,在粉碎的土和原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入适量的石灰和水，按照一定技术要求，经拌和，在最佳含水量下摊铺、压实及养生，其抗压强度符合规定要求的路面基层。适用于二级公路基层，但不适用于冰冻地区及其他地区的过湿路段。,3、工业废渣稳定类基层,用一定数量的石灰与粉煤灰、水泥与粉煤灰或石灰与煤渣等混合料与其他集料或土配合，在最佳含水量下，经拌和、压实及养生后得到的混合料，其抗压强度符合规定时即得到工业废渣稳定类基层。它可以利用大量工业废渣，减少占地，变废为宝，并且适用于各级公路的基层。,4.1.2 材料的质量要求,备料原则：a、原材料符合质量要求；b、不同原材料分别堆放，不得混杂；c、水泥防潮、石灰消解；d、防止雨淋。,1、原材料试验项目：,进行配合比设计前，抽取代表性的原材料样品进行试验，以试验结果作为是否选用该种材料的主要技术依据。主要测试项目：含水率、颗粒的筛分析试验、液限、塑限、相对密度、吸水率等。,2、原材料质量要求,1、集料和土： 一般要求能被经济的粉碎，满足一定的级配要求，便于碾压成型，并满足以下指标：（1）液限和塑限 结合料为石灰时，塑性指数为1520的粘质土或含有一定量的粘质土的中粗粒石。塑性指数小于10的土宜用水泥稳定。（2）颗粒组成 集料粒径过大在摊铺时难以到达均匀，容易出现离析现象，密实度、平整度较差。做底基层时，集料要求最大粒径不应超过50mm，做基层时，不应超过40mm，一般选用均匀系数大于10的土。水泥稳定类混合料的集料颗粒符合书本表4-1。工业废渣稳定类混合料的集料颗粒组成见表4-2.,（3）石料的压碎值，用作基层时不大于26%；高速公路和一级公路中，用作底基层时不大于30%。其他公路的集料压碎值不应超过35%。扁平、长条颗粒总含量应不超过15%。粗碎石的颗粒组成应满足要求。（4）硫酸盐及腐殖质，用水泥做结合料时，土中硫酸盐含量不应超过0.25%，有机质含量不应超过2%。用工业废渣稳定土时，土中硫酸盐含量不应超过0.8%，有机质含量不应超过10%。,2、无机结合料 （1）水泥：技术指标满足要求的硅酸盐水泥、矿渣水泥或火山灰水泥都可用于稳定土,但应选用终凝时间较长，宜在6h以上的水泥。 （2）石灰：应满足III级以上的生石灰或消石灰的技术指标。实际使用时,应尽量缩短石灰的存放时间,如需存放较长时间,应覆盖封存,妥善保管。 （3）粉煤灰：其主要成分为二氧化硅、氧化铁、氧化铝，三者含量不大于70%，粒径变化范围在0.0010.3mm之间。干湿粉煤灰均可使用，但是湿粉煤灰含量不超过35%。 （4）煤渣：主要成分为二氧化硅、氧化铝，其最大粒径不大于30mm，颗粒组成以有一定级配为佳。,3、水 一般人，畜饮用水均可使用。,3、混合料组成设计,1.混合料的配比范围：(1)采用石灰粉煤灰做基层或底基层时，石灰与粉煤灰的比例可以是1：21：9；(2)采用石灰粉煤灰土做基层或底基层时，石灰与粉煤灰的比例常用1：21：4；石灰粉煤灰与土的比例可以是30：7010：90；(3)采用石灰粉煤灰粒料做基层或底基层时，石灰与粉煤灰的比例常用1：21：4；石灰粉煤灰与级配粒料的比例可以是20：8015：85；,(4)采用石灰煤渣做基层或底基层时，石灰与煤渣的比例可以是20：8015：85；(5)采用石灰煤渣土做基层或底基层时，石灰与煤渣的比例可以用1：11：4；石灰煤渣与细粒土比例可以是1：11：4。但混合料中石灰不应少于10%，或通过试验选取强度较高的配合比；(6)采用石灰煤渣粒料做基层或底基层时，石灰、煤渣、粒料的比例为（79）：（2633）：（6758）； 为提高石灰工业废渣的早期强度，可外加1%2%的水泥或2%5%的外加剂。,混合料组成设计步骤：,制备混合料击实试验强度试验确定结合料剂量,4.2 半刚性基层施工,半刚性基层施工方法通常有场拌法和路拌法两种基本的类型。高等级公路的半刚性基层一般采用场拌法，而低等级公路半刚性基层可以采用路拌法。,1、铺筑试验路段,高速公路、一级公路以及在特殊地区或采用新技术、新工艺、新材料进行路基施工时,应采用不同的施工方案做试验路段,从中选出路基施工的最佳方案指导全线施工。 试验路段位置应选择在地质条件、断面型式均具有代表性的地段,路段长度不宜小于100M。 目的：（1）优化施工工艺 （2）检验施工设备的可靠性 （3）制定可行的施工组织计划 （4）提出质量控制措施,2、场(厂）拌法施工,场拌法施工工艺,下承层准备与施工放样,备料,拌和与摊铺,碾压,养生与交通管制,下承层准备与施工放样,备料,水泥稳定碎石拌和场,水泥稳定碎石拌和场远境,拌和场冷料仓出料口,拌和场水泥罐,水泥稳定碎石混合料运输,水泥稳定碎石混合料摊铺,水泥稳定碎石混合料摊铺,水泥稳定碎石混合料摊铺,水泥稳定碎石摊铺,3、路拌法施工,准备下承层,施工测量,备料,摊铺,拌和,整平与碾压成型,初期养护,4、施工需要注意的问题,1 施工季节宜在春未或夏季组织施工，施工期的最低气温应在5以上。 保证在冻前有一定成型期： 水泥：0.5-1个月 石灰、二灰：1-1.5个月在雨季施工时，勿遭雨淋，并采取措施排除表面水，勿使运到路上的集料过分潮湿。,2 水泥稳定类材料施工作业长度的确定应综合考虑水泥的终凝时间、延迟时间（从拌合到碾压的时间）对施工质量的影响、施工机械的效率及气候条件等因素，并尽可能减少接缝;水泥稳定类混合料从拌和到碾压之间延迟时间宜控制在34h;一般情况下，每一流水作业段长以200m为宜。,3 接茬处理石灰、二灰稳定类基层施工中，两工作段的衔接处应搭接拌和。即前一段拌和后，留58m，不进行碾压；后一段施工时，将前段留下未压部分，一起再进行拌和；对于水泥稳定类基层，当天两工作段的衔接处理方法同前，但应对前一段未压部分要再加水泥，重新拌和。当天最后一段水泥稳定类基层施工完后，将己压成段末端切成垂直断面，在第二天摊铺下段时，应在前一天余留末碾段内添加部分水泥，并与下段一起拌和；,4.3 粒料类基层施工,粒料类基层定义 是由有一定级配的矿质集料经拌和、摊铺、碾压后，当强度符合规定时得到的基层。粒料类基层分类： 根据强度形成原理不同划分以下两个类型： 1、嵌挤型：靠碎石颗粒之间的嵌锁和摩阻作用所形成的内摩阻力。 2、密实型 ：具有连续级配型的基层，强度大小取决于内摩阻力和粘结力的大小。,4.3.1 粒料类基层及其材料质量要求,1、级配碎石基层 级配碎石基层由粗、细碎石和石屑各占一定比例、级配符合要求的碎石混合料铺筑而成。 级配碎石基层适用于各级公路的基层和底基层，还可以作为薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层，能减轻和消除半刚性基层开裂对沥青面层影响，避免出现反射裂缝。级配碎石混合料颗粒级配范围见书本表4-10。,“压碎值”是集料抵抗压碎的性能指标，它是按规定试验方法测得的被压碎碎屑的重量与试样重量之比，以百分率表示。 “筛分析”是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛，将其分离成若干个粒级，分别称重，求得以质量百分数表示的粒度分布。碎石的压碎值要求：高速公路和一级公路基层，压碎值不大于26%；高速公路和一级公路底基层、二级公路基层不大于30%；二级公路底基层及二级以下公路基层，不大于35%；二级公路以下底基层，不大于40%。,2、级配砾石基层 级配砾石基层时用粗、细砾石和砂按照一定比例配制的混合料铺筑的、具有规定强度的路面结构层。 级配砾石基层适用于二级及以下公路的基层及各级公路的底基层。其颗粒级配组成应符合书本表4-11规定的级配要求。,级配砾石基层的压碎值规定：高速公路和一级公路底基层或者二级公路基层，不大于30%；二级公路底基层或者二级以下公路基层，不大于35%；二级以下公路底基层，不大于40%；,3、填隙碎石基层 填隙碎石基层是用单一尺寸的粗碎石做主骨料，用石屑做填料铺筑而成的结构层。 适用于各级公路的底基层和二级以下公路的基层，颗粒组成指标应符合书本表4-12要求。 其压碎值指标：用做基层，不大于26%；用做底层，不大于30%，若抗压能力不能满足上述要求，则填隙碎石来保证整体强度。,4.3.2 施工方法,1、级配碎石基层的施工 级配碎、砾石基层的基本要求：摊铺厚度一般为816cm 级配碎、砾石基层和垫层的施工顺序：准备下承层；,施工放样；,运输和摊铺主集料；,整形；碾压、做封层。,碾压规定：直线段由路边向路中心线碾压；曲线段由内侧向外侧碾压，碾压轮迹重叠要大于0.5倍轮宽。压路机先慢后快进行碾压，压实度不小于98%，中等交通时CBR值不小于60%，轻交通情况不小于40%封层：指的是为封闭表面空隙，防止水分侵入面层或基层，在面层或基层上铺的沥青封面，铺筑在面层表面的称为上封层；铺筑在面层下面的称为下封层。,2、填隙碎石基层施工 施工工序：1、准备下承层2、施工放样3、运输和摊铺粗骨料4、稳压5、撒布石屑6、振动压实7、第二次撒布石屑8、局部撒布石屑并扫匀9、振动压实、填满空隙10、洒水饱和（湿法）或洒少量水（干法）11、碾压,4.4 基层施工质量控制欲检查验收,1、施工质量控制施工质量控制包括以下几点内容：（1）原材料与混合料质量技术指标试验 基层施工前及施工过程中原材料出现变化时，应及时进行质量技术指标试验，以试验结果作为判定材料是否适用于基层的主要依据。（2）铺筑试验路 考查混合料的配合比是否适宜，确定混合料的松铺系数、标准施工方法等，并优化基层施工组织设计。（3）质量控制与外形管理(书本表4-13) 施工过程质量控制的主要项目有、含水量、集料级配、石料压碎值、结合料剂量、拌和均匀性、压实度、弯沉值等。,2、检查验收 基层或底基层检查内容包括竣工后的外形、质量，通常以1km长的路段为评定单位，采用大流水作业法施工时也可以每天完成的段落为评定单位。抽样检查必须是随机的，不能带有任何倾向性。(竣工质量检查的内容和合格标准见书表4-14),