半刚性基层施工与质量控制概述
实例分析高速公路水泥稳定碎石基层施工质量控制
实例分析高速公路水泥稳定碎石基层的施工质量控制摘要:笔者基于工程实践,对水泥稳定碎石基层的施工要点进行了简要分析,以供交流。
关键词:水泥稳定碎石;基层;施工路面基层是公路工程的一个重要组成部分,必须有足够的强度、刚度及结构上有足够的水稳性。
水泥稳定碎石是一种半刚性基层,具有整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好而且较经济的特点,因而被广泛应用于修建高等级公路路面基层。
一、水泥稳定碎石概述(一)水泥稳定碎石的作用水泥稳定碎石基层是半刚性材料基层,主要是作为沥青面层的下承层,承担沥青面层传递的行车垂直荷载,并将荷载均匀地分散在路基中。
由于水泥稳定碎石基层是沥青路面结构中主要的承重层,对沥青路面起到稳定支撑的作用,其施工质量直接影响到沥青面层的使用性能和寿命,因而应该严格控制水泥稳定碎石的施工质量。
(二)水泥稳定碎石基层的特点(1)优点:水泥稳定碎石基层具有早期强度高,较短时间内(5~7d)可获得2.ompa以上的强度,同时可以根据设计需要,通过改变其组成设计,而调整所需要的强度;且水泥稳定碎石基层稳定性好,结构层本身具有一定的通透性,受水份影响较小,在生产实施方面,可以采用机械化施工,质量好,进度快,而小段落的零星工程,也可以采用简易机械或人工拌和摊铺,灵活而经济,由于有了上述优点,水泥稳定碎石基层才在我国乃至全世界得到了广泛的应用。
(2)缺点:施工时易离析;延迟时间短,即从拌和到碾压成型要在较短的时间内完成,要求施工节奏紧凑,对设备临时故障要有预防措施,否则会造成材料浪费;强度形成以后易产生干缩裂缝,裂缝是水稳粒料主要病害之一,能够引起上面层的开裂,而导致雨季时路基浸水,引起路堤早期破坏缩短路的使用寿命;养护期间在车轮等外力作用下,表面易被剥落、磨耗;铺筑时若虚铺厚度大,则对碾压后的平整度有不良影响。
二、工程实例某工程路线全长9.7km,全宽为28m,主线基层为36cm厚水泥稳定碎石,底基层为18cm厚水泥稳定碎石,匝道基层为20cm厚水泥稳定碎石,底基层为32cm厚水泥石灰综合稳定土,为了保护基层和防止雨水下渗,基层顶面均设置热喷改性沥青防水层。
半刚性基础
半刚性基础主要用于公路工程中,下面简单的介绍一下:半刚性基层的开发和应用一、石灰煤渣基层1956年,在中山西路修筑煤渣土、石灰土、石灰掺水玻璃土和石灰煤渣土4种半刚性基层,以石灰煤渣土强度最高,施工方便。
1957年,开始在松花江路等近郊道路上推广应用。
60年代初,市区道路也改用石灰煤渣及掺加粗碎石的三渣,先后在斜土路、天山路作对比试验。
1962年,在虹口公园前铰接式公交车辆停车站处,试筑不同厚度的石灰煤渣基层,上铺沥青混凝土面层,使用情况良好,尔后在江川路、沪太路、控江路等处推广应用。
60年代中期,因煤渣缺乏而改用石灰水淬渣基层。
二、石灰水淬渣基层1967年,首先在浙江路以东路况最差的延安东路上成功地修筑300多米不同厚度的石灰水淬渣基层,上铺薄层沥青混凝土。
由于石灰水淬渣摊铺碾压方便,强度较高,很快得到推广,直至70年代还在宝山钢铁总厂内铺筑约30公里长的道路基层。
后因水淬渣大量用作水泥掺合料,道路用料得不到保证,就逐步被石灰粉煤灰基层代替。
三、石灰粉煤灰基层粉煤灰颗粒细,强度不及水淬渣高,1966年,石灰粉煤灰用于修筑崇明的北沿公路等轻交通量道路基层。
1978年,上川公路庆宁寺至川沙的一段改用石灰粉煤灰碎石的三渣基层,以适应中等交通量的需要。
80年代初,市区采用厂拌方式,质量和供应得到保证,使粉煤灰三渣作为道路基层材料的用量逐年增加。
90年代初开始,上海市90%以上的道路均采用粉煤灰三渣基层。
为了解决粉煤灰基层在冬季施工时存在着早期强度不高而影响工程质量和进度的问题,1983年,开展粉煤灰三渣的早强剂研究。
经对数十种材料的筛选,选定碱性混合盐水溶液的N20型早强剂,效果良好,已得到大规模推广。
半刚性基层施工中的质量控制随着我国公路建设速度的不断加快,沥青混凝土路面成为主流,而沥青混凝土面层的刚度小,荷载分布能力弱,需设基层作为半刚性沥青路的主要承重层。
因此,基层施工控制尤为重要,而水泥稳定碎石作为一种新兴的基层结构,在日前广为推广应用的基础上,其施工质量的控制尤其应得到足够的重视。
半刚性基层施工
❖ 应在混合料处于或略大于最佳含水量(气候炎热干燥时,基层混 合料可大1%~2%)时进行碾压,直到达到下列按重型击实试验法
确定的要求压实度(最低要求)。
基层:
高速公路和一级公路
98%
二级和二级以下公路水泥稳定中粒土和粗粒土
97%
水泥稳定细粒土
93%
底基层:
高速公路和一级公路
水泥稳定中粒土和粗粒土
97%
❖ 一、施工过程质量控制
❖ 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。表5-1、5-2 中列出了主要测定频度和质量标准
❖ 二、外形尺寸管理
❖ 外形尺寸主要靠日常管理。外形管理的测量频度和质量标准列于 表5-3中
项目引导 无机结合料底基层质量控制项目和质量标准 表5-1
(不超过30km/h)通行外,禁止一切机动车辆通行。 ❖ 基层分两层施工时,在铺筑上层前,应在下层顶面先撒薄
层水泥或水泥净浆。 ❖ 在雨季施工水泥稳定土,特别是水泥土结构层时,应特别
注意气候变化,勿使水泥和混合料遭雨淋。降应时应停止 施工,但已经摊铺的水泥混合料应尽快碾压密实。路拌法 施工时,应采取措施排除下承层表面的水,勿使运到路上 的集料过分潮湿。
任务5.1水泥稳定土基层施工
一、水泥稳定土结构层施工时,应遵 守下列规定:
❖ 土块应尽可能粉碎,土块最大尺寸不应大于15mm。 ❖ 配料应准确。 ❖ 路拌法施工时水泥应摊铺均匀。 ❖ 洒水、拌和均匀。 ❖ 应严格控制基层厚度和高程,其路拱横坡应与面层
一致。
一、水泥稳定土结构层施工时,应遵 守下列规定:
水泥稳定细粒土
95%
二级和二级以下公路
水泥稳定中粒土和粗大能量压路机,宜提高压实度1%~2%。
水泥稳定碎石基层施工及质量控制措施
水泥稳定碎石基层施工及质量控制措施摘要:水泥稳定碎石混合料属于半刚性材料,整体结构较为稳定,所以常作为公路基层材料使用。
水泥稳定碎石混合料的抗冻性能、抗渗水性能与耐用性能尤为突出,水泥实际用量控制在混合料的3%~6%,7d无侧限抗压强度明显高于其他材料。
骨料主要采用级配碎石,具备良好的强度,同时对骨料空隙之间填充胶凝材料,可以进一步提升材料的整体性,能够显著增强道路的抗压性能。
此外,水泥稳定碎石基层施工完成之后,可以快速达到凝结状态,初期阶段就具备明显的强度优势,而且随着时间的推移,其强度还会得到提升。
关键词:水泥稳定碎石;基层;施工;质量控制1水泥稳定碎石基层施工的优势水泥稳定碎石的主要组成为细骨料、水、水泥和粗骨料等,骨料为人工制作,其原料组成有矿渣、碎石和石屑等。
该项目周边地区筑路材料丰富,淮北市、滁州市、宿州市等料场众多,交通条件好,社会运输力量强,可以满足工程建设需要。
这些施工材料在该项目施工中具有很大的优势,相对容易获取,而且不受数量的限制,原材料地与制作场地的距离也较近,运输成本较低。
水泥稳定碎石属于刚性结构材料,其特点是强度大、整体性好,同时还兼具抗冻防渗性能。
在进行道路基层铺设的过程中使用水泥稳定碎石,与使用其他材料相比,强度更高,经过长时间的投入使用,承载压力使道路基层的强度还会有所增加,路面与基层的结合更加充分,进而使整个市政道路的抗压性得到提升,质量更加有保障,同时使用周期也更长。
2水泥稳定碎石基层施工技术要点2.1原料拌合的控制要点(1)混合料中的水泥用量需要严格控制,水泥用量过多会造成材料强度太大,造成道路出现裂缝,用量过少则会达不到要求的土体强度。
因此,在材料配比中要控制好水泥用量,做好拌合之前的抽样检测工作,在检测结果满足国家质量要求的基础上,合理调整用量再应用于施工中。
(2)拌合与配比直接关系到结构稳定性,配比中需要重点考量水泥、水的关系。
拌合过程中,要合理选择设备,按照该工程的工程量,可以先准备好3~4个料斗,并且配备立式水泥贮藏罐和拌合设备,然后在现场开展摊铺施工。
半刚性基层概述
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半刚性基层概述
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徐州市公路管理处 权勤展 工学硕士 高工
二灰碎石施工工艺学习交流
一、半刚性基层及其特性 二、半刚性基层优缺点 三、半刚性基层强度形成原理 四、强度形成过程半刚性材料的力学特性 五、半刚性基层的结构类型
(1)优点: 1. 强度与刚度较大; 2. 水稳性与抗冻性较好; 3. 对地方材料的质量要求较低。
半刚性基层主要优缺点
(2)缺点: 1. 收缩系数较大,抗变形能力较低; 2. 透水性差,表面易积水; 3. 破裂后不能愈合; 4. 对荷载大小的敏感性较大。
石灰稳定类强度形成原理
1. 离子交换→粘土凝聚(初期) 2. Ca(OH)2结晶与碳化→碳酸钙(后期) 3. 火山灰反应→含水硅、铝酸钙(中后期)
水泥稳定类强度形成原理
1. 水泥水化硬化→水泥石(全过程) 2. 水泥水解产物(Ca(OH)2)的作用 3. 离子交换作用 4. 碳酸化作用
二灰稳定类强度形成原理
火山灰反应 在粉煤灰表面进行(缓慢)
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;
无机结合料稳定粗集料
(1)悬浮密实型 ·粗集料少于70%; ·密实、无侧限抗压强度及抗拉强度高,刚度大; ·收缩系数较大,抗裂性较差; ·透水性差,抗冲刷能力差; ·施工较容易,不产生离析,级配容易调配; ·适合作底基层。
无机结合料稳定粗集料
(2)骨架密实型 ·粗集料多于70~80%; ·无侧限抗压强度及抗拉强度略低,但嵌挤能力 强,整体强度高; ·收缩系数较小,抗裂性较好; ·透水性差,抗冲刷能力较强; ·施工中易发生离析; ·适合作基层或底基层。
半刚性基层工程施工
半刚性基层工程施工半刚性基层是一种重要的路面结构层,它具有一定的刚度和扩散能力,能够有效传递行车荷载,并具有良好的抗拉、抗疲劳和水稳定性。
在公路、市政道路和机场跑道等工程建设中,半刚性基层得到了广泛应用。
本文将对半刚性基层工程施工的相关知识进行介绍。
一、半刚性基层的定义与特点半刚性基层是指在路面结构中处于面层和基层之间的一层材料,它具有一定的刚度,能够承受一定的弯曲和剪切力,同时具有较好的扩散能力,能够将行车荷载均匀分布到基层上。
半刚性基层材料通常采用水泥、石灰等无机结合料稳定土或碎石等骨料组成。
二、半刚性基层的施工方法1. 混合料的拌和半刚性基层的施工通常采用集中厂拌法或路拌法。
集中厂拌法是指在工厂内设置专门的拌合设备,将水泥、石灰等结合料和骨料按照设计比例进行拌和,形成均匀的混合料。
路拌法是指在施工现场使用摊铺机或拌和机将水泥、石灰等结合料和骨料进行现场拌和。
2. 混合料的摊铺混合料的摊铺是半刚性基层施工的关键步骤。
摊铺前应进行基层表面的处理,确保基层表面清洁、干燥和平整。
混合料的摊铺应采用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺机或稳定土摊铺机进行。
摊铺速度应根据混合料的类型和气候条件进行调整,一般控制在1-3米/分钟。
3. 碾压混合料摊铺后,应立即进行碾压。
碾压的目的是确保混合料的密实度和稳定性。
碾压一般按照先轻后重的顺序进行,即先用轻型压路机进行初压,再使用重型压路机进行碾压。
碾压过程中应确保混合料的含水量在1%左右,以达到最佳的压实效果。
4. 接缝处理半刚性基层施工中,接缝的处理是非常重要的。
纵向接缝应采用全断面推进式铺筑方法,尽量减少纵向接缝。
在必须分幅施工时,纵缝必须垂直相接。
横缝施工时,每天每班应采取连续铺筑的方法,尽量减少施工横缝。
5. 养护半刚性基层的养护时间不得少于7天。
养护期间,应保持基层表面的湿润,防止基层材料过早干燥和裂缝的产生。
常用的养护方法有洒水养护、覆盖养护和喷涂养护等。
半刚性基层施工与质量控制
平整度评估
结构完整性评估
• 根据设计要求和施工标准,对半刚
• 根据设计要求和施工标准,对半刚
• 对半刚性基层的结构完整性进行评
性基层的强度进行评估
性基层的平整度进行评估
估,了解基层是否存在裂缝、空洞等
• 判断基层是否满足道路的承载能力
• 判断基层是否满足道路的行驶质量
问题
和抗变形能力需求
和舒适性需求
施工现场管理的控制
质量管理体系的建立
施工记录与改进
• 建立健全质量管理体系,明确质量控制的责任和义务
• 做好施工记录,对施工过程中出现的问题进行分析和改
• 加强施工现场的监督和检查,确保施工质量
进
• 通过持续改进,提高半刚性基层的施工质量和道路性能
06
半刚性基层施工与质量控制的展望
新材料与新技术的应用
案例一:某道路半刚性基层裂缝修复
案例二:某道路半刚性基层局部损坏修复
• 对裂缝进行清理,采用灌浆法修复裂缝
• 对损坏部位进行清理,采用混凝土修补技术修复损坏部
• 经过养护和维修后,道路裂缝得到有效控制,道路性能
位
得到改善
• 经过养护和维修后,道路局部损坏得到修复,道路承载
能力得到提高
05
半刚性基层施工与质量控制的关键因
素
原材料质量的控制
水泥的选择
• 选择符合设计要求和施工标准的水泥,保证水泥的质量
• 注意水泥的强度、安定性等指标,满足基层强度和稳定性的需求
碎石的选择
• 选择符合设计要求和施工标准的碎石,保证碎石的质量
• 注意碎石的粒径、级配等指标,满足基层承载能力和抗变形能力
的需求
土的选择
• 选择符合设计要求和施工标准的土,保证土的质量
半刚性基层施工及质量控制
目 前我国高速公路和其他公路常用的半刚性基 层为二灰稳定粒料基层、 水泥稳定粒料基层、 水泥粉 煤灰稳定粒料基层 , 通过对它们 的路用性能即力学
性能、 抗冻 性 能、 抗裂 性能 、 冲刷性 能 、 疲劳性 能 抗 抗
进行 分析 比较 。
() 1 从抗裂性能来看 , 二灰稳定基层具有明显 优势 , 其次是水 泥粉煤灰稳定基层 ; 从力 学性能来 看, 水泥稳定基层和水泥粉煤灰稳定基层 明显好于 二灰稳定碎石基层 , 含粉煤灰类稳定材料 的强度 随
用粉煤灰代替一定量的水泥可以改善水泥稳定基层 材 料 的路用性 能 ( 强度 、 如 抗冻 性 能、 裂 性 和抗 疲 抗
劳性 能等 ) 。 ( ) 抗裂性 能 、 3从 冲刷 性 能考 虑 , 方 地 区主要 北
进一步加大 , 国公路建设正 处于迅速发展阶段。 我 而半刚性基层沥青路面仍将是我国高等级公路路面 结构的主要类 型。实践证明, 无论是沥青路面还是 水泥混凝土路面, 影响其使用性能 和使用寿命 的最 关键 因素是基 层 的材料 和施工 质量 。新 建高 速公路
Hale Waihona Puke () 1 水泥 采用 初 凝 时 间 3 h以 上 和 终 凝 时 间 较
・
2 6・
北 方 交 通
2 1 00
长( 宜大于 6 )的硅酸盐水泥 , h 但不得使用快硬水 泥、 早强水泥以及 已受潮变质的水泥。石灰应符合 I 级消石灰和 I 级生石灰的技术指标。粉煤灰的 I I I I 品质对于稳定碎石材料的强度具有显著的影响。因
为在二灰类材料 中, 其强度 大部分由石灰与粉煤灰
的火 山灰反应 而提供 , 而该 反应是一 个缓慢 的过程 ,
半刚性基层预压裂技术施工质量控制
半刚性基层沥青路面施工质量控制措施
缝制 裂计] 控和 设[建 抗 J .
.
筑科学
,
19 , 3 . 97 ()
[ ] 于英哲, 6 曹薇. 名义拉应力法控制预应力构件裂缝宽度[ ] J
预应力混凝 土裂 缝在工 程 中是普 遍存 在 的, 结 对
构会产生不利 的影 响 , 因此 我们 要针对 结构 的特点 采 取相应 的裂缝控制措施 与处 理方法 。在结构设计 中进 行抗裂设计时 , 根据 工程实 际采 取适 当的裂缝 控制 方
1 2 半 刚性基层路面存在 的问题 . ( ) 基层局部没有形成完 好 的整 体 , 至松散 , 1 甚
使局 部路 面 的承 载能力 显 著不 足。局 部 路面 产 生 网
裂 、 变等早期破坏。 形
因此 , 基层材料 的性质 和基层 的整体 质量 , 对路 面的使
用性质 和寿命 都有十分重要的作用 。因此我们在路 面 施工 时 , 十分重视基 层材料 的级配控制 , 应 基层材料强
移裂 缝或 冲刷 、 唧泥和坑洞等路面早期破坏现象 。
2 消 除基层质量不 好导致沥青面层 早期破坏的措施 [] 彭国 刘会, 3 勇, 陈光明. 预应力混凝土梁裂缝的预防及处理
限值的关系 , 可以简化裂缝控制验算 过程 。 则 对 于现浇预应力 混凝 土实 心板 设计 , 板厚不 大于
议 [ ] 国公 路 学 报 ,9 5 8 2) J .中 19 , ( . [ 稿 日期 】 2 1 0 收 0 0— 6—1 2
[ 作者简 介] 邵长军 ( 94一), , 18 男 黑龙 江齐齐 哈尔人 , 士 硕
研究生 , 究方向 : 构抗震理论与加固。 研 结
16 2
低
温
建 筑
半刚性基层施工
4)洒水闷料。 ①洒水 ②闷料:细粒土应经一夜闷料;中粒土和粗粒土,视 其中细土含量的多少,可缩短闷料时间。如为综合稳定土, 应先将石灰和土拌和后一起进行闷料。 5)整平和轻压。 对人工摊铺的土层整平后,用6~8t两轮压路机碾压 1~2遍,使其表面平整,并有一定的压实度。
6)摆放和摊铺水泥 ①计算水泥摆放间距 ②水泥摆放 ③用刮板将水泥均匀
一、水泥稳定土 1.一般规定 2.材料要求 (1)土 1)技术要求:土的质量应符合表6-2-2的要求 2)级配要求 :符合表6-2-3、 6-2-4及6-2-5的要求
(2)水泥 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐 水泥都可用于稳定土,但应选用初凝时间3h以上和终凝 时间较长(宜在6h以上)的水泥。不应使用快硬水泥、 早强水泥以及已受潮变质的水泥。宜采用标号32.5或 42.5的水泥。 (3)石灰 综合稳定土中用的石灰应是消石灰粉或生石灰粉。 (4)水 凡是饮用水(含牲畜饮用水)均可用于水泥稳定土施 工。
表6-2-9
二灰稳定土用土的质量指标
项目
最大粒径(mm) 碎石、砾石的压碎
值(%) 塑性指数
高速、一级公路
基层
底基层
≤31.5
≤37.5
二级及以下公路公路
基层
底基层
≤37.5
≤53
≤30
≤35
≤35
≤40
12~20
(5)水
• 石灰工业废渣稳定土施工对水的要求同水泥稳定 土施工,即饮用水(含牲畜饮用水)均可。
≤37.5 ≤35
≤10
硫酸盐含量(%)
≤0.8
底基层 ≤53 ≤40
(2)石灰
• 石灰的质量应符合合格级以上的技术指标,有效钙 镁含量≥80%。施工中应尽量缩短石灰的存放时间 。石灰在野外堆放时间较长时,应覆盖防潮。
半刚性基层质量控制要点
水泥稳定土不同延迟时间成型的最佳含水量、最大干密度 试验结果表明: (1)在不同水泥剂量下均随着延迟时间的增加,水泥稳定土
的最佳含水量在增大,最大干密度在降低。并且,随着延
迟时间的增加,最大干密度的降低幅度在增大。 (2)同一种土,相同延迟时间条件下,随着水泥剂量的增加, 最大干密度降低幅度减小。
半刚性基层质量控制
高速公路**标项目经理部 *****公路工程有限公司 20**年6
目录
1、概述 2、半刚性基层的技术要求 3、半刚性材料的特点 4、半刚性基层材料的组成设计 5、施工质量控制
6、水泥稳定材料的抗裂性问题
7、存在的问题 8、改进措施
一、概述
1.我国公路建设的发展历程 第一阶段,泥结碎石和级配砾石路面 第二阶段,渣油表面处治和石灰土基层路面 第三阶段,国内二级以上的公路(含高速公路)几乎全部 采用半刚性路面
混合料延迟成型时间对抗压强度的影响: (1)两种土质在不同水泥剂量下均随延迟成型时间的加长, 7天龄期的抗压强度降低,并且,强度损失幅度随延迟成型 时间的加长而增大。 (2)同一种土,相同延迟时间条件下,随水泥剂量的增大, 抗压强度仍增大。但随着水泥剂量的增大,强度损失幅度
减小。
养生条件影响 水泥稳定土需要湿治养生,使在混合料中能维持足够 的水分,以满足水泥水化的需要。养生温度愈高,水泥土 的强度增长得愈快。
六、水泥稳定碎石抗裂性问题
水泥稳定碎石材料的收缩性能取决于材料的组成配比,
合适的材料配合比可以显著地减少结构层的收缩和增加结构 层的抗裂性。水泥稳定碎石的级配和水泥剂量的变化将影响 其温缩、干缩性。 1、 水泥稳定碎石干燥收缩特性
水泥稳定碎石材料的干燥收缩系数随含水量的变化是一
近似凸型抛物线,有一最大干燥收缩系数。水泥稳定碎石材
半刚性沥青混凝土路面质量问题预防处理措施
半刚性沥青混凝土路面质量问题的预防处理措施摘要:文介绍了半刚性基层施工中质量问题的处理,针对其施工过程中的一些质量控制进行了探讨。
关键词:半刚性基层施工处理措施半刚性基层材料的强度由于稳定材料与土石材料在掺配、拌和、压实过程中发生了一系列的物理、化学反应而形成。
石灰稳定类包括石灰土、石灰砂砾土、石灰碎石等,其强度形成主要指石灰与细粒土的相互作用,土中掺入石灰,石灰与土发生强烈的相互作用,从而使土的工程性质发生变化,初期表现为土的结团,塑性降低,最佳含水量增大,最大密实度变小等,后期变化主要表现为结晶结构的形成,从而提高土的强度与稳定性。
影响石灰土的强度与稳定性的主要因素有:土质、石灰的质量与剂量,养生条件与龄期等。
半刚性基层材料的缺点是抗变形能力低,在温度或湿度变化时易产生开裂,当沥青面层较薄时,易形成反向裂缝,进而严重影响路面的使用性能,了解各种半刚性基层材料的缩裂规律有利于科学技术人员科学地进行高等级公路路面的基层的选型,材料配合比设计和施工,从而把裂缝减少到最低程度。
1半刚性基层裂缝的处理半刚性基层是沥青混凝土路面的承载结构,基层的质量是否达到规范与设计要求直接决定了沥青混凝土路面的质量。
半刚性材料、沥青材料对温度和湿度变化比较敏感,在其强度形成过程中以及运营期间会产生干缩裂缝和低温收缩裂缝,在路面交通荷载重复作用下,半刚性基层的这种干缩裂缝和收缩裂缝会扩展到沥青路面形成反射裂缝而具有弱点。
路面裂缝不仅影响路面美观、降低平整度,而且在路面开裂后水分通过裂缝渗到路面基层、底基层甚至土基,削弱基层、土基的强度,从而加剧路面的破坏。
因此,防止基层开裂,为沥青路面提供良好的承载结构将有效地保证沥青路面的质量。
可采取以下措施防止基层开裂:一是在基层施工中注意湿治养护并及时做封层处理以防止基层初期破坏和干缩裂缝;二是在基层采用预留缝:每隔10m或20m切缝,并铺设土工织物,土工织物应与封层同时施工。
在横向施工缝处可铺设土工织物或将横缝两侧各20cm的基层切除,深度5cm,用沥青混合料填补压实。
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纵向接缝处理
(1)应避免纵向接缝。若分幅梯形摊铺时, 宜采用两台摊铺机一前一后相隔约5~15m同步 向前摊铺混合料,并一起进行碾压。当无法避 免纵向接缝时,处理方法同横向接缝。
(2)养生结束后,在摊铺另一侧之前,应将 支模处的浮碴清扫干净,并在已铺层的接缝面 上满涂两遍沥青。
(3)在铺上一结构层时应将接缝错开1.0cm以 上。
2.6 施工变异性与均质性 1)原材料的堆放和预处理; 2)搅拌器的拌和均匀性; 3) 混合料运输与装卸过程中的离析; 4)摊铺过程材料的离析; 5)碾压过程压实度的变化; 6)养生覆盖不严密。
原材料堆放与预处理
1)集料应分级堆放避免串料; 2)应逐层堆放加高避免离析; 3)粉煤灰应提前备料,留有空间可以转
混合料接缝处理
横向接缝处理
(1)摊铺机摊铺混合料时宜中断。如因故中断时 间超过2h应设置横向接缝。横缝应垂直于道路中线。
(2)设置横向接缝时,摊铺机应驶离混合料末端。 人工将末端含水量、高程、厚度、平整度不合适的 混合料端面已松散的混合料清除。
(3)当施工温度较高(如25℃以上)时,应尽可能 减少横向接缝。当相邻两座桥梁(明涵)相距较近, 一天内连续摊铺可以完成的,应只在与桥头搭板相 接处设竖直横缝,中间不设工作缝。
4)在摊铺机后面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。
5)基层施工时,严禁用薄层贴补法进行 找平。
6)摊铺机应与拌和机的生产能力相匹配。 确定合理的行驶速度,摊铺机宜连续作业, 拌和机的总产量宜大于500t/h。根据路幅宽 度确定摊铺机组合个数,在两个以上的摊 铺机进行摊铺作业时,应保持摊铺机前后 相距5~15m,并对摊铺混合料同时进行碾 压。
半刚性基层施工与质量控制
概述
半刚性基层作为沥青路面的下承层以及功能层, 其性能的好坏是半刚性沥青路面的质量关键。
基层的施工过程是将原材料转变成基层材料的 一种材料制备过程,施工的好坏决定材料的组 成是否合理与稳定,结果是否达到设计的目的, 性能是否满足工程的需要。
基层的性能须通过合理的组成设计与施工控制 得到,以避免强度不足或变异性大、非荷载裂 缝过分密集等病害造成的沥青面层早期破坏。
fly ash(0%) fly ash(10%) fly ash(15%) fly ash(5%)
2.25
2.20
2.15
2.10
2.05
2.00
混1.合95料最佳 含1.水90量低, 对1.加85水量很
敏感2 3 4 5 6 7 8 9
water content(%)
10 11
对强度的影响
若含水量小,水泥缺水不能正常水化、水解,结 构层不能形成强度,造成松散。
强度代表值R'
最大粒径的影响
粗、大粒料过多时拌和、运输,摊铺过程中易出 现分离,机械易损坏,对于无衬板搅拌器的影响 较大。
级配的影响
级配过细,虽然强度高,但是会带来较大的干缩。
0.075mm 以下颗粒 0.075mm 以下颗粒过多,导致混合料干缩系数变 大。
级配的控制原则
平滑绕中值,走向正S ; 均匀构造深,偏粗不离析; 分级要合理,配比要均衡; 筛分要透彻,料堆不混杂; 计量精稳准,及时做调整。
一、对基层的主要技术要求
1.有足够的强度和刚度(残余变形、剪切破坏、 疲劳破坏);
2.有足够的水稳性和冰冻稳定性(含土较多、 塑性大的基层含水量增加强度降低,聚冰带在春 融化冻期间材料强度降低);
3.有足够的抗冲刷能力(车辆荷载作用下,动 水头对细料的冲刷);
4.抗裂性好(干缩系数,温缩系数); 5.有足够的平整度; 6.与沥青面层有良好的结合(通过透层与封层
拌缸的长度最好是其宽度的2倍,保证物 料在拌缸内得到充分搅拌。
2 .2 集料级配对性能的影响
5 4.5
4 3.5
3 2.5
2 1.5
1 0.5
0 级配1
级配2
级配3
级配4
水泥稳定碎石级配曲线
干缩、强度和压实
A.最大粒径;
B.级配曲线;
C. 0.075mm 以下颗粒; 防止离析,注意劈裂 强度和干缩折中的合 理级配是中值偏粗, (级配2)
3.0
2.5
强度随水泥计量线
性增长
2.0
3
4
4.5
5
6
cement content(%)
水泥剂量对强度的影响
2)水泥剂量与干缩系数 1)水泥的水化产物特别是铝酸盐的水化产物的
干缩和温缩比较大,是影响收缩率的主要因素;
2)水泥剂量在3~4%之间的干缩较小; 3)随水泥剂量增加,干缩增大,剂量增加1%, 收缩增加30微应变; 4)水泥增加1倍,横缝增加24倍; 5)水泥剂量对水稳碎石温缩特性影响较小。
含水量增大, 干缩明显增大
含水量控制原则方法
碾压时的混合料含水量控制在最佳含水 量±0.5%,拌合加水宜较最佳含水量大 0.5%~1%,根据天气适当调整;
车上的混合料应加以覆盖以防运输过程 中水分蒸发;
用胶轮碾压时可以适当喷水,补充表面 水分的损失。
2.4 碾压延迟时间的影响
从加水拌和到碾压终了的时间不大于2h;
混合料摊铺
1)正式施工前应铺筑试验路段。试验路段 拟采用不同施工工艺进行并确定其如下参 数:
干密度;含水量;松铺系数;设备组合; 压实遍数;压实程序;路面平整度。
2) 摊铺前,应将路床适当洒水润湿,宜 使用装有喷雾式洒水管的洒水车洒一层水。
3)应在混合料含水量处于或略大于最佳 含水量(气候炎热干燥时,基层混合料可 比最佳含水量大0.5%)时进行摊铺。
集料计量标定方法需要合理确定,以减小标 定误差。
3.2 含水量的影响
对压实度的影响 在同一压实功下,不同的 含水量压实度不同。
对干缩应变的影响 对水泥稳定土而言,含水 量增加1%产生的干缩应 变较水泥增加1%的影响 大2~3倍。
dry density(g/cm3)
2.45 2.40 2.35 2.30
6)压实后表面应平整,无轮迹或隆起、裂纹搓 板及起皮松散等现象。
7)分层施工时,每层的压实厚度不宜超过 200mm。压实厚度超过200mm,应分层铺筑, 每层的最小压实厚度为100mm。分层摊铺时, 下层宜稍厚。
8)应严格控制水泥稳定层压实厚度和高程,其 路拱横坡应与路面面层一致,水泥稳定层施工 时严禁用薄层贴补法进行找平。
水泥剂量的控制原则
在水泥稳定粒料中水泥剂量对性能的影响 十分显著;
注意水泥喂料器(减量称)的标定,下料的 稳定(振动破拱器),(水泥重量± 1%);
正确使用EDTA滴定;(质量控制手段,不 可作为实时控制的依据),(水泥剂量 ±0.5%);
不可频繁调整水泥剂量。
水泥剂量的控制方法
水泥仓破拱方式要合理确定,采用振动 破拱效果不好;
3)高温季节使用散装水泥时,混合料出场 温度不得超过35℃。
混合料的运输
1)拌和好的混合料从加水拌和到现场压实成 型的时间不得超过2h。
2)为减少混合料中水分的散失,运料时应覆 盖,且运输时间一般在30min之内。
3)运输车从拌和机出料斗装料时,应适当移 位,采取分次装料的方式,使混合料均匀装 满车厢,降低混合料离析程度。
为保证施工时集料级配满足规范要求,和保证级配 稳定性配料均衡以及减少集料离析。可根据原材料 状况和设备能力将集料筛分为四级或三级:
(1)集料四级筛分法: 1#料:31.5(37.5)~16 mm 2#料:16~9.5 mm 3#料:9.5~2.36 mm(4.75mm) 4#料:2.36mm以下
3)终压时,采用胶轮压路机(轻型压路机), 静压1~2遍,碾压速度控制在3~5km/h为宜。
4)碾压时,直线段由两侧向中心碾压,曲线 段由内侧向外侧碾压,静碾时轮机重叠1/3~1/2; 震动碾压石道碾压应重叠200~300mm,建议 采用胶轮压路机碾压一遍来消除表面缺陷。
5)碾压过程中,基层的表面应始终保持湿润, 如水份蒸发过快,应及时补洒少量的水,但严 禁洒大水碾压。
对延迟时间的影响
含水量小、水灰比小,水泥较稠,凝结快,均会 缩短延迟成型时间。
水泥的分布的影响
使得水泥浆体外淌,使水泥浆体在振动时上泛使 得表面形成硬壳,使表面层的干缩严重而诱导开 裂。
含水量控制原则
保证碾压,准确控制; 根据天气,灵活掌握; 考虑物料含水,适时调整水流。 试验和目测相结合。
6.拌和均匀性 7.碾压延迟时间 8.压实度 9.施工变异性 10.养生
三、施工控制与基层性能
2.1 水泥剂量的影响
5.0
4.5
C-FA-A cement crushed stone
线性 (C-FA-A)
4.0
线性 (cement crushed stone)
3.5
unconfined compressive strength(MPa)
混合料碾压
应严格控制碾压时段在混合料延迟时间内, 碾压分初压、复压和终压三阶段。
1)初压时,宜采用轻型压路机(双钢轮)或轮 胎压路机,对结构层在全宽范围内进行稳压,先 静压1~2遍。碾压速度控制在1.5~2km/h为宜。
2)复压时,采用重型压路机振动碾压,一般碾 压4~6遍,在按试验段确定的碾压遍数碾压完成 后,应立即检测压实度。如压实度未达到规定的 压实度,应继续碾压,直至压实度合格。碾压速 度控制在2~3km/h为宜。
2.5 养生及交通管制的影响
1)养生不足造成表面强度过低而松散,水 泥粉煤灰还可能有些许起灰,养生湿度和养 生龄期对基层强度影响显著;也可以防止失 水过多,减少干缩裂缝;
2)养生结束后,随着暴露时间增加时就会 产生间距5~10m的干缩裂缝,建议一星期内铺 上层;