骨架密实型水稳基层施工工法
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
根据最新的研究，随岩石品种而异，骨架密实结构与悬浮式密实结构的分界线为粗集料含量64%左右。含量在此分界线以上的常是骨架密实结构，在分界线以下的常是悬浮式密实结构。
（1）粗集料级配计算的基本公式为：
Pdi=A B(4-1)
式中：Pdi—筛孔尺寸di的通过率；Dmax—矿料的最大粒径(mm)；di—某筛孔尺寸(mm)；A，B—系数。
1前言
水泥稳定碎石作为典型的半刚性材料被广泛应用于各级公路路面的基层，由于其具有足够的、均匀一致的承载力，较大的刚度，板体性、水稳性好且工程造价低、适用范围广、施工经验成熟等优点，以水泥稳定碎石为代表的半刚性材料未来仍将是各级公路基层的主要材料。
随着基层材料技术要求的提高和对基层材料路用性能的深入认识，工程应用中发现集料在半刚性基层混合料中的分布状态对混合料的路用性能有重要影响，有必要在传统的级配及设计基础上对水泥稳定碎石的级配进行优化设计，通过改变水泥稳定碎石的结构类型即由传统的悬浮密实结构转变为骨架密实结构。由于骨架密实结构中粗集料的含量增多，粗集料之间能形成有效的嵌挤以提高混合料的强度，压实后细集料的填充又能使混合料的孔隙率降低、压实度提高从而改善半刚性基层材料的力学性能、收缩性能、水稳性能和疲劳性能。因此，深入研究骨架密实结构水泥稳定碎石基层级配设计及级配检验有十分重要的意义，如何进行级配优化设计、级配检验以及预留孔隙率的确定和实际孔隙率的测定方法值得深入探讨。
（2）细集料级配计算的基本公式的形式与粗集料级配计算公式(4-1)基本相同，只是把右侧的分母Dmax改为4.75。细集料可以是一根级配曲线，需要时也可以是两根级配曲线。
4.2、级配检验方法：
用VCADRF方法进行骨架密实型级配的检验时，先列出几个基本公式如下：
（1）集料组成方程。
Pca+Pfa+Pce= 100%(4-2)
使用（4-5）式计算时，根据具体需要计算集料的表干密度（Gsd）、全部矿料的表干密度（Gsd,ma）、毛体积密度（Gsd.fa）等。
4.4、水泥稳定碎石最大理论密度、毛体积密度和孔隙率测定计算方法：
（1）本文根据水泥稳定碎石的实际情况提出适宜的理论最大密度测定方法，即用蜡封法测定。具体步骤如下：
a.称取烘干的水泥稳定碎石试样 ＝1000g，冷却至室温，将其仔细分散，粗集料不破碎，细集料用手掰碎；
（2）粗集料干捣实孔隙率VCADRC。
VCADRC＝（1－ ）×100％(4-3)
（3）用VCADRF方法进行矿料级配检验的基本方程为：
（Pca/GCADRC）×（VCADRC-Va）=Pfa/Gb,fa+Pce/Ga,ce(4-4)
式中：Va—试件中的孔隙率%，通常为0%～2%；Ga,ce—水泥的视密度(g/cm3)；
该工法中，提出了基层优化级配SCC-25，并对SAC级配检验方法进行深入扩展，将其应用于水泥稳定碎石基层，研究采用蜡封法测定水泥稳定碎石的毛体积密度和最大理论密度等关键技术，该技术成果经江西省交通运输厅鉴定，达到国内先进水平。
2工法特点
2.1、本工法创新性的采用SAC级配系列提出的沥青混合料粗集料干捣实孔隙率VCADRC检验即粗集料孔隙填充法（VCADRF方法）对水泥稳定碎石基层级配进行级配检验，并经证实该检验方法理论上是可行的。
九江长江公路大桥作为连接赣鄂两省的交通动脉，通车后交通负荷呈现出“大流量、重载和渠化交通”的特点，路面基层作为主要承重层，这就对其施工质量提出了更高的要求，鉴于以上情况，江西赣粤高速公路工程有限责任公司通过对水稳级配设计、检验及施工关键施工技术进行了研究，总结出了一套先进的《骨架密实水稳基层设计、检验及施工工法》，供同类型沥青路面基层施工参考与借鉴。该工法在石吉高速公路CP1合同段、昌樟高速改扩建昌西南连接线TJ合同段也得到了应用，其技术成熟、先进，具有明显的经济效益和社会效益，具有较高的推广价值。
（4）水泥稳定碎石集料物理指标。
(4-5)
式中：Pd,x、Pd,x-1…Pd,x-n—从最大粒径起顺序往下的各个筛孔的集料存留百分率（%），也就是相邻两个筛孔之间的集料含量百分率。
Gb,x、Gb,x-1…Gb,x-n—从最大粒径起顺序往下的各个筛孔的集料的毛体积密度（g/cm3），如要计算全部矿料的表干密度，则用存留在各个筛孔的集料的表干密度（g/cm3）。
3适用范围
此工法适用于各类沥青混凝土路面水泥稳定碎石基层施工。
4工艺原理
4.1、级配设计方法：
SAC系列矿料级配分三部分：一部分是粗集料；第二部分是细集料；第三部分是填料。粗细集料的分界线统一定为4.75mm。也就是最大粒径Dmax～4.75mm为粗集料；4.75mm～0.075mm为细集料；小于0.075mm为填料。SAC系列实际上包括悬浮式密实结构和骨架密实结构两种。因此，描述粗集料级配曲线的幂函数应该具有较大的幂值，使粗集料具有40%左右的孔隙率。细集料是填充在粗集料孔隙中的，要求它比较密实，描述细集料矿料级配的幂函数应有较小的幂值。所以，其矿料级配计算也分别按粗集料和细集料（事先确定填料含量）两部分进行。
2.2、本工法运用蜡封法测定水泥稳定碎石的毛体积密度和最大理论密度，检验其孔隙率Va是否满足设计要求。
2.3、本工法的关键是充分发挥机械化施工优势，使机械设备配套组合、施工工艺流程衔接有序；立模施工、加强边部压实等质量控制，提高工作效率，保证工程进度，有效的解决了路面基层质量差、路面早期破损等技术难题。
b.将石蜡烧熔至熔点以上5.5±0.5℃左右，石蜡的密度为 ，试验测得 ＝0.78 g/cm3；
c.试验采用铁质容器，将容器装满水，用玻璃盖盖上，称取装满水的容器的质量mb；
d.往装有试样的铁质容器中加入烧熔的石蜡将试样淹没，搅拌均匀使石蜡全部覆盖试件的表面并填充颗粒间的孔隙，迅速称取其质量 ，试样表面包裹的石蜡的质量为 ，体积为 ；
《骨架密实型水稳基层施工工法》
江西赣粤高速公路工程有限责任公司
2013年5月
1、前言
2、工法特点
3、适用范围
4、工艺原理
5、施工工艺流程及操作要点
6、材料与设备
7、质量控制
8、安全措施
9、环保措施
10、效益分析
11、应用实例
骨架密实型水稳基层施工工法
完成单位：江西赣粤高速公路工程有限责任公司
主要完成人：吴革森、谭ຫໍສະໝຸດ Baidu、袁成海、朱明元、晏伟
（1）粗集料级配计算的基本公式为：
Pdi=A B(4-1)
式中：Pdi—筛孔尺寸di的通过率；Dmax—矿料的最大粒径(mm)；di—某筛孔尺寸(mm)；A，B—系数。
1前言
水泥稳定碎石作为典型的半刚性材料被广泛应用于各级公路路面的基层，由于其具有足够的、均匀一致的承载力，较大的刚度，板体性、水稳性好且工程造价低、适用范围广、施工经验成熟等优点，以水泥稳定碎石为代表的半刚性材料未来仍将是各级公路基层的主要材料。
随着基层材料技术要求的提高和对基层材料路用性能的深入认识，工程应用中发现集料在半刚性基层混合料中的分布状态对混合料的路用性能有重要影响，有必要在传统的级配及设计基础上对水泥稳定碎石的级配进行优化设计，通过改变水泥稳定碎石的结构类型即由传统的悬浮密实结构转变为骨架密实结构。由于骨架密实结构中粗集料的含量增多，粗集料之间能形成有效的嵌挤以提高混合料的强度，压实后细集料的填充又能使混合料的孔隙率降低、压实度提高从而改善半刚性基层材料的力学性能、收缩性能、水稳性能和疲劳性能。因此，深入研究骨架密实结构水泥稳定碎石基层级配设计及级配检验有十分重要的意义，如何进行级配优化设计、级配检验以及预留孔隙率的确定和实际孔隙率的测定方法值得深入探讨。
（2）细集料级配计算的基本公式的形式与粗集料级配计算公式(4-1)基本相同，只是把右侧的分母Dmax改为4.75。细集料可以是一根级配曲线，需要时也可以是两根级配曲线。
4.2、级配检验方法：
用VCADRF方法进行骨架密实型级配的检验时，先列出几个基本公式如下：
（1）集料组成方程。
Pca+Pfa+Pce= 100%(4-2)
使用（4-5）式计算时，根据具体需要计算集料的表干密度（Gsd）、全部矿料的表干密度（Gsd,ma）、毛体积密度（Gsd.fa）等。
4.4、水泥稳定碎石最大理论密度、毛体积密度和孔隙率测定计算方法：
（1）本文根据水泥稳定碎石的实际情况提出适宜的理论最大密度测定方法，即用蜡封法测定。具体步骤如下：
a.称取烘干的水泥稳定碎石试样 ＝1000g，冷却至室温，将其仔细分散，粗集料不破碎，细集料用手掰碎；
（2）粗集料干捣实孔隙率VCADRC。
VCADRC＝（1－ ）×100％(4-3)
（3）用VCADRF方法进行矿料级配检验的基本方程为：
（Pca/GCADRC）×（VCADRC-Va）=Pfa/Gb,fa+Pce/Ga,ce(4-4)
式中：Va—试件中的孔隙率%，通常为0%～2%；Ga,ce—水泥的视密度(g/cm3)；
该工法中，提出了基层优化级配SCC-25，并对SAC级配检验方法进行深入扩展，将其应用于水泥稳定碎石基层，研究采用蜡封法测定水泥稳定碎石的毛体积密度和最大理论密度等关键技术，该技术成果经江西省交通运输厅鉴定，达到国内先进水平。
2工法特点
2.1、本工法创新性的采用SAC级配系列提出的沥青混合料粗集料干捣实孔隙率VCADRC检验即粗集料孔隙填充法（VCADRF方法）对水泥稳定碎石基层级配进行级配检验，并经证实该检验方法理论上是可行的。
九江长江公路大桥作为连接赣鄂两省的交通动脉，通车后交通负荷呈现出“大流量、重载和渠化交通”的特点，路面基层作为主要承重层，这就对其施工质量提出了更高的要求，鉴于以上情况，江西赣粤高速公路工程有限责任公司通过对水稳级配设计、检验及施工关键施工技术进行了研究，总结出了一套先进的《骨架密实水稳基层设计、检验及施工工法》，供同类型沥青路面基层施工参考与借鉴。该工法在石吉高速公路CP1合同段、昌樟高速改扩建昌西南连接线TJ合同段也得到了应用，其技术成熟、先进，具有明显的经济效益和社会效益，具有较高的推广价值。
（4）水泥稳定碎石集料物理指标。
(4-5)
式中：Pd,x、Pd,x-1…Pd,x-n—从最大粒径起顺序往下的各个筛孔的集料存留百分率（%），也就是相邻两个筛孔之间的集料含量百分率。
Gb,x、Gb,x-1…Gb,x-n—从最大粒径起顺序往下的各个筛孔的集料的毛体积密度（g/cm3），如要计算全部矿料的表干密度，则用存留在各个筛孔的集料的表干密度（g/cm3）。
3适用范围
此工法适用于各类沥青混凝土路面水泥稳定碎石基层施工。
4工艺原理
4.1、级配设计方法：
SAC系列矿料级配分三部分：一部分是粗集料；第二部分是细集料；第三部分是填料。粗细集料的分界线统一定为4.75mm。也就是最大粒径Dmax～4.75mm为粗集料；4.75mm～0.075mm为细集料；小于0.075mm为填料。SAC系列实际上包括悬浮式密实结构和骨架密实结构两种。因此，描述粗集料级配曲线的幂函数应该具有较大的幂值，使粗集料具有40%左右的孔隙率。细集料是填充在粗集料孔隙中的，要求它比较密实，描述细集料矿料级配的幂函数应有较小的幂值。所以，其矿料级配计算也分别按粗集料和细集料（事先确定填料含量）两部分进行。
2.2、本工法运用蜡封法测定水泥稳定碎石的毛体积密度和最大理论密度，检验其孔隙率Va是否满足设计要求。
2.3、本工法的关键是充分发挥机械化施工优势，使机械设备配套组合、施工工艺流程衔接有序；立模施工、加强边部压实等质量控制，提高工作效率，保证工程进度，有效的解决了路面基层质量差、路面早期破损等技术难题。
b.将石蜡烧熔至熔点以上5.5±0.5℃左右，石蜡的密度为 ，试验测得 ＝0.78 g/cm3；
c.试验采用铁质容器，将容器装满水，用玻璃盖盖上，称取装满水的容器的质量mb；
d.往装有试样的铁质容器中加入烧熔的石蜡将试样淹没，搅拌均匀使石蜡全部覆盖试件的表面并填充颗粒间的孔隙，迅速称取其质量 ，试样表面包裹的石蜡的质量为 ，体积为 ；
《骨架密实型水稳基层施工工法》
江西赣粤高速公路工程有限责任公司
2013年5月
1、前言
2、工法特点
3、适用范围
4、工艺原理
5、施工工艺流程及操作要点
6、材料与设备
7、质量控制
8、安全措施
9、环保措施
10、效益分析
11、应用实例
骨架密实型水稳基层施工工法
完成单位：江西赣粤高速公路工程有限责任公司
主要完成人：吴革森、谭ຫໍສະໝຸດ Baidu、袁成海、朱明元、晏伟