路面基层底基层施工
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1 路面基层底基层施工
1.1一般要求
基层、底基层应具有足够的强度和稳定性,在冰冻地区还应具有一定抗冻性。
高级路面下的半刚性基层应具有较小的收缩(温缩及干缩)变形和较强的抗冲刷能力。
1.材料选择
路面基层(底基层)可选用无机结合料稳定集料类或沥青混合料、粒料、贫混凝土等材料,底基层应充分利用沿线地方材料,可采用无机结合料稳定细粒土类或料粒类等。
2.厚度规定
基层、底基层厚度应根据交通量大小、材料性能,充分发挥压实机具的功能,以及考虑有利于施工等因素选择各结构层的厚度。
各种结构层压实最小厚度与适宜厚度:
1.2垫层施工
1.垫层设置的原则
(1)地下水位高、排水不良,路基经常处于潮湿或过湿状态的路段。
(2)排水不良的土质路堑,有裂隙水、泉眼等水文不良的岩石挖方路段。
(3)季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段,可能产生冻胀需设置防冻垫层的路段。
(4)基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。
2.垫层材料
垫层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水泥或石灰煤渣稳定粗粒土,石灰、粉煤灰稳定粗粒土等。
为防止软弱路基污染粒料底基层、基层,或为防止间断地下水的影响,可在路基顶面设土工合成材料隔离层。
3.垫层设置宽度
高速公路,一、二级公路的排水垫层应铺至路基同宽;三、四级
公路的垫层宽度比底基层每侧至少宽25mm。
4.铺筑碎石、砂砾、煤渣或矿渣垫层施工要求
(1)承包人应在监理工程师验收合格的路基上铺筑垫层材料。
(2)在铺筑垫层前,应将路基面上的浮土、杂物全部清除,并洒水湿润。
(3)承包人应采用经监理工程师批准的机械进行垫层材料的摊铺。图4-11 垫层施工
(4)摊铺后的碎石、砂砾应无明显离析现象或采用细集料作嵌缝处理。
(5)经过整平和整型,承包人应按试验路段所确认的压实工艺,在全宽范围内均匀地压实至重型击实最大密度的96%以上。
(6)一个路段碾压完成以后,应按批准的方法做密实度试验。被检验的材料没有达到所需的密实度、稳定性,则应重新碾压、整型及整修。
(7)在压路机不能作业的地方,应采用机夯进行压实,直到达到规定的压实度为止。
(8)严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。
(9)在相邻两作业段的衔接处,第一段应预留5~8m不作碾压,等到第二段施工时,将前段留下未压部分与第二段一起碾压。
5.水泥或石灰煤渣稳定粗粒土,石灰、粉煤灰稳定粗粒土垫层的施工要求与同类材料的底基层一致。
1.3无机结合料稳定类基层(底基层)施工
无机结合料稳定类包括:水泥稳定类、石灰稳定类和工业废渣稳定类。
1.对原材料的要求
(1)无机结合料无机结合料目前最常用的有水泥、石灰、粉煤灰及工业废渣。
1)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均可用作结合料,宜选用终凝时间较长的水泥。
水泥剂量应通过配合比设计试验确定,但工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0.5%~l%,水泥的最小剂量应符合下表的规定。
2)石灰
石灰质量应符合下表的规定的Ⅲ级以上的生石灰或消石灰的技术指标。
实际使用时,要尽量缩短石灰的存放时间。石灰在野外堆放时间较长时,应妥善覆盖保管,不应遭日晒雨淋。块灰须充分消解才能使
用,未消解的生石灰必须剔除。对于高速和一级公路,宜采用磨细生石灰粉。
3)粉煤灰
粉煤灰是火力发电厂燃烧煤粉产生的粉状灰渣,其主要成分二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁的总含量应大于70%,烧失量不应超过20%,比表面积宜大于2500cm2/g 。
干粉煤灰和湿粉煤灰都可应用。干粉煤灰如堆在空地上应洒水以防止飞扬造成污染。湿粉煤灰的含水量不宜超过35%。使用时,凝固的粉煤灰应打碎或过筛,同时清除有害杂质。
4)煤渣
煤渣是煤经锅炉燃烧后的残渣,其主要成分是二氧化硅和三氧化二铝。
煤渣的最大粒径不应大于30mm,颗粒组成宜有一定级配,且不
含杂质。煤渣的含煤量宜少,最好选低于20%的选用。
(2)集料
适宜做水泥或石灰稳定土基层的材料有:级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣等。
用作基层时,集料颗粒的最大粒径不应超过31.5mm;用作底基层时,集料颗粒的最大粒径不应超过40mm。同时,土的均匀系数(通过量为60%的筛孔尺寸与通过量为10%的筛孔尺寸的比值)应大于5。
水泥稳定粒径较均匀的砂,宜在砂中添加少部分塑性指数小于10的粘性土或石灰土,也可添加部分粉煤灰。
半刚性基层材料所用碎、砾石应具有一定的抗压碎能力。高速和一级公路的集料压碎值不大于30%、二级和二级以下公路的集料压碎值不大于35%(底基层可放宽至40%)。
(3)水凡人或牲畜饮用的水源,均可使用。
2.混合料配合比的确定
混合料组成设计所要达到的目标是:所设计的混合料组成在强度上满足设计要求,抗裂性达到最优且便于施工。
设计的基本原则是:结合料剂量合理,尽可能采用综合稳定以及集料应有一定的级配。
混合料组成设计的主要内容是根据表4-5(无机结合料稳定类材料的抗压强度)的强度标准值,通过试验选取适宜于稳定的材料,确定材料的配比以及最大干密度和最佳含水量。表中所列数值指龄期为7d(湿养6d、浸水1d)的无侧限抗压强度。
表4-5 无机结合料稳定类材料的抗压强度(MPa)
混合料组成的具体设计步骤如下:
(1)制备同一种土样、不同结合料剂量的混合料。
(2)采用重型击实试验确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度,至少应做三个不同水泥或石灰剂量混合料的击实试验,即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其它剂量混合料的最佳含水量和最大干密度可用内插法确定。
(3)按工地预定达到的压实度,分别计算采用不同结合料剂量时试件应有的干密度。
(4)按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件,进行强度试验。
(5)试件在规定温度下保湿养生6d,浸水1d后,进行无侧限抗压强度试验。规定的温度为:冰冻地区(20±2)℃,非冰冻地区(25±2)℃。计算试验结果的平均值和偏差系数。
(6)根据表4-3的强度标准,选定合适的结合料剂量。此剂量