一、水穩基層材料特點
優點:
(1)具有一定的板體性、剛度;
(2)具有一定的抗拉強度、抗疲勞強度、良好的水穩定性等特性;
(3)路面基層受力性能良好,並且保證了基層的穩定性。
缺點:
(1)容易收縮開裂形成路面反射裂縫,當有水滲入後可能出現唧漿現象;
(2)有沖刷現象並進一步形成脫空、開裂;
(3)對荷載表現敏感,超載後破壞較快;
(4)不易修補。
水穩基層要求
足夠的強度和穩定性
有足夠的強度和適當的剛度
有足夠的水穩性和冰凍穩定性
較小的收縮變形和較強的抗沖刷能力:收縮性小、抗沖刷能力強
足夠的平整度和壓實度: 表面粗糙與瀝青面層有良好的結合
水穩基層典型路面結構
原材料要求:水穩碎石質量控制的關鍵之一在於原材料的質量控制
1、水泥:
水泥選用初凝時間大於3h、終凝時間大於6h且小於10h的32.5或42.5的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽。水泥應有出廠合格證與生產日期,複驗合格方可使用。水泥貯存期超過3個月或受潮,應進行性能試驗,合格後方可使用;
2、碎石:
嚴格控制碎石的級配:最好能定料源(山場)、定破碎機篩孔尺寸,以保證原材料的穩定性,建議山場破碎機採用 35mm、22mm、6mm 的篩孔規格。3mm 以下細集料粉塵含量要小於 12%,小於 0.6mm 的顆粒必須測定其液限和塑性指數,要求液限小於28%,塑性指數小於9,以改善水穩碎基層的幹縮性。
3、粉煤灰:
採用 1%的粉煤灰替代水泥以降低結構層的收縮性。粉煤灰中SiO2. 和Fe2O3的總含量應大於 70%.燒失量小於20%,比表面積於 2500cm2/g(或 90%通0.3mm 篩孔,70%通過 0.075mm 篩孔)。
對於進場水穩材料加強現場試驗操作:
特別是影響水穩混合料質量的水泥劑量滴定試驗,混合料水洗篩分試驗,無側限強度成型試驗等。
水泥穩定碎石拌制要求:
1、水泥穩定碎石應集中拌制;
2、集料應過篩,級配符合設計要求。
3、混合料配合比符合要求,計量準確、含水量符合施工要求、攪拌均勻。
4、攪拌廠應向現場提供產品合格證及水泥用量、粒料級配、混合料配合比、R7強度標準值。
5、水泥穩定碎石運輸時,應採取措施防止水分損失。
注意:骨料的竄倉,竄倉會造成混合料粉塵含量過高,對路面整體的抗裂性能帶來不利影響
目標配合比設計內容:
選擇級配範圍;確定結合料類型及摻配比例;驗證混合料相關設計及施工技術指標。
生產配合比設計內容:
確定料倉供料比例;確定水泥穩定材料的容許延遲時間;確定結合料劑量的標定曲線;確定混合料的最佳含水率、最大幹密度。
施工參數確定內容:
確定施工中結合料的劑量;確定施工合理含水率及最大幹密度;驗證混合料強度技術指標。
最大幹密度宜採用重型擊實法,也可採用振動壓實方法(遵循壓實功等效原則);在施工過程中,材料品質或規格發生變化、結合料品種發生變化時,應重新進行材料組成設計。
鋪築試驗段
正式施工前,選擇長度為200~300m的路段鋪築試驗段。
檢驗機械設備的使用性能
對鋪築效果進行整體評價
強度、壓實度、承載力(彎沉)等
確定施工關鍵參數
配合比、含水率、松鋪係數、碾壓工藝等
試驗段總結報告
總體評價、關鍵參數、作業段長度
在試驗段施工期間,應及時檢測下列技術項目:
1、施工所用原材料的全部技術指標;
2、混合料拌和時的結合料劑量,應不少於4個樣本;
3、混合料拌和時的含水率,應不少於4個樣本;
4、混合料拌和時的級配,應不少於4個樣本;
5、不同松鋪係數下的實際壓實厚度,宜設定2~3個松鋪係數;
6、不同碾壓工藝下的混合料壓實度,宜設定2~3種壓實工藝,每種壓實工藝的壓實檢測樣本應不小於4個;
7、混合料壓實後的含水率,應不少於6個樣本;
8、混合料擊實試驗,測定幹密度和含水率,應不少於3個樣本;
9、7d齡期無側限抗壓強度試件成型,樣本量應符合要求。
施工過程管理
水泥劑量的影響
實際水泥劑量的波動性,按配合比設計確定,考慮生產過程的波動性,實際生產時宜在滿足強度標準的前提下適量考慮一定餘量,但在強度滿足設計要求的前提下,應控制過多使用水泥。
一般要求實際施工水泥劑量控制不超過設定水泥劑量的-0.2%~+0.5%。
注意:同一水泥劑量,若拌和時級配偏粗,而按常規方法取樣,則滴定結果偏大;偏細則滴定結果偏小。這是由於不同粒徑的材料具有不同的比表面積造成的。
混合料級配的影響
(1)懸浮密實型
·粗集料少於70%;
·密實、無側限抗壓強度及抗拉強度高,剛度大;
·收縮係數較大,抗裂性較差;
·透水性差,抗沖刷能力差;
·施工較容易,不產生離析,級配容易調配;
·適合作底基層。
(2)骨架密實型
·粗集料多於70~80%;
·無側限抗壓強度及抗拉強度略低,但嵌擠能力
強,整體強度高;
·收縮係數較小,抗裂性較好;
·透水性差,抗沖刷能力較強;
·施工中易發生離析;
·適合作基層或底基層。
(3)骨架空隙型
·以粗集料為主體(>90%)為開級配碎石;
·滲透係數應大於300m/d;
·水泥劑量相對要多些,其7d飽水無側限抗壓強
度大於3~4Mpa;
·強度高,收縮係數小,耐沖刷;
·適用於作排水基層,其厚度通常為8~15cm。
混合料級配的影響
含水率的影響
1、對幹縮應變的影響
對水泥穩定材料而言,含水率增加1%產生的幹縮應變較水泥增加1%的影響大2~3倍。
2、對壓實度的影響
在同一壓實功下,不同的含水率壓實度不同。
3、對強度的影響
若含水率小,水泥缺水不能正常水化、水解,結構層不能形成強度,造成鬆散。
4、對延遲時間的影響
含水率小、水灰比小,水泥較稠,凝結快。
5、實際含水率
按配合比設計確定,需要考慮集料風乾含水率、天氣等因素,實際含水率應比設計含水率增加約0.5~1%,加水量由計量泵控制。
碾壓延遲時間的影響
延遲2~4h,抗壓強度損失11%~26%,6h損失近50%。
最大粒徑的影響
粗大粒料過多時拌和、運輸、攤鋪過程中易出現分離、離析,機械易損壞,對於無襯板攪拌器影響較大。
養護及暴露時間的影響
1、養生溼度和養生齡期對基層強度影響顯著;也可以防止失水過多,減少幹縮裂縫;
2、養生結束後,隨州暴露時間增加時就會產生間距5~10m的幹縮裂縫。
水穩基層
水穩基層與其下臥灰土底基層需要潔淨和溼潤的界面。因此清掃力度要加強,水穩下臥層要達到無鬆散、無浮土方能進行鋪築。
混合料運輸
根據距離和工程量大小,配備足夠的運輸車輛。
在裝運過程中裝料須分三次卸料減少混合料離析。
混合料運輸過程中應用篷布覆蓋嚴密,防止水分蒸發,直到攤鋪前打開。
一次性將料卸到攤鋪機中,儘量減少停頓。
水穩材料,宜在2h內碾壓成型,應取初凝時間和容許時間中較短的時間作為施工控制時間。
混合料運輸
混合料攤鋪
碾壓成型後每層的攤鋪厚度不宜小於160mm,最大不宜大於200mm。
具有足夠攤鋪能力和壓實功率時,可增加碾壓厚度。調整相應的拌和能力。
下承層為細粒材料時,宜先將下承層頂面拉毛或採用凸塊式壓路機碾壓,再鋪上層;下承層為中、粗粒材料時,清掃乾淨,灑水泥漿後攤鋪。
攤鋪機功率不低於120KW。
兩臺前後不大於10m,縱向搭接300~400mm。
攤鋪機前設置擋板,擋板底距下承層的距離不大於100mm。
高速、一級公路,設置縱向模板。
按高程進行攤鋪。
混合料攤鋪
攤鋪前準備:
1、對螺旋輸送器離地距離調整,要視攤鋪層厚度而定,一般情況下,螺旋輸送器離地距離為攤鋪厚度加5cm為宜。
2、為了保證穩定層的縱坡和橫坡,根據標高設計要求,採用雙邊掛基準線法進行施工。相鄰支撐樁的距離一般為10m,鋼絲可選用3-5mm的鋼絲線做為基準線。對架設的鋼絲線每100~150m採用緊線器拉緊,一般拉力為80-100kg。對完成架設的鋼絲線,要經過測量複核。
3、為保證各層結合面有良好的結合強度,在穩定層攤鋪之前,要徹底清潔結合面並使用灑水車在結合面噴灑適量的水或水泥淨漿。
攤鋪:
1、夯錘頻率,<28HZ,儘量提高初始壓實度,有利於提高平整度;
2、混合料攤鋪採用兩臺攤鋪機梯隊立模作業,前後相距5-15m,一前一後保證速度、攤鋪厚度、松鋪係數、路拱坡度、攤鋪平整度、振動頻率等的一致,兩機攤鋪接縫平整。並對攤鋪混合料同時進行碾壓。
3、攤鋪速度1.5~2m/min,根據生產能力調整,以勻速和不停歇為宜。
4、降低螺旋布料器離地距離,調整檔位,混合料埋入深度大於2/3,減少離析。
5、在攤鋪機螺旋前擋板下沿設置防離析的橡膠板。
6、儘量減少攤鋪機收鬥。
兩層連續施工
混合料碾壓
遵循穩壓→輕振動碾壓→重振動碾壓→膠輪穩壓的程序,壓至無輪跡為止。
1、採用18~22t的單鋼輪振動壓路機不少於4臺;12~13t雙鋼輪雙驅壓路機不少於1臺,大於25t輪胎壓路機不少於1臺。
2、振動壓路機的振動頻率為25~33HZ之間,應具備兩檔振幅(振幅為0.8~2.5mm之間)。
3、碾壓時,直線段由低向高碾壓,曲線段由內側向外側碾壓,靜碾時輪跡重疊1/3~1/2;振動碾壓時應重疊250~350mm。
(碾壓時候含水量應在略大於最佳含水量1%之內,組織好碾壓次序、銜接緊密,及時碾壓完畢。)
碾壓分初壓、復壓和終壓三個階段:
1、初壓時,宜採用雙鋼輪壓路機,採用前驅方式對結構層在全寬範圍內進行穩壓,先靜壓1~2遍。碾壓速度控制在1.5~2km/h為宜。
2、復壓時,採用重型壓路機振動碾壓,一般碾壓4~6遍,在按試驗段確定的碾壓遍數碾壓完成後,應立即檢查壓實度。如壓實度未達到規定的壓實度,應繼續碾壓,直至壓實度合格。碾壓速度控制在3~5km/h。
3、終壓時,採用輪胎壓路機,靜壓1~2遍。碾壓速度控制在3~5km/h為宜。
注意:碾壓方式根據實際情況可以調整,以確保壓實度和平整度為原則。
接縫
應在含水量等於或略大於最佳含水量時進行。碾壓找平時,縱、橫接縫均應設直茬。接縫應符合下列規定:
1)縱向接縫宜設在路中線處。接縫應做成階梯形,梯級寬不得小於1/2層厚。
2)橫向接縫應儘量減少。
橫向接縫:施工中斷2h時,應設置橫向接縫。
人工整平末端混合料,緊靠混合料放兩根木方,高度與壓實厚度相同。木方另一端用礫石或碎石回填3m左右,其高度高出木方2~3cm。重新開始攤鋪前,應將礫石或碎石和木方移除,並清掃乾淨。中斷2h未按上述步驟處理的,應剷除未壓實、厚度不足的混合料。
縱向接縫
縱向接縫,分兩幅攤鋪時,應加強碾壓。存在縱縫時應垂直相接,嚴禁斜接。
碾壓過程中含水量不合適引起的問題:
含水量偏大的彈簧情況或者含水量偏小
集料壓碎且壓實不足情況
還發現碾壓組織得不夠嚴密,施工效率低(碾壓時間長),效果差(壓實度偏低)
路邊緣壓實度不足
碾壓後局部離析比較嚴重等情況
養護
養護要求:
1、每一段碾壓完成並經壓實度檢查合格後,應立即開始養生。
2、養生期應不少於7d,宜延長至上層開始施工前2d。
3、無機結合料穩定材料過冬時,應採取必要的保護措施:
覆蓋100~200mm砂土做保護層。
4、基層養護應保持溼潤,可採用覆膜法。
5、養護期間應封閉交通。
6、常溫下成活後應經7d養護,方可在其上鋪設路面層。
灑水養護
1、每天灑水次數視氣候而定。高溫期施工,宜上、下午各灑水兩次。
2、養生期間,應保持表面始終溼潤。
3、對於石灰或石灰粉煤灰穩定材料層應注意表面情況,必要時,補充壓實。
薄膜覆蓋養護
1、攤鋪完成後覆蓋,薄膜厚度不小於1mm。
2、薄膜之間應搭接完整,避免漏縫,薄膜覆蓋後應用砂土等材料呈網狀堆填,局部破損時,應及時更換。
3、養護至上層結構層施工前1~2d,方可將薄膜掀開。
4、對於蒸發量較大的地區或養護時間大於15d的工程,應適當補水。
土工布養護
1、宜採用透水式土工布全面覆蓋,也可鋪設防水土工布。
2、鋪設過程中應注意縫間搭接,不應留有間隙。
3、鋪設土工布後,應注意灑水,次數視氣候而定。高溫期每天上、下各一次。
4、養護至上層結構層施工前1~2d,方可將覆蓋掀開。
5、養護期間應採取有效措施防止土工布破損。
草簾覆蓋養護
1、全斷面鋪設草簾。
2、草簾設後應注意灑水,次數視氣候而定。高溫期每天上、下午各一次。
3、必要時可採用土工布與草簾雙層覆蓋養生。
鋪設溼砂養護
1、砂石厚宜70~100mm。
2、砂鋪均勻後應立即灑水,整個過程中保持溼潤,不得用溼黏土覆蓋。
3、養護結束後,應將覆蓋物清除乾淨。
交通管制
養護期間,只准小型車和灑水車通行,行駛速度應小於40km/h。
養護7d後,施工需要通行重型貨車時,應有專人指揮,車速應不大於30km/h。
級配碎石、級配礫石基層未做透層或封層時,嚴禁開放交通。
對於無便道而需要車輛通行時,應符合以下規定:
合理安排施工工序,保障7~15d的養護期。
宜在硬路肩或臨時停車帶的位置劃分出專門車道,專人指揮車輛通行。
無機結合料應適當提高早期強度。
限定載重車輛的軸載,應不大於12t。
試驗檢驗
1、基層、底基層的壓實度應符合下列要求:
1 )城市快速路、主幹路基層大於等於97%;底基層大於等於95%。
2 )其他等級道路基層大於等於95%;底基層大於等於93%。
檢查數量:每1000m2,每壓實層抽查1組(1點)。
檢查方法:查檢驗報告(灌砂法或灌水法)。
2、基層、底基層7d的無側限抗壓強度應符合設計要求。
檢查數量:每2000m2 1組(6塊)。
檢查方法:現場取樣試驗。
3、彎沉值,不得大於設計規定。
檢查數量:每車道、每20m測1點。
檢驗方法:彎沉儀檢測。
需本文PPT,關注後,發私信“穩定層”
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