路面基层施工.ppt

公路路面基层施工技术细则培训讲座2021/5/271路面的定义路面的定义 路路面面是是铺铺筑筑在在公公路路路路基基上上与与车车轮轮直直接接接接触触的的结结构构层层。它它承承担担和传递车轮荷载，承受磨耗，受到各种自然因素的影响。和传递车轮荷载，承受磨耗，受到各种自然因素的影响。路路面面结结构构一一般般由由面面层层、基基层层、底底基基层层与与垫垫层层组组成成。不不同同等等级级、不同地区的公路，其路面结构形式和选用的材料存在一定的差异。不同地区的公路，其路面结构形式和选用的材料存在一定的差异。路基处于下列状况的路段应设置垫层：地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿状态的路段；季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；基层可能受污染的路段。2021/5/272公路与路面等级划分公路与路面等级划分公路等级公路等级路面等级路面等级按技术等级分按行政等级分高速公路国道、省道高级一级公路省道次高级二级公路县道中级三级公路乡道低级四级公路专用公路公路等级公路等级高速公路高速公路一级公路一级公路二级公路二级公路三级公路三级公路四级公路四级公路沥青混凝土水泥混凝土沥青贯入式碎石、沥青碎石、沥青表面处置XXX砂石路面XXXX路面结构形式及其适用情况2021/5/273路面的基本功能路面的基本功能 路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶表面，为了满足这些基本功能，路面应具有足够的强度、稳定性、平整度和抗滑性等。路面应具有足够的强度以满足车辆安全运行的需要，同时承载能力方面还应有足够的储备以适应交通量增长的客观需求。强度强度 路面的平整度体现了行车舒适性和安全性两个方面的要求，其中，舒适性是衡量路面服务性能的重要指标平整度平整度 路面抗滑性主要从安全的角度上评价路面的适用性能.抗滑性抗滑性路面稳定性既包括了结构稳定性的方面，有涵盖了路面耐久性的含义，即路面在各种外部环境下均应有良好的服务能力。稳定性稳定性2021/5/274路面的结构及组成路面的结构及组成 由由于于行行荷荷载载和和自自然然因因素素对对路路面面的的影影响响，是是随随路路面面深深度度的的增增加加而而逐逐渐渐减减弱弱的的。因因此此，对对路路面面材材料料的的强强度度、抗抗变变形形能能力力和和稳稳定定性性的的要要求求也也随随着着路路面面深深度度的的增增加加而而逐逐渐渐降降低低。为为了了适适应应这这一一要要求求，路面结构通常是分层铺筑的。路面结构通常是分层铺筑的。2021/5/275路面的结构及组成路面的结构及组成面层面层 面面层层是是直直接接同同行行车车和和大大气气接接触触的的表表面面层层次次，它它承承受受较较大大的的行行车车荷荷载载的的垂垂直力，水平力和冲击力的作用。同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响。直力，水平力和冲击力的作用。同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响。同同其其它它层层次次相相比比，面面层层应应具具备备较较高高的的结结构构强强度度，抗抗变变形形能能力力，较较好好的的水水稳稳定定性性和和温温度度稳稳定定性性，而而且且应应当当耐耐磨磨，不不透透水水；其其表表面面还还应应有有良良好好的的抗抗滑滑性性和平整度。和平整度。修修筑筑面面层层所所用用的的材材料料主主要要有有：水水泥泥混混凝凝土土、沥沥青青混混凝凝土土、沥沥青青碎碎(砾砾)石石混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料等。混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料等。2021/5/276路面的结构及组成路面的结构及组成基层基层 基基层层主主要要承承受受由由面面层层传传来来的的车车辆辆荷荷载载的的垂垂直直力力，并并扩扩散散到到下下面面的的垫垫层层和和土土基基中中去去，实实际际上上基基层层是是路路面面结结构构中中的的承承重重层层，它它应应具具有有足足够够的的强强度度和和刚刚度度，并并具具有有良良好好的的扩扩散散应应力力的的能能力力。基基层层遭遭受受大大气气因因素素的的影影响响虽虽然然比比面面层层小小，但但是是仍仍然然有有可可能能经经受受地地下下水水和和通通过过面面层层渗渗入入雨雨水水的的浸浸湿湿，所所以以基基层层结结构构应应具具有有足足够够的的水水稳稳定定性性。基基层层表表面面虽虽不不直直接接供供车车辆辆行行驶驶，但但仍仍然然要要求求有有较较好好的的平平整整度，这是保证面层平整性的基本条件。度，这是保证面层平整性的基本条件。修修筑筑基基层层的的材材料料主主要要有有各各种种石石灰灰、水水泥泥、碎碎(砾砾)石石、工工业业废废渣渣(如如煤煤渣渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等粉煤灰、矿渣、石灰渣等)等。等。分类：无机结合料稳定类、粒料稳定类分类：无机结合料稳定类、粒料稳定类2021/5/277路面的分级路面的分级柔性路面柔性路面 柔性路面的总体结构刚度较小，在车辆荷载作用之下产生较大的弯沉变形，路面结构本身的抗弯拉强度较低，它通过各结构层将车辆荷载传递给土基，使土基承受较大的单位压力。路基路面结构主要靠抗压强度和抗剪强度承受车辆荷载的作用。柔性路面主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层、碎(砾)石面层或块石面层组成的路面结构。2021/5/278路面的分级路面的分级刚性路面刚性路面 刚性路面主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构。水泥混凝土的强度高，与其它筑路材料比较，它的抗弯拉强度高，并且有较高的弹性模量，故呈现出较大的刚性，在车辆荷载作用下，水泥混凝土结构层处于板体工作状态，竖向弯沉较小，路面结构主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度承受车辆荷载。通过板体的扩散分布作用，传递给基础上的单位压力较柔性路面小得多。2021/5/279路面的分级路面的分级半刚性路面半刚性路面 用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层，在前期具有柔性路面的力学性质，后期的强度和刚度均有较大幅度的增长，但是最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土。由于这种材料的刚性处于柔性路面与刚性路面之间，因此把这种基层和铺筑在它上面的沥青面层统称为半刚性路面。这种基层称为半刚性基层。半刚性基层的显著特点是：整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好，而且较为经济。高等级公路越来越多地采用半刚性基层。2021/5/2710一、原材料质量控制一、原材料质量控制粗集料、细集料、水泥、外掺剂粗集料、细集料、水泥、外掺剂2021/5/2711一一.原材料质量控制原材料质量控制1.11.1、母材的选择、母材的选择基基层层用用碎碎石石可可以以是是各各种种类类型型的的岩岩石石(石石灰灰岩岩、花花岗岗岩岩、石石英英岩岩、玄玄武武岩岩、安山岩等安山岩等)，要注意母岩的强度、风化程度、覆盖层厚度等。，要注意母岩的强度、风化程度、覆盖层厚度等。基基层层碎碎石石应应采采用用坚坚硬硬、清清洁洁、不不含含风风化化颗颗粒粒的的岩岩石石加加工工，各各规规格格集集料料应应严格控制针片状颗粒含量（严格控制针片状颗粒含量（最好采用两级破碎工艺加工最好采用两级破碎工艺加工）。）。不不同同粒粒级级的的碎碎石石集集料料应应隔隔离离，分分别别堆堆放放。细细集集料料应应有有覆覆盖盖，防防止止雨雨淋淋和和污染。污染。集集料料中中不不应应有有粘粘土土块块、植植物物等等有有害害物物质质；细细集集料料可可以以是是石石屑屑、机机制制砂砂或或天然砂。天然砂。2021/5/27121.21.2、原材料要求、原材料要求检验项目技术要求粗集料 石料压碎值 不大于30%针片状颗粒含量 不大于20%水洗法0.075mm颗粒含量 不大于1%软石含量 不大于5%细集料 水洗法0.075mm颗粒含量 不大于15%液限 小于25%塑性指数 小于8%2021/5/27131.31.3、原材料要求、原材料要求 水泥：水泥：水泥应选用硅酸盐、矿渣硅酸盐、火山灰质硅酸盐，标号为水泥应选用硅酸盐、矿渣硅酸盐、火山灰质硅酸盐，标号为42.542.5号。号。水泥性能水泥性能质量要求质量要求安定性雷氏夹或蒸煮法检验必须合格烧失量（%），不大于3.0比表面积（m2/kg）300450细度(0.08mm筛余量，%)，不大于10初凝时间不小于3小时终凝时间不小于6小时28d干缩率不大于0.09%2021/5/2714二、级配设计二、级配设计优化优化2021/5/27152.12.1、水泥稳定碎石的级配设计水泥稳定碎石的级配设计底底基基层层碎碎石石最最大大粒粒径径不不应应超超过过37.5mm37.5mm，基基层层最最大大粒粒径径不不应应超超过过31.5mm 31.5mm。层位层位通过下列方筛孔（通过下列方筛孔（mm）的质量百分率（）的质量百分率（%）37.531.526.519.09.504.752.360.60.075基层基层10090100728947672949173582207底基层底基层10090100/679045682950183882207可以借鉴沥青路面级配优化的方法进行基层的配合比优化！可以借鉴沥青路面级配优化的方法进行基层的配合比优化！2021/5/2716 借鉴沥青路面贝雷参数级配控制优化分析方法，底基层、基层各关借鉴沥青路面贝雷参数级配控制优化分析方法，底基层、基层各关键筛如键筛如 31.5、26.5、19、4.75、0.075mm等的通过率，可达到控制合成等的通过率，可达到控制合成级配趋势的目的。级配趋势的目的。关键筛孔关键筛孔底基层底基层基层基层31.5mm31.5mm95%2%95%2%26.5mm26.5mm95%2%95%2%19mm19mm8085%8085%8186%8186%4.75mm4.75mm3339%3339%33-39%33-39%0.075mm0.075mm13%13%13%13%2021/5/27171）选择粗、中、细三种级配。）选择粗、中、细三种级配。2）每每种种级级配配均均应应分分别别按按3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%的的水水泥泥剂剂量量配配制制混混合合料。料。3）确定各种混合料的最佳含水量和最大干（压实）密度。）确定各种混合料的最佳含水量和最大干（压实）密度。4）按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。）按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应有的干密度。5）按最佳含水量和计算得的干密度制备试件。）按最佳含水量和计算得的干密度制备试件。6）在规定温度下保湿养生）在规定温度下保湿养生6d，浸水，浸水24h后，进行无侧限抗压强度试验。后，进行无侧限抗压强度试验。7）根据强度标准，选定合适的水泥剂量。）根据强度标准，选定合适的水泥剂量。8）按照最优的的设计配合比进行试铺段铺筑。）按照最优的的设计配合比进行试铺段铺筑。9）试试验验路路段段长长度度不不小小于于200m。经经过过试试验验路路段段的的验验证证，最最终终确确定定既既满满足足规规范范要要求求，又便于施工的合理施工配合比。又便于施工的合理施工配合比。2.2、级配设计确定过程、级配设计确定过程2021/5/27182.3、水稳碎石一般要求、水稳碎石一般要求1 1）应有高的强度、低的弹性模量；）应有高的强度、低的弹性模量；2 2）关关键键：保保证证级级配配和和塑塑性性指指数数要要求求，拌拌和和均均匀匀、含含水水量量合合适适和和均均匀匀，摊摊铺铺均均匀匀以及压实到规定的密实度；以及压实到规定的密实度；3 3）采用厂拌法拌制混合料，并用摊铺机摊铺；）采用厂拌法拌制混合料，并用摊铺机摊铺；4 4）基层和底基层的水泥剂量均不宜超过）基层和底基层的水泥剂量均不宜超过6%6%；5 5）宜宜在在气气温温较较高高季季节节施施工工。最最低低气气温温应应在在55以以上上，在在有有冰冰冻冻的的地地区区，并并应应在在第第1 1次重冰冻（次重冰冻（-3-5-3-5）到来之前半个月到一个月完成；）到来之前半个月到一个月完成；6 6）在雨季施工，勿使水泥和混合料遭雨淋；）在雨季施工，勿使水泥和混合料遭雨淋；7 7）在铺筑基层前，应在底基层顶面先撒薄层水泥或水泥净浆；）在铺筑基层前，应在底基层顶面先撒薄层水泥或水泥净浆；2021/5/2719三、施工要求三、施工要求2021/5/27203.13.1、拌和场地、拌和场地 1）选选择择既既要要考考虑虑施施工工控控制制的的总总时时间间，运运距距短短，进进场场方方便便、道道路路建建养养便便利利、取水容易、排水通畅等。取水容易、排水通畅等。2）场地硬化，设置纵横向排水沟和盲沟，场区排水畅通。）场地硬化，设置纵横向排水沟和盲沟，场区排水畅通。3）材料应采用砌砖或其他措施进行隔离，避免混杂和污染。）材料应采用砌砖或其他措施进行隔离，避免混杂和污染。4）细集料宜覆盖防雨油布；袋装水泥应在室内架空堆放。）细集料宜覆盖防雨油布；袋装水泥应在室内架空堆放。2021/5/27213.23.2、施工现场环境管理、施工现场环境管理 1）出出入入口口设设置置“工工程程施施工工告告示示牌牌”，其其它它主主要要施施工工点点、道道路路交交叉叉口口，设置必要指路牌、限速牌等标志牌；设置必要指路牌、限速牌等标志牌；2）施施工工废废料料倒倒在在指指定定地地点点，严严禁禁乱乱倒倒，并并采采取取措措施施避避免免对对周周围围环环境境造造成污染。成污染。3）保持道路通畅，避免占道、阻车等现象发生。）保持道路通畅，避免占道、阻车等现象发生。4）加强路面养生及交通管制工作，保持路面的干净、整洁。）加强路面养生及交通管制工作，保持路面的干净、整洁。5）施施工工材材料料运运输输车车辆辆应应采采取取有有效效的的封封闭闭措措施施，防防止止材材料料沿沿途途泄泄漏漏，造造成对环境的污染成对环境的污染。2021/5/27223.33.3、施工设备、施工设备 每个作业面施工设备配备不低于要求。每个作业面施工设备配备不低于要求。1）搅拌设备）搅拌设备采用全自动强制式集中厂拌设备。采用全自动强制式集中厂拌设备。设备应采用微机管理、全自动控制、电子计量系统；设备应采用微机管理、全自动控制、电子计量系统；进进行行静静态态标标定定，并并进进行行物物料料标标定定和和动动态态配配料料误误差差检检查查，合合格格后后方方可可使用。计量精度：集料使用。计量精度：集料2%，水，水1%，水泥，水泥1%。拌拌合合均均匀匀，无无明明显显粗粗细细集集料料离离析析现现象象。集集料料级级配配满满足足要要求求，水水小小于于0.3%，水泥小于，水泥小于0.4%。2021/5/27232）摊铺设备）摊铺设备摊摊铺铺宽宽度度大大于于7.5m，应应采采用用两两台台摊摊铺铺机机梯梯队队联联合合作作业业，摊摊铺铺机机型型号号应一致。单台摊铺机功率应大于应一致。单台摊铺机功率应大于130kW。当当采采用用一一台台摊摊铺铺机机进进行行全全幅幅一一次次摊摊铺铺时时发发动动机机功功率率应应大大于于250kW，并有预防材料离析措施。并有预防材料离析措施。3）碾压设备）碾压设备每每个个作作业业面面1820t重重型型单单钢钢轮轮双双幅幅振振动动压压路路机机不不少少于于2台台，大大于于11t双双钢钢轮轮压压路路机机不不少少于于1台台，大大于于25t轮轮胎胎压压路路机机1台台，小小型型振振动动平平板板或或冲冲击击夯夯1台。台。2021/5/2724四、施工检测四、施工检测2021/5/27254.1 4.1 混合料及原材料含水量检测混合料及原材料含水量检测含水量检测分两部分：含水量检测分两部分：其其一一，每每天天施施工工前前，应应例例行行各各规规格格材材料料进进行行含含水水量量检检测测，以以准准确确确确定定每每天施工的用水量。天施工的用水量。其二，其二，施工过程中施工过程中含水量检测，按标准的频率和方法进行检测。含水量检测，按标准的频率和方法进行检测。2021/5/27264.2 4.2 混合料的级配检测混合料的级配检测级配碎石混合料级配检测分两部分：级配碎石混合料级配检测分两部分：其其一一是是在在搅搅拌拌厂厂的的级级配配检检测测。由由混混合合料料储储存存仓仓或或运运输输车车取取样样，分分析析颗颗粒粒组成，判断施工配比的准确性。组成，判断施工配比的准确性。其其二二是是对对摊摊铺铺后后的的路路面面混混合合料料检检测测。对对摊摊铺铺后后而而没没有有碾碾压压的的结结构构层层进进行行取样，分析摊铺的性能和离析程度。取样，分析摊铺的性能和离析程度。2021/5/27274.34.3施工中的级配检测施工中的级配检测层位通过下列方筛孔（mm）的质量控制偏差（%）31.519.09.504.752.360.60.075基层0665432底基层47765422021/5/27284.4 压实度检测压实度检测 碾碾压压后后的的级级配配碎碎石石结结构构层层的的压压实实度度检检测测采采用用灌灌砂砂法法。检检测测时时，最最好好能能进行颗粒组成分析。进行颗粒组成分析。项目标准值底基层不小于97%基层不小于98%4.5 4.5 基层取芯基层取芯养养生生后后的的基基层层要要进进行行结结构构钻钻芯芯，依依据据芯芯样样分分析析施施工工状状态态，如如离离析析，有有必要也可进行强度检测。必要也可进行强度检测。当进行芯样强度检测时，要保证受力面的平整，也要饱水一天。当进行芯样强度检测时，要保证受力面的平整，也要饱水一天。2021/5/27294.6 4.6 底基层的粘结底基层的粘结 1 1）两两层层之之间间应应喷喷洒洒水水泥泥浆浆进进行行粘粘结结，水水泥泥浆浆不不需需要要太太稠稠，保保证证有有一一定的粘结性即可；定的粘结性即可；2 2）喷洒时间要掌握好，不能提前量太大，最好在初凝前；）喷洒时间要掌握好，不能提前量太大，最好在初凝前；3 3）应采用专用机械进行喷洒。）应采用专用机械进行喷洒。2021/5/27304.7 4.7 基层施工注意要点基层施工注意要点 1）水水稳稳拌拌和和站站必必须须严严格格控控制制混混合合料料的的含含水水量量和和水水泥泥剂剂量量；拌拌和和站站应应配配备备专人不定时观察混合料拌和效果，实验室也应随时抽查。专人不定时观察混合料拌和效果，实验室也应随时抽查。2）摊铺作业面的基面应洒水润湿，气温高时应增加洒水频率；）摊铺作业面的基面应洒水润湿，气温高时应增加洒水频率；3）为为保保证证基基层层边边缘缘的的压压实实度度，两两端端应应设设置置侧侧模模支支护护，没没有有设设置置侧侧模模的的应应将摊铺宽度两侧各增加将摊铺宽度两侧各增加10cm；4）基基层层表表面面缺缺陷陷修修补补后后的的粗粗骨骨料料应应集集中中堆堆放放在在作作业业面面外外面面，便便于于清清理理，不不得得直直接接抛抛在在摊摊铺铺机机前前。料料车车卸卸料料完完毕毕和和摊摊铺铺机机收收斗斗时时撒撒在在摊摊铺铺机机前前面面的的混混合合料料应应派派人人及及时时清清理理到到摊摊铺铺机机授授料料斗斗内内，不不得得堆堆放放在在摊摊铺铺机前面；机前面；2021/5/27314.7 4.7 基层施工注意要点基层施工注意要点 5）钢轮压路机粘轮后要及时清理，否则引起基层表面的松散和粒料脱落）钢轮压路机粘轮后要及时清理，否则引起基层表面的松散和粒料脱落 6）挖坑检测压实度以后的坑洞回填处理，必须要分层填筑、逐层捣实；）挖坑检测压实度以后的坑洞回填处理，必须要分层填筑、逐层捣实；7）摊摊铺铺机机前前挡挡板板过过高高时时，为为防防止止混混合合料料中中大大粒粒径径骨骨料料的的滚滚落落，应应在在挡挡板板下接一块硬质的橡皮挡板；下接一块硬质的橡皮挡板；8）为为有有效效减减少少施施工工过过程程中中的的离离析析，摊摊铺铺机机螺螺旋旋布布料料器器中中料料位位应应保保证证至至少少覆盖螺旋叶片覆盖螺旋叶片2/3的高度；的高度；2021/5/2732集中拌和法施工：集中拌和法施工：级配碎石混合料在中心站利用强制式拌和机、卧式双转轴桨叶式拌和机、普通混凝土拌和机等进行集中拌和。将混合料运到现场后,用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺机或稳定土摊铺机等摊铺混合料。集中拌和集中拌和2021/5/2733集中拌和法施工的基本要求：集中拌和法施工的基本要求：正式拌和前,应先调试所用的设备,使混合料的组成和含水量达到规定要求。运到现场的混合料,应按计算的间距堆放。应设专人消除集料的离析现象。用平地机进行整型与碾压,满足施工规范要求。进行横向接缝与纵向缝的处理，处理方法正确、规范。2021/5/2734摊铺摊铺2021/5/2735 用1215吨三轮压路机碾压时，每层压实厚度不应超过15cm 用1820t三轮压路机或滚动压路碾 压时，每层压实厚度不应超过20cm。混合料的碾混合料的碾压2021/5/2736碾压碾压2021/5/2737 基层碾压完后即可开始洒水养生。每天洒水次数，应视当地天气情况而定。在一周内，应使表面保持潮湿状态。洒水养生时，应使喷出的水成雾状，不得将水直接喷射或冲击基层表面，将表面冲成松散状态或产生新的集料窝(带)。养生养生2021/5/2738谢谢大家！2021/5/2739