基层、底基层施工技术.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基层、垫层施工技术,第一章 路面基层、底基层施工技术,第二节 半刚性路面基层、底基层施工,第一节 级配碎石基层、底基层施工,第三节 其他路面基层、底基层施工,路面的分类：,1.,柔性路面：,刚度较小，抗弯拉强度较低，主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面；主要包括各种基层（水泥灰凝土除外）和各类,沥青面层,、碎砾石面层、块石面层所组成的路面结构。,沥青路面,2.,刚性路面：,主要指水泥混凝土做面层或基层的路面结构，刚性路面与柔性路面的主要,区别,在于路面的破坏状态和它分布荷载到路基上的状态有所不同。,水泥混凝土路面,3.,半刚性路面：,采用二灰（石灰、粉煤灰）或水泥稳定土或水泥处治砂砾基层，这些基层的特性,前期强度较低,，但随着时间的推移其强度和刚度,不断增大,。这类基层叫做半刚性基层，含有这类基层的路面结构称为半刚性路面。,一、级配碎、砾石基层,级配碎、砾石基层由各种粗集料按最佳级配原理修筑而成的。级配碎石、砾石是用大小不同的材料按一定比例配合、逐级填充空隙，并借粘土粘结的，经过压实后，能形成充实结构。级配碎石、砾石基层强度是由摩阻力和粘结力构成，具有一定的水稳性和力学强度。,第一节 级配碎石基层、底基层施工,1.,材料要求：,粗细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合密级配要求时，称级配碎石。级配碎石做基层时，材料应该满足下列要求：,(1),石料应具有足够的强度；,(2),碎、砾石的压碎值，高等级公路不大于,30%,，一般公路不大于,35%,；,(3),碎、砾石中的扁平、长条颗粒总含量应不超过,20%,；,(4),用于基层时，碎、砾石的最大粒径不应超过,40mm,，用作底基层时，碎、砾石的最大粒径不应超过,50mm,；,石屑或其它细集料是指碎石场的细筛余料，或专门轧制的细碎石集料，其颗粒组成为,010mm,，并具有良好的级配。,天然砂砾的颗粒尺寸应该合适，必要时应筛除其中的超尺寸颗粒。天然砂砾或粗砂应有较好的级配。,2.,级配碎、砾石基层施工：,级配碎、砾石施工应做到：集料级配满足要求，配料要准确，细料的塑性指数要符合规定，掌握好松铺厚度，路拱横坡符合规定，拌和均匀，避免粗细颗粒离析。级配碎、砾石施工路拌法和集中拌和法两种施工方法。,(1),施工放样：,恢复中线,并在两侧路肩边缘外,0.30.5m,设指示桩，逐个断面进行高程测量,并在指示桩上标记结构层的设计高度。,(2),准备底基层,：土基或垫层等底基层的表面应平整、坚实,具有一定的路拱,没有松散材料和软弱地方。底基层的平整度和压实度应满足规范要求。,对于底基层,压实度检查和弯沉测定的结果不符合要求的,应采用补充碾压、换填好料、挖开晾晒等措施。,检查各断面的标高是否满足要求。槽式断面路段,两侧路肩每隔,510m,应交错开挖泄水沟。,(3),计算材料用量：,根据各路段基层或底基层的宽度、厚度及预定的干密度，计算所需要的各种集料的数量，并推算每车材料的堆放间距。,(4),运输和摊铺集料：,同一料场的路段,运输应由远到近按计算的间距堆放,堆放的时间不宜过长，一般仅提前数天。料堆间每隔一定距离应留缺口用以排水。,(5),拌和及整型：,拌和时，稳定土拌和机应拌,2,遍以上，且深度应到级配碎石底层，最后一遍拌和前，可先用拌和机贴底面翻拌一遍。结束时，混合料的含水量应均匀，并较最佳含水量大,1%,左右，且不应出现离析现象。,平地机整平，并具有一定的路拱后,用压路机快速初压一遍，再用平地机进行整平和整型。,在整型中,应禁止车辆通行。,(6),碾压：,整型后，应立即用,12t,以上三轮压路机、振动压路机或轮胎压路机进行碾压。应由两侧路肩向路中心，由曲线内侧向外侧进行碾压，后轮应重叠,1/2,轮宽，且须超过两段的接缝处。一般需碾压,68,遍，并使表面没有明显轮迹。头两遍的速度宜为,1.51.7km/h,，以后为,2.02.5km/h,。,(7),接缝处理：,作业段的衔接处,应搭接拌和。第一段拌和后,应留,58m,不碾压。第二段施工时,将留下的部分一起加水拌和，整平后一起碾压。,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。,半刚性基层概念（见教材）,基层分类：有结合料稳定类,有机结合料类,无机结合料类,无结合料的粒料类,本章,主要内容,：,无机结合料稳定类基层,与,无结合料的粒料类基层,施工。,第二节 半刚性基层施工,一、半刚性基层分类,按结合料种类和强度形成机理的不同，半刚性基层分为石灰稳定类、水泥稳定类及工业废渣稳定类三种。,1,、石灰稳定类基层,在粉碎的土和原状松散的土,(,包括各种粗、中、细粒土,),中掺入适量的石灰和水，按照一定技术要求，经拌和，在最佳含水量下摊铺、压实及养生，其抗压强度符合规定要求的路面基层。,石灰稳定土强度形成原理,1),离子交换作用,-,石灰在溶液中电离出来的钙离子,(Ca,2+,),与土中的钠、氢、钾离子产生离子交换作用。使土发生初期变化的主要原因。,2),结晶作用,-,生成氢氧化钙结晶网格，具有水硬性。,3),火山灰作用,-,熟石灰的游离,Ca,2+,与土中的活性氧化硅,SiO,2,和氧化铝,Al,2,O,3,作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙的化学反应，是石灰土获得强度和水稳定性的基本原因。,4),碳酸化作用,-,在土中的,Ca(OH),2,与空气中的二氧化碳作用，大大提高了土的强度和整体性。,初期，主要表现为土的结团、塑性降低、最佳含水量增加和最大密实度减少等。后期主要表现为结晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性,。,石灰对土性质的影响,1),塑性：,由于离子交换作用，形成团粒结构，土的塑性指数下降很多。,2),压实性：,石灰的掺加，使土的最佳含水量增加而最大密实度降低。,3),强度：,石灰对土的影响，最主要的是提高强度。,影响强度的因素,1),土质,：,塑性指数为,15,20,的粘性土较好,;,粒料和砂性土不宜,;,有机质含量大不宜。,2),灰质,：,消石灰粉或生石灰粉，,级以上的技术标准，妥善保管。,3),石灰剂量：,存在最佳石灰剂量，对于粘性土及粉性土为,8%,14%,；对砂性土则为,9%,16%,。,4),含水量：,通过标准击实试验确定最佳含水量。,5),密实度,：随密实度的增加而增长,；密实度每增减,1%,，强度约增减,4%,左右）。,6),石灰土的龄期及养生条件：,温度高可使反应过程加快，一定的湿度为结晶和火山灰反应提供了必要的水。强度随龄期而缓慢增长（强度增长期可达,8,10,年以上）。,石灰土基层的应用,石灰稳定土一般可以用于各类路面的基层或底基层。,石灰土因其水稳定性较差不应做高速公路或一级公路的基层，必要时可以用作底基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段，也不宜采用石灰土做基层。,石灰稳定土基层缩裂防治,1),控制压实含水量；,2),严格控制压实标准；,3),温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近，而且温度在,0,-10,o,C,时；,4),干缩的最不利情况是石灰稳定土成型初期；,5),石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层，使石灰土基层含水量不发生大变化，可减轻干缩裂隙；,6),在石灰稳定土中掺加集料,(,砂砾、碎石等,),；,7),为了防止基层裂缝的反射，国内外常采取以下措施：,设置沥青碎石或沥青贯入式联结层；铺筑级配碎石过渡层；土工织物夹层；应力吸收层（,SAMI,）；锯缝；预裂。,铺筑好的石灰稳定土及,取芯情况,当用水泥稳定细粒土,(,砂性土、粉性土或粘性土,),时，简称水泥土。不能作为高速公路或一级公路的基层，只能用做底基层。在高等级的水泥混凝土路面板下，水泥土不能做基层。,2,、水泥稳定类基层,在粉碎的或原状松散的土,(,包括各种粗、中、细粒土,),中，掺入适当水泥和水，按照技术要求，经拌和摊铺，在最佳含水量时压实及养护成型，其抗压强度符合规定要求，以此修建的路面基层称水泥稳定类基层。,影响强度的因素,1),土质,土的类别和性质是影响水泥稳定土强度的重要因素，各类砂砾土、砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定，但稳定效果不同。一般要求土的塑性指数不大于,17,。,2),水泥的成分和剂量,水泥成分：,(1),各种类型的水泥都可以用于稳定土。,(2),水泥矿物成分是决定水泥土强度的主导因素。通常情况下硅酸盐水泥的稳定效果好，而铝酸盐水泥较差。,(3),一般不采用快硬水泥或早强水泥（施工的时间要求）。,水泥剂量：,(1),水泥土的强度随水泥剂量的增加而增长。,(2),但过多的水泥用量，虽获得强度的增加，在经济上却不一定合理，存在一个经济用量。应该注意，过多的水泥，在效果上不一定显著，且容易开裂。试验和研究证明，水泥剂量为,4,8,较为合理。,3),含水量,含水量对水泥稳定土强度影响很大；存在一个能达到最大密实度的最佳含水量。对于砂性土，最高强度含水量较最佳密实度的含水量小；而对于粘性土，则相反。,4),施工工艺过程,(1),拌和愈均匀，强度愈高。,(2),需要湿法养生；温度愈高，强度增长愈快。,水泥稳定碎石拌和场,水泥稳定碎石拌和场,拌和场冷料仓出料口,拌和场水泥罐,施工现场,水泥稳定碎石混合料运输,水泥稳定碎石混合料摊铺,水泥稳定碎石混合料摊铺,水泥稳定碎石混合料摊铺,湖南醴潭路施工现场,水泥稳定碎石混合料基层碾压,水泥稳定碎石混合料基层碾压,水泥稳定碎石混合料基层碾压,水泥稳定碎石混合料基层养生,湖南醴潭路施工现场,拌和后、摊铺前的水泥稳定碎石,控制摊铺厚度,水泥稳定碎石摊铺,水泥稳定碎石基层压实,水泥稳定碎石基层养生,撒布透层油,3,、工业废渣稳定类基层,用一定数量的石灰与粉煤灰、水泥与粉煤灰或石灰与煤渣等混合料与其他集料或土配合，在最佳含水量下，经拌和、压实及养生后得到的混合料，其抗压强度符合规定时即得到工业废渣稳定类基层。,意义：,各城市的工矿单位常有大量废渣需要处理。利用这些废渣修路，既可解决城市中筑路材料来源的困难，又可为工厂解决废渣的堆放和处理问题，具有较大的经济意义。,常用的工业废渣主要有：,(1),各种石灰下脚料；,(2),电石渣；,(3),漂白粉下脚料；,(4),飞灰和炉底灰；,(5),水淬渣；,(6),各种煤渣。,各种工业废渣的主要成分：,二氧化硅、氧化铝或氧化钙；,特点及应用场合,这些材料一般可以与石灰共同作用，在有水的条件下，产生火山灰反应，稳定各种粒径不同的土，形成具有一定强度的板体性材料。,石灰稳定工业废渣基层特点：,水硬性、缓凝性、强度高、稳定性好，成板体、且强度随龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂而且收缩性小，适应各种气候环境和水文地质条件等特点。,石灰稳定工业废渣常用作高级或次高级路面的基层或底基层。,最常用的是粉煤灰。,用铜矿石下脚料铺筑的（底）基层,工业废渣基层的主要类型,石灰煤渣基层,(,简称二渣,),用煤渣和石灰按一定配合比、加水拌和、摊铺、碾压而成的基层。在二渣中加入一定量的粗骨料成为三渣。,石灰水淬渣基层,(,简称水淬渣基层,),水淬化铁炉渣与石灰按一定配合比混合，加水拌匀、摊铺、碾压而成的基层。,石灰粉煤灰土基层,(,二灰土,),以石灰、粉煤灰与土按一定配合比混合，加水拌匀、摊铺、碾压并养护而成型的一种基层结构。,二、材料要求,使用质量符合要求的原材料及合理、正确的混合料组成设计是铺筑高质量路面基层的重要保证。,1,、原材料试验项目,含水量试验,颗粒筛析,液限和塑限试验,相对密度、吸水率试验,压碎值试验,有机质和硫酸盐含量试验,石灰有效氧化钙和氧化镁含量测定,烧失量测定,粉煤灰化学成分及细度,2,、原材料质量要求,1,）集料和土,对集料和土的要求是能被经济的粉碎，满足一定级配要求，便于碾压成型，并应满足以下指标要求：,液限和塑性指数,颗粒组成,压碎值,硫酸盐及腐殖质,2,）无机结合料,水泥 应选用终凝时间,6h,以上的水泥,石灰 三级以上消石灰或生石灰的要求,粉煤灰 符合主要成分、烧失量、粒径的要求,煤渣 松干密度,7001000Kg/m,3,，最大粒径小于,30mm,水 无特殊要求,三、混合料组成设计,1,、设计目的,以设计文件和施工技术规范规定的混合料强度为设计参数，通过试验选择最适宜稳定的集料或土，确定结合料剂量和混合料最佳含水量。,2,、混合料试验,重型击实试验 最大干密度和最佳含水量,承载比试验,CBR,值,抗压强度试验,重要指标,3,、混合料组成设计的步骤,1,）通过试验、检验拟采用的结合料、集料和土的各项技术指标，初步确定适宜的原材料；,2,）确定混合料中各类原材料所占比通过例；,3,）通过击实试验测定最大干密度和最佳含水量；,4,）承载 比试验和抗压强度试验,5,）根据强度标准及要求，选择最适宜的原材料及其混合料组成方案。,3,、具体步骤,制备混合料,击实试验,强度试验,确定混合料剂量,路面基层施工方法通常有场拌法和路拌法两种基本的类型。高等级公路的半刚性基层一般采用场拌法，而低等级公路半刚性基层可以采用路拌法。,一、铺筑试验路段,高速公路和一级公路，使用新技术、新材料及新工艺的半刚性基层。,目的：（,1,）优化施工工艺,（,2,）检验施工设备的可靠性,（,3,）制定可行的施工组织计划,（,4,）提出质量控制措施,第三节 路面基层、底基层施工,二、场拌法施工,1,、场拌法施工工艺,底基层准备与施工放养,备料,拌和与摊铺,碾压,养生与交通管制,（,1,）底基层准备与施工放养,底基层（底基层或土基）应满足 质量标准。同时做到平整、密实、无松散和“无弹簧”等不良现象。满足高程、和横断面宽度等几何尺寸的要求。,施工放养主要是恢复路中线，直线段每隔,20,米，曲线段每隔,1015,米设一中桩，并在路缘设置指示桩，且表明设计高程和松铺厚度。,2,、备料,备料原则：,a,、原材料符合质量要求；,b,、不同原材料分别堆放，不得混杂；,c,、水泥防潮、石灰消解；,d,、防止雨淋。,（,3,）拌和与摊铺,注意事项：,a,、运输过程应避免水分流失；,b,、水泥和水泥石灰稳定类要求尽快拌和摊铺碾压成型，工业废渣稳定类也要求,24,小时内完成；,c,、高等级公路要求应用摊铺机、或专用稳定土摊铺设备。,（,4,）碾压,碾压设备：,12t,以上振动压路机，三轮压路机或轮胎式压路机。,碾压原则：先轻后重，先慢后快，,先边后中,。,半刚性基层的压实质量应符合规范规定的压实度要求。,（,5,）养生与交通管制,注意事项：,a,、保湿养生，养生周期不少于,7d,；,b,、水泥稳定类碾压完成后立即开始养生，石灰或工业废渣类碾压完成,3d,内开始养生；,c,、进行交通管制，限制重型车辆通过。,三、路拌法施工,施工工艺,底基层准备,施工测量,备料,摊铺,拌和,整形,碾压,养生,注意事项,a,、在准备完毕的底基层上备料；,b,、备料数量根据配合比、几何尺寸、所需干密度、宽度和厚度等综合计算；,c,、充分拌和，严禁在拌和底层出现留有“素土”或夹层；,1,、施工季节的掌握,季节：,春末,夏季,秋初,温度：,5,以上,冻前成型期：第一次重冰冻（,-3,-5,）,水泥类：15,30天,石灰，二灰：,30,45,天,雨季施工,水泥稳定类结构层时，勿使水泥混合料遭雨淋，并采取措施排除表面水。,四、施工应注意的问题,2,、底基层准备,检查底基层,（压实度，平整度，高程，横坡度，平面尺寸，表面松散、弹簧等要处理）,底基层是,稳定细粒土,时铺筑上层前应先,拉毛下层,。,3,、材料的储存,水泥,注意防潮，路拌法宜选用袋装水泥、场拌法宜选用散装水泥。,覆盖封存，,生石灰,块使用前,7,10d,应充分消解，保湿，防尘，不可过湿成团。,粉煤灰,含有足够的水分防止扬尘，料堆保持湿润，或者覆盖。,在,潮湿多雨的地区,或者其他地区的,雨季施工,时，应保护集料（特别是细集料防雨淋）；且及时调整施工拌和加水量。,4,、施工作业中应注意的问题,尽量采用沥青混凝土,摊铺机,或稳定土摊铺机摊铺混合料。,水泥稳定类必须采用,流水作业法,，尽可能缩短从加水拌和到碾压终了的,延迟时间,。,路拌法施工不应超过,34h,，并应短于水泥的终凝时间；,采用集中厂拌法施工时，延迟时间不应超过,2h,。,要综合考虑水泥终凝时间对施工运输车辆、运距、摊铺碾压时间的要求，必要时添加缓凝剂，确保施工顺利进行。,整平,1,整平,2,五、正确的养生,下基层施工完毕后，可立即铺上基层，不需养生；,基层完工后，养生期一般不宜少于,7d,。,湿砂 7,10cm,或草帘洒水,水泥稳定上基层采用沥青乳液进行养生；,石灰稳定土洒水养生，不应过湿或忽干忽湿。,碾,1,碾压,2,碾压,3,流水作业、保湿养生,封层,石灰稳定类材料用于沥青路面的基层时，除层铺法表面处治外，应在基层上做下封层。,隔水垫层,过湿路段和冰冻地区的潮湿路段不应直接铺筑石灰土底基层，应在其下设置,隔水垫层,。,桥台衔接处处理,保证摊铺宽度,边缘充分压实,边缘处理,