无机结合料稳定类基层施工.ppt

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1、1,2023/6/27,路面施工,学习情境3：基层和垫层施工工作任务一：水泥稳定类结构层施工工作任务二：二灰稳定类结构层施工工作任务三：石灰稳定类结构层施工工作任务四：级配碎（砾）石结构层施工工作任务五：填隙碎石结构层施工工作任务六：半刚性结构层和砂石类结构层施工质量检测,2,2023/6/27,路面施工,项目：无机结合料稳定类结构层基层施工方案设计学习目标：知道常用无机结合料稳定类结构层和砂石类结构层的类型、特性及其应用；知道常用无机结合料稳定类结构层和砂石类结构层的施工工艺流程，能进行其施工质量控制；知道无机结合料稳定类结构层和砂石类结构层施工质量检测项目与检测方法；会使用随机法选择路面检

2、测位置；会检测路面的几何尺寸。,学习单元：无机结合料稳定类基（垫）层,路面工程,4,2023/6/27,基层施工,5,2023/6/27,二、材料质量要求,1、原材料的试验主要试验项目,（1）含水量测定（2）颗粒筛析（3）液限和塑限（4）相对密度、吸水率试验（5）压碎值试验评定碎石、砂砾很有成效的抗压强度是否符合要求,6,2023/6/27,（6）有机质和硫酸盐含量试验（7）石灰有效氧化钙和氧化镁含水量测定（8）水泥标号和终凝时间测定（9）烧失量测定，确定粉煤灰、煤渣是否适用（10）粉煤灰化学成分及细度试验评定粉煤灰的质量,二、材料质量要求,排出结晶水，碳酸盐分解出CO2，硫酸盐分解出SO2，

3、及有机质被排出的质量损失。一般采用950度,1、原材料的试验主要试验项目,水泥作为混合料中的结合料，其质量相当重要。标号为325或425的普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥都可用于水泥稳定基层。为使水泥稳定碎石有足够的时间进行拌和，施工时应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥。,7,2023/6/27,2、原材料质量要求,二、材料质量要求,（1）集料和土：,（2）无机结合料：,液限和塑限：颗粒组成：压碎值 硫酸盐及腐殖质,一般人、畜饮用水均可使用【注意】：有侵蚀性的水，如海水。,水泥、石灰、粉煤灰、煤渣,（3）水：,8,2023/6/27,三、混合料组成设计,

4、1、设计目的半刚性基层混合料必须具有足够的强度、良好的水稳定性、耐久性，为便于施工，还应具有适宜的施工和易性。为达到设计目的，应在经济适用的原则下进行混合料的配比设计。,9,2023/6/27,（3）确定结合料剂量和最佳含水量。,三、混合料组成设计,（2）通过试验选择最适宜稳定的集料或土；,（1）以设计文件和施工规范规定的混合料强度为设计标准；,【注】：设计得到的参数和试验结果是检查和控制施工质量的重要依据。,10,2023/6/27,2、混合料试验,通过相关试验测定混合料的物理力学指标，以试验结果作为评定混合料质量的依据。试验项目有：,（1）重型击实试验（2）承载比试验（CBR值）（3）抗压

5、强度试验,11,2023/6/27,3、混合料组成设计步骤,半刚性基层混合料的配合比设计过程：,（3）根据规定的强度标准及其它要求，选择最适宜的原材料及其混合料的组成方案。,（1）通过前述相关试验，检验结合料、集料和土的各项技术指标，初步确定半刚性基层的原材料。,（2）确定混合料中各种原材料所占比例，制成混合料后通过击实试验测定最大干密度和最佳含水量，并在此基础上进行承载比试验和抗压强度试验。,7d无侧限抗压强度,12,2023/6/27,2、混合料组成设计具体步骤,（1）制备混合料（2）击实试验（3）强度试验（4）确定结合料剂量,考虑减少水泥用量可以大大提高混合料的收缩性能，减少基层收缩裂缝

6、的产生，应在满足强度要求的前提下尽量减少水泥用量,由已确定的最优级配，采用不同的水泥用量配制符合级配要求的水泥稳定碎石混合料并制备试件，分别进行击实试验以得到不同水泥用量时的最佳含水量和最大干密度，并按最佳含水量和计算干密度制备试件。试件标准养生6d并浸水24h后进行无侧限抗压强度试验，最后按平均抗压强度不小于设计强度的要求确定最优级配的水泥剂量。,13,2023/6/27,14,2023/6/27,道路施工的重要意义和目的,“精心设计，精心施工”是一个完整的过程，就耗费人力、资源和财力，以及快速、高效与安全的要求而言，施工比设计更为重要，更为复杂。,道路工程涉及范围广，影响因素多，灵活性较大

7、，尤其是一些道路的施工地点、地质结构复杂多变，设计阶段难以尽善，施工过程中必须进一步完善。,理想的设计必须通过施工来实现，施工实现和检验是非常重要的。,15,2023/6/27,道路施工总的原则要求,（5）紧密协作，共同配合；,（1）施工准备与技术管理；,（2）推广使用新技术，促进施工现代化；,（3）节约用地，合理布置，防止污染；,（4）加强安全生产，保证安全施工；,（7）工完场清,（6）隐蔽工程；,16,2023/6/27,四、水泥稳定类基层施工,高速公路和一级公路的水泥稳定类基层对强度、平整度等有较高要求，应采用施工质量好、进度快的厂拌法施工；其它公路的水泥稳定类基层可用路拌法施工。,水泥

8、稳定类基层的混合料可在拌合厂（场）集中拌合，也可沿路拌合。,厂拌法、路拌法,故施工方法有：,17,2023/6/27,（一）材料要求,四、水泥稳定类基层施工,普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥或火山灰质水泥都可用于稳定土，但宜选用终凝时间较长（如在6小时以上）和标号较低的（如325号）水泥，以利施工。快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥不宜使用。,18,2023/6/27,（5）养生与交通管制,四、水泥稳定类基层施工,（二）铺筑试验路,（三）厂拌法施工,水泥稳定类基层厂拌法施工流程：,（1）下承层准备与施工放样,（2）备料,（3）拌合与摊铺,（4）碾压,19,2023/6/27,稳定土拌合设

9、备,20,2023/6/27,拌合,21,2023/6/27,22,2023/6/27,摊铺,23,2023/6/27,碾压,摊铺整平的混合料后，立即以12T以上的 碾压。,碾压是基层获得强度的稳定性的关键。,振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机,混合料的压实厚度与压路机吨位的关系符合表要求；压实质量符合表规定的要求。,24,2023/6/27,碾压 工 序,25,2023/6/27,混合料从加水拌合开始到碾压完毕的所有作业必须在延迟时间内完成，以免混合料的强度达不到设计要求。厂拌法施工的延迟时间为2h3h。,延迟时间,水泥稳定类混合料从加水拌合开始到碾压完毕的时间,26,2023/6/27,下

10、承层准备施工测量备料摊铺拌和整形碾压养生。其中下承层准备、施工测量、碾压及养生的施工方法和要求与厂拌法施工相同。,（四）水泥稳定类基层路拌法施工,路拌法施工是将集料或土、结合料按一定顺序均匀平铺在施工作业面上，用路拌机械拌和均匀并使混合料含水量接近最佳含水量，随后进行碾压等作业。路拌法施工流程为：,27,2023/6/27,（五）水泥稳定类基层施工应注意事项,（1）施工季节宜在春末或夏季施工（2）接缝及调头处的处理（3）水泥稳定类混合料基层施工作业段长度的确定。注：施工作业段长度确定应考虑哪些因素？,施工作业段长度应考虑水泥终凝时间、延迟时间、工程质量要求、施工机械效率及气候条件等因素。一般条

11、件，每作业段长度以200m为宜。,28,2023/6/27,五、石灰稳定类基（垫）层施工要点,1）材料要求,石灰宜采用级以上的生石灰粉或消石灰。实际使用时，应尽量缩短石灰的存放时间，如需存放较长时间，应覆盖封存，妥善保管。,石灰：,土的类别和性质是影响稳定土强度的重要因素。各种砂砾土、砂土、粉土和粘性土均可作为稳定土的材料。要求：土要易于粉碎，便于碾压成型。用作基层时，最大粒径不应超过40mm；用作底基层时，不超过50mm。颗粒组成应满足的要求。水泥稳定类作底基层时，土的均匀系数应大于5，实际施工中宜大于10。,土质：,水泥稳定类：液限不宜超过25，塑性指数不宜超过17；有机质含量不应大于2，

12、硫酸盐含量不应大于0.25；有机质含量超过2以及塑性指数偏高的土必须先用石灰进行处理，才可用水泥稳定。水泥稳定砂时，可在砂中掺入少量塑性指数小于12的粘性土，以便于碾压；石灰稳定类：塑性指数宜为1520。有机质含量不应超过10，硫酸盐含量不应超过0.8,无有害物质的人、蓄饮用的水均可。,水质：,29,2023/6/27,五、石灰（水泥）稳定类基（垫）层,30,2023/6/27,五、石灰稳定类基（垫）层施工要点,石灰（水泥）稳定类基（垫）层的施工包括放样、清底、备料、配料、拌和、摊铺、整型、碾压和养生等工序。,2）施工方法 石灰稳定土一般采用路拌法，在高等级公路施工中，则较多地采用集中拌和法。

13、,31,2023/6/27,五、石灰稳定类基（垫）层施工要点,2）施工方法 路拌法施工流程图：,32,2023/6/27,2）施工方法 各工序的内容和要求分述如下：,准备下承层：,放底、清底（修筑路槽或整理下承层）和备料。,（1）准备工作：,是在路基顶面或下承层恢复道路中线，定出结构层边缘线的位置及标高样桩。,石灰稳定土的下承层表面应平整、坚实、具有规定的路拱，没有任何松散的材料和软弱地点。,测量放样：,土应翻松打碎，其中1525mm的土块不宜超过5%。集料中的超尺寸颗粒及杂物应予以剔去。一般生石灰应在使用前710天充分消解完毕，每吨生石灰的用水量约500800kg，消解后的石灰应保持一定的含

14、水量（控制在35%左右），但也不能过湿成团，使施工发生困难。,备料：,33,2023/6/27,五、石灰稳定类基（垫）层,按结构层设计（压实）厚度、材料的配比和各组成材料的松铺干密度，计算各种原材料的松铺厚度和数量。混合料的松铺厚度为压实厚度乘以松铺系数。,2）施工方法 各工序的内容和要求分述如下：,根据施工现场及机械配置等条件，混合料可以采用路拌法，或者中心站集中拌和。,（2）配料和拌和：,路拌法：,34,2023/6/27,路拌法：,配松铺系数（又称压实系数）为材料的压实干密度与松铺干密度的比值，随材料种类和施工条件而异，应事先通过试验确定。混合料松铺系数的参考值见表15-3。,在摊铺集料

15、前，应在下承层上洒水，使其表面湿润。用平地机或其他合适的机具将原材料分层均匀摊铺在预定的宽度内。通常先铺土和集料，再铺石灰。土和集料过干时，要均匀洒水闷料，使其含水量较混合料的最佳值略小。闷料时间视粘土含量而定，细粒土宜闷料一夜。前一种材料摊铺后，宜先用68t两轮压路机碾压12遍，使其表面平整，再摊铺后一种材料。,配料后，应先用拌和机械（专用的拌和机或者多铧犁和旋耕机）进行干拌23遍，达到初步混合，注意不要在底部留有夹层或过多破坏下承层顶面。再洒水进行湿拌，并及时检查含水量和拌和深度是否合适。混合料的含水量不应低于最佳值，宜略大1%2%，以补偿在操作过程中蒸发的水分。拌和完成后，混合料应色泽一

16、致，没有灰条，灰团和花团，没有粗细颗粒窝，且水分合适和均匀。,（2）配料和拌和：,35,2023/6/27,集中拌和分场拌法和厂拌法两种。前一种，在合适的场地上，采用类似于路拌法的操作过程进行配料和拌和；后一种，则利用混凝土搅拌机进行拌制。集中拌和的混合料，其质量较易控制，但拌好后，不宜堆放时间过长，以免水分有较大的蒸发而影响使用。,（2）配料和拌和：,在工作面狭小，以及雨季施工时，可采用集中拌和。,集中拌和法：,路拌法施工时，混合料拌匀后，即可进行整平和整型。集中拌和时，应将拌好的混合料运送到路上，用平地机、摊铺机或人工按松铺厚度摊铺整平（如有粗细颗粒离析现象，应用机械或人工补充均匀），再进

17、行整型和碾压。,（3）摊铺、整型和碾压：,整型可用平地机或人工进行。平地机整型，先用平地机初步整平和整型，并用拖拉机、平地机或轮胎压路机快速碾压12遍，以暴露潜在的不平整，再进行整修，对于局部低洼处，应用齿耙将其表层5cm以上耙松，并用新拌的混合料找补平整。人工整型，先用锹和耙将混合料摊平，利用路拱板进行初步整型，并用拖拉机初压12遍后，再用锹、耙按规定的纵断面标高（已考虑松铺系数）整型，再用路拱板校正成型。,整型后，当混合料的含水量处于最佳值1%时，立即用12t以上三轮压路机、重型轮胎压路机或震动压路机在全宽内进行碾压，直至无明显轮迹，达到要求的压实度为止。一般需碾压68遍。压路机的碾压速度

18、，头两遍以采用1.51.7km/h为宜，以后用2.02.5km/h为宜。,在碾压结束之前，可用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱和超高符合设计要求。对于局部低洼处，不再进行找平。石灰稳定类混合料拌和后，应在34天内完成碾压。水泥稳定类结构层施工，要尽可能缩短从加水拌和到碾压终了之间的时间。此时间应短于水泥的终凝时间。,（4）养生及交通管制：,碾压完成后，应保持一定的湿度进行不少于57天的养生。养生方法可采用洒水，覆盖湿砂或其他材料，或者提前喷洒透层沥青，做下封层或铺筑面层等。洒水的次数视气候条件而定，应始终保持稳定层表面潮湿。无覆盖时，除洒水车外，应封闭交通。采用覆盖措施，不能封闭交通时，应

19、限制重型车辆通行，其他车辆的车速不得超过30km/h。,五、石灰稳定类基（垫）层,36,2023/6/27,六、工业废渣稳定基层,1、对材料的要求：,用于筑路的工业废渣，除石灰类渣外，主要有粉煤灰、煤渣、水淬渣、高炉重矿渣、钢渣及其它冶金矿渣等。粉煤灰中活性成分SiO2、Al2O3和Fe2O3的总量应大于70%。,（1）工业废渣：,工业废渣基层所用的结合料，可以是石灰或石灰下脚料，石灰质量要符合石灰的技术指标规定的级消石灰的技术指标。要尽量缩短石灰的存放时间，并采取覆盖措施，妥善保管。,（2）结合料：,石灰下脚料是指含有氧化钙或氢氧化钙成分的各种工业废渣，如电石渣、贝壳石灰、炼钢厂下脚料、石灰

20、窑下脚料等。其活性氧化钙含量一般在40以上，当活性氧化钙含量较低时，应该在采用前做一些实验。对于石灰粉煤灰混合料，其所用石灰下脚料的活性氧化钙含量不应低于3 4。,二灰基层时，粉煤灰中CaO的含量一般在2%6%，粉煤灰的烧失量不应超过20%。比面积宜大于2500cm2/g。粉煤灰与石灰混合后（即“二灰”）具有一定的水硬作用，但初期强度较低。铺筑二灰基层时，宜选用较粗的粉煤灰，以便于碾压稳定。,石灰煤渣基层，宜采用具有一定级配的煤渣。煤渣是煤燃烧后的残渣，粗细颗粒均有，孔隙较多。它的化学成分与粉煤灰相近。大于3040mm的颗粒要剔除或打碎，以利拌和与压实。煤渣的烧失量不宜超过20%，否则将明显降

21、低混合料的强度。高炉矿渣、钢渣，可单独使用，一般露天堆放26个月以上，待其稳定，不再分解后方可使用。,（3）集料：,干石灰稳定工业废渣中可掺入一些集料，包括细粒土、中粒土和粗粒土，高炉重矿渣、钢渣及性质坚韧、稳定、不再分解的其他废渣等。石灰工业废渣混合料中宜掺入适量的粗集料，主要目的是提高这类混合料的初期承载能力，因为工业废渣初期的化学反应不显著，加入粗骨料能增进颗粒间的锁结力。,（4）土：,宜采用塑性指数较大的中液限粘土，为便于粉碎，土的塑性指数宜控制在1020之间，土中15mm25mm的土块，不宜超过5%。有机质含量不宜超过10%。,37,2023/6/27,六、工业废渣稳定基层,2、混合

22、料的配比范围：,（2）采用石灰粉煤灰土做基层或底基层时，石灰与粉煤灰的比例常用1:21:4；石灰粉煤灰与土的比例可以是30:7010:90；,（1）采用石灰粉煤灰做基层或底基层时，石灰与粉煤灰的比例可以是1:21:9；,（3）采用石灰粉煤灰粒料做基层或底基层时，石灰与粉煤灰比例常用1:21:4；石灰粉煤灰与级配粒料的比例可以是20:8015:85。,38,2023/6/27,六、工业废渣稳定基层,（4）采用石灰煤渣做基层或底基层时，石灰与煤渣的比例可以是20:8015:85；,2、混合料的配比范围：,（5）采用石灰煤渣土做基层或底基层时，石灰与煤渣的比例常用1:11:4；石灰煤渣与细粒土的比例

23、可以是1:11:4，但混合料中石灰不应少于10，或通过实验选取强度较高的配合比。,（6）采用石灰煤渣粒料做基层或底基层时，石灰、粒料的比例为（79）：（2633）：（6758）；为提高石灰工业废渣的早期强度，可外加12的水泥或25的外加剂。,39,2023/6/27,六、工业废渣稳定基层,二灰混合料强度标准：二灰混合料的7天浸水抗压强度标准规定见表：,40,2023/6/27,六、工业废渣稳定基层,其施工要点是混合料的组成成分要拌和均匀，摊铺到合适的厚度，压实至规定的密实度。目前工程中，采用集中拌和法与路拌法施工方法。,3、施工方法：,石灰粉煤灰稳定土，可以利用常规的施工设备进行拌和、摊铺和碾

24、压。,41,2023/6/27,六、工业废渣稳定基层,1）集中拌和法施工工艺流程图：,3、施工方法：,42,2023/6/27,可用轮胎压路机、振动压路机等进行压实。,3、施工方法：,1）集中拌和法施工要点：,可在中心站采用强制式拌和机、双转轴桨叶式拌和机，也可用路拌机械在场地上分批集中拌和。,（1）拌和：,可以用普通的自卸车运料，并适当覆盖，以防水分损失或沿路飞扬。,（2）运输：,混合料运到现场后，应尽可能用机械摊铺，应注意摊铺均匀，保证一定的平整度。,（3）摊铺：,（4）压实：,43,2023/6/27,六、工业废渣稳定基层,2、路拌法施工流程：,用石灰粉煤灰处理原路上的集料时，应检验集料

25、是否合格，并能满足混合料的级配要求。若原路上集料中的细料是粘土矿物，可先用石灰处理，增加混合料的和易性。,路拌法一般用于二级和二级以下公路的施工。施工过程中，应注意混合料的均匀性和粗细颗粒的离析现象。,（1）下承层准备：,（2）撒布石灰和粉煤灰：,对于密实式石灰粉煤灰混合料，应先将石灰和粉煤灰拌和均匀后，再撒铺到粒料层上。若需作短时间堆放，应处在干燥状态。对于悬浮式混合料，应先撒布粉煤灰再撒布石灰。粉煤灰宜在含水量1525状态下撒布；石灰和粉煤灰应摊铺均匀。,（3）拌和：,一般采用转轴式拌和机进行拌和，也可使用平地机进行拌和，但应注意离析现象。拌和过程中，拌和底层不得留有“素土”或“素粒土”夹

26、层。,（4）压实：,压实过程与集中拌和法相同。,（5）养生：,养生期一般为7d，若石灰粉煤灰作为底基层，需养生1014d，再铺筑上面的结构层。,（6）透层或下封层：,石灰粉煤灰集料基层养生结束后，宜开放交通一段时间，以磨去表面的二灰薄层，露出集料颗粒，清扫表面浮土，然后喷洒透层沥青或做下封层。,44,2023/6/27,工业废渣稳定基层,45,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,46,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,47,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,48,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,49,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,50,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,51,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,52,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,53,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,54,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,55,2023/6/27,水泥稳定类基层/底基层,