[PPT]水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)及施工期易發(fā)問題圖文展示很重要_ppt

1、 水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)及施工期易發(fā)問題XX交通科學(xué)研究院交通科學(xué)研究院內(nèi)容水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)1 半剛性基層特性及其強(qiáng)度原理半剛性基層特性及其強(qiáng)度原理2 配合比設(shè)計配合比設(shè)計3 施工與管理施工與管理 水穩(wěn)施工期易發(fā)問題圖文展示半剛性基層特性及其強(qiáng)度原理半剛性基層特性及其強(qiáng)度原理一、半剛性基層及其特性1定義：無機(jī)結(jié)合料加固（穩(wěn)定）地方材料2分類：（1）石灰穩(wěn)定類（2）水泥穩(wěn)定類（3）石灰一工業(yè)廢渣穩(wěn)定類3特點：（1）較大的剛性，抗變形能力差；（2）彎拉強(qiáng)度控制設(shè)計；（3）環(huán)境溫度與濕度對強(qiáng)度形成有很大影響；（4）強(qiáng)度與剛度均隨齡期增長。4優(yōu)缺點：（1）優(yōu)點： 強(qiáng)度與剛度較大； 水穩(wěn)性與抗凍性較好

2、； 對地方材料的質(zhì)量要求較低。（2）缺點： 收縮系數(shù)較大，抗變形能力較低； 透水性差，表面易積水； 破裂后不能愈合； 對荷載大小的敏感性較大。二、半剛性基層強(qiáng)度原理1強(qiáng)度形成原理（1）石灰穩(wěn)定類 離子交換粘土凝聚（初期） Ca(OH)2結(jié)晶與碳化碳酸鈣（后期） 火山灰反應(yīng)含水硅、鋁酸鈣（中后期）（2）水泥穩(wěn)定類 水泥水化硬化水泥石（全過程） 水泥水解產(chǎn)物（Ca(OH)2）的作用（3）二灰穩(wěn)定類 火山灰反應(yīng) 在粉煤灰表面進(jìn)行（緩慢）2強(qiáng)度形成過程 反應(yīng)新生物凝膠結(jié)晶； 這一過程是不斷、連續(xù)地進(jìn)行著； 在一定時期內(nèi)，原材料、新生物質(zhì)凝膠及晶 體，幾乎是同時存在的； 隨著時間的延續(xù)，結(jié)晶體逐漸增多，

3、強(qiáng)度與 剛性不斷增大； 半剛性材料逐漸由松散狀態(tài)經(jīng)過凝膠狀態(tài)向 結(jié)晶狀態(tài)轉(zhuǎn)化； 結(jié)合料對于強(qiáng)度的貢獻(xiàn)率逐漸在增大。3在強(qiáng)度形成過程中半剛性材料的力學(xué)性能 強(qiáng)度與剛度以及穩(wěn)定性逐漸增大 極限拉應(yīng)變逐漸減小 抗沖刷能力逐漸提高 收縮系數(shù)逐漸增大 應(yīng)變控制應(yīng)力控制 抗剪強(qiáng)度逐漸失效 對荷載大小的敏感性逐漸增大三、半剛性基層的結(jié)構(gòu)類型1無機(jī)結(jié)合料加固細(xì)粒土密實型粘性大的土石灰加固， 粘性較小的土水泥或二灰加固；強(qiáng)度主要由結(jié)合料及其與土之間的相互作用的 新生物形成；強(qiáng)度形成受環(huán)境因素影響大；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大，收縮系數(shù)大，抗裂性差， 抗沖刷能力低；可就地取材，但結(jié)合料用量大；適合作底基層或墊層。2無機(jī)結(jié)合

4、料穩(wěn)定粗集料（1）懸浮密實型粗集料少于70%；密實、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度高，剛度大；收縮系數(shù)較大，抗裂性較差；透水性差，抗沖刷能力差；施工較容易，不產(chǎn)生離析，級配容易調(diào)配；適合作底基層。（2）骨架密實型粗集料多于7080%；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度略低，但嵌擠能力 強(qiáng)，整體強(qiáng)度高；收縮系數(shù)較小，抗裂性較好；透水性差，抗沖刷能力較強(qiáng)；施工中易發(fā)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；滲透系數(shù)應(yīng)大于300m/d；水泥劑量相對要多些，其7d飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng) 度大于34Mpa；強(qiáng)度高，收縮系數(shù)小，耐沖刷；適用于作排水基層，其厚度通常為815cm。四、半剛性

5、基層防裂措施1降低剛度，提高抗裂能力（1）控制結(jié)合料劑量及混合料中細(xì)料含量及其塑性指數(shù)；（2）摻加增靱添加劑（聚合物，乳化瀝青等）；（3）摻加加筋纖維；（4）摻加膨脹劑，引氣劑等。2結(jié)構(gòu)措施（1）應(yīng)力吸收層改性瀝青封層，土工合成材料等。（2）級配碎石過渡層；（3）混合式基層（半剛性基層下放）；（4）加厚瀝青面層。五、對半剛性基層瀝青路面的再認(rèn)識1裂縫難以解決；2排水性能不好；3強(qiáng)度、模量會不斷衰減；4抗車轍能力并不比柔性基層好；5對重載交通敏感性大。 6鋪筑過程易提前開裂 7維修困難 養(yǎng)生時間長，破壞后無愈合能力，新老基層無法聯(lián)結(jié)。 8與瀝青層之間難以成為整體 透層瀝青難以滲透 9施工中表面處

6、理困難 無法銑刨或找補(bǔ)，浮灰難清除配合比設(shè)計配合比設(shè)計 水泥穩(wěn)定級配碎石為代表的半剛性基層瀝青路面存在的問題： 1、按照現(xiàn)行的路面結(jié)構(gòu)層厚度計算方法對半剛性基層進(jìn)行彎拉應(yīng)力驗算幾乎都能通過,但是仍不能避免半剛性基層的疲勞破壞； 2、在路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計方面，對層間結(jié)合狀態(tài)重視不夠，不能保證層間處于連續(xù)狀態(tài)； 3、路面出現(xiàn)反射裂縫在所難免，由于未及時有效地處理，成為發(fā)生唧漿、坑槽及與裂縫有關(guān)的其它病害的根源； 4、材料設(shè)計方法、指標(biāo)存在缺陷，至使材料性能不能滿足使用要求。而荷載結(jié)構(gòu)組合厚度材料性能構(gòu)造要求脫節(jié)，是半剛性基層瀝青路面病害頻發(fā)的最主要的原因之一。 水泥穩(wěn)定級配碎石材料設(shè)計方法之不足 1

7、、對于粗集料比例大的粗粒土類材料：重型擊實試驗方法不適用；靜壓法成型試件更不適用； 2、級配范圍過寬（非指天然地材），無進(jìn)行級配優(yōu)化的指導(dǎo)性原則； 3、用強(qiáng)度單指標(biāo)控制材料設(shè)計，必然會忽視性能要求，如抗裂、抗沖刷、疲勞特性等； 4、工程實踐表明，現(xiàn)行方法優(yōu)化出的水泥碎石性能差，表現(xiàn)為細(xì)集料（尤其是0.6mm以下的細(xì)料）比例大、水泥劑量大、密度偏小、收縮變形大。需要解決的問題1、建立新的確定最大干密度、最佳含水量的方法振動壓實法。要點：室內(nèi)試驗的功能與目前施工機(jī)械能達(dá)到的功能相匹配；2、用振動壓實法成型試件。以此為基礎(chǔ)，系統(tǒng)研究影響材料技術(shù)性能的諸因素，進(jìn)而確定新的級配范圍、最佳的結(jié)合料劑量范圍

8、等；3、力求實現(xiàn)強(qiáng)度（模量）滿足要求，收縮最小、抗裂、抗沖刷、抗疲勞破壞的設(shè)計目標(biāo)；4、提出相應(yīng)的材料性能參數(shù)；5、提出與材料特性相匹配的施工技術(shù)；6、通過工程實踐，證明本方法的實用性和先進(jìn)性。傳統(tǒng)做法的水穩(wěn)混合料為懸浮密實型，鋪面表面非常光滑密實，裂縫很多抗裂水穩(wěn)基層是發(fā)展的趨勢成型方法鑒于當(dāng)前大功率的施工碾壓設(shè)備的應(yīng)用，最大干密度僅按標(biāo)準(zhǔn)擊實方法進(jìn)行確定已經(jīng)不能與現(xiàn)場壓實狀況相匹配，而是通過試鋪，根據(jù)現(xiàn)場的碾壓實測結(jié)果進(jìn)行反算根據(jù)施工實踐經(jīng)驗，實際確定的最大干密度約為標(biāo)準(zhǔn)擊實的1.021.04倍振動法成型的最大干密度數(shù)值與實際經(jīng)驗相符合 兩種成型方式試驗對比關(guān)于成型方式的結(jié)論：F振動成型與

9、現(xiàn)場碾壓效果相匹配，若采用采用靜壓成型的試件應(yīng)在所獲得最大干密度基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，具體修正公式如下： 振動擊實=1.025標(biāo)準(zhǔn)擊實級配級配 4.75mm通過率降低，粗集料比例增加，可形成骨架密實結(jié)構(gòu)19mm4.75mm集料所占比例較大，粗集料級配合理，可減少離析0.6mm以下粉料含量相對較低，能大幅度提高半剛性材料的抗裂能力 江 蘇 省 交 通 科 學(xué) 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE31.526.519.09.54.752.360.60.075級配控制點8032835153.02上限10010089674935227下限10090.0

10、72.047.029.017.080.0實體工程施工抽檢級配可見4.75mm以下很接近級配范圍下限骨架密實級配級配不良的芯樣關(guān)于級配的結(jié)論：F規(guī)范的水穩(wěn)碎石混合料級配范圍過寬，設(shè)計的級配往往性能并不是最佳，因此提出以下級配優(yōu)化建議： 4.75mm的通過量宜低于35%，0.075mm的通過量宜控制在級配范圍的中值之下，不得超過5%強(qiáng)度要求強(qiáng)度要求 7天浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值在3.5Mpa4.5Mpa 綜合考慮強(qiáng)度與抗裂性能，在滿足設(shè)計強(qiáng)度的基礎(chǔ)上限制水泥用量，提高抗裂性能 江 蘇 省 交 通 科 學(xué) 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE現(xiàn)

11、場強(qiáng)度調(diào)查情況施工標(biāo)段施工標(biāo)段1標(biāo)2標(biāo)3標(biāo)4標(biāo)強(qiáng)度狀況強(qiáng)度狀況(無側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值)3.7MPa左右4.0MPa左右4.24.3MPa4.3MPa 左右現(xiàn)場均能完整的取出芯樣 可見不必要一味提高強(qiáng)度 其他抗裂材料相關(guān)要求其他抗裂材料相關(guān)要求 普通硅酸鹽緩凝水泥 F低標(biāo)號的水泥有利于降低水泥水化反應(yīng)熱量，減少因此產(chǎn)生的收縮變形，提高水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能 反擊式破碎集料F 提高集料規(guī)格現(xiàn)場施工與管理要求現(xiàn)場施工與管理要求 原材料的控制原材料的控制生產(chǎn)拌和生產(chǎn)拌和試驗室運行情況試驗室運行情況現(xiàn)場施工情況現(xiàn)場施工情況養(yǎng)生養(yǎng)生離析控制離析控制原材料的控制原材料的控制 水穩(wěn)碎石質(zhì)量控制的關(guān)鍵之一在于原

12、材料的質(zhì)量控制 水穩(wěn)碎石原材料往往不如瀝青層的重視控制點:F集料規(guī)格好,質(zhì)量穩(wěn)定F來源單一、波動小F標(biāo)準(zhǔn)堆放,場地建設(shè)與管理反擊破除塵裝置較差較好集料含泥量大、針片狀多堆料混亂情況生產(chǎn)拌和生產(chǎn)拌和 水穩(wěn)連續(xù)式拌和機(jī)的生產(chǎn)穩(wěn)定性 F穩(wěn)定各檔級配組成F水泥劑量F含水量水穩(wěn)拌和樓控制臺拌和機(jī)拌缸加強(qiáng)級配檢測F在原材料規(guī)格發(fā)生波動或者現(xiàn)場施工的鋪面表觀目測有明顯偏差的時候，及時對配合比進(jìn)行微調(diào) F前后場協(xié)調(diào)過細(xì)過粗竄倉_特別需要重視的問題F4#料的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不匹配造成的串料水泥劑量F施工中往往偏高F實行動態(tài)控制,加強(qiáng)水泥劑量檢測頻率F實行每日總量控制

13、 F還需要注意檢查水泥罐倉向拌和機(jī)輸送水泥用量的準(zhǔn)確性含水量F含水量控制包括碾壓時含水量和拌和出料時含水量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)F碾壓時含水量應(yīng)略高于最佳含水量1%之內(nèi)，而拌和出料的含水量受到氣溫、運距和風(fēng)速的影響，變化幅度較大F生產(chǎn)過程中應(yīng)注意根據(jù)集料含水量的變化調(diào)節(jié)拌和時的進(jìn)水量試驗室運行情況試驗室運行情況 加強(qiáng)試驗操作水平F主要試驗應(yīng)該由固定試驗員操作F特別是影響水穩(wěn)混合料質(zhì)量的水泥劑量滴定試驗，混合料水洗篩分試驗，無側(cè)限強(qiáng)度成型試驗等。各種儀器試驗管理試驗的規(guī)范性要進(jìn)一步加強(qiáng)F取樣、分樣要有代表性，減少試驗誤差 F數(shù)值計算,單位要符合國家規(guī)范要求F試驗臺賬與試驗紀(jì)錄資料應(yīng)具有完整性（無缺漏）、真實性

14、（可追溯）和及時性現(xiàn)場施工情況現(xiàn)場施工情況 （1）水穩(wěn)基層與其下臥灰土底基層需要潔凈和濕潤的界面。因此清掃力度要加強(qiáng)，水穩(wěn)下臥層要達(dá)到無松散、無浮土方能進(jìn)行鋪筑 路基貼補(bǔ)路基濕軟土清掃干凈的路基（2）遵循穩(wěn)壓輕振動碾壓重振動碾壓膠輪穩(wěn)壓的程序，壓至無輪跡為止。F碾壓時候含水量應(yīng)在略大于最佳含水量1%之內(nèi)，組織好碾壓次序、銜接緊密，及時碾壓完畢。邊緣碾壓現(xiàn)場碾壓檢測中發(fā)現(xiàn)碾壓一些含水量不合適引起的問題F含水量偏大的彈簧情況或者含水量偏小F集料壓碎且壓實不足情況F還發(fā)現(xiàn)碾壓組織得不夠嚴(yán)密，施工效率低（碾壓時間長），效果差（壓實度偏低）F路邊緣壓實度不足F碾壓后局部離析比較嚴(yán)重等情況 含水量大處的輪

15、跡含水量大處的輪跡“彈簧”，含水量太大開挖處理含水量過低導(dǎo)致表面碎石振碎邊緣壓實不足導(dǎo)致不成型粗、細(xì)離析在施工管理上要重視每一道施工工序，每一個影響施工質(zhì)量的環(huán)節(jié)加強(qiáng)前場與后場聯(lián)系，及時反饋試驗檢測結(jié)果并采取相應(yīng)技術(shù)措施養(yǎng)生養(yǎng)生 水穩(wěn)碎石基層的養(yǎng)生對于最終產(chǎn)品質(zhì)量有重大的影響 往往容易忽視其中一些環(huán)節(jié)養(yǎng)生要及時F每一段碾壓完成以后應(yīng)立即進(jìn)行質(zhì)量檢查，并開始養(yǎng)生,不得延誤檢查中發(fā)現(xiàn)養(yǎng)生過程中灑水不及時、不到邊，有的地方土工布缺損或者掀起，都需要注意改善養(yǎng)生時間不僅達(dá)到7天就夠了，還要在14天，甚至更長時間保持正常養(yǎng)護(hù)，以滿足強(qiáng)度的持續(xù)增長的需要冬季養(yǎng)護(hù)F塑料薄膜與土工布雙重養(yǎng)護(hù)F注意保濕、保溫F

16、少量補(bǔ)水，甚至無需灑水，防止冰凍防止污染F交叉施工F填土便道離析控制離析控制 要提高對水穩(wěn)碎石基層離析的重視程度離析的地方就是基層的薄弱之處，不僅強(qiáng)度難以達(dá)到要求，對最終的質(zhì)量評定具有相當(dāng)大的影響粗集料窩的地方還是水滲入基層，引起基層松散、坑洞等水損壞的薄弱環(huán)節(jié) 集料堆放 F離析控制的第一環(huán)節(jié)F瀝青拌和廠的集料堆放離析防止措施同樣適合水穩(wěn)拌和站堆放離析正確的堆料方法正確的堆料方法 裝載車裝料須分三次卸料運輸過程覆蓋完整篷布，防止水分蒸發(fā)，造成車內(nèi)混合料內(nèi)、外濕度不均勻而產(chǎn)生水分差異的濕度離析一次性將料卸到攤鋪機(jī)中，盡量減少停頓 盡量減少攤鋪機(jī)收放料斗，防止卡車末端離析 不要把每車卸的料都鋪完，

17、粗集料容易運料車的兩邊，卸料時直接滾到攤鋪機(jī)料斗的兩側(cè)，把粗集料留在攤鋪機(jī)中，與下一車的細(xì)料重新拌和，可以減少離析 收斗時粗集料的滾落卡車 末端離析攤鋪機(jī)后面應(yīng)設(shè)專人消除離析現(xiàn)象F嚴(yán)重情況應(yīng)該鏟除局部粗集料“窩”，并用新拌混合料填補(bǔ)F一般情況及時灑布細(xì)集料人工處理離析離析處也是取芯（現(xiàn)行評判標(biāo)準(zhǔn)）的薄弱之處F往往取不出芯樣水穩(wěn)施工期易發(fā)問題圖文展示水穩(wěn)配合比及試驗段流程要求1水穩(wěn)底基層、基層1.1水穩(wěn)層配合比配合比優(yōu)化F優(yōu)化思路 骨架密實結(jié)構(gòu) 控制細(xì)集料用量：2528% 控制水泥劑量:3.5%4.5%F優(yōu)化成果1水穩(wěn)底基層、基層細(xì)集料比例2528%4.75mm通過率2729%0.075mm通過

18、率控制在3.5%以內(nèi)1水穩(wěn)底基層、基層實際配合比控制中的問題F原材料控制 料廠執(zhí)行準(zhǔn)入制度 容易存在的問題： 料源不穩(wěn)定、規(guī)格變化大、混料明顯 細(xì)集料0.075mm顆粒含量較差 隔墻、搭棚覆蓋、場地硬化等措施不完善F拌合站生產(chǎn)控制 拌合站計量標(biāo)定不準(zhǔn)確，缺乏動態(tài)控制 水泥劑量控制不穩(wěn)定（堵塞、起拱、受潮） 無水流量計，含水控制不穩(wěn)定 裝載機(jī)裝料不規(guī)范，引起離析 廢料亂堆放、混入新料中利用料堆較高、隔墻不夠高，串料混堆水穩(wěn)拌合站水流量計1水穩(wěn)底基層、基層1.2施工控制情況拌合F配合比通知單制度執(zhí)行較差F試驗檢測反饋較慢，級配、含水、水泥劑量等調(diào)整不及時運輸F“前后中”裝料順序執(zhí)行不力F運輸覆蓋不嚴(yán)密“前中后”連續(xù)前移裝料，不利于減少離析“前、后、中”裝料，較好減少粗骨料離析運輸車專用覆蓋臺料車覆蓋相對較嚴(yán)密料車覆蓋較差指定調(diào)頭地點，減少路床破壞路基上傾倒廢料且不清理在拌合場內(nèi)集中傾倒廢料，避免污染施工前工序F路基灑水潤濕、碾壓較好F雙拼段泥土清理不徹底F土模：路肩培土壓不實F水泥漿灑布不均勻、時機(jī)欠妥攤鋪F停機(jī)待料、行走速度時快