高等級公路水穩(wěn)碎石質量控制與檢測

高等級公路水泥穩(wěn)定碎石基層

施工質量控制與檢測姚愛玲博士高工長安大學公路學院2主要內容1對基層結構的要求2基層分類3水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面的主要病害4水泥穩(wěn)定碎石結構層存在病害的原因5對基層材料的要求

36水泥穩(wěn)定碎石配合比設計7基層工地試驗室主要檢測儀器配備標準8每作業(yè)面人員配備表9水泥穩(wěn)定碎石基層施工質量的控制10路面各層間粘結主要內容1對基層結構的主要技術要求1.1足夠的強度和剛度（1）強度：必須能夠承受車輪荷載的反復作用；在重載交通中比一般交通中要求要更高。強度包括兩個方面：

石料本身的硬度或強度：集料的壓碎值或巖石的抗壓強度

材料整體（混合料）的強度：抗壓強度、承載比CBR、抗剪強度、抗彎拉或劈裂強度。

（2）剛度：基層材料的剛度(回彈模量)必須與面層的剛度相配，以避免面層由于過大的拉應力或拉應變而過早開裂破壞。

進入路面結構層中的水能使含土量較多、塑性指數(shù)較大的土基層和底基層材料含水量增加，強度大大降低，從而導致路面過早破壞。在冰凍地區(qū)，這種水造成的危害更大。調查表明，水份從瀝青面層蒸發(fā)出來比投進去要困難得多。而在水泥混凝土面板中，通常情況下，水進入基層頂面，并滯留在那里，在高速行車作用下產生高壓水，對基層頂面產生沖刷，致使板下脫空、碎裂、斷板。

就各種基層材料的水穩(wěn)定性而言，水泥穩(wěn)定粒料的最好，二灰穩(wěn)定粒料次之，細土含量多且塑性指數(shù)較大的級配碎石和級配礫石的水穩(wěn)性最差。。1.2有足夠的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性強度與剛度可分三個等級：水泥穩(wěn)定粒料：二灰穩(wěn)定粒料、石灰穩(wěn)定碎石（砂礫）土、瀝青穩(wěn)定碎石水泥穩(wěn)定土、二灰穩(wěn)定土、石灰土、級配碎石、填隙碎石級配礫石、級配碎礫石6影響因素有：①進入路面結構的水；②材料的配合比，主要與小于0.075mm顆粒的數(shù)量71.3有足夠的抗沖刷能力

（1）干縮

在半剛性基層施工碾壓結束，如果不及時養(yǎng)生或者養(yǎng)生結束后，未及時鋪筑封層或者瀝青面層，是要暴曬2-3天就可能出現(xiàn)干縮裂縫。如果瀝青面層較薄而又處于較干旱地區(qū)，即使在鋪筑瀝青面層時并未開裂，在路面使用過程中基層混合料的含水量仍能明顯減少并產生干縮裂縫。另一方面，在潮濕多雨地區(qū)，較厚瀝青面層下的半剛性基層混合料在能保護其含水量接近施工時的含水量時，一般不會干縮，但是如果施工時含水量偏大，即使已鋪上一層或兩層瀝青面層，在旱季或冬季基層也能產生干縮裂縫。（2）溫縮半剛性基層內部的溫度變化和溫差會產生溫度應力。

1.4收縮性小1.5有足夠的平整度1.6層間結合良好

基層表面應該結構均勻，無松散顆粒?；鶎由系木植克缮⑼ǔＪ菫r青面層碎裂破壞的禍根。在噴灑透層油和下封層油前，應該將表面的浮土及粒料顆粒表面的薄層松散料掃除。102基層分類剛性基層柔性基層水泥混凝土貧混凝土無粘結類瀝青穩(wěn)定類半剛性基層水泥穩(wěn)定類石灰穩(wěn)定類綜合穩(wěn)定類二灰穩(wěn)定類密級配瀝青碎石混合料（ATB）3-6%（LSM）半開級配（15~18%）或開級配（19%~24%）的排水瀝青碎石混合料傳統(tǒng)柔性路面ＡＣ無結合料基層無結合料底基層壓實的土基天然地基高強度柔性路面厚ＡＣ無結合料基層壓實的土基天然地基全厚式Ｆ·P

ＡＣ面層ＡＣ聯(lián)結層ＡＣ基層壓實的土基天然地基美1873開始鋪AC路面AASHTO2002年前柔性路面面用ＡＴＢ的半剛性路面

ＡＣ面層ＡＴＢ無結合料底基層壓實的土基天然地基倒裝式結構ＡＣ面層無結合料基層瀝青處治或水泥處治層壓實的土基天然地基用ＣＴＢ的半剛性路面ＡＣ面層ＣＴＢ無結合料底基層壓實的土基天然地基AASHTO2002年設計指南的的

路面結構構類型133水泥穩(wěn)定碎石石基層瀝青路路面的主要病病害溫度敏感性熱熱脹冷縮。溫縮裂縫（夏夏季施工）或或拱拱起起（冬季施工工）干濕縮裂性干干縮縮裂縫不透水性強強度剛度度降低、整塊塊斷裂細顆粒被帶走走，產生唧泥泥反射裂縫4水泥穩(wěn)定碎石石結構層存在在病害的原因因集料級配范圍圍太大集料規(guī)格要求求不嚴3.拌和機的料斗斗太少料堆無隔墻，，互相交錯料斗間隔板太太低，料斗中中料互有交錯錯場地不硬化處處理7.拌和時間不夠夠8.壓實度偏低（1）水泥（2）集料起穩(wěn)定作用的的材料被穩(wěn)定的材料料5基層原材料5.1水泥穩(wěn)定碎石石粗集料（>4.75mm）細集料（0.075－4.75mm）：共同構成主體體混合料的主主體結構，粗粗細集料比例例的不同形成成懸浮、骨架架密實或骨架架架構；填料：（<0.075mm）：填充作用，使使空隙率適中中；0.075mm以下顆粒含量量過多的不足足？？集料的劃分17集料壓碎值級配針片狀顆粒含含量密度水泥普通硅酸鹽水水泥、礦渣硅硅酸鹽水泥和和火山灰質硅硅酸鹽水泥都都可用于穩(wěn)定定土，但應選選用初凝時間間4h以上和終凝時時間應在6h以上的水泥。。不得使用快快硬水泥、早早強水泥以及及已受潮變質質的水泥。宜宜采用強度等等級為32.5或42.5的水泥。。對于骨架密實實型對原材料要求求5.2柔性基層有機結合料瀝瀝青穩(wěn)定類材材料的技術要要求：面層無粘結粒料類類材料的技術術要求集料針片狀顆粒的的總含量：應應不超過20%。石料的壓碎值值要求：級配要求：對對填隙碎石、、級配碎石粒料類材料的的CBR值及壓實度標標準粒料類材料的的CBR值及壓實度標標準貧混凝土基層層與其它基層層相比具有較較高的強度、、剛度，較好好的整體性和和穩(wěn)定性，良良好的抗沖刷刷性和抗裂性性，多孔透水水貧混凝土還還兼有內部排排水功能，較較為適用作為為重載交通下下的路面基層層。貧混凝土基層層屬剛性基層層，在原材料料選擇、配合合比設計和施施工技術要求求等方面，均均與半剛性基基層的差異較較大，而更接接近于水泥混混凝土，原則則上可沿用水水泥混凝土現(xiàn)現(xiàn)有的原材料料檢驗、配合合比設計、施施工設備、鋪鋪筑技術及所所有的試驗檢檢測方法和手手段5.3剛性基層20根據(jù)強度標準準，通過試驗驗選取合適的的集料或土及及其它原材料料，確定必需需的或最佳的的結合料劑量量，混合料的的最佳含水量量和最大干密密度。配制試樣最佳含水量量計算干密度度制備試件強度試驗確定劑量6水泥穩(wěn)穩(wěn)定碎碎石配配合比比組成成設計計選合結結合料料劑量量，即即滿足足：水泥穩(wěn)穩(wěn)定碎碎石配配合比比組成成設計計（1）礦料料組成成設計計時，，關鍵鍵要控控制好好9.5mm、4.75mm、0.075mm的通過過量。。（2）為減減少基基層裂裂縫，，必須須做到到三個個限制制：在滿足足強度度的基基礎上上，限限制水水泥用用量；；在減少少含泥泥量的的同時時，限限制細細集料料、粉粉料用用量；；根據(jù)施施工氣氣候條條件限限制含含水量量。（3）在規(guī)規(guī)定的的水泥泥劑量量范圍圍內，，強度度如達達不到到設計計要求求，應應采取取調整整級配配和更更換料料源等等措施施，不不得單單純采采用提提高水水泥劑劑量的的方式式。****配配合比比設計計應注注意的的問題題****追求高強度度的誤區(qū)****配配合比設計計應注意的的問題****1，兩個“擔擔憂”：1）對竣工驗驗收彎沉值值的檢查引引起了對強強度的擔憂憂；2）對施工檢檢測“取出出完整芯樣樣”的擔憂憂；2，一些應對對“措施施”：1）增加結合合料（水泥泥）劑量；；2）材料結構構走向懸浮浮密實式；；應該向集料料要強度，，向集料級級配要強度度，少向水水泥要強度度！承載力要求1.強度不小于3.0MPa2.控制水泥劑量不大于5.0％3.依靠集料形成骨架提供強度；4.控制細料和粉料含量抗裂要求降低水泥劑量，降低水化反應影響；同時降低了剛度過大造成的收縮裂縫；3.降低細料和粉料含量，降低基層的失水率4.含水量不能過大抗沖刷要求細料4.75mm通過率:20－35％粉料0.075mm通過率:0－5％組成設計控控制要求礦料級配2627擊實法振動成型法法試件成型方法28最大干密度度無側限抗抗壓強度度靜壓法振動成型型法Rdmax振動=1.02~1.03Rdmax擊實Woc振動=Woc擊實-0.3~0.5%根據(jù)已確確認劑量量做水泥泥延遲時時間對混混合料強強度的影影響試驗驗，并通通過試驗驗確定應應控制的的延遲時時間。工地實際際采用的的水泥劑劑量應控控制在室室內試驗驗確定的的劑量0～+0.5％。每天拌合合前，必必須實測測原材料料天然含含水量，，及時調調整拌合合用水量量。碾壓壓時的混混合料含含水量宜宜接近于于最佳含含水量，，最大不不超過最最佳含水水量+0.5%。配合比其他相相關問題29307基層工地試驗驗室主要檢測測儀器配備標標準（1）檢測室儀器設備名稱數(shù)量儀器規(guī)格測量范圍分度值準確度集料室電子天平2臺0標準篩1套///三或四片葉輪攪拌器1臺轉速可調最高達600±60r/min,直徑75±,定時精度1s烘箱2臺0游標卡尺1臺0//壓碎值試驗儀1臺///臺稱1臺//浸水天平1臺0水泥室比表面積儀1臺/水泥凈漿攪拌機1臺/標準法維卡儀1臺/雷氏夾膨脹測定儀1臺標尺最小刻度為膠砂攪拌機1臺/振實臺1臺/水泥抗折抗壓試驗機1臺/7基層工地試驗驗室主要檢測測儀器配備標標準（2）31無機結合料室重型擊實儀1臺///壓力機或路強儀1臺最大荷載不大于200kN反力框架1臺400kN以上脫模器1臺/測鈣儀或滴定設備1套///振動壓實成型機1臺養(yǎng)生室養(yǎng)護室控制器1臺

現(xiàn)場檢測室取芯機1臺功率不小于4Kw灌砂儀2套灌砂筒直徑≥15cm電子臺稱20/直尺平整度儀1臺全站儀1臺自動安平水準儀1臺8每作業(yè)面人員員配備表32人員類別人數(shù)職責或作業(yè)要求備注現(xiàn)場施工總負責1全面組織管理指揮作業(yè)面施工現(xiàn)場技術負責1在總工領導下具體負責現(xiàn)場施工技術，及時處理各種技術、質量問題質檢工程師2在總工領導下，負責現(xiàn)場質量自檢、試驗檢測及申報各種質量自檢資料測量工程師2現(xiàn)場施工放樣、掛線等，進行幾何尺寸自檢并申報相關資料專業(yè)測量工程師機械工程師2現(xiàn)場機械調度調試；拌和樓標定調試試驗人員4前場壓實度、鉆芯等試驗檢測,后場各項指標測定等施工單位前場2名，監(jiān)理1名；施工單位后場2名，拌和樓監(jiān)理1名輔助人員15前場下承層平整度缺陷處理、清掃，交通管制2名；攤鋪機輔助人員6名，試驗檢測2名，測量2名；后場試驗檢測3名；9水泥穩(wěn)定碎石石基層施工質量量的控制原材料質量的的控制試驗混合料質量控控制試驗施工各工序注注意問題施工質量檢驗驗9.1原材料的檢驗驗項目和頻度度材料名稱試驗項目目的頻度儀器和試驗方法集料含水量確定天然含水量使用前測2個樣品烘干法、酒精燃燒法、含水量快速測定儀顆粒分析確定級配是否符合要求，確定材料配合比使用前測2個樣品，使用過程中每測2個樣品篩分法視密度評定粒料質量使用前測2個樣品，碎石種類變化重做2個樣品網(wǎng)籃法或容積1000ml以上的比重瓶法壓碎值評定石料的抗壓碎能力是否符合要求使用前測2個樣品，碎石種類變化重做2個樣品集料壓碎值試驗水泥標號凝結時間安定性確定水泥的質量是否適宜應用做材料組成設計時測1個樣品，料源或標號變化時重測水泥膠砂強度檢驗方法，水泥凝結時間檢驗方法9.2混合料檢驗項項目（1）水泥穩(wěn)定碎碎石的下承層層表面應平整整、堅實，具具有規(guī)定的路路拱，下承層層的平整度和和壓實度應符符合規(guī)定。（2）新完成的底底基層或土基基，必須按規(guī)規(guī)定進行驗收收。凡驗收不不合格的路段段，必須采取取措施，使其其達到標準后后，方可鋪筑筑水泥穩(wěn)定碎碎石層（3）應逐個斷面面檢查下承層層標高。（4）下層水泥泥穩(wěn)定碎石石鋪筑7d鉆芯取樣，，能取出完完整芯樣（（芯樣直徑徑為150mm）時，即可可進行上層層水泥穩(wěn)定定碎石的施施工。9.3施工各工序序注意問題題36下承層的檢檢測與修整整水泥穩(wěn)定碎碎石的施工工——混合料拌和和37(1)在正式拌制制混合料之之前，必須須先調試所所用的設備備(2)每天開始攪攪拌前，應應檢查集料料的含水量量正式生產后后，按規(guī)定定頻率檢查查混合料情情況，檢查查配合比是是否符合設設計的配合合比。高溫溫作業(yè)時，，早晚與中中午的含水水量要有區(qū)區(qū)別，要按按溫度變化化及時調整整。(4)拌和機出料料不允許采采取自由跌跌落式的落落地成堆、、裝載機裝裝料運輸?shù)牡霓k法。必必須配備帶帶活門漏斗斗的料倉，，由漏斗出出料直接裝裝車運輸。。(5)混合料裝車車時車輛應應前后移動動，分三次次裝料，避避免離析。。38水泥泥穩(wěn)穩(wěn)定定碎碎石石的的施施工工———混合合料料攤攤鋪鋪(1)攤鋪鋪前前應應將將下下承承層層適適當當灑灑水水濕濕潤潤，，然然后后灑灑水水泥泥。。水水泥泥用用量量1袋/200m2。(2)調整整好好傳傳感感器器臂臂與與導導向向控控制制線線的的關關系系；；嚴嚴格格控控制制基基層層厚厚度度和和高高程程，，保保證證路路拱拱橫橫坡坡度度滿滿足足設設計計要要求求。。(3)混合料攤攤鋪采用用兩臺攤攤鋪機梯梯隊立模模作業(yè)，，一前一一后保證證速度、、振動頻頻率等應應一致，，攤鋪接接縫平整整。(4)攤鋪機以以勻速和和不停歇歇，攤鋪鋪速度宜宜在1.5～2m/min左右。。(5)攤鋪機機振動動頻率率不得得低于于4.0級。(6)螺旋分分料器器必須須勻速速不間間歇的的旋轉轉送料料，且且全部部埋入入混合合料中中。(7)加設塑塑料擋擋板或或廢舊舊傳輸輸帶等等措施施降低低布料料器前前擋板板的離離地高高度。。(8)攤鋪機機后面面應設設專人人消除除離析析現(xiàn)象象，應應該鏟鏟除局局部粗粗集料料“窩窩”，，并用用新拌拌混合合料填填補39建議碾壓方方式：初壓：采用26T以上膠輪壓壓路機（或或振動壓路路機靜壓）），并緊跟跟每臺攤鋪鋪機后面，，碾壓速度度應為1.5~1.7km/h，初壓遍數(shù)數(shù)為2~3遍，壓實度度宜達到90%以上。復壓：應采用20t以上的振動動壓路機，，碾壓速度度應為1.8~2.2km/h，碾壓遍數(shù)數(shù)不低于7遍。建議振振碾組合方方式：弱振振1或2遍~強振2遍~弱振1或2遍~強振2遍~弱振1或遍。終壓：采用鋼輪壓壓路機，碾碾壓至無明明顯輪跡為為止。水泥穩(wěn)定碎碎石的施工工——碾壓初壓、復壓壓和終壓作作業(yè)應密切切銜接配合合、一氣呵呵成。碾壓宜在水水泥初凝前前完成，達達到要求的的壓實度，，基層表面面應無明顯顯輪跡。養(yǎng)生與交通通管制40碾壓完成以以后應立即即進行質量量檢查，并并開始養(yǎng)生生。塑料薄膜透水無紡土土工布草袋灑水透層油養(yǎng)生期間，，應采取硬硬隔離措施施封閉交通通，嚴禁一一切車輛通通行施工質量檢檢驗41實行壓實度度檢查和鉆鉆芯取樣核核查雙控。。壓實度檢檢測應達到到規(guī)范范要求；鉆鉆芯取樣核核查每幅每每200m進行一次。。7d必須取出直直徑150mm的完整芯樣樣。在寒冷地區(qū)區(qū)，時間可可以延長長10路面各層間間粘結1.土基與底基基層：土基基頂面碾壓壓后仍有一一定水分前