公路施工技术多媒体课件之任务三、铺筑路面项目一铺筑路面基层

,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,*,公路施工技术多媒体课件之任务三、铺筑路面项目一铺筑路面基层,公路施工技术,多媒体课件,项目一,铺筑路面基层,铺筑碎砾石基层底基层,2,认识路面基层,3,1,铺筑石灰、粉煤灰稳定土基层,3,5,铺筑石灰土基层,3,铺筑水泥稳定土基层,4,1,认识路面基层,1,、路面基层、底基层常用的原材料,路面基层、底基层常用的原材料有水泥、石灰、土、碎石、砾石和粉煤灰等。其中的土又分为细粒土，如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等；中粒土，如砂砾土、碎石土、级配砂砾、级配碎石等；粗粒土，如砂砾石、碎石土、级配砂砾、级配碎石等。,水泥稳定砂砾基层,试验项目,材料名称,目的,频度,含水量,土、砂砾、碎石等集料,确定原始含水量,每天使用前测,2个样品,颗粒分析,砂砾、碎石等集料,确定级配是否符合要求，确定材料的配比,每种土使用前测,2个样品，使用过程中每2000m,3,测,2个样品,液限、塑限,土、级配砾石或级配碎石中,0.5mm以下的细土,求塑性指数，审定是否符合规定,每种土使用前测,2个样品，使用过程中每2000 m,3,测,20个样品,相对毛体积密度、吸水率,砂砾、碎石等,评定粒料质量，计算固体体积率,使用前测,2个样品，砂砾使用过程中每2000m,3,测,2个样品，碎石种类变化重做2个样品,压碎值,砂砾、碎石等,评定石料的抗压碎能力是否符合要求,同上,有机质和硫酸盐含量,土,确定土是否适宜于用于石灰或水泥稳定,对土有怀疑时做此试验,有效钙、氧化镁,石灰,确定石灰质量,做材料组成设计和生产使用时分别测,2个样品，以后每月测2个样品,水泥标号和终凝时间,水泥,确定水泥的质量是否适宜应用,做材料组成设计和生产使用时分别测,2个样品，以后每月测2个样品,烧失量,粉煤灰,确定粉煤灰是否适用,做材料组成没计前测,2个样品,路面基层、底基层原材料的试验项目,试验项目,目的,重型击实试验,求最佳含水量和最大干密度，以规定工地碾压时的合适含水量和应该达到的最小干密度，确定制备强度试验和耐久性试验试件所应该用的含水量和干密度；确定制备承载比试件的材料含水量,承载比,求工地预期干密度下的承载比，确定材料是否适宜做基层或底基层,抗压强度,进行材料组成设计，选定最适宜于用水泥或石灰稳定的土,(包括粒料)；规定施工中所用的结合料剂量；为工地提供评定质量的标准,延迟时间,对已定水泥剂量的混合料，确定延迟时间对混合料密度和抗压强度的影响，并据此确定施工允许的延迟时间,路面基层、底基层混合料的试验项目,2,、路面基层、底基层的特点,半刚性型或整体型结构的特点是：整体性好、承载力大、刚度大、水稳性好，而且是一种因地制宜的较为经济的结构，目前，已广泛应用于各等级公路路面的基层、底基层。,粒料类中的泥,(,灰,),结碎石、填隙碎石属于嵌锁型基层,(,底基层,),，强度主要依靠碎石之间的嵌锁和摩阻作用所形成的内摩阻力以及粘结力，其强度和稳定性取决于石料的强度、形状、尺寸、均匀性、表面粗糙度以及施工时的压实程度等。,粒料类中的级配碎砾石、符合级配的天然砂砾属于级配型基层，其强度和稳定性取决于粒料之间的内摩阻力和粘结力的大小，即很大程度上取决于碎砾石的类型、最大粒径、细料的含量及塑性指数以及密实度等。,2,铺筑碎砾石基层、底基层,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。,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,且不低于,级；,(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。,类型,通过下列筛孔（,mm）的质量百分率（%）,液限,（,%）,塑性,指数,40,30,20,10,5,2.0,0.5,0.075,基层,100,85100,6080,3050,1530,1020,28,28,6或9,底基层,100,90100,7590,5070,3055,1535,1020,410,28,6或9,级配碎石混合料的颗粒组成范围,注：潮湿多雨地区的基层塑性指数不大于,6,，其它地区的塑性指数不大于,9,；对于无塑性的混合料，小于,0.075mm,的颗粒含量应接近高限，使压实后的基层透水性小。,2,、,级配碎、砾石施工：,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。,路拌法施工工艺,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。,二、填隙碎石基层,用单一尺寸的粗粒碎石、砾石做骨料，形成嵌锁作用用石屑填充孔隙，增加密实度和稳定性，这种结构称为填细碎石。,1,、材料要求：用作基层时,碎石的最大粒径不应超过,60,；用作底基层时,最大粒径不应超过,8,。石料的压碎值，用作基层时不大于,26%,；用作底基层时不大于,30%,。扁平、长条颗粒总含量应不超过,15%,。粗碎石的颗粒组成应满足要求。,粗碎石的颗粒组成,标准尺寸,（,mm）,通过下列筛孔（,mm）的质量百分率（%）,80,60,50,40,30,25,20,10,40,80,100,25,60,0,15,0,5,30,60,100,25,50,0,15,0,5,25,50,10,35,70,0,15,0,5,填隙料的颗粒组成,筛孔尺寸,（,mm）,10,5,2.0,0.5,0.075,塑性指数,通过百分率（,%）,100,85,100,60,80,30,50,0,10,6,粗碎石及填隙料的颗粒组成,三、,天然砂砾基（垫）层施工：,天然砂砾基（垫）层，是天然砂砾经摊铺压实形成的路面结构。它所应用的材料不完全符合级配要求，但可就地取材，施工简易，造价低廉。天然砂砾一般含土少，水稳性好，易做路面的底基层和垫层。尤其是在路基处于潮湿和季冻区，可改善路基水温状况，提高其稳定性及增加路面防冻厚度。,3,铺筑石灰稳定土基层,1,、石灰稳定土强度形成的原理,在土中掺入适当的石灰，并在最佳含水量下压实后，既发生了一系列的物理力学作用，也发生了一系列的化学与物理化学作用，从而使土的性质发生根本的改变。在初期，主要表现在土的结团、塑性降低、最佳含水量的增大和最大密实度的减小等。后期变化主要表现在结晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性。石灰稳定土强度形成主要依靠离子交换作用、火山灰作用、碳酸化作用、结晶作用形成。,2,、影响石灰土强度的因素,土质,灰质,石灰剂量,含水量,压实度,龄期,养生条件,3,、一般规定,(1),石灰稳定土适用于各级公路的底基层，以及二级以下公路的基层，但石灰土不得用做二级公路及二级以上公路高级路面的基层。,(2),在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段，不宜采用石灰土做基层。当只能采用石灰土时，应采取措施防止水分浸入石灰土层。,(3),石灰稳定土层应在春末和夏季组织施工。施工期的日最低气温应在,5,以上，并应在第一次重冰冻,(-35),到来之前一个月到一个半月完成。稳定土层宜经历半月以上温暖气候养生。多雨地区，应避免在雨季进行石灰土结构层的施工。,(4),在雨季施工石灰稳定中粒土和粗粒土时，应采用排除表面水的措施，防止运到路上的集料过分潮湿，并应采取措施保护石灰免遭雨淋。,4,、施工方法：,对于二级以下的公路，石灰稳定土基层和底基层可以采用路拌法施工。对于二级公路，宜采用专用的稳定土拌和机路拌或用集中厂拌法拌制混合料。,对于高速公路和一级公路，直接铺筑在土基上的底基层下层，可以用专用稳定土拌和机进行路拌法施工，如土基上层已用石灰或固化剂处理，则底基层的下层也应用集中拌和法拌制混合料。其上的各个稳定土层都应用集中厂拌法拌制混合料并宜用摊铺机摊铺混合料。,5,、材料要求,1,）土质,粘性土、砂性土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土,(,如天然砂砾土和碎石土，旧石灰稳定中级路面及旧级配砾石路面等,),均适宜于用石灰稳定。不含粘性土的砂砾、级配碎石和未筛分碎石，应用石灰土进行稳定。,2,）石灰,高速公路和一级公路，宜用磨细生石灰粉。生石灰应在使用前,7,10d,，充分消解成能通过,10mm,筛孔的熟石灰粉，并尽快使用，石灰消解后存放期不应超过三个月，以免降低活性。,3),水,水应洁净，不含有害物质。一般人或牲畜饮用的露天水源均可用于石灰土施工。,项目,高速公路、,一级公路,其他公路,底基层,二级公路,基层,二级以下,公路基层,底基层,塑性指数,15,20,有机质含量,(%),10,硫酸盐含量,(%),0.8,压碎值,(%),35,30,35,40,最大粒径,(mm),37.5,37.5,53,石灰稳定土用土的质量指标,6,、混合料组成设计,石灰稳定土混合料的组成设计应符合,公路路面基层施工技术规范,(JTJ 034-2000),有关规定。混合料的原材料应按要求进行试验，混合料按设计掺配后，应进行重型击实试验。石灰稳定土混合料的组成设计包括：用于底基层,7d,浸水抗压强度标准应符合规范要求，并考虑气候、水文条件等因素，通过试验选取最适宜于稳定的土，确定必须的或最佳的石灰剂量和混合料的最佳含水量。在需要改善混合料的物理力学性质时，还应包括确定掺加料的比例。采用石灰和水泥综合稳定土时，如水泥用量占结合料总重的,30%,以下，则按本节要求进行组成设计。,石灰稳定土混合料的组成设计包括：根据要求的强度标准，通过试验选取适宜于稳定的土，确定必须的或最佳的石灰剂量和确定混合料的最佳含水量。在需要改善混合料的物理力学性质时，还应包括掺料的比例。,7,、石灰稳定土施工,在路面的基层、底基层的施工中，混合料的拌和方式主要有路拌法和厂拌法，其摊铺方式有人工和机械两种。,石灰稳定土路拌法施工工序图,石灰稳定土集中拌和法的生产流程,8,、石灰稳定土质量检验,按现行,公路工程质量检验评定标准,(JTG F80/1-2004),进行。,1),石灰土基层和底基层,(1),基本要求,土的性质应符合设计要求，土块要经粉碎。,石灰质量应符合设计要求，块灰须经充分消解才能使用。,石灰和土的用量按设计要求控制准确，未消解生石灰块必须剔除。,路拌深度要达到层底。,混合料处于最佳含水量状况下，用重型压路机碾压至要求的压实度。,保湿养生，养生期要符合规范要求。,(2),外观鉴定,表面平整密实、无坑洼。,施工接茬平整、稳定。,石灰土基层和底基层实测项目,注：附录,B,、附录,H,、附录,G,是据,公路工程质量检验评定标准,(JTG F80/l,一,2004),中的附录相关计算及规定取得。,序号,检查项目,规定值或允许偏差,检查方法,基层,底基层,高等,公路,其他,公路,高等,公路,其他公路,1,压实度,（,%),代表值,95,95,93,按附录,B检查，每测2处,极值,91,91,89,2,纵断高程,(mm),+5,，,-15,+5,，,-15,+5,，,-20,水准仪：每,200m4处,3,平整度,(mm),12,12,15,直尺：每测,2,处,10,尺,4,宽度,(mm),不小于设计值,米尺：每,200m4点,5,强度（,Mpa）,符合设计,按附录,G检查,6,横坡,(%),0.5,0.3,0.5,水准仪：每,200m4处,7,厚度（,mm）,代表值,-10,-10,-12,按附录,H检查，每200m每车道测1处,极值,-20,-25,-30,2),石灰稳定粒料基层和底基层,(1),基本要求,粒料应符合设计和施工规范要求，矿渣应分解稳定后使用。,土、石灰质量及技术要求同石灰土基层和底基层。,(2),外观鉴定,表面平整密实、无坑洼。,施工接茬平整、稳定。,序号,检查项目,规定值或允许偏差,检查方法,基层,底基层,高等,公路,其他,公路,其他公路,高等,公路,1,压实度,（,%),代表值,97,96,95,按附录,B检查,极值,93,92,91,2,纵断高程,(mm),+5,，,-15,+5,，,-15,+5,，,-20,水准仪：每,200m4处,3,平整度,(mm),12,12,15,直尺：每测,2,处,10,尺,4,宽度,(mm),不小于设计值,米尺：每,200m4点,5,强度（,Mpa）,符合设计,按附录,G检查,6,横坡,(%),0.5,0.3,0.5,水准仪：每,200m4处,7,厚度,（,mm）,代表值,-10,-10,-12,按附录,H检查,极值,-20,-25,-30,石灰稳定粒料基层和底基层实测项目,注：附录,B,、附录,H,、附录,G,是据,公路工程质量检验评定标准,(JTG F80/l-2004),中的附录相关计算及规定取得。,4,铺筑水泥稳定土基层,一、水泥稳定土强度形成的原理,在水泥稳定土中，由于水泥用量很少，水泥的水化完全是在土中进行的，土对这一过程起着很大的影响，故凝结速度比在水泥混凝土中进行得缓慢。,水泥与土拌和后，水泥矿物与土中的水分发生强烈的水解和水化反应，同时从溶液中分解出氢氧化钙并形成其他水化物。当水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化形成水泥石骨架，有的则与有活性的土进行反应。,水泥稳定土强度主要依靠离子交换及团粒化作用、硬凝反应、碳酸化作用形成。,影响水泥稳定土强度的因素,土,质,水泥成分和剂量,含,水,量,工艺过程及养生条件,三、一般规定,(1),水泥剂量以水泥质量占全部粗细土颗粒的干质量的百分率表示，即水泥剂量,=,水泥质量,/,干土质量。,(2),水泥稳定土可适用于各级公路的基层和底基层，但水泥土不得用做二级和二级以上公路高级路面的基层。,(3),水泥稳定中粒土和粗粒土用做基层时，水泥剂量不宜超过,6%,。必要时，应首先改善集料的级配，然后用水泥稳定。在只能使用水泥稳定细粒土做基层时或水泥稳定集料的强度要求明显大于规定时，水泥剂量才不受此限制。,(4),水泥稳定土结构层宜在春末和气温较高季节组织施工。施工期的日最低气温应在,5,0,C,以上，在有冰冻的地区，并应在第一次重冰冻,(-3,-5,0,C),到来之前半个月到一个月完成。,(5),在雨季施工水泥稳定土、特别是水泥土结构层时，应特别注意气候变化，勿使水泥和混合料遭雨淋。降雨时应停止施工，但已经摊铺的水泥混合料应尽快碾压密实。路拌法施工时，应采取措施排除下承层表面的水，勿使运到路上的集料过分潮湿。,(6),施工方法：,对于二级以下的公路，水泥稳定土基层和底基层可以采用路拌法施工。但对于二级公路，应采用专用的稳定土拌和机或使用集中拌和法制备混合料。,对于高速公路和一级公路，直接铺筑在土基上的底基层下层可以用稳定土拌和机进行路拌法施工，当土基上层已用石灰或固化剂处理时，底基层的下层也宜用集中拌和法拌制混合料。其上的各个稳定土层都应用集中厂拌法拌制混合料，并用摊铺机摊铺基层混合料。,基层分两层施工时，在铺筑上层前，应在下层顶面先撒薄层水泥或水泥净浆。,5,铺筑石灰、粉煤灰稳定土基层,一、石灰工业废渣稳定基层的特性,1),水硬性,工业废渣来源不同，但主要成份不外乎钙、硅、铝及少量的镁和其他物质，属硅酸盐类的材料，经配合、拌和、加水、压实成型后都有明显的水硬性。因此，水是强度形成的重要条件，碾压和养生时应保持足够的水分。,2),缓凝性,石灰稳定工业废渣基层,28d,的强度约为一年龄期的,17%,25%,，而在,2,3,年内继续增长。缓凝性给施工带来有利条件，各施工工序间的衔接没有水泥混凝土那样严格；但是，缓凝性给早期开放交通带来不利。,3),抗裂性好、抗磨性差,与水泥混凝土相比，工业废渣混合料在一定的龄期后，具有较低的抗弯拉强度和刚度，但是它的极限弯拉应变则较大。工业废渣混合料抗磨性较差，因此，一般只适宜于用作基层或底基层。,4),温度影响较大,气温对工业废渣混合料的强度增长有很大影响。,5),板体性好,工业废渣混合料压实成形后，经一定的龄期，具有较高的强度和良好的板体性，作为沥青路面基层时，变形与开裂现象大为改善。,二、一般规定,(1),石灰工业废渣混合料采用质量配合比计算，以石灰：粉煤灰：集料的质量比表示。,(2),石灰工业废渣稳定土可适用于各级公路的基层和底基层，但二灰、二灰土和二灰砂不应用做二级和二级公路以上的高级路面的基层。,(3),石灰工业废渣稳定土宜在春末和夏季组织施工。施工期的日最低气温应在,5,以上，并应在第一次重冰冻,(-3,-5),到来之前一个月到一个半月完成。,三、二灰土材料要求,1,、石灰,石灰质量应符合规范规定的,III,级消石灰或,III,级生石灰的技术指标，应尽量缩短石灰的存放时间，如存放时间较长，应采取覆盖封存措施，妥善保管。,2,、粉煤灰,粉煤灰中,SiO,2,、,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,总含量应大于,70%,，粉煤灰的烧失量不应超过,20%,。干湿粉煤灰均可使用，干粉煤灰应防止扬尘污染，湿粉煤灰的含水量不宜超过,35%,。使用时，应将固结的粉煤灰块打碎或过筛，同时清除有害杂质。,3,、土,细粒土宜采用塑性指数,12,20,的粘性土，易于粉碎均匀，便于碾压成型，铺筑效果较好。土块的最大尺寸不应大于,15mm,，有机质含量不宜超过,10%,。,4,、水,凡人或牲畜的饮用水均可用于水泥稳定土施工。,五、混合料的组成设计,混合料的组成设计应按照,公路路面基层施工技术规范,(JTJ034-2000),进行。石灰工业废渣混合料的组成设计包括：根据二灰混合料的强度标准，通过试验选取最适宜于稳定的土，确定石灰与粉煤灰、石灰与煤渣及石灰与其他废渣的比例，确定石灰粉煤灰、石灰煤渣或其他废渣与土的比例，确定混合料的最佳含水量。,六、二灰土的施工：,二灰土的施工有路拌法和中心站集中拌和,(,厂拌,),法两种。,二灰土路拌法施工工序,二灰土中心站集中拌和法施工工艺流程,七、二灰土的质量检验,按现行,公路工程质量检验评定标准,(JTG F80/1-2004),进行。,1,、基本要求,(1),土的性质应符合图纸和规范要求，土块要打碎。,(2),石灰、粉煤灰质量应符合图纸和规范要求，块灰须经充分消解才能使用。,(3),各项材料用量按图纸要求控制准确，未消解生石灰块应剔除。,(4),混合料拌和均匀。,(5),碾压达到要求的压实度，养生期符合规范要求。,2,、外观鉴定,(1),表面平整密实、无坑洼。,(2),施工接茬平整、稳定、无缝隙。,项次,检查项目,规定值或允许偏差,检查方法和频率,基层,底基层,高级公路,其他公路,高级公路,其他公路,1,压实度,(%),代表值,95,95,93,按附录,B检查，每200m每车道2处,极值,91,91,89,2,平整度,(mm),12,12,15,直尺：每处,10,尺,3,纵断高程,(mm),+5,-15,+5,-15,+5,-20,水准仪：每,200m测4断面,4,宽度,(mm),不小于设计值,尺量：每,200m测4断面,5,厚度,(mm),代表值,-10,-10,-12,按附录,H检查，每200m每车道1处,极值,-20,-25,-30,6,横坡,(%),0.5,0.3,O.5,水准仪：每,200mm测4断面,7,强度,(MPa),符合图纸要求,按附录,G检查,石灰、粉煤灰稳定土基层和底基层实测项目,注：附录,B,、附录,H,、附录,G,是据,公路工程质量检验评定标准,(JTG F80/l,2004),中的附录相关计算及规定取得。,