市政道路水稳层施工技术培训.ppt

一、水稳基层材料特点二、原材料要求三、配合比设计四、施工过程管理五、养护目录六、试验检验水稳基层材料特点水稳基层优缺点优点：（1）具有一定的板体性、刚度；（2）具有一定的抗拉强度、抗疲劳强度、良好的水稳定性等特性；（3）路面基层受力性能良好，并且保证了基层的稳定性。缺点：（1）容易收缩开裂形成路面反射裂缝，当有水渗入后可能出现唧浆现象；（2）有冲刷现象并进一步形成脱空、开裂；（3）对荷载表现敏感，超载后破坏较快；（4）不易修补。水稳基层材料特点反射裂缝形成 水稳基层材料特点水稳基层要求 水稳基层材料特点足够的强度和稳定性足够的强度和稳定性 有足够的强度和适当的刚度 有足够的水稳性和冰冻稳定性较小的收缩变形和较强的抗冲刷能力较小的收缩变形和较强的抗冲刷能力 收缩性小、抗冲刷能力强足够的平整度和压实度足够的平整度和压实度 表面粗糙与沥青面层有良好的结合水稳基层典型路面结构半刚性基层和底基层的设计和施工质量控制时关键原材料要求水泥：水泥选用初凝时间大于3h、终凝时间大于6h且小于10h的32.5或42.5的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐。水泥应有出厂合格证与生产日期，复验合格方可使用。水泥贮存期超过3个月或受潮，应进行性能试验，合格后方可使用；碎石：严格控制碎石的级配：最好能定料源（山场）、定破碎机筛孔尺寸，以保证原材料的稳定性，建议山场破碎机采用 35mm、22mm、6mm 的筛孔规格。3mm 以下细集料粉尘含量要小于 12%，小于 0.6mm 的颗粒必须测定其液限和塑性指数，要求液限小于28%，塑性指数小于9，以改善水稳碎基层的干缩性。粉煤灰：采用 1%的粉煤灰替代水泥以降低结构层的收缩性。粉煤灰中SiO2.和Fe2O3的总含量应大于 70%.烧失量小于20%，比表面积于 2500cm2/g(或 90%通过 0.3mm 筛孔，70%通过 0.075mm 筛孔)。原材料控制水稳碎石质量控制的关键之一在于原材料的质量控制 原材料控制石料较差石料较好集料含泥量大集料针片状多 原材料控制集料过细过粗集料过粗对于进场水稳材料加强现场试验操作：特别是影响水稳混合料质量的水泥剂量滴定试验，混合料水洗筛分试验，无侧限强度成型试验等。水泥稳定碎石拌制要求：1、水泥稳定碎石应集中拌制；2、集料应过筛，级配符合设计要求。3、混合料配合比符合要求，计量准确、含水量符合施工要求、搅拌均匀。4、搅拌厂应向现场提供产品合格证及水泥用量、粒料级配、混合料配合比、R7强度标准值。5、水泥稳定碎石运输时，应采取措施防止水分损失。原材料控制水稳拌和楼注意：骨料的窜仓，窜仓会造成混合料粉尘含量过高，对路面整体的抗裂性能带来不利影响配合比设计 配合比设计 配合比设计一般设计内容：目标配合比设计内容：目标配合比设计内容：选择级配范围；确定结合料类型及掺配比例；验证混合料相关设计及施工技术指标。生产配合比设计内容：生产配合比设计内容：确定料仓供料比例；确定水泥稳定材料的容许延迟时间；确定结合料剂量的标定曲线；确定混合料的最佳含水率、最大干密度。施工参数确定内容：施工参数确定内容：确定施工中结合料的剂量；确定施工合理含水率及最大干密度；验证混合料强度技术指标。最大干密度宜采用重型击实法，也可采用振动压实方法（遵循压实功等效原则）；在施工过程中，材料品质或规格发生变化、结合料品种发生变化时，应重新进行材料组成设计。配合比设计铺筑试验段正式施工前，选择长度为正式施工前，选择长度为200300m200300m的路段铺筑试验段。的路段铺筑试验段。检验机械设备的使用性能检验机械设备的使用性能对铺筑效果进行整体评价对铺筑效果进行整体评价 强度、压实度、承载力（弯沉）等确定施工关键参数确定施工关键参数 配合比、含水率、松铺系数、碾压工艺等试验段总结报告试验段总结报告 总体评价、关键参数、作业段长度 配合比设计铺筑试验段在试验段施工期间，应及时检测下列技术项目：1、施工所用原材料的全部技术指标；2、混合料拌和时的结合料剂量，应不少于4个样本；3、混合料拌和时的含水率，应不少于4个样本；4、混合料拌和时的级配，应不少于4个样本；5、不同松铺系数下的实际压实厚度，宜设定23个松铺系数；6、不同碾压工艺下的混合料压实度，宜设定23种压实工艺，每种压实工艺的压实检测样本应不小于4个；7、混合料压实后的含水率，应不少于6个样本；8、混合料击实试验，测定干密度和含水率，应不少于3个样本；9、7d龄期无侧限抗压强度试件成型，样本量应符合要求。施工过程管理施工质量影响因素 施工过程管理水泥剂量的影响水泥剂量的影响混合料级配的影响混合料级配的影响含水率的影响含水率的影响碾压延迟时间的影响碾压延迟时间的影响养生及暴露时间的影响养生及暴露时间的影响水泥剂量的影响水泥剂量的影响实际水泥剂量的波动性，按配合比设计确定，考虑生产过程的波动性，实际生产时宜在满足强度标准的前提下适量考虑一定余量，但在强度满足设计要求的前提下，应控制过多使用水泥。一般要求实际施工水泥剂量控制不超过设定水泥剂量的-0.2%+0.5%。注意：同一水泥剂量，若拌和时级配偏粗，而按常规方法取样，则滴定结果偏大；偏细则滴定结果偏小。这是由于不同粒径的材料具有不同的比表面积造成的。施工质量影响因素 施工过程管理混合料级配的影响混合料级配的影响1、级配类型（1）悬浮密实型粗集料少于70%；密实、无侧限抗压强度及抗拉强度高，刚度大；收缩系数较大，抗裂性较差；透水性差，抗冲刷能力差；施工较容易，不产生离析，级配容易调配；适合作底基层。（2）骨架密实型粗集料多于7080%；无侧限抗压强度及抗拉强度略低，但嵌挤能力 强，整体强度高；收缩系数较小，抗裂性较好；透水性差，抗冲刷能力较强；施工中易发生离析；适合作基层或底基层。（3）骨架空隙型以粗集料为主体（90%）为开级配碎石；渗透系数应大于300m/d；水泥剂量相对要多些，其7d饱水无侧限抗压强 度大于34Mpa；强度高，收缩系数小，耐冲刷；适用于作排水基层，其厚度通常为815cm。施工质量影响因素 施工过程管理混合料级配的影响混合料级配的影响骨架密实级配级配不良的芯样施工质量影响因素 施工过程管理含水率的影响含水率的影响1、对干缩应变的影响对水泥稳定材料而言，含水率增加1%产生的干缩应变较水泥增加1%的影响大23倍。2、对压实度的影响在同一压实功下，不同的含水率压实度不同。3、对强度的影响若含水率小，水泥缺水不能正常水化、水解，结构层不能形成强度，造成松散。4、对延迟时间的影响含水率小、水灰比小，水泥较稠，凝结快。5、实际含水率按配合比设计确定，需要考虑集料风干含水率、天气等因素，实际含水率应比设计含水率增加约0.51%，加水量由计量泵控制。施工质量影响因素 施工过程管理含水率的影响含水率的影响施工质量影响因素 施工过程管理碾压延迟时间的影响碾压延迟时间的影响延迟24h，抗压强度损失11%26%，6h损失近50%。最大粒径的影响最大粒径的影响粗大粒料过多时拌和、运输、摊铺过程中易出现分离、离析，机械易损坏，对于无衬板搅拌器影响较大。养生及暴露时间的影响养生及暴露时间的影响1、养生湿度和养生龄期对基层强度影响显著；也可以防止失水过多，减少干缩裂缝；2、养生结束后，随州暴露时间增加时就会产生间距510m的干缩裂缝。塑性指数塑性指数尽量采用不含塑性细土的集料，限制0.075mm颗粒通过率，以减小水稳细料的收缩及提高抗冲刷能力水稳基层 施工过程管理水稳基层与其下卧灰土底基层需要洁净和湿润的界面。因此清扫力度要加强，水稳下卧层要达到无松散、无浮土方能进行铺筑。路基贴补路基湿软土清扫干净的路基混合料运输 施工过程管理根据距离和工程量大小，配备足够的运输车辆。在装运过程中装料须分三次卸料减少混合料离析。混合料运输过程中应用篷布覆盖严密，防止水分蒸发，直到摊铺前打开。一次性将料卸到摊铺机中，尽量减少停顿。水稳材料，宜在2h内碾压成型，应取初凝时间和容许时间中较短的时间作为施工控制时间。混合料运输 施工过程管理“前、后、中”装料，较好减少粗骨料离析“前中后”连续前移装料，不利于减少离析混合料运输 施工过程管理料车覆盖较差料车覆盖相对较严密混合料摊铺 施工过程管理碾压成型后每层的摊铺厚度不宜小于160mm，最大不宜大于200mm。具有足够摊铺能力和压实功率时，可增加碾压厚度。调整相应的拌和能力。下承层为细粒材料时，宜先将下承层顶面拉毛或采用凸块式压路机碾压，再铺上层；下承层为中、粗粒材料时，清扫干净，洒水泥浆后摊铺。摊铺机功率不低于120KW。两台前后不大于10m，纵向搭接300400mm。摊铺机前设置挡板，挡板底距下承层的距离不大于100mm。高速、一级公路，设置纵向模板。按高程进行摊铺。摊铺机的螺旋布料器不能太高，应有三分之二埋入混合料中，防止混合料离析混合料摊铺 施工过程管理摊铺机：摊铺机：1、整机空转机，检查各工作机构是否工作正常。2、进行稳定层试验段摊铺，完成摊铺参数的确定。1）摊铺速度的确定：沥青混凝土摊铺机铺筑稳定层的速度应由摊铺质量要求、稳定土拌和站的生产能力、运输车辆的运输能力的匹配、摊铺的宽度和厚度决定。ABG沥青混凝土摊铺机进行稳定层摊铺时，最佳工作速度一般为1.52m/min。2）摊铺机的振捣参数的确定：摊铺机的振捣参数是通过摊铺机振捣液压系统的压力表显示来调整的。为了保证稳定层摊铺的平整度，摊铺机振捣液压系统压力应调大点，但摊铺机的附件不能产生剧烈振动。混合料摊铺 施工过程管理摊铺机：摊铺机：1、整机空转机，检查各工作机构是否工作正常。2、进行稳定层试验段摊铺，完成摊铺参数的确定。3）初摊铺方系数的确定：摊铺松方系数（压实系数），视不同的稳定材料级配而不同。同样的摊铺条件下，骨料的含量越大，选择系数越小；反之，选择系数越大。4）选择初摊铺仰角A：确定摊铺仰角前，需对烫平板的初始安装进行实测。即摊铺机及烫平板放在水平地面上，两边仰角刻度指示于0或5处（一般摊铺机初始仰角的出厂调整值为5）混合料摊铺 施工过程管理摊铺前准备：摊铺前准备：1、对螺旋输送器离地距离调整，要视摊铺层厚度而定，一般情况下，螺旋输送器离地距离为摊铺厚度加5cm为宜。2、为了保证稳定层的纵坡和横坡，根据标高设计要求，采用双边挂基准线法进行施工。相邻支撑桩的距离一般为10m，钢丝可选用3-5mm的钢丝线做为基准线。对架设的钢丝线每100150m采用紧线器拉紧，一般拉力为80-100kg。对完成架设的钢丝线，要经过测量复核。3、为保证各层结合面有良好的结合强度，在稳定层摊铺之前，要彻底清洁结合面并使用洒水车在结合面喷洒适量的水或水泥净浆。混合料摊铺 施工过程管理摊铺：摊铺：1、夯锤频率，28HZ，尽量提高初始压实度，有利于提高平整度；2、混合料摊铺采用两台摊铺机梯队立模作业，前后相距5-15m，一前一后保证速度、摊铺厚度、松铺系数、路拱坡度、摊铺平整度、振动频率等的一致，两机摊铺接缝平整。并对摊铺混合料同时进行碾压。3、摊铺速度1.52m/min，根据生产能力调整，以匀速和不停歇为宜。4、降低螺旋布料器离地距离，调整档位，混合料埋入深度大于2/3，减少离析。5、在摊铺机螺旋前挡板下沿设置防离析的橡胶板。6、尽量减少摊铺机收斗。混合料摊铺 施工过程管理 施工过程管理两层连续施工混合料摊铺 施工过程管理路基上倾倒废料且不清理在拌合场内集中倾倒废料，避免污染混合料摊铺 施工过程管理摊铺机前挡板加装橡胶挡板未加装橡胶挡板混合料摊铺 施工过程管理搭接过短搭接偏宽搭接适当（1020cm）混合料碾压 施工过程管理1、采用1822t的单钢轮振动压路机不少于4台；1213t双钢轮双驱压路机不少于1台，大于25t轮胎压路机不少于1台。2、振动压路机的振动频率为2533HZ之间，应具备两档振幅（振幅为0.82.5mm之间）。3、碾压时，直线段由低向高碾压，曲线段由内侧向外侧碾压，静碾时轮迹重叠1/31/2；振动碾压时应重叠250350mm。（碾压时候含水量应在略大于最佳含水量1%之内，组织好碾压次序、衔接紧密，及时碾压完毕。）遵循稳压遵循稳压轻振动碾压轻振动碾压重振动碾压重振动碾压胶轮稳压的程序，压至无轮迹为止。胶轮稳压的程序，压至无轮迹为止。注意：不允许使用单驱动压路机。单驱动压路机，由于钢轮是被动行进的会产生微裂纹。混合料碾压 施工过程管理碾压分初压、复压和终压三个阶段：1、初压时，宜采用双钢轮压路机，采用前驱方式对结构层在全宽范围内进行稳压，先静压12遍。碾压速度控制在1.52km/h为宜。2、复压时，采用重型压路机振动碾压，一般碾压46遍，在按试验段确定的碾压遍数碾压完成后，应立即检查压实度。如压实度未达到规定的压实度，应继续碾压，直至压实度合格。碾压速度控制在35km/h。3、终压时，采用轮胎压路机，静压12遍。碾压速度控制在35km/h为宜。注意：碾压方式根据实际情况可以调整，以确保压实度和平整度为原则。混合料碾压 施工过程管理边缘碾压现场碾压混合料碾压 施工过程管理碾压较为紧跟碾压紧跟，工序较为清晰混合料碾压 施工过程管理马道下垫土工布、且用水稳料，减少污染混合料碾压 施工过程管理横向接缝横向接缝：施工中断2h时，应设置横向接缝。人工整平末端混合料，紧靠混合料放两根木方，高度与压实厚度相同。木方另一端用砾石或碎石回填3m左右，其高度高出木方23cm。重新开始摊铺前，应将砾石或碎石和木方移除，并清扫干净。中断2h未按上述步骤处理的，应铲除未压实、厚度不足的混合料。纵向接缝纵向接缝纵向接缝，分两幅摊铺时，应加强碾压。存在纵缝时应垂直相接，严禁斜接。应在含水量等于或略大于最佳含水量时进行。碾压找平时，纵、横接缝均应设直茬。接缝应符合下列规定：1）纵向接缝宜设在路中线处。接缝应做成阶梯形，梯级宽不得小于12层厚。2）横向接缝应尽量减少。接缝横向接缝处理方式混合料碾压 施工过程管理碾压过程中含水量不合适引起的问题：含水量偏大的弹簧情况或者含水量偏小集料压碎且压实不足情况还发现碾压组织得不够严密，施工效率低（碾压时间长），效果差（压实度偏低）路边缘压实度不足碾压后局部离析比较严重等情况 混合料碾压 施工过程管理含水量大处的轮迹“弹簧”，含水量太大开挖处理混合料碾压 施工过程管理含水量过低导致表面碎石振碎边缘压实不足导致不成型混合料碾压 施工过程管理粗、细离析混合料碾压 施工过程管理铺面效果较好粗料条带状离析细料条带状离析养护养护要求：养护1、每一段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生。2、养生期应不少于7d，宜延长至上层开始施工前2d。3、无机结合料稳定材料过冬时，应采取必要的保护措施：覆盖100200mm砂土做保护层。4、基层养护应保持湿润，可采用覆膜法。5、养护期间应封闭交通。6、常温下成活后应经7d养护，方可在其上铺设路面层。养护方式：养护洒水养生洒水养生1、每天洒水次数视气候而定。高温期施工，宜上、下午各洒水两次。2、养生期间，应保持表面始终湿润。3、对于石灰或石灰粉煤灰稳定材料层应注意表面情况，必要时，补充压实。养护方式：养护薄膜覆盖养生薄膜覆盖养生1、摊铺完成后覆盖，薄膜厚度不小于1mm。2、薄膜之间应搭接完整，避免漏缝，薄膜覆盖后应用砂土等材料呈网状堆填，局部破损时，应及时更换。3、养生至上层结构层施工前12d，方可将薄膜掀开。4、对于蒸发量较大的地区或养生时间大于15d的工程，应适当补水。养护方式：养护土工布养生土工布养生1、宜采用透水式土工布全面覆盖，也可铺设防水土工布。2、铺设过程中应注意缝间搭接，不应留有间隙。3、铺设土工布后，应注意洒水，次数视气候而定。高温期每天上、下各一次。4、养生至上层结构层施工前12d，方可将覆盖掀开。5、养生期间应采取有效措施防止土工布破损。养护方式：养护草帘覆盖养生草帘覆盖养生1、全断面铺设草帘。2、草帘设后应注意洒水，次数视气候而定。高温期每天上、下午各一次。3、必要时可采用土工布与草帘双层覆盖养生。铺设湿砂养生铺设湿砂养生1、砂石厚宜70100mm。2、砂铺均匀后应立即洒水，整个过程中保持湿润，不得用湿黏土覆盖。3、养生结束后，应将覆盖物清除干净。交通管制 养护养生期间，只准小型车和洒水车通行，行驶速度应小于40km/h。养生7d后，施工需要通行重型货车时，应有专人指挥，车速应不大于30km/h。级配碎石、级配砾石基层未做透层或封层时，严禁开放交通。对于无便道而需要车辆通行时，应符合以下规定：合理安排施工工序，保障715d的养生期。宜在硬路肩或临时停车带的位置划分出专门车道，专人指挥车辆通行。无机结合料应适当提高早期强度。限定载重车辆的轴载，应不大于12t。试验检验检验标准：试验检验1、基层、底基层的压实度应符合下列要求：1）城市快速路、主干路基层大于等于97；底基层大于等于95。2）其他等级道路基层大于等于95；底基层大于等于93。检查数量：每1000m2，每压实层抽查1组（1点）。检查方法：查检验报告（灌砂法或灌水法）。2、基层、底基层7d的无侧限抗压强度应符合设计要求。检查数量：每2000m2 1组（6块）。检查方法：现场取样试验。3、弯沉值，不得大于设计规定。检查数量：每车道、每20m测1点。检验方法：弯沉仪检测。水泥稳定碎石基层及底基层允许偏差 试验检验项目允许偏差检验频率检验方法范围点数中线偏位（mm）201用经纬仪测量纵断高程（mm）基层151用水准仪测量底基层20平整度（mm）基层10路宽（m）91用直尺和塞尺连续量两尺取较大值底基层159152153宽度（mm）不小于设计规定B1用钢尺量横坡0.3且不反坡路宽（m）92用水准仪测量9154156厚度（mm）101用钢尺量水泥稳定碎石基层水泥稳定碎石基层厚度取芯厚度取芯芯样烂根芯样欠密实底基层、基层级配差异早期、偏悬浮后期、偏骨架级配欠佳，5-10及10-20料较多，欠密实单层骨架密实、完整，稍好芯样上下基层连接较好层间连接较好骨架密实、完整水泥稳定碎石基层水泥稳定碎石基层弯沉检测弯沉检测水泥稳定碎石基层水泥稳定碎石基层平整度检测平整度检测