高速公路路面基层底基层施工技术质量控制.docx
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1、高速公路路面基层(底基层)施工技术质量控制摘要 随着水泥稳定碎石在高速公路路面基层(底基层)的广泛应用,同时也暴露出许多强度不足、局部松散破碎、干缩裂缝等问题。本文从基层(底基层)技术要求及特点、材料标准试验、施工技术质量控制、检查验收与质量评定、通病及处理方法等方面作了阐述。水泥稳定碎石路面基层(底基层)属半刚性结构层,具有良好的力学性能、整体性、稳定性(水稳定性和温度稳定性)和耐久性、抗冻性及与面层结合好的技术特点,易于摊铺施工。在现代高速公路建设中,随着国家的发展和社会经济水平的提高,这种路面结构逐步取代了过去使用的石灰稳定土、石灰稳定砂砾基层(底基层)。文章就本人在河南省两条高速公路的
2、施工管理经历谈谈自己的认识及体会。一、 名词概述基层:直接位于沥青混凝土面层下用高质量材料铺筑的结构承重层。底基层:在沥青路面基层下铺筑的次要承重层。二、 主要技术要求及特点(一) 主要技术要求1、 强度和刚度(回弹模量)基层必须能够承受车轮荷载的反复作用,即在预定设计标准轴载作用下,基层不会产生过大的残余变形,更不会产生剪切破坏(无结合料的粒料基层)或疲劳弯拉破坏(有结合料基层)。2、 水稳定性和冰冻稳定性从各种渠道进入路面结构层的水能使含土量较多、土的塑性指数较大的基层、底基层材料的含水量增加及强度大大降低,从而导致早期破坏。3、 抗冲刷能力在行车荷载作用下,结构层内或基层材料中或基层裂缝
3、中的自由水会产生相当大的水压力,这种有压力的水会冲刷材料中的细料,反复冲刷,在裂缝中形成细料浆,细料浆被逐渐挤出裂缝,形成沥青面层上裂缝处的唧浆现象。4、 收缩性小:干缩裂缝和温缩裂缝干缩裂缝:半刚性基层施工完成后,在铺筑沥青路面前,不可避免会产生干缩裂缝,特别是细粒土,养生不及时或养生结束后未及时作透封层,曝晒几天就可能出现裂缝,时间越长,裂缝越大,裂缝主要是横缝,间距820米,伴有少部分纵缝。基层的裂缝逐渐向上扩展通过沥青层到表面,或在某种条件下,基层的裂缝对应的面层表面先开裂,并逐渐向下扩展与基层的裂缝相連,即反射裂缝。温缩裂缝:在寒冬季节,半刚性基层表面的温度低,基层的顶面会产生拉应力
4、。在春季升温,半刚性基层底部的温度低,在基层底部可能产生温度拉应力,这个拉应力与行车荷载在基层底部产生的拉应力相结合,会促使基层底部开裂。水泥稳定碎石底基层及基层属于半刚性结构层,若较长时间裸露或在上仅有一薄层沥青封层,会受到日温差产生的温度应力的反复作用。此温度应力与基层顶面产生的干缩应力相结合,更容易引起半刚性基层开裂。5、 有足够的平整度6、 层间结合良好(二) 基本特点1、 有一定的抗拉能力不同材料的28d或90d龄期的抗弯拉强度大至可达0.32Mpa,石灰稳定土小,增长慢。2、 材料强度和刚度随龄期增长增长时间有的长达12年,尤其是石灰稳定类。3、 温度对混合料强度的形成影响很大温度
5、越高,化学反应快,强度增长越大;温度05。C,强度不增长,低于0。C,结构破坏,强度下降。4、 无机结合料稳定细粒土的局限性施工规范对无机结合料稳定土有一个共同规定:稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土、石灰粉煤灰土都不宜用作高速路沥青路面的基层,而宜作底基层,不宜作高等级公路沥青路面的基层。因为稳定细粒土的干缩性和温缩性较稳定中粒土和稳定粗粒土的干缩性和温缩性大得多,还有稳定细粒土在施工季节晚或施工质量较差的情况下,强度形成不好,故现阶段高速公路底基层一般也和基层同样采用水泥稳定碎石的结构形式。5、 容易产生收缩裂缝。三、 材料的标准试验在组织施工前和施工过程中,原材料或混合料发生变化时,
6、必须对拟用的材料进行规定的基本性质试验,评定材料质量和性能是否符合要求。(一) 原材料试验:原材料试验项目见施工规范p76表9.2.2(二) 混合料试验:对初步确定使用的底基层和基层混合料,应进行施工规范p77表9.2.3所列内容试验。(三) 集料的级配1、 级配曲线的选用根据设计要求,安林高速的底基层、基层综合稳定土的颗粒组成应分别采用施工规范P10表3.2.2中的2号和3号级配。级配从规范上讲可以说考虑中值比较好,因为曾经通过一系列试验,级配取中值的路面强度最大,把级配好的碎石用到柔性路面强度最好,级配好的材料与级配差的材料强度相差很多。有试验证明,级配不好的砂砾,要达到设计强度,混合料水
7、泥用量要6%以上,级配好的砂砾,要达到设计强度,混合料水泥用量只要4%。石料强度高,级配好,室内试验以3.54%水泥用量强度就可达到3.5Mpa,所以级配要求非常重要。规范规定0.075mm以下粉料含量07%之间,有关研究证明粉料不超过3%时,抗折强度最大,超过7%,强度下降较多。2、 级配曲线的实现方法为了保证级配曲线的稳定和便于实施,施工中一般均用几种不同粒径的粒料来实现集料的级配。根据当地生产的粒料,底基层可用05mm、510mm、1020mm、2040mm四种料;基层可用05mm、510mm、1020mm、2030mm四种料,再加上粉煤灰都需5个料斗。当然,也有用三种粒料配合的,这就要
8、看当地生产料的粒径。四、 技术质量控制与验收评定(一) 技术质量控制施工工序间的技术及质量管理包括外形尺寸管理和质量控制两个方面。外形尺寸管理如“施工规范”p79表9.4.2。质量控制的主要检测项目有:含水量、级配、集料压碎值、结合料剂量、拌和均匀性、压实度和抗压强度,如“施工规范”p81表9.4.3。(二) 检查验收评定按照划分的分部工程单元作为评定单位(上级检测时,一般以一个标段为评定单位),判定是否满足设计和施工规范要求,其内容如“质量检验评定标准”p34表7.7.2。关键检测指标(压实度、强度、厚度)的评定计算压实度、强度、厚度均不是以其实测值与要求值对比,而是要进行统计计算。1、 压
9、实度规范(“质量检验评定标准”p145附录B):压实度代表值Kk(t/n)SK。k检验评定段内各测点压实度的平均值;tt分布表中随测点和保证率而变的系数(查表);保证率:高速路基层、底基层为99%,路基、路面面层为95%。n检测点数;S检测点的标准差;K。压实度标准值。基层、底基层:KK。,且单点压实度Ki全部大于等于规定值减2个百分点时,评定路段的压实度合格率为100%;当KK。,且单点压实度Ki全部大于等于规定极值时,按测点值不低于规定值减2个百分点的测点数计算合格率。KK。或某一单点压实度Ki小于等于规定极值时,该评定路段压实度为不合格,相应分项工程评为不合格。例:假设某高速水泥稳定级配
10、碎石基层A路段,实测压实度分别为95.9、96.3、98.0、98.2、98.7、99.4、99.7、99.9共8个点,请评价压实度。计算:Kk(t/n)S98.261.0600.01598.2计算结果显示:代表值K大于规定值K。因为有1点95.9小于规定值98%2%96%,所以合格率11/8=87.8%。按验标规定,重要实测项目合格率不得低于90%,故不符合规定,不能进入质量评定,必须进行返工处理(检测点少于10个,只要有1个点超标,就达不到)。2、 强度规范(验标p152附录G):规定温度下保湿养生6d,浸水1d的无侧限抗压强度平均值R:R (1ZCv)RdRd设计抗压强度(Mpa);Cv
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