抗裂型水泥稳定碎石基层施工指导意见.doc

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水泥稳定碎石基层施工指导意见

路面基层是沥青路面结构的重要组成部分。

依据中华人民共和国行业标准《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）和《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004），结合工程实际与相关成功经验，对水稳碎石基层施工提出如下指导意见：

一、一般规定

1．水泥稳定碎石路面基层压实厚度不超过20cm。

采用集中厂拌混合料，采用摊铺机摊铺、压路机碾压的工艺施工。

2．水泥稳定碎石混合料采用干质量配合比计算，以集料为100，水泥剂量外加的外比表示。

3．水泥稳定碎石基层的施工期宜在冰冻（-3℃～-5℃）到来半个月至一个月前结束，并尽量避免在高温季节施工。

4．水泥稳定碎石结构层施工时，应遵循下列规定：

（1）配料应准确，拌和应均匀；

（2）混合料摊铺应均匀，减少离析；

（3）严格控制基层的压实厚度和高程，横坡应与面层一致；

（4）应在混合料略大于最佳含水量约1个百分点时进行碾压，直到达到重型击实试验确定的不小于98%压实度。

5．水泥稳定碎石混合料应采用专用的粒料拌和机集中厂拌生产。

施工中应尽可能缩短从加水拌和到碾压终了的延迟时间，延迟时间不应超过水泥的初凝时间。

6．应采取各种有效措施，防止水泥稳定碎石基层在施工中出现离析（粗集料集中）和开裂现象。

对已经出现的离析和开裂应进行处理，直至将基层铲除重铺。

二、材料要求

1．水泥：

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于拌制水泥稳定碎石混合料，宜采用强度等级不低于42.5级的缓凝水泥，3天胶砂强度应不小于18MPa，水泥初凝时间应不小于3小时、终凝时间不小于6小时。

水泥其他指标应符合国家相关标准的规定。

采用散装水泥，在水泥进场入罐时，要停放七天，安定性合格后才能使用；夏季高温作业时，水泥入罐温度不能高于50℃，否则，应采用降温措施。

2．碎石：

碎石的最大粒径为31.5mm，宜按粒径19-31.5mm、4.75-19mm、2.36mm-4.75mm和0-2.36mm四种规格备料。

4号料必须采用坚硬、洁净、无杂质的玄武岩或辉绿岩。

碎石压碎值应不大于28%，4.75mm粒径以上粗集料针片状含量应不大于20%。

集料0.075mm筛孔通过率应严格控制，1号和2号料的0.075mm筛孔通过率不大于1％，3号料的0.075mm筛孔通过率不大于3％，4号料0.075mm筛孔通过率不大于12％。

细集料砂当量≥50％，合成碎石的颗粒组成应符合表1的规定。

表1水泥稳定碎石混合料中合成碎石的颗粒组成

级配

通过下列筛孔（mm）的重量百分率（%）

31.5

26.5

19

9.5

4.75

2.36

0.6

0.075

范围

100

95～100

68～86

44～62

27～42

18～30

8～15

0～5

3．水凡饮用水皆可使用，遇到可疑水源，应委托有关部门化验鉴定。

三、准备工作

1．应必须配备齐全的施工机械和配件，做好开工前的保养、试机工作，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。

水泥稳定碎石施工要求单幅梯队摊铺作业，因而必须配备以下主要机械：

（1）拌和机应配置产量大于400t/h的拌和机，要保证其实际出料（生产量的80%）能力超过实际摊铺能力的10-15%。

拌和机必须采用定型产品，并在多个工程中应用，且用户反应良好。

为使混合料拌和均匀，拌缸要满足一定长度。

至少要有五个进料斗，料斗口必须安装钢筋网盖，筛除超出粒径规格的集料及杂物。

拌和机的用水应配有大容量的储水箱。

所有料斗、水箱、罐仓都要求装配高精度电子动态计量器。

所有电子动态计量器应经有资质的计量部门进行计量标定后方可使用。

（2）摊铺机应根据路面基层的宽度、厚度，选用合适的摊铺机械。

基层施工应采用两台摊铺机梯队作业，要求两台摊铺机功能一致，同一机型，而且机型较新，功能较全，新旧程度基本一致,以保证路面基层厚度一致，完整无缝，平整度好。

（3）压路机至少应配备20T以上的振动压路机不少于3台、胶轮压路机不少于1台。

压路机的吨位和台数必须与拌和机及摊铺机生产能力相匹配，使从加水拌和到碾压终了的时间不超过2h，保证施工正常进行。

（4）自卸汽车数量应与拌和设备、摊铺设备、压路机相匹配。

（5）装载机

（6）洒水车

（7）水泥钢制罐仓可视摊铺能力和水泥的供应能力决定其容量，不少于150T，罐仓内应配有水泥破拱器，以免水泥起拱停流。

以上机械数量至少应满足每个工点，每日连续正常生产及工期要求。

2．质量检测仪器

（1）水泥胶砂强度、水泥凝结时间、安定性检验仪器

（2）水泥剂量测定设备

（3）重型击实成型设备

（4）水泥稳定碎石抗压试件制备与抗压强度测定设备

（5）标准养护室

（6）基层密度测定设备

（7）标准筛（方孔）

（8）压碎值仪

（9）针片状测定仪器

（10）取芯机

（11）砂当量仪

3．下承层的检查与验收

（1）下承层外形检查

检查内容有高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度。

（2）下承层检查、修补与验收

应进行压实度和表面松散检查，凡不符合要求的路段，应进行返工处理。

四、混合料组成设计

1．一般要求

（1）水泥稳定材料的组成设计包括：

根据规定的材料指标要求，通过试验选取合适的集料和水泥；确定合理的集料配合比例、水泥剂量、混合料的最佳含水量和相应的最大干密度。

合理的水泥稳定碎石组成必须达到强度要求，具有较小的温缩和干缩系数（现场裂缝较少），施工和易性好（粗集料离析较小）。

（2）水泥稳定碎石7天浸水无侧限抗压强度代表值应满足R代3.5~4.5MPa。

某一具体工程应采用一个值，而不是一个范围。

（3）为减少基层裂缝，必须做到三个限制：

在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量。

施工中要求水泥剂量不应大于4.5%、合成集料级配中0.075mm以下颗粒含量不宜大于4%、含水量不宜超过最佳含水量的1%。

（4）混合料应制成直径和高均为150mm圆柱试件，各项试验应按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057）的有关要求进行。

2．混合料组成设计的步骤

（1）取工地实际使用的集料，分别进行水洗筛分，按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例。

要求组成混合料的级配应符合表1的规定。

为保证配制出的混合料具有较好的抗裂性能以及施工时减少离析的产生，建议配合比设计时级配曲线按正“S”形调整。

4.75mm以上筛孔通过率宜处于级配中值与上限之间，4.75mm以下（含4.75mm）筛孔通过率宜处于级配中值与下限之间。

（2）取工地使用的水泥，按不同水泥剂量分组试验。

一般建议水泥剂量按3.0%、3.5%、4.0%、4.5%四种比例进行试验（以集料质量为100）。

制备不同比例的混合料（每组试件个数为：

偏差系数10％～15％时9个，偏差系数15％～20％时13个），用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。

（3）根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定碎石混合料，按要求压实度（重型击实标准，98％）制备混合料试件，在标准条件下养护6天，浸水一天后取出，做无侧限抗压强度。

（4）水泥稳定碎石试件的标准养护条件是：

将制好的试件脱模称重后，应立即放到相对湿度95％的养护室内养生，养护温度为25℃±2℃。

养生期的最后一天（第七天）将试件浸泡在水中，在浸泡水之前，应再次称试件的质量，水的深度应使水面在试件顶上约2.5cm，浸水的水温应与养护温度相同。

将已浸水一昼夜的试件从水中取出，用软的旧布吸去试件表面的可见自由水，并称试件的质量。

前六天养生期间试件质量损失（指含水量的减少）应不超过10g，质量损失超过此规定的试件，应予作废。

（5）水泥稳定碎石7天浸水无侧限抗压强度代表值应满足设计要求。

（6）试件室内试验结果抗压强度的代表值按下式计算：

式中：

R代－抗压强度代表值，MPa；

－该组试件抗压强度的平均值，MPa；

－保证率系数，高速公路保证率95％，此时＝1.645；

－试验结果的偏差系数（以小数计）。

（7）取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比，用重型击实法求得最佳含水量和最大干密度，经审批后，以指导施工。

五、试铺

1．正式开工之前，应进行试铺。

试铺段应选择在经验收合格的底基层上进行，其长度为300～600m左右，每一种方案试验100m-200m。

水泥稳定碎石混合料采用中心站集中拌和（厂拌）法施工，由两台摊铺机梯队摊铺作业，一次碾压密实。

试铺路段的拌和、摊铺、碾压各道工序按《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034－2000）进行。

2．试铺段要决定的主要内容如下：

（1）验证用于施工混合料的配合比

①调试拌和机，分别称出拌缸中不同规格的碎石、水泥、水的重量，测量其计量的准确性

②调整拌和时间，保证混合料均匀性

③检查混合料含水量、集料级配、水泥剂量、7天无侧限抗压强度

（2）确定铺筑的松铺系数（约为1.33）

（3）确定标准施工方法

①混合料配比的控制方法

②混合料摊铺方法和适用机具（包括摊铺机的行进速度、摊铺厚度的控制方式、梯队作业时摊铺机的间隔距离，一般5－8m）

③含水量的调整和控制方法

④压实机械的选择和组合，压实的顺序，速度和遍数

⑤拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合

（4）确定每一作业段的合适长度（一般建议50m-80m）

（5）严密组织拌和、运输、碾压等工序，缩短延迟时间

检验标准见附表，其中试铺段的检验频率应是标准中规定正式路面的2－3倍。

当使用的原材料和混合料、施工机械、施工方法及试铺路面各检验项目的检测结果都符合规定，可按以上内容编写《试铺总结》，经审批后，即可作为申报正式路面施工开工的依据。

六、施工

1．一般要求

（1）清除作业面表面的浮土等杂物。

并将作业面表面洒水湿润。

（2）开始摊铺的前一天要进行测量放样，按摊铺机宽度与传感器间距，一般在直线上间隔为10m，在平曲线上为5m，做出标记，并打好导向控制线支架，根据松铺系数算出松铺厚度，决定导向控制线高度，挂好导向控制线。

用于控制摊铺机摊铺厚度的控制线的钢丝拉力应不小于800N。

（3）水泥稳定碎石基层的施工期建议在冰冻到来半个月前结束施工，尽量避免在高温季节施工。

（4）下层水泥稳定碎石施工结束7天后方可进行上层水泥稳定碎石的施工。

两层水泥稳定碎石施工间隔宜不长于30天。

2．混合料的拌和

（1）开始拌和前，拌和场的备料应能满足7天以上的摊铺用料。

（2）每天开始搅拌前，应检查场内各处集料的含水量，计算当天的配合比，外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。

实际的水泥剂量可以大于混合料组成设计时确定的水泥剂量约0.5％，但是，实际采用的水泥剂量和现场抽检的实际水泥剂量应小于4.5％。

同时，在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手，不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。

（3）每天开始搅拌之后，按规定取混合料试样抽查级配和水泥剂量；随时在线检查配比、含水量是否变化。

高温作业时，早晚与中午的含水量要有区别，要按温度变化及时调整。

（4）拌和机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。

一定要配备带活门漏斗的料仓，由漏斗出料直接装车运输，装车时车辆应前后移动，分三次装料，避免混合料离析。

3．混合料的运输

（1）运输车辆在每天开工前，要检验其完好情况，装料前应将车厢清洗干净。

运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要，并略有富余。

（2）应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。

车上的混合料应覆盖，减少水分损失。

如运输车辆中途出现故障，必须立即以最短时间排除；当车内混合料不能在初凝时间内运到工地摊铺压实，必须予以废弃。

4．混合料的摊铺

（1）摊铺前应将下承层适当洒水湿润。

对于基层下层表面，应喷洒水泥净浆，按水泥质量计，宜不少于1.0~1.5kg/m2。

水泥净浆稠度以洒布均匀为度，洒布长度以不大于摊铺机前30~40为宜。

（2）摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况，而且每天坚持重复此项工作。

（3）调整好传感器臂与导向控制线的关系；严格控制基层厚度和高程，保证路拱横坡度满足设计要求。

（4）摊铺机宜连续摊铺。

如拌和机生产能力较小，在用摊铺机摊铺混合料时，应采用最低速度摊铺，禁止摊铺机停机待料。

根据经验，摊铺机的摊铺速度一般宜在1m/min左右。

（5）基层混合料摊铺应采用两台摊铺机梯队作业，一前一后应保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致等，两机摊铺接缝平整。

（6）摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中。

（7）在摊铺机后面应设专人消除细集料离析现象，特别应该铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。

5．混合料的碾压

（1）每台摊铺机后面，应紧跟三轮或双钢轮压路机，振动压路机和轮胎压路机进行碾压，一次碾压长度一般为50m～80m。

碾压段落必须层次分明，设置明显的分界标志，有监理旁站。

（2）碾压应遵循生产试验路段确定的程序与工艺。

注意稳压要充分，振压不起浪、不推移。

压实时，可以先稳压（遍数适中，压实度达到90%）→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压，压至无轮迹为止。

碾压过程中，可用核子仪初查压实度，不合格时，重复再压（注意检测压实时间）。

碾压完成后用灌砂法检测压实度。

（3）压路机碾压时应重叠1/2轮宽。

（4）压路机倒车换挡要轻且平顺，不要拉动基层，在第一遍初步稳压时，倒车后尽量原路返回，换挡位置应在已压好的段落上，在未碾压的一头换挡倒车位置错开，要成齿状，出现个别拥包时，应专配工人进行铲平处理。

（5）压路机碾压时的建议行驶速度，第1-2遍为1.5-1.7km/h，以后各遍应为1.8-2.2km/h。

（6）压路机停车要错开，相距间隔不小于3m，应停在已碾压好的路段上。

（7）严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。

（8）碾压宜在水泥终凝前及试验确定的延迟时间内完成，并达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹。

（9）为保证水泥碎石基层边缘强度，应有一定的超宽；对用方木或型钢模板支撑时，也应有一定超宽。

6．横缝设置

（1）水泥稳定碎石混合料摊铺时，应连续作业，如因故中断时间超过2h，则应设横缝；每天收工之后，第二天开工的接头断面也要设置横缝；要特别注意桥头搭板前水泥碎石的碾压。

（2）横缝应与路面车道中心线垂直设置，接缝断面应是竖向平面。

其设置方法：

①压路机碾压完毕，沿端头斜面开到下承层上停机过夜。

②第二天将压路机沿斜面开到前一天施工的基层上，用三米直尺纵向放在接缝处，定出基层面离开三米直尺的点作为接缝位置，沿横向断面挖除坡下部分混合料，清理干净后，用水泥净浆涂刷横向端面，摊铺机从接缝处起步摊铺。

③压路机沿接缝横向碾压，由前一天压实层上逐渐推向新铺层，碾压完毕再纵向正常碾压。

④碾压完毕，接缝处纵向平整度应符合附表规定。

7．养生及交通管制

（1）每一段碾压完成以后应立即进行质量检查，并开始养生。

（2）养生方法：

应将麻布或透水无纺土工布湿润，然后人工覆盖在碾压完成的基层顶面。

覆盖半小时后，再用洒水车洒水。

在7天内应保持基层处于湿润状态。

养生结束后，必须将覆盖物清除干净。

（3）用洒水车洒水养生时，洒水车的喷头要用喷雾式，不得用高压式喷管，以免破坏基层结构，每天洒水次数应视气候而定，整个养生期间应始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。

（4）基层养生期不应少于7d。

养生期内洒水车必须在另外一侧车道上行驶，工人手持水龙带，跨过中分带喷洒养生水。

（5）在养生期间应封闭交通。

七、质量管理及检查验收

1．一般要求

（1）水泥剂量的测定用料应在拌和机拌和后取样，并立即（一般规定小于10分钟）送到工地试验室进行滴定试验。

（2）水泥用量除用滴定法检测水泥剂量要求外，还必须进行总量控制检测。

即要求记录每天的实际水泥用量、集料用量和实际工程量，计算对比水泥剂量的一致性。

（3）水泥稳定碎石的质量控制要求见附表。

附表水泥稳定碎石基层质量标准

检查项目

质量要求

检查规定

备注

要求值或容许误差

质量要求

最低频率

方法

压实度

（％）

≥98

符合技术规范要求

4处/200米/层

每处每车道测一点，用灌砂法检查，采用重型击实标准

平整度（mm）

不大于8

平整、无起伏

2处/200米

用三米直尺连续量10尺，每尺取最大间隙

纵横高程（mm）

＋5，-10

平整顺适

1断面/20米

每断面3～5点用水准仪测量

厚度

（mm）

代表值-8

均匀一致

1处/200米/车道

每处3点，路中及边缘任选挖坑丈量

合格值-15

宽度（mm）

不小于设计

边缘线整齐，顺适，无曲折

1处/40米

用皮尺丈量

横坡度（％）

±0.3

3个断面/100米

用水准仪测量

水泥剂量％

±0.5

每2000m26个以上样品

EDTA滴定

及总量校核

拌和机拌和后取样

级配（％）

≥9.5mm

≤4.75mm

0.075mm

±6

±5

±1.5

每2000m21次

水洗筛分

拌和机拌和后取样

强度（MPa）

代表值不小于设计值

符合设计要求

2组／每天

7天浸水抗压强度

上、下午各一组

含水量（％）

±2

最佳含水量

随时

烘干法

外观要求

①表面均匀、平整密实，无浮石，弹簧现象；

②无明显压路机轮迹。

注：

（1）水泥稳定碎石基层7d龄期必须能取出完整的钻件，如果取不出完整钻件，则应找出不合格界限，进行返工处理。

（2）其它质量要求按《公路工程基层施工技术规范》（JTJ034-2000）执行。

（3）检测频率除注明者外，系指双车道单幅。

（4）在测定含水量时，为提高试验速度和效率，也可现场采用炒干法。