半刚性基层施工与质量控制.ppt

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1、半刚性基层施工与质量控制,概述,半刚性基层作为沥青路面的下承层以及功能层,其性能的好坏是半刚性沥青路面的质量关键。基层的施工过程是将原材料转变成基层材料的一种材料制备过程,施工的好坏决定材料的组成是否合理与稳定,结果是否达到设计的目的,性能是否满足工程的需要。基层的性能须通过合理的组成设计与施工控制得到,以避免强度不足或变异性大、非荷载裂缝过分密集等病害造成的沥青面层早期破坏。,一、对基层的主要技术要求,1有足够的强度和刚度(残余变形、剪切破坏、疲劳破坏);2有足够的水稳性和冰冻稳定性(含土较多、塑性大的基层含水量增加强度降低,聚冰带在春融化冻期间材料强度降低);3有足够的抗冲刷能力(车辆荷载

2、作用下,动水头对细料的冲刷);4抗裂性好(干缩系数,温缩系数);5有足够的平整度;6与沥青面层有良好的结合(通过透层与封层与面层黏结)。,二、影响半刚性基层质量的主要因素,材料类型因素(选择合理的基层材料);原材料因素(集料最大粒径,细颗粒含量,细颗粒的塑性,水泥种类);配合比因素(集料级配,结构类型,结合料剂量,结合料配比);施工方式因素(结合料剂量控制,含水量控制);施工变异性因素。,1结合料剂量(强度、开裂)2集料级配3含水量4集料最大粒径5小于06mm细土含量和塑性指数,6拌和均匀性7碾压延迟时间8压实度9施工变异性10养生,三、施工控制与基层性能,2.1 水泥剂量的影响,水泥剂量对强

3、度的影响,强度随水泥计量线性增长,2)水泥剂量与干缩系数 1)水泥的水化产物特别是铝酸盐的水化产物的干缩和温缩比较大,是影响收缩率的主要因素;2)水泥剂量在34%之间的干缩较小;3)随水泥剂量增加,干缩增大,剂量增加1%,收缩增加30微应变;4)水泥增加1倍,横缝增加24倍;5)水泥剂量对水稳碎石温缩特性影响较小。,水泥剂量的控制原则,在水泥稳定粒料中水泥剂量对性能的影响十分显著;注意水泥喂料器(减量称)的标定,下料的稳定(振动破拱器),(水泥重量 1%);正确使用EDTA滴定;(质量控制手段,不可作为实时控制的依据),(水泥剂量0.5%);不可频繁调整水泥剂量。,水泥剂量的控制方法,水泥仓破

4、拱方式要合理确定,采用振动破拱效果不好;水泥减量计量仓内部应设置合理结构使水泥密度均匀,提高计量精确度;水泥添加位置要合理,不能直接加在集料输送皮带上,以免风吹过时使水泥散失,最好直接加入搅拌锅。,水泥计量标定方式需要合理确定,以减小标定误差;搅拌锅叶片磨损严重时,叶片应更换;搅拌锅应封闭,以避免水泥散失,影响级配及混合料均匀性。拌缸的长度最好是其宽度的2倍,保证物料在拌缸内得到充分搅拌。,2.2 集料级配对性能的影响,水泥稳定碎石级配曲线,干缩、强度和压实A.最大粒径;B.级配曲线;C.0.075mm 以下颗粒;防止离析,注意劈裂强度和干缩折中的合理级配是中值偏粗,(级配2),最大粒径的影响

5、 粗、大粒料过多时拌和、运输,摊铺过程中易出现分离,机械易损坏,对于无衬板搅拌器的影响较大。级配的影响 级配过细,虽然强度高,但是会带来较大的干缩。0.075mm 以下颗粒 0.075mm 以下颗粒过多,导致混合料干缩系数变大。,级配的控制原则,平滑绕中值,走向正S;均匀构造深,偏粗不离析;分级要合理,配比要均衡;筛分要透彻,料堆不混杂;计量精稳准,及时做调整。,为保证施工时集料级配满足规范要求,和保证级配稳定性配料均衡以及减少集料离析。可根据原材料状况和设备能力将集料筛分为四级或三级:(1)集料四级筛分法:1#料:31.5(37.5)16 mm 2#料:169.5 mm 3#料:9.52.3

6、6 mm(4.75mm)4#料:2.36mm以下(2)集料的三级筛分法:1#料:31.5(37.5)16 mm 2#料:164.75 mm 3#料:4.75mm以下。,各级集料料堆之间设隔离带,防止集料串堆混杂;集料仓各仓之间加隔板,防止上料时串仓;料仓之上应有滤料网栅,防止超粒径颗粒混入;集料仓配置破拱结构,对于掺加粉煤灰的料仓不能采用振动器破拱,最好采用机械破拱装置;集料计量标定方法需要合理确定,以减小标定误差。,3.2 含水量的影响 对压实度的影响 在同一压实功下,不同的含水量压实度不同。对干缩应变的影响 对水泥稳定土而言,含水量增加1%产生的干缩应变较水泥增加1%的影响大23倍。,混合

7、料最佳含水量低,对加水量很敏感,对强度的影响 若含水量小,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。对延迟时间的影响 含水量小、水灰比小,水泥较稠,凝结快,均会缩短延迟成型时间。水泥的分布的影响 使得水泥浆体外淌,使水泥浆体在振动时上泛使得表面形成硬壳,使表面层的干缩严重而诱导开裂。,含水量控制原则,保证碾压,准确控制;根据天气,灵活掌握;考虑物料含水,适时调整水流。试验和目测相结合。,含水量增大,干缩明显增大,含水量控制原则方法,碾压时的混合料含水量控制在最佳含水量0.5%,拌合加水宜较最佳含水量大0.5%1%,根据天气适当调整;车上的混合料应加以覆盖以防运输过程中水分蒸发;

8、用胶轮碾压时可以适当喷水,补充表面水分的损失。,2.4 碾压延迟时间的影响从加水拌和到碾压终了的时间不大于2h;延迟24h,强度损失11%26%,6h损失 近50%;影响表面的 致密,对面 间结合不利。,2.00,2.50,3.00,3.50,4.00,4.50,5.00,5.50,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,延迟成型时间(h),无侧限抗压强度(g/cm3),未掺外加剂,0.6%木钙,0.06%SRA,延迟时间的长短对强度影响很大,2.5 养生及交通管制的影响 1)养生不足造成表面强度过低而松散,水泥粉煤灰还可能有些许起灰,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

9、过多,减少干缩裂缝;2)养生结束后,随着暴露时间增加时就会产生间距510m的干缩裂缝,建议一星期内铺上层;3)严格控制运料车辆的碾压,防止表面集料脱落。,2.6 施工变异性与均质性 1)原材料的堆放和预处理;2)搅拌器的拌和均匀性;3)混合料运输与装卸过程中的离析;4)摊铺过程材料的离析;5)碾压过程压实度的变化;6)养生覆盖不严密。,原材料堆放与预处理,1)集料应分级堆放避免串料;2)应逐层堆放加高避免离析;3)粉煤灰应提前备料,留有空间可以转运晾晒。使用时含水量不应大于35%,也不宜小于10%;4)设置网格避免超限料和粉煤灰团块混入;5)细集料斗和粉煤灰斗应有强制下料器。,混合料的拌和,1

10、)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,混合料拌合含水量要比最佳含水量略高(0.5%)。2)在正式拌制混合料之前,必须先调试所有设备,使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求。原集料的颗粒组成发生变化时,应重新调试设备。3)高温季节使用散装水泥时,混合料出场温度不得超过35。,混合料的运输1)拌和好的混合料从加水拌和到现场压实成型的时间不得超过2h。2)为减少混合料中水分的散失,运料时应覆盖,且运输时间一般在30min之内。3)运输车从拌和机出料斗装料时,应适当移位,采取分次装料的方式,使混合料均匀装满车厢,降低混合料离析程度。4)运输车应具备足够的载运量,宜大于15

11、t,保证摊铺作业保持均匀、连续。,5)如运输车辆中途出现故障,必须立即以最短时间排除,当有困难时,车内混合料不能在初凝时间内运到工地时,必须予以转车或废弃。6)运料司机必须严守纪律,跟各方面密切配合,按要求装料、卸料,特别是已摊铺好的基层,养护期未到时,不得上面行车。,混合料摊铺1)正式施工前应铺筑试验路段。试验路段拟采用不同施工工艺进行并确定其如下参数:干密度;含水量;松铺系数;设备组合;压实遍数;压实程序;路面平整度。2)摊铺前,应将路床适当洒水润湿,宜使用装有喷雾式洒水管的洒水车洒一层水。,3)应在混合料含水量处于或略大于最佳含水量(气候炎热干燥时,基层混合料可比最佳含水量大0.5%)时

12、进行摊铺。4)在摊铺机后面设专人消除粗细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补。5)基层施工时,严禁用薄层贴补法进行找平。,6)摊铺机应与拌和机的生产能力相匹配。确定合理的行驶速度,摊铺机宜连续作业,拌和机的总产量宜大于500t/h。根据路幅宽度确定摊铺机组合个数,在两个以上的摊铺机进行摊铺作业时,应保持摊铺机前后相距515m,并对摊铺混合料同时进行碾压。,混合料碾压应严格控制碾压时段在混合料延迟时间内,碾压分初压、复压和终压三阶段。1)初压时,宜采用轻型压路机(双钢轮)或轮胎压路机,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

13、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,应立即检测压实度。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23km/h为宜。,3)终压时,采用胶轮压路机(轻型压路机),静压12遍,碾压速度控制在35km/h为宜。4)碾压时,直线段由两侧向中心碾压,曲线段由内侧向外侧碾压,静碾时轮机重叠1/31/2;震动碾压石道碾压应重叠200300mm,建议采用胶轮压路机碾压一遍来消除表面缺陷。5)碾压过程中,基层的表面应始终保持湿润,如水份蒸发过快,应及时补洒少量的水,但严禁洒大水碾压。,6)压实后表面应平整,无轮迹或隆起、裂纹搓板及起皮松散等

14、现象。7)分层施工时,每层的压实厚度不宜超过200mm。压实厚度超过200mm,应分层铺筑,每层的最小压实厚度为100mm。分层摊铺时,下层宜稍厚。8)应严格控制水泥稳定层压实厚度和高程,其路拱横坡应与路面面层一致,水泥稳定层施工时严禁用薄层贴补法进行找平。,混合料接缝处理横向接缝处理(1)摊铺机摊铺混合料时不宜中断。如因故中断时间超过2h应设置横向接缝。横缝应垂直于道路中线。(2)设置横向接缝时,摊铺机应驶离混合料末端。人工将末端含水量、高程、厚度、平整度不合适的混合料端面已松散的混合料清除。(3)当施工温度较高(如25以上)时,应尽可能减少横向接缝。当相邻两座桥梁(明涵)相距较近,一天内连续摊铺可以完成的,应只在与桥头搭板相接处设竖直横缝,中间不设工作缝。,纵向接缝处理(1)应避免纵向接缝。若分幅梯形摊铺时,宜采用两台摊铺机一前一后相隔约515m同步向前摊铺混合料,并一起进行碾压。当无法避免纵向接缝时,处理方法同横向接缝。(2)养生结束后,在摊铺另一侧之前,应将支模处的浮碴清扫干净,并在已铺层的接缝面上满涂两遍沥青。(3)在铺上一结构层时应将接缝错开1.0cm以上。,谢谢!,

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