二建公路工程復習講義之無機結(jié)合料

　　2B312012掌握無機結(jié)合料穩(wěn)定基層施工技術(shù)

　　一、無機結(jié)合料穩(wěn)定類(也稱半剛性類型)包括內(nèi)容及適用范圍

　　(一)包括內(nèi)容

　　1.水泥穩(wěn)定土：包括水泥穩(wěn)定級配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、煤矸石、各種粒狀礦渣等。

　　2.石灰穩(wěn)定土：包括石灰穩(wěn)定級配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、煤矸石、各種粒狀礦渣等。

　　3.石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土：可分為石灰粉煤灰類與石灰其他廢渣類兩大類。除粉煤灰

　　外，可利用的工業(yè)廢渣包括煤渣、高爐礦渣、鋼渣(已經(jīng)過崩解達到穩(wěn)定)及其他冶金礦

　　渣、煤矸石等。

　　(二)適用范圍

　　1.水泥穩(wěn)定土可適用于各級公路的基層和底基層，但水泥穩(wěn)定細粒土不能用做二級和二級以上公路高級路面的基層。

　　2.石灰穩(wěn)定土適用于各級公路的底基層，以及二級和二級以下公路的基層，但石灰土不得用做二級公路的基層和二級以下公路高級路面的基層。

　　3.石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土可適用于各級公路的基層和底基層，但二灰，二灰土和二灰砂不應做二級和二級以上公路高級路面的基層。

　　二、對原材料的技術(shù)要求

　　1.水泥：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可做結(jié)合料，但應初凝時間3h以上和終凝時間較長(宜在6h以上)的水泥。

　　2.石灰：石灰質(zhì)量應符合相關(guān)規(guī)定的Ⅲ級以上消石灰或生石灰的技術(shù)指標。應檢驗石灰的有效鈣和氧化鎂含量。

　　3.粉煤灰：粉煤灰中Si02、Al2O3和Fe2O3的總含量應大于70%，燒失量不宜大于20%，比表面積宜大于2500cm2/g(或90%通過0.3mm篩孔，70%通過0.075mm篩孔)。

　　4.集料：集料壓碎值除應符合表2B312012-1壓碎值要求，還要滿足級配要求的規(guī)定。

　　5.無機結(jié)合料穩(wěn)定細粒土時，細粒土的技術(shù)要求應符合表要求。

　　6.水泥穩(wěn)定類材料的壓實度(按重型擊實標準)及7d(在非冰凍區(qū)25℃、冰凍區(qū)20℃條件下濕養(yǎng)6d、浸水1d)齡期的無側(cè)限抗壓強度應滿足要求。

　　7.水泥劑量：

　　水泥劑量應通過配合比設(shè)計試驗確定，但設(shè)計水泥劑量宜按配合試驗確定的劑量增加0.5%～1%，對集中廠拌法宜增加0.5%，對路拌法宜增加1%。當水泥穩(wěn)定中、粗粒土做基層時，應控制水泥劑量不超過6%。

　　8.采用水泥穩(wěn)定碎石土、礫石土或含泥重大的砂、砂礫時，宜摻入一定劑量石灰進行綜合穩(wěn)定，當水泥用量占結(jié)合料總量的30%以上時，應按水泥穩(wěn)定類進行設(shè)計，否則按石灰穩(wěn)定類設(shè)計。

　　9.水泥穩(wěn)定粒徑均勻且不含或細料很少的砂礫、碎石以及不含土的砂時，宜在集料中添加20%～40%的粉煤灰，或添加劑量為10%～12%的石灰土進行綜合穩(wěn)定。

　　10.石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料的壓實度(按重型擊實標準)及7d(在非冰凍區(qū)25℃、冰凍區(qū)20℃條件下濕養(yǎng)6d、浸水1d)齡期的無側(cè)限抗壓強度應滿足要求。

　　三、無機結(jié)合料穩(wěn)定基層施工方法

　　(一)無機結(jié)合料穩(wěn)定基層施工分類

　　1.無機結(jié)合料穩(wěn)定基層施工根據(jù)使用的材料不同可以分為：水泥穩(wěn)定土基層施工：包括水泥穩(wěn)定砂礫、砂礫土、碎石土、未篩分碎石、石屑、土等，以及水泥穩(wěn)定經(jīng)加工性能穩(wěn)定的鋼渣、礦渣等。

　　石灰穩(wěn)定土基層施工：包括石灰穩(wěn)定土(石灰土)、天然砂礫土(石灰砂礫土)、天然碎石土(石灰碎石土)以及用石灰土穩(wěn)定級配砂礫(砂礫中無土)、級配碎石和礦渣等。

　　工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層施工;包括石灰粉煤灰基層、水泥粉煤灰基層、石灰煤渣基層。其中石灰粉煤灰基層：包括石灰粉煤灰(二灰)、石灰粉煤灰土(二灰土)、石灰粉煤灰砂(二灰砂)、石灰粉煤灰砂礫(二灰砂礫)、石灰粉煤灰碎石(二灰碎石)、石灰粉煤灰礦渣(二灰礦渣)等;水泥粉煤灰基層：包括水泥粉煤灰穩(wěn)定砂礫、碎石及砂等;石灰煤渣基層：包括石灰煤渣、石灰煤渣土、石灰煤渣碎石、石灰煤渣砂礫、石灰煤渣礦渣、石灰煤渣碎石土等。

　　2.無機結(jié)合料穩(wěn)定基層施工根據(jù)施工方法不同可以分為無機結(jié)合料基層路拌法施工;無機結(jié)合料基層中心站集中廠拌法施工。

　　(二)無機結(jié)合料穩(wěn)定基層施工備料

　　1.土料：應在預定的深度范圍內(nèi)采集土，不應分層采集，當需分層采集土時，應將土先分層堆放在一場地上，然后從前到后將上下層土一起裝車運送到現(xiàn)場。對于塑性指數(shù)大于12的黏性土，機械拌合時，可視土質(zhì)和機械能確定是否需要過篩。人工拌合時，應篩除15mm以上的土塊。

　　2.集料：無機結(jié)合料使用的碎石、砂礫、煤矸、各種粒狀礦渣應滿足規(guī)范所要求的強度、與其他材料混合后應滿足相應的規(guī)范級配要求。摻加的碎石宜加工成3～4個不同粒徑，以便于和其他自然材料(工業(yè)廢渣、天然砂礫)混合后達到規(guī)范要求的顆粒組成范圍。

　　3.水泥：路拌法宜選用袋裝水泥、場拌法宜選用散裝水泥。

　　4.生石灰：當石灰堆放時間較廠時，應覆蓋封存;生石灰塊應在使用前7～10d充分消除。消除后的石灰應保持一定的濕度，不得產(chǎn)生揚塵，也不可過濕成團;消石灰宜過孔徑l0mm的篩，并盡快使用。

　　5.粉煤灰：運到現(xiàn)場的粉煤灰應含有足夠的水分防止揚塵，在干燥和多風的季節(jié)，使料堆表面保持濕潤，或者覆蓋。場拌法施工宜選用工廠經(jīng)過處理的符合規(guī)范的散裝粉煤灰。

　　(三)無機結(jié)合料基層路拌法施工

　　1.施工工藝流程

　　(1)路拌法水泥穩(wěn)定土基層施工工藝流程按順序進行。

　　(2)路拌法石灰穩(wěn)定土基層施工工藝流程按順序進行

　　(3)路拌法石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層施工工藝流程按順序進行。

　　2.攤鋪土;應事先做通地試驗確定土的松鋪系數(shù);攤鋪土應在攤鋪水泥的前一天進行。攤鋪長度按日進度的需要量控制，滿足次日完成摻加水泥、拌合、碾壓成型即可。

　　3.灑水悶料：如已整平的土(含粉碎的老路面)含水量過小，應在土層上灑水悶料。

　　4.整平和輕壓：對人工攤鋪的土層整平后，用6―8t兩輪壓路機碾壓1―2遍，使其表面平整，并有一定的壓實度。

　　5擺放和攤鋪水泥(或石灰)：按計算出的每袋水泥(或石灰)的縱橫間距，在土層上做安放標記。用刮板將水泥(或石灰)均勻攤開，并注意使每袋水泥的攤鋪面積相等，水泥攤鋪完后，表面應沒有空白位置，也沒有水泥過分集中的地點。

　　6拌合(干拌)：對二級及二級以上公路，應采用穩(wěn)定土拌和機進行拌合并設(shè)專人跟隨拌和機，隨時檢查拌合深度并配合拌和機操作員調(diào)整拌合深度。拌合深度應達穩(wěn)定層底并宜侵人下承層5~10mm，以利上下層粘結(jié)。嚴禁在拌合層底部留有素土夾層。通常應拌合兩遍以上，在最后一遍拌合之前，必要時可先用多鏵犁緊貼底面翻拌一遍。直接鋪在土基上的拌合層也應避免素土夾層。

　　7.加水并濕拌：在上述拌合過程結(jié)束時，如果混合料的含水量不足，應用噴管式灑水車(普通灑水車不適宜用作路面施工)補充灑水?；旌狭习韬暇鶆蚝髴珴梢恢?，沒有灰條、灰團和花面，即無明顯粗細集料離析現(xiàn)象，且水分合適和均勻。

　　8.整形：混合料拌合均勻后，應立即用平地機初步整形。在直線段，平地機由兩側(cè)向路中心進行刮平;在乎曲線段，平地機由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進行刮平。必要時，再返回刮一遍。

　　9.碾壓：(1)根據(jù)路寬、壓路機的輪寬和輪距的不同，制訂成碾壓方案，應使各部分碾壓到次數(shù)盡量相同，路面的兩側(cè)應多壓2～3遍。

　　(2)整形后，當混合料的含水量為最佳含水量(±1%一±2%)時，應立即用輕型壓路機并配合12t以上壓路機在結(jié)構(gòu)層全寬內(nèi)進行碾壓。直線和不設(shè)超高的平曲線段，由兩側(cè)路肩向路中心碾壓;設(shè)超高的平曲線段，由內(nèi)側(cè)路肩膀向外側(cè)路肩進行碾壓。碾壓時，應重疊1/2輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處，后輪壓完路面全寬時，即為一遍。一般需碾壓6―8遍。壓路機的碾壓速度，頭兩遍以采用1.5―1.7km/h為宜，以后宜采用2.0―2.5km/h。采用人工攤鋪和整形的穩(wěn)定土層，宜先用拖拉機或6～8t兩輪壓路機或輪胎機碾壓1～2遍，然后再用重型壓路機碾壓。

　　(3)接縫和調(diào)頭處的處理：同日施工的兩工作段的銜接處，應采用搭接。前一段拌合整形后，留5～8m不進碾壓，后一段施工時，前段留下未壓部分，應再加部分水泥重新拌合，并與后一段一起碾壓。應注意每天最后一段末端縫(即工作縫和調(diào)頭處)的處理。

　　(4)縱縫的處理：水泥穩(wěn)定土層的施工應該避免縱向接縫，在必須分兩幅施工時縱縫必須垂直相接，不應斜接。

　　(四)中心站集中拌合法施工

　　1.施工工藝流程

　　2.混合料拌合：無機結(jié)合料穩(wěn)定土可以在中心站用廠拌設(shè)備進行集中拌合，對于高速公路和一級公路，應采用專用穩(wěn)定土集中廠拌機械拌制混合料。

　　3.混合料運輸：拌合好的混合料應采用大噸位的翻斗車運輸，運輸車應備有覆蓋氈布，以防止混合料因陽光照射失水或雨淋，降低混合料質(zhì)量。

　　4.混合料攤鋪：(1)采用瀝青混凝土攤鋪機或穩(wěn)定土攤鋪機攤鋪混合料。如下承層是穩(wěn)定細粒土，應先將下承層頂面拉毛，再攤鋪混合料。(2)攤鋪機應根據(jù)供料情況控制行走速度，做到連續(xù)穩(wěn)步前進，以保證攤鋪平整度。(3)攤鋪機后面應跟人，負責消除粗細集料離析現(xiàn)象，鏟除局部粗集料“窩”，并及時用新拌制的混合料填補。(4)在二、三、四級公路上，沒有攤鋪機時可以采用攤鋪箱攤鋪混合料，也可以用自動找平平地機輔以人工整平。

　　5.碾壓：宜先用輕型兩輪壓路機跟在攤鋪機后及時進行碾壓，后用重型振動壓路機、三輪壓種機或輪胎壓路機繼續(xù)碾壓密實。當碾壓厚度較厚，壓實機具不能有效壓實整個結(jié)構(gòu)層厚度時，應分兩層進行攤鋪，但是最小厚度不宜小于l0cm。碾壓應緊跟攤鋪機，及時進行碾壓，以防混合料水分揮發(fā)，保證結(jié)構(gòu)層在合適的含水量下成型。

　　(五)無機結(jié)合料基層養(yǎng)生

　　1.每一段碾壓完成并經(jīng)壓實檢查合格后，立即進行養(yǎng)生。

　　2.對于高速公路和一級公路，基層的養(yǎng)生期不宜少于7d，對于二級公路和二級以下的公路，基層的養(yǎng)生期如果少于7d，應限制重型車輛通行。

　　3.水泥穩(wěn)定土基層也可采用瀝青乳液進行養(yǎng)生。

　　4.二灰基層宜采用泡水養(yǎng)生法，養(yǎng)生期應為14d。

　　5.石灰穩(wěn)定土養(yǎng)生期間，不應過濕或忽干忽濕。

　　(六)無機結(jié)合料基層施工注意事項

　　1.水泥穩(wěn)定土基層水泥劑量不宜超過6%。

　　2.水泥穩(wěn)定土基層施工時，必須采用流水作業(yè)法，使各個工序緊密銜接。特別是要盡量縮短從拌合到完成碾壓之間的延遲時間。

　　3.水泥穩(wěn)定土基層施工時，應作水泥穩(wěn)定土的延遲時間對其強度影響的試驗，以指導施工，確保不合格混合料不用于工程。

　　4.水泥穩(wěn)定土基層施工時，要綜合考慮水泥終凝時間對施工運輸車輛，運距，攤鋪，碾壓時間的要求，必要時添加緩凝劑，確保施工順利進行。

　　5.水泥穩(wěn)定土基層分層施工時，第二層必須在第一層養(yǎng)生7天后方可鋪筑。鋪筑第二層之前，應在第一層頂面灑少量水泥或水泥漿。

　　6.石灰穩(wěn)定土基層、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層，分層施工時，下層石灰穩(wěn)定土碾壓完成后，可以立即鋪筑上一層石灰穩(wěn)定土，不需要專門的養(yǎng)生期。

　　7.無機結(jié)合料基層施工宜在春末和氣溫較高的季節(jié)組織施工，施工期的日最低氣溫應在5℃以上，在有冰凍的地區(qū)，并應在第一次重冰凍(一5～一3℃)到來之前半個月到一個月完成。