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起伏的背影 - 2012/2/22 11:18:00

将于2012年2月22日晚上7：30开始到9：30在YY80144频道举行“2012公路造价工程师考试公路工程造价技术与计量精讲五
主要讲座内容有：第16、17、18、讲 第二节  基层、底基层及垫层
欢迎大家免费参加学习。
时间：2月21日晚上7点半开始，9点半结束，结束后自由语音交流
讲座地点：
YY频道80144　频道地址：>>>进入在线课堂
参加方法
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参与请备：耳机 及 麦克风
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lcy67 - 2012/2/22 13:15:00

第二节
基层、底基层及垫层

一、垫层
1．垫层的设置原则
处于下列状况的路基应设置垫层，以排除路面、路基中滞留的自由水，确保路面结构处于干燥或中湿状态。
(1)地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿状态的路段。
(2)排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文不良的岩石挖方路段。
(3)季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段，可能产生冻胀需设置防冻垫层的路段。
(4)基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。
2．垫层材料
垫层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水泥或石灰煤渣稳定粗粒土、石灰粉煤灰稳定粗粒土等。若采用粗砂和砂砾料时，通过0．074mm筛孔的颗粒含量应不大于5％；采用煤渣时，小于2mm的颗粒含量不宜大于20％。为防止软弱路基污染粒料底基层、基层，或为隔断地下水的影响，可在路基顶面设土工合成材料隔离层。
3．垫层设置宽度
高速公路、一级公路、二级公路的排水垫层应铺至路基同宽，以利路面结构排水，保持路基稳定。二级公路、四级公路的垫层宽度可比底基层每侧至少宽25cm。
二、基层、底基层
基层是沥青路面结构中的承重部分，主要承受车辆荷载的竖向力，并把面层传下来的应力扩散到垫层或土基。因此基层、底基层应具有足够的强度和稳定性，在冰冻地区还应具有一定抗冻性。高级路面下的半刚性基层应具有较小的收缩(温缩及干缩)变形和较强的抗冲刷能力。
如图5-2所示，一般公路的基层宽度每侧宜比面层宽出25cm，底基层每侧宜比基层宽15cm。在多雨地区，透水性好的粒料基层，宜铺至路基全宽，以利排水。
三、无机结合料稳定类基层(底基层)
无机结合料稳定类基层包括水泥稳定类、石灰稳定类和工业废渣稳定类基层。
半刚性基层材料的显著特点是整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好，而且较为经济。半刚性材料已广泛用于修建高等级公路路面基层或底基层。
水泥稳定类、石灰粉煤灰稳定类材料适用于各级公路的基层和底基层，但水泥或石灰、粉煤灰稳定细粒土不能用做高级路面的基层。
石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层，也可用做二级和二级以下公路的基层，但石灰稳定细粒土不能用做高级路面的基层。
1．对原材料的要求
(1)无机结合料
无机结合料目前最常用的材料有水泥、石灰、粉煤灰等。
①水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可用作结合料，但宜选用终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥。应增加：初凝时间不得小于3h，快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不得使用。
水泥剂量应通过配合比设计试验确定，但工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多0．5—1个百分点，对集中厂拌法宜增加0．5个百分点，对路拌法宜增加1个百分点。
当水泥稳定中、粗粒土做基层时，应控制水泥剂量不超过6％。
水泥(石灰)剂量是指水泥(石灰)质量占全部粗细颗粒(即砾石、砂粒、粉粒和黏粒)的干质量的百分率。
②石灰。石灰质量应符合表5—3规定的Ⅲ级以上的生石灰或消石灰的技术指标，实际使用时，要尽量缩短石灰的存放时间。石灰在野外堆放时间较长时，应妥善覆盖保管，不应遭日晒雨淋。块灰须充分消解才能使用，未消解的生石灰必须剔除。对于高速和一级公路，宜采用磨细生石灰粉。
③粉煤灰，粉煤灰是火力发电厂燃烧煤粉产生的粉状灰渣，其主要成分Si02(二氧化硅)、Al2O3(三氧化二铝)和Fe203(三氧化二铁)的总含量应大于70％，烧失量不应超过20％，比表面积应大于2 500cm2／g。
干粉煤灰和湿粉煤灰均可使用。干粉煤灰如堆在空地上应洒水，以防止飞扬造成污染。湿粉煤灰的含水率不宜超过35％。使用时，凝固的粉煤灰应打碎或过筛，同时清除有害杂质。
(2)集料
适合水泥或石灰稳定土基层的材料有级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石上、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣等。碎石包括岩石碎石和矿渣碎石。有机质含量超过2％的土，不应单独用水泥稳定；如需采用，必须先用石灰进行处理，之后方可用水泥稳定。硫酸盐含量超过0．25％的土，不应用于水泥稳定。塑性指数15—20的黏性土以及含有一定数量黏性土的中粒上和粗粒土均适宜于用石灰稳定。塑性指数15以上的黏性土更适宜于用石灰和水泥综合稳定。
用做基层时，集料颗粒的最大粒径不应超过31．5mm；用做底基层时，集料颗粒的最大粒径不应超过40mm。同时，土的均匀系数(通过量为60％的筛孔尺寸与通过量为10％的筛孔尺寸的比值)应大于5。
水泥稳定粒径较均匀的砂时，宜在砂中添加少部分塑性指数小于10的黏性土或石灰土，也可添加部分粉煤灰；加入比例可按使混合料的标准干密度接近最大值确定，一般约为20％～40％。
刚性基层材料所用碎、砾石应具有一定的抗压碎能力。高速和一级公路的集料压碎值不大于30％、二级和二级以下公路的集料压碎值不大于35％(底基层可放宽至40％)。
(3)水
凡人或牲畜饮用的水，均可使用。

3c3t - 2012/2/22 19:35:00

2．混合料配合比设计
混合料组成中，结合料的剂量太低则不能使材料固结为半刚性结构；剂量太高则刚度太大，容易脆裂。实际上，限制低剂量是为了保证整体性材料具有基本的抗拉强度，以满足荷载作用的强度要求；限制高剂量可使模量不致过大，避免结构产生太大的拉应力，同时降低收缩系数，使结构层不会因温度变化而引起拉伸破坏。
采用水泥、石灰综合稳定时，混合料中有一定水泥可提高早期强度，有一定石灰可使刚度不会太大，掺人一定数量的粉煤灰可以降低收缩系数，必要时可根据施工季节及材料性质加入适量的早强剂或其他外掺剂。
集料应有一定的级配。集料数量以达到靠拢而不紧密为原则，其空隙由无机结合料填充，形成各自发挥优势的稳定结构。
表中所列数值指龄期为7d(湿养6d、浸水1d)的无侧限抗压强度。
混合料组成的具体设计步骤如下：
（1）制备同一种土样、不同剂量的混合料。
(2)采用重型击实试验确定各种混合料的最佳含水率和最大干密度，至少应做3个不同水泥或石灰剂量混合料的击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其他剂量混合料的最佳含水率和最大干密度用内插法确定。
(3)按工地预定达到的压实度，分别计算不同结合料剂量时试件应有的干密度。
(4)按最佳含水率和计算得到的干密度制备试件，进行强度试验。
(5)试件在规定温度下保湿养生6d，浸水1d后，进行无侧限抗压强度试验。标准养生温度为20℃±2℃，标准养生的湿度为≥95％。
(6)根据表5—4的强度标准，选定合适的结合料剂量。此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度 应符合式(5—1)的要求。
≥Rd／(1一ZαCv，)    (5—1)
式中：Rd——设计抗压强度(表5—4)；
Cv——试验结果的偏差系数(以小数计)；
Zα——标准正态分布表中随保证率(或置信度)而变的系数：
3．路拌法施工
半刚性基层或底基层路拌法施工的主要工序为：准备下承层→施工测量→备料→摊铺→拌和→整平与碾压成型→初期养护。（前后次序）
(1)下承层准备与施工测量
施工前，应对下承层(土基或底基层)按质量验收标准进行验收。下承层表面应平整、坚实，具有规定的路拱，没有任何松散的材料和软弱的地点，且高程符合设计要求。之后，恢复中线，直线路段每15-20m设一桩，平曲线段每10—15m设一桩，并在两侧路肩边缘外设指示桩，在指示桩上标出基层(或底基层)的边缘设计高程及松铺厚度等相关数据。
(2)备料
所用材料应符合质量要求，并根据各路段基层(底基层)的宽度、厚度及预定的干密度，计算各路段需要的干燥集料数量。根据混合料的配合比、材料的含水率以及所用车辆的吨位，计算各种材料每车料的堆放距离；对于水泥、石灰等结合料，常以袋(或小翻斗车车斗)为计量单位计算结合料堆放距离、地点。也可根据各种集料所占比例及其干密度，计算每种集料松铺厚度，以控制集料施工配合比，而对水泥、石灰等结合料仍以每袋的摊铺面积来控制剂量。
同一供料路段内应由远而近卸料。卸料距离应严格掌握，避免路段上出现料不够或过多。集料在下承层上的堆置时间不应过长，运送集料只宜比摊铺集料提前数天。
(3)摊铺与拌和(图5-3)
用平地机、推土机或人工，按试验路段所求得的松铺系数进行集料摊铺。摊铺力求均匀。
摊铺集料应在摊铺结合料的前一天进行，摊料长度应满足日进度的需要。摊料过程中，应将土块、超尺寸颗粒及其他杂物拣除。松铺厚度为压实厚度与松铺系数之积。施工时根据需要在集料层上洒水闷料。洒水要均匀，防止出现局部水分过多现象，严禁洒水车在洒水段内停留和掉头。水泥和石灰综合稳定土应先将石灰和土拌和后一起进行闷料。
对人工摊铺的集料层整平后，用6—8t两轮压路机碾压1—2遍，使其表面平整。
结合料应当日运送到摊铺路段，直接卸在集料层上，用刮板将结合料均匀摊开。应注意摊铺完后，表面没有空白位置，也没有结合料过分集中的地点。
用稳定土拌和机进行拌和时，拌和深度应达到稳定层底，应设专人跟随拌和机，随时检查拌和深度并配合机器操作人员调整拌和深度。严禁在拌和层底部留有“素土”夹层。施工时应略破坏下承层的表面(约1cm左右，不应过多)，以利上下层黏结。通常应拌和2遍以上，工作速度1．25—1．5km／h最为适宜。拌和路线应自基层的最外沿向中心线靠拢。拌和中，应适时测定含水率，如含水率过大，应进行自然蒸发，使含水率达到最佳值；若含水率小于最佳含水率，应补充洒水拌和。
在没有专用拌和机械的情况下，也可用农用旋转耕作机与多铧犁或平地机相配合拌和，但应注意拌和效果及拌和时间不能过长。
混合料拌和均匀后应色泽一致，没有灰条、灰团和花面，没有粗细颗粒离析现象，且水分合适均匀。
(4)整型与碾压(图5—4)
混合料拌和均匀后，立即用平地机初步整型和整平。在直线段，平地机由两侧向路中心刮平；在平曲线地段，平地机由内侧向外侧刮平。对于局部低洼处，应将表层耙松后找平。整型宜反复进行，每次整型都应按照规定的坡度和路拱进行，并应特别注意接缝的顺适平整。整型过程中，严禁任何车辆通行。

3c3t - 2012/2/22 19:41:00

整型后，当混合料的含水率等于或略大于最佳含水率时，立即用12t以上三轮压路机、重型轮胎压路机或振动压路机在路基全宽内进行碾压。碾压时，应重叠1／2轮迹，一般需碾压6-8遍。用12—15t三轮压路机碾压时，每层压实厚度不应超过15cm；用18—20t的三轮压路机碾压时，每层压实厚度不应超过20cm。对于稳定中粒土和粗粒土，采用能量大的振动压路机时，每层的压实厚度根据试验确定。超过压实厚度时，应分层铺筑，每层的最小压实厚度为lOcm。压实应遵循先轻后重、先慢后快的原则，对于直线段，由两侧路肩向路中心碾压；对于平曲线段，由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。
碾压过程中，表面应始终保持潮湿，如蒸发过快，应及时补洒少量的水。如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和，或用其他方法处理，使其达到质量要求。在碾压结束之前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适。路拱和超高符合设计要求。终平应仔细进行，必须将局部高出部分刮除并扫出路外；对于局部低洼之处，不再进行找补，留待铺筑沥青面层时处理。
(5)养生
养生时间应不少于7d。水泥稳定类混合料碾压完成后立即开始养生，二灰稳定类混合料在碾压完成后第二或第三天开始养生。养生宜采用不透水薄膜或湿砂进行，用砂覆盖时厚7- lOcm，并保持整个养生期间砂的潮湿状态。也可以用潮湿的帆布、粗麻布、草帘或其他合适的材料覆盖。养生结束，必须将覆盖物清除干净，并应立即喷洒透层沥青或做下封层。基层上不铺封层或面层时，不应开放交通；必须临时开放交通时，应采取覆盖、限重、限速等保护性措施。
一般情况下，路拌法每一流水作业段以200m为宜，但每天的第一个作业段宜稍短些，可为150m(仅指宽7-8m的稳定层)，如稳定层较宽，则作业段应再缩短。
4．厂拌法施工
混合料在中心站集中拌和可以采用强制式拌和机、双卧轴桨叶式拌和机等厂拌设备。塑性指数小、含上少的砂砾土、级配碎石、砂、石屑等集料也可采用自落式拌和机拌和。
厂拌法施工前，应先调试拌和设备，目的在于找出各料斗闸门的开启刻度(简称开度)，以确保按设计配合比拌和。拌和生产中，含水率应略大于最佳含水率，使混合料运到现场摊铺碾压时的含水率不小于最佳含水率。运输过程中，如运距较远，车上混合料应进行覆盖，以防水分损失过多；如有粗细颗粒离析现象，应用机械或人工再充分拌和。
混合料摊铺应采用摊铺机进行。拌和机与摊铺机的生产能力应互相协调，减少摊铺机停机待料情况，以保证施工的连续性。一般公路施工在没有摊铺机时，也可以用自动平地机摊铺。摊铺后的整型、碾压、养生与路拌法施工相同。
四、粒料类基层(底基层)
粒料类基层的类型按强度构成原理可分为嵌锁型与级配型。
嵌锁型基层包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等；
级配型基层包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配砾、碎石等。
1．填隙碎石
用单一尺寸的碎石作主骨料，形成嵌锁作用，用石屑填满碎石间空隙，增加密实度和稳定性，这种结构称填隙碎石。实践证明，靠使用两种分开的不同尺寸的集料，可使堆放和运输过程中集料离析降到最小程度。填隙碎石用干法、湿法施工均可，但干法施工特别适宜于干旱缺水地区。填隙碎石的密实度压实良好时，通常约为固体体积率的85％-90％，其强度和密实度与良好的级配碎石相同。填隙碎石的主要缺点是潮湿的填料实际上不可能靠振动压路机将空隙填满。如企图用过多遍数的振动碾压使潮湿填隙料下移，往往可能使主骨料浮到填隙料上层并严重丧失稳定性。
1)一般规定
填隙碎石的单层铺筑厚度宜为10-12cm，碎石最大粒径宜为厚度的50％-70％。缺乏石屑时，填隙料也可用细砂砾或粗砂等细集料替代，但其技术性能不如石屑。填隙碎石施工时，细集料应干燥，应采用振动压路机(振动轮每米宽的质量至少1．8t)碾压。碾压后，基层表面，粗碎石间的空隙既要填满，又能使填隙料自成一层。比较理想的状况是粗碎石棱角外露3～5mm，这对填隙碎石层上铺薄沥青面层非常重要。它可保证薄沥青面层与基层黏结良好，避免薄沥青面层在基层顶面发生推移破坏。
填隙碎石碾压后，作为基层的固体体积率应不小于85％，作为底基层应不小于83％。填隙碎石墓层未洒透层沥青或未铺封层时，禁止开放交通。
2)材料
填隙碎石用做基层时，碎石最大粒径不应超过60mm；用做底基层时，不应超过80mm。粗碎石可以用具有一定强度的各种岩石或漂石轧制，也可以用稳定的矿渣轧制(矿渣的干密度和质量应比较均匀，干密度不小于960kg／m3)，材料中扁平、长条和软弱颗粒不应超过15％。
粗碎石的集料压碎值，当用做基层时不大于26％；当用做底基层时不大于30％。轧制碎石量得到的5mm以下的细筛余料(即石屑)是最好的填隙料。
3)施工
填隙碎石施工的工艺流程为：准备下承层→施工放样→备料→摊铺粗集料→初压→撒布石屑→振动压实→第二次撒布石屑→振动压实→局部补撒石屑及扫匀→振动压实填满空隙，然后：干法施工→洒少量水→终压，或湿法施工→洒水饱和→碾压滚浆→终压。
(1)准备下承层及放样
下承层的平整度和压实度应符合规定。土基不论路堤或路堑，必须用12-15t三轮压路机或等效的碾压机械进行碾压检验，如发现土过干、表层松散，应适当洒水；如土过湿，发生弹簧现象，应采用挖开晾晒、换土、掺石灰或集料等措施进行处理。
在槽式断面的路段，两侧路肩上每隔一定距离(如5—l0m)应交错开挖排水沟(即路基盲沟)。
下承层准备好后，恢复中线，直线段每15—20m设一桩，平曲线段每10～15m设一桩，并在两侧路肩外设指示桩，标出基层或底墓层边缘的设计高。
(2)备料
根据各路段基层或底基层的宽度、厚度及松铺系数(1.2～1.3，碎石最大粒径与压实厚度之比为0．5左右时，松铺系数为1．3；比值较大时，系数接近1．2)，计算各段需要的粗碎石数量，按需要逐段堆放。
填隙料的用量约为粗碎石质量的30％-40％。
粗碎石用平地机或其他合适的机具均匀地摊铺在预定的宽度上，表面应力求平整，并有规定的路拱。摊铺过程中，应随时检验松铺材料层的厚度是否符合预计要求，必要时应进行减料或补料工作。
(3)干法施工
粗碎石摊铺后用8t两轮压路机初压3—4遍，使粗碎石稳定就位。随后用石屑撒布机或类似设备将干填隙料均匀地撒铺在已压稳的粗碎石层上，松厚2.5～4.Ocm。填隙料撒铺后，用振动压路机慢速碾压，将全部填隙料振人粗碎石间的空隙中。然后再次撒布松厚2．0-2．5cm的填隙料，再次碾压。碾压过程中，对局部填隙料不足之处，人工进行找补；将局部多余填隙料用竹帚扫到路外或填隙料不足之处。
振动压路机碾压后，填隙料不应在粗碎石表面局部自成一层，表面必须能见粗碎石。
设计厚度超过一层铺筑厚度，需要再铺一层时，应将已压成的填隙碎石层表面填隙料扫除一些，使粗碎石外露5-lOmm，然后再铺筑第二层。
填隙碎石的终压用12—15t三轮压路机碾压1—2遍，终压过程中，不应有任何蠕动现象。终压之前，宜在表面少量洒水，洒水量在3kg／m2以上。

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(4)湿法施工
湿法施工与干法施工的区别在于终压前的洒水量应达饱和(但应注意勿使多余水浸泡下承层)，用12～15t三轮压路机跟在洒水车后进行碾压。在碾压过程中，将湿填隙料继续扫人所出现的空隙中。
湿法施工时，洒水和碾压应一直进行到细集料和水形成粉砂浆为止。粉砂浆应有足够的数量以填塞全部空隙，并在压路机机轮前形成微波纹状。
碾压完成后的路段应留一段时间让水分蒸发。结构层干燥后，表面多余的细料以及任何自成一薄层的细料覆盖层都应扫除干净。
设计厚度超过一层铺筑厚度，需要再铺筑一层填隙碎石层时，应待结构层干燥后，将已压成的表面填隙料扫除，使粗碎石外露5～lOmm，然后再在上铺筑第二层。
2．级配碎石
粗、细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合密实级配要求时，称为级配碎石。级配碎石适用于各级公路的基层和底基层；可用做较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。在二级和二级以下公路上，将级配碎石用做基层时，其最大粒径应控制在40mm以内；在高速和一级公路上，将级配碎石用做基层以及牛刚性路面的中间层时，其最大粒径宜控制在30mm以下。
级配碎石用做半刚性路面的中间层时，应采用集中厂拌法拌制混合料，并宜用摊铺机摊铺混合料。
1)材料
轧制碎石的材料可以是各种类型的坚硬岩石、圆石或矿渣。其干密度和质量应比较均匀，下密度不小于960kg／m3。碎石机轧制出来的碎石经过与规定最大粒径相符的筛筛分出来的碎石即为未筛分碎石。
单一尺寸碎石是碎石机轧制出来的碎石通过几个不同筛孔的筛，得出不同粒径的碎石，如40～20mm、20—10mm、10～5mm碎石等。
石屑或其他细集料可以使用一般碎石场的细筛余料，也可以利用轧制沥青路面用石料的细筛余料，或专门轧制的细碎石集料。利用天然砂砾或粗砂代替石屑，颗粒尺寸应该合适，必要时应筛除其中的超尺寸颗粒。天然砂砾或粗砂应有较好的级配。
级配碎石或级配碎砾石基层的颗粒组成和塑性指数应满足规范规定。同时，其级配曲线应接近圆滑，某种尺寸的颗粒不应过多或过少。
级配碎石或级配碎砾石所用石料的压碎值应满足：当用做高速公路和一级公路的基层时，不大于26％；用做高速公路和一级公路的底基层及二级公路的基层时，应不大于30％；用做二级公路的底基层和二级以下公路的基层时，应不大于35％；用做二级以下公路的底基层时，应不大于40％。
碎石中的扁平、长条颗粒的总含量不应超过20％。碎石中不应有黏土块、植物等有害物质。当级配碎石中细料塑性指数偏大时，塑性指数与0．5mm以下细土含量的乘积应符合：年降雨量小于600mm的中干和干旱地区，地下水对土基没有影响时，乘积应不大于120；在潮湿多雨地区，乘积应不大于100。
2)路拌法施工
级配碎石路拌法施工的工艺流程为：准备下承层→施工放样→运输和摊铺未筛分碎石→洒水使碎石湿润→运输和撒风布石屑→拌和并补充洒水→整型→碾压。其中，未筛分碎石和石屑可在碎石场加水湿拌，之后运到现场摊铺、补充拌和和洒水、整型、碾压。
(1)准备下承层及施工放样(与填隙碎石基本相同)
(2)备料
根据各路段基层或底基层的宽度、厚度及预定的干压密实度，并按确定的未筛分碎石和石屑配合比或不同粒级碎石和石屑配合比，分别计算出各路段所需碎石及石屑数量，并计算每车料的堆放距离。
未筛分碎石和石屑可按预定比例在料场混合，以减轻施工现场的拌和工作量。运输未筛碎石或未筛分碎石与石屑的混合料前，应在料场洒水，使其含水率较最佳含水率大1个百分点左右，以减少运输过程中的集料离析现象。未筛分碎石的最佳含水率约为4％，级配碎石的最佳含水率约为5％。

3c3t - 2012/2/22 19:42:00

(3)摊铺
集料在下承层上的堆置时间不应过长，运送只宜在摊铺前数天进行。摊铺前应通过试验确定集料的松铺系数。
级配碎石的未筛分碎石摊铺平整后，在较潮湿的情况下，用平地机并辅以工人将石屑均匀摊铺在碎石层上，或用石屑撒布机撒布石屑。采用不同粒级的碎石和石屑时，应依次将大、中、小碎石分层摊铺，洒水使碎石湿润后再摊铺石屑。
(4)拌和及整型、碾压
拌和工序应采用稳定土拌和机，在无此机具的情况下，也可采用平地机或多铧犁与缺口圆盘耙相配合进行拌和。一般需拌和5-6遍，拌和过程中，洒足所需水分。拌和结束时，混合料的含水率应该均匀，并较最佳含水率大1个百分点左右；不出现粗细颗粒离析现象。
如级配碎石混合料在料场已经过混合，可视摊铺后有无粗细颗粒离析现象，用平地机进行补充拌和。
级配碎石基层的整型用平地机按规定的路拱进行。初步整平后，用拖拉机、平地机或轮胎压路机快速碾压一遍，以暴露潜在的不平整。
整型后，当混合料的含水率等于或略大于最佳含水率时，立即用12t以上三轮压路机、振动压路或轮胎式压路机进行碾压。一般需碾压6～8遍，以使密实度达到要求，表面已无明显轮迹为止。
3)厂拌法施工
级配碎石混合料可以在中心站用多种机械进行集中拌和。拌和设备同无机结合料稳定粒料类。宜采用不同粒级的单一尺寸碎石和石屑，按预定配合比在拌和机内拌制成级配碎石混合料；当采用未筛分碎石和石屑拌和时，若其颗粒组成发生明显变化，应注意及时调整，以使混合料的颗粒组成和含水率达到规定的要求。
厂拌混合料宜采用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺面或稳定土摊铺机摊铺，并应设专人跟随机后，注意消除粗细集料离析现象；一般公路施工无摊铺机时，也可以用自动平地机摊铺混合料。摊铺后的整型及碾压与路拌法施工相同。
五、基层、底基层的设计
基层可选用无机结合料稳定集料类或沥青混合料、粒料、贫混凝土等材料。底基层应充分利用沿线地方材料，可采用无机结合料稳定细粒土类或料粒类等。
基层、底基层厚度应根据交通量大小、材料性能，充分发挥压实机具的功能，以及考虑有利于施工等因素选择各结构层的厚度。为便于施工组织、管理，各结构层的材料不宜频繁变化。各种结构层压实最小厚度与适宜厚度见表5-7，并不得设计小于150mm厚的半刚性材料薄层。
例题：
1、（ ）是设置在基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污作用。
A 面层
B 底基层
C 垫层
D 下封层
答案：C
2、（）适用于各级公路的基层和底基层，可用作较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。
A 泥灰结碎石
B 填隙碎石
C 级配碎石
D 级配砾石
答案：C
3、按路面力学特性，路面可分为（）路面
A 柔性
B 高级
C 低级
D 刚性
E 半刚性
答案：A D E
4、级配碎石厂拌法施工时，当一般公路无摊铺机时，也可采用自动平地机摊铺混合料。（√）
5、高速、一级公路路面宜分期修建。（×）

3c3t - 2012/2/22 19:56:00

第二节
基层、底基层及垫层

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雾山话云 - 2012/2/22 19:57:00

好东西，学习一下!

3c3t - 2012/2/22 20:00:00

一、大纲要求
1、掌握沥青路面施工的基本要求、方法及工艺流程
二、内容讲解
第三节  沥青路面
沥青路面具有行车舒适、噪声低、施工期短、养护维修简便等优点，因此得到了广泛应用。
沥青路面按照材料组成及施工工艺可分为热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、沥青贯入式、沥青表面处治等。沥青路面应具有坚实、平整、抗滑、耐久的品质，同时，还应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害以及防止雨水渗入基层的功能。
一、一般规定
1．沥青面层的适用范围
面层类型应与公路等级、使用要求、交通等级相适应。热拌沥青混凝土可用于做各级公路的面层。沥青表面处治适用于三级及三级以下公路的面层。沥青贯人式路面适用于三级及三级以下公路的面层，也可作为沥青路面的联结层。冷拌沥青混合料适用于三级及三级以下的公路的沥青面层、二级公路的罩面施工以及各级公路沥青路面的基层或整平层。
2．沥青层的厚度
各沥青层的厚度应与混合料的公称最大粒径相匹配，沥青混合料的一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的2．5-3倍。开级配抗滑面层OGFC或沥青玛蹄脂碎石SMA的一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的2—2.5倍。
3．结构组合设计
沥青层在设计时，应根据公路所在区域的水文地质、气候特点，公路等级与使用要求，交通量及其交通组成等因素，结合当地实践经验，选择适宜的路面结构组合，拟订沥青层厚度。对半刚性基层沥青路面的结构层组合设计，基层与沥青面层的模量比宜在1．5—3之间；基层与底基层的模量比不宜大于3．0；底基层与土基模量比宜在2．5-12．5之间。刚性基层沥青路面应采取措施加强沥青层与刚性基层的结合，并提高沥青混合料的抗剪强度。应选用密级配沥青混合料，以防止雨、雪水渗入路面结构层，并应采取技术措施，加强路面各结构层之间的结合，提高路面结构的整体性，避免产生层间滑移。新、旧沥青层之间与旧水泥混凝土板之间洒布黏层沥青，宜用热沥青或改性乳化沥青、改性沥青；拓宽路面时，新、旧路面接茬处，喷涂黏结沥青；双层式半刚性材料基层宜采用连续摊铺、碾压工艺，增强层间结合，以形成整层。
二、沥青路面材料
1．沥青
(1)沥青的品种
沥青路面使用的沥青材料有道路石油沥青、改性沥青、乳化沥青、煤沥青、液体石油沥青等。
①石油沥青是由石油经蒸馏、吹氧、调和等工艺加工得到，主要为可溶于二硫化碳的碳氢化合物的固体黏稠状物质。
②改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。
改性剂是指在沥青或沥青混合料中加入的天然的或人工的有机或无机材料，可熔融、分散在沥青中，改善或提高沥青路面性能(与沥青发生反应或裹覆在集料表面上)的材料。
目前，常用的改性沥青主要是用高分子聚合物改性剂进行改性的沥青。其常用的改性剂有三类，第一类是热塑性橡胶类(热塑性弹性体)，代表性品种有苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，具有良好的弹性(变形的自恢复性及裂缝的自愈性)，同时兼有高温稳定性和低温抗裂性；第二类是橡胶类，代表性品种有丁苯橡胶(SBR)及其乳液，具有低温敏感性小，低温抗裂性能好，主要用于改善低温性能；第三类是热塑性树脂，代表性品种有乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚烯烃等，主要是增加动稳定度和劲度模量，提高抵抗永久变形的能力。
改性沥青可采用现场加工或采购成品。
③乳化沥青是石油沥青(或煤沥青)与水在乳化剂、稳定剂作用下经乳化加工制得的沥青产品，也称沥青乳液。乳化沥青可利用胶体磨或匀油机等乳化机械在沥青拌和厂现场制备。
乳化剂用量(按有效含量计)宜为沥青质量的0．3％-0．8％。制备现场乳化沥青的温度应通过试验确定，乳化剂水溶液的温度宜为40-70℃，石油沥青宜加热至120-160℃。乳化沥青制成后应及时使用，存放期以不离析、不冻结、不破乳为限度。
用阳离子乳化剂制得带正电荷的称阳离子乳化沥青，用阴离子乳化剂制得带负电荷的称阴离子乳化沥青。
④煤沥青系由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成。
⑤液体石油沥青是用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品，也称轻制沥青或稀释沥青。液体石油沥青使用前应由试验确定掺配比例。  (2)沥青的选择根据当前的沥青使用和生产水平，道路石油沥青按技术性能分为A、B、C三个等级。
道路石油沥青的适用范围    表5-10
见教材

3c3t - 2012/2/22 20:10:00

沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大、60℃黏度大的沥青，也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级；对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针人度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。当缺乏所需标号的沥青时，可采用不同标号掺配的调和沥青，其掺配比例由试验决定。掺配后的沥青质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)的要求。
乳化沥青适用于沥青表面处治路面、沥青贯人式路面、冷拌沥青混合料路面，修补裂缝，喷洒透层、黏层与封层等。乳化沥青类型根据集料品种及使用条件选择。阳离子乳化沥青可适用于各种集料品种，阴离子乳化沥青适用于碱性石料。乳化沥青的破乳速度、黏度宜根据用途与施厂方法选择。
液体石油沥青适用于透层、黏层及拌制冷拌沥青混合料。根据使用目的与场所，可选用快凝、中凝、慢凝的液体石油沥青。
2．粗集料
用于沥青面层的粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。粗集料的粒径规格应符合技术规范规定。
粗集料不仅应洁净、干燥、无风化、无杂质，而且应具有足够的强度和耐磨性以及良好的颗粒形状。用于沥青面层的碎石不宜用颚式破碎机加工。沥青面层用粗集料的质量技术要求应符合表5—11的规定。
②用于高速公路、—级公路时，多孔玄武岩的视密度限度可放宽至2．45t／m3，吸水率可放宽至3％，但必须得到建设单位的批准，且不得用于SMA路面。
路面抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石，不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料。用于高速公路、一级公路沥青路面表面层及各级公路抗滑表层的粗集料 应符合规范中关于石料磨光值的要求，但允许掺加粗集料比例总量不超过40％的普通集料作为中等或较小粒径的粗集料。
筛选砾石仅适用于三级及三级以下公路的沥青表面处治或拌和法施工的沥青面层的下面 层，不得用于沥青贯人式路面及拌和法施工的沥青面层的中、上面层。三级及三级以下公路可采用钢渣作为粗集料。钢渣沥青混合料的沥青用量必须经配合比设计确定。
酸性岩石的粗集料(花岗岩、石英岩)用于高速公路、一级公路时，宜使用针人度较小的沥青。为保证集料与沥青的黏附性，应采用下列抗剥离措施：
(1)用干燥的磨细消石灰或生石灰粉、水泥作为填料的一部分，其用量宜为矿料总量的 l％—2％。
(2)在沥青中掺加抗剥离剂。
(3)将粗集料用石灰浆处理后使用。
3．细集料
沥青面层的细集料可采用天然砂、机制砂及石屑，其规格应符合规范要求。细集料应洁 净、干燥、无风化、无杂质，并由适当的颗粒组成。其质量技术要求应符合表5—12的规定。
热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂。在缺砂地区，也可使用石屑，但用于高速公路、一级公路沥青混凝土面层及抗滑表层的石屑用量不宜超过天然砂及机制砂的用量。细集料应与沥青有良好的黏结能力。黏结能力差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料破碎的机制砂或石屑，不宜用于高速公路及一般公路的面层；必须使用时，应采取与粗集料相同的抗剥离措施。

3c3t - 2012/2/22 20:14:00

4．填抖
沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。矿粉要求洁净、干燥，其质量技术要求应符合表5-13的规定。
当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，烧失量应小于12％，塑性指数应小于4％，粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50％，并经试验确认与沥青有良好黏结力，沥青混合料的水稳性能得到满足。高速公路、一级公路的混凝土面层不宜采用粉煤灰作为填料，对SMA填料一般应加入植物纤维或矿物纤维。
粉尘可作为矿粉的一部分回收使用，每盘用量不得超过填料总量的25％，掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4％。
三、沥青混合料分类
沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称，
按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料；
按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配(空隙率3％～6％)、半开级配(空隙率6％—12％)、开级配混合料(排水式、空隙率18％以上)；
按公称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒径大于31．5mm)、粗粒式(公称最大粒径等于或大于26．5mm)、中粒式(公称最大粒径16或19mm)、细粒式(公称最大粒径9．5或13．2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于9．5mm)沥青混合料；
按制造工艺分热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料和再生沥青混合料等。
密级配沥青混合料主要有密实式沥青混凝土混合料(AC)和密实式沥青稳定碎石混合料(ATB)两种。密级配沥青混合料分按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型、粗型密级配沥青混合料等。
沥青稳定碎石混合料简称沥青碎石，按空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少，分为密级配沥青碎石(ATB)、开级配沥青碎石(OGFC表面层及ATPB基层)、半开级配沥青碎石(AM)。
沥青玛蹄脂碎石混合料是由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多量的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂，填充于间断级配的粗集料骨架的间隙，组成一体形成的沥青混合料，简称SMA。
四、沥青表面处治路面
沥青表面处治是用沥青裹覆矿料，铺筑厚度小于3cm的一种薄层路面面层。其主要作用 是保护下层路面结构层，使它不直接遭受行车和自然因素的破坏作用，延长路面使用寿命并改善行车条件。计算路面厚度时，其不作为单独受力结构层考虑。
1．特点及分类
沥青表面处治路面系按嵌挤原则修筑而成。为了保证矿料间有良好的嵌挤作用，同一层的矿料颗粒尺寸应力求均匀。
沥青表面处治路面可采用拌和法或层铺法施工。比较普遍采用的施工方法是层铺法，即将沥青材料与矿质材料分层洒布与铺撒，分层碾压成型。拌和法可热拌热铺或冷拌冷铺。热拌热铺的施工工艺按热拌沥青混合料路面的规定执行，冷拌冷铺的施工工艺按乳化沥青碎石混合料路面的有关规定执行。
层铺法施工沥青表面处治路面，按浇洒沥青及撒铺矿料的层次多少，可分为单层式、双层 式和三层式，厚度宜为1．0-3．Ocm。单层表处的厚度为1．0-1．5cm，双层表处的厚度为 1．5～2．5cm，三层表处的厚度为2．5-3．Ocm。
拌和法沥青表面处治路面厚度宜为3．0—4．Ocm。采用拌和法施工时，基层顶面应洒透层沥青或黏层沥青或做下封层。
2．材料要求
沥青表面处治采用的集料最大粒径应与处治层的厚度相等，其规格和用量可按规范的规定选用。当采用乳化沥青时，为减少乳液流失，可在主层集料中掺加20％以上的较小粒径集料。沥青表面处治施工后，应另准备5～10mm的碎石或3～5mm的石屑、粗砂或小砾石2- 3m3／1 000m2作为初期养护用料。
采用道路石油沥青时，沥青用量应按规范中规定的材料用量选定。当采用煤沥青时，可按 规范规定的石油沥青用量增加15％—20％。当采用乳化沥青时，乳液用量按其中的沥青含量折算，规范中所列乳液用量适用于沥青含量为60％的乳化沥青。在高寒地区及干旱、风沙大 的地区，沥青用量可超出规范规定的高限，再增加5％—10％。
在旧沥青路面、清扫干净的碎(砾)石路面、水泥混凝土路面、块石路面上铺筑沥青表面处治时，可在第一层沥青用量中增加10％—20％，不再另洒透层沥青。
3．施工机械
沥青表面处治施丁应采用沥青洒布车喷洒沥青。小规模施工沥青表面处治可采用机动或手摇的手千沥青洒布机洒布沥青。乳化沥青也可用齿轮泵或气压或洒布机洒布。手工喷洒必 须由熟练工人操作，力求均匀洒布。
沥青表面处治压实机械的吨位以能使集料嵌挤紧密又不致使石料有较多的压碎为度，宜采用6～8t、8—10t压路机进行碾压。乳化沥青表面处治宜采用较轻的压实机械进行碾压。
4．层铺法施工
层铺法表面处治施工分先油后料与先料后油两种方法，一般多采用先油后料法施工。当堆放集料地点受限制或临近低温施工，为使路面加速反油成型才采用先料后油法施工，如图5-5所示。
三层式沥青表面处治的施工按下述步骤进行。
(1)在透层沥青充分渗透，或在已做透层或封层并已开放交通的基层清扫后，即可浇洒第一层沥青。沥青的浇洒温度根据施工气温及沥青标号选择：石油沥青130—170℃、煤沥青80-120℃。乳化沥青在常温下洒布，当气温偏低，破乳及成型过慢时，可将乳液加温后洒布，乳液加温不超过60℃。当浇洒出现空白、缺边时，应立即用人工补洒，有积聚时应予刮除。沥青浇洒的长度应与集料撒布机能力相配合，应避免沥青浇洒后等待时间过长。除阳离子乳化沥青外，不得在潮湿的基层(或旧路)或集料上浇洒沥青。
(2)浇洒沥青后(不必等全段洒完)应立即撒布第一层集料。当使用乳化沥青时，集料撒布必须在乳液破乳之前完成。撒布集料后应及时扫匀，达到全面覆盖一层、厚度一致、集料不重叠、沥青不外露的要求。局部缺料处应适时找补，局部积料过多处应扫除多余料。
(3)撒布一段集料后(不必等全段铺完)应立即开始用6-8t钢筒双轮压路机碾压。碾压时每次轮迹重叠约30cm，从路边逐渐移至路中心，然后再从另一边开始移向路中心，以此作为一遍，宜碾压3—4遍。碾压速度开始不宜超过2km／h，以后可适当增加。
(4)第二、三层的施工方法和要求与第一层相同，但可采用8～l0t压路机。当使用乳化沥青时，第二层除撒布5-10mm碎石作嵌料后尚应增加一层封层料，其规格为3—5mm，用量为3．5—5．5m3／1 000m2。
双层或单层式沥青表面处治浇洒沥青及撒布集料的次数为两次或一次，施工程序及要求与三层式相同。
除乳化沥青表面处治应待破乳后水分蒸发并基本成型后方可通车外，沥青表面处治路面在碾压结束后即可开放交通，但应设专人指挥交通，使路面全部宽度内都能够比较均匀地受到车轮的碾压，见图5—6。
沥青表面处治应进行初期养护，当发现泛油时，应在泛油处补撒嵌缝料并扫匀；出现其他破坏现象，也应及时补修。

3c3t - 2012/2/22 20:17:00

第三节  沥青路面

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3c3t - 2012/2/22 20:18:00

五、沥青贯入式路面
沥青贯入式路面是在初步压实的碎石层上浇灌沥青，再分层撒铺嵌缝料和浇洒沥青，并通过分层压实而形成的一种较厚路面面层。其厚度通常为4-8cm，但乳化沥青贯人式路面的厚度不宜超过5cm。贯人式路面的强度和稳定性主要由矿料的相互嵌挤和锁结作用而形成，属于嵌挤式一类路面。
1．特点及分类
沥青贯人式路面具有强度较高、稳定性好、施工简便和不易产生裂缝等优点。由于沥青贯入式路面主要取决于矿料间的嵌挤作用，受温度变化影响小，故温度稳定性较好。其缺点是沥青不易均匀洒布在矿料中，在矿料密实处沥青不易贯人；而在矿料空隙较大处，沥青又容易结成块，因而强度不够均匀。
当贯人式上部加铺拌和的沥青混合料时，总厚度宜为7-lOcm，其中拌和层厚度宜为3-4cm。此种结构一般称之为沥青上拌下贯式路面。
沥青贯入式路面是一种多孔隙结构，为了防止表面水的透人，增强路面的水稳性，使路面面层坚固密实，沥青贯人式面层之下应做下封层。
2．材料要求
集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料，当使用破碎砾石时，其破碎面应符合规范规定。贯人层主层集料中大于粒径范围中值的数量不得少于50％。细粒料含量偏多时，嵌缝料用量宜采用低限。贯入层的主层集料最大粒径宜与贯人层厚度相同，当采用乳化沥青时，主层集料最大粒径可采用厚度的0．80-0．85，数量按压实系数1．25—1．30计算。表面不加铺拌和层的贯入式路面，在施工结束后，应另备2-3m3／1 000m2与最后一层嵌缝料规格相同的石屑或 粗砂等，以供初期养护使用。
采用道路石油沥青及乳化沥青的材料用量应按规范规定的材料用量选用。当采用煤沥青时，沥青用量增加15％-20％。当采用乳化沥青时，乳液用量按其中的沥青含量折算，规范中 所列乳液用量适用于沥青含量为60％的乳化沥青。在高寒地区及干旱、风沙大的地区，沥青用量可超出规范规定的高限，再增加5％-10％。 表面加铺拌和层的路面结构，其拌和层部分的材料规格及沥青用量按热拌沥青混合料的有关规定执行。
3．施工机械
沥青贯入式路面的主层集料可采用碎石摊铺机或人工摊铺。嵌缝料宜采用集料撒布机撒布，并采用沥青洒布车喷洒沥青。
沥青贯人式路面压实机械的吨位以能使集料嵌挤紧密又不致使石料有较多的压碎为度，宜采用6—8t、8-l0t压路机进行碾压，其主层集料宜用钢筒式压路机碾压。
4．施工
(1)沥青贯人式路面施工前，基层必须清扫干净。贯入式使用乳化沥青时，必须洒透层或黏层沥青。贯人式路面厚度小于或等于5cm时，也应洒透层或黏层沥青。....
详细请下载附件：
沥青路面

附件: 沥青路面.doc

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