二建公路工程复习讲义之无机结合料

　　2B312012掌握无机结合料稳定基层施工技术

　　一、无机结合料稳定类(也称半刚性类型)包括内容及适用范围

　　(一)包括内容

　　1.水泥稳定土：包括水泥稳定级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石、各种粒状矿渣等。

　　2.石灰稳定土：包括石灰稳定级配碎石、未筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石、各种粒状矿渣等。

　　3.石灰工业废渣稳定土：可分为石灰粉煤灰类与石灰其他废渣类两大类。除粉煤灰

　　外，可利用的工业废渣包括煤渣、高炉矿渣、钢渣(已经过崩解达到稳定)及其他冶金矿

　　渣、煤矸石等。

　　(二)适用范围

　　1.水泥稳定土可适用于各级公路的基层和底基层，但水泥稳定细粒土不能用做二级和二级以上公路高级路面的基层。

　　2.石灰稳定土适用于各级公路的底基层，以及二级和二级以下公路的基层，但石灰土不得用做二级公路的基层和二级以下公路高级路面的基层。

　　3.石灰工业废渣稳定土可适用于各级公路的基层和底基层，但二灰，二灰土和二灰砂不应做二级和二级以上公路高级路面的基层。

　　二、对原材料的技术要求

　　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做结合料，但应初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥。

　　2.石灰：石灰质量应符合相关规定的Ⅲ级以上消石灰或生石灰的技术指标。应检验石灰的有效钙和氧化镁含量。

　　3.粉煤灰：粉煤灰中Si02、Al2O3和Fe2O3的总含量应大于70%，烧失量不宜大于20%，比表面积宜大于2500cm2/g(或90%通过0.3mm筛孔，70%通过0.075mm筛孔)。

　　4.集料：集料压碎值除应符合表2B312012-1压碎值要求，还要满足级配要求的规定。

　　5.无机结合料稳定细粒土时，细粒土的技术要求应符合表要求。

　　6.水泥稳定类材料的压实度(按重型击实标准)及7d(在非冰冻区25℃、冰冻区20℃条件下湿养6d、浸水1d)龄期的无侧限抗压强度应满足要求。

　　7.水泥剂量：

　　水泥剂量应通过配合比设计试验确定，但设计水泥剂量宜按配合试验确定的剂量增加0.5%～1%，对集中厂拌法宜增加0.5%，对路拌法宜增加1%。当水泥稳定中、粗粒土做基层时，应控制水泥剂量不超过6%。

　　8.采用水泥稳定碎石土、砾石土或含泥重大的砂、砂砾时，宜掺入一定剂量石灰进行综合稳定，当水泥用量占结合料总量的30%以上时，应按水泥稳定类进行设计，否则按石灰稳定类设计。

　　9.水泥稳定粒径均匀且不含或细料很少的砂砾、碎石以及不含土的砂时，宜在集料中添加20%～40%的粉煤灰，或添加剂量为10%～12%的石灰土进行综合稳定。

　　10.石灰粉煤灰稳定类材料的压实度(按重型击实标准)及7d(在非冰冻区25℃、冰冻区20℃条件下湿养6d、浸水1d)龄期的无侧限抗压强度应满足要求。

　　三、无机结合料稳定基层施工方法

　　(一)无机结合料稳定基层施工分类

　　1.无机结合料稳定基层施工根据使用的材料不同可以分为：水泥稳定土基层施工：包括水泥稳定砂砾、砂砾土、碎石土、未筛分碎石、石屑、土等，以及水泥稳定经加工性能稳定的钢渣、矿渣等。

　　石灰稳定土基层施工：包括石灰稳定土(石灰土)、天然砂砾土(石灰砂砾土)、天然碎石土(石灰碎石土)以及用石灰土稳定级配砂砾(砂砾中无土)、级配碎石和矿渣等。

　　工业废渣稳定土基层施工;包括石灰粉煤灰基层、水泥粉煤灰基层、石灰煤渣基层。其中石灰粉煤灰基层：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)、石灰粉煤灰砂砾(二灰砂砾)、石灰粉煤灰碎石(二灰碎石)、石灰粉煤灰矿渣(二灰矿渣)等;水泥粉煤灰基层：包括水泥粉煤灰稳定砂砾、碎石及砂等;石灰煤渣基层：包括石灰煤渣、石灰煤渣土、石灰煤渣碎石、石灰煤渣砂砾、石灰煤渣矿渣、石灰煤渣碎石土等。

　　2.无机结合料稳定基层施工根据施工方法不同可以分为无机结合料基层路拌法施工;无机结合料基层中心站集中厂拌法施工。

　　(二)无机结合料稳定基层施工备料

　　1.土料：应在预定的深度范围内采集土，不应分层采集，当需分层采集土时，应将土先分层堆放在一场地上，然后从前到后将上下层土一起装车运送到现场。对于塑性指数大于12的黏性土，机械拌合时，可视土质和机械能确定是否需要过筛。人工拌合时，应筛除15mm以上的土块。

　　2.集料：无机结合料使用的碎石、砂砾、煤矸、各种粒状矿渣应满足规范所要求的强度、与其他材料混合后应满足相应的规范级配要求。掺加的碎石宜加工成3～4个不同粒径，以便于和其他自然材料(工业废渣、天然砂砾)混合后达到规范要求的颗粒组成范围。

　　3.水泥：路拌法宜选用袋装水泥、场拌法宜选用散装水泥。

　　4.生石灰：当石灰堆放时间较厂时，应覆盖封存;生石灰块应在使用前7～10d充分消除。消除后的石灰应保持一定的湿度，不得产生扬尘，也不可过湿成团;消石灰宜过孔径l0mm的筛，并尽快使用。

　　5.粉煤灰：运到现场的粉煤灰应含有足够的水分防止扬尘，在干燥和多风的季节，使料堆表面保持湿润，或者覆盖。场拌法施工宜选用工厂经过处理的符合规范的散装粉煤灰。

　　(三)无机结合料基层路拌法施工

　　1.施工工艺流程

　　(1)路拌法水泥稳定土基层施工工艺流程按顺序进行。

　　(2)路拌法石灰稳定土基层施工工艺流程按顺序进行

　　(3)路拌法石灰工业废渣稳定土基层施工工艺流程按顺序进行。

　　2.摊铺土;应事先做通地试验确定土的松铺系数;摊铺土应在摊铺水泥的前一天进行。摊铺长度按日进度的需要量控制，满足次日完成掺加水泥、拌合、碾压成型即可。

　　3.洒水闷料：如已整平的土(含粉碎的老路面)含水量过小，应在土层上洒水闷料。

　　4.整平和轻压：对人工摊铺的土层整平后，用6―8t两轮压路机碾压1―2遍，使其表面平整，并有一定的压实度。

　　5摆放和摊铺水泥(或石灰)：按计算出的每袋水泥(或石灰)的纵横间距，在土层上做安放标记。用刮板将水泥(或石灰)均匀摊开，并注意使每袋水泥的摊铺面积相等，水泥摊铺完后，表面应没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点。

　　6拌合(干拌)：对二级及二级以上公路，应采用稳定土拌和机进行拌合并设专人跟随拌和机，随时检查拌合深度并配合拌和机操作员调整拌合深度。拌合深度应达稳定层底并宜侵人下承层5~10mm，以利上下层粘结。严禁在拌合层底部留有素土夹层。通常应拌合两遍以上，在最后一遍拌合之前，必要时可先用多铧犁紧贴底面翻拌一遍。直接铺在土基上的拌合层也应避免素土夹层。

　　7.加水并湿拌：在上述拌合过程结束时，如果混合料的含水量不足，应用喷管式洒水车(普通洒水车不适宜用作路面施工)补充洒水。混合料拌合均匀后应色泽一致，没有灰条、灰团和花面，即无明显粗细集料离析现象，且水分合适和均匀。

　　8.整形：混合料拌合均匀后，应立即用平地机初步整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平;在乎曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时，再返回刮一遍。

　　9.碾压：(1)根据路宽、压路机的轮宽和轮距的不同，制订成碾压方案，应使各部分碾压到次数尽量相同，路面的两侧应多压2～3遍。

　　(2)整形后，当混合料的含水量为最佳含水量(±1%一±2%)时，应立即用轻型压路机并配合12t以上压路机在结构层全宽内进行碾压。直线和不设超高的平曲线段，由两侧路肩向路中心碾压;设超高的平曲线段，由内侧路肩膀向外侧路肩进行碾压。碾压时，应重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽时，即为一遍。一般需碾压6―8遍。压路机的碾压速度，头两遍以采用1.5―1.7km/h为宜，以后宜采用2.0―2.5km/h。采用人工摊铺和整形的稳定土层，宜先用拖拉机或6～8t两轮压路机或轮胎机碾压1～2遍，然后再用重型压路机碾压。

　　(3)接缝和调头处的处理：同日施工的两工作段的衔接处，应采用搭接。前一段拌合整形后，留5～8m不进碾压，后一段施工时，前段留下未压部分，应再加部分水泥重新拌合，并与后一段一起碾压。应注意每天最后一段末端缝(即工作缝和调头处)的处理。

　　(4)纵缝的处理：水泥稳定土层的施工应该避免纵向接缝，在必须分两幅施工时纵缝必须垂直相接，不应斜接。

　　(四)中心站集中拌合法施工

　　1.施工工艺流程

　　2.混合料拌合：无机结合料稳定土可以在中心站用厂拌设备进行集中拌合，对于高速公路和一级公路，应采用专用稳定土集中厂拌机械拌制混合料。

　　3.混合料运输：拌合好的混合料应采用大吨位的翻斗车运输，运输车应备有覆盖毡布，以防止混合料因阳光照射失水或雨淋，降低混合料质量。

　　4.混合料摊铺：(1)采用沥青混凝土摊铺机或稳定土摊铺机摊铺混合料。如下承层是稳定细粒土，应先将下承层顶面拉毛，再摊铺混合料。(2)摊铺机应根据供料情况控制行走速度，做到连续稳步前进，以保证摊铺平整度。(3)摊铺机后面应跟人，负责消除粗细集料离析现象，铲除局部粗集料“窝”，并及时用新拌制的混合料填补。(4)在二、三、四级公路上，没有摊铺机时可以采用摊铺箱摊铺混合料，也可以用自动找平平地机辅以人工整平。

　　5.碾压：宜先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后及时进行碾压，后用重型振动压路机、三轮压种机或轮胎压路机继续碾压密实。当碾压厚度较厚，压实机具不能有效压实整个结构层厚度时，应分两层进行摊铺，但是最小厚度不宜小于l0cm。碾压应紧跟摊铺机，及时进行碾压，以防混合料水分挥发，保证结构层在合适的含水量下成型。

　　(五)无机结合料基层养生

　　1.每一段碾压完成并经压实检查合格后，立即进行养生。

　　2.对于高速公路和一级公路，基层的养生期不宜少于7d，对于二级公路和二级以下的公路，基层的养生期如果少于7d，应限制重型车辆通行。

　　3.水泥稳定土基层也可采用沥青乳液进行养生。

　　4.二灰基层宜采用泡水养生法，养生期应为14d。

　　5.石灰稳定土养生期间，不应过湿或忽干忽湿。

　　(六)无机结合料基层施工注意事项

　　1.水泥稳定土基层水泥剂量不宜超过6%。

　　2.水泥稳定土基层施工时，必须采用流水作业法，使各个工序紧密衔接。特别是要尽量缩短从拌合到完成碾压之间的延迟时间。

　　3.水泥稳定土基层施工时，应作水泥稳定土的延迟时间对其强度影响的试验，以指导施工，确保不合格混合料不用于工程。

　　4.水泥稳定土基层施工时，要综合考虑水泥终凝时间对施工运输车辆，运距，摊铺，碾压时间的要求，必要时添加缓凝剂，确保施工顺利进行。

　　5.水泥稳定土基层分层施工时，第二层必须在第一层养生7天后方可铺筑。铺筑第二层之前，应在第一层顶面洒少量水泥或水泥浆。

　　6.石灰稳定土基层、石灰工业废渣稳定土基层，分层施工时，下层石灰稳定土碾压完成后，可以立即铺筑上一层石灰稳定土，不需要专门的养生期。

　　7.无机结合料基层施工宜在春末和气温较高的季节组织施工，施工期的日最低气温应在5℃以上，在有冰冻的地区，并应在第一次重冰冻(一5～一3℃)到来之前半个月到一个月完成。