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1、二灰碎石路面基层施工技术总结摘要：通过对沪宁高速公路 E 标段二灰碎石基层的铺筑实践，全面总结了从原材料检验、混合料组成设计、试验路段的铺筑到成品检测的全过程及施工工艺。提供了机械组合形式、碾压方式、碾压速度、碾压遍数、松铺系数等各种技术数据以及施工中的体会。关键词：二灰碎石 路面基层 施工 工艺 质量1 基本情况交通部第二公路工程局承建的沪宁高速公路 E 标段主线总长34.292km，其中 E4 标为京杭运河铁路高架桥(长 1345.56m)，除 E4标段外路面基层结构均为二灰碎石，主线单幅基层宽度在纵坡3路段为 11.90m，纵坡3路段为 11.51m，厚度均为 30cm， E 标路面基层
2、总面积为 79.3953 万 m2，半幅路面结构见图 1 和图 2。尺寸单位：cm，高程单位：m图 1 纵坡3路面结构示意图为提高路面的平整度，根据江苏省高速公路建设指挥部(下简称省高指)“关于沪宁高速公路路面基层、底基层施工的指导意见”及技术规范的要求，二灰碎石混合料采用厂拌法生产、摊铺机铺筑。在拌合场还准备了足够的堆料场地，并进行了“硬化”处理。以防集料被泥土污染。对不同规格集料分开堆放，已拌和好的二灰碎石混合料实行覆盖闷料措施。为了探讨二灰碎石混合料的铺筑方案和施工工艺，我们在铺筑试验段取得成功后，进一步修改完善了施工工艺，确定了二灰碎石的施工配比，取得了有参考价值的技术数据，为大面积施
3、工提供了依据。1995 年 4 月中旬二灰碎石混合料正式开铺，到 1995 年 11 月底已完成路面基层 69074 万 m2，占总工程量的87，为沥青面层铺筑创造了良好的条件。尺寸单位：cm，高程单位：m图 2 纵坡3路面结构示意图2 施工准备工作充分做好施工前的准备工作，是路面基层顺利进展的重要条件。主要进行原材料检验、设备调试、技术准备等项工作。2.1 原材料检验二灰碎石的原材料主要是石灰、粉煤灰和碎石，对原材料质量严格把关是保证二灰碎石混合料质量的重要环节。选用了江苏溧阳上黄的级石灰、镇江谏壁电厂贞观山灰库的湿排粉煤灰，我部丹阳自采加工料场生产的碎石，经过检验主材料的技术指标如下。(1
4、)石灰经消解后 Cao 含量为 58.3，符合级钙质石灰的标准。(2)粉煤灰的主要指标如表 1。粉煤灰化学成分表表 1粒径范围比表面积 含水量Al2O3Fe2O3CaOMgOSiO2烧失量(mm)(cm2/g)()() () () () ()()0.0010.3大部分为0.010.12000350045.00 34.10 3.20 2.80 0.83 49.006.27(3)碎石(最大粒径30mm)压碎值为 19.4(规定值不大于 30)。细长粒径含量为 16.1。级配组成根据规范的要求及我部试验中心室内配比设计的结果，集料用量为总量的 82.5，其中粗集料(1030mm 碎石)为 34，10
5、mm 以下为 66。水拌和用水为饮用水。2.2 机械设备选配为保证二灰碎石基层的质量和进度，除保证各种机械设备配套外，还应有足够的数量，其中二灰碎石混合料拌和设备及摊铺机是关键设备，必须有良好的使用性能。本工程投入的机械设备有：WBC-200 连续式稳定粒料拌和设备 2 套ABG422 摊铺机 1 台ZL-50 装载机 2 台812t 双钢轮静力式压路机 1 台CA25 振动压路机 1 台VV170 压路机 1 台1821t 三轮光面静力式压路机 2 台916t 轮胎压路机 1 台17.2t 太脱拉自卸车 12 辆6000L 洒水车 1 辆黄河试验车 1 辆2.3 机械设备的调试及试运行(1)
6、稳定粒料拌和设备是关键设备之一，我们聘请了 2 名有丰富经验的机械专业高级工程师负责进行安装、调试，并多次进行流量试验；使拌出的二灰碎石混合料符合设计要求。通过试验路段的检测，符合质量指标。(2)ABG422 型无级变速自动找平摊铺机，最大摊铺宽度为8.5m，是从德国新购的设备。技术性能良好，在使用前由厂方专家来工地进行现场指导，一切正常后投入试验路铺筑。(3)其他处于正常使用中的各种类型压路机、装载机及运料自卸车、洒水车等投入基层施工的机械设备，也需进行维修、保养，并经机械工程师检查，使之处于良好的工作状态。2.4 技术准备2.4.1 生产配合比设计2.4.1.1 粗集料级配的确定(见表 2
7、)二灰碎石混合料中碎石级配 表 2材料通过下列筛孔(mm)重量的百分率()(mm)3020105210.50.07510303428.121.914.87.02.40.7010 以下6663.450.140.928.825.517.424.0合成级配10091.572.055.735.827.918.12.4规范要求值10090100 5580 4065 2850 2040 1020 0102.4.1.2 混合料配合比设计根据公路路面基层施工技术规范(JTJ034-93)规定，二灰碎石混合料击实试验，采用重型击实标准，求得最大干密度及相应的最佳含水量，以最大干密度的 98和最佳含水量，用 15
8、15cm 试模制件，每种配合比在相同条件下各制 9 个试件，采用标准养护箱在 252条件下保湿养生 6d，浸水 1d，测定无侧限抗压强度。我们分别用 6 种混合料配合比制件，其检测结果见表 3。混合料配合比及无侧限抗压强度表表 3编号混合料配合比平均强度(MPa)特征值(MPa)备注1石灰粉煤灰碎石416800.860.76 2石灰粉煤灰碎石515800.800.68 3石灰粉煤灰碎石614800.960.84 4石灰粉煤灰碎石611.582.51.140.96采用5石灰粉煤灰碎石5.911.1831.131.00 6石灰粉煤灰碎石5.510.5841.060.95 根据规范规定，室内试验结果
9、的平均抗压强度 R 应符合公式：RRd/(1-ZaCV)式中：Rd设计抗压强度，本标段为 0.8MPa；CV试验结果偏差系数，以小数表示；Za标准正态分布表中随保证率而变的系数，此处为1.645。由上可知 16的配合比均能满足强度要求，4配合比为镇江市高指总监代表中心试验室推荐配合比，故最后选定石灰粉煤灰碎石611.582.5 为生产配合比，并在试验路段进行验证。2.4.2 生产配合比的调试调整拌和设备的进料系统，使其符合设计的集料级配和混合料组成比例。我们先后进行过 6 次流量试验，才使混合料组成基本符合设计配合比。第 7 次为生产配合比验证，即铺筑试验路段。经料场和施工现场分别取样进行试验
10、，级配组成及强度均符合规范要求。2.4.3 技术交底在二灰碎石基层开始铺筑前，E 标段项目总经理部由总工程师办公室准备技术资料，负责向参加施工的全体技术人员、拌和厂负责人、试验人员和测量人员等，以学习班的形式进行全面技术交底。对各种机械操作手和技术工人，进行现场技术交底。交底内容除二灰碎石基层的施工方案、施工工艺、操作规程、技术要求、质量标准、试验检测方法外，还明确了岗位职责，使参加施工全体人员做到“五个明确”，即岗位职责明确、施工程序明确、操作规程明确、技术要求明确、质量标准明确，从而使二灰碎石基层能较顺利铺筑。2.4.4 认真进行试验路段铺筑E 标段项目经理部于 1994 年 11 月 6
11、 日12 月 4 日在施工桩号K181+363K181+624 段双幅共 5983m2进行了二灰碎石基层的试铺工作。2.4.4.1 试验路段铺筑的目的(1)验证生产配合比，确定施工配合比；(2)检验施工方案、施工工艺、操作规程的适用性；(3)确定二灰碎石采用摊铺机铺筑的松铺系数；(4)探讨 ABG422 型摊铺机铺筑厚层二灰碎石基层的性能；(5)检测拌和设备的性能和生产能力；(6)摊铺机铺筑二灰碎石时标高和厚度的控制方法；(7)施工中二灰碎石混合料最佳含水量的控制方法；(8)压实机具的选择和组合，碾压顺序、碾压速度和碾压遍数；(9)探讨使运料、摊铺、碾压三道工序施工机械相互协调与配合方法；(1
12、0)探讨二灰碎石基层接缝的处理方法；(11)制定保证质量的技术措施和质量控制方法；(12)确定每天作业段的铺筑长度。2.4.4.2 试验路段铺筑方案E 标段二灰碎石混合料试验路段铺筑采用了集中厂拌、汽车运输、逐车过秤、现场查核、分层摊铺、总量控制的铺筑方案。二灰碎石厚为 30cm，由 ABG422 摊铺机分二层铺筑，下层厚度为 17cm，上层厚度为 13cm。采用基准钢丝调平。为了取得较准确的技术数据，试验路段的二灰碎石混合料采用总量控制的方法，即先计算试验路段需用二灰碎石混合料总重量，二灰碎石在拌和场装车后，逐车过秤，秤出每车料的净重。根据现场测得的实际含水量，算出相当干混合料的总重量，再折
13、算成最佳含水量状态下的混合料重量，按照 98的压实度及铺筑厚度，确定每车混合料应铺筑的长度，直至运够总重量为止。下层经过各项技术指标的检测，并经驻地监理工程师批准，方能进行上层施工。2.4.4.3 试验路段取得的技术数据试验路段的测量放样和检测工作，由我部测量队和试验中心负责，并经驻地测量监理、试验工程师的复测和认可。经核查主要技术数据如下：(1)松铺系数铺筑厚度 17cm 时为 1.249；铺筑厚度 13cm 时为 1.244。测定时按每 10m 一个断面，每个断面测 4 点，为上下层 198 个测点的数据平均值。(2)各种压路机的组合方式、碾压遍数、碾压速度根据投入的设备情况，采用了三种组
14、合方式，即激振力 29t 的CA25 振动压路机与 1821t 铁三轮静力式压路机组合、激振力 39t的 VV170 振动压路机与 1821t 铁三轮静力式压路机组合、CA25 振动压路机与 1821t 铁三轮静力式压路机及 16t 轮胎压路机组合。各种数据见表 4。(3)摊铺速度二灰碎石混合料的铺筑速度与拌和设备的生产能力，无严格的匹配要求。由于试验段用料数量较少，只用一台拌和楼，提前一天拌料，混合料在料场闷料 24h，再装运至现场，摊铺速度采用22.5m/min，开始时用低速，正常后用 2.5m/min。(4)每天的铺筑长度由于拌和设备的新旧程度不一，故障较多，正常生产每天最多工作 812
15、h，二台拌和楼的产量约为 30004000t 混合料。用于基层的 ABG422 型摊铺机最大铺筑宽度为 8.5m，半幅全宽需分二次铺筑，因此转移较频繁；加之混合料中骨料占 82.5，对摊铺机传动系统及送料、布料系统机件损坏较严重，因此每天需对摊铺机仔细保养和检查；实际的作业时间约为 6h 左右，铺筑的长度(半幅)约为550700m。压路机组合方式、碾压遍数及碾压速度表表 4组合方式压路机种类碾压方式碾压遍数碾压速度(km/h)备注静压12.0低频率 大振幅22.0振动压路机(CA25) 高频率 小振幅32.5三轮静力压路机(1821t)静压41.5压实度98.4静压12.0低频率 大振幅22.
16、0振动压路机(VV170) 高频率 小振幅32.5三轮静力压路机(1821t)静压41.5压实度102.8静压12.0低频率 大振幅22.0 振动压路机(CA25) 高频率 小振幅32.5压实度100.2为正常施工中采用的组合三轮静力压路机(1821t)静压31.5轮胎压路机22.5方式2.5 质量保证体系的完善为保证二灰碎石基层的铺筑质量，E 标段经理部由总工办负责，组成以试验中心、测量队、质检中心三位一体的技术质量保证体系，并进一步明确在二灰碎石基层施工中的职责。(1)试验中心负责二灰碎石混合料的配合比设计，监控拌和厂混合料的级配组成，测定二灰碎石混合料的含水量、强度及施工过程中的质量监督。(2)测量队负责控制测量、检测、计算试验段及其他路段的松铺系数；测定二灰碎石顶面标
