云南省农村公路弹石路面设计施工手册.doc

云南省农村公路
弹石路面设计施工手册
一、 弹石路的基本概况
用各种不同形状和尺寸石块铺筑的路面统称为块石路面。根据所用石块的形状、尺寸及加工修琢限度铺筑的路面又可分为条石、小方石、拳石和粗琢块石等数种路面，块石路面按它的平整度分为整齐块石路面、半整齐块石路面和不整齐块石路面。
我国云南省在农村公路中大量建设了弹石路面，属于半整齐块石路面，系用粗打的“拳石”或“弹街石”铺砌而成，俗称“弹石路”。
弹石路面是摊铺在砂垫层上用人工铺砌通过粗凿以后形成的半整齐石块，通过嵌缝填隙压实，成为一种坚固耐久、清洁少尘，适应中重型车辆通行，易于翻修、养护维修和投资较少、方便群众投工投劳的一种路面。弹石路面适宜在石料丰富的山区公路铺砌，也可在道路急弯陡坡地段、沿线城乡、村寨附近的路面以及土基尚不稳定的桥头填土和高填土路基地段铺砌，可在新施工的路段或老路面上加铺弹石路面面层。
弹石路面具有几个特点：建设养护技术规定低，施工难度小；绿色环保，不污染环境；建设养护成本低，性价比较高；满足农村公路的行车规定和通行能力规定；便于群众投工投劳；对路基质量规定相对较低；弹石路面平整度相对沥青路面差，行车噪声较大。
弹石路面填料，重要用来填充石块间缝隙，嵌紧块石不松动，以加强路面的整体性；一般采用砂作为填料，整齐块石弹石路面上，可使用水泥砂浆或沥青砂、沥青玛蹄脂来填缝，有时亦可用砂填缝下部，用水泥砂浆或沥青砂填其上部1/3深度。
弹石路面的强度，重要依靠地基的承载力各石块与石块之间的摩擦力所构成，当此种力很小，局限性以抵抗车轮垂直荷载作用时，就会出现沉陷变形。
二、 弹石路建设的技术规定
1、 基本规定：
弹石路面应遵照沥青路面设计规范进行设计；弹石路面的结构一般采用：弹石面层+砂垫层+基层+调平层（也可直接路基调形）。
弹石面层
垫层砂
基层
路基

弹石路面设计采用多层弹性体系理论，用以拟定结构层厚度。建议弹石路面的材料抗压强度回弹模量EP值在240MPa至260MPa之间考虑。除弹石面层外，其强度局限性部分应铺筑基层给予补强，或增长补强层设计。所铺砌的弹石路面应铺砌在路基合格的地段，各项技术指标应符合《公路工程技术标准》的有关等级技术规定。
作为弹石路面重要指标的控制弯沉值根据交通量计算。
2、 弹石路的材料规定
面层弹石料。使用开采的天然石料或路基开挖石方的运用料，其石质不得低于3级（30MPa），材质坚硬，经粗琢打制后，石块的长度不宜大于高度，高度不宜超过宽度的2倍，石块的顶面与底面应基本平行，并且顶面应略大于底面，石料规格要均匀，石料顶面积在90cm2~150 cm2之间，底面面积在60 cm2~130 cm2之间。经数年实践，弹石块的高度采用12—14 cm为宜，较小尺寸的弹石使用质量比大块弹石好，病害少。
弹石块侧面不宜有显著的突出，以免铺砌时妨碍互相靠紧。用于铺筑的石料高度不得大于或小于设计高度的2cm，尺寸不符的弹石或尖锲状、扁平的石块、偏歪的石块，易碎与裂缝过多的石块、鹅卵石均不得使用。石块尺寸，应符合下表的规定：

石块大小
一般用石
边沿用石
大块
中块
小块
大块
中小块
1、高度（cm）
（1）平均
18
16
14
+4
+4
（2）最小-最大
16 - 20
14 - 18
12 - 16
-2 - +2
-2 - +2
2、顶面长度（cm）
10 - 20
10 - 18
10 - 15
16 - 22
16 - 20
3、顶面宽度（cm）
7 - 15
7 - 13
7 - 10
10 - 15
10 - 14
4、底面尺寸（cm）
长宽比顶面尺寸小1-3 cm
从云南省弹石路面使用石料看，石灰岩、砂岩、花岗岩等石料均可使用，但石灰岩易磨光，大交通量长期使用后，雨水季节，特别是刚下过雨水后，路面较硬滑。相比较而言花岗岩、砂岩磨光值较大，耐磨性强，有条件时应采用此类型的石料。
砂垫层。弹石路面的砂垫层是嵌接块石使之成为整体的一个层次，也是排除地表水的渗透层，必须具有一定厚度和强度。砂垫层松铺厚控制在4—7 cm，压实厚在3—5 cm，以采用3 cm为宜。
用砂质量。路面垫层和嵌缝用的砂子，规定用坚硬的中、粗砂粒（最大粒径10mm，级配良好）。（参考级配见下表），严禁用粘土和风化碎石屑及粒径较细、强主度较差的细砂、粉砂，控制含泥量在规定范围内。
分类
粗砂
中砂
通过筛孔的质量百分率%
筛孔尺寸（mm）

9.5
100
100
4.75
90-100
90-100
2.36
65-95
75-100
1.18
35-65
50-90
0.6
15-29
30-59
0.3
5-20
8-30
0.15
0-10
0-10
0.075
0-5
0-5
细度模数
3.7-3.1
3.0-2.3
基层。基层是路面结构中重要承重层，弹石路面基层一般采用级配碎石级配碎石基层的施工按照部颁相关规范的规定执行。对于部分地区有良好级配的天然砂砾时，也可采用。但要注意强度压碎值和含泥量。
三、 弹石路面施工
弹石路面施工的基本工序：弹石加工——路基整形——基层施工——垫层料到位——块石排砌——成型碾压进行初期养护。
1、 弹石加工
弹石加工是整个块石路面最基本的施工。规定用抗压强度不得小于30MPa的石料做弹石路面。严禁使用节理发育、风化、低强度岩石。
半整齐块块石的加工程序：开山堆码——分解均匀——细凿顶面平整——粗凿底面——凿棱线——修鼓包——堆码整齐。
半整齐块石的加工口诀：
四线垂直顶面平，四周大体呈梯形。
四边鼓包要削去，圆底葫芦是废品。
半整齐块石规定石块无明显节理、裂隙，规格按设计尺寸通过加工凿成六面梯形台体，尺寸：高10——14 cm、顶面宽8——10 cm、长12——15 cm、底面宽7——9 cm、长10——14 cm，如按顶面和底面控制块石的尺寸是顶面积不得小于100 cm2，底面积不得小于70 cm2，同时也不应太大。
2、 整理路槽和铺筑基层
路槽和基层的施工应遵照有关《公路路面基层施工技术规范》执行。在摊铺基层之前应进行定桩、抄平放样，并对不平整的地段加以整平，以求符合线形和纵横坡度的规定，发现松软地段应加以解决，保证路基强度满足设计规定。经检测路基满足设计规定后，方可铺筑基层，基层施工完毕，经检测符合质量规定后，方可进行下道工序。
3、 摊铺砂垫层
在基层上按设计厚度（一般为3 cm）及压实系数（一般为压实厚度的1.3_1.4倍）均匀摊铺具有最佳湿度的中、粗砂或石屑，并用轻型压路机略加滚压，整平而不压实，摊铺不宜太长，一般保持在铺砌弹石工作前10——20m为宜，特别是对雨季施工，应当天摊铺砂垫层，当天铺完弹石，并即时碾压。严禁边下雨边施工。
垫层砂的规定：①天然砂其含量不大于10%，细砂含量不大于15%，中砂含量不大于30%，其余为粗砂；②机制砂和石屑、粗砂筛大于60%，扁平料不大于20%，含泥量控制在10——15%以内。砂垫层严禁使用粘土，并且潮湿状态不得摊铺。
4、弹石路面铺筑。
在铺筑之前，应沿路中线每隔5—10m定横断各点桩（根据路面宽度而定）。其中路线之整桩及加桩应用水准仪测定，中间桩应预设路拱横坡高度（一般横坡为3%-4%）挂线抄平拟定。由于路面滚压后将发生若干沉落，故桩高应较路面标高高出3——4 cm。
撒布块石：垫层摊铺好后，将堆放在路肩以外的块石按同等规格、同等石质、同各种颜色移置到垫层上，提倡分公里同石质同颜色，块石移置数量以够铺满为准，不宜过多。
将准备好的石料方正较大石块作缘石，弹石间应错缝隙铺砌过程中固定弹石位置，以不摇摆为宜。沿路线两边设宽度为30 cm以上土路肩或路缘石包边。
铺砌中平整度是靠拉线来控制，并遵循先边沿后中间，边沿石要超前铺5——10米，相对大的的石料铺边沿，趋向中心的块石要相对减小，相邻石块不许有顶面积偏大、高度相差大于2厘米的现象。纵坡大于1%时铺砌工作应由低端向高进行。相邻块石应有最大也许的接触面，下部填砂饱满。块石紧密度应达成手拉不出为准。半整齐块石铺砌应横向成行，行间块石与块石紧靠，每3块或3行错缝，错缝顶面应在5 cm以上，半整齐块石不得用侧面为顶面，横向要成行。
在铺砌完当天所放的线一个单幅后，通过检查排出个别低落块石或局部不平整、颜色不一致、大小不均匀的弹石（提高或低落块石）。再用三米尺检查在排砌允许误差内才算是完毕排砌。接着是拥肩，用碎石或硬质土将块石路面边沿夯填，其宽度不小于30cm。如需做路缘石的路面要先铺弹石再做路缘石，以免在碾压过程中压坏或者边沿块石漏压给路面使用中导致块石反弹、松动等病害。
5、 撒料压实
每路段铺好以后，即撒铺石渣嵌缝，再用轻型压路机进行初步压实找平，若发现个别石块突出或凹陷，碎裂应将其剔除，调整砂垫层更换石块即撒布粒径为1——5cm级配良好的中砂于其上，然后细心将其扫入石块缝隙内（用料约为每百平方米用1立方米）。随后进行碾压，最初用轻压4——5次，然后用重型压路机碾压2——3次。碾压工序应先由两边开始，移向中央，在缝未塞嵌缝料时，决不允许滚压。
6最后撒铺粒径为5mm以下中砂或石屑一层，厚度1——2cm，即可放车通行。
7、 石路面的检查评估，按100分制记，具体检测标准见下表：
基本规定：选用质地坚韧、无杂质的半整齐块石料、砂粒，砂垫层级配及细度模数应符合规定；砂垫层粒料均匀；碾压应遵循先轻后重，先慢后快的原则。外观鉴定：表面平整、紧密，边线整齐，弹石无松动摇摆现象，不符合规定期，每处减1——5分。
同时对基层进行质量检查，基层检查评估标准，按照交通部《公路工程质量检查评估标准》进行检查评估。

弹石路面质量检测评估表
检查项目
单位
允许误差
规定分
检查方法与规定
路面标准55分
平整度
cm
（+/-）2
20
用3 m直尺量,每公里至少测10外。每处不少于3尺，每处不合格扣1分。
横坡度
%
（+/-）0.5%
15
每公里测10外（标准横坡度2-3%）。每处不合格扣1分。
最大缝宽
cm
1.5
10
每公里量10处，每处不合格扣1分。检测石料表面以下1 cm周缝，即四个边。
宽度
m
不小于设计宽度
10
每公里选10处进行检查，用皮尺由中心向两边量测，每处不合格扣1分。
弹石规格30分
高度
cm
不低于设计最小值
10
每公里检查5处，每处查4个弹石，每处不合格扣2分。
顶面尺寸
cm
不低于设计最小值
10
每公里检查5处，每处查4个弹石，每处不合格扣1分。
底面尺寸
cm
不低于设计最小值
10
每公里检查5处，每处查4个弹石，每处不合格扣1分。
用砂质量
15分

符合设计规定
15
每公里检查5处，每处不合格扣2。
弹石路面施工的最终等级评估，按部颁验收办法进行。
弹石路面的排水规定：所铺砌路段应保证排水沟通畅、顺适，排水构造物相对齐全，避免发生积水现象，对潮湿路基地段应加深排水沟的开挖深度，路槽路基要设横向排水盲沟。还须认真做好边坡防护工作，尽量避免边坡及路基下塌，毁坏弹石路面。
弹石路面施工的管理。弹石路施工技术简朴，属于一种技术规定相对低，纯熟工施工的路面结构，根据国家的相关规定，我们在弹石路面建设中执行基本建设程序，从设计、施工、检查验收都严格执行有关规定，同时结合技术特点，对施工单位但是多强调资质，更重视施工业绩和经验。
同时，弹石路施工中弹石加工、路基修整等部分工程可发动群众参与，即可减少成本，又可增长群众收入。
四、 弹石路的养护
路的养护基本参照部颁《公路养护质量检查评估标准》，结合弹石路面实际情况执行。
（一） 具体病害类型：
1、坑槽：局部弹石沉陷，坑深大于3 cm或弹石被压裂、破碎露出砂垫层，面积在0.04平方米（相称于20cm见方）以上者，按病害扣分。如小面积坑槽多且又相近（20cm左右）时，应合在一起丈量。
2、翻浆：由于排水不畅或砂垫层渗水性差（含泥量大）被车轮挤压后形成泥浆冒出路面的。
3、沉陷：弹石路面局部低于正常路面，用3米直尺测定，最大高差大于3 cm以上的。
4、车辙：路面纵向产生低于正常路面的长条形凹槽，深度在3cm以上。
5、拥包：路面出现高于周边正常弹石的隆起部分。
6、跳石：个别弹石在车轮作用下跳出路面。
7、缝隙失养：嵌缝砂缺少：弹石路面两弹石间缝隙深度超过1cm的地方。
8、横坡不适：规定弹石路面路拱2——4%之间，路拱过大、过小（（+/-）0.5%）或偏侧以及应有超高处而无超高者。
9、平整度差：用3米直尺沿路面纵向每100米至少量3尺。当尺底间隙大于2cm以上的，按整尺3米计算病害。
10、损边：路面边沿的损坏，边石也随之歪倒或破坏，其宽度在10cm以上者按病害扣分，病害数量按单侧长度累加。
（二）路基、构造物、水沟路肩、绿化、标志、标牌等按部颁标准扣分。
具体评估情况采用分项计分的具体标准和检查，规定如下：满分100分（其中路面50分），病害和缺陷仍归纳为按面积计算或长度计算两类，分别按数量的总和扣分，评估单位以每公里为评估对象考核，全面养护瓣其他项和等级评估按部颁标准进行。扣分标准检定如下表：
病害名称
坑槽、沉陷、车辙（平方米）
缝隙失养、平整度、损边、排水沟、路肩、路拱不适（米）
扣 分 值
扣1分
0.1——10
50以内
扣2分
10——20
51——100
扣3分
20.1——30
101——150
扣4分
余类推
余类推
最高扣分
30
20
弹石路面平常养护中重点：一是作好排水，水是导致路面病害的重要因素，二是及时填补嵌缝料，减少路面变形，三是及时更换出现沉陷、坑塘处的弹石。
平常养护的工作内容，重要是清除路面上的尘土和污物，排除积水，保持路面清洁。经常检查弹石路面的缝隙，及时填补嵌缝料，使石块间的缝隙经常充满填缝料，防止石块松动。个别石块若有松动、破碎、跳出和沉陷，应根据所发生情况及时更换。
五、 整齐块体弹石路面
为进一步提高弹石路面的平整度，提高行车的舒适度，完善路面养护工艺增长路面的使用长期性，满足人民群众生活质量的日益提高对农村公路建设提出的更高规定。云南省公路局提出了建设整齐块体弹石路。
建设整齐块体弹石路，一方面要提高弹石块的规格、尺寸，另一方面是改善提高铺设工艺。欧洲的发达国家，在城市道路中大量铺筑了整齐块石路面，整齐块石的加工是采用机械加工，石料规格整齐，路面平整，使用年限长期，美观大方，与环境和谐统一。
为了实现弹石路面提档升级，建设好整齐块体弹石路，一是学习国外先进的经验，走机械化发展的方向，提高石块加工水平；二是结合我国的实际，提出符合我国国情的整齐块石弹石路的发展方针。通过提高弹石料规格，加强基层施工，改善铺筑工艺，提出弹石路面的使用效果。
云南省公路局从意大利引进一整套块石加工机械，在西山区装配完毕，试运营，开始生产弹石料。
在国外引进的弹石加工设备未正式运营前，云南省公路局在江川县实验预制细石子混凝土块。根据弹石路面建设的经验和思绪，用于路面铺筑。
江川的实验路是通过制作简朴的模具，预制出尺寸与石块一般大小强度为C30的混凝土块。混凝土块的尺寸标准为，长15cm，宽10cm，高10cm。尺寸误差，不超过0.2cm。
混凝土块弹石路的铺筑工艺、工序和半整齐块石弹石路基本是一致的。路面施工中重要靠插杆挂线来控制大面平整度，要拉起纵横向及对角线的拉线；铺砌时遵循先边沿后中间，边沿石要超前铺砌，由于整齐块石规格整齐化一，规定采用直线铺筑时，作到横向成行，缝宽为0.5——1.0cm，每块弹石错缝铺砌，同时在弯道上探索圆弧状、放射状铺筑法。
路面铺好后，同样也是撒砂嵌缝，随后进行碾压，碾压遵循先轻后重，先慢后快的原则，在缝内未塞嵌缝料时，决不允许滚压。
为进一步提高路面的外观形象，撒砂压实后，清扫浮砂。同时探索沥青砂为填缝料勾缝，深度为2——3 cm，以防止路表水下渗基层，同时使嵌缝砂不外露损失。
已施工好的整齐块体路面，路基线型顺适、路面平整，弹石料纵横向整齐划一，视觉美观，平整度较大提高，行车舒适，改善了半整齐块石平整度相对较差的缺陷。
整齐块体弹石路面在农村公路大发展的新形势下，具有较好的发展空间和前景，要进一步做好整齐块体弹石路实验探索工作，总结成功经验，发现存在的问题和局限性，总结出符合云南农村公路特点的整齐块体路面的结构形式、施工工艺、养护技术，应用完善路面的结构形式、施工工艺、养护工艺，总结出一整套路面技术，使之广泛运用于各地的通乡、通村路面硬化工程中。