弹石路面施工技术.doc

一、弹石路面
1、弹石路面
用各种不同形状和尺寸的石块铺筑的路面统称为块石路面。块石路面按石块的加工修琢程度不同，规格尺寸不同又分为整齐块石路面、半整齐块石路面和不整齐块石路面。弹石路面属于半整齐块石路面，它是用经过粗凿加工后的石块，铺筑在砂垫层上，经碾压成型的一种路面结构。
2、适用范围
适用于石料丰富的山区公路上，急弯陡坡地段，路基尚未稳定的填方地段，新修公路没有经过严格压实的路基上修建过渡式路面。适用于交通量较少，通往1～2个乡镇的县乡公路、乡村公路，能适应重、中型交通。
3、优点
坚固耐久，抗滑性能好，清洁少尘，就地取材、造价较低，每平方米造价一般在20元左右，便于群众性施工，便于养护，养护成本低，对路基质量要求相对较低，施工期间能维持正常通车，建设和养护技术要求不高，施工难度小，不污染环境。
4、缺点
路面平整度不如沥青路面，行车噪声较大，需要用手工铺筑，劳动强度大，劳动力消耗多，必须有掌握铺砌技术的人才能承担铺筑工作，否则平整度和紧密度不易保证，随着使用年限增长，平整度越来越差，大面积的病害出现，翻修也很困难。
5、强度形成机理
弹石路面属于嵌锁形结构，主要依靠地基的承载力和石块与石块之间的摩阻力承受车轮荷载，当地基强度不足，结构不紧密时，容易出现沉陷变形。
二、弹石路面基本要求
1、弹石
使用开采的天然石料或路基开挖方的利用料，要求石质坚硬，强度不得低于3级（30Mpa），经过粗凿加工成形，石块的长度不宜大于高度，高度不宜超过宽度的2倍，石块的顶面和底面应基本平行，并且顶面略大于底面，侧面不应有显著的突出，不得采用尖锲状石块、扁平石块以及易碎、裂缝多的石块和鹅卵石。石料的高度不应大于或小于设计高度的2厘米。弹石有大块石、中块石、小块石之分，一般采用小块石。石块尺寸应符合下表要求：
石 块
中部石料
边缘石料
宽度(cm)
大块
中块
小块
大块
中块
小块
16～18
14～18
12～16
18～20
16～20
14～18
顶面长度(cm)
10～20
10～18
10～15
12～22
12～20
12～17
顶面宽度(cm)
7～15
7～13
7～10
9～17
9～15
9～12
底面尺寸(cm)
长宽比底面尺寸小1～3cm
小块石路面设计高度通常采用12～14cm。
2、砂垫层
砂垫层是铺筑弹石路面的一种工艺性需要，并不是路面的一个结构层次，它能嵌接弹石使之成为整体，调整路面平整度、横坡。砂垫层的松铺厚度一般控制在6cm为宜，压实厚度在3～5cm。垫层用砂一般为中（粗）砂，最大粒径1cm，级配良好，有条件的地区最好采用河砂，没有条件的地区也可采用符合强度的山砂。严禁用土、细砂、粉砂作垫层。
垫层砂的级配要求应符合下表规定
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
三、弹石路面勘测设计
1、外业勘测
⑴弯沉测量：采用后轴重BZZ-100弯沉测试车，每20m一个点，左右轮读数，左右车道交替进行。
⑵路基调查：测量有效路基宽度（直线段每20m一个点，弯道测量起、中、止点），测量弯道半径及曲线长度。调查路基病害（软基换填，路基调坡或提高，坍方、滑坡）。
⑶涵挡、石砌边沟调查：调查应增设的涵洞、挡墙、石砌边沟的位置，设置的型式，拟定主要尺寸，绘制草图。
⑷交通量、交通标志、安全防护设施、建筑材料调查：调查统计前三年的交通量及交通组成情况，分析确定交通增长率。调查所需设置的交通标志类型、位置。调查确定防护墩或防撞墙设置的位置、数量。调查砂、石料来源，运距、价格。
2、内业设计
⑴设计的理论依据：弹石路面设计采用多层弹性体系理论，补强层设计计算的公式与沥青路面相同，采用沥青路面设计的程序进行设计。应绘制弯沉图，分段计算路基补强层厚度。弹石面层的抗压回弹模量EP值一般采用250Mpa。
⑵主要技术指标
(a)路面宽度：路基宽6.5m时，路面宽5.5m，土路肩0.5m；路基宽4.5m时，路面宽3.5m，土路肩0.5m。
(b)路拱横坡3％，土路肩横坡4％。
(c)设计轴载BZZ-100KN。
(d)设计使用年限5年。
(e)交通量增长率：根据调查确定，一般采用10％左右。
⑶路面结构组合
(a)弹石面层12～14cm。
(b)砂垫层松铺厚度6cm。
(c)级配碎石（或填隙碎石）补强层10～15cm，根据计算确定。
(d)级配碎石（或未筛分碎石）调平层。
⑷设计文件主要图表
设计说明书，包括材料基本要求、施工工艺要求，各结构层质量控制要求，工程数量汇总表，路面结构设计报告，弯沉图，路面结构图，路面工程数量表，软基及最大弯沉处治工程数量表、结构图，曲线直线转角一览表，涵挡工程结构图、涵挡工程数量表，排水工程结构图、排水工程数量表，交通标志、防护设施结构图，工程数量表等。
四、弹石路面施工
弹石路面施工的基本工序：弹石加工—路基调型—基层施工—摊铺砂垫层—铺砌弹石—质量检验—铺盖嵌缝砂—碾压成型—开放交通—初期养护。
1、施工队伍选择
弹石路面施工主要靠手工完成，它的施工工艺看起来很简单，技术含量也不高，但要铺好弹石路面并不是一件容易的事情，只有熟练掌握铺筑技术的人才能铺好弹石路面。选择好施工队伍是关键，必须选择具有弹石路面施工经验，业绩信誉良好的专门从事弹石路铺筑的队伍施工，对企业资质要求不一定很高，往往大公司大企业铺不好弹石路，相反一些小公司小企业，个体老板能较好地承担弹石路面工程。
2、弹石加工
弹石加工是弹石路面质量控制的关键环节，没有合格的材料就不可能建造出合格的产品，在料场就要严格把住质量关。首先石料强度必须符合设计要求，不得使用节理发育、裂缝多、吸水性强、易风化的石料，其次加工必须严格认真，先用大锤解小，再用小锤修整基本方正，达到四线基本垂直，顶面平整，四边的鼓包棱角削除，底面不得有尖角，长、宽、高符合设计要求，弹石的大小基本均匀一致，经过加工好的石料应堆码整齐，不得与毛料混在一起，加工环节监理应作重点检查把关，不合格的石料不得拉运到路上，这是质量控制的关键。
3、路基调型
调型料应采用强度较高的级配碎石或未筛分碎石，不得用土调型，调型之前应清除路面浮土及松散材料后洒水，调型应在最佳含水量下碾压密实，按设计调出路拱、超高。如果有软基应先进行软基处理。
4、基层施工
有补强层的地段，按设计和有关施工规范搞好补强层施工、质量控制，转序验收。
5、摊铺砂垫层
摊铺砂垫层之前监理工程师应对路基调型质量或基层质量进行检查，主要检验基层的压实度、厚度、平整度、宽度、路拱、横坡是否符合要求，经检验合格方可进行放线，摊铺砂垫层，砂垫层的厚度应严格控制，不宜过厚，同时也不能太薄避免弹石直接落到基层上。
6、铺砌弹石
⑴放线：准确放出路面中线和边线，用φ10钢筋在直线上每10m订一根桩、弯道每5m订一根桩，根据砂垫层厚度和弹石高度，加预备高度3cm左右在桩上作标定后挂线，全幅施工时沿纵向挂三根线，半幅施工时挂两根。
⑵分段：根据铺砌工人的劳动生产率和铺砌工人的数量确定当天铺筑的段落长度，再把整个铺筑的段落划分成若干个铺砌小组，每个小组2～3人为宜，以保证当天能铺砌完成连成一个长段，各小组开始铺砌时应横向挂线。
⑶铺砌：铺砌遵循先边缘后中间的程序，边缘石应超前铺砌5～10m，采用石块相对较大的和比较规则的石块。铺砌多采用正向铺筑即人蹲在已铺砌好的弹石上，面向前方使用鹤嘴锤铺砌。铺砌弹石要求横向成行，纵向错缝，石块顶面端正，不得倾斜，石块与石块之间结合紧密，不应有松动现象，相邻石块顶面应在一个水平面上，不应有小台坎。
7、铺砌质量检验
当天铺砌好的弹石路面必须经监理工程师对铺砌质量进行现场检验，主要检验平整度和紧密度，它是弹石路面铺砌质量控制的重点和难点。平整度用3m杆检验和直观检验相结合，平整度不符合要求的，应划定范围拆出弹石，然后适量增加一部分垫层砂或去掉一部分垫层砂，挂线重新铺砌平整，不宜采用提升弹石回砂调整，效果不好。紧密度主要检验缝隙是否超过规定值，检查弹石是否有松动现象，石块之间的嵌固是否紧密。若达不到要求应拆除重新铺筑紧密。
8、铺盖嵌缝砂
经检验合格方可铺盖嵌缝砂，应杜绝边铺砌边盖砂，弹石路面在铺砌过程中已铺的地段表面必须清洁干净，不得有碎石、砂料、废料覆盖。嵌缝砂的铺盖厚度为2～3cm，铺撒应均匀，粒径为1～5mm级配良好的中砂，砂中不应混杂小石子。以保证在碾压振动过程中能嵌入缝内。
9、碾压
碾压遵循先轻后重，先慢后快，先两边后中间的原则。用8～10t压路机先静压4～5次，在静压的头2～3次，若发现路面平整度有问题的应及时进行处理。静压后用12～15t的振动式压路机碾压3～4次，在振动碾压过程中砂子会迅速嵌入缝隙，应及时添撒砂料，以确保填满缝隙后表面有一层1cm左右的富余。碾压成型后即可开放交通，进行初期养护。初期养护主要是做好面砂添补、交通诱导。
五、弹石路面质量检验评定标准
1、基本要求：弹石坚硬、抗压强度大于等于30Mpa无风化无裂隙的半整齐块石；无杂质，强度较高，级配良好的中（粗）砂，砂垫层厚度符合设计；弹石基本成行，碾压密实，嵌缝砂饱满。
2、外观鉴定：表面平整、紧密，边线整齐，弹石无松动摇晃现象，不符合要求时，每处扣1～5分。
3、实测项目
检查项目
单位
允许误差
规定分
检查方法与要求
路
面
标
准
55
分
平整度
cm
2
20
3m直尺，每公里至少测10处。每处3尺，每处不合格扣1分
横坡度
%
±0.5
15
每公里测10处，每处不合格扣1分
最大缝宽
cm
1.5
10
每公里测10处，每处不合格扣1分，检测石料表面四周缝宽
宽度
m
不小于设计宽度
10
每公里检测10处，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
每公里检测5处，每处查4个，每处不合格扣1分
顶面尺寸
cm
不低于设计最小值
10
每公里检测5处，每处查4个，每处不合格扣1分
底面尺寸
cm
不低于设计最小值
10
每公里检测5处，每处查4个，每处不合格扣1分
用砂质量15分

符合设计要求
15
每公里查5处，每处不合格扣2分
于7其它项目的质量检验评定按照交通部《公路工程质量检验评定标准》进行检查评定。弹石路面工程质量的最终等级评定，按照交通部《公路工程竣（交）工验收办法》执行，即工程质量评定分大于等于90分为优良，小于90分且大于等5分为合格，小于75分为不合格。