高速公路级配碎石底基层工法.doc

高速公路级配碎石底基层工法

(ZJ1GF－068－97)

级配碎石底基层是目前高速公路路面结构中，最为普遍的一种结构层。采用何种方法施工，才能适应高速公路路面施工高质量、高速度、完全机械化作业的要求，中建一局机施公司在杭甬高速公路项目中就此进行探索，积累了一些成功经验。经过系统地归纳、总结并形成了本工法。

1　特点
1.0.1　采用粗细集料在料场集中掺配拌和，使混合料具有良好的级配，有效地保证了底基层的材料质量。
1.0.2　料场集中拌料，使上路材料具有良好的均匀性和适宜的含水量，能直接进行摊铺、整型、碾压等操作工艺，大大提高了机械的工作效率，缩短了工期。
1.0.3　由于减少了路拌环节，使路基土顶面免受破坏。

2　适用范围
本工法适用于高速公路和一级公路路面级配碎石底基层的施工。

3　工艺原理
采用粗细集料在料场按一定的配合比集中拌和，既保证了级配碎石具有良好的级配，又使材料处于最佳含水量状态，保证使底基层能碾压到规定的密实度。

4　工艺流程和施工要点
4.1　工艺流程
4.1.1　级配碎石底基层的工艺流程如图4.1.1所示

图4.1.1　　工艺流程框图
4.2　施工要点
4.2.1　施工前的准备
在底基层施工前，要对其下承层进行认真地检验。下承层的表面应平整、坚实，平整 度、压实度和横坡度指标应符合图纸和有关规范的要求。按每20m一个断面进行高程的复测，并做好弯沉值(或回弹模量)的检验，验收合格后方可在上修筑底基层。
4.2.2　测量放样
在准备好的下承层上按10m的间距恢复中桩，在底基层两侧边缘设指示桩。进行水平测量后，要在指示桩上用红漆标记出底基层边缘的设计标高。行车道上的标高点利用撒白灰作为明显标记，用于操作机械人员的高程控制点，在施工中随时恢复、复测、补点。
4.2.3　混合料试配
施工前先测定未筛分碎石和石屑的级配情况，根据级配碎石底基层的级配要求，确定石屑的掺入百分数。然后按确定的配合比试拌未筛分碎石和石屑，当混合料的级配满足要求时，测定此时的最大干密度和最佳含水量(最大干密度一般在2.15～1.25，最佳含水量在5.5％～6.5％)。
4.2.4　培修土路肩
底基层测量放样以后，及时用人工培修土路肩。路肩土按梯形断面松铺，待级配碎石基底层摊铺好以后，再一起同步碾压。土路肩要每隔20m设一道碎石盲沟，以利路槽横向排水。
4.2.5　混合料料场拌和
在拌料场预先测定好粗细集料的比重和自然含水量，根据配合比计算出碎石与石屑的体积比，并按比最佳含水量大1％的要求计算拌和用水。下料时，根据体积比用装载机按半斗容量掺配粗细料。要先干拌一遍，然后用高压水泵加水至超过最佳含水量的1％左右，湿拌两遍，使粗细集料达到掺配均匀。为了控制加水量，高压水泵喷嘴上应安装水表，混合料的含水量可用酒精烧失法快速测定。
4.2.6　运输和摊铺
4.2.6.1　根据底基层的厚度和宽度以及混合料的压实密度要求，计算出运料车的卸料间距。混合料装车时，控制好每车料数量基本相等，运到路段上要按由远到近的顺序卸料，严格掌握卸料间距，避免料不够或过多。混合料在路段上堆置时间不应过长，一般比摊铺工序只能提前1～2天。
4.2.6.2　用推土机将混合料按预定的松铺厚度均匀地摊铺在设计宽度上，表面要力求平整，并具有规定的横坡和纵坡。松铺厚度按下式计算：
松铺厚度=压实厚度×松铺系数
压实厚度根据设计厚度和压路规格而定(15t以上的振动压路机，压实厚度能达到20cm)；松铺系数事先通过试验确定，它是混合料的松铺干密度和压实干密度的比值(当采用机械摊铺时，松铺系数约为1.25～1.30)。
4.2.7　整型
4.2.7.1　在推土机将混合料摊铺以后，用压路机在初平的混合料上快速碾压一遍，暴露出不平整或粗细集料离析的地方，及时用人工补料并拌和、整平。
4.2.7.2　用平地机按规定的纵横坡和控制边桩、高程控制点进行混合料的细致整平和整型。
4.2.8　碾压
4.2.8.1　混合料整型以后，当含水量达到或略超过最佳含水量时，立即采用振动压路机进行碾压。直线段，由两侧路肩开始向路中心碾压，超高路段上，由内侧路肩向外侧路肩进行碾压，碾压方向与路中心线平行。每道碾压，钢轮重叠1/3轮宽，使底基层整个宽度完全均匀地压实到规定的密实度为止。一般采用15t以上的振动压路机，碾压6遍，可使密实度达到或大于96％。
4.2.8.2　碾压的速度控制，头两遍采用静压，速度为1.5km/h,以后几遍采用振动碾压，速度为2.0km/h，路面的两侧应多压2遍。碾压后的底基层，表面要平整，无明显的轮迹、隆起。
4.2.9　接缝处理
级配碎石底基层一般不设纵缝，在两施工段衔接处的横缝，采用搭接拌和处理。第一段整平以后留5～8m不进行碾压，在第二段施工时，将第一段未碾压部分与第二段接头料用平地机轻度拌和，整平后再进行一起碾压。

5　材料
5.0.1　级配碎石需用未筛分碎石屑组配而成，其配合比由试验确定。
5.0.2　未筛分碎石一般采用坚硬岩石轧制而成，最大粒径不应超过40mm(方孔筛)，碎石的压碎值应不大于30％。
5.0.3　碎石颗粒中扁平和细长颗粒含量应不超过20％，并不含有粘土块、植物等有害物质。
5.0.4　石屑采用一般碎石场的细筛余料，也可以用专门轧制的细碎石集料，当石屑料源缺乏时，可以采用粗砂替代。
5.0.5　未筛分碎石和石屑组配成的级配碎石底基层，其集料级配范围应符合表5.0.5的规定。级配曲线应接近圆滑居中，小于0.5mm以下的细集料，其塑性指数应小于6，液限应小于28％
表5.0.5　　　　
方孔筛尺寸（mm）
40
30
20
10
5
2
0.5
0.075
通过百分率（%）
100
90~100
75~90
50~70
30~55
15~35
10~20
4~10

6　机具设备
6.0.1　装载机，斗容量不小于2.0m3。
6.0.2　推土机，相当于小松D80型或TS140型。
6.0.3　平地机，PY160B型。
6.0.4　压路机，15t以上振动压路机。
6.0.5　洒水车。
6.0.6　高压水泵，喷嘴上装有水表。
6.0.7　自卸汽车，10t以上载重量。

7　劳动组织及安全
7.1　劳动组织
根据机械配备及连续作业要求，每施工组需安排28人。其中装载机手2人，推土机手2人，平地机手1人，压路机手1人，洒水车司机1人，自卸汽车司机10人，施工土路肩和人工配合整平5人，其他测量、试验和指挥管理人员6人。
7.2.　安全措施
7.2.1　运料车在地方道路和施工便道上同样必须遵守交通常规，注意行人安全。错车时，空车应主动让料车。
7.2.2　底基层作业段上，大型机械较多，配合人工要注意安全，严禁在任何施工机械后面站人。

8　质量要求
8.0.1　按《公路工程集料试验规程》JTJ058－94规范的标准方法，测试材料的级配、扁平和细长颗粒含量、压碎值等指标，按《公路土工试验规程》JTJ051－93规范的标准方法，测试材料的液塑限和最大干密度，检验这些指标是否符合《公路路面基层施工技术规范》JTJ034－93规范对级配碎石底基层材料的要求。
8.0.2　应使底基层的外观达到表面平整坚实，边线整齐，无松散离析现象，碾压后无明显轮迹的要求。在已完成的级配碎石底基层上随机挖坑取样，测定级配碎石混合料的级配、塑性指数、压实度是否符合《公路路面基层施工技术规范》JTJ034－93规范要求。
8.0.3　级配碎石底基层的质量验收标准见表8.0.3。
表8.0.3　　　　
序号
检验项目
允许偏差或允许值
检查频度
1
压实度
≥96%
每100m2一处
2
平整度
≤15mm
每100延米用3 m直尺检查3点
3
高程
±20mm
每20延米用水准仪检查1点
4
厚度
0~-20mm
每1000m2检查6处
5
宽度
不小于设计
每100延米检查2处
6
弯沉值
≤接JT034-93标准计算允许值
每车道20m测2点（左、右轮各一点）

9　效益分析
本工法采用料场集中拌料，有效地保证了材料质量，使上路材料能直接摊铺、碾压，大大加快了施工速度，缩短了工期，取得了良好的经济效益和社会效益。

10　工程实例
杭甬高速公路路面结构中，级配碎石底基层的设计厚度分为20cm和15cm两种，平均宽度为19.9m。中建一局承建的余姚西段长18km，级配碎石底基层的总工程量为282.519千m2，约5.58万m3。该项目于1995年11月5日正式开工铺筑试验段，到1996年7月25日完成全部底基层，所有施工段，监理工程师一次性验收合格。

编制单位：中建一局(集团)机械化施工公司
执 笔 人：袁胜军