CN116556131A - 低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法及路面结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法及路面结构，属于道路施工技术领域；本发明在进行逐层摊铺时，通过对低剂量水泥稳定碎砾石基层进行碾压施工，形成更加优化的骨架密实嵌挤稳定结构，使结构层强度、稳定性、抗裂性能提高，结构层板结性好，整体强度高，同时具有较高的内摩擦力、较好的耐疲劳性能，可有效增加粗集料之间的嵌挤从而提高抗剪强度，且不降低其抗温缩能力；同时在混合料级配相同的情况下，采用的最佳含水量和水泥用量均比传统重型压实成型法低，可有效降低材料的自身收缩作用，减少裂缝，提高密度和强度。

Description

低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法及路面结构

技术领域

本发明属于道路施工技术领域，尤其涉及一种低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法及路面结构。

背景技术

水泥稳定砾石类半刚性基层材料由于本身材料与结构的特性，半刚性基层材料具有明显的优点和广阔的使用前景，然而随着这种结构的大量应用，水泥稳定碎砾石基层存在需断交施工养护，周期长，对交通及工期影响大。同时因受温度、湿度影响大，易产生严重的裂缝问题，并已成为该结构的主要缺陷。

水泥稳定碎砾石基层在使用过程中，具有脆性，对温度、湿度敏感性较强，不可避免会因温度变化产生温度收缩裂缝和因含水量变化而产生干缩裂缝。裂缝的产生不仅使车辆行驶质量下降，也破坏了路面结构整体性和连续性，并在一定程度上导致结构强度的削弱，加速沥青路面的破坏，从而严重影响公路使用质量，最终使路面使用寿命缩短，所以对路面水泥稳定碎砾石基层养护要求较高，需进行封闭断交施工，养护周期较长。

通过对水泥稳定类材料的干缩和温缩性进行研究，发现会对其产生影响的外界条件分别有温度、含水量、结合料、粒料含量和不同水泥剂量等，但是对于如何实现水泥稳定碎砾石基层不断交施工方面的研究不足。为此，本发明提供一种低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法及路面结构，以解决现有路面结构易产生裂缝的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法及路面结构，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法及路面结构，包括以下步骤：

S1、材料准备，采用由以下重量份原材料制备低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料：水泥30份～40份，石砂60份～75份，粉煤灰15份～25份，水60份～75份，外加剂8份～12份；

S2、车辆分流，实行一侧道路封闭施工，另一侧道路分流通行；

S3、下承层施工，并对施工后的下承层顶面的高程、平整度、宽度、压实度进行检测，确定是否存在松散和软弱地点；

S4、施工放样，按摊铺机宽度和传感器间距布置钢钎，钢钎应打在铺设宽度以外30cm处；

S5、低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料制备，采用连续式拌合机集中厂拌，材料混合含水量要大于最佳含水量0.8％～1.2％；

S6、进行试铺，试铺长度为300m～600m；

S7、逐层摊铺低剂量水泥稳定碎砾石基层，摊铺前应将下承层洒水湿润；

S8、恢复正常通行，通行期间每天洒水保湿不少于3次。

优选的，在S7中，每层的摊铺厚度不小于160mm，最大厚度不大于200mm。

优选的，在S7中，每层低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料摊铺施工后需进行碾压，碾压程序：初压→第一次复压→第二次复压→终压；终压完成后，立即进行上层低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料摊铺施工，并重复碾压程序。

优选的，初压采用双钢轮重型压路机静压2遍；第一次复压采用凸块式振动压路机进行冲击弱振碾压1遍；第二次复压采用凸块式振动压路机进行冲击强振碾压2遍，第二次复压需重叠半轮宽度；终压采用双钢轮压路机静压2遍。

优选的，最后一层低剂量水泥稳定碎砾石基层，进行第二次复压后，采用双钢轮重型压路机与轮胎压路机一前一后组合，同进同退，直至无明显轮迹。

优选的，在S1中，石砂包括65％粒径为15mm～20mm的碎石、30％粒径为5mm～10mm的碎石和5％粒径为0.5mm～1.5mm的粗沙。

优选的，在S3中，下承层摊铺厚度＜25cm，碾压成形厚度＞14cm。

优选的，在S3中，若下承层存在松散或软弱地点，以松散或软弱地点为圆心，半径30cm～50cm的范围内，掺入石灰，重新碾压成形后，再次确定是否存在松散和软弱地点；若存在松散或软弱地点，重复上述操作，若不存在松散或软弱地点，进行下一步施工。

优选的，在逐层摊铺低剂量水泥稳定碎砾石基层完毕后，在最后一层低剂量水泥稳定碎砾石基层上方摊铺沥青混凝土面层，摊铺温度控制在130℃～160℃。

本发明还提供了一种使用低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法得到的路面结构，包括由下至上依次设置的下承层、若干层低剂量水泥稳定碎砾石基层和沥青混凝土面层，所述低剂量水泥稳定碎砾石基层不少于两层；每层所述低剂量水泥稳定碎砾石基层上均设置有层间咬合结构。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

1、本发明采用优化的骨架密实型级配，粗集料用量加大，细集料用量减少，形成骨架密实结构，基层板结性好，整体强度高，可有效增加粗集料之间的嵌挤从而提高抗剪强度，且不降低其抗温缩能力。

2、在混合料级配相同的情况下，施工方法中采用凸块式振动压路机进行冲击碾压成型，最佳含水量和水泥用量均比传统重型击实成型法低，可有效降低材料的自身收缩作用，减少裂缝。

3、凸块式振动压路机冲击碾压成型法的压实原理比现状传统的施工振动压路机的压实更加充分，它是集冲击、振动、压实于一体，使集料内的颗粒产生相对位移和流动并压实，集料的嵌挤更为密实，空隙率更低，密实度相对重型击实法更高，在进行多层连铺时，可实现层间锯齿状咬合，增加层间结合度，增加了混合料的单位体积质量，提高了基层的回弹模量。

4、本发明可实现水泥剂量降低高达1.5％～2.5％的同时，强度可提高1.5～2.0倍，在满足设计要求同时，降低工程造价。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明路面结构的结构示意图；

其中，1、下承层；2、低剂量水泥稳定碎砾石基层；3、沥青混凝土面层；4、层间咬合结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供一种低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，包括以下步骤：

S1、材料准备，采用由以下重量份原材料制备低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料：水泥30份～40份，石砂60份～75份，粉煤灰15份～25份，水60份～75份，外加剂8份～12份；

S2、车辆分流，实行一侧道路封闭施工，另一侧道路分流通行；

S3、下承层施工，并对施工后的下承层顶面的高程、平整度、宽度、压实度进行检测，确定是否存在松散和软弱地点；

S4、施工放样，按摊铺机宽度和传感器间距布置钢钎，钢钎应打在铺设宽度以外30cm处；

S5、低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料制备，采用连续式拌合机集中厂拌，材料混合含水量要大于最佳含水量0.8％～1.2％；

S6、进行试铺，试铺长度为300m～600m；

S7、逐层摊铺低剂量水泥稳定碎砾石基层，摊铺前应将下承层洒水湿润；

S8、恢复正常通行，通行期间每天洒水保湿不少于3次。

进一步的，在S7中，每层的摊铺厚度不小于160mm，最大厚度不大于200mm。

进一步的，在S7中，每层低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料摊铺施工后需进行碾压，碾压程序：初压→第一次复压→第二次复压→终压；终压完成后，立即进行上层低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料摊铺施工，并重复碾压程序。

进一步的，初压采用双钢轮重型压路机静压2遍；第一次复压采用凸块式振动压路机进行冲击弱振碾压1遍；第二次复压采用凸块式振动压路机进行冲击强振碾压2遍，第二次复压需重叠半轮宽度；终压采用双钢轮压路机静压2遍。

进一步的，最后一层低剂量水泥稳定碎砾石基层，进行第二次复压后，采用双钢轮重型压路机与轮胎压路机一前一后组合，同进同退，直至无明显轮迹。

进一步的，在S1中，石砂包括65％粒径为15mm～20mm的碎石、30％粒径为5mm～10mm的碎石和5％粒径为0.5mm～1.5mm的粗沙。

进一步的，在S3中，下承层摊铺厚度＜25cm，碾压成形厚度＞14cm。

进一步的，在S3中，若下承层存在松散或软弱地点，以松散或软弱地点为圆心，半径30cm～50cm的范围内，掺入石灰，重新碾压成形后，再次确定是否存在松散和软弱地点；若存在松散或软弱地点，重复上述操作，若不存在松散或软弱地点，进行下一步施工。

进一步的，在逐层摊铺低剂量水泥稳定碎砾石基层完毕后，在最后一层低剂量水泥稳定碎砾石基层上方摊铺沥青混凝土面层，摊铺温度控制在130℃～160℃。

一种使用低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法得到的路面结构，包括由下至上依次设置的下承层、若干层低剂量水泥稳定碎砾石基层和沥青混凝土面层，低剂量水泥稳定碎砾石基层不少于两层；每层低剂量水泥稳定碎砾石基层上均设置有层间咬合结构。咬合结构的咬合形式：在摊铺低剂量水泥稳定碎砾石基层时，低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料在凸块式振动压路机碾压下形成多个凹槽，并在进行下一层低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料的摊铺时，上层的低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料被压入到下层低剂量水泥稳定碎砾石基层的凹槽中，从而形成咬合结构。

本发明提供的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，采用骨架密实型级配，粗集料相互嵌齐稳定，通过高强凸块式振动压路机进行冲击振动压实，可以获得较大的密度，提高了抗裂性能，同时具有较高的内摩阻力、较好的耐疲劳性能；形成层间锯齿形咬合结构，增加层间粘结度，实现多层结构层连续摊铺施工，达到不断交施工，削减层间养护周期。与传统的水泥稳定碎砾石施工方法相比，不断交施工，加快施工进度，缓解交通压力，施工周期减少，同时施工水泥剂量大大减少，并限制细料和粉料的用量，根据施工时气候条件限制含水量，在基层强度不变的情况下，提高路面结构的稳定性、抗收缩性能，有效防止收缩裂缝产生，达到既保证质量标准又能有效防止收缩裂缝产生，提高路面使用寿命，减少后期养护维修次数，节省投资费用。

以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、材料准备，采用由以下重量份原材料制备低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料：水泥30份～40份，石砂60份～75份，粉煤灰15份～25份，水60份～75份，外加剂8份～12份；

S2、车辆分流，实行一侧道路封闭施工，另一侧道路分流通行；

S3、下承层施工，并对施工后的下承层顶面的高程、平整度、宽度、压实度进行检测，确定是否存在松散和软弱地点；

S4、施工放样，按摊铺机宽度和传感器间距布置钢钎，钢钎应打在铺设宽度以外30cm处；

S5、低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料制备，采用连续式拌合机集中厂拌，材料混合含水量要大于最佳含水量0.8％～1.2％；

S6、进行试铺，试铺长度为300m～600m；

S7、逐层摊铺低剂量水泥稳定碎砾石基层，摊铺前应将下承层洒水湿润；

S8、恢复正常通行，通行期间每天洒水保湿不少于3次。

2.根据权利要求1所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，在S7中，每层的摊铺厚度不小于160mm，最大厚度不大于200mm。

3.根据权利要求1所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，在S7中，每层低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料摊铺施工后需进行碾压，碾压程序：初压→第一次复压→第二次复压→终压；终压完成后，立即进行上层低剂量水泥稳定碎砾石基层混合料摊铺施工，并重复碾压程序。

4.根据权利要求3所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，初压采用双钢轮重型压路机静压2遍；第一次复压采用凸块式振动压路机进行冲击弱振碾压1遍；第二次复压采用凸块式振动压路机进行冲击强振碾压2遍，第二次复压需重叠半轮宽度；终压采用双钢轮压路机静压2遍。

5.根据权利要求4所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，最后一层低剂量水泥稳定碎砾石基层，进行第二次复压后，采用双钢轮重型压路机与轮胎压路机一前一后组合，同进同退，直至无明显轮迹。

6.根据权利要求4所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，在S1中，石砂包括65％粒径为15mm～20mm的碎石、30％粒径为5mm～10mm的碎石和5％粒径为0.5mm～1.5mm的粗沙。

7.根据权利要求1所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，在S3中，下承层摊铺厚度＜25cm，碾压成形厚度＞14cm。

8.根据权利要求1所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，在S3中，若下承层存在松散或软弱地点，以松散或软弱地点为圆心，半径30cm～50cm的范围内，掺入石灰，重新碾压成形后，再次确定是否存在松散和软弱地点；若存在松散或软弱地点，重复上述操作，若不存在松散或软弱地点，进行下一步施工。

9.根据权利要求1所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法，其特征在于，在逐层摊铺低剂量水泥稳定碎砾石基层完毕后，在最后一层低剂量水泥稳定碎砾石基层上方摊铺沥青混凝土面层，摊铺温度控制在130℃～160℃。

10.一种使用权利要求1-9任一项所述的低剂量水泥稳定碎砾石基层多层连铺施工方法得到的路面结构，其特征在于，包括由下至上依次设置的下承层、若干层低剂量水泥稳定碎砾石基层和沥青混凝土面层，所述低剂量水泥稳定碎砾石基层不少于两层；每层所述低剂量水泥稳定碎砾石基层上均设置有层间咬合结构。