公路路面基层施工技术细则

篇一:[公路路面基层施工技术细则]公路路面基层施工技术细则

篇二:[公路路面基层施工技术细则]深度解析《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）

深度解析《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）
《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）于2015年5月19日发布，2015年8月1日正式实施，原《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）同时废止。这本细则颠覆了以往我们对于半刚性基层的一贯看法，用震撼来形容一点也不为过。下面，我从设计的角度，对这本细则进行深度解构，或许会让大家越来越糊涂。但是，作为技术一线的人员，我们都是规范派，规范怎么说，我们就怎么执行，就算错了也执行。
1、从字面上来看，这本是推荐性的细则。
2、编排体系作了调整，将原规范按照材料类型编写的体例，改为按照施工流程编写。
3、重申了沥青路面的设计理念：“强基、薄面、稳土基”。
4、本次细则依然没有列入固化剂的内容，因为固化剂品种繁多，缺乏系统的研究和总结。实际应用固化剂时，不但要检测7d强度，还要进行抗压模量、弯拉模量、环境耐久性等评价。
5、提高了基层粗集料压碎值要求，并增加了软石含量、针片状颗粒含量和粉尘含量。尤其是高速公路、一级公路的基层粗集料达到了面层的要求，为一体化备料扫清了技术障碍。此外，花岗岩的压碎值比较大，所以极重、特重交通的高速公路和一级公路调整了花岗岩压碎值要求。
6、强调了高速公路、一级公路极重、特重交通荷载等级基层的4.75mm以上粗集料应采用单一粒径的规格料。这是为了提高材料的均匀性和稳定性，所谓单一粒径，即在相邻筛孔间剩余的质量占总质量85%以上。
7、本次细则推荐重型压实法，批评了振动成型压实法。这与很多省份在积极推进振动成型法很不一致。
细则不推荐振动成型法，基于以下几个理由：
1）对于半刚性基层，确定最大干密度和最佳含水量这两个参数，对于强度和抗裂性有直接关系，而这两种方法如果压实功相同，得到这两个参数结果差不多，所以这两种方法无所谓优劣。
2）细则认为，工程界产生振动压实方法比重型击实的强度高、水泥剂量低、抗裂性好的观点，关键原因为两个试验方法压实功不等效，常常是振动压实功大于重型击实功。此外，国内振动压实设备、型号很多，很难比较。
3）国内一些工程采用非标准振动试验方法，工程中存在难碾压的问题。
4）重型击实法是几十年来普遍应用的方法，很多科研和实验资料都是基于此，若改成振动成型方法不利于成果的延续和继承。
5）工程中重型击实法之所以产生问题，是因为工程单位没有严格按照规程去操作。
以上是细则的看法，那么问题来了，振动成型方法很多省份都进行了深入细致的研究，甚至都出台了相应的技术规范。振动成型技术研究认为，重型击实法与现场材料实际碾压方式不匹配，进而使得最大干密度、最佳含水量、水泥剂量、强度等指标产生偏差，还会把粗集料压碎，振动成型技术具有无可比拟的优势。
那么听谁的呢？
8、更劲爆的来了，细则认为，半刚性基层材料的强度与收缩开裂没什么必然联系，所以不再限定最大剂量，并将水稳基层最大强度提高到7Mpa。细则基于以下理由：
1）无机结合料稳定材料具有足够的强度，这是保证安全必不可少的。若想强度3-4Mpa，回弹模量达到1400-1700Mpa，自然界中不存在。强度高，回弹模量才会高。为了适应重载交通，提高强度是必然的。
2）对于横向裂缝是否一定是基层引起，也是值得商榷。对于18cm厚的沥青面层，根据英国、澳大利亚的研究，这么厚的沥青面层几乎不产生反射裂缝。2007年-2010年，根据交通部公路科学研究院的调查，所谓反射裂缝的比例仅占横向裂缝的20-30%，其余大部分为温度裂缝和路基不均匀沉降引起。
3）对于面层铺筑以前的裂缝，只要基层承载能力满足要求，沥青面层设计完善，不必过度关注；对于面层铺筑后的裂缝，只要有足够厚的沥青面层保护，无机结合料的温缩和干缩问题不再突出。所以，没有必要担心提高强度后，对沥青层产生反射裂缝。
4）大量实践证明，基层强度低，不利于改善沥青面层与基层的结合，不利于基层整体性的形成，更容易导致路面非正常损坏。
5）提高强度，要先从优化矿料级配入手，其次才是增加结合料剂量，并且要改善施工工艺，加强养生。
然而，沈金安教授（《公路沥青路面施工技术规范》的编制者）在《高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策》里明确指出，半刚性基层水泥剂量大，设计强度高，出现严重开裂，问题比较普遍；根据国内外成功经验，7d强度通常适宜3-4Mpa；施工阶段基层产生的裂缝，再铺筑沥青面层，无论如何防治，这种裂缝都会反射到路面上来；如果无机结合料基层强度达到5Mpa以上，应该明确它是贫砼，按照水泥砼的要求去做，比如分块、设缝或者将其下放，设置碎石过渡层。
两种说法针锋相对。
9、又一个劲爆的来了，细则认为对于水泥稳定碎石或砾石，根本不存在所谓的“骨架密实结构”，06年公路沥青路面设计规范提供的骨架密实级配，其实有骨架但不密实，不密实对混合料的耐久性和路用性能产生严重影响。水泥稳定类材料，强度主要来自矿料本身强度、混合料密实性及水泥水化作用，与级配的骨架本身并没有直接联系，所以混合料密实性比骨架结构更重要。
10、4.75mm以上粗集料不是越多越好，也不是越少越好，含量在55-65%，混合料具有较好的力学状态。
11、只有在具有足够的摊铺能力和压实功率时，可增加碾压厚度。一般适宜厚度是16-20cm。
12、两层水稳基层连续摊铺，虽然可以有效改善层间结合状态，缩短养生周期，节省成本，但是缺乏对下层质量控制，所以要慎重。
13、路基顶面回弹弯沉还是与老规范一样，按该公式计算的弯沉很大，无法控制施工质量。新的路基规范已采用动态回弹模量，弯沉为动弯沉，还采用这个公式恐怕不合适了。

篇三:[公路路面基层施工技术细则]水稳基层整体成型施工工艺掌控要点

前言
水泥稳定基层是我国主要的基层结构形式，整体厚度大约在500mm左右，由于传统设备的能力问题，历史形成了将基层整厚分成了若干层分层施工，每层不超过20cm层厚的摊铺、碾压主流工艺。随着抗离析大功率摊铺机、大吨位大激振力压实设备的研发应用，逐步形成了超过20cm层厚的摊铺碾压工艺。
2000年颁布的《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中 “3.1.7（7）水泥稳定土结构层应用12t以上压路机碾压。用12~15t三轮压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过15cm；用18~20t三轮压路机和振动压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过20cm；对于水泥稳定中粒土和细粒土，采用能量大的振动压路机碾压时，或对于水泥稳定细粒土，采用振动羊足碾与三轮压路机配合碾压时，每层的最小压实厚度为10cm，下层宜稍厚。对于稳定细粒土，以及用摊铺机摊铺的混合料，都应采用先轻型、后重型压路机碾压。”肯定了这种工艺。
由于摊铺设备能力及离析的严重性还需并机摊铺才能满足施工质量要求。
2000年颁布的《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中“3.5.14 应避免纵向接缝。高速公路和一级公路的基层应分两幅摊铺，宜采用两台摊铺机一前一后相隔5~10m同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压。
在不能避免纵向接缝的情况下，纵缝必须垂直相接，严禁斜接，并符合以下规定：
（1）在前一幅摊铺时，在靠中央的一侧用方木或钢模板做支撑，方木或钢模板的高度应与稳定土层的压实厚度相同。
（2 ）养生结束后， 在摊铺另一幅之前，拆除支撑木（或板）。”
这种工艺方法是设备条件落后的条件下的无奈选择，经过长期观察，此工艺存在一些不可避免的缺陷，严重影响道路使用寿命。
传统工艺存在的缺陷
1 层间结合差，未形成整体板块结构，整体强度降低，影响道路使用寿命。
2 并机摊铺由于路中基准的多次转换，路中高程失控，平整度降低。
3 并机接缝粗料聚集，偏离设计级配、重叠部分碾压有硬带和疏松带，质量降低。
许多施工单位、设备制造厂家经过多年许多工地的实践，探索出大厚度、大宽度整体成型新工艺的基层施工方法，减少层架结合形成整体板块结构，具有很好的性能指标，道路载荷能力和使用寿命大大提高。2015年新版的《公路路面基层施工技术细则》对这种新工艺予以肯定，并从保障质量角度提出要通过试验确定施工厚度、拌合能力需要同步提高等等要求。
2015年颁布的《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20-2015 中“5.4.1 混合料摊铺应保证足够的厚度，碾压成型后每层的摊铺厚度宜不小于160mm，最大厚度宜不大于200mm。
5.4.2 具有足够的摊铺能力和压实功率时，可增加碾压厚度，具体的摊铺厚度应根据试验结果确定。大厚度的摊铺施工时，应增加相应的拌合能力。
条文说明：近些年有些地方的工程出现摊铺厚度大于200mm的情况，如碾压厚度为240mm或280mm。碾压厚度的增加，可以减少结构层的数量，改善层间结合，提高路面结构的整体性。但是要实现大厚度的摊铺碾压，需要具备相应的大功率摊铺设备和足够的碾压设备和碾压功率。同时需要通过灌砂、钻芯等手段加强质量抽验，确保摊铺混合料的压实度、均匀性满足技术要求。
混合料拌合能力没有提高，大厚度摊铺不能有效提高混合料的施工效率，反而出现混合料的等料情况，影响混合料摊铺的均匀性，造成过多的施工缝，影响施工质量。因此，如混合料的摊铺厚度为240mm，比传统的200mm增加20%的厚度，那么，混合料的拌合能力也需要提高20%。”提出有条件的可以采取大厚度方法施工。在“5.4.6 采用两台摊铺机并排摊铺时，两台摊铺机的型号及磨损程度宜相同。在施工期间，两台摊铺机的前后间距宜不大于10m，且两个施工段面纵向应有300~400mm的重叠。”仅提出并及时应怎样做好，比原规范少了“宜”的约束。原规范“3.5.14 应避免纵向接缝。高速公路和一级公路的基层应分两幅摊铺，宜采用两台摊铺机一前一后相隔5~10m同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压。”
新旧规范参照图
水稳整体成型新工艺的实施是一个系统工程，不仅仅是一、两个设备就能解决问题的，很多环节都要与之相匹配，才能有效地实现整体板块结构。我们中大机械多年从事水稳基层整体成型工艺的应用研究和实践，通过我们多年的实践应用，整理出满足水泥稳定基层整体成型施工各环节应注意的问题和掌控要点，以期广泛成功推广应用。
1 拌合
拌合是施工的第一步，其材料管理、拌合生产率、拌合质量等均对整体成型新工艺的成功与否有至关重要的影响。
1.1 拌和均匀
拌合均匀是混合料类施工达标的基本条件，整体成型新工艺由于生产率高，拌合不均匀则会出现局部离析、翻浆等一系列缺陷。
为使拌合均匀，现行的较先进的方式有
加长拌缸体长度 提高拌合均匀度，但需要加大拌合功率，降低拌合效率。
二级拌合 一级拌合后转入二级拌合缸再次搅拌，提高拌合均匀度。
高速干拌+拌缸 在拌缸、前集料皮带卸料处增加高速干拌滚筒实现集料的初级搅拌，减轻了拌缸内搅拌负荷，提高了拌合均匀性。这种模式简单易行，在原拌和设备上容易实现。
成品仓防离析装置 成品料仓内落料离析不能小觑，很多较好的拌合站由于成品料仓的缺陷，摊铺后左、右集料粒径差距很大。所以，要通过料仓内落料的实际情况增加皮带抛料挡板，保证成品料落于仓内中心，无偏向离析。
1.2 生产率高效匹配
很多次整体成型工艺实施不成功的原因是因为拌合站生产率不足，摊铺速度过慢碾压段过短，造成平整度大幅降低、压实度不达标。《公路路面基层施工技术细则》也明确提出大厚度摊铺要相应增加拌合能力。
现在生产率有800t/h、700t/h的水稳拌合站，建议选用≥800t/h的拌合站，拌合站能力提高后，整体效率提高，由于单位时间摊铺距离长，碾压段增长，摊铺、碾压质量也较容易控制。
大功率拌合站
两台拌合站共同生产其产量可以满足大厚度的产量需要，但是多次实例证明两台拌合站无法生产出一样的混合料，其松铺系数的差异在碾压后两者高程差异很大，平整度无法控制。所以，不建议采用两台拌合站供料做一个工作面的大厚度生产。
1.3 含水量控制
含水量的多少直接关系到摊铺碾压的质量，水量的控制要精度高、稳定性好、响应快。
含水量的控制应在最佳含水量基础上上浮0.5个百分点较好。
1.4 水泥计量准确
水泥计量关系到质量和成本，水泥剂量应准确、稳定，同时要防止起拱。（计量手段先进、可靠、精准）
2 摊铺
2.1 抗离析
由于大厚度整体成型工艺，摊铺厚度大幅增加，摊铺速度不能降低过多，尽量减少纵向接缝。所以，摊铺机首先必须具有抗离析优势，其次是摊铺厚度满足要求且生产率要高。选型时应满足以下条件：在摊铺12米宽度，松铺55cm时无明显离析，发动机功率建议300kw以上，能够达到在2m/min以上摊铺速度。（选用大功率抗离析摊铺机，按抗离析规范操作）
38cm超大厚度整体成型施工
2.2 密实均匀性好
操作中，还应注意连续平稳摊铺。
速度、振捣恒定。
料斗内不拉空。
适当增加振捣的振幅和频率，以提高预密实度。
（平稳连续摊铺，与料车配合及料位调整到位）
2.3 预压实度高
适当增加振捣的振幅和频率，以提高预密实度。（选用双振捣摊铺机，加大振捣，振幅及频率）
2.4 效率高
提高效率对大厚度成功与否至关重要，要保证单位时间的碾压段长则质量控制越好，选择高效率的拌合站、摊铺机之外，现场的科学、高效的生产组织和管理必不可少。料车的衔接、突发问题的快速处理，做到连续平稳，减少不必要的停机。（选用生产率高的摊铺机提高组织效率，减少不必要的停机）
3 压实
3.1 压实度高
大厚度条件下要获得足够的压实度首先应选用压实力足够的大吨位自重和激振力的压实设备。复压设备首选YZ36压路机，其自重36t，总作用力100余吨，作用深度大，有利于下层的压实度提高。
3.2 上下压实度离差小
由于压实厚度增加，下层压实度与上层压实度的差异将会加大，这就要选好设备组合和碾压工艺。
我们经过实践，推荐的设备组合为：
初压设备——YZC13/17双钢轮压路机。其自重较大，可做预压、收边、收光用途。
复压——YZ36单钢轮压路机。
复压——YL37胶轮压路机。胶轮压路机揉搓面压效果较好，有利于表面的光整，配合雾化洒水可补充表面水分的散失，这种补水方法是其他形式无法替代的，尤其是在干燥多风地区必不可少。（合理的机具组合和压实工艺、下承层合理洒水）
高速大厚度施工
3.3 边部成型好
由于厚度增加，边部溃塌严重，为防止边部溃塌一是采用预制模板，二是采用边坡夯实装置提高边部预密实度，再就是碾压工艺防止这一现象的恶化。（边坡装置，双钢轮压路机的收边）
边坡振捣装置在大厚度摊铺中的应用
3.4 平整度好
从生产组织和设备选用上要保证一定的生产效率，增加碾压段的长度减少碾压接头，对碾压接头和特殊的平整度异常点进行人工处置。（碾压段长，合理的压实工艺，接头处必要的人工处置）
3.5 表面不压碎无松散
大吨位压实设备碾压，在保证压实度达标的同时注意防止过压和表面粒料破碎。（防止过压、胶轮补水、揉搓）
碾压工艺（以两车道道路、采用边坡振动夯实装置为例）
推荐的设备组合为：
初压设备——YZC13/17双钢轮压路机。其自重较大，可做预压、收边、收光用途。
复压——YZ36单钢轮压路机。
复压——YL37胶轮压路机。胶轮压路机揉搓面压效果较好，有利于表面的光整，配合雾化洒水可补充表面水分的散失，这种补水方法是其他形式无法替代的，尤其是在干燥多风地区必不可少。
施工现场
初压
双钢轮压路机从低端到高端，距边沿40cm（以碾压时边部不溃塌为原则尽可能靠边），全轮静压一遍。碾压接头呈45?阶梯状。
复压
YZ36从低端到高端，在边部初压范围内（以碾压边部不溃塌为原则尽可能靠边）振压一遍（碾轮重叠量视整体宽度和遍数确定）。每次碾压终点距上一轮碾压终点留有一定距离、避免集中拥包。
收边收头
YZC13/17碾压边部未压部分的1/2，在碾压接头处斜收最远端接头。由于每一轮次碾压逐渐后退，第二次收头时逐渐后退，分次收完接头。最终形成一个较宽的逐渐上升的碾压接头带。
胶轮复压
胶轮碾压要充分利用其揉搓碾压功能和雾化补水作用，视具体表面情况穿插在碾压。碾压重叠量、洒水量等视具体需求进行调整。保证表面光整、不松散。（合理的机具组合和压实工艺、下承层合理洒水）
以上工艺根据实际需求确定重复次数（碾压遍数）。
收光
YZC13/17收光，最后一遍将边收平，根据实际情况确定振动开启，最终达到无轮迹，光滑平整。
4 检验、验收
压实度检测选用直径200的灌砂筒进行检测，一次检测全厚，以现行压实度指标验收。为进一步了解和掌握上、下半部的压实度情况，可适当做上半部、和下半部压实度检测，下半部压实度检测由于平台误差较大，其结果也误差较大。
其他指标检测仍以现行检测方法、标准进行检测、验收。
5 其他条件
基层整体成型新工艺是一个系统工程，每个环节对工艺应用的成败都有决定作用。经过多年的实践，首先是施工单位的领导要高度重视，既然做，就要全方位保证努力克服困难去做好，不能有只要有摊铺设备和压实设备就万事大吉的侥幸心理。很多次的失败就是由于小环节出现问题而被整体否定。
5.1 运输条件
A 车型
大厚度摊铺为保证生产率，卸料速度要快，采用中大DT1600型摊铺机一般40t料车大约2分钟即可卸完，料车与摊铺机配合也应能够满足。现大多数料车均能满足，早期后门单铰轴的车型、料车底盘加装防护装置的不能倒进摊铺机、装载量过小、料车车况差等车型不宜使用。
B 数量
不能因为料车数量影响正常摊铺节奏。要根据运距、生产率确定料车数量，并且保证摊铺机前和拌合站前各有至少两辆等的裕量。
C 衔接管理
做好运输管理和现场衔接的培训，缩短料车开离和倒进摊铺机的时间，运输中断和摊铺机额外等待料车倒进的时间都是不必要的浪费。对整个施工节奏和质量都有影响。
5.2 路基条件
路基弯沉下、平整度应检验合格方可施工，施工前表面应洒合适的水，否则，摊铺后承层表面将摊铺材料水分吸收后，下层无法碾压密实。
路基被料车碾压破坏后应及时用压路机补压，否则基层下部密实度不能保证。
摊铺前应在路基上做底宽标线，摊铺时依据底宽进行摊铺宽度控制，因为摊铺厚度增加，压实厚度顶宽控制偏差较大。还需根据边部支模与否适当在试验段中修正底宽线位置，保证压实后底宽合格。
5.3 现场管理
A 领导重视
一项新工艺得以实施，组织者要充分全面认识它的必要性、重要性、控制要点、难点，从组织上要保证，再从技术层面安排好相关的资源，运行中要把握动态，及时处理出现的各种异常情况，采取必要对策，一切过程均在掌控之中。尤其要清楚他与传统工艺方法的不同处，按照大厚度施工的规律来做。由于厚度增加，松铺系数增大、摊铺速度降低、碾压段缩短、密实度、平整度控制难度增加，这就是他与传统小厚度工艺的差异。
这是一个系统工程，不是简单地用几个专用设备就可以干好的事。只有充分认识、充分重视、加强控制才能获得最终的效果。
B 各岗位职责明晰
制定各岗位工作标准，通过试验段总结施工工艺，严格按照工艺操作，根据实际情况调整最佳方案，以现行公路基层标准检测验收。对出现的问题要分析研究采取对策进行解决，通过不断的实践和经验总结，提高大厚度施工的科学性和可靠性是我们施工人员的职责。
C 现场质量控制点专人把关
拌合、运输、摊铺、碾压、质量检测专人负责，明晰工作标准和质量标准严格把关，加强各环节的沟通，尤其压实度、平整度是大厚度施工的瓶颈，更应注重控制。
D 进行必要处置
对个别异常情况及时处理，如履带下撒料、离析窝、局部缺料、碾压接头、平整度异常点要有专人负责，及时处置保证整体质量指标达标。
公路基层大宽度、大厚度整体成型新工艺是基于新设备推动下的一项新的基层施工工艺，其优越性在多年全国各地业主、监理、施工单位的多条公路应用推广下，已显现出极强的生命力。我们要用科学发展的思想看待，我们要把握住它的关键命脉，去创造适宜于整体成型新工艺的天时、地利、人和，整体成型新工艺将会为我们带来更大的收获。
来源：网络

公路路面基层施工技术细则

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