今天，有朱峰、崔艳梅老师带队，进入平阴县一个路网改造项目区参观实习。今天的实习一共分两个步骤：第一，到施工单位的料场去看一下，有项目总工介绍一下料场现场的一些基本情况；第二，到施工现场去参观一下，了解一下路面铺装。 就在现场我们看到的就是一个大型的拌和机，好多辆重载车载等待装料。据项目总工介绍：本项目采用的水泥稳定碎石，上基层，水泥：石子是5:95 下基层是4：96，其中材料的级配是：20-30mm 7% 10-20mm 42% 5-10mm 27% 石屑粉 24% 上基层的最大干密度：2.32 下基层最大干密度：2.34 上基层承受压强3Mpa 下基层承受压强4Mpa 最佳含水量5% 在拌合的时候会将含水量增加1-3%，目的是为了保证县城施工的时候，含水量在5%左右。 到了现场之后，项目总工接着跟我们说了一些关于本项工程的一些指数： 本项项目，分为三层：路基20cm的石质路基，上、下基层各是18cm的水泥稳定碎石。面层还有乳化沥青6cm的AC-20和4cm的AC-13。透层是1-1.2Kg/m2，摊铺机的速度是3m/min，两个摊铺机一前一后，间隔10m左右。上下基层铺设过后，由胶轮压路机和振动压路机分别碾压。 下面就对今天所实习的内容的相关知识进行总结： 一、水泥稳定碎石 （1）水泥稳定碎石作用原理：水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。水泥稳定碎石水泥用量一般为混合料3%∽7%，7天的无侧限抗压强度可达5∽0%mpa，较其他路基材料高。水泥稳定碎石成活后遇雨不泥泞，表面坚实，是高级路面的理想基层材料。 根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定，水泥稳定碎石均属中粒土，由于水稳中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成，并且一次达到质量标准，否则不易修整。因而施工中要求加强施工组织设计和计划治理，增加现场施工人员的紧迫感和责任感，加快施工进度，加大机械化施工程度，提高机械效率。水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。因而水稳在市政工程中的应用会得到很快推广。 （2）材料要求：水泥稳定碎石材料主要由粒料和灰浆体积组成。粒料为级配碎石，灰浆体积包括水和胶凝材料，胶凝材料由水泥和混合材料组成。 水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可，但应选用终凝时间较长的水泥。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低的水泥。水泥品质必须满足国家标准规定。 混合材料：混合材料分活性和非活性两大类。活性材料是指粉煤灰等物质，可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料，对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。 水：通常适合于饮用的水，均可拌制和养护水泥稳定碎石。如对水质有疑问，要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时，需要进行试验。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比，低于90%者，此种水不一用于水稳施工。 （3）水泥稳定碎石混合料组成设计：采用水泥、粉煤灰、稳定碎石、砂、石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层。首先，实验室通过经过一定数量的原材料试验，进行配合比设计、击实实验，确定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成试件，试件在规定温度条件下保湿养护6天，浸水1天后，进行无侧限抗压强度实验。 （4）水泥稳定碎石施工方法简介：施工中注重的问题 首先对底基层进行检验，复核控制桩高程。水泥稳定碎石摊铺前底基层清扫干净，并适量洒水保持湿润。搅拌：厂办设备使用前应先调试所用厂拌设备、各计量系统，使所拌混合物含水量、骨料级配、水泥含量均符合配比要求，使机器运转正常，拌和机出料量与所用摊铺生产能力一致起来。摊铺、碾压时，摊铺系数3∽5之间，施工中必须贯彻“宁高勿低、宁刮勿补”的原则，全部施工工程力争在水泥终凝时间前完成。碾压完毕立即做密实度试验，若试验结果达不到标准重新进行碾压。 一般情况下水泥稳定碎石作业完成24小时后才可以砌沿石。其与砌沿石的时间间隔也不宜太久，否则混合料形成板体后，板体坚硬，增加施工难度，敲凿板体也极易破坏板体整体性。养生时间不少于7天，这期间禁止车辆通行，每日洒水车洒水养护2∽4遍，保持湿润。 二、路基路面 路基由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构。也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连，共同构成一条线路。路基依其所处的地形条件不同，有两种基本形式：路堤和路堑，俗称填方和挖方。路基的作用是在路基面上直接铺设轨道结构。因此，路基是轨道的基础，它既承受轨道结构的重量，即静荷载，又同时承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载（参见路基荷载）。路基同轨道一起共同构成的这种线路结构是一种相对松散连结的结构形式，抵抗动荷载的能力弱。建造路基的材料，不论填或挖，主要是土石类散体材料，所以路基是一种土工结构。因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自我条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差。因此，路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。对于高速铁路，路基还应有合理的刚度，以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。 路面路面是指用筑路材料铺在路基顶面，供车辆直接在其表面行驶的一层或多层的道路结构层。路面结构 根据设计要求和就地取材的原则，路面可用不同材料分层铺筑。低、中级路面一般结构层次较少，通常包括面层、基层、垫层等层次；高级路面结构层次较多，一般包括面层、联结层、基层、底基层、垫层等层次。面层 是直接同行车和大气相接触的层次。承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用，同时又受到降水的侵蚀作用和温度变化的影响。因此，面层应较其他各层具有更高的结构强度、刚度、不透水和温度稳定性，表面还应有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。面层有时采用上下两层的双层结构。联结层 是为了加强面层与基层之间的联结和提高面层抵抗疲劳能力而设置的，也是面层的 路面结构一部分。多用于交通繁重的道路，有时为了防止或减少面层受下层裂缝反映的影响，也采用联结层。 路面结构：根据设计要求和就地取材的原则，路面可用不同材料分层铺筑。低、中级路面一般结构层次较少，通常包括面层、基层、垫层等层次；高级路面结构层次较多，一般包括面层、联结层、基层、底基层、垫层等层次。 面层：是直接同行车和大气相接触的层次。承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用，同时又受到降水的侵蚀作用和温度变化的影响。因此，面层应较其他各层具有更高的结构强度、刚度、不透水和温度稳定性，表面还应有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。面层有时采用上下两层的双层结构。联结层 是为了加强面层与基层之间的联结和提高面层抵抗疲劳能力而设置的，也是面层的路面结构一部分。多用于交通繁重的道路，有时为了防止或减少面层受下层裂缝反映的影响，也采用联结层。基层：是路面结构中的承重部分。主要承受车辆荷载的竖向力,并把面层传下来的力扩散到垫层或土基,故基层也应具有足够的强度和刚度。基层受自然因素的影响虽不如面层强烈，但也应具有足够的水稳定性，以防基层湿软后产生过大的变形，导致面层损坏。底基层：是基层下面的一层，用来加强基层承受和传递荷载的作用，在重交通道路和高速公路上多用之。对底基层材料的强度和刚度的要求可以略次于基层。组成基层和底基层的材料有：用各种工业废渣组成的混合料，用水泥、石灰或沥青稳定的或碎、砾石混合料，各种轧碎的砾石混合料或天然砂砾石和片石、块石、圆石等。垫层：是介于基层（或底基层）和土基之间的层次。其主要作用为改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力，并扩散由基层传来的荷载以减小土基产生的变形，故垫层常铺设在土基水温状况不良地段。在冻深较大的地区铺设的能起防冻作用的垫层称为防冻层；在地下水位较高的地区铺设能起隔水作用或防止地表积水下渗的垫层称为隔离层。常用的垫层材料有砂、砾石、炉渣、石灰土、炉渣石灰土等透水性或稳定性较好的材料。 土基是路面的基础，它承受由路面传递下来的车轮荷载及路面的自重。它不属路面结构层次，但设计路面时必须以土基状况为依据，路基路面应综合设计。 路面按其力学特征可以分为： 刚性路面：在行车荷载作用下能产生板体作用，具有较高的抗弯强度，如水泥混凝土路面。 柔性路面 抗弯强度较小，主要靠抗压强度和抗剪强度抵抗行车荷载作用，在重复荷载作用下会产生残余变形，如沥青路面、碎石路面等。 有些路面材料在修建早期具有柔性路面特性，后期近乎刚性路面特性,对这种路面有时称为半刚性路面,如石灰稳定土、水泥稳定土，石灰粉煤灰、石灰炉渣等材料建成的路面。 三、沥青路面 沥青结合料 沥青结合料将矿质粒料粘结成整体,增加强度和增强路面抵抗行车破坏的能力,并使路面具有抗水性。适合修筑路面的沥青材料主要为石油沥青和煤沥青，此外，还有天然沥青。沥青的性质和标号要求，随沥青路面种类、地区的气候和路段的交通情况不同而异；热拌或热法浇洒以及在炎热地区和重交通道路上宜选用较稠的沥青；冷拌或冷法浇洒以及在寒冷地区和轻交通道路上宜选用较稀的沥青。 沥青路面集料 集料是沥青路面材料中矿物质粒料的通称，在路面材料中起骨架作用和填充作用。有时需数种粗、细粒料混合组成所需要的粒度级配。集料中把粒径在 19~26.5毫米的称作粗集料，13.2~19毫米的称作中集料，4.75~13.2毫米的称作细集粒，4.75毫米及以下者称为砂集料。根据来源不同，集料可分为天然集料和人造集料两大类。天然集料有碎石、砾石、砂、石屑等；人造集料有烧矾土、稳定的坚实冶金矿渣等。沥青路面用的集料应洁净无泥，粗集料的颗粒宜接近立方体，多棱角，少扁片长条，其抗压强度不宜小于60兆帕，作重车道面层者，不宜小于80兆帕，而且能耐磨耗。集料和沥青材料应有良好的粘着力，不易经水的侵蚀而剥落，如集料和沥青粘着不良，应掺入有效的抗剥落剂改善。选配集料时，分层铺浇的应为粒径相近的各档的同粒径集料；拌制混合料的则常需有大小粒径按规格配合的级配集料，这类集料也可采用分档不同的同粒径集料按比例掺合而成。矿粉 粒径小于 0.074毫米的矿质粒料。多用于沥青混凝土和沥青碎石路面，其作用为填充空隙，防止热沥青流淌，增强沥青材料的粘结力和热稳定性。矿粉也要和沥青有良好的亲和力（即粘着力），能抵抗水的剥蚀作用。最常用的矿粉为石灰石粉。 编辑本段路面分类 沥青路面的沥青类结构层本身，属于柔性路面范畴，但其基层除柔性材料外，也可采用刚性的水泥混凝土，或半刚性的水硬性材料。沥青路面有多种分类方法，按集料种类不同分为：沥青砂、沥青土、沥青碎(砾)石混合料等；按沥青材料品种不同分为：石油沥青路面、煤沥青路面、天然沥青路面和渣油路面。但较普遍的分类方法是按其施工方法、技术品质和使用特点分为：沥青混凝土路面、厂拌沥青碎石路面、沥青贯入式路面、路拌沥青碎（砾）石混合料路面和沥青表面处治路面。沥青混凝土路面 由适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青，加热到一定温度后拌和，经摊铺压实而成的路面面层。 ① 碾压式。沥青混凝土混合料多用热拌热铺法制备，其路用性质比较好，故对制备工艺和原材料要求也较高，大多采用集中厂拌法。用得较普遍的沥青混凝土混合料为碾压式类型，即混合料需经重型机械压实后才能成型，故有的国家称它为碾压式地沥青。成型以后路面平整、密实、少尘，有一定粗糙性，因而有较好的行车舒适性和外观；且有较好的耐老化性、耐磨性、温度稳定性和抗行车损坏的能力。使用寿命一般较长，当采用石油沥青作结合料时，大修年限常在15年以上。 ② 冷铺式。沥青混凝土热拌冷铺,有的国家也称为冷地沥青，常用于养护小修或需远距离输送混合料的工程，所用沥青比热拌热铺者为稀，用量亦较少，以求在常温时有适当的松散度和粘性，但其使用寿命不及热拌热铺者。 ③ 摊铺式。热拌热铺的沥青混凝土混合料可以不用重型机械压实即能成型，常称作摊铺地沥青。为了使摊铺地沥青混合料在摊铺时有适当流动性，能通过轻度的捣实和墁平即可密实，在混合料中要求有较多沥青和矿粉的混合物，即沥青胶泥，其强度主要依靠沥青胶泥的粘结力。因集料颗粒面已被较厚的胶泥所隔开，其锁结力和内磨阻力已减低，所以摊铺地沥青较少用于车行道，但某些欧美国家也有把它用于车行道者，此时对沥青材料的性质要求很严格，以免夏季发软，同时需要另铺防滑层或加撒防滑集料，以防表面过滑。 厂拌沥青碎石路面：也称黑色碎石路面或开级配沥青混凝土路面。其加工工艺和铺筑工艺接近沥青混凝土路面，但其孔隙较大(两者的分界线并不严格,中国以孔隙率10％为分界)。沥青碎石混合料可以热拌热铺,也可热拌冷铺；热铺质量较好，用得较普遍。集料的颗粒有同颗粒及有级配之分，目前多采用有级配者。和沥青混凝土相比，沥青碎石的细集料和矿粉含量较少，粗集料的比例较大，沥青用量相应也较少。沥青碎石混合料的热稳定性主要依靠集料颗粒间的锁结力，故对沥青用量、稠度、混合料的配合比和集料级配的变动范围可比沥青混凝土为宽,而仍能保持其热稳定性。但因多孔之故,路面容易渗水和老化，故沥青碎石常用于面层的下层、联结层、整平层和基层。若用于路面的上层时，须加沥青封层或嵌撒细粒沥青混合料。但也有把它铺在密实的沥青面层之上，作透水的防滑层用的。沥青碎石路面的使用寿命一般短于沥青混凝土路面，但其工程造价常较廉。 沥青贯入式路面：是浇洒成型的一类沥青路面。把沥青浇洒在铺好的主层集料上，再分层撒布嵌缝石屑和浇洒沥青,分层压实,形成一个较致密的沥青结构层。浇洒施工的优点是设备简单，运料方便；其缺点是施工受气候的影响较大,而且最终成型需要一定时间,成型后的路面不如厂拌沥青混合料路面平整和美观，成型期又多浮动灰砂，并可能泛油。为了克服这一缺点，可把最后一层浇洒沥青和撒布石屑改为铺筑预拌细粒沥青混合料，以加速成型和减少浮动灰尘，并有利于表面排水。贯入式路面的热稳定性主要依靠粗集料间的锁结力，故对沥青用量和沥青稠度也没有沥青混凝土路面那样敏感，其路用性质和适用层位与沥青碎石路面相接近。沥青贯入式路面可热法施工，也可冷法施工。热法施工时用加热的粘稠沥青浇在冷集料上,路面成型较快,适用于城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工时用乳化沥青冷浇,但需待乳化沥青的油水分裂、水分蒸发后才能初步成型，适用于养护小修及设置加热设备有困难的长距离公路。贯入式用的集料颗粒宜为接近同粒径集料，以便沥青能充分渗入主层，并使嵌缝层厚度均匀；主层集料的最大粒径应接近面层厚度或为面层厚度的0.7～0.8倍；集料应洁净无灰，表面干燥。 路拌沥青碎（砾）石混合料路面：路拌法是堆料于路床上,浇洒适量沥青，然后用机械或人工拌匀,并铺平压实。由于在路床上的集料无法加热，因此需要采用稠度较稀的沥青乳液或液体沥青作结合料，拌和时乳化沥青不常加热，液体沥青闪点高者可以加热。气候潮湿时，还需要在沥青中加入抗剥落剂或采用阳离子沥青乳液，或在混合料中掺入水泥、石灰等，以增加潮湿集料与沥青的粘着力。路拌沥青混合料因受各种条件限制，其路用性质不如厂拌沥青混合料，但可节约就地沙石料的往返运输费和能耗，常用于次要的公路或农村道路。 沥青表面处治路面：表面处治的施工工艺和路用性质接近贯入式,但因其层厚较薄（一般为1～3厘米）,故不用主层集料，而是将沥青直接浇洒在洁净干燥的下层上，然后依次撒布集料和浇洒沥青，最后压实成型。表面处治按浇洒沥青和撒布集料的遍数不同，分为单层式、双层式、三层式。表面处治路面的使用寿命不及贯入式路面，设计时一般不考虑其承重强度，其作用主要是对非沥青承重层起保护和防磨耗作用,而对旧沥青路面,则是一种日常维护的常用措施。施工中第一次撒布的集料颗粒一般较大，然后逐层缩小粒径；但也有相反的工艺，即先逐层用较细的集料修筑一薄的表面处治层，待积累到一定厚度后，用粗集料压入，形式较厚而热稳定性较好的表面处治层；或先用细集料处治形成一层不透水的封层，然后再用较粗的集料处理，使表面粗糙。 四、透层 透层在路面结构设计中非常不起眼，有人甚至认为它还称不上是路面结构中的一部分，但它所起的作用已被越来越多的人所认同。因为透层所起的作用很重要，而且非常明显。但如果透层的施工质量得不到保证，那么谈它的作用就是一句空话。下面就透层的质量控制谈几点看法： 1 透层、稀浆封层的作用 透层主要有以下3个作用：一是防水下渗作用，质量较好的透层能做到基本不渗水，使从面层下渗的水沿透层表面排出，从而保证基层不唧泥、路床不积水；二是粘结作用，对沥青混凝土路面而言，能加强基层与面层之间的粘结，使基层、面层形成一个整体，从而延长路面的使用寿命；三是保护基层，基层是一种水泥稳定材料，在车辆的反复作用下容易扬尘、松散、透层能有效保护基层的水份散失，有利于基层强度的提高，避免基层在施工期间遭受破坏。 2 透层的质量控制 2.1 主要技术指标 2.1.1 掺配比例 透层油一般有稀释沥青和乳化沥青两种，石中高速公路透层油采用煤油稀释沥青，基质沥青采用道路石油沥青。煤油与沥青的掺配比例是透层的一个重要参数。掺配比例是否合适在很大程度上决定了另外2个重要技术指标即粘度和渗透深度是否符合要求。掺入煤油的目的是要降低沥青粘度，以利于透层油渗透。煤油含量过高会造成3个不利影响：一是沥青含量过低，影响透层的粘结作用和防水作用；二是没有挥发的煤油随雨水流散，污染当地环境；三是煤油价格高，提高了生产成本。煤油含量过低会导致沥青含量过高，透层油粘度大，渗透效果差。 煤油掺配比例不是固定不变的，掺配比例与基质沥青标号和基层密实情况相关。要达到相同的渗透深度，沥青标号越高，煤油掺量就越低；基层越密实，煤油掺量就越高。表1是一般密实条件下的几种掺配比例范围。 表1透层油中煤油掺配比例范围 基质沥青标号 煤油掺配比例范围/% 70 55～65 110 40～50 140 30～40 2.1.2 粘度C25.3(S) 粘度是透层油施工工艺控制指标。根据试验结果表明，当粘度处于8～12s时，透层油的粘结作用、防水作用及渗透深度均较好。由于煤油掺配量很难测出，而粘度试验非常容易，所以可通过粘度指标来控制煤油掺配比例。当粘度值大于12s时，说明透层油粘度大，沥青含量大，煤油掺量偏低；当粘度值小于8s时，说明透层油粘度小，沥青含量少，煤油掺量偏高。 2.1.3 渗透深度 渗透深度是透层施工后的效果指标，面层与基层之间的联结，就是靠透层的渗透效果。透层油的渗透深度，一般为1～2cm，影响渗透效果的因素有：一是粘度，粘度是影响渗透效果的主要因素；二是基层表面是否清扫干净，如果基层表面遗留有泥土、灰层等，会影响渗透效果；三是洒布温度一般应控制在80～90℃，洒布温度过低，也会影响透层油的渗透效果。 2.1.4 洒布量 洒布量也是透层施工的一个重要指标，对于开口结构基层，规定用量为1.0～1.5kg/㎡，对于封闭式结构基层，规定用量为0.6～0.9kg/㎡。透层施工时，应保证喷洒均匀，当洒布量不足时，会出现发黄、花白现象，致使渗透深度不能保证；当洒布量过多时，透层油会产生流淌现象，并在表面形成油腊，影响粘结效果，甚至造成滑动的区域。 2.2 几种质量通病 以下几种是透层施工时常见的质量通病。 2.2.1 透层油洒布后呈黑色油膜状 发生这种现象一般基于以下几个原因： ⑴、煤油掺量低，沥青含量高，或洒布温度不够，透层油无法完全渗入基层； ⑵、洒布量过多，多余的透层油不能渗入基层，煤油挥发后剩余的沥青滞留于表面； ⑶、基层顶面没有清扫干净，泥土、尘埃使透层油无法下渗。 2.2.2 透层油出现黑、黄相间现象 发生这种现象有2个原因 ⑴、洒布不均匀，导致局部透层油过多和过少； ⑵、由于洒布机没有配备沥青循环搅拌装置，煤油与沥青搅拌不均匀，洒布时形成块状煤油和块状沥青。 2.2.3 透层油呈黄色 发生这种现象有两个原因：一是煤油掺量过多，沥青含量太少；二是透层油洒布量太少。 2.3 确保透层施工质量的关键措施 ⑴在施工前，先做好试验，根据基层结构情况，决定采用什么材料及配比，然后通过试验路确定各工序的衔接、现场人机的组合、行车速度等要求。 ⑵确保基层表面干净和干燥。浇洒透层油前，须用空压机或森林灭火器将基层表面浮尘吹干净（基层污染严重时，应先用高压水枪冲洗清洁，等干燥后再将表面浮尘吹干净），尽量使基层表面骨料外露，同时基层表面应干燥，基层含水量不得超过3%，以利于透层油渗透及与基层的粘结。 ⑶选用合适的洒布设备。机械的选用十分重要，目前国内老式的洒布车较多，很难确保施工质量。适用的透层油洒布车应有独立的油泵、喷洒嘴、速率计、压力表、计量器、读取油罐内材料温度的温度计、气泡水准仪和软管并配有沥青循环搅拌装置，以上设备都要处于良好的工作状态。 ⑷控制好洒布量。施工时应保证洒布车均匀速行驶，确保洒布量均匀稳定。经常用铁盘检测洒布量，当洒布量不符合要求时，及时通过改变行车速度调整洒布量。 ⑸透层洒布完毕应做好保护工作。由于透层油需要一定洒布温度和渗透时间。洒布温度一般在80～90℃，洒布时间在当天气温最高时段，地表温度在55～65℃之间，沥青处于软化状态。透层油的渗透时间一般为5～6小时。此段时间内要严格做好交通控制，以免粘掉或造成滑动，影响透层油的效果。
