一种抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料、其应用及铺筑方法

摘要

本发明公开了一种抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料、其应用及铺筑方法，属于道路工程领域。以各粒径矿料的通过百分率计，所述混合料的级配范围为：31.5mm 100%；26.5mm 90%~100%；19mm 76%~86%；9.5mm 43%~55%；4.75mm 26%~36%；0.075mm 0~4.5%，既可以保证骨架结构又减少了混合料的离析。所述铺筑方法采用采用两层连续摊铺、透层养生，可以更好的使各层形成整体，具有很好的推广应用价值。

说明书

技术领域

本发明涉及道路工程领域，具体地说是一种抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料、其应用及铺筑方法。

背景技术

水泥稳定碎石混合料作为目前常用的半刚性基层混合料类型，目前设计规范中给出的级配范围如下表所示。

施工方法为分层摊铺、碾压成型，覆盖土工布洒水养生，第一层养生后再进行第二层的摊铺；在第二层养生期达到后再进行透层乳化沥青的撒布。

实际应用中，设计规范所给出的两种级配类型，根据工程实践：悬浮密实型混合料骨架强度偏低，要提高混合料的强度，必须增加水泥的用量，而水泥用的提高会造成工程造价的提高，而如果不提高水泥计量会造成混合料的强度达不到设计强度，容易引起疲劳损坏；骨架密实型施工过程中的离析比较严重，混合料一旦离析会造成压实的不均匀性，导致路面强度的不均匀性，是后期路面病害的一大隐患，且该混合料的抗冲刷能力不足，引起路面的水损害。

再者，现有技术中水泥稳定碎石基层的施工方法会造成上下两层的分层，造成层底弯拉应力由薄层来承受，这与路面层状连续体系的设计初衷相左，而且上层在养生期达到后再进行透层乳化沥青的撒布，此时强度已经形成表面比较密实，乳化沥青不易渗透进混合料内部，不利于与上层沥青的联接。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，在保证粗骨料骨架的基础上增加细集料的含量，提供一种既可以保证骨架结构又减少了混合料的离析的抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料。

本发明进一步的技术任务是提供上述混合料的应用。

本发明再进一步的技术任务是提供上述混合料的铺筑方法。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料，以各粒径矿料的通过百分率计，其级配范围为：

31.5mm 100% ；26.5mm 90%~100% ；19mm76%~86%

9.5mm 43%~55%；4.75mm 26%~36%；0.075mm 0~4.5%。

为了达到更好的技术效果，上述混合料的级配范围优选为：

31.5mm 100%；26.5mm93%~100%； 19mm76%~86%

9.5mm43%~55%； 4.75mm26%~36%；2.36mm16%~26%

0.6mm8%~16%；0.075mm 0~4.5%。

上述抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料具有良好的骨架结构，可在水泥稳定碎石基层铺筑中得到广泛应用，如高速公路、等级道路的基层铺筑中。

在利用本发明的抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料铺筑水泥稳定碎石基层时，可采用现有技术公知的铺筑方法。但为了达到最佳的铺筑效果，优选采用以下铺筑方法，其特点是分两层完成摊铺作业，每层的厚度为15~20cm（按照1.25的松铺系数，铺层厚度为18.75~25cm）：

摊铺下层抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料；

下层摊铺长度达到80~100m，并完成碾压后，摊铺机后退至起点摊铺上层抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料，并碾压，上层摊铺长度要比下层少3~4m；

上层摊铺碾压完成后，在表面未完全干燥仍潮湿状态下直接采用洒布车撒布乳化沥青进行封水养生，否则，需要先撒水再撒布乳化沥青进行封水养生，以利于乳化沥青的渗透。

养生期后，进行取芯检测，要求两层联接成功率不低于60%。

为了保证水泥稳定碎石基层与下承载层之间的连接，保证摊铺层厚度满足设计要求，在摊铺下层抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料前，可先对下承层进行清理、刮平，并支护侧模，所述侧模优选为C型槽钢，高度比设计结构层厚度低1~3cm。

为了保证热沥青碎石封层撒布后能够将水泥稳定碎石基层与沥青层有效连接成为整体结构层，上层摊铺碾压完成并达到养生期后，对上层表面进行清扫，然后撒布热沥青碎石封层。

作为优选，上层沥青层摊铺的前一天，在水泥稳定碎石基层上层表面撒布沥青碎石封层。撒布过程可采用同步碎石撒布车同步撒布，也可以采用热沥青和碎石分别撒布的异步撒布，撒布量根据采用的热沥青及碎石粒径的不同有所区别，具体的撒布量如下表所示：

另外，沥青碎石封层采用的碎石要求经过拌合站除尘，掺加0.3~0.5%的沥青进行预拌；撒布完后，采用轻型轮胎压路机稳压2遍。

下层和/或上层摊铺后进行碾压的步骤优选为：

（1）用不小于30T轮胎压路机稳压2遍，压实速度为1.5~1.7km/h；

（2）用22T单钢轮振动压路机重振3遍或26T单钢轮振动压路机重振2遍，然后轻振2遍，压实速度为2.0~2.5km/h；

（3）用三轮压路机进行赶光处理，消除钢轮轮迹。

撒布乳化沥青封水养生时，乳化沥青洒布量优选控制在1.0~1.2L/m²。

与现有技术相比，本发明的抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料、其应用及铺筑方法具有以下突出的有益效果：

（一）从混合料本身来说，减少了粗骨料的用量，但保留了骨架结构，减少了施工中的离析；增加了细集料的用量，使混合料具有良好的抗冲刷能力；

（二）施工方法采用两层连续摊铺、透层养生，可以使两层水稳基层形成一体，通过透层乳化沥青、热沥青碎石封层又使基层与沥青面层形成一体，正好契合了路面设计层状连续体系的设计初衷；

（三）与传统养生方法相比，减少了养生费用；

（四）在大修改建工程中，大大缩短了封闭交通的时间，社会经济效益显著。

附图说明

附图1是本发明实施例的合成级配曲线图。

附图2是本发明实施例的施工流程图。

具体实施方式

以具体实施例对本发明的抗离析骨架密实性水泥稳定碎石混合料、其应用及铺筑方法作以下详细地说明。

实施例：

【混合料】如附图1所给出的合成级配曲线，其骨料组成比例为：

20-30mm碎石14Kg，10-20mm碎石40 Kg，5-10mm碎石16 Kg，0-5mm石粉30 Kg；

各筛孔通过百分率为：

31.5mm 100%； 26.5mm 97.5% ；19mm78.0% ；

9.5mm48.0%；4.75mm 32.9%； 2.36mm19.2%；

0.6mm10.3%；0.075mm5.5%。

水泥计量为矿料的4.0%（重量百分比），最佳含水量为5.2%，最大干密度为2.440g/cm³。

【施工步骤】

如附图2所示，施工方法由以下步骤实现：

a、下承层的清理、刮平

b、测量放线、支护侧模

侧模采用C型槽钢，其高度比设计结构层厚度低2cm，同时要求支护必须牢固，保证边部厚度及线性；

c、摊铺下层水泥稳定碎石混合料

c-1、以22.5cm的虚铺厚度摊铺至长度；

c-2、用不小于30T轮胎压路机稳压2遍，压实速度为1.5-1.7km/h；

c-3、以22T单钢轮振动压路机重振3遍或26T单钢轮振动压路机重振2遍，然后轻振2遍，压实速度为2.0-2.5km/h；

c-4、用三轮压路机进行赶光处理，消除钢轮轮迹；

d、摊铺上层水泥稳定碎石混合料

d-1、摊铺机后退至起点摊铺上层混合料，以22.5cm的虚铺厚度摊铺至长度比下层短3~4m处，并做好接头处的接缝处理；

d-2、以步骤c-2至c-4所述方法进行碾压压实；

e、上层摊铺碾压完成后，在稍干状态下直接采用洒布车撒布PC-2型乳化沥青进行封水养生

e-1、PC-2型乳化沥青洒布量控制在1.0~1.2L/m²；

e-2、局部撒布不到位的人工进行找补；

e-3、养生期间，要封闭交通，禁止车辆通行；

e-4、养生期后，进行取芯检测，要求两层联接成功率不低于60%；

f、养生期达到后，对表面进行清扫，然后撒布热沥青碎石封层

f-1、撒布过程可采用同步碎石撒布车同步撒布，也可以采用热沥青和碎石分别撒布的异步撒布；

f-2、热沥青撒布量根据采用的热沥青及碎石粒径的不同有所区别，具体撒布量见下表：

f-3、碎石要求经过拌合站除尘，掺加0.3~0.5%的沥青进行预拌；

f-4、撒布完后，要采用轻型轮胎压路机稳压2遍，对于过多的碎石要人工清扫，不足的位置人工补撒；

f-5、热沥青碎石封层的撒布时间，在上层沥青层摊铺前一天撒布为最佳。