级配碎石

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简介

级配碎石是一种混合物,由细集料、粗集料和石屑按一定比例组成。当其颗粒组成符合密实级配要求时,成为级配碎石。一般来说,级配碎石适用于交通量较少的公路基层,或是重载交通公路的垫层。

级配碎石

(1) 级配碎石通常是通过预先筛分不同大小粒级的碎石组合而成的。

(2) 级配碎石也可以使用未经筛分的碎石和石屑混合而成。

(3) 级配碎石垫层主要由粗集料和细集料等原材料组成。对于粗集料,其质量控制指标主要包括碎石压碎值和颗粒组成,一般来说,粗集料的压碎值不应超过30%,针片状颗粒的含量不应超过20%。对于细集料,主要是控制石屑的颗粒组成、含泥量和掺加量,以保证级配的连续性。

重量

级配碎石一方有1.3吨。根据体积单位换算公式,重量=体积×密度,级配碎石一方是指级配碎石的体积是1立方米,而级配碎石的密度是1.3吨/立方米,因此级配碎石的重量是1乘以1.3等于1.3吨。

配比

级配是一种混合料的配合比,其中砾石(20mm-40mm)、天然砂和水的比例为9.11:4.97:3。具体的配比会根据不同的工程设计而有所差异。当用作沥青路面的垫层时,应在级配中添加一定比例的石灰,同时适当增加细料的含量。石灰的添加量应占细料含量的8%--12%,这样可以增加垫层的强度和稳定性。

粒径

级配碎石的粒径范围比较广泛,一般在2mm~256mm之间,可以根据具体的建筑工程需求进行选择。其中,2mm~5mm的细碎石主要用于路面铺设;5mm~10mm的中细碎石适用于混凝土配制和路面铺设;10mm~20mm的中碎石主要用于地基和路面铺设;20mm~45mm的粗碎石适用于混凝土配制和铁路路基工程;45mm~100mm的特粗碎石适用于路基填料和各类基础工程;100mm~256mm的大型碎石主要用于水泥混凝土配制和各类建筑工程。

基层

要求

(1)当级配砾石用做二级及二级以下公路的基层时,其最大粒径应控制在37.5mm以内;当级配碎石用做高速公路和一级公路的基层以及半刚性路面的中间层时,其最大粒径宜控制在31.5mm以下。

(2)当级配砾石用做基层时,其最大粒径不应超过37.5mm,当级配碎石用做底基层时,其最大粒径不应超过53mm。

(3)碎(砾)石中细长扁平颗粒的含量不应超过20%。碎石中不应有黏土块、植物等有害杂质。

(4)级配碎石或级配碎砾石用作基层时,所用石料的压碎值高速公路和一级公路应不大于26%,二级公路不大于30%,二级以下公路不大于35%;用作底基层时高速公路和一级公路不大于30%,二级公路不大于35%,二级以下公路不大于40%。

施工

级配碎(砾)石一般采用路拌法施工,高等级公路的基层宜采用集中厂拌法施工。

1.准备

下承层和施工放样下承层表面应平整,坚实,具有一定的路拱,没有任何松散材料和软弱地方,强度和稳定性满足要求。下承层必须用12~15t的三轮或等效压路机进行碾压检验,发现过松散、低坑、搓板或过湿“弹簧”现象,应采取填补、耙松洒水碾压、挖开凉晒、换土、掺石灰、掺集料等措施进行处理。恢复中线,并在两侧设指示桩。逐个断面进行高程测量,并在指示桩上标记结构层的设计高度。

2.备料

选择符合质量要求的集料,按照级配碎(砾)石规定的级配组成计算不同粒级碎石和石屑的配合比。级配碎石及级配碎砾石颗粒范围和技术指标应符合规范的规定。根据各路段基层或底基层的宽度、厚度及预定的干密度,计算各段需要的不同粒级碎石和石屑的数量,并计算每车料的堆放距离。

3.运输和摊铺集料

集料装车时,应控制每车料的数量基本相等,同一料场的路段,运输应由远到近按计算的间距堆放,卸料距离应严格掌握,避免料过多或不够。堆放的时间不宜过长,料堆间隔一定距离应留缺口以排水。应事先通过试验确定松铺系数,一般人工摊铺混合料时,其松铺系数为1.40~1.50,机械摊铺宜为1.25~1.35。每层摊铺虚厚不宜超过30cm。路拌法施工时,应先将主要集料按计算用量运到路上,用平地机均匀摊铺后,再将另外的材料运到其上面均匀摊铺。摊铺碎石每层应按虚铺厚度一次铺齐,颗粒分布应均匀,厚度一致,路拱合适,不得多次找补。

4.拌和及整形

对于级配碎石,应采用稳定土拌和机拌和,最少2遍,拌和深度直到级配碎石层底,在最后一遍拌和之前,必要时先用多铧犁紧贴底面翻拌一遍。

若没有稳定土拌和机,可用平地机进行拌和,也可用拖拉机牵引多铧犁进行。平地机拌和时,先用平地机将铺好石屑的碎石翻拌,使石屑均匀地分布于碎石料中,再拌和5~6遍,拌和过程中用洒水车洒足所需的水分。用多铧犁与圆盘耙配合拌和时,用多铧犁在前面翻拌,圆盘耙跟在后面拌和,即边翻边耙,共翻耙4~6遍,拌和过程中用洒水车洒足所需的水分。拌和结束时,混合料的含水量应均匀,并比最佳含水量大1%左右,且不应出现离析现象。用平地机整平,具有一定的路拱之后,用拖拉机、平地机或轮胎压路机快速初压一遍,以暴露潜在的不平整,再用平地机整平和整形。

5.碾压与养护

整形后,当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即用12t以上的三轮压路机、振动压路机或轮胎压路机进行碾压。直线和不设超高的平曲线段,应由两侧向中心碾压;设超高的平曲线段,应由内侧向外侧碾压。碾压时,后轮应重叠1/2轮宽,并应超过两段的接缝处,一般需碾压6~8遍。碾压中有过压现象的部位,应进行还填处理。

碎石压实后及成活中应适量洒水,视压实碎石的缝隙情况撒布嵌缝料。宜采用12t以上的压路机碾压成活,碾压至缝隙嵌挤应密实、稳定,表面平整,轮迹小于5mm。未铺装上层前,对已成活的碎石基层应保持养护,不得开放交通。

6.接缝处理

两作业段的衔接处,应搭接拌和。第一段拌和后,留5~8m不进行碾压,第二段施工时,前段留下的未压部分与第二段一起拌和整平后进行碾压。应避免纵向接缝。在必须分两幅铺筑时,纵缝应搭接拌和。前一幅全宽碾压密实,在后一幅拌和时,应将相邻的前幅边缘部约30cm搭接拌和,整平后一起碾压密实。

施工

施工流程

级配碎石的施工工艺流程为:地层验收→搬和→运输→摊铺→碾压→修整。

施工准备

试验人员准备各项试验,并将实验报告提交监理工程师批准。对已验收合格的8%石灰土处理土基的表面进行检查、清扫,准备铺筑试验段。试验段长度为200米。通过试验获得碾压时混合料的最佳含水量、压实遍数、碾压速度、最大松铺厚度、压实系数、机械组合、劳力配备、施工工艺等,经监理工程师批准认可后作为施工的控制依据。

施工步骤

①拌和、摊铺及碾压机械设备的选择拌和设备选用拌和能力为300t/h的连续型稳定土拌和机,各种集料的配给数量均由电脑控制,自动计量。

摊铺设备选用ABG423型摊铺机,最大宽度为12.5m,具有自动找平装置。碾压机械选用YZC12及DD110双钢轮串联振动压路机,YZ18T振动压路机。

②混合料的拌和与运输

级配碎石混合料的拌和采用厂拌法。拌和机各料仓均有电子称量装置,所有碎石及石屑等集料均按重量比控制。加水亦按重量比加水。在正式拌和级配碎石混合料之前,先调试拌和机进行干拌,对干拌的混合料做 分试验,使混合料的颗粒组成能达到规定的要求,然后加水湿拌,使含水量超过最佳含水量1%左右,以减轻运输、摊铺过程中的水分损失。拌和好的混合料在出厂前均由试验人员检测其含水量及粒料的配合比,不合格的混合料坚决不使用。合格的混合料及时运往施工现场进行摊铺。

③摊铺和整型

施工现场选用ABG423型摊铺机进行摊铺,摊铺机开机前,等候卸料的运料车不宜少于5辆,在摊铺混合料的过程中,始终保持摊铺机的螺旋送料器内具有2/3的混合料,这样可有效防止混合料离析。在摊铺机后面设三个小组消除粗细集料离析现象,特别是消除局部粗集料,并用新拌混合料填补。

④碾压

混合料经摊铺整型后,立即在摊铺全宽度范围内进行碾压。碾压时先使用YZC12、DD110压路机静压一遍,然后起振碾压,YZ18压路机亦起振碾压,由外侧向内侧碾压,碾压时,后轮重叠1/2轮宽,碾压6~8遍,使表面无明显轮迹。压路机的碾压速度,头两遍以采用1.5~1.7km/h为宜,以后用2~2.5km/h。路面的两侧多压2遍。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上调头或急刹车。

碾压成型后,试验人员立即检查其压实度,如发现不合格立即补压,确保压实度达到要求。两作业段的衔接处,应搭接拌和。第一段拌和后,留528m不进行碾压。第二段施工时,前段留下未压部分与第二段一起拌和整平后进行碾压。

⑤养生

碾压完成后立即进行洒水养生,时间不少于7天。养生期间封闭交通。

⑥注意事项

a、在雨季施工时应注意天气变化,降雨时应立即停止施工,已经摊铺的混合料应尽快碾压,同时考虑下承层的排水;

b、拌和场应提前做好排水工作,确保混合料含水量稳定;

c、摊铺机摊铺时应连续,减少停顿;

d、摊铺混合料时,应指派专人消除粗细集料的离析现象;

e、级配碎石施工时,要求颗粒级配要好,配料必须准确,塑性指数必须符合规定,混合料必须拌和均匀,没有粗细颗粒离析现象。

应用

级配型集料可以用做沥青路面和水泥混凝土路面的基层和底基层,也可用做路基改善层。在排水良好的前提下,级配型集料可在不同气候区用于不同交通等级的道路上。在潮湿多雨地区使用级配型集料特别有利。

级配型集料用做路面的不同层次或用于路面中的不同位置,取决于材料本身的特性、材料的质量、气候条件、交通组成和交通量及每个国家、每个地区的使用经验。