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骨架密实型基层的配合比设计与应用

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骨架密实型基层的配合比设计与应用 摘要：骨架密实型基层在二（连浩特）广(州)高速公路怀集至三水段的应用是广东省高速公路路面基层设计与施工的第一个项目。本文介绍了骨架密实型基层采用振动成型工法的配合比设计与混合料的拌和、摊铺、碾压工艺及其质量控制等。为骨架密实型基层的推广应用，积累了一定经验。

关键词：高速公路骨架密实型基层配合比设计 施工工艺 1 概述 1.1 采用骨架密实型基层的必要性

随着重型交通的日益发展和渠化现象的日益严重，以无机结合料稳定类的半刚性基层代替粒料基层,已成为国内外发展的趋势。此类半刚性基层材料具有强度高且能满足承担重载的需要，但同时刚度(模量)也大,特别是胀缩系数偏大，往往容易产生收缩开裂，并由此引起沥青面层发生对应反射裂缝。

目前，广东省高速公路路面半刚性基层基本上采用水泥稳定碎石材料，按国内现行《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000进行设计施工的半刚性基层采用矿料合成级配见 表 1，试验方法采用重型击实法。根据以往的工程实践证明，采用上述基层结构材料铺筑的半刚性基层，在其养生期结束不可避免会产生不同程度的横向裂缝，情况严重时横向裂缝的间距小于10m,从而导致沥青路面的早期破坏——反射开裂。

表1水泥稳定碎石基层集料级配表 通过以下方孔筛（mm)质量百分率（%） 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 100 72∽89 47∽67 29∽49 17∽35 8∽22 0∽7

而骨架密实型水泥稳定碎石基层，根据《公路沥青路面设计规范》（JTJ D50—2006）附录 A 试验方法采用振动成型法进行的基层配合比设计方法——简称振动成型法，是近几年施工实践过程中经过科技人员攻关，在不断总结改进过程中形成的路面基层施工技术，振动成型法骨架密实型水泥稳定碎石基层因具有较低的水泥剂量、较高的强度和有效减少裂缝而逐渐被采用。 1.2 工程概况 1.2.1 设计概况 （1） 自然区划 二（连浩特）广(州)高速公路怀集至三水段所处自然区划为IV7(珠江三角洲平原与侵蚀丘陵过渡区)～IV6(武夷山南岭山地过湿区)。

（2）主要技术指标 沥青砼路面设计年限为15年，设计年限内一个车道上的累积标准轴载（100KN）作用次数Ne=2.425×107次，设计弯沉0.200mm。

（3）路面基层主要设计参数 路面基层主要设计参数见 表 2 。 表 2 路面基层主要设计参数表 材料名称 20℃抗压回弹模量 15℃抗压回弹模量 劈裂强度 （MPa） （MPa） （MPa） 5%水泥稳定碎石基层 1200 1200 0.5

路面工程于2008年10月13日完成招投标工作，是广东省第一个采用骨架密实型基层设计的高速公路项目。《两阶段施工图设计》中路面基层采用骨架密实型结构，基层压实度≥98，设计水泥用量4～5.5%，7d无侧限抗压强度3.5MPa。集料的最大粒径≤31.5mm、压碎值≤25%，集料合成级配参照《公路沥青路面设计规范》（JTJ D50—2006）骨架密实型水泥稳定类集料级配进行设计，具体矿料级配见 表 3 。其中，主线双向6车道路面基层设计厚度36cm,分两个18 cm厚进行分层施工。

表3水泥稳定碎石基层集料级配表 通过以下方孔筛（mm)质量百分率（%） 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 100 68∽86 38∽58 22∽32 16∽28 8∽15 0∽3 1.2.2 施工概况 在实际施工过程中，按照 表 3 矿料合成级配，进行了振动成型法基层配合比设计和施工。

2 骨架密实型水泥稳定碎石基层振动成型法配合比设计 2.1 原材料 2.1.1粗集料：采用肇庆市大旺兴业石场二级破碎机生产线（颚式破碎机+圆锥式破碎）生产的三种集料，具体规格分别为4.75～9.5mm碎石、9.5～19.0mm碎石、19.0～31.5mm碎石。

2.1.2细集料：采用肇庆市大旺兴业石场生产的的0～4.75mm石屑。 2.1.3 水泥胶结料：采用英德市海螺水泥厂生产的P.C32.5缓凝复合硅酸盐水泥，水泥的各项检测指标均符合（GB 175—2007）《通用硅酸盐水泥》标准的要求。水泥的凝结时间为：初凝时间不小于4.0h,终凝时间不小于6.0h，满足规范或设计要求。

2.2集料合成级配设计计算 各档集料的筛分结果见 表 4 。按照骨架密实性基层结构设计级配进行目标配合比设计，合成级配见 表 4 。设计级配曲线图见 表 4 所示。目标配合比设计级配的各档集料用量为：

9.5～31.5mm碎石：9.5～19.0mm碎石：4.75～9.5mm碎石：0-4.75mm石屑 = 20%：30%：20%：30%。 表 4水泥稳定碎石基层集料级配设计计算表 水泥稳定碎石基层集料通过下列筛孔（mm)的筛分结果及合成级配曲线图 材料名称 用量 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 9.5～31.5mm碎石 20% 100 1.76 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42

9.5～19.0mm碎石 30% 100 92.85 17.28 0.47 0.47 0.47 0.47 4.75～9.5mm碎石 20% 100 100.0 57.18 2.36 0.69 0.69 0.69

0-4.75mm石屑 30% 100 100.0 100.0 86.62 60.18 33.61 8.18 合成 100% 100 78.21 46.70 26.68 18.42 10.45 2.82 中值 100 77.0 48.0 27.0 22.0 6.5 1.5 上限 100 86.0 58.0 32.0 28.0 8.0 3.0 下限 100 68.0 38.0 22.0 16.0 5.0 0.0 目标 2.3 最大干密度及最佳含水量试验 由上述确定的目标配合比级配，根据《公路沥青路面设计规范》（JTJ D50—2006）附录 A 半刚性基层材料振动法试件成型方法，采用静压力 1900N、激振力6800N、振动频率30HZ，振动时间2min，对骨架密室型水泥稳定碎石半刚性材料进行击实试验，通过绘制含水量与干密度关系曲线确定最佳含水量和最大干密度。试验结果见 表 5 和 图 1 。最佳含水量（%）为4.8、最大干密度（g/cm³）为2.29。

表 5最佳含水量和最大干密度试验结果汇总表 试验编号 1 2 3 4 5 含水量（%） 2.96 3.97 4.89 5.82 6.75 干密度（g/cm³） 2.25 2.283 2.29 2.27 2.255 结论 最佳含水量（%） 4.8 最大干密度（g/cm³） 2.29

2.4 水泥剂量试验 依据上述确定的最佳含水量制备下列3个水泥剂量：3.5%、4.5%、5.5%条件下的振动成型法试件。在试验标准温度20±2℃、湿度95%的条件下，室内养生6d,饱水养生1d后，按照>（JTJ 057-94 ）试验规程进行无侧限抗压强度试验，采用内插法计算水泥计量为4.0%、5.0%条件下的对应无侧限抗压强度，试验结果见 表 6。 表 6无侧限抗压强度汇总表 水泥剂量（%） 平均强度R（MPa） 标准差S 偏差系数Cv R设计/(1-ZaCv)

3.5 4.97 0.5 9.96 4.19 4.0 5.17 4.65 4.5 5.37 0.68 12.64 4.42 5.0 6.25 4.65 5.5 7.13 0.933 13.07 4.46

根据无侧限抗压强度试验结果，在水泥剂量3.5%条件下的平均抗压强度为4.97Mpa，满足平均强度R≥R设计/(1-ZaCv)的要求。因此，本次骨架密实型水泥稳定碎石半刚性基层混合料配合比设计的水泥剂量取3.5%，考虑实际施工时与室内试验的差异性，则在施工过程中实际水泥剂量在3.5%的基础上增加0.5%，即按4.0%水泥剂量进行基层混合料的拌制。

3混合料的厂拌 3．1水泥稳定粒料拌和楼在生产水泥稳定粒料过程中，先测出石屑和碎石含水量，再调定混合料的用水量,使其略大于最佳值的0.5～1.0%，以补偿施工过程中水份蒸发损失。根据试验室标定好的水泥泵的转速来控制水泥剂量，水稳拌和楼集中拌和的水泥剂量要提高1.0%。一经确定转速严禁任意调动,试验人员随机抽检水泥剂量，一个工作台班不少于6次。拌和楼的产量为350∼450t/h。

3．2混合料必须拌和均匀，不得出现未拌和或拌和不均匀的现象，合格的混合料应该是无灰条、灰团、色泽均匀、无离析和成团现象。

3．3现场检测水泥剂量和外观是否均匀，及时反馈给后场调整。 4摊铺的流程 4．1基层施工采用二台摊铺机前后相隔8∼10m同步向前摊铺，走在前面的摊铺机靠一边钢丝牵引，另一边用铝合尺（根据已知中边桩挂线标高拉出标高），铝合金尺摆放要平行路中线和等距，减少误差；紧跟其后的摊铺机一边用滑靴搭着前机，另一边用钢丝牵引。

4．2为了保证摊铺时连续不断，根据拌和楼产量350∼450t/h确定摊 铺速度为1.0m/min。 计算公式：400吨（产量）÷2.29Kg/m3（最大干密度）÷15.89m（宽度）÷0.2m（厚度）=1m/min

4．3测量员及时跟踪测量摊铺后基层顶面标高、横坡，将数据结果及时反馈给施工员，施工员根据反馈结果来及时指导施工，以确保摊铺基层的各项质量指标。

5人工整修： 5．1摊铺机螺旋交接处为搅拌及摊铺机夯锤实盲区，可根据现场情况适当人工加料。

5．2摊铺机螺旋送料远端容易聚集骨料，应用人工适当铲散。（要特别注意容易造成离析位置，以免影响钻芯成型。

5．3摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象，必要时采用人工筛分细料填补。

5．4对于摊铺机螺丝旋转离心力时引起粗骨料聚集在下部，我们将摊铺机横向挡板加长，减少粗骨料离晰，。

6最佳碾压组合及最佳碾压遍数的确定

表一:最佳碾压组合及最佳碾压遍数表 序号 初、复终压 碾压机械 碾压速度 碾压频率 碾压遍数 1 初压 20T单钢轮 1.5-1.7Km/h慢速 前进时静压,返时直接振动 1 2 复压 20T单钢轮 1.5-1.7Km/h慢速 低频、高幅振压 2 3 20T单钢轮 1.5-1.7Km/h慢速 高频、低幅振压 1 4 26T单钢轮 1.5-1.7Km/h慢速 高频、低幅振压 3 5 26T轮胎 1.5-1.7Km/h慢速 静压 不间断 6 终压 26T轮胎 2.0-2.5Km/h快速 静压收光 2 表二：压实度、厚度检测结果汇总表

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骨架密实型水稳基层施工控制要点分析

骨架密实型水稳基层施工控制要点分析

骨架密实型水稳基层施工控制要点分析刘祥(灌南畅安交通工程有限公司 江苏连云港 222500)摘要：在公路施工时，由于骨架密实型水稳基层具有造价低、承载力较强、强度高、抗冻融性强以及水稳定性好等特点，其应用较为广泛，但是在骨架密实型水稳基层应用过程中，可能会出现反射裂缝问题，不但会使路面结构整体性受到影响，还会导致反射裂纹，使沥青路面使用寿命受到影响，因此，施工单位应对施工质量进行控制。

该文首先对骨架密实型水稳基层及其存在的问题进行概述，再以实际工程为例，对材料准备以及配合比设计进行总结，并对骨架密实型水稳基层施工工艺进行分析，最后提出其质量检验的相关措施，旨在为今后公路建设提供借鉴。

关键词：骨架密实型 水稳基层 施工工艺 要点中图分类号：U416文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)09-0077-04Analysis of Key Points of the Construction Control of theSkeleton-Dense Cement Stabilized BaseLIU Xiang(Guannan Chang'an Traffic Engineering Co., Ltd., Lianyungang, Jiangsu Province, 222500 China) Abstract:During highway construction, the skeleton-dense cement stabilized base is widely used because of the characteristics of low cost, strong bearing capacity, high strength, strong freeze-thaw resistance and good cement stability. However, during the application of the skeleton-dense cement stabilized base, there may be reflection cracks, which will not only affect the integrity of pavement structure, but also lead to reflection cracks, affecting the service life of asphalt pavement, so the construction unit should control the construction quality. This paper first summarizes the skeleton-dense cement stabilized base and expounds existing problems, then takes the actual project as an example to summarize the material preparation and mix design and analyze the construction technology of the skeleton-dense cement stabilized base, and finally puts forward relevant measures for its quality inspection, aiming to provide reference for future highway construction.Key Words: Dense skeleton; Cement stabilized base; Construction technology; Main points骨架密实型水稳碎石基层属于一种半刚性结构，受温缩、干缩等特点的影响，会导致其出现开裂问题，进而使路面出现反射裂缝，不利于路面整体质量和安全性控制。

大粒径骨架密实型水泥稳定碎石基层施工工艺

大粒径骨架密实型水泥稳定碎石基层施工工艺

大粒径骨架密实型水泥稳定碎石基层施工工艺摘要：伴随着社会经济的持续性发展，关于道路建设的任务也在不断加重，同时道路建设对于地区经济有着显著影响。

骨架密实型水泥稳定碎石属于一种能够有效提升基层强度并改善基层裂缝问题的施工技术。

对此，为了更好的提高施工效益，本文简要分析大粒径骨架密实型水泥稳定碎石基层施工工艺，希望可以为相关工作者提供理论性帮助。

关键词：大粒径骨架；密实型；水泥稳定碎石；基层施工；施工工艺0.引言水泥稳定碎石基层属于一种半刚性的基层施工方式，施工成效突出，具备较好的整体特性以及稳定性，同时强度较高、抗疲劳特性较好。

但是，道路交通压力的持续性提升，裂缝问题仍然非常普遍，这也成为了道路病害的主要问题之一。

基层的反射裂缝发生率最高，对于水泥稳定碎石基层路面也会形成比较突出的危害，很大程度影响水泥稳定类半刚性的基层。

对此，探讨大粒径骨架密实型水泥稳定碎石基层施工工艺具备显著实际意义。

1.骨架密实型水泥稳定碎石配合比骨架密实型水泥稳定碎石施工中配合比的设计是保障整体施工效益的关键。

按照嵌挤原理与粒子干涉原理，可以划分为粗骨料与细骨料两种，并按照施工中的和易性，设计出骨架密实结构混合料级配C[1]。

为了更好的保障设计的合理性，可以采用施工规范当中悬浮密实型水稳碎石级配A进行对比探讨，并根据对比结果明确具体的施工参数。

例如悬浮密实型水稳碎石需要做到37.5mm的通过率100%、31.5mm的通过率70%到100%，19mm的通过率0%到15%，16mm的通过率0%到5%。

另外，需要按照试验室配合比通过重型击实试验与无侧限抗压强度试验方式进行明确。

在击实试验方面，4%、5%、6%水泥稳定碎石内水泥的使用量范围，试验的重点在以水泥的剂量，按照不同比例对不同含灰量进行击实试验，并明确最佳的含水量方案。

在无侧限抗压强度试验方面，试件的制作过程中，必须严格遵循最佳的含水量和干密度要求进行施工，强度试验过程中平行试验的试件数量、强度偏差都应当严格控制在设计要求范围内[2]。

骨架密实型二灰碎石基层在公路工程中的应用

骨架密实型二灰碎石基层在公路工程中的应用

骨架密实型二灰碎石基层在公路工程中的应用摘要：本文对骨架密实型二灰碎石的发展进行了简单介绍，并对二灰碎石混合料的组成结构以及组成结构对使用性能的影响进行了研究，从而确定了具有优良使用性能的混合料组成比例和结构形成，并提出了骨架密实型二灰碎石混合料的配合比设计方法。

关键词：骨架密实型；二灰碎石；基层；技术研究1.骨架结构二灰碎石概述二灰碎石作为替代传统筑路材料的新材料，同时也解决了环境问题，早在20世纪50年代中期，已在欧美国家呈稳定增长的趋势。

20世纪70年代前半期，它的使用已非常普遍，并且用量非常大。

国外于20世纪60～70年代对二灰碎石材料作过大量的研究工作，制定了相应的使用规范，总结了成熟的施工经验，经历了大量实际路面及机场工程的实践.在中国，从20世纪60～70年代以来，二灰碎石的应用得到了大力推广，已经成为目前路面工程中使用最广泛的两种半刚性基层材料之一。

随着人们对二灰碎石认识的深入，以及施工工艺的不断改进，二灰碎石的组成结构和性能也发生了相应的变化。

在二灰碎石生产中普遍采用颗粒较粗的低品质粉煤灰和三级消石灰，配合比为1：2-1：4。

就目前来看，在这方面变化一直不大，意见比较趋于统一，而变化及争论较多的是集料的粒径、级配，以及在混合料中的含量和结构型式。

最初，上海市由于土源缺乏，就地取材进行了工业废渣的应用研究。

开始是什么工业废渣都用，如水淬渣、道渣、煤渣、矿渣、电石渣等等，并都取得了相应的效果。

后来经技术上、经济上的比较，优选了三渣，即道渣（碎石）、煤渣（粉煤灰）、电石渣（石灰）作为基层，即现称的二灰碎石，俗称三渣。

当时的二灰碎石以单粒径道渣为主骨料，以二灰作粘结料填充。

初期施工时是以松方体积比1∶2∶3控制，如按不同的松方密度换算，道渣约占2/3，即67%左右。

以后改为质量比，简称为两个3∶7，即石灰∶粉煤灰=3∶7，二灰∶集料=3∶7。

所以，这样组成的二灰碎石在理论上属嵌挤填充范畴[3]。

骨架密实型水泥稳定碎石基层施工控制

骨架密实型水泥稳定碎石基层施工控制

骨架密实型水泥稳定碎石基层施工控制摘要结合高速公路工程施工实践，简要叙述骨架密实型水泥稳定碎石基层结构的特点，对选用原材料、配合比组成设计和施工工艺控制等保证基层施工质量。

关键词高速公路；基层；骨架密度型水泥稳定碎石；特点；配合比；施工1 骨架密实型水泥稳定碎石的特点骨架密实结构水泥稳定碎石采用集料中粒径大于 4.75mm的骨料含量应在67%以上、粒径大于2.36mm集料含量大于80%。

粒径小于0.075mm颗粒含量接近于0，最大不超过3%。

大粒径集料起着骨架支撑作用，细集料和水泥作为结合料填充骨料的空隙，形成骨架、密实嵌挤结构。

骨架密实结构水泥稳定碎石基层与普通的水泥碎石悬浮密实结构相比，有良好的强度、抗裂性能和抗冲刷能力，可以减轻了沥青路面的裂缝率，提高了路面的承载力和耐久性。

2 原材料性质工程选用水泥、碎石（20-30mm、10-20mm、5-10mm、0-5mm），各主要技术性指标见表1、表2。

3 混合料的组成设计1）组成设计原则。

①按照骨架密实结构的要求，通过原材料试验对级配进行合成。

见表3。

②在强度满足要求的前提下，应尽量限制水泥的用量以减少基层干、温缩等的非荷载裂缩。

2）水泥剂量的配制采用：底基层3%、3.5%、4%三种剂量，基层4%、4.5%、5%三种剂量。

3）每种剂量根据《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）制13个试件。

水泥稳定碎石底基层7天无侧限抗压强度的代表值为2Mpa，水泥稳定碎石基层7天无侧限抗压强度的代表值为4Mpa。

4）根据最佳含水量和最大干密度，按规定的压实度（底基层96%，基层压实度98%）制做无侧限试件，在规定的温度下（20±2℃）保湿养生6天），浸水养生24小时后进行无侧限抗压强度。

5）通过试验分析，基层、底基层试件的7天浸水平均抗压强度结果，基层选用水泥剂量为4.5%，底基层选用水泥剂量为3.5%（如表4、图1）。

图1 骨架密实型水泥稳定集料级配曲线6）在延迟时间的试验中，取标准级配的混和料加入最佳水泥用量，分别过1小时，2小时，3小时，4小时后装模成型无侧限试件。