DB43-T 2751-2023 生物酶土壤固化路面技术规范

ICSCCS93.080.20P6643IDB43/T2751—2023前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14固化路面结构设计 25生物酶土壤固化路面材料配合比设计 56生物酶固化路面施工工艺 97质量控制与验收 附录A （规范性）土壤固化剂质量要求14 （资料性）生物酶土壤固化路面结构层路拌法施工工艺流程15附录C（资料性）增柔改性碾压混凝土面层施工工艺流程 DB43/T2751—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件的某些内容可能涉及专利，发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：湖南瑞霦科技有限公司、湖南省高速公路集团有限公司、湖南路桥建设集团有限责任公司、湖南建工交通建设有限公司、湖南省交通规划勘察设计院有限公司、湖南省交通科学研究院有限公司、湖南省交通建设质量安全监督管理局、湖南省交通运输厅交通建设造价管理站、长沙理工大学。本文件主要起草人：刘鹏、罗卫华、吕健鸣、周栋梁、彭意明、桂岚、彭立、郭虎、袁庆、易武、梁子睿、刘兴、丁加明、张允宝、黄勇军、周利金、张军、李鹏、彭安平、骆宏勋、龙正聪、杨进、蒋定、胡惠华、李慧丽、褚伟、叶金科、李智、李力、朱献忠、唐梦影、程烈尚、娄志勇、任毅、王昌衡、叶新民、夏强。DB43/T2751—20231生物酶土壤固化路面技术规范本文件规定了生物酶土壤固化路面的结构设计、材料配合比设计、施工工艺及质量控制。本文件适用于高速公路、一级公路的生物酶土壤固化垫层（改善层）和底基层，二级及以下公路的垫层、底基层、基层以及二级及以下公路增柔改性碾压混凝土面层的设计与施工。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB175通用硅酸盐水泥GB50164混凝土质量控制标准GB8076混凝土外加剂GB/T50123土工试验方法标准JC/T479建筑生石灰JGJ63混凝土用水标准JTG3450公路路基路面现场测试规程JTGB01公路工程技术标准JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范JTGD50公路沥青路面设计规范JTGE51公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG3430公路土工试验规程JTG/TF20公路路面基层施工技术细则JTG/TF30公路水泥混凝土路面施工技术细则JTGF40公路沥青路面施工技术规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准CJ/T486土壤固化外加剂CJJ/T286土壤固化剂应用技术标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。基土soil自然黏土（含粘性土、粉质黏土等)、风化碎石土、淤泥及淤泥质土、废弃渣土等基础地材（不包括有害危险物）。土体能量激活材料soilenergyactivationmaterials2DB43/T2751—2023能够激活土体能量元素，改善土体理化和工程技术性能,增强土体强度的土壤固化剂，包括生物型、离子型、生物离子复合型、有机化合类、无机化合类等。3.3生物酶土壤固化剂enzymesoilstabilizer一种由有机质发酵而成的液态酶制品，通过生物酶催化土壤中多元素共同反应，经外力作用形成高承载力的长串铰链板块结构。3.4离子型土壤固化剂lonicsoilsolidifyingagent促进土体颗粒、有机化合物以及吸附水膜产生离子交换反应，减少混合料之间水膜间隙，改善土体工程性能的一种材料。生物离子复合固化剂biologicalloncompositesolidifyingagent兼有生物型和离子型混合属性的土壤固化剂，能够较快增强土壤固化强度和稳定性，保持固化强度成长性，持续提高土壤固化层的承载力。3.6生物酶土壤固化混合料enzymesoilsolidificationmixture生物酶土壤固化剂、基土、水泥（或石灰）、水等材料，按设计配合比拌和形成的混合料。3.7生物酶土壤固化结构层enzymesoilsolidifiedstructurallayer生物酶土壤固化混合料经摊铺、碾压、养生等工艺，形成满足相关技术要求的路面结构层。增柔改性碾压混凝土flexibility-enhancedrollingconcrete以水泥、碎石、砂、粉煤灰、水为原料，添加胶粉、纤维、活性剂、生物酶土壤固化剂等多种改性催化元素聚合，经搅拌、摊铺等施工过程三次改性形成的新型聚合物混凝土。生物酶土壤固化剂封层enzymesoilstabilizersealinglayer粉状固化剂浆液洒布于结构层间形成的防水黏结层。4固化路面结构设计4.1一般规定a)应根据公路等级和交通荷载等级，选用生物酶土壤固化路面结构层和增柔改性碾压混凝土面层。b)路面结构层设计参数应按照JTGE51、JTG3450的方法通过试验确定。c)路面结构层回弹模量宜自上而下递减。d)垫层（改善层）应满足均匀性、稳定性和强度要求。4.2沥青路面生物酶土壤固化基层与沥青面层层间应设置封层，封层宜采用生物酶土壤固化剂封层，也可采用沥青稀浆封层。DB43/T2751—20233图1生物酶土壤固化基层沥青路面示意图4.3水泥混凝土路面生物酶土壤固化混合料作基层和底基层，面层采用普通水泥混凝土或增柔改性碾压混凝土，在基层与面层之间采用粉状固化剂浆液化饱和透洒封粘层。图2生物酶土壤固化基层水泥混凝土路面示意图4.4路面结构设计参数4.4.1设计采用的公路交通荷载等级划分符合JTGD50、JTGD40的规定。4.4.2路面结构层材料设计参数见表1。表1生物酶结构层材料抗压回弹模量DB43/T2751—202344.4.3生物酶土壤固化类材料7d无侧限抗压强度标准（代表值）见表2。表2生物酶土壤固化土类材料7d无侧限抗压强度标准（代表值）4.4.4增柔改性碾压混凝土的设计强度采用28d龄期的弯拉强度。各交通荷载等级要求的增柔改性碾压混凝土弯拉强度标准值应不低于表3的规定。表3增柔改性碾压混凝土弯拉强度标准值轻4.4.5生物酶土壤固化基层沥青路面典型结构组合，宜符合表4规定。表4生物酶土壤固化路面典型结构表=900MPa=600MPa=800MPa轻DB43/T2751—20235表4生物酶土壤固化路面典型结构表（续）=700MPa轻=600MPa4.4.6生物酶土壤固化基层水泥混凝土或增柔改性碾压混凝土路面结构组合，宜符合表5规定。表5增柔改性碾压水泥混凝土路面典型结构表50MPa~=800MPa=700MPa=750MPa<3万次97=600MPa5生物酶土壤固化路面材料配合比设计5.1一般规定a)混合料配合比采用质量比。b)混合料配合比设计所用材料技术指标应符合相关规范要求。c)混合料配合比设计试验应按JTGE51相关规定执行。5.2生物酶土壤固化混合料DB43/T2751—202365.2.1原材料选择a)混合料原材料主要包括：生物酶土壤固化剂或生物离子复合固化剂、水泥（或石灰）、基土、b)生物酶土壤固化剂的技术性能指标应符合CJ/T486和附录A的规定。c)水泥技术指标应符合GB175的规定。d)石灰等级应符合JC/T479的规定。e)自然土壤试验方法应符合GB/T50123、JTG3430的规定。f)拌和及养生用水应符合JTG/TF20的规定。5.2.2基土中有机质含量不超过10%，最大粒径不得大于结构层厚度35%。5.2.3生物酶土壤固化结构层所用混合料配合比设计，应根据技术设计要求或相关规定，结合表6和试验结果合理调整确定。表6生物酶土壤固化混合料参考配合比5.2.4混合料配合比宜用11X生物型土壤固化剂原液用量插值法确定。塑性指数5%～18%、孔径0.075mm通过率15%～65%的被固化土壤，11X生物型土壤固化原液在混合料配合比中的用量，参照图3压实方用量。图311X生物型原液固化土壤压实方（m3/L）设计用量g)一般情况，每升11X生物酶土壤固化剂原液稀释用水量按式1计算：δ——每升11X生物固化剂原液的体积处理量（m3/L）；）；W——混合料天然含水率（%）；DB43/T2751—20237a——压实系数；m0——-混合料配合比最大容重（t/m3）；r——每升11X生物酶土壤固化剂原液加水量（kg）。释液掺拌混合料后的含水率应控制在最佳含水5.3增柔改性碾压混凝土5.3.1原材料选择a)水泥应符合JTG/TF30水泥的有关规定，各交通等级路面水泥抗折强度、抗压强度应符合表7表7各交通等级路面水泥各龄期的抗压强度、抗折强度333b)选用水泥时，除满足水泥的各项规定外，还应通过混凝土配合比试验，根据其配制弯拉强度、耐久性和工作性优选适宜的水泥品种、强度等级。c)粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石，并应符合JTG/TF30粗集料的有关规定。d)用于增柔改性碾压混凝土的粗集料不得使用无级配的统料，应根据最大公称粒径的不同采用2～4个粒级的集料进行掺配，粗集料公称最大粒径不得大于31.5mm，并应符合表8级配的要表8粗集料级配范围----000---0-----0----000-------DB43/T2751—20238e)细集料的级配要求应符合表9的规定，如采用天然砂时宜采用中粗砂为主。表9细集料级配范围f)改性聚合胶粉进场时每批量应附有化学成分、物理指标合格检验证明。g)合成纤维进场时，每批量应附有化学成分、物理、力学指标检验合格证明。合成纤维应符合表表10合成纤维技术要求h)水应符合GTJ63标准要求。i)活性添加剂应符合JTG/TF30的要求。滑模摊铺施工增柔改性碾压水泥混凝土面层宜采用引气高效减水剂；高温施工改性聚合碾压混凝土，其初凝时间短于3h时，宜采用缓凝引气高效减水剂；低温施工改性聚合混凝土终凝时间大于8h时，宜采用早强引气高效减水剂。j)接缝材料应符合JTG/TF30的要求。5.3.2增柔改性碾压混凝土混合料配合比设计应采用符合JTG/TF30的碾压混凝土配合比设计方法，可参照表11选用。表11增柔改性碾压混凝土混合料配合比设计水砂5.3.3增柔改性碾压混凝土设计参数经验参考值见表12。表12增柔改性碾压混凝土抗压强度和弹性模量经验参考值DB43/T2751—202395.3.4增柔改性碾压混凝土配合比设计时的混合料试配弯拉强度的均值，应按公式2确定。fm——增柔改性碾压混凝土试配弯拉强度的均值（MPafr——增柔改性碾压混凝土弯拉强度标准值（MPa）；Cv——增柔改性碾压混凝土弯拉强度的变异系数；s——增柔改性碾压混凝土弯拉强度试验样本的标准差；t——保证率系数，按样本数和判别概率参照表13确定。表13保证率系数t696生物酶固化路面施工工艺a)混合料配合比的最大干密度、最佳含水率。b)混合料配合比的压实系数。c)不同压实度混合料配合比的CBR值。d)不同压实度混合料配合比的渗透系数。e)不同压实度混合料配合比的无侧限抗压强度。f)生物酶土壤固化结构层施工，以提高搅拌均匀性保证压实质量为重要控制指标。路拌法施工，应选用大功率路拌设备，转速应≥700r/min，搅拌深度须35cm。当前层的拌和须深拌至上一施工层顶10mm左右，纵向拌和须与左（右）幅搭接50cm以上，防止漏拌。场拌法和移动式搅拌设备施工，拌和设备宜选用强力搅拌设备，拌和前应增设土壤松散工序。搅拌设备混合料有效拌和时间不得少于80s。g)生物酶土壤固化结构层路拌法施工应尽量避开雨季，无法避开应采取有效防范措施。6.2生物酶土壤固化路面结构层6.2.1路拌法施工生物酶土壤固化结构层前的准备。6.2.2路床顶作业面范围内应无杂物、积水等缺陷，表面应平整、密实；并按规范或设计要求进行检测。在合格作业面上定桩拉线，控制生物酶土壤固化层摊铺厚度、宽度。6.2.3根据设计配合比准备材料。6.2.4按设计松铺系数设置松铺控制标高，同层位集料摊铺应将掺配量大的集料先摊铺，掺配量少的集料后摊铺。单层松铺土壤厚度应控制在32cm之内，按设计路幅宽度两侧各超宽摊铺20cm。辅以人工清除基土中杂草、树根、腐植物、超大粒径块料。6.2.5施工前应现场实测土壤含水率，控制土壤最佳含水率≤2%以内喷洒生物酶土壤固化剂用量。6.2.6控制非施工人员和非作业机械在施工作业面上通行。DB43/T2751—20236.2.7施工工艺按素拌、干拌、湿拌顺序进行。直至土壤拌和湿色均匀，无灰条、露白、离析现象，按控制层高压实成型。6.2.8采用22t及以上单钢轮压路机从两侧向路拱中心，从路低端向高端，平曲线段由内侧路肩向外侧路边缘碾压。按静压、轻振、强振、轻振、静碾收光的压实工艺，循序渐进碾压成型，碾压时相邻两道保持1/2轮宽重叠碾压，时速控制在1.5km/h—2.5km/h，碾压5～7遍，不允许压路机在碾压路面调头。碾压成型表面应无明显轮迹，其压实度满足设计要求。6.2.9生物酶土壤固化结构层采取例行养护与自然养护结合方式进行。施工结束后48小时内严禁超重车通行，晴天每日1～2次喷洒1：2000生物酶稀释溶液养生，要设置并不断调整路障位置，促使通行车辆错轨迹行驶，保障土壤固化稳定层全面得到轮碾，3天后开放重车交通。6.2.10生物酶土壤固化路面结构层路拌法施工工艺流程参见附录B。6.3增柔改性碾压混凝土面层6.3.1增柔改性碾压混凝土施工前，应对移交合格的基层表面作清洁处理，要求表面无松散缺陷，无杂质弃物，各项技术指标应符合设计要求。6.3.2在基层表面按≤1kg/m²的用量均匀透洒改性透粘封层液。6.3.3主结构层施a)首次改性于水泥混凝土搅拌设备中完成。按设计配合比顺序投送集料和改性混合料，搅拌时间控制在70s之内。控制最佳含水率。b)改性碾压混凝土按设计松铺系数摊铺，摊铺机速度控制在4m/min以内，连续不间断匀速平稳摊铺。人工辅以处置边角摊料不饱满缺陷。c)采用9t～13t双钢轮压路机、30t胶轮压路机等设备，以150m～200m为碾压长度。碾压速度控制在0.5km/h～1.0km/h，压路机纵向碾压轮迹重叠宽度应＞50cm，模板边缘和边角应采用人工小夯机压实。d)摊铺施工面末端按胀缝要求，安装4mm厚与路面同高度高密度泡沫板。前后施工面搭接应平整顺畅，碾压密实，无明显阶梯错落痕迹。e)碾压工艺控制：双钢轮压路机静压→胶轮压路机碾压→双钢轮压路机收光成型，各型压路机碾压遍数以实验路段参数为依据。终压后密实度应达到设计要求，表面平整美观。6.3.4二次改性a)采用可调控喷洒专用设备对已完成摊铺碾压层表面，按1kg/m²饱和均匀喷洒二次改性液，喷施效果以碾压层表面浆液流动为宜，并辅以人工采用柱齿滚筒于表面均匀拉毛防滑，及时覆盖洒水养生。b)增柔改性碾压混凝土施工结束，3天内严禁车辆通行，7天后开放交通。6.3.5增柔改性碾压混凝土施工结束养生3d进行切缝施工，每10m切缩缝一条，深度为层厚的1/3。胀缝的设置参照JTG/TF30执行。伸缩缝和胀缝采用酶胶改性浆液或沥青填缝，填缝前应清除胀缝泡沫板和切缝内灰土残渣，缝隙浆液填灌充盈与缝壁粘结紧密不渗水，表面平整顺畅。6.3.6增柔改性碾压混凝土面层胀缝、切缝处置和间隙充填施工结束，应全路面清洗并凉干，采用专用设备按≤1kg/m²喷洒第三次改性透粘浆液封层。要求喷洒均匀防止流淌积液，辅以人工滚涂方法处置伸缩缝、胀缝，达到表面充填饱满平整，无积液。6.3.7增柔改性碾压混凝土面层施工工艺流程参见附录C。7质量控制与验收DB43/T2751—2023a)生物酶土壤固化新型路面质量控制：包括技术设计、试验验证、工艺工装、施工流程、科学养护等环节。b)生物酶土壤固化新型路面应遵照第7章施工工艺规定。c)生物酶土壤固化垫层、底基层、基层的质量控制检测包括：技术方案审查、原材料验检、配合比验证、工艺控制、交竣工综合验收检测。d)试验、检测、验收应做到原始纪录齐全、数据准确、资料完整。7.2生物酶土壤固化路面结构层7.2.1原材料检测a)原材料验检项目和方法应符合行业规范。b)混合料分项试验方法见表14，试验方法按JTGE51执行。表14生物酶土壤固化混合料试验项目与方法7.2.2施工质量控制检查a)生物酶土壤固化结构层施工过程质量控制，应严格按设计要求和相关规范执行。b)混合料摊铺按设计路幅宽度两边沿各超摊20cm，确保路幅边缘充分压实，最佳含水率根据施工现场气温和地材含水量控制在±2%范围。其他实测项目指标见表15。表15生物酶土壤固化实测项目123456DB43/T2751—2023789-c)日常控制检测验收宜以1km路段或两天完工路段为检验单元。d)交工、竣工检测验收按相关规范和设计文件进行，要求原始记录真实完整，整理归档。7.3增柔改性碾压混凝土面层7.3.1增柔改性碾压混凝土路面施工，应建立健全质量管理保障体系。根据工艺流程制定动态控制检测计划，将质量管理监控人员和检测仪器落实到工位，确保施工质量。a)全过程施工质量动态检测、控制和管理内容应包括：施工准备、修筑试验段和工序过程检测。b)修筑试验路段长度应达到200m及以上，路面厚度、摊铺宽度、接缝设置等均应按设计要求实施。c)检查搅拌设备性能、合理确定搅拌工艺，搅拌工艺技术参数，验证级配混合料的工作性、泌水性、VC值、配合比、松铺系数和振动粘度系数等技术指标。d)检查摊铺机械性能和生产能力，合理组配辅助施工机械，确定工艺流程。优化摊铺设备作业技术参数