DB62-T 4973-2024 钢渣细集料稳定黄土路床设计与施工技术规范

ICS93.080.20CCSP66DB62DB62/T4973—2024钢渣细集料稳定黄土路床设计与施工技术规范Technicalspecificationfordesignandconstructionofsteelslagfineaggregatestabilizedloessroadbed2024-12-20实施2024-12-20实施甘肃省市场监督管理局发布IDB62/T4973—2024前言 III 12规范性引用文件 13术语和定义 14符号 25原材料要求 26钢渣细集料稳定黄土路床设计 47钢渣细集料稳定黄土路床施工 58施工质量控制与验收 7附录A(规范性)钢渣细集料撒布量检测方法 9附录B(规范性)钢渣细集料掺量检测方法 附录C(规范性)标准最大干密度计算方法 IIDB62/T4973—2024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。本文件由甘肃省交通运输厅提出并监督实施。本文件由甘肃省交通运输标准化技术委员会归口。本文件起草单位：甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司、甘肃省公路交通建设集团有限公司、甘肃路桥建设集团有限公司、中铁城市发展投资集团有限公司。本文件主要起草人：李晓民、张万、王海林、张富强、袁文金、武旭、张明轩、温德、王福聪、邵敏刚。本文件由甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司负责解释。DB62/T4973—2024III甘肃省黄土地区的公路路基填料主要以黄土为主，但由于黄土具有大孔隙、遇水易崩解湿陷等特点，直接用于路床填料将很可能导致建成后的公路路基在浸水情况下发生不均匀变形、沉陷等病害，既有黄土地区公路路床填料大多采用水泥或石灰改良进行填筑。钢渣是一种炼钢过程中产生的工业固体废弃物，经研究3mm以下粒径的钢渣细集料具有一定的胶凝活性，且既有工程经验显示，钢渣细集料在甘肃省黄上地区路床填料改良中得到了良好应用，其环境友好性、原材料加工、施工包容性、路基强度提升及长期性能等方面效果显著,并形成了一套成熟设计、施工、检测、质量控制等技术，为了进一步规范甘肃省钢渣细集料稳定黄土路床的原材料质量及施工过程中的技术要求，有必要基于既有成果深入归纳总结，使其更加规范化、标准化。本文件主编写过程中，编制组通过参考国内外公路行业稳定黄土路床的科研成果和技术资料，依托甘肃省各地区公路建设项目，开展了试验段的验证，同时充分借鉴省内外工程实践经验，广泛征求了行业内外有关专家的意见和建议制定了本文件，以便更好地指导施工实践。DB62/T4973—20241钢渣细集料稳定黄土路床设计与施工技术规范本文件规定了钢渣细集料稳定黄土路床的原材料要求、钢渣稳定黄土路床设计要点、钢渣稳定黄土路床施工工艺、施工质量控制及质量验收标准。本文件适用于各等级公路的新建、扩建及改建的黄土路床稳定。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。GB5085.3危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB5749生活饮用水卫生标准GB6566建筑材料放射性核素限量GB/T14204水质烷基汞的测定气相色谱法GB/T15555.4固体废物六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法GB/T24175钢渣稳定性试验方法GB/T25824道路用钢渣JGJ63混凝土用水标准JTGB01公路工程技术标准JTGD30公路路基设计规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准土建工程JTGF90公路工程施工安全技术规范JTG3430公路土工试验规程JTG3432公路工程集料试验规程JTG3441公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG/T3610公路路基施工技术规范HJ/T299固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法YB/T022用于水泥中的钢渣YB/T4188钢渣中磁性金属铁含量测定方法下列术语和定义适用于本文件。3.1钢渣steelslag钢渣是炼钢过程中产生的一种副产品，是转炉、电炉、精炼炉熔炼过程中排出的由金属原料中的杂质与助熔剂、炉衬形成的以硅酸盐、铁酸盐为主要成分的固体废弃物。2DB62/T4973—20243.2钢渣细集料steelslagfineaggregate钢渣经过破碎加工后，筛分得到的粒径为0mm～3mm的细集料。3.3浸出毒性leachingtoxicity浸出毒性通常指钢渣遇水浸沥，浸出的如汞、镉、铅、砷、六价铬、氰化物等一些有害物质对土壤、地下水等存在污染毒性危害。3.4浸水膨胀率immersionexpansionratio钢渣在规定的试验条件下，浸水后的体积变化率。3.5钢渣碱度basicityofsteelslag评价钢渣活性的一种指标，以钢渣中的碱性氧化物与酸性氧化物的质量分数之比表示。3.6在湿度≥95%、温度20℃±2℃条件下，钢渣细集料稳定黄土试件7d无侧限抗压强度值。3.7浸水强度损失率waterimmersionstrengthlossrate在湿度≥95%、温度20℃±2℃条件下，钢渣细集料稳定黄土试件6d后浸水24h的无侧限抗压强度值与7d无侧限抗压强度值的强度损失百分比。4符号下列符号适用于本文件。R°——无侧限抗压强度代表值，单位为兆帕(MPa);Ra——无侧限抗压强度标准值，单位为兆帕(MPa);Q₀——钢渣细集料撒布量，单位为千克每平方米(kg/m²);X——钢渣细集料掺量，单位为百分率(%);β1——水洗钢渣细集料损耗率，单位为百分率(%);β2——水洗黄土沉渣率，单位为百分率(%);P标——标准最大干密度代表值，单位为克每立方厘米(g/cm³)。5原材料要求5.1一般规定稳定黄土路床所用的钢渣细集料应疏松、干燥、无聚团、无结块、无受潮变质。5.2钢渣细集料5.2.1稳定黄土路床所用的钢渣细集料的技术要求应符合表1的规定。3DB62/T4973—2024表1钢渣细集料技术要求检测项目浸水膨胀率(%)注：钢渣细集料碱度M=w(CaO)/[w(SiO2)+w(P2Os)],其中w表示该物质的质量分数。5.2.2稳定黄土路床所用的钢渣细集料应进行有害物质检测，应符合表2的技术要求。表2钢渣浸出毒性要求检测项目浸出液中危害成分浓度限值(mg/L)铜锌镉1铅5铬汞(以总汞计)铍钡镍5银5砷(以总砷计)5硒(以总硒计)155不得检出5.2.3稳定黄土路床所用的钢渣细集料的级配检测应依据JTG3432的规定进行，技术要求应满足表3中要求。表3钢渣细集料筛孔通过率要求检测项目筛孔通过率(%)DB62/T4973—20244符合GB5749的饮用水可直接用于稳定黄土混合料的拌和使用，非饮用水应满足表4中的要求。表4非饮用水技术要求检测项目Cl-含量(mg/L)SO4²-含量(mg/L)碱含量(mg/L)可溶物含量(mg/L)不溶物含量(mg/L)其他杂质6钢渣细集料稳定黄土路床设计6.1.1钢渣细集料稳定黄土路床各项性能指标试验方法按JTGE51的规定执行。6.1.2钢渣细集料稳定黄土的钢渣细集料掺量应为钢渣细集料质量占被稳定烘干黄土质量的百分率。6.2无侧限抗压强度要求6.2.1钢渣细集料稳定黄土无侧限抗压强度试件成型宜采用JTG3441中试件制作方法，试件为圆柱体形状，径高比为1:1,底面直径应为50mm,高度应为50mm。6.2.2钢渣细集料稳定黄土试件养生时，要求环境湿度不应小于95%、温度20℃±2℃,试件应处于封闭无浸水状态。6.2.3无侧限抗压强度试验时，平行试验的试件数量不应少于6个，变异系数要求应小于10%。试验结果的变异系数大于规定值时，应重做试验。6.2.4根据试验结果，应按公式(1)计算无侧限抗压强度代表值R。Z标准正态分布表中随保证率或置信度α而变的系数，高速公路和一级公路应取保证率95%,即Zα=1.645;二级及二级以下公路应取保证率90%,即Za=1.282;R_—同一组试验的强度平均值，单位为兆帕(MPa);Cv——同一组试验的强度变异系数。6.2.5强度数据处理时，宜按3倍标准差的标准剔除异常数值，且同一组试验样本异常值剔除不应多于2个。6.2.6强度代表值R不应小于强度标准值R,当R°<R时，应重新进行配合比试验。6.2.7钢渣细集料稳定黄土试件7d无侧限抗压强度标准值R。不应小于0.5MPa。6.3CBR承载比要求5DB62/T4973—20246.3.1钢渣细集料稳定黄土试件CBR承载比试验应依据JTG3430中的规定进行。6.3.2钢渣细集料稳定黄土路床CBR承载比应符合表5的规定。表5钢渣细集料稳定黄土路床承载比要求路基部位检测指标技术要求(%)试验方法上路床：0m～0.3mCBR加州承载比JTG3430下路床轻、中等及重交通：0.3m～0.8m特重、极重交通：0.3m~1.2m6.4浸水强度损失率要求钢渣细集料稳定黄土试件浸水强度损失率不应大于50%。6.5配合比设计要求6.5.1根据公路等级、应用层位等因素综合确定材料配合比设计的技术要求。6.5.2材料配合比设计包括原材料检验和室内试验确定，设计流程应按照图1。否否损失率≤50%是图1钢渣细集料稳定黄土路床材料配合比设计流程6.5.3采用重型击实方法确定钢渣细集料稳定黄土最大干密度和最佳含水率。6.5.4配合比设计时，应拟定不少于5个钢渣细集料初步掺量，推荐掺量取值时在10%～20%之间选择，分别确定各掺量下混合料的最佳含水率和最大干密度。6.5.5进行7d无侧限抗压强度试验和浸水强度损失率试验时，应根据各掺量所对应的最佳含水率、最大干密度成型标准试件，试件压实度应按设计文件中路床的要求控制。6.5.6根据各掺量下试件的7d无侧限抗压强度试验和浸水强度损失率，确定钢渣细集料稳定黄土试件的最佳掺量。7钢渣细集料稳定黄土路床施工DB62/T4973—202467.1.1钢渣细集料稳定黄土路床施工时应采用冷再生式路拌法或厂拌法施工。7.1.2钢渣细集料稳定黄土路床施工期的气温应在5℃以上，且不应在雨天施工。7.1.3钢渣细集料稳定黄土路床翻拌后应在12h内完成碾压成型。7.1.4施工应符合JTG/T3610中对施工环境保护、文明施工的相关规定，施工应符合JTGF90中对施工安全的相关规定。7.2.1施工人员就位，进场材料、机械设备应符合施工技术要求。7.2.2下承层路堤应验收合格后方可铺筑路床。7.2.3施工放样应符合JTG/T3610的相关规定。7.3试验段7.3.1钢渣细集料稳定黄土路床施工前，应先铺筑试验段，试验段应选择在地质条件、断面型式等工程特点具有代表性的地段，长度不应小于200m。7.3.2通过试验段，确定拌和参数、压实工艺主要参数：机械组合；压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度；最佳含水量及碾压时含水量允许偏差等。7.4.1取土应根据设计要求，结合国土空间规划、水土保持、环境保护、公路建设等要求，按照设计的取土场取土。7.4.2取土应将树木、草皮和杂土等杂物清除干净，并筛除土中的超粒径颗粒。7.4.3每一自然段路床尽量选择相同或同一料源的黄土填料，当黄土料源发生变动时，应重新进行材料配合比设计。7.5路拌法施工7.5.1路拌法施工的工序应严格遵循一定的顺序，具体工艺流程见图2。养生检测碾压整形再生机拌和钢渣细集料撒布素土摊铺与整平备料养生检测碾压整形再生机拌和钢渣细集料撒布素土摊铺与整平备料图2路拌法施工工艺流程7.5.2备料过程中，材料用量应按如下方法控制： 根据施工路段的宽度、施工层厚及试验段确定的相关参数，计算施工路段的用土量； 根据钢渣细集料掺量，结合施工路段铺筑层厚度及试验段确定的相关参数，计算单位面积钢渣细集料用量，最终确定施工钢渣细集料用量。7.5.3根据试验段确定的松铺厚度均匀摊铺素土，采用平地机整平，使其表面平整。DB62/T4973—202477.5.4采用碎石撒布机撒布钢渣细集料，撒布量应根据松铺厚度和钢渣细集料设计掺量计算。7.5.5路拌机拌和时，按照试验段确定行进速度进行。拌和时应随时检查拌和深度、钢渣细集料掺量和含水率，拌和料含水率宜大于最佳含水率1%～2%。7.5.6拌和完成后，按照试验段确定的碾压参数和方式进行碾压。碾压时每层碾压厚度不宜超过25cm,压路机轮迹重叠1/3,应及时观测当前碾压层表面干湿程度，必要时应采取补充水分或晾晒措施。7.5.7碾压完成后应及时检查压实度，检测结果不合格时，应采取措施进行处理。7.5.8施工完成后如果不连续铺下一层时，应及时洒水养生，养生时间不应少于7d。养生期间，施工现场应设立标牌，严禁车辆碾压。7.6厂拌法施工7.6.1厂拌法施工的工序应严格遵循一定的顺序，具体工艺流程见图3。养生养生检测碾压整形摊铺与整平拌和与运输图3厂拌法施工工艺流程7.6.2厂拌法施工过程中，拌和与运输应符合以下规定：——根据钢渣细集料掺量、混合料最大干密度及拌合站计量装置设置拌和参数；——混合料含水率应适当增加，宜高于最佳含水率1%～2%;——拌和后的钢渣细集料稳定黄土应尽快运送到摊铺现场，运送过程中，应对运料车进行遮盖。7.6.3根据试验段确定的摊铺参数和碾压工艺进行铺筑。碾压注意事项、检测及养生按照本文件8施工质量控制与验收8.1施工过程质量控制8.1.1钢渣细集料稳定黄土施工过程原材料质量检验应符合本文件第5章的规定。8.1.2钢渣细集料的检测频率应按照5000t/次进行。8.1.3施工过程中钢渣细集料撒布量应按照附录A执行，检测频率为不低于单幅撒布宽度范围间隔508.1.4施工过程中钢渣细集料拌和均匀性检测应按照附录B执行，检测频率为以200m为单元，每车道每20m取样一次。8.1.5施工过程中应进行钢渣细集料稳定土强度验证，现场对钢渣细集料稳定土取样，验证7天无侧限抗压强度、浸水强度损失率及CBR承载比，检测频率为以200m为单元，每车道每20m取样一次。8.1.6施工过程中，应进行压实度检测，检测频率为每100m每压实层测4处。8.1.7在施工过程中，钢渣细集料料源发生变动时，应重新进行材料配合比设计。88.2质量验收8.2.1路床顶面压实度验收标准应参照JTGF80/1执行。8.2.2路床顶面验收弯沉应满足设计文件要求。9DB62/T4973—2024(规范性)钢渣细集料撒布量检测方法A.1范围本方法适用于钢渣细集料稳定黄土路床施工过程中，钢渣细集料撒布量的检测。A.2仪具与材料技术要求仪具与材料的技术要求如下：——天平：分度值不大于1g;——受样盘：金属盘，面积不小于1000cm²,深度不小于10mm; 钢卷尺或皮尺：长度测量工具； 纸、布等阻溅物：防止钢渣细集料飞溅出受样盘。A.3方法与步骤A.3.1用钢卷尺测量受样盘开口面积，计算准确至0.1cm²。在受样盘表面放置纸或布等阻溅物，并称取其与受样盘的质量(m₁),准确至1g。A.3.2根据预计撒布钢渣细集料路段长度，在距两端1/3长度处、沿宽度方向的任意位置上，放置受样盘，但应避开集料撒布车的车轮位置。A.3.3集料撒布车按正常施工速度和撒布方法撒布钢渣细集料。A.3.4观察钢渣细集料下落到受样盘时是否有飞溅出的现象，如有则采取措施重新试验。A.3.5当钢渣细集料材料没有飞溅损失时，将已接受有钢渣细集料的受样盘仔细取走，称取总质量(m2),准确至1g。A.3.6受样盘取走后的空白处，应采取措施补撒钢渣细集料。A.4撒布量计算用受样盘法时，撒布钢渣细集料用量按公式(A.1)计算。Qo——撒布的钢渣细集料用量，单位为千克每平方米(kg/m²);m₁——受样盘和阻溅物的质量，单位为千克(kg);m₂——受样盘、阻溅物及钢渣的合计质量，单位为千克(kg);A₁——受样盘的开口面积，单位为平方米(m²)。A.5检测要求A.5.1根据黄土松铺厚度和松铺系数，计算每平米钢渣细集料撒布量，然后根据受样盘面积和接受钢渣细集料质量，计算撒布钢渣细集料量。A.5.2要求钢渣细集料撒布量检测频率不低于单幅撒布宽度范围间隔50m一次，撒布不足应及时调整撒布车行进速度及下料口尺寸，并及时补撒。DB62/T4973—2024(规范性)钢渣细集料掺量检测方法B.1范围本方法适用于采用钢渣细集料稳定黄土路床时，通过水洗法判断钢渣细集料的拌和均匀性及其掺量。B.2原理根据钢渣细集料和黄土在水中的溶解情况和密度差，将钢渣细集料与黄土分离，计算出钢渣细集料掺量，依此来评价现场拌和稳定土的钢渣细集料掺量与拌和均匀性。B.3仪具与材料技术要求仪具与材料的技术要求如下：——天平，分度值不大于1g;——取样器：装取现场拌和后的钢渣细集料稳定土； 铁盆：通过水洗用于分离钢渣细集料与黄土或者特特殊容器，盆子或容器深度不小于15cm; 烘箱：对取得钢渣细集料稳定黄土混合料进行烘干，水洗后对钢渣细集料烘干； 酒精：现场对取得钢渣细集料稳定黄土混合料进行烘干，水洗后对钢渣细集料烘干。B.4方法与步骤B.4.1对钢渣细集料稳定土混合料进行取样，路拌法施工时按每个工作面每车道取样一次，厂拌法施工时按拌和站每半个工作台班取样一次。取样数量不少于1000g。B.4.2对取得样品进行机械翻拌，翻拌多次后取样200g,采用酒精或者烘箱(105℃~110℃)进行烘干，测试烘干质量并计算含水率。B.4.3对烘干后的钢渣细集料稳定黄土混合料进行水洗，水洗时选择盆子深度不小于15cm。水流不宜过大，避免钢渣细集料颗粒溅出，同时在水洗过程中进行搅拌，以加速黄土与水的融合。进行多次水洗直至水清澈可见盆地钢渣细集料。B.4.4对水洗后钢渣进行烘干或现场采用酒精快速烧干。B.4.5水洗法检测钢渣细集料掺量按公式(B.1)计算。X-钢渣细集料掺量，单位为百分率(%);m1——水洗后钢渣细集料干质量，单位为克(g);m2——黄土干质量，单位为克(g);β1——水洗钢渣细集料损耗率，单位为百分率(%),钢渣细集料料源发生变动时需重新标β2——水洗黄土沉渣率，单位为百分率(%),黄土料源发生变化时需重新标定。DB62/T4973—2024B.5.1β₁和βz的标定时，钢渣细集料掺量按15%进行，分别称取30g钢渣细集料和200g黄土干土，对钢渣细集料和黄土分别单独进行水洗，平行至少5组试验取平均值。B.5.2β₁标定：将30g钢渣细集料进行水洗，称取水洗后钢渣细集料干质量(m₃),按公式(B.2)计算钢渣细集料水洗损耗率。……式中：β1——水洗钢渣细集料损耗率，单位为百分率(%);m3——单独钢渣细集料水洗后干质量，单位为克(g)。B.5.3βz标定：将200g黄土干土进行水洗，烘干后称取留于盆地的黄土中砂砾干质量(m),按公式(B.3)计算水洗黄土沉渣率：式中：β2——黄土沉渣率，单位为百分率(%);m4——单独黄土水