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關(guān)鍵詞: 水穩(wěn)基層;雙層連鋪;施工工藝
中圖分類號:U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)16-0115-02
0 引言
近年來,隨著我國高等級公路路面建設(shè)的迅速發(fā)展, 在高等級公路路面基層施工中通過采用水泥穩(wěn)定粒料半剛性基層的方式進(jìn)行處理。水泥穩(wěn)定粒料的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在:早期強度高,水穩(wěn)定性好。傳統(tǒng)的施工方式在攤鋪剛剛完成時,水泥沒有水化反應(yīng),強度比較低,需要養(yǎng)生,導(dǎo)致交通阻塞,因養(yǎng)生延長施工時間。當(dāng)前道路工程技術(shù)人員特別關(guān)注提高水泥穩(wěn)定粒料施工進(jìn)度的問題。本文結(jié)合施工經(jīng)驗,遵循國家、行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,經(jīng)過準(zhǔn)備和不斷試驗,采用較為實用的水泥穩(wěn)定粒料基層連鋪的施工方法對即平高速公路基層進(jìn)行施工。
山東省公路網(wǎng)主框架為“五縱、四橫、一環(huán)”,即平高速公路工程全長94.276km,路基寬28m,雙向四車道,設(shè)計時速120km/h,把青島市與同三高速、濰萊高速、威烏高速進(jìn)行連接,北至京、津及華北大部分地區(qū),西達(dá)山西、內(nèi)蒙等地,是對山東省公路網(wǎng)的補充和完善。
即平高速公路路面底基層為18cm的水泥穩(wěn)定砂礫;上、下基層為18cm水泥穩(wěn)定碎石,基層設(shè)計強度為3.2Mpa。通過水泥穩(wěn)定粒料基層連鋪的方式進(jìn)行施工,在施工過程中,采用兩層同時攤鋪、同時施工,即上基層的攤鋪碾壓工作在下基層水泥穩(wěn)定碎石初凝前完成。節(jié)省7天對下基層的養(yǎng)生時間,在一定程度上提高了施工效率,這是水泥穩(wěn)定碎石的優(yōu)勢所在。通過進(jìn)一步研究水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪技術(shù)發(fā)現(xiàn):采用雙層連鋪處理的水穩(wěn)基層其整體力學(xué)性能十分良好,避免了因上、下基層連接處理不到位出現(xiàn)基層破壞現(xiàn)象,半剛性基層的路用性能得到有效提高。因此,研究水泥穩(wěn)定碎石雙層連鋪工藝現(xiàn)實意義重大。
1 原材料
與傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定碎石基層相比,雙層連鋪在水泥的初終時間方面存在差異。在雙層連鋪施工時,由于雙層連鋪時存在時間跨度,要在下層水泥初凝前完成上層施工。所以,該工藝受水泥初凝時間的長短影響較大。經(jīng)論證水泥初凝時間達(dá)到6h以上,因此,施工時要詳細(xì)考慮到運距、攤鋪、碾壓等實際情況。
即平高速公路施工時,為了滿足初凝時間達(dá)到6h以上,通過采用添加緩凝劑的方式處理水泥,使水泥的初凝時間由189分鐘提高到312分鐘,符合了水泥的初凝時間的要求。
2 試驗段試驗
2.1 試驗段的目的
2.1.1 確定合適的工作段落。施工段落長度的合理性,要根據(jù)水泥初凝時間和施工效率進(jìn)行確定。如果攤鋪段落過短時由于過于頻繁移動攤鋪機(jī)相應(yīng)生產(chǎn)效率較低,當(dāng)攤鋪段落過長,上基層很難保證在下基層水泥初凝時間內(nèi)完成碾壓等工作。本工程通過不同段落的試驗段試驗,最終確定了雙層連鋪的合理段落長度為100m~150m。
2.1.2 檢驗各項指標(biāo)能否達(dá)到規(guī)范與設(shè)計要求。上基層攤鋪完畢后,對下基層進(jìn)行擾動和破壞,驗證各項指標(biāo)是否滿足規(guī)范與設(shè)計的要求;為了縮短下基層的養(yǎng)生過程,下基層完成攤鋪后立刻對上基層施工,這樣對下基層的強度是否產(chǎn)生影響;7d驗收時鉆出的芯樣是否符合要求。
2.1.3 確定各項施工參數(shù)。通過試驗段施工,確定含水量、壓實遍數(shù)等施工參數(shù)。
2.2 試驗段的實施 取100米的施工段落,以正常施工速度進(jìn)行施工,2小時完成下基層的施工,緊接進(jìn)行上基層的施工。施工過程中隨機(jī)檢測混合料到場的含水量,及時與拌合場溝通,控制好混合料的含水量。保證混合料的供應(yīng)及時,嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù),及時檢測壓實度,以保證碾壓密實。
3 相關(guān)試驗檢測
水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪試驗檢測主要有攤鋪過程中的壓實度、含水量和在雙層碾壓完成后強度試驗等。
3.1 碾壓過程中試驗檢測 水泥穩(wěn)定碎石雙層連鋪過程中與常規(guī)攤鋪方法唯一不同的就是壓實度的過程檢測,本工程壓實度檢測控制標(biāo)準(zhǔn)為98%。
雙層連鋪的前提條件為下層壓實度必須滿足相關(guān)技術(shù)文件的要求。為此施工單位在進(jìn)行雙層水穩(wěn)基層連鋪作業(yè)時,應(yīng)加強對攤鋪現(xiàn)場壓實效果的檢驗,特別是現(xiàn)在本標(biāo)段工作面較多的情況下,適當(dāng)增加了現(xiàn)場試驗技術(shù)人員,保證每一個作業(yè)面至少2名試驗檢測人員,在下層攤鋪完成后及時對碾壓效果進(jìn)行檢驗。
3.2 雙層養(yǎng)生結(jié)束后試驗檢測 當(dāng)雙層連鋪養(yǎng)生結(jié)束后,應(yīng)按照要求對雙層水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行取芯,取芯結(jié)果應(yīng)保證雙層連鋪的水穩(wěn)基層完整、密實,能取出雙層水穩(wěn)芯樣,該工作主要是驗證水穩(wěn)碎石雙層連鋪成功與否。對不能取出完整芯樣的段落,首先對其進(jìn)行分析、總結(jié),然后確定出不能取出芯樣的段落重新進(jìn)行鋪筑工作。
3.3 試驗段取樣結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 7d后分別對四處不同位置進(jìn)行取芯,調(diào)查數(shù)據(jù)如表1所示。
4 雙層連鋪水穩(wěn)基層
芯樣強度采用7d無側(cè)限抗壓強度,對表1中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知:雙層連鋪的下基層芯樣強度全部合格,均大于設(shè)計強度;個別芯樣有缺邊現(xiàn)象但不松散,符合設(shè)計工藝結(jié)果。
本工程各合同段經(jīng)過加長鉆頭取芯均能取出完整芯樣,常規(guī)施工方法相比雙層連鋪水穩(wěn)基層間連接較好、兩層為一整體,分體現(xiàn)了雙層連鋪的優(yōu)越性。同時大大縮短了施工工期。
經(jīng)過本工程的實踐總結(jié),可以看出水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪技術(shù)具有如下幾點優(yōu)點:①雙層連鋪基層具有雙層基層連接效果佳,整體力學(xué)性能較好,能夠有效提高路面結(jié)構(gòu)層整體承載力。②減少了下基層的養(yǎng)生工作,從而減少施工養(yǎng)護(hù)相關(guān)費用。③工序銜接緊湊,工作效率更高,明顯加快工程進(jìn)度,大大縮短了工期。④及時噴灑透層油,使透層油充分滲透、封水,既減少了污染,又提高了保水養(yǎng)生能力,還提高了整體基層強度。
通過對水泥穩(wěn)定碎石基層的雙層連鋪工藝在即平高速公路的應(yīng)用可知,該工藝與傳統(tǒng)工藝相比具有明顯的優(yōu)越性。因此廣泛推廣水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪工藝具有較為重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻(xiàn):
[1]JTJ034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].
Abstract: This paper focuses on the strength mechanism of the cement stable macadam roadbase, the material properties of the mixture material and the material requirements, sums up the relevant experience of construction management, quality inspection of cement stable macadam roadbase by the practice of engineering. Through the exchange can improve the quality control experience of the cement stable macadam roadbase construction.
關(guān)鍵詞:水泥砂礫;基層施工;質(zhì)量控制
Key words: cement gravel;cement base construction;quality control
中圖分類號:TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0085-02
1概論
1.1 基層在路面結(jié)構(gòu)中的作用縣道通榆至向海2K-27K,共25公里。該路段基層施工采用水泥穩(wěn)定級配碎石,厚20cm。經(jīng)多年使用后證明,該結(jié)構(gòu)具有整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性能好等特點。故該路瀝青混凝土面層無明顯變化,使用正常無病害發(fā)生。因此,基層是公路路面主體,是路面抵抗車輛荷載作用的主要承重層、基層施工質(zhì)量好壞對路面的使用壽命及服務(wù)水平將起決定作用。這是科學(xué)研究成果及長期公路工程實踐的總結(jié)。
為滿足公路重交通的使用要求,路面基層必需具備抗壓強度高,整體穩(wěn)定性好,抗疲勞能力強。實踐證明用水泥穩(wěn)定級配碎石、二灰碎石鋪筑的路面基層、底基層都具備抗壓強度高,整體穩(wěn)定性好,抗疲勞、壽命長的特點。水泥穩(wěn)定級配礫石、二灰碎石已成為我國高等級公路路面工程中理想的基層、底基層材料。
1.2 水泥穩(wěn)定級配礫石基層的強度機(jī)理水泥穩(wěn)定級配碎石的強度及整體穩(wěn)定性由兩部分力組成:①級配碎石的良好嵌擠形成的嵌鎖力,它是基層,底基層的骨架;②水泥固結(jié)后形成的粘結(jié)力,起保證基層結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的作用。
如果碎石的級配不好,基層的嵌鎖強度低,承受荷載作用的能力就差;如果水泥用量不夠,基層結(jié)構(gòu)的整體性降低,必然會導(dǎo)至基層、的初始強度低,抗疲勞破壞的能力下降。會大大縮短瀝青路面的使用壽命,嚴(yán)重的第二年就會出現(xiàn)瀝青路面開裂,變形破壞,極大地降低公路服務(wù)水平。因此公路的水泥穩(wěn)定級配碎石基層施工非常重視碎(礫)石的級配和水泥的實際劑量,必須達(dá)到規(guī)范及設(shè)計文件的要求。
1.3 水泥穩(wěn)定碎石基層對材料的要求
1.3.1 碎石料徑①底基層,顆粒最大粒徑30Mpa,壓碎值≯30%,針片狀顆粒含量≯20%(如用礫石軋制,破口率>50%)。②基層,顆粒最大粒徑
1.3.2 水泥作為級配碎石的穩(wěn)定劑,水泥質(zhì)量至關(guān)重要,采用32.5號水泥,在水泥進(jìn)場過程中每批次或每500噸檢測一個樣品,進(jìn)行水泥標(biāo)號、初凝時間、終凝時間、安定性和細(xì)度模數(shù)指標(biāo)的檢驗。
普通硅酸水泥,礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥均可,但應(yīng)選用初凝時間>3h,終凝時間>6h的水泥,不應(yīng)使用快硬早強水泥以及受潮變質(zhì)的水泥。水泥標(biāo)號宜采用32.5或42.5。
本標(biāo)段所采用的水泥是普通硅酸鹽水泥,強度等級為42.5。做了如下試驗:標(biāo)準(zhǔn)稠度用水泥量(調(diào)整水量法)、凝結(jié)時間,安定性試驗(雷氏法)以及水泥膠砂強度試驗。
1.3.3 水用可飲用水。
1.4 水泥穩(wěn)定級配碎石混合料的材料特性
1.4.1 時限性從水泥投料加水拌和到終止碾壓成型有明確的時間限制,它必須小于水泥終凝時間。這就要求我們在作施工組織設(shè)計時要認(rèn)真考慮施工作業(yè)段的劃分,必須與水泥的終凝時間相匹配。如果選用的水泥終凝時間短,施工作業(yè)段又劃得較長,就必須在混合料中添加水泥緩凝劑,并應(yīng)通過實驗明確緩凝的時間報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。否則,水泥穩(wěn)定級配碎石終止碾壓成型的時間超過水泥終凝時間,監(jiān)理工程師有權(quán)中止施工,并指令返工。
1.4.2 對水的敏感性從水泥穩(wěn)定級配碎石的擊實曲線可知,95%密度的含水量的變化幅度很小,即圖1中的A、B點僅為6%。含水量偏少則混合料松散難以壓實;含水量偏大壓路機(jī)重復(fù)碾壓容易出現(xiàn)局部或大面積濕軟彈簧。因此在水泥穩(wěn)定級配碎石的拌和施工中應(yīng)重視對含水量的控制,一定要根據(jù)當(dāng)天的氣候條件對用水量作適當(dāng)調(diào)整。
1.4.3 離析性水泥穩(wěn)定級配碎石混合料在運輸、攤鋪的過程中容易出現(xiàn)粗細(xì)料分離的現(xiàn)象。粗料集中的地方級與差、孔隙率大,碎石嵌鎖不好,缺乏水泥的水化固結(jié);細(xì)料集中的地方水泥富裕,固結(jié)強度高,這就造成基層結(jié)構(gòu)強度的嚴(yán)重不均勻性。因此,在施工中我們必須重視運輸及攤鋪過程中出現(xiàn)的粗細(xì)料離析現(xiàn)象,對粗集料“窩”,粗集料“帶”要組織專人進(jìn)行及時處理。
1.4.4 缺乏再生性水泥穩(wěn)定級配碎石的強度發(fā)展完全取決于水泥的固結(jié)速度。有別于二灰碎石,水泥一旦固結(jié),遭到破壞的強度就不可再生。早期出現(xiàn)的毛發(fā)狀裂縫就不能象二灰碎石那樣能自行修復(fù)。也就是說,水泥穩(wěn)定級配碎石基層成型安裝期必須封閉交通養(yǎng)生,一般不低于7d。
1.4.5 脆裂性水泥穩(wěn)定級配碎石屬低標(biāo)號半剛性材料,抗彎強度低且層間結(jié)合力差,當(dāng)厚度
2水泥穩(wěn)定級配碎石基層的施工
2.1 路床準(zhǔn)備
2.1.1 路面基層施工必須在路基施工通過質(zhì)量驗收且達(dá)到規(guī)范要求后方可實工。
2.1.2 清除路床上松散的土、石、灑水后用輕型壓路機(jī)進(jìn)行整形碾壓,確保路床表面密實平整。
2.1.3 放樣,用生石灰粉放出基層的施工寬度范圍及當(dāng)日計劃施工的作業(yè)段長度,并劃出自卸汽車運輸水泥穩(wěn)定級配碎石混合料的倒料堆放位置。
2.2 原材料試驗
2.2.1 集料①顆粒分析:篩分曲線應(yīng)滿足2#級配要求。②液限和塑性指數(shù):基層要求液限28%,塑性指數(shù)
2.2.2 水泥,應(yīng)檢驗水泥的標(biāo)號和終凝時間進(jìn)場材料必須滿足質(zhì)量要求,且應(yīng)分成不同粒徑,分級堆放。拌合時分倉進(jìn)料。使其符合規(guī)范3#(基層)級配要求。
2.3 水泥穩(wěn)定級配碎石混合料的組成
2.3.1 目標(biāo)配合比設(shè)計利用進(jìn)行篩分之后的骨料配合進(jìn)行配合比設(shè)計。通過重型擊實試驗,無側(cè)限抗壓強度以及EDTA滴定繪制曲線來確定配合比。
重型擊實試驗,水泥穩(wěn)定碎石水泥用量分別是4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%,按五種比例進(jìn)行不同含灰量的擊實試驗,每組的含灰量分別為4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%、6.5%。含水量一般按經(jīng)驗取值,但其中至少有兩大于和小于最佳含水量。見表3。
無側(cè)限抗壓強度試驗,按最佳含水量和計算的干密度制備試件。進(jìn)行強度試驗時行為行試驗數(shù)量及強度偏差符合試驗規(guī)程的規(guī)定。如果試驗結(jié)果的偏差系數(shù)大于規(guī)定值。應(yīng)重新試驗,并找出原因。如果不能降低偏差系數(shù),則應(yīng)增加試驗數(shù)量。試件在規(guī)定溫度下保溫養(yǎng)生6天,浸水1天后進(jìn)行無側(cè)限抗壓強度試驗。
2.3.2 配合比的確定在滿足設(shè)計強度的配合比范圍內(nèi)選擇最佳試驗室配合比??紤]到經(jīng)濟(jì)效益,一般選擇即滿足設(shè)計要求,且灰劑量較小的配合比組合。經(jīng)過試驗分析,選用最佳灰劑量為6.0%的配合比。水泥穩(wěn)定碎石中水泥量的測定:采用EDTA滴定法,以EDTA消耗量為縱坐標(biāo),水泥劑量為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。
試驗結(jié)果該路段標(biāo)準(zhǔn)試驗的統(tǒng)計表明:灰劑量6.0%是該路段理想的水泥設(shè)計用量。
2.4 水泥穩(wěn)定碎石施工方法及施工工藝
2.4.1 水泥穩(wěn)定碎石基層施工采用集中廠拌混合料。根據(jù)有關(guān)要求和本項目的實際情況,選用山東濰坊WB500穩(wěn)定礫料拌合機(jī),其生產(chǎn)能力為500t/h。
2.4.2 水泥穩(wěn)定碎石拌合機(jī)安裝完畢經(jīng)調(diào)試正常后即對電子計量系統(tǒng)、水泥輸送泵及水泵進(jìn)行檢測標(biāo)定。以保證水泥和集料的準(zhǔn)確稱量。
2.4.3 在拌合混合料之前要測集料的實際含水量,并根據(jù)實際含水量將試驗室配合比換算成施工配合比。拌料時的含水量要大于最佳含水量1%-2%。
2.4.4 為避免料倉中的集料串料,料倉上口間要用隔板隔開,裝載機(jī)的裝料斗寬應(yīng)小于料倉上口寬度。
2.4.5 拌合料出場前,安排試驗人員水泥劑量,嚴(yán)禁不合格混合料出場。
2.4.6 下承層清掃:在攤鋪機(jī)后面設(shè)專人清除粗細(xì)料離析現(xiàn)象。此過程應(yīng)一直延續(xù)到混合料碾壓結(jié)束方可停止。具體方法是設(shè)3-5人的小組,攜帶裝有新拌混合料的小車,跟在攤鋪機(jī)后面,及時消除粗細(xì)集料窩和粗集料帶。辦法:鏟除粗集料補以新拌的混合料,或用水泥細(xì)集料,并與粗集料拌合均勻。
2.4.7 碾壓:初壓為塑性階段。此階段混合料雖有密實度,但混合料顆粒間仍有較大空隙。如選用振動壓實很容易引起混合料的推移。應(yīng)采用靜壓實使混合料穩(wěn)定,為復(fù)壓創(chuàng)造條件。
復(fù)壓為彈塑性階段?;旌狭辖?jīng)初壓后顆粒間不存在較大空隙,而處于暫時平衡狀。此時顆粒間互相嵌擠,達(dá)到一定密實度。為使顆粒間進(jìn)一步嵌擠,需克服顆粒間的內(nèi)摩擦力,就需要較大壓實功。因此宜采用振動壓路機(jī)。
終壓為彈性階段。這階段混合料顆粒間已得到最大程度的擠壓,若繼續(xù)振動碾壓,壓實層基本不能吸收壓實功,容易造成顆粒壓碎。但在初壓和復(fù)壓過程中表層會出現(xiàn)裂縫、局部留有輪跡。故采用膠輪壓路機(jī),能有效消除表層裂縫和局部輪跡。膠輪壓路機(jī)輪胎具有彈性,使各輪胎負(fù)荷相同,能使被壓段密實度均勻。
2.4.8 松鋪系數(shù)的確定松鋪系數(shù)S=碾壓前松鋪厚度/碾壓后實測厚度,試驗檢測數(shù)據(jù)見表4。
由表4看出:松鋪厚度為24.04cm,壓實后為19.86cm,與設(shè)計相差0.14cm,松鋪系數(shù)S=1.21。
2.5 機(jī)械設(shè)備配置
2.5.1 后場設(shè)備公路基層混合料施工。必須采用集中場拌法進(jìn)行水泥穩(wěn)定級配碎石混合料的拌制。因此,后場必須配置能準(zhǔn)確計量的穩(wěn)定土拌和機(jī)和用于上料的輪式裝載機(jī),臺數(shù)根據(jù)承擔(dān)的工程量大小及設(shè)備生產(chǎn)能力按需配置。
2.5.2 運輸車輛用大型翻斗車,臺數(shù)應(yīng)根據(jù)運距、拌和機(jī)生產(chǎn)能力,平地機(jī)或攤鋪機(jī)的生產(chǎn)能力綜合考慮,以后場不積料,前場不待料為原則。
2.5.3 前場設(shè)備①平地機(jī)或攤鋪機(jī),臺數(shù)與后場能力匹配。②壓路機(jī)一個作業(yè)段必須配置自重12t以上的振動壓路機(jī)各1臺。
甄磊
日照市公路事業(yè)發(fā)展中心 山東省日照市 276826
摘要
公路大中修工程是現(xiàn)代公路維修以及公路施工的重要工作環(huán)節(jié),對于公路的安全使用有重要的意義。在實際的工程施工過程中,要求使用水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù),可以提升公路的使用質(zhì)量。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用過程中,主要完成集料選擇、混合料拌和、攤鋪壓實工藝控制等多方面技術(shù)內(nèi)容,把握各項技術(shù)環(huán)節(jié)的工藝要點,能夠最大程度上提升工藝應(yīng)用效果。本文主要的研究對象是水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù),并以S313日滕線東港區(qū)煙墩嶺至莒縣下袁官莊段及莒縣城區(qū)至沂南界段大中修工程施工為例,總結(jié)了技術(shù)的應(yīng)用要點。
關(guān)鍵字;公路大中修;水泥穩(wěn)定碎石;基層施工技術(shù)
1.工程案例的簡要分析
1.1項目概況:S313 日滕線日照段起點位于日照萬平口風(fēng)景區(qū),路線自動向西,終點是莒縣至沂南界。該線是連接日照市的東西交通大動脈,近年來路段交通量不斷增加,重載車、超載車占比較大,路面破損嚴(yán)重,存在塊裂、龜裂、縱橫縫、車轍、波浪擁包、唧漿、坑槽等病害。路面損壞狀況指數(shù)PCI及路面結(jié)構(gòu)強度指數(shù)PSSI 主要評價為中、次、差,服務(wù)水平較低。
1.2項目實施方案:原路面結(jié)構(gòu):(2.5+3+5)cm 瀝青混凝土+3×16cm 水泥穩(wěn)定碎石、(4+2.5+3+4)cm 瀝青混凝土+2×16cm 水泥穩(wěn)定碎石+16cm 水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂或(4+6)cm 瀝青混凝土+3×17cm水泥穩(wěn)定碎石。
1.3.1挖除重鋪段:挖除老路面層、上下基層,挖補底基層病害后,加鋪4cm 瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)+8cm 廠拌熱再生SBS 改性瀝青混凝土(AC-25)+18cm 水泥穩(wěn)定碎石+18cm 廠拌冷再生水泥穩(wěn)定碎石。
1.3.2銑刨加鋪段:銑刨原路面層,加鋪4cm 瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)+8cm 廠拌熱再生SBS 改性瀝青混凝土(AC-25)+18cm 水泥穩(wěn)定碎石+18cm 廠拌冷再生水泥穩(wěn)定碎石+現(xiàn)場冷再生原路16cm 水泥穩(wěn)定碎石。
1.3.3銑刨重鋪段:銑刨行車道面層、上基層,處理病害后回補8cm 廠拌熱再生SBS 改性瀝青混凝土(AC-25)+19cm 水泥穩(wěn)定碎石至原路標(biāo)高后,全幅鋪筑4cm 瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)。
1.3.4中修罩面段:處理病害后,全幅鋪筑4cm 瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)。
2.水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)要點分析
2.1水泥穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計
2.1.1 水泥穩(wěn)定碎石混合料的配合比設(shè)計,根據(jù)七天抗壓強度試驗確定?;鶎佑盟喾€(wěn)定碎石的水泥參考劑量為5.5%,壓實度≥98%,7天無側(cè)限抗壓強度不小于4MPa?;旌狭现兴槭献畲罅讲粦?yīng)超過31.5mm;二級路段集料壓碎值不大于30%,一級路段集料壓碎值不大于26%。
2.1.21.本項目病害處治(挖補)路段:水泥穩(wěn)定碎石底基層的水泥用量為4.5%,壓實度≥97%,7天無側(cè)限抗壓強度不小于3MPa?;旌狭现兴槭献畲罅讲粦?yīng)超過40mm;二級路段集料壓碎值不大于30%,一級路段集料壓碎值不大于26%。2、本項目加鋪路段:對原路16cm 水泥穩(wěn)定碎石上基層進(jìn)行全深式(現(xiàn)場)冷再生,再生后結(jié)構(gòu)層作為大中修后路面底基層使用,7d無側(cè)限抗壓強度應(yīng)在2.0~4.0Mpa 范圍內(nèi)(設(shè)計取值3.0Mpa 控制)。
2.2集料選擇
在水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)應(yīng)用過程中,需要完成集料的合理選擇應(yīng)用,碎石采用堅硬、清潔、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)的碎石,通過集料的綜合應(yīng)用管控,最大程度上提升施工技術(shù)效果,確保施工更加合理。①本次施工中選擇粗集料,由顆粒之間的嵌擠所形成的,因此在進(jìn)行集料的選擇時就尤其要注意粗集料的棱角,這一點是非常之重要。②細(xì)集料的選擇也非常關(guān)鍵,本次水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)應(yīng)用過程中,選擇應(yīng)用天然砂,天然砂具有較好的保水性,確保水性快速成型,也能夠提升集料的應(yīng)用效果。另外,細(xì)集料使用過程中,需要完成對去含泥量進(jìn)行控制,提升石料應(yīng)用效果。
3.2完成水泥穩(wěn)定碎石拌和施工
在進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎基層施工過程中,需要做好對水泥穩(wěn)定碎石料的綜合拌和施工,提升施工效果。①水泥穩(wěn)定碎石拌和施工中,完成比例控制。要求比例控制中按照低粘結(jié)的施工控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,提升施工效果。②水泥穩(wěn)定碎石拌和施工應(yīng)用過程中,還可以完成對水量的控制應(yīng)用。控制碎石水量,實現(xiàn)對集料的粘結(jié)度控制,確保其溫度和濕度的設(shè)計合理,提升水泥穩(wěn)定碎石的應(yīng)用效果。要求在實際的施工應(yīng)用中,可以完成土體的綜合應(yīng)用管控。提升技術(shù)效果。③在實際的水泥穩(wěn)定碎石施工控制過程中,還應(yīng)該做好拌和控制。需要施工人員在進(jìn)行操作時堅持較長時間的攪拌過程,使得出料完全不再發(fā)生離析以后才能夠停止攪拌。良好的控制攪拌施工,能夠確保施工技術(shù)應(yīng)用更加合理[1]。
3.3水泥穩(wěn)定碎石運輸工作要點控制
水泥穩(wěn)定碎石拌和施工完成還應(yīng)該做好對其運輸?shù)目刂?。①在水泥穩(wěn)定碎石運輸過程中,應(yīng)該避免發(fā)生集料的離析現(xiàn)象。所以,在實際的控制過程中,應(yīng)該做好水泥穩(wěn)定碎石的運輸管控。尤其是物料堆放中,可以選擇多處堆放方法進(jìn)行物料堆放,以確保物料使用中完成合理的管控。②在水泥穩(wěn)定碎石運輸過程中,保證運輸車輛的道路平整,安全平穩(wěn)的運輸混合材料。
3.3水泥穩(wěn)定碎石路基施工技術(shù)的具體應(yīng)用控制
在完成物料配比以及物料運輸之后,還需要針對路基施工進(jìn)行綜合應(yīng)用管控,提升技術(shù)的應(yīng)用效果,在水泥穩(wěn)定碎石路基施工技術(shù)應(yīng)用過程中,還可以針對其路基施工技術(shù)效果進(jìn)行綜合應(yīng)用分析,確保其施工更加合理。另外,在水泥穩(wěn)定碎石路基施工技術(shù)應(yīng)用中,主要完成攤鋪和壓實兩部分工藝。
(1)針對攤鋪工藝進(jìn)行施工技術(shù)應(yīng)用
①施工前還是要做好放樣測量,施工中根據(jù)設(shè)計圖紙確定路基中線,并規(guī)劃好攤鋪機(jī)的工作線路。②攤鋪工藝實施過程中,應(yīng)該注重松浦系數(shù)的嚴(yán)格管控,提升松浦的應(yīng)用效果,并且進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用過程中,可以完成對碎石攤鋪技術(shù)的綜合優(yōu)化分析,確保其工藝的應(yīng)用更加合理。③攤鋪工藝進(jìn)行分析研究過程中,可以實現(xiàn)對攤鋪技術(shù)工藝應(yīng)用效果控制,同時也能夠最大程度上提升攤鋪應(yīng)用效果。
(2)壓實工藝應(yīng)用管控
①本次碾壓施工中選擇應(yīng)用Lr25輪胎壓路機(jī)進(jìn)行施工。要求復(fù)壓遍數(shù)為4-6遍,確保壓路施工更加合理,提升技術(shù)的應(yīng)用效果。②碾壓過程中,要求控制拌合料的碾壓溫度,要求其溫度控制在70℃以內(nèi),從而提升了壓路效果,最大程度上提升集配碎石基層施工質(zhì)量[2]。
3.技術(shù)質(zhì)量控制措施分析
在公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用過程中,還應(yīng)該做好相關(guān)的技術(shù)監(jiān)理工作,通過技術(shù)監(jiān)理工作展開,提升技術(shù)的應(yīng)用效果,同時也能夠最大程度上提升施工質(zhì)量。
①在碎石技術(shù)應(yīng)用過程中,應(yīng)該做好對集料的采購和控制,嚴(yán)格控制集料的質(zhì)量,能夠確保實際的公路工程施工技術(shù)應(yīng)用更加合理,提升公路施工質(zhì)量。
②在水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用過程中,還應(yīng)該完成對施工人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn),包括集料拌和工藝培訓(xùn)、施工安全培訓(xùn)、攤鋪工藝培訓(xùn)以及壓實工藝技術(shù)培訓(xùn)等相關(guān)內(nèi)容,提升技術(shù)的應(yīng)用效果,也能夠最大程度上提升攤鋪施工技術(shù)效果,確保其施工技術(shù)研究更加合理。
③在水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用過程中,為了提升施工技術(shù)質(zhì)量。需要做好施工技術(shù)的監(jiān)督工作,工程監(jiān)督部門可以完成對施工技術(shù)的應(yīng)用監(jiān)督,其監(jiān)督工作實施過程中,主要針對技術(shù)施工要點、技術(shù)施工誤差進(jìn)行實際的管控,通過水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)的應(yīng)用,提升施工技術(shù)效果,確保工藝技術(shù)的應(yīng)用更加合理[3]。
結(jié)束語
本文筆者針對公路大中修水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié),其中包括集料配比、集料應(yīng)用、攤鋪和壓實工藝控制等多方面內(nèi)容,提升技術(shù)的應(yīng)用效果,確保施工應(yīng)用更加合理。
參考文獻(xiàn)
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店韓公路山亭西集段公路工程是山東省公路規(guī)劃的重點工程之一,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為一級公路,共分三個合同段。二合同段沿線有儲量豐富的風(fēng)化砂,其顆粒均勻、質(zhì)量好、開采方便。征得監(jiān)理工程師同意后,在工地中心試驗室,按照試驗規(guī)程,在不降低原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的原則下,利用風(fēng)化石進(jìn)行了基層和底基層的結(jié)構(gòu)比試驗,取得了其主要技術(shù)指標(biāo),這些技術(shù)指標(biāo)表明用水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂取代水泥灰土穩(wěn)定砂,作為路面基層技術(shù)上是可行的。為此,我們還對兩種方案做了工藝和經(jīng)濟(jì)上的比較。
二、主要技術(shù)指標(biāo)(強度)
1.為了獲得水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂結(jié)構(gòu)層的強度指標(biāo),進(jìn)行了結(jié)構(gòu)配比試驗。擬采用的水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂結(jié)構(gòu)層厚度與原結(jié)構(gòu)層相同。
(1)材料試驗
在進(jìn)行水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂結(jié)構(gòu)配比試驗前,應(yīng)在確定的料場中提取有代表性的試樣,按照試驗規(guī)程進(jìn)行下列材料試驗:
顆粒分析試驗,包括含泥量試驗;
重型擊實試驗;
碎石的壓碎值試驗。
通過材料試驗,得到試樣的顆粒級配、最大干密度、最佳含水量、碎石壓碎值。
(2)水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂底層配比試驗
①底基層設(shè)計強度不小于1.5MPa,擬按4、4.5、5、5.5四種水泥劑量進(jìn)行試驗。
②把風(fēng)化砂用四分法分成三份,按8、9、10三種含水量加水,計算每份試樣中應(yīng)加的用水量灑入試樣中拌勻、浸潤。
③將每份試樣用四分法分成四份,按四種水泥劑量加入到浸潤好的試樣中拌勻。
④采用重型擊實法,確定不同劑量的混合料的最佳含水量和最大干密度。試樣的試驗結(jié)果應(yīng)符合JT034+94第2.2.1條規(guī)定后方可采用。
⑤制備試件。底基層設(shè)計壓實度為95,則試件應(yīng)有的最小干密度為:最大干密度×95。按計算得的干密度、最佳含水量和試模體積,算出制備一個試件的試件重量。
將拌好的試樣按比例分三層裝模,邊裝邊插搗,裝完后兩邊壓頭等長進(jìn)入試模,然后放到反力框架上,用千斤頂均勻地將壓頭壓入試模,至剛好壓入時停止。停1分鐘后取下試模,在脫模器上取下試件,并稱取質(zhì)量、量取試件尺寸、編號。
⑥養(yǎng)護(hù)和壓件。試件脫模后,應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)生6天,飽水24小時后取出試件,擦干其表面水分,稱質(zhì)量、測定其尺寸后進(jìn)行無側(cè)限抗壓強度試驗,試驗時,應(yīng)使試件的形變等速增加,并保持速率為1mm/min,記錄破壞時最大壓力。
⑦用各種水泥劑量的試驗強度與設(shè)計強度進(jìn)行比較,選擇合適的水泥劑量,施工中采用的水泥劑量應(yīng)增加0.5.
(3)水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂摻碎石基層配比試驗
①根據(jù)基層設(shè)計強度不小于2.5MPa,擬按4.5、5.5、6四種水泥劑量進(jìn)行配比。
②摻碎石含量按原基礎(chǔ)設(shè)計含量:30,其規(guī)格、質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求。
③將風(fēng)化砂用四分法分成三份,按比例加入碎石拌勻,按7、8、9三種含水量加水。將應(yīng)加的水均勻灑入備好的試樣中,拌勻、浸潤,加入計算好的水泥用量,拌勻,準(zhǔn)備做件。
試驗過程和方法同底基層。
2.強度指標(biāo)對比
為了說明水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂結(jié)構(gòu)的合理性,又將原設(shè)計結(jié)構(gòu)按設(shè)計配合比進(jìn)行抗壓強度試驗,并把兩種結(jié)構(gòu)層的抗壓強度值進(jìn)行比較,列表如下:
表1
表2
通過表1、表2中取得數(shù)據(jù)的比較可以看出,水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂做底基層結(jié)構(gòu),水泥劑量從4到5.5,其強度全部可以滿足不小于1.5 MPa的設(shè)計要求,水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂摻碎石做基層,水泥劑量從4.5到6,其強度全部滿足不小于2.5MPa的設(shè)計要求。原設(shè)計水泥灰土穩(wěn)定砂底基層水泥劑量是4的強度值為2.33MPa,而水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂底基層水泥劑量是4.5的強度值為2.38MPa,其水泥劑量僅多0.5;原設(shè)計水泥灰土穩(wěn)定砂摻碎石基層水泥劑量是5的強度值為3.38 MPa,而水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂摻碎石基層水泥劑量是5的強度值為3.17 MPa,均能滿足使用要求。
三、施工工藝
水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂底基層和水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂摻碎石基層,采用路拌法施工工藝,其施工工藝程序為:
施工測量備風(fēng)化砂、碎石掛線攤鋪風(fēng)化砂、碎石布鋪水泥灑水機(jī)拌二遍掛線整平穩(wěn)壓平地機(jī)刮平碾壓養(yǎng)生。
與水泥灰土穩(wěn)定砂底基層和水泥灰土穩(wěn)定砂摻碎石基層施工工藝相比,其施工工藝程度減少了粘土、石灰的備料及攤鋪、灑水悶料、干拌等工藝、操作簡單,受天氣影響較小,可以加快施工進(jìn)度,且容易保證施工質(zhì)量。
四、經(jīng)濟(jì)效益
1、所用材料比較
水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂的水泥用量僅比原設(shè)計結(jié)構(gòu)多0.5;風(fēng)化砂儲量豐富,開采簡單、方便,運距短,價格比砂低;不用粘土、石灰、少占耕地,且沿線石灰產(chǎn)量很少,質(zhì)量難以保證,須從20km以外購進(jìn),價格較高;兩種結(jié)構(gòu)碎石用量相同。
2.工序比較
不用粘土、石灰、減少拌合工序,節(jié)省了人工和機(jī)械臺班,降低了成本。
3.經(jīng)濟(jì)比較
以兩種結(jié)構(gòu)層的底基層每平方米材料造價進(jìn)行比較。每平方米材料用量。
計算式:最大干容重×結(jié)構(gòu)層厚度×各種材料的百分比。
水泥灰土穩(wěn)定砂底基層每平方米材料用量:水泥:0.0231噸;石灰:0.0208噸;粘土:0.1088立方;砂:0.2696立方。水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂底基層每平方米材料用量:水泥:0.0267噸;風(fēng)化砂:0.4038立方。
工地材料平均價格:水泥:240.00元/噸;石灰:105.00元/噸;粘土:8.00元/立方;砂:10.00元/立方;風(fēng)化砂:8.00元/立方。
水泥灰土穩(wěn)定砂底基層每平方米材料造價:
0.0231×240.00+0.0208×105.00+0.1088×8.00+0.2696×10.00=11.29(元/平方米)
水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂底基層每平方米材料造價:
0.0267×240.00+0.4038×8.00=9.64(元/平方米)
兩種結(jié)構(gòu)層每平方米材料差價:
11.29-9.64=1.65(元/平方米)
二合同段基層、底基層的工程量分別為164.45千平方米和176.98千平方米,可節(jié)省投資50多萬元。
從以上三方面的比較可以看出,水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂結(jié)構(gòu)其經(jīng)濟(jì)效益顯著。
五、結(jié)束語
通過以上分析比較,結(jié)合施工經(jīng)驗,總結(jié)出了水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點:
1.水穩(wěn)性好。一旦上部油層有局部滲水現(xiàn)象,其結(jié)構(gòu)層強度不會因遇水潮濕而降低。而水泥灰土穩(wěn)定砂結(jié)構(gòu)層,遇水潮濕后其強度會逐漸降低,形成局部油層縫隙擠漿,進(jìn)而形成下沉、破壞現(xiàn)象。已建成通車的東(營)紅(花埠)公路沂水段,有許多路段的油層毀壞,就是由此原因而造成的。
2.該結(jié)構(gòu)層施工工藝簡單,易操作,減少了拌合工序,且容易控制施工質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】市政道路;水泥穩(wěn)定碎石;施工
【中圖分類號】U416.214 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)01―0244-02
市政道路是城市中的最主要的道路,它是連接城市內(nèi)部各地區(qū)的重要環(huán)節(jié),如果沒有市政道路,市民的生活就得不到切實的保障,城市的經(jīng)濟(jì)活動就無法正常有序地開展。因此,采用好的筑路方式對市政道路有著十分重要的影響,對市民的生活更是影響深遠(yuǎn)。
一、水泥穩(wěn)定碎石基層的技術(shù)特點
水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝是建造道路的重要工藝,其通常是以級配較高的碎石為施工骨料,采用一定數(shù)量的膠凝材料和足夠的灰漿體積進(jìn)行充填骨料空隙,依照嵌擠原理將混合料攤鋪壓實形成公路基層結(jié)構(gòu)的施工工藝。
這種施工工藝通常使用的材料為碎石粒料、粉煤灰、水泥等,然后對其進(jìn)行充分的混合攪拌,然后再攤鋪、壓實,從而形成密實性高強度的板體結(jié)構(gòu)。在鋪設(shè)道路時,將其與水泥結(jié)合在一起,此時水泥就會與該混合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),并且在碎石之間形成嵌擠鎖結(jié)作用,從而形成了抗?jié)B度和抗凍性較好的半剛性基層。這種結(jié)構(gòu)經(jīng)過鈣化非常結(jié)實,即使連水分的不斷侵蝕都不怕。
在使用水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝筑路時,在合理的范圍內(nèi),當(dāng)水泥含量增多的時候,泥穩(wěn)定碎石的強度越高,穩(wěn)定性越好。施工人員可以結(jié)合道路的需要通過調(diào)節(jié)原料和碎石間隙的方法來調(diào)節(jié)道路的抗壓強度,以便于適應(yīng)不同等級道路以及不同路面結(jié)構(gòu)層位對材料的強度要求。
采用水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝鋪設(shè)的市政路面的承載力會更高且穩(wěn)定性更久,同時具有良好的抗水性和耐凍性、施工工期短、使用壽命更長,從而更好地維持市民生活需要。
二、水泥穩(wěn)定碎石基層容易出現(xiàn)的問題
雖然水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝比普通的筑路工藝要好上很多,但是它仍然存在著很多的問題,主要表現(xiàn)為:
(一)水泥穩(wěn)定碎石基層會出現(xiàn)裂縫
水泥穩(wěn)定碎石基層會出現(xiàn)裂縫,這是因為施工初期的強度較高以及水泥的水化作用發(fā)出的熱量,使得該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)干縮和溫縮的裂縫。更壞的是,當(dāng)后期鋪設(shè)完瀝青時,這些裂縫則會反射至瀝青路面,產(chǎn)生反射裂縫,這就使瀝青路面同樣也出現(xiàn)了裂縫,造成了或大或小的破壞,從而影響道路的使用壽命和穩(wěn)定性,對市民生活和經(jīng)濟(jì)活動非常不利。
(二)水泥穩(wěn)定碎石基層平整度很難把握
水泥穩(wěn)定碎石基層的主要原材料為碎石,碎石本身都是或大或小的且石體都非常小非常不穩(wěn)定。當(dāng)碎石的級配不符合要求,并且有時還有超大粒徑碎石存在時,就會導(dǎo)致鋪設(shè)路面時很難將其鋪放平整。不僅如此,當(dāng)碎石中含有雜物時以及其他不利施工的有害物質(zhì)時,碎石就不能很好的和水泥等膠凝材料混合。當(dāng)這些石料和超大粒徑碎石在重力作用下分類聚集產(chǎn)生離析時。就會影響水泥穩(wěn)定碎石表面的平整度,進(jìn)而引起路面不平整的情況發(fā)生。
除此之外,水泥穩(wěn)定碎石混合料的攤鋪厚度對于公路路面平整度的影響也是非常大的,如果基層施工中混合料含水量與級配比率變化過大,造成與基層壓實系數(shù)落差過大。最終致使混合材料厚薄不均,造成路面的不平整,不但影響道路的美觀度,更對市民生活帶來不便。
(三)水泥穩(wěn)定碎石基層的強度不夠
道路的強度關(guān)系到其承載力和使用壽命,很多普通工藝建造的道路都存在著道路強度不夠的問題,嚴(yán)重影響道路的壽命。而水泥穩(wěn)定碎石基層也存在這一問題。有些水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)強度不足的原因是基層樣芯質(zhì)量不達(dá)標(biāo),無法滿足需要。而當(dāng)混合料級配不合理以及水泥灰劑量或細(xì)顆粒偏小時都會導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層的強度不夠,進(jìn)而影響道路的承載力和使用壽命。
三、完善水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝方法探討
如果采用水泥穩(wěn)定碎石基層工藝建造市政道路的話,就需要對該工藝進(jìn)行完善以此來保證市政道路的質(zhì)量,具體說來,可以做到以下幾點:
(一)做好規(guī)劃,制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨?/p>
施工方案對施工具有重要的指導(dǎo)意義。因此,施工單位應(yīng)該制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨?,以此使工程有明確的施工目標(biāo)和進(jìn)度,進(jìn)而從整體把握工程質(zhì)量和預(yù)算,進(jìn)而保證工程又好又快地完成。
(二)避免基層裂縫的出現(xiàn),全方位預(yù)防裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生
為了避免水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)裂縫,應(yīng)該在前期做好配合比設(shè)計,嚴(yán)格控制水泥用量,并要嚴(yán)格控制水泥的質(zhì)量,以保證其能夠符合工程要求。此外,還應(yīng)該嚴(yán)格控制基層的含水量。在施工時,應(yīng)根據(jù)天氣情況適當(dāng)增加或減少拌和用水量,防止基層因混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用和水分的過分蒸發(fā)引起表面的干縮性裂縫現(xiàn)象。
不僅如此,當(dāng)基層出現(xiàn)裂縫時,還應(yīng)該掌握如何補救的措施,要先將較大的裂縫切縫,然后填灌瀝青膠。而對較小的裂縫則可以直接鋪上土工布。區(qū)別對待,使裂縫問題得到很好地治理,進(jìn)而保證道路質(zhì)量。
(三)加大對原材料的選擇力度,加強對基層設(shè)計質(zhì)量的控制
俗話說,好的開始是成功的一半。因此,想要保證道路質(zhì)量就要對選擇原材料更加嚴(yán)格,避免不合格的原料造成工程質(zhì)量下降的情況出現(xiàn)。要對碎石集料的粒徑大小、壓碎值、清潔度以及耐壓強度有嚴(yán)格的限制,保證碎石可以與水泥更好地結(jié)合,并且保證碎石大小不會相差太大,從而保證路面平整。
此外,施工人員要根據(jù)公路墊層與面層結(jié)構(gòu)的性質(zhì)特點,預(yù)測路面基層的平整度、承載力等技術(shù)參數(shù),來制定相應(yīng)的施工方案、確定施工細(xì)節(jié)并合理配置與選擇相關(guān)施工材料,從而保證道路工程更好地開展下去,保證道路質(zhì)量。
(四)全面控制工程施工,保證基層的強度
水泥穩(wěn)定碎石基層的強度關(guān)系到道路的質(zhì)量和壽命,關(guān)系到其是否可以承載很強的力度,保證城市經(jīng)濟(jì)活動的良好運行以及市民生活的穩(wěn)定。因此,應(yīng)該全面控制工程施工,保證基層的強度。具體說來應(yīng)該對施工的原材料和施工過程以及道路的養(yǎng)護(hù)進(jìn)行全面的控制。
在對混合原料進(jìn)行拌和時應(yīng)該嚴(yán)格按照合理的配比度和含水量進(jìn)行,從而使原料能夠滿足筑路的需要,提高水穩(wěn)碎石的強度和穩(wěn)定性。而在施工過程中,應(yīng)該嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行施工,要嚴(yán)格控制混合料松鋪的均勻性,及時找補低洼凸出部位,處理接縫問題,保障基層結(jié)構(gòu)的平整度和壓實度。
道路初步建成時,要把養(yǎng)護(hù)工作落到實處,使道路的質(zhì)量和承載力達(dá)到最大化,進(jìn)而保證城市可以良好地運轉(zhuǎn)。
(五)要科學(xué)合理地對工程進(jìn)行養(yǎng)護(hù)
在施工過程中以及施工完成后一定要對工程進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以此保障水泥穩(wěn)定碎石基層設(shè)計強度。一般情況下,按照水泥穩(wěn)定碎石層施工進(jìn)度及不同層問的特點確定養(yǎng)護(hù)方式。要積極做好養(yǎng)護(hù)基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作,要根據(jù)水泥穩(wěn)定碎石基層施工現(xiàn)場的需求來確定養(yǎng)護(hù)方法并要積極應(yīng)對養(yǎng)護(hù)中所需水源的來源等進(jìn)行準(zhǔn)備,從而確保原材料地良好供應(yīng)。不僅如此,在施工期間要嚴(yán)格限制人員進(jìn)入,從而保證工程質(zhì)量。
結(jié)論:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,交通運輸量日益增多,使得道路需要承載的重量越來越大。因此,采用更為有效的道路鋪設(shè)工藝對城市發(fā)展和保證人民生活水平有著重要的作用。如今,水泥穩(wěn)定碎石基層已被廣泛應(yīng)用,這在很大程度上提高了市政道路的質(zhì)量和美觀程度。但是,泥穩(wěn)定碎石基層工藝仍舊存在著很多不足之處。因此,施工單位應(yīng)該在施工過程中注重引進(jìn)新技術(shù)、新材料以及新設(shè)備,充分,總結(jié)出現(xiàn)問題的原因,并找出相應(yīng)的對策。只有這樣,才能有效保證工程質(zhì)量,保證市政道路可以更好地為市民服務(wù)。
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【關(guān)鍵詞】水泥穩(wěn)定;砂礫基層;注意事項
水泥穩(wěn)定砂礫基層做為瀝青面層的主要承重層有很多優(yōu)點,但在施工過程中還應(yīng)層層把關(guān),嚴(yán)格要求,防止出現(xiàn)原材料不合格、配合比不準(zhǔn)確、拌和不均勻、攤鋪不平整、集料離析、碾壓不密實,接縫不平整等質(zhì)量問題,避免形成起皮、松散、裂縫、彈簧、翻漿、強度不合格等質(zhì)量缺陷。下面就以筆者在工作中所總結(jié)的經(jīng)驗來談?wù)勈┕み^程中控制水泥穩(wěn)定砂礫基層工程質(zhì)量應(yīng)注意的一些事項。
1 基層混合料配合比的組成設(shè)計
在進(jìn)行基層混合料配合比組成設(shè)計過程中,其設(shè)計應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)的有關(guān)規(guī)定,要保證使用在配合比中的原材料都是合格的,要滿足設(shè)計要求,抗裂性最優(yōu)且便于施工,無機(jī)結(jié)合料劑量合理,集料的級配應(yīng)以集料數(shù)量達(dá)到靠攏而不緊密為原則,其空隙讓無機(jī)結(jié)合料填充,形成各自發(fā)揮優(yōu)勢的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。使基層混合料達(dá)到強度要求,具有較小的溫縮和干縮系數(shù),施工和易性好。
這在基層混合料原材料的準(zhǔn)備上應(yīng)注意以下問題:
1.1 砂礫
砂躒土的礦物成份對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土性質(zhì)具有重要的影響。一般規(guī)定土的液限不大于40,塑性指數(shù)不大于20。級配良好的土用于無機(jī)結(jié)合料時,既可節(jié)約無機(jī)結(jié)合料又可取得滿意的效果。水泥穩(wěn)定土用作基層時最大粒徑不超過31.5mm?;旌狭现兴槭偷[石的壓碎值高速公路和一級公路不大于30%,二級及二級以下公路不大于35%,硫酸鹽含量超過0.25%的土,不能用作水泥穩(wěn)定基層料。水泥穩(wěn)定基層施工前,應(yīng)取所定料場中有代表性的土樣按《公路土工試驗規(guī)程》(JTGE40-2007)進(jìn)行顆粒分析、液塑限、相對密度、擊實試驗、壓碎值、有機(jī)質(zhì)含量和硫酸鹽含量試驗。
1.2 水泥
水泥的礦物成份和分散度對其穩(wěn)定效果具有明顯的影響。對同一種土硅酸鹽水泥要比鋁酸鹽水泥的穩(wěn)定效果好。選用水泥時應(yīng)選用水泥初凝時間1h以上和終凝時間較長(6h以上)的水泥。不應(yīng)使用早強水泥和快硬水泥。宜采用32.5級低標(biāo)號水泥,進(jìn)入工地后試驗室對其做水泥物理力學(xué)性能檢驗。
1.3 水
凡是飲用水(含牲畜飲用水)均可用于水泥穩(wěn)定土的拌制。但來自可疑水源的水取樣后應(yīng)按《公路工程水質(zhì)分析操作規(guī)程》(JTJ056―84)的要求做工程水質(zhì)分析,合格后方可使用。
2 水泥穩(wěn)定砂礫基層混合料的拌和質(zhì)量
水泥穩(wěn)定砂礫的拌和廠不應(yīng)離施工路段太遠(yuǎn),且采用集中廠拌法為宜。拌和機(jī)應(yīng)與攤鋪機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配。穩(wěn)定土拌和機(jī)安裝完成后,在正式拌和之前,應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,首先要進(jìn)行骨料秤和水泥秤的校準(zhǔn),確定在允許誤差范圍之內(nèi)后再開始試拌,試拌過程中首先要對當(dāng)天要用的骨料的含水量進(jìn)行測定,及時調(diào)整生產(chǎn)配合比,拌和過程中每隔半小時測定一次含水量和水泥劑量,對含水量的控制考慮到溫度和運輸影響,提高0.5%-1%,通過篩分及時調(diào)整配合比,保證混合料級配滿足規(guī)范要求。
3 混合料的運輸
混合料拌和好后,在較短的時間內(nèi)運到攤鋪現(xiàn)場,混合料運輸時,車輛應(yīng)裝載均勻,能夠盡快的將混合料運送至鋪筑路段現(xiàn)場,為攤鋪、碾壓節(jié)約時間。以減少水分損失。拌和好的混合料運輸采用大噸位自卸翻斗車,運輸車的數(shù)量根據(jù)拌和能力、運距、道路狀況、攤鋪能力等因素綜合確定,使攤鋪作業(yè)連續(xù)進(jìn)行。裝料時,要求車輛時刻移動,保證混合料在裝車時不致產(chǎn)生離析。卸料時自卸汽車掛空檔,靠攤鋪機(jī)推動前進(jìn)。
4 基層混合料的攤鋪
綜合考慮拌和站的生產(chǎn)能力,混合料的運輸能力等因素確定攤鋪機(jī)的速度,并根據(jù)攤鋪的速度、厚度和寬度等因素綜合考慮,確定攤鋪機(jī)夯錘頻率,保證碾壓前攤鋪的混合料有一定的密實度并根據(jù)攤鋪厚度、混合料類型及現(xiàn)場測量結(jié)果,確定松鋪系數(shù),并檢測路面橫坡情況,據(jù)此調(diào)整攤鋪機(jī)橫坡儀,保證基層橫坡度達(dá)到設(shè)計要求。攤鋪后隨時揀除土塊和超尺寸顆粒,消除集料的離析現(xiàn)象,特別要注意鏟除局部粗集料“窩”,并用新拌制的混合料填平。
5 基層混合料的碾壓成型
水泥穩(wěn)定土的結(jié)構(gòu)層應(yīng)用12T以上的壓路機(jī)碾壓,用12-15T的壓路機(jī)碾壓時每層的厚度不超過15;用18-20T的三輪壓路機(jī)碾壓時每層的厚度不超過20cm。穩(wěn)定土整形后應(yīng)先用輕型壓路機(jī)碾壓1-2遍,然后再用重型振動壓路機(jī)碾壓,壓路機(jī)碾壓時輪跡應(yīng)重疊1/2輪寬。目前,壓路機(jī)械較為先進(jìn),品種齊全,除正確使用壓路機(jī)外,必須注意壓實方法。根據(jù)該路結(jié)構(gòu)層的設(shè)計現(xiàn)總結(jié)如下:
5.1 碾壓順序及具體要求
初壓:YZ14振動式壓路機(jī)進(jìn)行靜壓一遍,然后弱振一遍;
復(fù)壓:YZ14振動式壓路機(jī)強振兩遍;
終壓:YZ14壓路機(jī)進(jìn)行靜壓一遍,用來消除輪跡及光面;
碾壓速度要求:初壓1.5km/h,復(fù)壓2km/h,終壓2.5km/h;
碾壓段落長度宜為30-50米,防止表面風(fēng)干。
5.2 碾壓時應(yīng)遵循先輕后重,先慢后快的原則
直線段,由兩側(cè)路肩向路中心碾壓,即先邊后中;平曲路段,由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進(jìn)行碾壓。開始碾壓時邊部留下30cm不壓,待內(nèi)側(cè)已壓實后,再將其壓實,以免邊部混合料橫向推移。
5.3 在碾壓過程中,為保證每個碾壓段接頭的平整度,壓路機(jī)碾壓方式要求緩慢均勻碾壓,碾壓折回隨攤鋪方向呈階梯形狀,避免在同一橫斷面折回。碾壓過程中,出現(xiàn)“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象時,及時進(jìn)行人工處理,如翻開重新拌和、加適量的水泥等,使其達(dá)到質(zhì)量要求。
5.4 在壓實過程中,壓路機(jī)慢起動,空檔停車,起動后起振,停車前停振,禁止壓路機(jī)在碾壓路段調(diào)頭和急剎車,嚴(yán)禁壓路機(jī)在原地振動,以保證結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定和表面平整度。
5.5 從加水、拌和、運輸、攤鋪、整形、碾壓不得超過水泥的終凝時間。
6 接縫施工
6.1 橫向接縫
施工中盡量減少橫向接縫的設(shè)置,施工段落盡量控制在兩橋之間。作業(yè)施工結(jié)束必須設(shè)置時,盡量做到橫向接縫在一條直線上且控制與路線走向垂直;攤鋪接近結(jié)束時,適當(dāng)打高攤鋪機(jī)控制標(biāo)尺。碾壓前人工對接頭部分進(jìn)行修理平整,碾壓結(jié)束后用三米直尺反復(fù)量測將斜坡和松散部分切除。
6.2 縱向接縫
攤鋪機(jī)縱向鋪筑的混合料留下20-30cm不碾壓,嚴(yán)禁人為踩踏,作為攤鋪機(jī)后鋪的基準(zhǔn)面,并與前鋪面重疊5cm以上,并跨縫碾壓,直至把縱縫壓平壓實,消除縫跡。
7 養(yǎng)生及交通管制
7.1 每一段碾壓完成并經(jīng)壓實度檢查合格后,應(yīng)立即開始養(yǎng)生。養(yǎng)生宜采用草袋、麻布、鋪砂和塑料薄膜灑水覆蓋,碾壓(下轉(zhuǎn)第322頁)(上接第319頁)完的基層待混合料終凝后,即可用塑料薄膜全面覆蓋養(yǎng)生,減少水分蒸發(fā),保持基層表面始終處于濕潤狀態(tài),養(yǎng)生期為7天。
7.2 覆蓋養(yǎng)生時,如基層表面水分蒸發(fā)嚴(yán)重,表面干燥立即灑水濕潤。
7.3 為防止風(fēng)力將塑料薄膜掀起,用砂礫土在其上布置網(wǎng)格進(jìn)行蓋壓。
7.4 養(yǎng)生期間,除灑水車外應(yīng)封閉交通,在采用覆蓋措施的穩(wěn)定土層上,不能封閉交通時,應(yīng)限制重車通行,還應(yīng)設(shè)置限速帶,其它車輛的車速不超過30Km/h。養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)及時鋪筑油面,防止干縮裂縫,同時免遭施工車輛的破壞。
8 結(jié)語
在公路路面工程中選擇一種合適的基層類型它不但可以提高油面的承載能力,而且還可以延長路面的使用壽命,水泥穩(wěn)定砂礫依它自身獨特的優(yōu)點,已廣泛的被使用在基層中。但是在施工過程中,還是應(yīng)認(rèn)真做好施工工序的每一步,使鋪筑的基層達(dá)到最佳狀態(tài),各項指標(biāo)都滿足規(guī)范要求。本文只是自己在工程實踐中總結(jié)的一點經(jīng)驗,供同行們參考。
關(guān)鍵詞:水泥穩(wěn)定碎石 基層 施工質(zhì)量
Abstract: cement stabilized crushed stone in the road surface structure is used as the base, with its strong integrity, high bearing capacity, high rigidity, better water stability is widely used in highway pavement, this paper describes some of the key points and methods of construction quality control of cement stabilized macadam.
Keywords: the construction of cement stabilized macadam base
中圖分類號: U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
一、原材料的質(zhì)量控制
1、碎石質(zhì)量要求
水泥穩(wěn)定碎石基層的強度主要是依靠碎石本身的強度、石料的嵌擠鎖結(jié)作用和水泥材料的穩(wěn)定膠結(jié)作用而形成的。根據(jù)《公路規(guī)范》要求:水泥穩(wěn)定碎石單個顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過37.5mm;而碎石強度以集料壓碎值表示,一般不得大于30%。碎石的外觀(針片狀含量):碎石采購時應(yīng)選取具有棱角且近于立方體,碎石料中扁平細(xì)長的顆粒含量不得大于15%。
2、水泥的品種及規(guī)范要求
由于不同類型的水泥具有不同的干縮性,經(jīng)多次對各種水泥使用效果比較,其中道路用普通硅酸鹽水泥干縮性較礦渣水泥干縮性小,因此,選用干縮性小的水泥,可在一定程度上降低裂縫的機(jī)率
《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034-2000版(以下簡稱《公路規(guī)范》,主要要求水泥穩(wěn)定碎石基層用的水泥初凝時間在3h以上,終凝時間在6h以上。其他水泥指標(biāo)與普通混凝土相同。
3、石屑
通過篩分設(shè)備最小篩孔的集料,一般為0mm—5mm,其作用是作為碎石間填充材料,以保證達(dá)到水泥穩(wěn)定碎石基層要求的密實度和強度。
《公路規(guī)范》要求石料中粒徑小于0.075mm的顆粒含量不應(yīng)超過7%。
二、集料級配的控制
水泥穩(wěn)定碎石基層混合料中集料級配的好壞不但對基層強度有影響,而且對其他的路用性能也有影響。從理論上來說,介于規(guī)范級配范圍上下限內(nèi)的級配曲線有許多條。一般情況下,在水泥劑量、石料的強度、石料形狀等滿足相應(yīng)規(guī)范要求的前提下,根據(jù)這些級配曲線配置的混合料7d抗壓強度大都符合要求。但各個級配混合料的抗裂性能和抗沖刷性能卻有較大的差異。近些年來,實踐證明,對于用水泥穩(wěn)定碎石這類半剛性材料作基層的道路,在使用中發(fā)生破壞的原因,除了極少數(shù)是為因抗壓強度不足引起的以外,大多是由于其收縮性大或抗沖刷能力不足所致。雖然規(guī)范中對水泥碎石基層材料的抗收縮性能、抗沖刷性能沒有明確的要求,但是在配合比設(shè)計中應(yīng)該有所考慮。
在實際使用中,如果同時要求水泥碎石基層材料的抗壓強度、抗裂性和抗沖刷性都達(dá)到最好的狀態(tài)非常困難,因此所選用的配合比應(yīng)該是在充分考慮道路沿線地質(zhì)、水文、氣候以及施工難易程度的條件下,抗壓強度、抗裂性和抗沖刷性之間的一種平衡
實踐證明,用同一劑量的水泥穩(wěn)定級配良好的碎石,其強度和耐久性要比用級配不好的碎石的強度和耐久性高。為保證顆粒組成合理密度,在施工期間應(yīng)在現(xiàn)場設(shè)專人負(fù)責(zé)隨機(jī)抽樣檢測石料級配,若發(fā)現(xiàn)不符合上述要求時,及時通知拌合站調(diào)整級配,使其符合級配標(biāo)準(zhǔn)。
三、混合料含水量的控制
實際施工中,拌合物施工含水量應(yīng)比試驗最佳含水量高0.5%-1.0%即可,如含水量過低(小于最佳含水量2%),混合料難以成型,壓實度達(dá)不到設(shè)計要求,鉆芯取樣松散,板結(jié)性差,其強度達(dá)不到設(shè)計要求。如含水量偏高,水泥水化后剩余水分會因蒸發(fā)而引起水穩(wěn)層自然收縮,產(chǎn)生裂縫。混合料的含水量與氣溫有著密切的關(guān)系,氣溫在5~10℃時,以設(shè)計含水量為準(zhǔn);氣溫在10~20℃時,含水量應(yīng)加大2%~3%;氣溫在20℃以上時,含水量應(yīng)加大3%~5%,隨著氣溫的變化應(yīng)及時調(diào)整混合料的含水量。此外影響拌合料含水量的因素還很多,施工過程中必須做到勤測,在動態(tài)中找到平衡。
四、混合料運輸與攤鋪的控制
為了節(jié)省倒車、拌合料攤鋪時間,一般采用15t以上的自卸汽車運輸較好,并要求車況良好,每天上班前應(yīng)對車輛進(jìn)行常規(guī)檢查,排除故障,防止裝滿料后不能卸車,時間太長,引起水泥穩(wěn)定級配碎石混合料凝固而造成浪費。同時應(yīng)用篷布覆蓋,一方面減少運輸途中的灑漏,污染路面;另一方面,減少運輸途中的水分蒸發(fā)。
混合料攤鋪前應(yīng)將下承層充分灑水濕潤,干燥的下承層會吸收混合料下部的水分,使得混合料底層難以壓實成型。
瀝青攤鋪機(jī)攤鋪水泥穩(wěn)定碎石混合料時,應(yīng)將螺旋布料器進(jìn)行調(diào)整,宜將布料器定位在高位,以適應(yīng)厚層攤鋪的要求。布料器中部采用大葉片,邊部采用小葉片,以使攤鋪過程中布料器內(nèi)各處料位一致。
在攤鋪過程中偶爾出現(xiàn)離析現(xiàn)象時,應(yīng)及時調(diào)整布料器內(nèi)料位等方面,通過攤鋪機(jī)解決離析現(xiàn)象,而不宜采用人工挖補。
五、混合料的碾壓控制
碾壓的順序應(yīng)為:靜壓一振壓一再靜壓。因為攤鋪機(jī)攤鋪虛鋪厚度較厚,碾壓時容易壅包,故碾壓時應(yīng)成鋸齒狀,不能在同一直線上壓齊,同時碾壓時,應(yīng)重疊1/2輪寬,后輪必須超過兩段的接縫處,穩(wěn)壓階段行走速度應(yīng)控制在1.5km/h-1.70km/h,壓實階段速度應(yīng)在2.0km/h-2.5km/h,細(xì)壓階段壓路機(jī)行走的速度應(yīng)控制在2.5km/h。起步和制動應(yīng)做到慢速度起動、慢速剎車杜絕快速起動及急剎車現(xiàn)象。
在碾壓過程中,若發(fā)現(xiàn)局部蠻包,應(yīng)用人工或平地機(jī)刮平處理后再繼續(xù)碾壓,碾壓全過程應(yīng)控制在45min內(nèi)完成。若碾壓時間超過45min,則應(yīng)增加壓路機(jī)臺數(shù)。碾壓完成規(guī)定的遍數(shù)后,應(yīng)及時檢測壓實度,如果壓實度沒有達(dá)到規(guī)范要求,則應(yīng)繼續(xù)碾壓,但碾壓時間與前面拌和、碾壓時間之和不能超過水泥的終凝時間。
六、養(yǎng)生及交通管制
1、每一段碾壓完成并經(jīng)壓實度檢查合格后,應(yīng)立即開始養(yǎng)生;
2、養(yǎng)生方法:應(yīng)將麻袋事前濕潤,然后人工覆蓋在碾壓完成的基層頂面。每天適當(dāng)時間用灑水車灑水,在15天內(nèi)始終保持麻袋處于濕潤狀態(tài)。不得用濕粘土、塑料薄膜或塑料編制物覆蓋。上一層路面結(jié)構(gòu)施工前方可移走覆蓋物,期間應(yīng)定期灑水。養(yǎng)生結(jié)束后,必須將覆蓋物清除干凈;
3、用灑水車灑水時,灑水車的噴頭用噴霧式,不得用高壓式膠管,以免破壞基層結(jié)構(gòu),每天灑水次數(shù)應(yīng)視氣候而定,整個養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持養(yǎng)生覆蓋物表面濕潤;
4、安排專人經(jīng)常翻開麻袋片檢查水穩(wěn)基層表面潮濕狀態(tài)、灑水的均勻性,根據(jù)天氣情況隨時調(diào)整灑水遍數(shù)。同時認(rèn)真觀察裂縫產(chǎn)生情況,并做好記錄和標(biāo)記。
5、基層養(yǎng)生期不應(yīng)少于15天,養(yǎng)生期內(nèi)灑水車必須在另外一側(cè)車道上行駛。
6、在養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通,嚴(yán)禁一切車輛通行;
7、養(yǎng)生結(jié)束后宜盡早做下封層,,盡早鋪筑面呈,未鋪筑面層的路段不宜開放交通。
有了上述的各種控制再加上有序的施工組織就可以將水泥穩(wěn)定碎石的缺點減少到最少,從而發(fā)揮它的優(yōu)點。
七、結(jié)語
對于重型交通道路結(jié)構(gòu)的承重層,從目前發(fā)展趨勢來看,水泥穩(wěn)定級配碎石是首選材料,許多高等級公路用這種材料作為路面基層。通過施工過程不斷地摸索,不斷地總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),積累更多的資料,使水泥穩(wěn)定級配碎石作為高等級公路基層材料充分地發(fā)揮優(yōu)勢。
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關(guān)鍵詞:水泥穩(wěn)定粒料;無側(cè)限飽水抗壓強度;壓實度;材料級配
水泥穩(wěn)定粒料以其良好的力學(xué)性能和穩(wěn)定性及抗凍性等優(yōu)點,被廣泛用于修建等級較高的公路、城市道路路面的基層或底基層。宜昌市一些主干道的基層或底基層也多數(shù)采用水泥穩(wěn)定粒料結(jié)構(gòu)層。下面以我公司承建的宜昌市體育場路延伸段市政工程水泥穩(wěn)定粒料基層的施工為例,來探討一下水泥穩(wěn)定粒料的施工與試驗檢測。
1工程概況
宜昌市體育場路延伸段市政工程是2007年宜昌市的一項重點工程,起點為綠蘿路,終點為西陵二路,道路全長574.3m。道路橫斷面形式為:3.5m人行道+1.5m綠化帶+15m車行道+1.5m綠化帶+3.5m人行道,雙向四車道。道路結(jié)構(gòu)層從下往上依次為:20cm厚3%水泥穩(wěn)定層+20cm厚4%水泥穩(wěn)定層+20cm厚5%水泥穩(wěn)定層+7.5cm厚AC-20C瀝青砼下面層+4.5cm厚AC-13C改性瀝青砼上面層。
2水穩(wěn)層配合比設(shè)計
2.1原材料選用
水泥作為唯一的穩(wěn)定劑,其質(zhì)量十分重要。施工應(yīng)選用終凝時間較長(宜在6h以上)、強度等級為32.5Mpa的水泥。為使穩(wěn)定碎石有足夠的時間進(jìn)行拌和、運輸、攤鋪、碾壓,不應(yīng)使用快凝水泥、早強水泥以及受潮變質(zhì)水泥,使用前必須對水泥進(jìn)行復(fù)試。本工程使用的當(dāng)陽城堡水泥廠生產(chǎn)的32.5Mpa強度等級的普通硅酸鹽水泥。
集料采用3種單粒級經(jīng)經(jīng)混合組合成連續(xù)級配,其中1#料為10~25mm碎石、2#料為5~10mm碎石、3#料為0~5mm碎石。
混合料拌合用水采用自來水。
2.2混合料組成設(shè)計
①因為設(shè)計圖紙已確定水泥劑量為3%、4%和5%,試驗室只能對3種集料的比例進(jìn)行調(diào)整、試配、篩分,最終確定一組符合規(guī)定組成范圍的摻配比例。試驗室初步擬定了3種方案,具體摻配比例見表1。
然后將3種集料按擬定的比例混合,分別進(jìn)行篩分,篩分結(jié)果見表2。
根據(jù)篩分結(jié)果分析,只有方案C的級配曲線落在標(biāo)準(zhǔn)級配范圍內(nèi),所以最終確定原材料中各種規(guī)格碎石的用量比例為:1#料:2#料:3#料=40:25:35(%)。
②將配好的集料分別摻入3%、4%、5%的水泥,形成3個樣品,分別對每個樣品進(jìn)行擊實試驗(求出最佳含水量和最大干密度)和無側(cè)限抗壓強度試驗(7天飽水抗壓強度),試驗結(jié)果如表3。
通過上表我們可以看到3%、4%、5%水泥含量的所有試件7天飽水平均抗壓強度均達(dá)到設(shè)計要求,且隨著水泥含量的提高,強度富余值越大。由此可見,水泥含量對水泥穩(wěn)定粒料基層的強度起著至關(guān)重要的作用。
3混合料的拌和、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生
混合料的拌和、攤鋪、碾壓、檢測、養(yǎng)生的工藝流程如圖1所示。
3.1混合料的拌和
根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求,混合料采取集中攪拌站拌制。拌和過程中各種材料嚴(yán)格計量,嚴(yán)格按試驗確定的配合比進(jìn)行。特別應(yīng)嚴(yán)格控制水泥劑量,水泥劑量過少,不能保證基層施工質(zhì)量;過多則容易引起基層表面裂紋增多且不經(jīng)濟(jì)。實際水泥劑量可比室內(nèi)試驗的水泥劑量增加0.5%(考慮現(xiàn)場與室內(nèi)試驗的條件差),混合料采用強力式攪拌機(jī)拌和,拌和時間不少于60s,拌和過程中還應(yīng)重視含水量的影響,考慮混合料在運輸、攤鋪、碾壓過程中的水分損失,拌和含水量應(yīng)根據(jù)原材料含水量、天氣、現(xiàn)場施工經(jīng)驗進(jìn)行稍微調(diào)整。
3.2混合料的運輸、攤鋪
①運輸。混合料宜采用大噸位車輛運輸,并盡量縮短運距,修建好運輸通道,減少中途停車及顛簸,避免混合料凝固或離析,并根據(jù)天氣情況考慮做好防止水分喪失的措施??傊瑧?yīng)作好施工組織安排,做到隨拌隨鋪。
②攤鋪?;旌狭蠑備伹皯?yīng)對土基的高程、寬度、橫坡進(jìn)行全面檢查,對于不合格的要堅決處理。攤鋪前應(yīng)對土基進(jìn)行全面清理,確保土基干凈。
攤鋪前應(yīng)準(zhǔn)確進(jìn)行施工放樣,按每幅攤鋪寬度準(zhǔn)確放出軸線及高程,內(nèi)外側(cè)直線段每20米各放一個樁,曲線段每10m各放一個樁,樁上用紅油漆劃出壓實后的基層高程。
為確保攤鋪的質(zhì)量和減少接縫,基層采用攤鋪機(jī)攤鋪混合料。現(xiàn)場試驗人員應(yīng)隨時檢查運至現(xiàn)場的混合料的配比及含水量,并及時將情況反饋到拌和站。通過試驗段確定虛鋪系數(shù),攤鋪時要嚴(yán)格控制虛鋪系數(shù),隨時檢查松鋪厚度,如與試驗數(shù)據(jù)不符,要及時進(jìn)行調(diào)整。同時攤鋪機(jī)兩邊各派一人消除粗細(xì)集料分離現(xiàn)象,如果發(fā)現(xiàn)粗集料成窩應(yīng)予鏟除,并用新拌和的混合料填補。采用人工填補時,不能揚鏟。此項工作必須在碾壓前完成,嚴(yán)禁薄層找平。
接縫:本工程為雙向四車道,在施工過程中為盡量減少縱向接縫,按道路中心線劃分為左右兩幅進(jìn)行攤鋪。在攤鋪過程中若因故中斷時間較長,應(yīng)設(shè)置橫向接縫。對橫向接縫,人工將末段含水量合適的混合料弄整齊,緊靠混合料放兩根方木,方木的高度與混合料的壓實厚度相同,整平緊靠方木的混合料,碾壓密度。重新攤鋪混合料前,將方木取出,將下承層頂面清掃干凈。施工縱向接縫必須垂直,嚴(yán)禁斜接,縱向接縫處理方法同橫向接縫。養(yǎng)生結(jié)束后,在攤鋪另一幅之前拆除支撐木。
③壓實。本工程共安排18t輪胎壓路機(jī)二臺、40t振動壓路機(jī)二臺。先用輪胎壓路機(jī)初壓一遍,基本整平,再用振動壓路機(jī)碾壓兩遍(帶振),最后用輪胎壓路機(jī)碾壓一遍。靜壓速度為1.5km/h,振壓速度2km/h,碾壓時輪跡重疊不小于1/2輪寬。遵循先輕后重、先兩邊后中間的原則,嚴(yán)禁在已完成或還在碾壓的路段上“調(diào)頭”和“急剎車”。
④養(yǎng)生。每段碾壓完成并經(jīng)壓實度檢查合格后應(yīng)立即開始養(yǎng)生,養(yǎng)生采取覆蓋灑水濕養(yǎng),灑水要均勻、充足,確保養(yǎng)生期間水泥穩(wěn)定混合料始終保持濕潤。養(yǎng)生期不少于7天。
⑤檢測試驗。對水泥穩(wěn)定粒料混合料的質(zhì)量檢測從兩個方面控制:壓實度檢測和無側(cè)限飽水抗壓強度檢測。
壓實度:采用灌砂試驗法,根據(jù)規(guī)范要求,每1000m2檢測3個點。為了配合現(xiàn)場指導(dǎo)施工,采用酒精燃燒法測出混合料的含水量,現(xiàn)場計算壓實度,判斷是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如不合格,則立即要求壓實機(jī)械繼續(xù)碾壓,直到滿足要求為止。
無側(cè)限飽和抗壓強度:在混合料運到施工現(xiàn)場后隨機(jī)取樣,然后送至試驗室成型試件。試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)6天,飽水1天后進(jìn)行試壓檢測無側(cè)限抗壓強度。
為了更好的控制混合料的配合比及拌和情況,還需做水泥劑量測定(EDTA滴定法),判斷水泥劑量是否達(dá)標(biāo)或者攪拌是否均勻,以此來調(diào)整配合比和拌和時間,這樣才能確?;鶎拥氖┕べ|(zhì)量。
4結(jié)語
通過對宜昌市體育場路延伸段市政工程水泥穩(wěn)定碎石基層的施工經(jīng)驗,總結(jié)出以下幾點說明:
①對水泥穩(wěn)定層的施工一定要控制原材料的質(zhì)量及混合料的組成設(shè)計、拌和、運輸、攤鋪、養(yǎng)生、試驗檢測等環(huán)節(jié),合理組織施工,強化管理,才能確保工程質(zhì)量,滿足規(guī)范的要求。宜昌市體育場路延伸段市政工程還被評為湖北省優(yōu)質(zhì)工程。
②進(jìn)行水泥穩(wěn)定粒料基層設(shè)計時,建議設(shè)計單位只須提供混合料中水泥劑量的范圍或者飽水抗壓強度要求,具體水泥劑量由施工單位通過試驗確定,而不必兩者都進(jìn)行限定,以免造成因水泥劑量偏高導(dǎo)致資源浪費,或者因水泥劑量偏低出現(xiàn)強度不滿足要求的情況。
關(guān)鍵詞:水泥穩(wěn)定碎石基層;全厚式;攤鋪施工工藝;高速公路;道路工程建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:U416 文章編號:1009-2374(2016)22-0106-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.22.052
20世界70年代中期開始,水泥穩(wěn)定材料作基層開始廣泛使用,其憑借優(yōu)良的性能,得以在道路建設(shè)中廣泛應(yīng)用。半剛性基層中,水泥穩(wěn)定碎石基層是其重要形式之一,因其厚度范圍在25~36cm之間,各方面技術(shù)、器械等不成熟條件,鋪筑時分為攤鋪及碾壓兩層進(jìn)行。在實際施工過程中,存在整體性較差、施工工期相對較長、基層容易出現(xiàn)早期損傷等諸多問題??茖W(xué)技術(shù)的不斷完善、發(fā)展,讓水泥穩(wěn)定碎石基層全厚式一次攤鋪碾壓得以實現(xiàn)。此次根據(jù)我公司某項目實驗路段,采用相應(yīng)技術(shù)、器械,對施工過程及質(zhì)量等情況進(jìn)行記錄。
1 材料選擇
原材料的選用,我們選擇P?C32.5級的硅鹽酸水泥,在選擇水泥時,需要注意篩選不符合使用條件的水泥,如快硬水泥、變質(zhì)水泥等。在投入使用前需對材料細(xì)度、安定性等各項情況進(jìn)行試驗,確保各項指標(biāo)滿足使用規(guī)范要求。采用潔凈淡水、飲用水等用作水泥穩(wěn)定碎石混合料的配合比設(shè)計和施工,并對水泥中硅鹽酸含量、含鹽量、pH值進(jìn)行實測,對各項實測結(jié)果指標(biāo)確保均滿足相關(guān)要求后方可使用。水泥穩(wěn)定碎石基層級配范圍如表1所示。
2 施工工藝
2.1 施工準(zhǔn)備
根據(jù)施工需求,需配備相應(yīng)需求器械,且滿足每日每項工作正常不間斷的施工要求及總工期要求,如拌合、運輸、攤鋪、壓實機(jī)械、自卸汽車、灑水車等。水泥穩(wěn)定碎石下承層應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求,表面堅實平整,各項指標(biāo)需符合設(shè)計。根據(jù)不同碾壓工藝的實驗長度,應(yīng)在全厚式抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層鋪筑前,選擇除兩端外三個橫斷面,每個橫斷面均等設(shè)5個測試點并測出標(biāo)高,側(cè)標(biāo)高應(yīng)在基層攤鋪前進(jìn)行。為加強底基層與基層黏合度,對作業(yè)表面進(jìn)行清除、灑水濕潤并對底基層表面進(jìn)行灑水等,且注意底基層進(jìn)行此項時需保證在攤鋪基層之前。
2.2 混合料的生產(chǎn)與拌合
在混合料的拌合與生產(chǎn)中,依照相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格控制,確保水泥用量、含水量等各項指標(biāo)均符合規(guī)定。為確保材料規(guī)范要求,拌和前取適量混合料進(jìn)行篩分及各項實驗。根據(jù)施工當(dāng)天現(xiàn)場情況、燃燒法測定的碎石含水量等各項情況,控制攤鋪碾壓時含水量為最佳含水量及水泥用量在計量范圍內(nèi)。
所用設(shè)備調(diào)試完成后,確保設(shè)備正常運行及計量的準(zhǔn)確性后,正式拌制至材料含水率滿足規(guī)定要求。根據(jù)材料顆粒組成產(chǎn)生的變化,重新調(diào)試設(shè)備,確保拌和機(jī)與攤鋪機(jī)匹配。確保集料最大粒徑與級配符合使用連續(xù)級配要求。加料順序應(yīng)嚴(yán)格按照二分之一碎石、砂、水泥、二分之一碎石進(jìn)行,拌和前應(yīng)注意外加水與天然含水量總和大于等于最佳含水量,確保級配碎石能在接近最佳含水量下碾壓。攪拌時加水量與室內(nèi)振動擊實獲得的最佳含水率比例根據(jù)氣溫高低可適當(dāng)調(diào)整,潮濕天氣超過最佳含水量的0.5%~1%,干燥天可超過最佳含水量的1%~2%,峰值為2%。每1~2小時,抽取攪拌后,出料時的樣品進(jìn)行一次檢查,確保符合設(shè)計的配合比,高溫作業(yè)時,根據(jù)天氣含水量需及時調(diào)整。延遲時間實驗,對拌制水泥穩(wěn)定碎石展開實驗,確保混合料存放時間等,加水?dāng)嚢柚聊雺好軐崙?yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成。
2.3 混合料的攤鋪
進(jìn)行一次性全厚度攤鋪時應(yīng)注意的各種情況,如應(yīng)控制每車卸料至結(jié)束時間在210秒;松鋪系數(shù)、一次性鋪筑厚度、松鋪厚度三項指標(biāo)分別為1.3cm、35cm、45.5cm;并安排專人負(fù)責(zé)對攤鋪機(jī)兩邊接觸器和基準(zhǔn)線;作業(yè)面清理時,灑水在表面適當(dāng)濕潤,嚴(yán)禁有積水;攤鋪前檢查機(jī)械各部情況,確保傳感器臂與導(dǎo)向控制線調(diào)整無誤;根據(jù)設(shè)計要求,對厚度與高程進(jìn)行嚴(yán)格把控保障其符合設(shè)定要求;在施工中進(jìn)行聯(lián)系攤鋪時,應(yīng)減少停機(jī)待料;在攤鋪過程中為減少離析,螺旋布料器3/2應(yīng)當(dāng)埋入混合料中,并安排人員針對離析現(xiàn)象進(jìn)行新拌混合料填補;平地機(jī)或人工整形在初平的路段上快速初壓,暴露潛在不平整。
2.4 混合料的碾壓
整形完成后用壓路機(jī)在結(jié)構(gòu)層全寬內(nèi)進(jìn)行碾壓。壓路機(jī)在碾壓面上不允許猛打方向、急轉(zhuǎn)彎,攤鋪機(jī)后折返應(yīng)成階梯形。碾壓長度分為30m、40m兩種。穩(wěn)壓充分,振壓不起浪、不推移。碾壓完成后用灌砂法檢測壓實度。攤鋪混合料時不宜中斷,中斷時間超過3小時,機(jī)械應(yīng)離開混合料末端,避免出現(xiàn)縱向接縫。因攤鋪厚度較大,在對攤鋪邊緣進(jìn)行碾壓時,易致邊緣出現(xiàn)坍塌,影響碾壓整體效果及平整度,在初次碾壓時應(yīng)稍微靠內(nèi)進(jìn)行。在碾壓后檢測合格后應(yīng)立即采取保養(yǎng)措施,并定期灑水保持水分。
2.5 養(yǎng)護(hù)
根據(jù)相關(guān)養(yǎng)護(hù)要求,養(yǎng)護(hù)期不應(yīng)少于7天,并在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)根據(jù)天氣等各項因素情況,每天進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),灑水次數(shù)根據(jù)具體情況而定。在規(guī)定養(yǎng)護(hù)期限內(nèi),基層提前達(dá)到設(shè)計要求時,可進(jìn)行下一步工作。在期限內(nèi)未達(dá)到設(shè)計要求,則延長養(yǎng)護(hù)時間。
3 施工質(zhì)量控制和檢測
施工中,進(jìn)行各項試驗,檢測各項指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)。為確保最佳含水量,采用壓實度檢查和鉆芯取樣核查雙控,嚴(yán)格控制碾壓過程,對碾壓時間、碾壓含水量等各項情況進(jìn)行嚴(yán)格把控。壓實度檢測應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求,鉆芯取樣核查每200m進(jìn)行一次。
4 結(jié)語
通過此次施工中,對各項施工環(huán)節(jié)、設(shè)計、工序、質(zhì)量等各方的把控及詳細(xì)的分析,整理出一套適用于大厚度水泥穩(wěn)定碎石施工的質(zhì)量控制要求和措施,對大厚度全幅水泥穩(wěn)定碎石基層的施工具有一定的指導(dǎo)意義。
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