水泥穩定基層施工總結匯總十篇

時間:2023-03-08 14:51:52

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水泥穩定基層施工總結

篇(1)

瀝青混凝土路面的基層主要是水泥穩定碎石結構,在我國高等級公路工程中,水泥穩定碎石結構有了日益廣泛的應用,同時也獲得了極其豐富的應用經驗。因為水泥穩定碎石的重要特點是水穩定性良好并且強度較高,在交通量大的城市主干路瀝青混凝土路面的基層中,該結構取得了廣泛的應用。但是它的缺點是水泥作為結合料,對施工技術的要求很高,同時需要良好的施工管理環境, 不然會極其容易產生早期收縮裂縫。

1. 水泥穩定碎石基層收縮裂縫的原因分析

(1)干縮特性會導致收縮裂縫的產生。在水穩材料碾壓以后,在其內部會有水化作用的發生,其中水分逐漸減少,因為材料礦物晶體或者凝膠體間層間碳化作用與水的作用能夠導致半剛性材料發生體積收縮的現象,在筆者實際工作中,對不同齡期下A級配與B級配水泥穩定碎石進行了干縮特性規律試驗,并對該實驗進行分析,由此得出如下結果:半剛性材料中含水量變化能夠引起整體宏觀體積收縮進而導致半剛性材料干燥收縮,于是影響半剛性材料干燥收縮的主要因素就是含水量。所以能夠對其含水量進行適當控制,以保證基層抗干燥收縮裂縫性能的提高。

(2)網狀裂縫的分析。在一些沒有及時拆遷的高壓電桿等地面障礙物的周圍,水泥穩定碎石會產生網狀裂縫,在初期,其只是網狀細裂紋,但是由于時間的延長,在裂紋處基層內部中,其水分不斷蒸發,裂紋漸漸變為發散形裂縫。同時由于外力的作用,基層呈現塌陷狀。其原因是沒有真正保證檢查井周圍壓實度,有著一些不均勻沉降隱患;同時檢查井周圍也是大型壓路機工作面的死角, 特別當集料粒徑在比較粗時,很難保證基層自身的壓實度,且很難使強度滿足設計要求標準。檢查井周圍更是彎拉與溫度應力的集中區,再加上外力的綜合作用,就使基層受到破壞,起初產生裂紋最后會發展為裂縫。

(3)溫縮特性會導致收縮裂縫的產生。根據筆者的試驗,同時結合實際經驗,可以得出如下結論:在混合料組成材料相同的情況下,懸浮結構穩定類材料平均溫縮系數大于骨架密實結構穩定類材料平均溫縮系數。在混合料溫縮系數和溫合料最大干密度之間,它們存在某種關系,干密度小的混合料它的溫縮系數比較大,相反其愈小。同時筆者的試驗也證明了懸浮結構水泥穩定碎石做的基層開裂率顯然大于密實骨架結構。

2. 水泥穩定碎石基層收縮裂縫防治對策

(1)應該有相對穩定的原材料,以保證混合料的生產配合比穩定與準確

要使用早期強度比較低,同時初凝時間與終凝時間比較長的水泥,還要保證水泥的各項指標都符合規范要求。首先要嚴格控制混合料配合比,當進行配合比設計時,把水泥劑量穩定在5%以內的同時,還要保證混合料應該粗不應該細,其強度達到4MPa―5MPa是最合適的。要針對集料初步試配狀況,把混合料級配分成為粗―級配范圍的下限與中―級配范圍的中值的類型,隨后按照4.0%及4.5%與5.0%及5.5%的水泥劑量進行試配工作。根據筆者的試驗,最后選取的配合比為粗型,同時水泥劑量是4.5%,試件強度大多數處于4.4MPa―5.1MPa范圍中,含水量最佳達到5.2%,總體看來是比較理想的;其次進行生產配合比的確定:在進行混合料生產時,運用500型拌和站進行拌制,使用電腦控制各種材料的用量。在施工現場,選取混合料,制成部分試件,一些在試驗室進行標準養護,一些放在現場進行同步養護。根據試驗顯示的結果,確定水泥劑量按4.8%進行控制;最后對生產配合比進行嚴格控制:在拌和站,進行專業試驗人員的安排,在每天上午和下午,各做一次混合料級配篩分試驗, 同時每隔30分鐘,做一次混合料水泥劑量檢測試驗,針對發現的異常進行及時調整。

(2)加強施工控制

要對水泥穩定碎石混合料壓實度進行合理控制,這一舉措能夠保證強度符合要求標準,城市道路中的地下工程管線設施的檢查維修井與沒有及時遷移的地上桿線使基層的碾壓相當困難。在這些結構設施的周圍,大型機械碾壓的死角常常存在著。雖然對面層采取了鋼筋補強加固手段,但是還要保證基層的壓實度。為了確保壓實度能夠達到要求標準,可以使檢查井周圍混合料的攤鋪厚度比普通路段稍微薄一些,使水泥含量大約增加1%,同時使用小型機具多遍夯實。再加上對路面的井圈進行加固,以保證井圈周圍的路面工作壽命提高。因為基層材料的生產企業的機械化程度不高并且其規模相對比較小,石料加工質量往往很不穩定,石料粒徑也不均勻,有些骨料偏細,有些骨料偏粗。所以水泥穩定碎石混合料的最大干密度表現為不斷變化的狀態。當進行壓實度的檢驗時,要是采用相同的干密度指標作為要求標準,往往容易出現壓實度超過100%或者不合格的問題。于是在施工中運用灌砂法檢驗壓實度時,必須對集料進行篩分,進行粗骨料含量的確定,同時還要分別采用不同的密度要求標準。

同時在施工過程中,基層往往留有接頭,常常接頭處作為應力的集中區, 由于基層收縮應力、溫度應力與交通荷載的不斷作用,極其容易引起裂縫,進而造成瀝青面層發生反射裂縫的問題。所以在基層施工中,應該盡量減少接頭的出現。城市道路里程短且路幅寬,有著復雜的橫斷面組成,施工組織必須科學合理。不管是基層還是土路基,都應該確保以完整的半幅斷面進行施工,同時不能小于一定長度,堅決禁止采用雞窩窩式的施工方法。要切掉兩幅基層間的銜接處的松散部位。以豎直形式進行兩次施工處接頭的搭接,同時上下兩層接頭間至少要相錯1m。

(3) 加強養護

完成水泥穩定碎石基層碾壓后,及時使用滲水土工布覆蓋,在土工布表面進行灑水養護,持續7d,來保持濕潤。還要實行交通管制,在這7d內,禁止重車通行,避免損傷結構層;在7d后,如果上一結構層還沒有施工,不可以撤掉土工布,要繼續進行灑水養護7d,可以適當減少灑水量,每天灑水2-3次即可。

(4)收縮裂縫防治的輔助措施

在施工時,對水泥與砂石等一些原材料采取某些遮蔽措施,避免陽光對水泥穩定碎石基層原材料的直接照射,以防止其溫度過高;當完成水泥穩定碎石基層的碾壓后,應該在其表面覆蓋保溫材料,使水泥穩定碎石基層內外溫差降低,避免基層材料水分的快速揮發與其溫度的突然變化;在基層施工過程中,還要大力加強管理,以保證水泥穩定碎石基層施工質量提高。根據筆者的實踐,可以知道,水泥穩定碎石基層材料不均勻的強度,大的離散性,碾壓時高的含水量以及不符合要求規范的壓實度都會造成基層收縮裂縫。

3.總結

雖然水泥穩定碎石結構有了廣泛應用,但是水泥穩定碎石基層收縮裂縫現象不斷產生,此時應該及時探討出水泥穩定碎石基層收縮裂縫防治對策,爭取在發現問題的時候就給予解決。

【參考文獻】

[1]李亞梅.水泥穩定碎石基層裂縫原因分析與防治[J]. 交通科技 , 2003,(01).

[2]傅志勇,劉永貴. 懷新高速公路水泥穩定碎石基層開裂原因分析及處治[J]. 湖南交通科技 , 2007,(04).

篇(2)

中圖分類號:U416.214 文獻標識碼:A

一、引言: 水泥穩定基層在施工完成及使用終結過程中,由于結構本身、材料特性,外載影響及自然因素的影響等,會產生不同層次及結構的裂縫破壞,我們把這一過程可分為施工前過程,施工過程,使用及維護過程。

施工前過程

施工前過程是指在公路路基、墊層及底基層施工完成后至水泥穩定碎石施工前這一階段。水泥穩定基層是一個半剛性基層,對基礎的強度,穩定性,路基的均勻性更為重要,路基施工中由于設計,施工及特殊地質造成的路基的強度,穩定性及均勻性不足或缺陷我們稱作施工前過程。所以我們要想獲得良好的基層效果,必須加強這一過程的設計及施工控制,真正做成強基薄面。為基層病害的防治做好第一步。

施工過程

施工過程是指路基底基層驗收開始施工水泥穩定基層至交付使用這一過程。這一過程是水泥穩定碎石基層成敗的關鍵,從底基層的修補與驗收,原材料的選擇與控制,施工過程的拌和攤鋪及養生,交通開放。其中的每個環節都將對水泥穩定基層的施工成敗產生決定作用。這是水泥穩定碎石基層的裂縫形成主要階段,是裂縫產生的源頭。我們要控制好這一階段的施工工藝,我們的水泥穩定基層施工已成工大半。

(三)使用及維護過程

公路是一個動態的受力體,不但受到汽車等荷載的影響,更受到其它自然物質的侵害,如雨雪等。我們只有防微杜漸,從頭做起,及時有效防護,才能有效地把在施工中造成,使用中擴大的病害有效制止。同時提高公路的運輸效力,降低養護成本,獲得良好的經濟和社會效益。

裂縫類型水泥兆定碎石基層的裂縫破壞主要經歷了三個階段。原材料融期的收縮裂縫,使用中的內應力作用裂縫及后期外力裂縫階段,其分類如下。

收縮裂縫,水泥穩定基層的各原材料在加水經抖合鋪筑輾壓后至強度達至穩定的28天內產生。主要是由于壓實后的水泥穩定基層中的水不斷蒸發和水泥水化作用使水分不斷減速少,產生毛細管作用、吸附作用、分子間力作用以及材料礦物晶體、凝膠體層間水的作用、碳化收縮作用等,使水泥穩定基層壓實體產生體積收縮,形成收縮裂縫。此時裂縫一般較小并主要為橫向。一般深約2-3cm,寬約1mm左右。

內應力裂縫:由于收縮裂縫的原因,水泥穩定基層在經過一個完整季節后,由于受內應力影響,水泥穩定基層自身材料干縮及溫差等因素過程完成,此時的受力體已重新進行組合分配形成新的受力體,水泥穩定基層形成了長度不等的相對獨立的受力板塊。一般開裂間距為7米左右,縫寬進一步增大。應力裂縫主要還是橫向裂縫為主。

后期裂縫:中期內應力裂縫產生并成型后,水泥穩定基層形成相對無限連續的簡支板受力體系。由于收縮裂縫及內應力裂縫的不斷增大,并同時伴有縱向裂縫的形成,最終會愉網裂片區的形式出現。此時由于受外力作用特別是車輛造成裂縫進一步擴大,加之自然原因特別是水的侵害,裂縫中由水的侵入導致路基強度降低,裂縫兩邊的水泥穩定基層逐步懸空形成相對懸臂板,以至整個基層的破壞。此階段裂縫發展快,破壞段以網狀出現,水泥穩定基層形成獨立板塊。并隨之造成路基的連帶影響。如遇雨季則由于水的浸入導致翻漿。

三、裂縫產生原因;裂縫形成原因是多種多樣的,并且之間交錯影響是相小當的大,單從某一方面同梓無法從根本上,只有通過大量的試驗及實踐不斷總結。但萬變不離其中,我們只要抓住主要的,從源頭上,就能從根本上控制其 生,并在實踐中不斷探索,最終有效解決這一問題。總結起來主要有以下幾方面的原因。

(一)路基排水功能,路基的整體穩定是所有穩定的前提,水是造成路基不穩的主要因素,特別是在地下水豐富的地區修筑公路,路基的排水更是重中之重,所以做好路基的排水系統顯得猶為重要,基層是一個處在面層與底基層之間的主承重層,它的穩定是整 個路基的關鍵。在路基施工別要處理好路基排水,特別是地下水,必須保證地下水位在路基中不至影響路基強度,否則一切者將是多余。在雨較多地區還應采取增大路拱橫坡的方法加快路基水的排除,保證路基不長時間受水的影響。

(二)底基層強度及均勻性,底基層是一個承上啟下的結構層,主要作用是吸收和分散車輛的下傳力以及水泥穩定基層的拉應力,減速輕車輛荷載對路基的作用力,排除路面滲水,隔斷路基地下水和毛細水上升等。其強度、剛度及穩定性是至關重要和顯而易見的,公路施工中合格證其強度、剛度容易做到,但水泥稱定基層一個半剛性基層,它的受力不但要求其底基層有足夠的強底和剛度更有其均勻性,如底基層的強度不均勻,使水泥穩定基層相對形成無限連續簡支板受力體系,會導致承受能力的不同,雖都能滿足強底要求,但在日積月累的受力過程中,由其是動載使用過程,會導致基層的疲勞損壞而產生不均勻沉降,產生裂縫。

(三)材料性質及結構,路基基層本身材料的物理及化學屯基層的穩定性,路基基層作為一個不斷受外力干擾的物體,其本身的性質決定著在自然條件下的穩定性。因而水泥穩定基層選和石應為強度、磨耗及壓碎值都能滿足要求的石料。否則將是水泥穩定基層病害的潛在因素。一個不合理的路面結構,猶如一個只具華麗外表的人,最終經不住事實的考驗。

(四)外部環境因素,外部環境因素是指受自然侵害,地質條件,地貌,水力水文等影響。是基層在受主要荷載破壞時起到推波助瀾的作用。加速且加重其破壞程度。

綜上所述,水泥穩定基層的裂縫原因是一個多因素綜合的過程,它與工程地質,水利水文,公路選線,路基穩定,路面結構層厚度設計,原材料的選用,施工控制及使用都有很大的關系,單從某一方面支研究和控制,都將不會成功,只有全面的,一切從實際出發,實事求是地開展工作,通過大量的實踐與試驗,才能從中掌握其主要因素,從而抓住主要問題及影響其性能的主要所在,從而更加合理,有效地應用好這一基層結構。

參考文獻:

1、孫杰慧、王岳平,《水泥穩定碎石基層中水泥范圍試驗》.

2、鄧有左,《半剛性基層瀝青路面開裂原因及防治措施》.

篇(3)

一、引言

崇川路工程是南通市新區核心區東西向的一條城市主干道,路段全長約3公里,實施內容包含:道路、雨污水管道、橋涵等。

本工程按城市主干路標準設計與實施,計算行車時速40Km/小時,規劃道路寬40m,本工程共有小橋5座。設計荷載:城―A級。路面結構:1、機動車道22cm水泥砼路面(fcm=5.0Mpa),18cm水泥穩定碎石,20cm水泥石灰土,30cm 8%石灰土;2、交叉口3cm細粒式瀝青砼(AC-13),7cm粒式瀝青砼(AC-25),GG2540型玻纖格柵一層,30cm水泥穩定碎石,20cm水泥石灰土,30cm8%石灰土;3、非機動車道2.5cm細粒式瀝青砼(AC-13),6cm粒式瀝青砼(AC-25),GG2540型玻纖格柵一層,15cm水泥穩定碎石,15cm水泥石灰土,20cm8%石灰土。

崇川路東延工程是新建工程,基層采用了水泥穩定碎石,即水泥、碎石,天然砂按一定比例組成的混合料。由于按現行規范要求設計的配合比收縮系數較大,加之施工工藝簡陋,易使該種基層形成裂縫、離析等影響路面使用性能。因此在基層修筑過程中,如何搞好水泥穩定基層的配合比設計,如何保證其施工質量顯得尤為重要。基層質量的好壞直接影響路面使用壽命,保證基層的質量,必須抓好施工機械的配備,試驗段的實施,以及基層大面積施工等各個環節。

二、水泥穩定碎石基層的施工程序

(一)材料

水泥:水泥作為穩定劑,其質量至關重要。本工程選用海螺P.O.42.5普硅緩凝水泥,在進場過程中每批次或每500t檢測一個樣品,進行水泥標號、初凝時間、終凝時間、安定性、細度指標的檢驗。

碎石:選用江陰石料。石料按粒徑分為小于16mm及16~31.5mm兩級與砂級配,經試驗確定各級石料及砂的摻配比例。

天然砂:選用粗砂,在進料過程中每2000m3檢測2個樣品,當有懷疑時進行有機質含量和硫酸鹽含量的檢測。

水泥穩定碎石:按崇川路東延工程施工圖對路面基層水泥穩定碎石混合料組成設計的要求實施,通過幾種粒料級配試驗,最后確定最佳配比。

通過幾種粒料級配試驗,最后確定摻配比例為:16~31.5mm碎石占30%,5~16mm碎石占30%,河砂占40%,可滿足規范級配要求(見表4)。

考慮室內試驗與實際施工存在的差異,氣溫較高、干燥時,施工含水量較最佳含水量增加0.5%~1%左右(憑施工經驗觀察而定)。

水泥延遲時間對強度的影響:水泥延遲時間的長短直接影響水泥穩定基層的施工質量。過短影響水泥穩定混合料的攪拌、運輸、攤鋪等工序;過長則影響水泥穩定基層強度的形成。因此,在確定施工配合比時,水泥延遲時間的測定很重要。

(二)施工機械的配備

在施工過程中,施工機械滿足施工要求。

(三)試驗段的實施

鋪筑試驗路段的目的,是為了總結和確定施工過程中所需的各種參數,便于指導大面積的生產。經監理工程師批準,在已驗收合格的底基層路段上鋪筑50m 試驗路段,具體實施步驟如下:

1.施工前檢查底基層的高程、橫坡、平整度,寬度指標并做詳細記錄。

2.清除工作面上的松散粒料、灰塵、泥土和其他雜物。

3.進行施工測量放樣.由測量人員準確量出路面中線、寬度線、高程。定出引導攤鋪機行走的標高基準控制線,要求用鋼筋焊接的支桿按直線段10m間隔釘入地面,并用鋼絲繩拉緊,起到攤鋪機行走控制方向和高程的作用。

4.按擬定方案組織施工,詳細記錄,及時桿測攤鋪厚度,攤鋪機行走速度,壓路機碾壓速度和碾壓遍數。

5.試驗段施工結束后,盡快驗收試驗段高程厚度、平整度、壓實度、強度和路拱等。

6.根據現場獲取的數據和驗收檢測結果,以及試驗段施工過程中采用的施工方法,施工工藝,人員機械設備等情況,總結分析確定大面積施工配合比和施工方案。

7.編制試驗段總結報告,報請監理工程師審批。

8.批準后,進行水泥穩定碎石基層的大面積施工。

9.實驗段數據總結:

壓實設備類型和最佳組合方式:試驗得知,攤鋪平整后的混合料應先用輪胎式振動壓路機靜壓2遍,微振1遍,再強振2遍,緊接用18―21T光輪壓路機碾壓2~3遍,最后用振動碾壓2遍結束(先強后微)。另外,碾壓過程中,準備一臺噴霧灑水車灑水,保持水泥穩定碎石表面濕潤。

碾壓遍數的確定:在試驗中,通過實驗室人員現場灌砂法跟蹤檢測壓實度并記錄可得出。

松鋪系數的確定:在試驗中,通過定點、定樁位控制測量高程并記錄,可得出水泥穩定碎石松鋪系數為1.33~1.37間,并取1.35的松鋪系數指導全線施工。

混合料質量控制:按業主要求,采用集中廠拌、電子自動配料方法生產混合料,自卸車運輸至施工作業面攤鋪。正式生產前和生產中定時和不定時檢測水泥穩定碎石混合料的各項指標,并隨時進行調試。

無側限抗壓強度試驗:試驗室現場取樣,監理監督做7天無側限抗壓檢測。

鉆芯取樣:7天后現場鉆芯取樣3個,芯樣外觀要光滑密實,集料分布要均勻,整體性好。

(四)水泥穩定碎石基層的大面積施工

1、施工放樣,主要是高程控制本工程一個水穩施工隊配制一個測量組,以保證施工放樣及時,平面位置,標高隨時得到控制。放樣時,首先是在已鋪好的底基層上恢復中線,邊線,直線段每20m設一樁,曲線段每10m設一樁,并在兩側外緣外0.3~0.5m設指示樁;然后進行水平測量。在各樁點上根據設計標高及試驗段確定的松鋪厚度設置攤鋪機水平傳感導線。導線采用直徑2~3mm的不銹鋼絲,用張緊器張緊并固定好,張緊力不小800N,每次架設長度不大于200m,鋼絲繩與鋼筋支桿間要固定好,一般在鋼筋支桿端刻出3mm槽,讓鋼絲繩正好卡在槽內并用扎絲固定,以防鋼絲繩上下滑動,應在攤鋪前和攤鋪過程中對導線進行復核測量,確保施工的準確性。

2、下承層面清除和灑水濕潤攤鋪前對底基層頂面進行徹底清除,使底基層表面不留任何雜物,浮土;必備一臺灑水車,確保底基層達到較濕潤的狀態。

3、水泥穩定混合料的拌和?;鶎铀喾€定碎石采用集中廠拌法,JS500強制式拌和機4臺共2套,自動配料稱量系統按砂、碎石、水泥的比例依其重量比采用試驗段總結出的施工配合比進行配合,含水量應根據氣溫以及各種原材料自然含水量等情況,較最佳含水量增減0.5%~1%左右。使混合料運到現場攤鋪碾壓時,含水量不小于最佳含水量。

4、攤鋪基層選用RP751型混合料攤鋪機。第一,將攤鋪機的壓板高度控制在試驗段所確定的松鋪系數高度,并采用做標高線的方法,利用攤鋪機在已設置的導線上,探桿傳感器自動控制路面縱橫坡坡度,均勻攤鋪。第二,結合各標段拌和能力,攤鋪機采用最低速度攤鋪,減少停機待料情況。第三,為了防止混合料運輸車輛在卸料時碰撞攤鋪機而對路面平整度造成影響,要求運料車必須在攤鋪機前20~30cm停下,不得撞擊攤鋪機,卸料過程中運料車應掛空擋,靠攤鋪機推動前進。第四,對于無法攤鋪的路段或部位采用人工攤鋪,并嚴格控制基層縱橫坡和平整度。第五為保證熟料水分不受損失,攤鋪機鋪好后的基層,及時用薄膜覆蓋,待碾壓前卷開,循序漸進。

5、碾壓壓路機(按其噸位大小)在碾壓過程中按照“穩定―振動―收面”,和“先輕后重,先慢后快,先邊后中”的原則進行階梯型碾壓,碾壓長度不小于50m,碾壓時控制混合料的含水量處于最佳值,有時還需人工補水(簡易噴霧氣);根據試驗段試驗結果,先用自重20T 振動壓路機及時并連續地在全寬范圍內進行一遍初壓(靜壓),碾壓均與路中心平行,直線段由邊到中,超高段由內側到外側依次、連續、均勻地進行碾壓,相鄰碾壓輪跡重疊1/2輪寬,然后微振2遍,強振2遍,再用18~20T光輪壓路機靜壓2~3遍,最后用振動強振一遍,微振一遍結束。

6、養生每一段碾壓完成且自檢壓實度合格后,立即進行養生,不能延誤。第一,養生采用麻袋覆蓋,覆蓋后用灑水車灑水,由于麻袋能吸水并保水時間較長,在氣溫較高的夏天每天只需灑透3~5遍水,且麻袋結實,周轉期長,成本低,養生效果較好;也可以用草袋等(不允許使用土)。第二,在養生別應注意對兩個側邊的養護,養護不宜少于7天,在養生期間應封閉交通,嚴禁車輛通行。第三,養生期結束后應立即清除麻袋,浮土雜物,噴灑透層油(乳化瀝青),待2小時后,均勻灑鋪0~5mm 石子,用6~8T輕型壓路機碾壓后方可開放交通。

6、縱縫處理。在前一幅放樣時,向中線外側已放寬30cm,以便縱縫的處理。在鋪第二幅時,將第一幅中線超寬部分用切縫機垂直切深8~10cm,寬15~20cm,然后用機械或人工鑿除放寬部分,垂直面用人工鑿毛,以防止產生縱向裂縫,這與規范雖有相異,但也是一種處理方法。

三、水泥穩定碎石基層質量控制要點

(一) 前場

1.含水量控制:當實際含水量W接近最佳含水量(W0)時,壓實度才能保證,當W>W0時,水分過大碾壓時容易“彈簧”,且在振動碾壓時,容易將水泥漿集聚在表面。這樣在取芯檢查時,試件下部易出現松散或強度不夠,當W<W0時,水分過小碾壓時不易密實,表面出現松散或強度不夠。

2.平整度控制:攤鋪機攤鋪后,自檢員及時用三米直尺或沒有變形的鋁合金尺條檢查其平整度,不符合要求的地方即時用人工整平,并對已形成的基層需及時檢測。

3.壓實度控制:若發現壓實度不足的現象,及時補壓(碾壓取樣必須在初凝前結束)避免留下隱患。

4.水泥延遲時間的限制,因而在施工過程中一定要嚴格控制混合料的拌和、運輸、攤鋪及碾壓時間。

5.管養:碾壓終了,及時覆蓋灑水養生,并派專人分段看管,封閉交通,禁止車輛及重車通行。并對被風吹動的或沒有覆蓋好的地方及時補蓋。灑水應由專人專車負責,保持養護期內水泥穩定碎石基層表面始終保持濕潤。

6.噴灑透層(乳化瀝青)尤為重要,它能起到保持水泥穩定碎石內部水分,通車后基層不至于松散并與上面層粘結作用,因此必須足量噴灑。

(二)后場

原材料控制:第一,水泥作為穩定劑,其質量至關重要。在進場過程中每批次或每500t檢測一個樣品,進行水泥標號初、終凝時間、安定性和細度指標的檢驗。第二,砂、碎石每天使用前取2個樣品測其含水量,以便及時調整施工配合比;碎石在使用過程中,每2000m3 取2個樣品進行顆粒分析、相對密度,吸水率、壓碎值試驗,杜絕不合格材料進場。

加強混合料拌和質量的控制:檢查生產的實際配合比是否在容許的偏差范圍內,尤其是級配和水泥劑量的控制。拌和場需配置一名試驗工程師和一名試驗員,隨時抽查水泥劑量和級配情況。水泥劑量檢測EDTA標準曲線,一旦發現混合料的質量有異常,及時通知拌和機手查找機械和配料系統,待排除故障后再繼續生產。

壓實后的基層表面應達到平整,無輪跡和隆起的現象,平均壓實度達98%以上,使其滿足《公路工程質量檢測評定標準》(JTJ071-98)的要求。

四、結語

城市道路建設中,基層結構大部分城市都采用水泥穩定碎石基層,施工工藝也較成熟,但經過崇川路東延工程的基層施工,以下幾點值得總結:

第一,石料應分級備料,采用分級的石料進行拌和的混合料均勻且級配容易控制,建議基層石料采用2~3擋石料進行配料,尤其是臨時拌和廠,占地面積小,各級粒料一定要隔離開;

篇(4)

水泥穩定碎石基層是一種半剛性路面結構,作為瀝青混凝土的下承層,具有裂縫少、整體性強、承載能力高、剛度大、水穩性好、經濟等特點而被廣泛運用于高等級公路,通過245省道宿迂段一級公路工程項目水泥穩定碎石基層施工,探討和總結關于提高水泥穩定碎石基層抗裂性能的施工方法。

1. 水泥穩定碎石開裂原因簡要分析

1.1水泥材料的影響。

(1)由于水泥穩定碎石也可視作一種低強度等級的特殊混凝土,其7d的浸水抗壓強度可達3.0MPa以上,使得水泥穩定碎石基層具有干縮特性。水泥穩定碎石基層由于連續鋪筑,不設伸縮縫,當達到一定強度、具有剛性板體特性后,由其自身的干縮特性會引起開裂。這是水泥穩定土基層產生早期裂縫的最主要原因。

(2)水泥穩定碎石基層的早期開裂程度還與水泥品種和用量有關。水泥強度等級越高,水泥穩定碎石基層的收縮越大;水泥摻量不準確,拌和不均勻,造成基層強度不均勻,易在強度低的地方產生應力集中而開裂。

1.2混合料的影響。若混合料含泥量過大或混合料過細含石粉量過多,混合料中的骨料與水泥漿的膠結力會下降,也會使這種基層的收縮量增大而產生裂縫;若碾壓成型時混合料的含水量過大,會因為基層本身失水而加劇干縮,進一步促成開裂:

1.3施工方法的影響。主要表現在施工配合比、拌制、運輸和攤鋪、碾壓、養護等各環節的施工方法未嚴格按照技術規范要求實施或未根據實際情況采用適當的施工方法。

1.4水泥穩定碎石基層形成板體后,因干縮或因溫度變化而產生伸縮變形時,受到其支承面的約束,由于接觸面大,約束程度也就高,基層不能自由伸縮而產生內應力,拉應力超過水泥穩定碎石基層當時的抗拉強度便產生裂縫。

2. 水泥穩定碎石開裂原因處理方法

2.1水泥普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽。水泥均可,采用32.5或42.5級緩凝水泥。不宜采用早強水泥,受外界影響而變質的水泥不得采用。水泥各齡期強度、安定性等應符合規定;水泥初凝時間應不小于4 小時、終凝時間不小于6 個小時。采用散裝水泥,在水泥進場入罐前,要停放七天,安定性合格后才能使用;夏季高溫作業時,水泥溫度不能高于50℃,否則,應采用降溫措施。研究與應用表明,低標號的水泥有利于降低水泥水化反應熱量,減少因此而產生的收縮變形,提高水泥穩定碎石的抗裂性能。

2.2碎石壓碎值應不大于28%,粗集料針片狀含量宜不大于15%。碎石碎石的最大粒徑為31.5ram,宜按粒徑9.5~31.5mm、4.75~9.5mm、2.36~4.75ram和0~2.36ram四種規格備料。

2.3拌合用水遇到可疑水源,應委托有關部門化驗鑒定。

2.4混合料的組成設計為減少基層裂縫,應做到三個限制:在滿足設計強度的基礎上限制水泥用量;在減少含泥量的同時,限制細料、粉料用量;根據施工時氣候條件限制含水量,含水量宜不超過最佳含水量的1%。試驗室取一定數量的工地實際使用的水泥及集料試驗。進行配合比設計、擊實實驗,確定最大干密度和最佳含水量。以此配比制成試件,在標準條件下保濕養護6天,浸水l天后,進行無側限抗壓強度實驗。經試驗得知,水泥劑量4.0%,最佳含水量4.6%,最大干密度2.3879/era3。不但強度能滿足要求(>3.5MPa),也能有效地減少基層的早期裂縫。

2.5施工注意事項。

2.5.1混合料的拌和方法每天攪拌前計算施工配合比,開始攪拌后,按規定取混合料試樣檢查級配和水泥劑量、配比、含水量是否變化。拌和機出料要配備帶活門漏斗的料倉,成品混合料先裝入料倉內,由漏斗出科裝車運輸,裝車時車輛前后移動,分三次裝料,避免混合料離析。

2.5.2混合料的運輸方法運輸車輛裝料前將車廂清掃干凈。車上的混合料應覆蓋,減少水分損失。如運輸車輛中途出現故障,必須以最短時間排除故障,當混合料不能在水泥初凝時間內運到工地攤鋪壓實,予以廢棄。

2.5.3下基層攤鋪施工前將下承層頂面的雜物、浮土清除干凈,并灑水濕潤。

2.5.4松鋪系數按照試驗段總結的松鋪系數進行控制。攤鋪機采用。兩臺ABG423 攤鋪機梯進攤鋪,每臺攤鋪機作業寬度為6.5m,前后相距5~10m 梯隊排列式同時向前攤鋪。在施工過程中要保證兩臺攤鋪機前進速度、振動頻率、松鋪系數、松鋪厚度、橫坡度和平整度一致。

2.5.5混合料的攤鋪方法調整好傳感器臂與控制線的關系。攤鋪機連續攤鋪。攤鋪機的攤鋪速度在1m/min左右。采用兩臺攤鋪機梯隊作業,保證其速度、攤鋪厚度、松鋪系數、路拱坡度、攤鋪平整度、振動頻率一致等,兩機攤鋪接縫平整。攤鋪機的螺旋布料器應有2/3埋入混合料中。設專人消除離析現象,鏟除局部粗集料“窩”,并用新拌混合料填補。

2.5.6混合料的碾壓方法碾壓長度為50~80m。碾壓段落層次分明,設置明顯的分界標志。碾壓應遵循試鋪路段確定的程序與工藝。穩壓要充分,振壓不起浪、不推移。遵循穩壓一振壓一膠輪穩壓的程序,壓至無輪跡為止。碾壓過程中,初查壓

實度,不合格時,重復再壓。壓路機碾壓時應重疊1/2輪寬。壓路機碾壓第1~2遍為1.5~1.7Km/h,以后各遍應為1.8~2.2Km/h。碾壓宜在水泥初凝前及試驗確定的延遲時間內完成?;鶎舆吘壖坝梅侥净蛐弯撃0逯螘r應有一定的超寬。

2.5.7橫縫設置方法橫縫應與路面車道中心線垂直設置,接縫斷面應是豎向平面。定出基層面離開3m的點作為接縫位置,沿橫向斷面挖除坡下部分混合料,清理干凈后,攤鋪機從接縫處起步攤鋪。壓路機沿接縫橫向碾壓,由已完工的壓實層上逐漸推向新鋪層,碾壓完畢再縱向正常碾壓。

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隨著我國對公路交通基礎設施投資力度的加大,公路建設以前所未有的速度迅速推進,但我國公路基礎設施依然薄弱,長期以來,由于投入的不足,受特殊的區位特征影響,公路交通發展明顯滯后,公路施工質量控制也存在一定的問題 因此,如何加強管理,提高施工質量 已成為一項十分重要的課題。目前,高速公路經常采用水泥穩定碎石基層,它是一種半剛性結構,具有整體強度高、承載力大、水穩性好等特點。雖然其優點很多,但是若對其特點了解不足,施工質量控制不好,就不能充分發揮其長處,甚至會留下工程質量隱患,造成嚴重的后果。

一、水泥穩定碎石作用原理

水泥穩定碎石是以級配碎石或未篩分碎石作骨料,采用一定數量的水泥膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙,按嵌擠原理攤鋪壓實。其壓實度接近于密實度,強度主要靠碎石問的嵌擠鎖結原理,同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。它的初期強度高,并且強度隨齡期而增加很快結成板體,因而具有較高的強度,抗滲度和抗凍性較好。水泥穩定碎石中水泥用量一般為混合料3%一5.5%,7d的無側限抗壓強度可達2.0—4.0%MPa。較其他路基材料離。水泥穩定碎石成活后遇雨不泥濘,表面堅實,是高級路面的理想基層材料。

根據交通部《公路路面基層施工技術規范》規定。由于水泥穩定碎石中含有水泥等膠凝材料因而要求整個施工過程要在水泥終凝前完成,并且一次達到質量標準,否則不易修整,另外為了保證水泥穩定碎石粒料的拌和均勻,《規范》要求對于二級及二級以上公路,應采用專用的穩定土拌和設備,這種施工方法也符合現代化大規模機械化施工的發展方向。

二、材料要求

1.水泥

水泥作為集合料的穩定制,其質量對于集合料的質量至關重要,可選用較低標號(32.5級)普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥。為使混合料有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪和碾壓,規范要求水泥的初凝時間不小于3小時,終凝時間不小于6小時??煊菜?、早強水泥以及已受潮變質的水泥不應使用。水泥 質必須滿足國家標準規定。

2.摻和材料

可摻入一些活性材料,以提高水泥穩定碎石的施工和易性及結構穩定性。這里,我們摻入了粉煤灰作為活性材料。

3.集料

可采用人工級配砟石,用作二級公路底基層時,集料的最大粒徑不應超過40mm;用作基層時,集料的最大粒徑不應超過30mm。

4.水

適合于飲用的水,均可用于拌制和養護水泥穩定碎石。

三、水泥穩定碎石基層的施工

根據試驗路所確定的相關技術參數,進行水泥穩定基層的整體施工,主要步驟如下:

(1)施工放樣。水泥穩定碎石基層施工之前,依據設計圖紙恢復路基中線,定出基層寬度線和引導攤鋪機行走的標高控制線,并經監理工程師認可。

(2)下承層表面清掃和灑水濕潤。攤鋪之前對底基層頂面進行徹底清掃,使底基層表面不留任何雜物、浮土;同時用水車灑少量的水,使底基層表面不干燥、不積水,保證基層濕潤。

(3)水泥穩定混合料的拌和。水泥穩定碎石采用WBM50場拌設備連續拌和,碎石級配、砂 水泥的比例以其重量比采用試驗路總結出的施工配合比進行配合,水泥劑量較試驗確定劑量增加0.5%,含水量應根據氣溫以及各種原材料的自然含水量等情況較最佳含水量增加O.5~1%左右。嚴格控制加水時間和拌和機的喂料速度,保證混合料均勻、色澤一致。

(4)水泥穩定混合料的運輸。①為減少混合料離析現象,應向自卸車廂分3處堆裝混合料,迫使粗料在車廂中部落下,這樣在卸料時,粗細料能達到再次混合;②穩定碎石混合料采用數量足夠的20t以上大噸位自卸車運輸,要求控制好混合料運輸時間,保證攤鋪現場不等料、不壓車,同時做好混合料運輸道路上的協調工作,保證運輸車輛道路行駛通暢。

(5)水泥穩定混合料的攤鋪。采用ABG攤鋪機進行攤鋪。

(6)壓實。①先用輕型兩輪壓路機跟在攤鋪機后穩壓2遍,再用重型振動壓路機碾壓3-4遍。在碾壓過程中按照“先輕后重、先慢后快、先邊后中”的原則進行碾壓,以確?;鶎悠秸?;②禁止壓路機和車輛在完成或正在碾壓的路段上調頭、急剎車和突然起步,保證基層表面不受損壞;③ 碾壓期間,要求在水泥初凝的有效時間內隨時進行檢測,不合格或含水量不夠時,適當灑水重新碾壓,直至達到要求;④最后采用膠輪壓路機碾壓2遍,確保壓實后的基層表面平整、密實、邊線整齊,無松散、裂縫、輪跡、彈簧現象。

(7)檢測。為了保證施工質量,在混合料的碾壓過程中,質檢人員隨時檢測水泥劑量和壓實度等技術指標。在基層養生7d后進行鉆芯取樣,檢測其結構強度是否滿足

(8)養護。每個作業段施工完成后,在第2d開始灑水養生,根據天氣情況一般l~2d灑水一次,養生7d,養生期間采用草袋覆蓋,確?;鶎颖砻嫣幱诔睗駹顟B;在養生期間要禁止一切車輛通行,封閉交通。

四、水泥穩定碎石基層施工過程的控制

1.施工過程中的原材料質量檢驗的內容與要求

在施工過程中必須嚴格控制各環節的施工質量,施工過程中原材料的檢驗及水泥穩定碎石基層混合料質量控制內容與要求交通部JTJO34—2000《公路路面基層施工技術規范》。

2.水泥穩定碎石基層混合料施工工藝控制

(1)施工工藝嚴格按技術規范要求進行控制,對各施工前后場的機械應進行檢查,強調燜料及使用強制式拌和機拌料,按確定的水泥劑量及最佳含水量,根據技術規范要求進行拌料。

(2)連續工作日對水泥穩定碎石基層混合料進行抽樣檢驗,一起共抽檢8d共8組,篩分結果表明基本接近級配中線,達到預期目的。

3.混合料的運輸

運輸混合料宜采用大噸位的自卸汽車,在運輸過程要盡量避免中途停車和顛簸,避免混合料離析;另外,還應根據運輸距離和天氣情況考慮是否加蓋苫布, 以防水分過分損失。運輸車輛的數量根據施工生產能力確定。

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中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A

水泥穩定碎石是一種由水泥、水、砂、石子,按一定比例拌合而成的道路基層混合料,由于其結構較為密實,孔隙率較小,透水性較小、水穩性較好,適用于機械化施工,技術經濟較為合理,已成為我們地區主要的市政道路基層材料。基層是道路結構中的主要承重層,基層的材料與施工質量是影響路面使用性能和使用壽命的最關鍵因素,而水泥穩定碎石又是當前重要的道路基層材料之一,因此探討水泥穩定碎石的施工技術,是非常有意義的。本文主要就我個人的施工經驗,對水泥穩定碎石施工中的有關技術問題作初步的總結與探討。

水泥穩定碎石施工可分為拌合、運輸、攤鋪、碾壓,及接縫、養護等過程。城區施工應采用廠拌,不應使用路拌方式,以保證配合比準確,且達到文明施工要求。應采用強制式拌合機進行拌合,并拌合均勻,水泥、水、砂、石子等原材料應進行檢驗,符合要求后方可使用;水泥應選用初凝大于3h,終凝不小于6h的32.5級或42.5級普通硅酸鹽水泥,礦渣硅酸鹽,火山灰硅酸鹽水泥。水泥貯存期超過3個月或受潮,應進行性能試驗,合格后方可使用;粒料應選用級配碎石,用作基層時,粒料最大粒徑不宜超過37.5mm。用作底基層時最大粒徑:城市快速路,主干路不超過37.5mm,次干路及以下道路不超過53mm。各種粒料應按其自然級配狀況,經人工調整使其符合規范要求。碎石的壓碎值:城市快速路,主干路基層與底基層不大于30%,其它道路基層不大于30%,底基層不大于35%;集料中有機質含量不超過2%,集料中硫酸鹽含量不超過0.25%應嚴格按照標準規定進行材料配合比設計,底基層Rd強度為2-2.5Mpa,當水泥:水:砂:石子=100:160:850:1250,經我們試驗可以達到這一強度。基層Rd強度為3-4Mpa,當水泥:水:砂:石子=150:170:840:1230,可以達到這一強度,在實際施工中我們曾試驗用機制砂代替天然河砂經試驗測定可達到設計Rd強度。水穩拌合站的位置應靠近交通干道,對其應進行現場平面布置設計,以確定長、寬、及面積,水穩拌合機位置,料場位置,水泥罐、水箱、水井、操作室,運輸通道位置,料場及通道應硬化,并應有排水設施,并進行施工用電設計配備低壓變電室;水穩拌合機應嚴格按安裝圖紙進行安裝施工。砂、石子應集中堆放,用Z50或Z40裝載機上料,四料斗拌合機上料裝載機不宜少于2輛。日產量1000m3以上的拌合機至少應設一個容量100噸的水泥罐,宜設Φ500mm機井,管徑為Φ80-100mm功率潛水泵供水。我單位水穩拌合機以前用管徑為50mm 水泵,高峰期曾出現嚴重供水不足現象。水穩拌合站應有足夠的面積以儲備砂、石等原材料。水穩混合料拌合時,應對其進行檢驗,使其達到設計與規范要求的質量標準?,F場應設專人進行指揮,水穩運輸車輛,防止交通堵塞,并保證安全。

水泥穩定碎石混合料的運輸應根據施工進度、運量、運距及路況選配車型和車輛總數。應配備足夠的運輸車輛,總運力應比總拌合能力略有剩余,如需當天鋪筑100m長、10m寬、16cm厚的水泥穩定碎石基層,經計算需16m3混合料。一輛自卸車按可裝載10m3,一天運5次,則經計算共需32輛自卸車,實際可乘用35輛自卸車。水泥穩定碎石從出料到鋪筑完成的時間不能超過所用水泥初凝時間。運輸車輛要防止漏料和離析。夏季烈日大風、雨天,低溫天氣遠距離運輸時,應遮蓋水泥穩定碎石混合料,冬季要保溫。

攤鋪是水泥穩定碎石施工的重要階段,宜在春未和氣溫較高季節施工,施工最低氣溫為5℃。攤鋪前應先檢查路基寬度及高程,其偏差應在允許范圍以內;并檢測路基壓實度,翻漿處理完畢并經檢查合格。然后按照設計圖紙測放出攤鋪邊線與中線,并測出水泥穩定碎石虛鋪高程,此時應注意將按設計高程計算得到的虛鋪高程再加上攤鋪機找平桿與布料器底板之間的高差,才是鋼絲繩掛線高程。對高等級道路,開始攤鋪前等候的運料車宜在5輛以上,運料車應在攤鋪機前100-300mm處空檔等候,被攤鋪機緩緩頂推前進并逐步卸料,避免撞擊攤鋪機。每次卸料必須卸凈,如有余料必須清除,防止硬結。水泥穩定碎石宜使用履帶式攤鋪機,攤鋪機的收料斗宜涂刷薄層隔離劑或防粘結劑;鋪筑高等級道路時,1臺攤鋪機的鋪筑寬度不宜超過6-7.5m,可采用2臺或多臺攤鋪機前后錯開10-20m呈梯隊方式同步攤鋪,兩幅之間應有30-60mm寬度的搭接,并應避開車道輪跡帶,上下層搭接位置宜錯開200mm以上,鋪筑時宜選擇適宜的振搗式夯實裝置的振動頻率和振幅,以提高基層初始壓實度,攤鋪機應緩慢、均勻連續不間斷地攤鋪,不應隨意變換速度或中途停頓,以提高平整度,并減少水泥穩定碎石混合料的離析,水泥穩定碎石攤鋪料的虛鋪系數應根據試鋪試壓確定。施工中應注意檢查鋪筑層厚度,路拱石及橫坡,并輔以使用的水泥穩定碎石總量與鋪筑面積校驗平均厚度,虛鋪系數的取值也可參考經驗數據,如機械攤鋪時為1.25-1.30左右。攤鋪機的螺旋布料器轉動速度應與攤鋪速度保持平衡,以減少水泥穩定碎石混合料的離析。布料器兩側應保持有不少于2/3高度的混合料,攤鋪的混合料不宜用人工反復修整。攤鋪機進行攤鋪時應有人工配合,用鐵锨、鐵耙等工具隨時將剛卸入布料器內的水泥穩定碎石混合料攤向兩側,并將攤鋪線兩側多余的混合料清除且將不足部分補齊。根據我們的經驗,一臺攤鋪機作業時應配備10-15個人工來完成這些工作,我們在實際施工中,如在2006年我縣白馬河大橋引橋施工中,曾采用過分段分層攤鋪水泥穩定碎石基層的方法,就是先從底基層開始,將北半幅鋪筑100米后再回頭緊接著攤鋪南半幅底基層,鋪筑100米后再回頭緊接著攤鋪上層。攤鋪時使南、北兩幅縱向施工縫緊密銜密。西段100米兩層水泥穩定碎石攤鋪,壓實完畢,再鋪筑東段100米基層,這種施工方案,對于我們縮短工期,加快速度起了很大作用。當然這種分段分層施工方法,首先應滿足每一次水泥穩定碎石在初凝以前就已被上一層新料所覆蓋并壓實完畢為前提條件,在實際施工中,我們曾多次遇到由于條件限制從而無法用機械攤鋪水泥穩定碎石的情況。當面積較小時,我們采用人工攤鋪,當半幅施工時,在路中一側預先設置擋板,攤鋪時扣锨布料,邊攤鋪邊整平,嚴防骨料離析·攤鋪不應中途停頓,并應盡快碾壓。當面積較大時,我們用挖掘機按照測設的虛鋪高程進行布料,用推土機穩壓后,然后再用壓路機壓實,可極大地提高攤鋪速度。

水泥穩定碎石攤鋪完成,下一道工序就是壓實作業。作業前應配備足夠數量,狀態完好的壓路機,并選擇合理的壓路機組合方式,應嚴格挖制初壓、復壓、終壓時機,壓實層最大厚度不宜超過200mm,各層應符合壓實度與平整度的要求,碾壓速度應做到慢而均勻,應符合規范規定的壓實路機碾壓速度,鋼筒壓路機初壓速度宜為1.5-2.0KM/h,最大不超過3KM/h;振動壓路機初壓速度宜為1.5-2.0KM/h(靜壓),復壓適宜速度為1.5-2KM/h(振動),最大不宜超過1.5-2.0KM/h(振動),終壓為2-3KM/h(靜壓),最大不超過5KM/h(靜壓)。初壓宜采用鋼輪壓路機靜壓1-2遍,碾壓時應將壓路機的驅動輪面向攤鋪機,從外側向中心碾壓,在超高路段和坡道則由低處向高處碾壓。復壓緊跟在初壓后開始,不得隨意停頓,碾壓路段總長度不宜超過80m,密級配水泥穩定碎石復壓宜優先采用重型輪胎壓路機進行碾壓,以增加密水性,其總量不宜小于25T,相鄰碾壓帶應重疊1/3-1/2輪寬。對以粗骨料為主的水泥穩定碎石混合料,宜優先采用振動壓路機進行復壓,振動頻率為35-50Hz,振幅為0.3-0.8mm.層厚較大時宜采用高頻大振幅,相鄰碾壓帶宜重疊100-200mm.當采用三輪鋼筒式壓路機時,總質量不宜小于12T,相鄰碾壓帶宜重疊后輪的1/2輪寬,并不應小于200mm。終壓應緊接在復壓后進行。終壓應選用雙輪鋼筒式壓路機或關閉振動的振動壓路機,碾壓不宜小于2遍,至無明顯輪跡為止。碾壓時,壓路機不得在碾壓成型路段上轉向、掉頭加水或停留。應加強對水泥穩定碎石基層成品保護工作。

下面再討論水泥穩定碎石基層接縫問題。接縫必須緊密、平順、上、下層的縱縫應錯開150mm(濕接)或300-400mm(干接)以上,相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應錯位1m以上,應采用3m直尺檢查,確保平整度達到要求,當采用 梯隊作業攤鋪時,應選用濕熱縫,將已鋪部分留下100-200mm寬暫不解壓,作為后續部分的基準面,然后跨縫壓實。如半幅施工采用干接縫時,宜加設擋板或將先鋪的水泥穩定碎石混合料創出毛槎,涂刷水泥漿后再鋪新料,然后進行跨縫壓密擠緊。高等級道路的上基層橫向接縫應采用垂直的平接縫,以下各層和其他等級的道路的各層可采用斜接縫。平接縫宜采用機械切割或人工刨除層厚不足部分,使工作縫成直角連接。清除切割后留下的泥水,干燥后涂刷水泥漿,然后再鋪筑新料。壓路機先進行橫向碾壓,再縱向充分壓實,連接平順。縱向接縫宜設在路中線處,橫向接縫應盡量減少。

水泥穩定碎石壓實成活后應立即灑水或覆蓋養護,保持濕潤。合理養護時水泥穩定碎石基層形成早期強度的必要條件,也是避免其形成非沉陷裂縫的必要措施。養護期常溫下宜為7d以上。養護期內應封閉交通。

水泥穩定碎石基層施工涉及的技術問題還有很多,如冬雨期施工、高溫季節施工問題,裂縫防治問題,本文只就水泥穩定碎石的施工主要過程中的技術問題作了初步的論述和探討,不當之處,還請指正。

參考文獻:

1.《市政公用工程管理與實務》,2011年4月第三版;中國建筑工業出版社出版;北京;全國一級建造師職業資格考試用書編寫委員會

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中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)19-0061-02

0 引言

蘇州繞城高速公路基層是采用36cm厚的水泥穩定碎石,分上、下兩層鋪筑而成。筆者以對HAL1標的水穩碎石基層的施工為例,對影響水穩碎石混合料質量的因素及施工過程中的質量控制作了初步的總結:

1 混合料級配

①最大粒徑的選擇。一般最大粒徑不得超過31.5mm,最大粒徑越大,混合料越易離析,鋪筑層的平整度也越難達到高的要求,拌和機、攤鋪機等機械也越易損壞。HAL1標確定集料最大粒徑為31.5mm。

②集料級配要合理。粗集料(>4.75mm)要占混合料的60%以上,細集料(0-4.75mm)在0-40%為宜。

HAL1標水穩混合料的正常比例為13.2-31.5mm:4.75-13.2mm:2.36-4.75mm:0-2.36mm=35:25:25:15,級配偏粗特別是13.2-31.5mm偏多不好,壓實空隙率較大,鉆芯取樣時,下部松散或出現中間斷裂的情況,對水泥劑量的影響不大。而且混合料仍是以接近級配中值為宜。

在HAL1標的水穩基層施工中,我們采用了如下級配檢測方法:每天從皮帶上取水穩混合料制件時,四分法分出作篩分的混合濕料,水洗,烘干后再篩分。這樣能及時迅速地檢測出級配情況,有利于迅速果斷地作出調整。

③水泥劑量的確定:水泥穩定碎石中強度指標主要取決于水泥含量,適當增加水泥劑量,可有效改善水泥穩定碎石的物理力學性能,但過量添加則會出現收縮和裂縫。蘇州繞城業主要求7d無側限抗壓強度為3.5-5.0Mpa,HAL1標試驗室綜合考慮各種因素,最終確定水泥劑量為4.8%。

2 水泥劑量

①水泥是控制水穩基層強度和穩定性的關鍵,普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥都可以作為水穩碎石的結合料,但要做出合格的水穩基層,必須首先確保水泥的質量,選擇信譽較好的廠家的水泥,同時對每批都要按頻次檢測其各項物理力學性能是否合格。

②在水泥質量保證的前提下,對于水穩基層的施工,水泥劑量的控制則變得尤為重要。通過2003年HAL1標水穩基層的施工,筆者認為總結出控制水泥劑量的具體方法:先控制拌和站的水泥劑量。在進行試驗段前,充分做好拌和站的調試工作,對各電子秤計量裝置進行標定,務必使每一檔集料計量準確,誤差不能大于±50Kg;然后輸入數據試拌,同時在穩定時進行EDTA滴定。再對所用水泥及所出混合料準確稱量,計算水泥劑量。

③要在施工中根據溫度的不同調整水泥劑量。蘇州繞城高速公路地處南方,夏天溫度較高,對水穩的施工影響也很大,當平均氣溫超過20℃,4.2%-4.5%的水泥劑量完全可以達到3.5-5.0Mpa的強度要求,同時鉆芯取樣完整,成形好;若平均氣溫在30℃以上,4.0%的水泥劑量完全能保證取芯完整,強度達3.5Mpa以上;當溫度為0-10℃時,水泥劑量應略微提高到4.8%-5.0%為宜,此時水泥劑量的增加對水穩碎石基層強度影響很大,同時也不會因為水泥劑量過高而使基層出現裂縫。

3 含水量

對于水穩碎石基層的施工,含水量的控制也很重要,含水量的大小直接影響水穩碎石的強度。由于水穩碎石的強度主要由于水泥水化與碎石結合成為砼而形成,而水泥水化須有足夠的水才能完成,水泥完全水化需要的水量約為水泥質量的20%。一般試驗室用重型擊實確定的最佳含水量可以滿足水泥水化的需要,但在實際工作中,由于水穩混合料運輸及施工中碾壓過程滯后會損失一部分水分,碾壓混合料的合適的含水量宜較最佳含水量大0.5%-1.0%,這樣形成的路面基層不會出現彈簧,易于壓實,強度高,鉆芯芯樣完整,成形好。

4 壓實度

壓實度是影響水穩基層強度的重要因素之一。水穩基層的施工的壓實度必須滿足設計要求;壓實度測定中要盡量減少誤差,定期對試驗用的標準砂清洗篩分,對標準砂密度、錐體砂質量定期標定;測含水量時,最好把挖出的全部混合料烘干后再測其含水量,若用部分試樣測定其含水量,試樣中粗集料的多少將對混合料含水量產生較大的影響;另外,壓實度的控制一定要根據不同的級配確定不同的最大干密度,這樣才會得到最準確的壓實度。

5 養護情況

水穩路面施工完畢后一定要及時覆蓋土工布并灑水養護,這樣強度會很容易上來,且不易產生裂縫。特別是在高溫施工時,養護好強度則會很高。我們曾做過試驗,通過同樣條件制件,不同條件養護,制作幾組試件,對得到的強度做了對比,證明養護條件對強度的影響,數據如表1所示。

由表1可以看出,當只有3天覆蓋養護時,已達不到業主的強度要求。

6 鉆芯取樣

采用鉆芯取樣檢測水穩基層強度時,芯樣的質量往往決定著施工質量。針對2003年HAL1標水穩基層鉆芯得到的不同芯樣,可對當時的施工情況作以下分析:①芯樣上、下完整,無松散顆粒,為水泥劑量達到設計標準,養護好,各項指標均符合要求,合理施工情況下得到的,這時強度肯定達到要求。②芯樣完整性差,下部特別是底部1-2cm松散,這主要是混合料離析造成,攤鋪時料的離析,使粗集料均集中在底部,使底部強度低易松散或混合料級配差,級配曲線偏下限,料太粗。③芯樣較完整,上、下面也較平整,但芯樣周圍不光滑,在鉆芯過程中,細集料隨著鉆頭飛散出來,鉆芯銀慢,易卡死鉆頭,但能取出芯樣,這主要是因為水泥劑量偏低,強度低造成,這時水泥劑量一般為設計劑量的0.1%~0.5%間。④表面松散,芯樣下層較完整,密實情況一般,主要為含水量偏低造成下面強度還可以但表面強度太低。⑤芯樣斷裂或鉆至中間卡死鉆頭,中間斷的芯樣表層細料打散,為水泥劑量太低,一般達不到4.0%,不能滿足強度要求。

參考文獻:

[1] JTJ034-2000.公路路面基層施工技術規范.

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一、水泥穩定碎石基層施工質量的影響因素

1.混合料的組成影響施工質量

(1)混合料中水泥的摻量。水泥穩定碎石的強度在很大程度上取決于水泥的含量,隨著水泥劑量的增加而增加。并不是說水泥摻量越多越好,過多的水泥用量,雖然可以增加強度, 同時也會產生較大的收縮和較多的裂縫,將會對基層的整體強度產生影響,并給今后面層的反射裂縫留下隱患,而且在經濟上也不合理。所以水泥摻量是關鍵因素,普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥都可以作為水穩碎石的結合料,通常采用初凝時間在三小時以上,終凝時間應在六小時以上。 要做出合格的水穩基層,除了水泥含量外, 還必須保證水泥的質量,這就要選擇信譽較好的水泥廠家,同時對每批都要按批次檢測其各項物理力學性能是否符合要求。

(2)集料級配。水泥穩定碎石基層是一種半剛性路面結構,其對于所承受的荷載,具有一定的擴散能力。對水泥穩定碎石材料而言,集料自身強度及級配組成都是影響水穩基層承載能力的重要因素。根據施工經驗,粗集料(>4.75mm)要占混合料的70%以上,細集料(≤4.75mm)在30%以下合適。級配偏粗偏多不好,壓實空隙率較大,在鉆芯取樣時,會出現下部松散或出現中間斷裂的情況。 這種情況下即使加大水泥劑量,下部松散也無法避免。若集料偏細,則應整體偏細,即最大粒徑變為26.5mm, 級配曲線呈一條平滑的曲線, 這樣施工時強度較偏粗時差一些,但只要水泥劑量合適,仍是可以達到強度要求。這時水泥劑量越高,強度越高,鉆芯芯樣越好。如果集料偏細,基層易開裂。所以,混合料級配對于水泥穩定碎石基層有重要的影響。

(3)最大粒徑。混合料中最大粒徑的影響主要表現在混合料離析上, 最大粒徑越大混合料越易離析, 鋪筑層的平整度也越難達到高的要求。 因此,《公路瀝青路面設計規范》和《公路路面基層施工技術規范》中,都規定最大粒徑不超過31.5mm。

2.含水量影響施工質量

含水量對水泥穩定碎石基層的影響主要表現在壓實度、強度、延遲時間上。當水泥穩定碎石混合料中的含水量較小時,基層將難以碾壓成型,同時水泥無法發生正常的水解、水化作用,使結構層不能形成強度,造成板體的松散; 含水量還可以影響時間延遲,含水量少時,水泥漿黏稠,結晶網狀結構易于形成,凝結加快,反之凝結時間就會相應延長;含水量還與裂縫開裂與否有關,當含水量達到一定程度時,裂縫增大的機率將會增加;同時含水量對于壓實度也有一定的影響,控制好施工時的含水量是達到壓實標準的前提??傊?,含水量是影響水穩定碎石基層質量的重要因素之一。

3.攤鋪與碾壓影響施工質量

攤鋪與碾壓是路基施工的重要工序。攤鋪時考慮機械搭接處,混合料偏粗且離析;碾壓不到位壓實度達不到設計要求,基層不密實,空隙較大,不易于取芯。

4.養護質量影響水泥穩定碎石基層施工質量

對于公路基層施工質量影響非常重要的一個因素是養護質量。養護主要包括濕度和齡期兩個方面。在混合料形成初期進行保濕養護,可以保證水泥水化時所需水量。保濕養生的強度要高于空氣養生,并且可以防止失水過多、干縮應變,避免過早地產生干縮裂縫。

二、水泥穩定碎石基層施工質量控制措施

1.混合料的控制

(1)科學選擇最大粒徑。根據行業規范,防止發生離析現象,集料最大粒徑不超過31.5mm。

(2)集料級配合理。混合料以接近級配值為宜,此時的強度最高且水泥劑量較低。

(3)控制水泥劑量。首先是拌和站水泥劑量的控制,對于拌和站水泥劑量的控制,由于取料的均勻性很難掌握,不同溶液配制的誤差可能導致水泥劑量滴定結果離散性很大,不能實際反映拌和站的水泥劑量情況。在進行試驗段前, 充分做好拌和站的調試工作,對各電子秤計量裝置進行標定,使每一檔集料計量準確,使水泥的計量準確。 標定準確后輸入數據試拌, 同時在穩定時進行EDTA滴定。

其次根據溫度的不同,控制水泥劑量偏規范的上限或下限。由于摻加了水泥,水穩碎石的強度受氣溫影響較大。根據施工經驗,當平均氣溫為20℃以上時,4.2%~4.5%的水泥劑量完全可以達到強度4.5MPa以上,同時鉆芯取樣完整、成型好。 若平均氣溫在30℃以上,4.0%左右的水泥劑量完全能保證取芯完整,強度達3.0MPa以上;當溫度為0~10℃時,水泥劑量應略微提高到4.8%~5.0%為宜,此時水泥劑量的增加對水穩碎石基層強度影響很大,同時也不會因為水泥劑量過高而使基層出現裂。當溫度在0℃以下時則不宜施工。根據氣溫的高低控制水泥劑量,可以在保證基層強度的同時,有效減少水穩基層裂縫,并且能夠節約資源。

2.選擇適宜的含水量

一般試驗室用振動擊實確定的最佳含水量可以滿足水泥水化的需要,但在實際工作中, 考慮到氣溫、水穩混合料運輸及施工中碾壓過程滯后等因素(必須提供30m左右的工作面供壓實), 要損失一部分水分, 碾壓混合料的含水量比最佳含水量大0.5%~1.0%。這樣形成的路面基層不會出現彈簧且易于壓實、 強度高、成型好。

3.攤鋪與碾壓應符合要求

混合料攤鋪后,由專人負責指揮,在最佳含水量的狀態下進行碾壓。嚴格按擬定的壓路機組合方式、 碾壓方式及碾壓遍數進行碾壓,壓路機調配應合理,碾壓要及時,碾壓過程中應嚴格控制壓路機振幅、 速度、錯輪等參數。 影響攤鋪平整度的因素很多,攤鋪機應要慢、連續、勻速前進,卸料過程中運料車掛空檔,靠攤鋪機推動前進。壓路機初壓時速度盡量要慢,以免推移過大。

4.加強養護來控制施工質量

水穩路面施工完畢后一定要及時覆蓋土工布并灑水養護,這樣能使路面強度增加,且不易產生裂縫。特別是在高溫施工時,及時的路面養護能提高路面強度?,F場養生對水穩基層的強度形成起著重要作用,同時避免過早開放交通。

三、結束語

水泥穩定碎石基層施工質量的影響因素,文中所提只是一部分,在實際施工過程中,還需要有更多的實踐和總結。通過混合料、含水量、攤鋪碾壓、養護等方面控制施工質量,可以為相關工程施工提供參考。

篇(9)

水泥穩定碎石是近年來新興的用于高等級公路的基層施工的一種優異半剛性路面結構形式。但其在混合料配合比設計、施工拌制、壓實、養生等方面要求嚴格。施工質量低劣,就會造成其強度不足和水穩定性不良,以及溫度收縮引起瀝青路面的反射裂縫,導致高等級路面的結構破壞。目前國內外都對水泥穩定碎石有大量的研究和實踐經驗,主要有以下幾個方面:1水泥穩定碎石的作用機里;2水泥穩定碎石的性質與級配3 水泥穩定碎石的質量指標及影響因素;4水泥穩定碎石的抗凍性及耐水性;5水泥穩定碎石的裂縫產生原因及防治;6水泥穩定碎石的施工技術等等。

現結合蚌寧高速滁州連接線項目工程,談談水泥穩定碎石施工質量控制應注意的幾個要點。該工程基層設計為34cm厚水泥穩定碎石,分兩層施工,設計水泥劑量為5%,壓實度不小于98%。工程實踐證明如果施工控制不好,如表面松散、壓實度不足,水泥劑量控制不穩等就無法保證其剛性和板體特性?,F就水泥穩定碎石基層施工質量控制和注意事項作如下介紹:

1、施工配合比設計

實踐表明,水泥穩定碎石作為路面基層應綜合考慮其強度、回彈模量、收縮和抗沖刷能力等指標選擇集料級配、水泥劑量和含水量等。在施工過程中,要想發揮水泥穩定碎石的優良性能,應保證其配合比設計。

1)混合料配合比試驗應分別按3%、4%、5%、6%、7%五種水泥劑量配制同一種集料、不同水泥劑量的混合料。

2)確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度,至少做三個不同水泥劑量混合料的擊實試驗,即最小劑量、中間劑量和最大劑量。

3)按規定壓實度分別計算不同水泥劑量的試件應有的干密度。按最佳含水量和計算的干密度制備試件,進行強度試驗時平行試驗的最少試件數量應不少于13個。

4)試件在規定溫度下保濕養生6d,浸水24h后,進行無側限抗壓強度試驗。計算試驗結果的平均值和偏差系數。

5)根據設計強度標準,選定合適的水泥劑量。在滿足設計強度的同時盡量選用較小的水泥劑量,以減少基層干、溫縮等的非荷載裂縫。

2、原材料質量控制

2.1 水泥

水泥作為水泥穩定碎石中唯一的一種穩定劑,其質量至關重要1)為了保證水泥穩定碎石施工時有足夠的時間進行運輸、攤鋪、壓實等,應選用初凝時間在3h以上和終凝時間較長(一般要求在6h以上)的水泥,禁止使用快硬水泥、早強水泥以及受潮變質水泥。2)采用散裝水泥時,剛出爐的水泥要存放7d以上使 用,以保證其安定性合格。夏季高溫作業時水泥入罐溫度不能高于50℃。

2.2 集料

集料的質量應滿足規范要求。石灰巖或玄武巖均可,其壓碎值不大于30%,針片狀含量不大于20%,0.075mm以下顆粒含量應小于7%,塑性指數小于6,液限指數小于25.碎石必須保持干凈,集料不宜含有塑性指數的土?;旌狭蠎ㄟ^嚴格試驗,最大粒徑不應超過30mm,其級配應符合設計級配范圍要求,并保持穩定。

3、混合料的拌和及運輸

3.1拌和

拌和站的任務是根據試驗室確定的各種不同粒級礦料的配合比,特別是規定的級配范圍、水泥劑量和最佳含水量拌制均勻的混合料。

1)對于集料的管理,建立不同規格集料的進場驗收,對于不同粒級的集料分別堆放,加強不同集料的堆放管理;一般集料堆放不要過大,以防止集料產生離析;對于細集料必須要覆蓋避雨;場地必須硬化。

2)拌和設備,沒有好的拌和設備就不能生產出合格的混合料,特別是水泥自動輸送設備,若水泥輸送泵堵塞或其它原因計量不準,無法保證混合料的均勻,基層就不能達到應有的整體強度。含水量也是混合料質量控制的一個重點,許多拌和機的加水裝置往往控制不準,時有發生變化,所以建議專人負責向拌和室加水。含水量小的混合料極易松散,不易碾壓成型。含水量過大則易形成彈性軟層,碾壓容易形成波浪,無法保證平整度。

3)拌和機生產的混合料應保證非常均勻,色澤一致,沒有灰條、花團和花面,沒有水泥等的粗細顆?!案C”,拌和機內的死角中得不到充分拌和的材料及時排除出拌和機外。

3.2 運輸

水泥混合料的運輸,宜采用大噸位的自卸車運輸,連續供料,減少離析現象,確保壓實。根據運距的長短和天氣情況,決定混合料是否采取覆蓋,以避免水分流失。同時運輸時間盡量縮短為保證水泥穩定碎石在水泥初凝期內攤鋪完成創造條件。

4、攤鋪

水泥穩定碎石攤鋪前,要對下承層進行全面檢測,做好下層的清掃和濕潤,不能有松散,起皮的地方,決不能留下軟弱夾層。根據試鋪段的總結,確定攤鋪的松鋪厚度,嚴格控制好基層的厚度和高程,應采用“走鋼絲”的方式控制高程。施工期的最低溫度在5℃以上,攤鋪時混合料的含水量應大于最佳含水量0.5%~1.0%,以補償攤鋪及碾壓過程中的水分損失。碾壓長度根據現場施工的實際情況而定,采用兩臺攤鋪機進行梯隊作業,兩機相距5m~8m,同時保證攤鋪速度一致、攤鋪厚度一致、攤鋪平整度一致、振動頻率一致、路拱坡度一致,兩臺攤鋪機的接縫應平整。嚴禁攤鋪過程中停機待料,在攤鋪機后面應設專人消除混合料的離析現象,特別鏟除粗集料“窩料”現象,并用新混合料填補。,每天的工作縫做成橫向接縫,混合料施工如因故中斷超過3小時,設橫向接縫,先將攤鋪機附近及其下未經壓實的混合料鏟除,再將已碾壓密實且高程等符合要求的末端挖成一端向(與路中心垂直)向下的斷面,然后再攤鋪新的混合料。

5、碾壓

混合料經攤鋪整形后,立即在全寬范圍內進行碾壓。直線段由邊緣向中心碾壓,超高段由內側向外側碾壓,每道碾壓應與上道碾壓重疊1/3,使每層整個厚度和寬度完全均勻的壓實到規定的密實度為止。壓實后表面應平整、無輪跡或隆起、裂紋搓板及起皮松散等現象,壓實度需達到〉98%(重型擊實標準),7d齡期的無側限抗壓強度〉3.5MPa。碾壓過程中水泥穩定土的表面層應始終保持濕潤。如果表面水蒸發的快,及時補灑少量的水。碾壓過程中如出現“彈簧”、松散、起皮、“臃包”等現象,應立即用人工翻開重新拌和,換填混合料,達到質量要求。嚴禁壓路機在完成的或正在碾壓的路段上調頭或急剎車,如必須調頭,應在調頭處覆蓋10cm厚砂礫,以保證基層表面不受破壞。施工中,從加水拌和到碾壓終了的延遲時間不得超過水泥的終凝時間,要按照試驗路段確定的合適時間嚴格施工。延遲碾壓或碾壓不足均對水泥穩定碎石基層產生不利影響。延遲時間越長,其壓實度度及強度損失越大。水泥水化反應到達一定時間后,水泥膠結作用使水泥穩定基層強度初步形成,此時若再進行碾壓或過度碾壓,將使水泥穩定基層表面產生薄面剪切和整體強度下降。同時未充分壓實的混合料可導致局部區域孔隙率偏高,從而不僅影響基層的強度,還影響抗凍性、溫縮性能和干縮性能以及抗疲勞性能。因此在基層施工時,一定要保證及時碾壓并達到規定的壓實度以減少基層裂縫的產生。

6、養生

碾壓完成后并經壓實度檢測合格后立即進行養生,養生期間的濕度及期齡對水泥穩定碎石的強度影響相當大,在混合料形成初期進行保濕養生,以保證水泥進行水化反應所需的水份。對以完成碾壓并經壓實度檢測合格后應立即進行養生,水泥穩定碎石養生是一個十分重要的環節,應采用覆蓋養生方法,覆蓋物可采用麻袋,草袋、土工布等具有飽水、透水特性的材料,不得使用濕粘土、塑料薄膜或塑料編織物等覆蓋養生。覆蓋2h后,再用灑水車灑水養護。用灑水車養生時,灑水車的噴頭要用噴霧式,不得用高壓式噴管,以免破壞基層。在7天內應保持基層處于濕潤狀態,28天內正常養護。在養生期間,應封閉交通,禁止車輛通行。養生結束后,必須將覆蓋物清除干凈。

7、質量保證措施

1)施工現場設立質量檢測小組,檢測平整度與攤鋪高程,對攤鋪出來的前50m及時檢測,驗證預計的攤鋪厚度和虛鋪厚度是否正確無誤,對松鋪系數進行驗證,并在后續的攤鋪中進行調整。只見人員隨時研究改進方法,及時反饋各項目信息,使各項指標符合技術規范要求,使試驗段施工保質保量順利進行。

2)按照交通部頒布的公路工程質量檢驗評定標準和路面施工技術規范的要求進行壓實度、平整度、縱斷面高程、橫坡度等檢測,取樣進行水泥含量、礦料級配試驗、鑒定水穩層外觀、試驗結束后,及時進行成果整理,待駐地辦審查結果報告后,報監理工程師代表批準。

8、 結語

水泥穩定碎石基層是一種良好的半剛性基層結構形式,具有良好的水穩性和抗凍性,具有早期強度高,強度易控制、便于機械化施工等優點,是面層結構的主要承重層,其施工質量的優劣,直接關系到高速公路路面的使用品質,高速公路基層施工質量雖然受到人員、機械、材料、水文、氣候、施工工藝等多種因素影響,但只要嚴格按照規范要求認真設計和嚴格施工,不斷的總結經驗,積極應用新技術、新材料,能夠在水泥穩定碎石施工中對各項技術指標進行很好的控制,完全能夠保證工程質量。規范施工管理,完善質量管理方法,充分發揮水泥穩定碎石基層的優勢,提高路面的使用性能和延長使用壽命,逐步提高和完善我國的公路建設水平。

參考文獻

1.JTJ034-2000 公路路面基層施工技術規范 北京:人民交通出版社

2.JTG E42-2005公路工程集料試驗規程北京: 人民交通出版社

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水泥穩定碎石是近幾年新興的用于高等級公路底基層、基層施工的一種半剛性路面結構型式。作為瀝青混凝土的下承層,因其具有良好的板性體、水穩定性和抗凍性,力學強度可視需要而調整以及整體承載能力強等優點,正逐漸受到設計部門和建設單位的青睞。但因其材料級配,水泥劑量,攤鋪碾壓,離析處理,成活時間以及工后養生在實際施工中較難控制,稍有不慎,就會產生裂縫,厚度,強度不能滿足設計要求等缺陷,導致瀝青面層龜裂破壞,造成不可估量的損失,使許多施工企業談之色變。本文根據以往施工水泥穩定碎石的經驗總結,對水泥穩定碎石施工中的材料控制,生產拌制,攤鋪碾壓等環節的施工及質量控制。

水泥穩定碎石是以級配碎石作骨料,采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙,按嵌擠原理攤鋪壓實。其壓實度接近于密實度,強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理,同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。它的初期強度高,并且強度隨齡期而增加很快結成板體,因而具有較高的強度,抗滲度和抗凍性較好。水穩水泥用量一般為混合料3%~7%,7天的無側限抗壓強度可達1.5~4.0%mpa,較其他路基材料高。水穩成活后遇雨不泥濘,表面堅實,是高級路面的理想基層材料。

一.水泥穩定碎石施工中存在的幾個關鍵問題

1.材料級配,水泥用量,離析,成活時間難控制;

2.從拌和到碾壓的時間短,凝結時間過短不利施工安排,由于水泥的凝結時間一般為1~3個小時,而水泥穩定碎石基層在實際施工中,拌和站距攤鋪點較遠,對于大規模機械化施工,要保證在水泥終凝之前完成攤鋪和碾壓操作很困難。特別是夏季溫度較高時,往往未等到攤鋪,水泥已凝結,拌和料呈顆粒狀,嚴重影響穩定基層的密實度和膠結強度。此外,水泥穩定碎石基層屬于硬性貧水泥混凝土,加水量大時穩定層強度降低,干縮率增大,抗裂性差;加水量小時則工作性變差,穩定層呈松散狀態,密實度降低;

3.水泥穩定碎石的干縮,收縮裂縫引起路面破壞

水泥穩定碎石基層中的膠凝材料為水泥,而水泥基材料在水化形成強度過程中易產生干縮性裂縫,尤其是隨水泥用量及用水量的增加,其收縮性更大,基層表面易出現較為規則的間距為5―15m橫向裂縫。這種橫向裂縫在交通荷載或溫度應力的反復作用下,由下層逐漸反射到瀝青混凝土表層,使表層產生規則的反射裂縫。在路表雨水的滲透作用下,半剛性基層和底基層以及路基層將產生濕脹,降低其承載能力,從而形成瀝青混凝土路面的早期病害。

二.如何從施工工藝方面解決上述問題

從施工工藝中可以一定程度上解決上述問題,首先,認清水泥穩定碎石的組成和性質:水泥穩定碎石是以水泥、碎石、石粉、水為原料,以適當的級配和配比拌和而成,該混合料屬于半剛性材料。在水泥穩定碎石混合料中,水泥是活性材料,其配比多少直接影響到基層的強度和收縮變形。若水泥配比過多,易產生收縮變形;水泥配比過少,則形不成一定的強度。一般情況下,水泥配比以3%―6%為宜。集料是水泥穩定碎石的主體,它與基層強度有著密切的關系。集料本身的質量及級配還直接影響到水泥摻量的大小、水對水泥的水化、混合料的拌和、攤鋪、碾壓乃至形成強度的整個過程,一般拌和過程中含水量應控制在5%~8%。攤鋪、碾壓過程中由于水分蒸發,還要及時補充灑水。

在了解水泥穩定碎石的組成和性質后,就可以判斷出造成上述問題的主要因素有:原材料,配合比,含水量.混合料的拌和,攤鋪,碾壓及養生的整個過程。

1原材料的控制

(!)碎石質量要求

根據《公路規范》要求:水泥穩定碎石單個顆粒的最大粒徑不應超過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):碎石采購時應選取具有棱角且近于立方體,碎石料中扁平細長的顆粒含量不得大于15%。

(2)水泥的品種及規范要求

由于不同類型的水泥具有不同的干縮性,經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率。

《公路路面基層施工技術規范》JTJ034-2000版(以下簡稱《公路規范》,主要要求水泥穩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。其他水泥指標與普通混凝土相同。水泥強度等級采用32.5標準等級水泥即可。

(3)石屑

通過篩分設備最小篩孔的集料,一般為0mm―5mm,其作用是作為碎石間填充材料,以保證達到水泥穩定碎石基層要求的密實度和強度。《公路規范》要求石料中粒徑小于0.075mm的顆粒含量不應超過7%。

2.配合比的控制

水泥穩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?!豆仿访婊鶎蛹夹g規范》中規定水泥穩定類基層的強度宜在3MPa到4MPa之間。

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到最好的狀態非常困難,因此所選用的配合比應該是在充分考慮道路沿線地質、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。例如:在抗壓強度滿足要求時,對于比較干旱,但溫差較大的地區,就應著重考慮基層材料在溫縮下的抗裂性是否能夠滿足實際要求。具體配比應該通過相應的試驗確定。此外,在配合比設計中應充分地考慮到在實際施工是否易于操作,例如:攤鋪機攤鋪粗料含量較多的混合料時,由于攤鋪機分料器在分料的過程中將混合料中的粗顆粒撥到了兩側,易使局部的地方出現離析現象。而細料含量較多時,壓實階段容易產生彈簧現象。與之相比,當混合料配比適當時,則極少發生離析和彈簧現象。

此外,碎石級配應符合10mm―30mm級配要求。實踐證明,用同一劑量的水泥穩定級配良好的碎石,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,在施工期間應在現場設專人負責隨機抽樣檢測石料級配,若發現不符合上述要求時,及時通知拌合站調整級配,使其符合級配標準。

表1 水泥穩定碎石混合料集料組成

3.含水量

實際施工中,拌合物施工含水量應比試驗最佳含水量高0.5%―1.0%即可。此外,混合料的含水量與氣溫有著密切的關系,氣溫在5~10℃時,以設計含水量為準;氣溫在10~20℃時,含水量應加大2%~3%;氣溫在20℃以上時,含水量應加大3%~5%,隨著氣溫的變化應及時調整混合料的含水量。

4.混合料的拌和

(1)配料要求準確,應采用電子計量系統,電子計量系統在使用前必須校正;

(2)含水量要略大于最佳含水量,使混合料運到現場攤鋪后碾壓時的含水量不小于最佳值;

(3)拌合料要先經過試拌、檢測、調整,直至拌合均勻后,再正式拌合。

5.混合料的運輸、攤鋪

為了節省倒車、拌合料攤鋪時間,一般采用15t以上的自卸汽車運輸較好。混合料攤鋪前應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。

采用攤鋪機攤鋪,在攤鋪過程中,由于混合料的滾動,螺旋布料器內上層混合料是一層離析層,只有粗集料。為了不使鋪筑的混合料出現離析,布料器內料位應略高,以免上層混合料影響攤鋪效果。在攤鋪過程中偶爾出現離析現象時,應及時調整布料器內料位等方面,通過攤鋪機解決離析現象,而不宜采用人工挖補。

6.混合料得碾壓

一般說來,壓實工作在平路機基本攤平后便進行。碾壓的順序應為:靜壓一振壓一再靜壓。因為攤鋪機攤鋪虛鋪厚度較厚,碾壓時容易壅包,故碾壓時應成鋸齒狀,不能在同一直線上壓齊,同時碾壓時,應重疊1/2輪寬,后輪必須超過兩段的接縫處,穩壓階段行走速度應控制在1.5km/h―1.70km/h,壓實階段速度應在2.0km/h―2.5km/h,細壓階段壓路機行走的速度應控制在2.5km/h。起步和制動應做到慢速度起動、慢速剎車杜絕快速起動及急剎車現象。

在碾壓過程中,若發現局部蠻包,應用人工或平地機刮平處理后再繼續碾壓,碾壓全過程應控制在45min內完成。若碾壓時間超過45min,則應增加壓路機臺數。碾壓完成規定的遍數后,應及時檢測壓實度,如果壓實度沒有達到規范要求,則應繼續碾壓,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。

7.養生及交通管制

(1)每一段碾壓完成并經壓實度檢查合格后,應立即開始養生;

(2)養生方法:應將麻袋事前濕潤,然后人工覆蓋在碾壓完成的基層頂面。每天適當時間用灑水車灑水,在15天內始終保持麻袋處于濕潤狀態。不得用濕粘土、塑料薄膜或塑料編制物覆蓋。上一層路面結構施工前方可移走覆蓋物,期間應定期灑水。養生結束后,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,以免破壞基層結構,每天灑水次數應視氣候而定,整個養生期間應始終保持養生覆蓋物表面濕潤;

(4)安排專人經常翻開麻袋片檢查水穩基層表面潮濕狀態、灑水的均勻性,根據天氣情況隨時調整灑水遍數。同時認真觀察裂縫產生情況,并做好記錄和標記。

(5)基層養生期不應少于15天,養生期內灑水車必須在另外一側車道上行駛。

(6)在養生期間應封閉交通,嚴禁一切車輛通行;

(7)養生結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。

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