水泥稳定基层施工总结范文
时间:2023-04-10 18:33:04
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篇1
水泥稳定碎石是路面结构的主要承重层,以其水稳性好、承载力高、刚度大且较经济的特点,已广泛应用于高速公路和城市道路中[1]。但是水泥稳定碎石随着时间的变化,该非均质体系发生变化,混合料的宏观物理性能如强度、抗收缩性和抗疲劳性均发生变化,并会带来一些路面病害,最常见的是路面裂缝[2],因此如何控制材料质量,提高抗裂性能,成为业界关注的焦点。
1.原材料的质量要求
(1) 水泥:盐中高速主要采用盐池萌生P.O32.5水泥,其主要技术指标如表1所示。
水泥作为稳定剂,其质量至关重要。尤其是对基层的干缩裂缝、温缩裂缝而言,除了尽量使用水化热低,终凝时间较长的水泥外,要选用抗折强度较大的水泥,因为抗折强度越大,混合料抵抗内部温度应力的抗拉强度越大,就越不易产生温缩裂缝[3]。
(2) 石料:水泥稳定碎石基层的强度主要依靠碎石本身的强度、石料的嵌挤锁结作用和水泥材料的稳定胶结作用而形成的。就碎石而言应满足JTJ 034―2000《公路路面基层施工技术规范》的规定,此外,经过大量的试验总结,同时考虑到施工控制的可行性,碎石的针片状含量应<15%,含泥量控制在2%~3%以内。
2.配合比设计
要保证水泥稳定碎石的抗裂性能,首先应通过混合料的配合比设计予以保证。盐中高速段采用重型击实与静压成型法配合比设计,级配采用下1/4线(规范中值与规范下限的“中值”),普遍认为这种接近骨架密实型的粗级配具有较好的抗裂性能。混合料级配设计计算如表2所示。
配合比设计结果:最大干密度(g/m3) 2.380;含水量(%) 6.6,水泥剂量:级配碎石 4.0:100 ;7d平均抗压强度(MPa)4.93; R0.95(MPa) 2.37。在施工过程中,水泥剂量增加0.5%,含水量视天气而定增加0.5%~1.0%。
3.施工质量控制
3.1 拌和站施工质量控制要求
⑴ 拌和站配料准确,能够通过电子计量系统对水稳混合料进行总量控制;同时根据EDTA的滴定对水泥剂量形成双控。
⑵ 要有专人随时调节、控制含水量。
⑶ 混合料要经过试拌、检测、调整后正式拌和。
⑷ 与前场保持联系,以便对发现的问题能及时调整。
3.2 摊铺
⑴ 摊铺前应将表面清扫干净,并洒水润湿,通过总结大量的施工经验来看,下基层施工时应在底基层喷洒水泥浆,上基层施工时应在下基层表面撒少量水泥,这种方式从连接效果来看是比较合适的。
⑵ 摊铺速度应该控制在1.0m/min~3.0m/min,同时应考虑拌和设备的生产能力应与摊铺机的速度相匹配,以免中途停机。
⑶ 摊铺机的夯锤或夯板的振捣频率要均匀一致。
3.3 碾压
水泥稳定碎石的碾压以振动压路机为主,在以振动法配合比设计的水稳中,经验总结如下:①振动压路机静压一遍;②强振2~4遍,使压实度达到96%以上;③弱振2~3遍,使压实度达到98%左右;④使用大吨位胶轮压路机碾压2~3遍,使压实度达到98以上。
碾压遍数要视设备自身情况而定,若达不到以上规定应相应的增加遍数,碾压时遵循先外测后内侧的原则,相邻碾压接头处错成横向45°的阶梯形状。对模板边缘附近洒水泥浆后用手夯处理。从拌和碾压到完成一般控制在2~3h以内,不能延误时间。
3.4 养生
每一段摊铺压实后,立即进行养生,盐中高速采用土工布覆盖养生,覆盖前洒足水,而且时间不宜少于7d,尤其在气温较冷的季节施工,本项目经对比试验认为,对于上基层应在1~2d内喷洒透层油,并铺设土工布养生,这样既能保证基层强度的增长又使乳化沥青透入5mm~10mm左右,效果不错。
4.结语
水泥稳定碎石作为基层起着承上启下的作用,若要使之达到应有的效果,应注意以下几点:①控制好水泥的质量和用量,从经验来看尽量控制在中值偏上的水平;②控制住混合料的级配,对于关键筛孔19mm、4.75mm、0.075mm的通过率更应严格控制;③含水量直接影响压实效果,因此施工过程中应做好前后场的衔接,力求混合料在最佳含水量下压实;④压实度,若要实现基层的抗裂就必须以最大干密度为准控制压实度。最后,只有通过方方面面的重视和控制,一种均匀、密实、强度、厚度、抗裂性能等均能满足要求的水泥稳定碎石基层才能真正实现。
参考文献:
[1] 郭忠印,苏向军,等.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].公路,2004(9):157.
篇2
关键词: 水泥稳定碎石基层 , 配合比设计 , 施工技术
中图分类号: U416.214文献标识码:A文章编号:
Abstract: this paper introduces the provincial road 303 yenan to WuQi highway cement stabilized macadam mixture ratio design and construction quality control.
Keywords: of the cement stable macadam, mixture design, construction technology
1概述
水泥稳定碎石基层作为一种半刚性路面基层,因其具有板体性好、强度高、初期强度增长快、力学性能优、水稳性能好和具有一定的抗冻性能等优点,被广泛应用于各等级公路中。但是按现行规范要求设计配合比的基层收缩系数较大,加上施工工艺不科学,易使该种基层因干缩和冷缩所形成的裂缝影响路面使用性能。因此,在道路修筑过程中,如何搞好水泥稳定碎石基层的配合比设计、如何保证其施工质量显得尤为重要。
省道303延安至吴起公路位于陕西延安黄土高原中部,是陕西省公路次骨架的重要组成部分。路线全长110 km,设计等级为二级,路基宽10m,路面宽9.5 m。路面结构设计为20 cm石灰稳定土底基层,20 cm水泥稳定碎石基层,7cm+5cm沥青混凝土面层。设计要求水泥稳定碎石基层7天无侧限抗压强度为4.0 MPa,采用集中厂拌、机械摊铺进行施工。
2配合比设计
配合比设计也称材料组成设计,它是路面设计的重要组成部分。通过配合比设计,使确定采用的材料能符合规定的技术要求。同时,配合比设计又是施工质量管理的重要内容。
2.1原材料质量要求
(1)水泥
采用32.5#普通硅酸盐水泥,要求初凝时间3h以上,终凝时间6h以上。表1为水泥试验结果。
表1 水泥试验结果
2.2配合比设计
在重型击实条件下,确定出混合料的最佳含水量、最大干密度和7d浸水抗压强度,作为水稳层配合比设计的主要依据和指导施工的重要参数。主要包括目标配合比设计和施工配合比设计。
1、目标配合比设计
通过试验选择适宜的水泥稳定碎石原材料,确定出混合料的最佳含水量、最佳水泥剂量两个基本参数以及最大干密度和碎石材料级配。在试验过程中,水泥剂量分别按4%、5%、6%三种比例进行混合料的配置,即水泥:碎石为4:96、5:95、6:94,集料采用干料,含水量为0。试验结果见表3。
表3 水稳混合料室内试验结果
通过验算,5%的水泥用量为满足强度指标要求的最小水泥用量,因此将其确定为最佳水泥用量,即:试验室得到的目标配合比为水泥:碎石=5:95,最佳含水量为5.40%,最大干密度为2. 37g/cm3。
(2)施工配合比设计
考虑到室内和工地之间存在着成型机具以及养生条件等差异,因此对目标配合比所铺筑试验路的参数进行验证和修正,最终确定出水稳碎石集料级配如表4所示。
表4 水稳碎石集料施工配合比设计级配
方孔筛尺寸(mm) 31.5 26.5 19.0 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075
通过质量百分率(%) 100.0 96.4 81.1 57.2 33.2 27.8 10.0 0.7
2.3水泥延迟时间时强度的影响
水泥延迟时间的长短直接影响水稳层的施工质量。过短,影响水稳混合料的搅拌、运输、摊铺和压实等工序;过长,则影响水稳基层强度的形成。因此,在确定施工配合比时,水泥延迟时间的测定很重要。
根据所确定的配合比,通过试验测定水泥稳定碎石集料的延迟时间对7d无侧限抗压强度的影响,即进行随时拌料击实、闷料时覆盖击实和闷料时不覆盖击实三种方式制作试件,分别对应的延迟时间为(即从加入水与水泥拌合后到试件制作完成的时间)即时、4小时、6小时三种,要求温度控制在27℃~32℃之间。表5为各延迟时间下的无侧限强度值。
表5 不同延迟时间下的无侧限抗压强度值
由表5试验结果分析气出:当试件制作时间从4h延迟至6h时,强度降低仅为3~6%,亦即当该种水泥的延迟时间为6h时,其强度也能满足要求。
3 施工质量控制
基层质量的好坏直接影响路面使用性能。而要保证基层的质量,必须抓好施工机械的选择、试验路的铺筑以及基层的大面积施工等各个环节。
3.1施工机械的选择
施工机械按工序要求选择,如表6所示。
表6施工机械的选择
工序 所采用机械
水泥稳定碎石混合料的拌合 WDB500型粒料拌合站集中拌合
集料运输 15T以上自卸汽车
集料摊铺 ABG423多功能粒料摊铺机进行摊铺
水稳层压实 18-20T光轮振动压路机压实
水稳层收面 16-25T轮胎压路机收面
3.2水泥稳定碎石基层施工
本工程通过修筑试验路,确定施工过程中所需的各种参数,根据试验路所确定的相关技术参数,进行水稳层的大面积施工。主要步骤为:
(1)施工放样:基层施工之前,依据设计图纸,由测量技术人员用全站仪恢复路基中线,定出基层宽度线和引导摊铺机行走的标高控制线,并经监理工程师认可。
(2)支模:为使基层边缘顺直、整齐,要求基层边缘支钢模或木模。且模板顶面高程高于基层设计标高(具体高度以利于摊铺机摊铺为宜),并用钢钎固牢,使压路机碾压时不产生移动、跑模。
(3)下承层表面清扫和洒水湿润:摊铺之前对底基层顶面进行彻底清扫,使底基层表面不留任何杂物、浮土;视情况用水车洒水,做到底基层表面不干燥、不积水。
(4)水稳混合料的拌和:稳定碎石采用厂拌法连续式拌和,碎石级配、砂、水泥的比例依其重量比采用试验路总结出的施工配合比进行配合,水泥剂量较试验确定剂量增加0.5%。含水量应根据气温以及各种原材料的自然含水量等情况较最佳含水量增加0.5%~1%左右。
(5)水稳混合料的运输:为减少混合料离析现象,应向自卸车箱分三处堆装混合料,迫使粗料在车厢中部落下;要求控制好混合料运输时间,保证摊铺现场不等料、不压车,同时做好协调工作,保证运输流畅;当运距较远、气温较高时,需用彩条布加以覆盖。
(6)水稳混合料的摊铺:采用ABG摊铺机进行摊铺,摊铺时要求采用两台摊铺机并行摊铺,混合料摊铺宽度5m,并要求两台摊铺机之间保持距离5-l0m进行摊铺行走;采用做标高线的方法利用摊铺机探杆自动控制路面纵、横坡坡度;对于无法摊铺的路段或部位采用人工摊铺,并严格保证路面纵、横坡和平整度。
(7)压实:压路机在碾压过程中按 “稳压振动收面”和“先轻后重、先慢后快、先边后中”的原则进行阶梯型碾压;禁止压路机和车辆在已完成或正在碾压的路段上调头、急刹车和突然起步。
(8)检测:为了保证工程质量,要求在混合料的碾压过程中,质检人员随时检测其水泥剂量和压实度等,同时基层养生7天后进行钻芯取样,检测其结构强度是否满足不小于4.0Mpa的要求。
(9)养护:基层施工完成后,应根据气温情况及时补水养生。养生期间应封闭交通进行养护,或只允许施工车辆均匀分布在基层宽度内低速行驶;若基层完成后10天内不能及时铺筑面层时,则应铺洒沥青封层进行保护。
4结语
1.由于水泥稳定碎石基层施工受水泥延迟时间的限制,施工过程中要严格控制混合料的拌合、运输、摊铺及碾压时间。
2.水稳混合料集料级配的优劣严重影响着基层的质量。如集料中粗集料比例不恰当,会给碾压带来困难,使基层难以成形并影响强度,反之,若集料中细集料过多,如水泥用量的增加将会使基层易产生裂缝。
3.省道303延安至吴起公路经过的地区地处林区,地下水位高,延安境内还没有相应的成熟经验,因此,修筑这条公路的同时也是进行科研总结的过程,能为今后我市的公路修建提供第一手宝贵资料。
参考文献
篇3
关键词:天然砂砾;路基填筑;路面基层;公路工程;路面结构层
天然砂砾具有强度高、刚度大、稳定性强、透水性好、工后沉降小等诸多优点,在公路工程中得到广泛应用。在此,笔者结合多年的工程实践和点滴积累,谈谈天然砂砾在公路工程中的应用。
1天然砂砾在路基填筑中的应用
笔者最早接触天然砂砾是在1998年,当年涉左公路涉县段改建工程开工建设,该工程起于涉县城,依山傍水,沿清漳河蜿蜒西进,止于冀晋省界,全长27km。按山岭重丘区二级公路标准改建,路面宽11.5m,两侧各设0.25m的水泥混凝土路缘石;城区段为2m绿化带+16m主道+2m绿化带+6m辅道。在路基填筑中,全部采用清漳河中的天然砂砾填筑,疏河筑路、变废为宝、节约土源、经济环保,仅路基节约土源就近80万方。用砂砾填筑的路基刚度大、强度高、稳定性强、透水性好、工后沉降小;与土方路基相比,基本不必操心含水率,好“侍弄”;受雨水影响小,不翻浆,不须晾晒,雨过天晴即可复工,雨期能赶工期,可谓好处多多。自涉左公路改建工程始,笔者就与天然砂砾结下了“不解之缘”。在后来的公路工程中,河茅公路、阳索公路、平涉公路涉县南段等改建工程,全部采用天然砂砾筑路。不断积累,不断总结,不断完善,逐渐掌握了天然砂砾筑路的施工工艺。
1.1施工工艺和施工要点
用于公路路基的填料要求挖取方便、压实容易、强度高、水稳定性好,天然砂砾很符合这一要求。天然砂砾填筑路基的施工工艺比较简单,主要控制砂砾的最大粒径、虚铺厚度等。用于路堤填筑的天然砂砾最大粒径为15cm,用于路床填筑的最大粒径为10cm。在取料时和路基填筑施工现场拣出超大粒径的砾石,取料处为主,填筑现场为辅。路堤填筑时,必须根据设计断面,分层填筑、分层压实。宜采用水平分层填筑施工。如原地面不平,应先低后高,由最低处分层填起,每填一层,经压实符合规定要求后,再填筑上一层。且逐步与纵坡平行。路堤填筑要“多填多压”。宽度每侧应宽于填层设计宽度为30~50cm,压实宽度不得小于设计宽度,以确保路基边缘压实符合要求,路堤填筑完成后再进行削坡。填筑时,合理卸料,宜采用“卸高推低法”,以防出现粗细料集中的离析现象。一旦出现离析料“窝”,要进行处理。天然砂砾的最大虚铺厚度应以路基填筑试验段为准。用大型推土机摊铺和初平,平地机精平,辅以人工整平。平整度越好,压实质量就越均匀,路基整体性就越强。也可以这样说,没有平整度,就没有压实度。在此指出一条施工经验:路基在摊铺、整平后,压实前要尽量多洒水,适时进行碾压,效果非常理想。路基压实机械组合和碾压遍数要以路基填筑试验段为准。一般用振动压路机和三轮静碾压路机联合碾压,振动压路机先稳压一遍,再振动3~4遍,最后用三轮静碾压路机碾压1~2遍,压至表面没有轮迹为止,这就是“无迹为终”。有条件的话,用拖碾碾压效果会更好。
1.2质量控制要点
天然砂砾路基填筑的质量,主要是控制压实质量,用“压沉值”法检测。具体方法如下:在压实成型的路基填筑层面上,平放个10cm*10cm的钢板。在钢板上立塔尺,用水准仪读数并做记录,然后在振动压路机开振状态下碾过钢板,再在钢板上立塔尺,用水准仪读数并做记录,比较两次读数的差值,若在0~2mm之间,则表明该点压实质量合格,再检测下一个点;若差值大于2mm,则表明此层路基压实质量不合格,需继续碾压,直至合格为止。压沉值必须一层一检。检测频率不得少于土方路基压实度的检测频率。
1.3存在问题及注意事项
砂砾路基填筑施工中,超大粒径的控制问题比较突出,拣出来较费时费力。与土方路基相比,由于填料粒径大,路基平整度较难控制。砂砾路基填筑质量的检测方法,还有待于进一步研究和规范。另外,在桥涵、挡土墙等构造物的基底换填处理中,天然砂砾是很理想的换填材料,在桥涵台背、挡墙墙背回填施工中也是常用材料。
2天然砂砾在路面基层(底基层)中的应用
天然砂砾在路面基层(底基层)中的结构形式有石灰稳定砂砾、水泥稳定砂砾、水泥稳定碎砾石等。仍从涉左公路涉县段改建工程谈起,该工程的路面结构形式为18cm石灰稳定砂砾底基层+18cm水泥稳定砂砾基层+9cm沥青混凝土面层。需特别指出的是,涉左公路改建工程,创造了15年没有大修的奇迹,该公路可是条晋煤外运的大通道。实践证明,天然砂砾“功不可没”。在后来的公路工程中,为了更好地控制最大粒径,加快整平速度,提高整体铺筑效果,还用了水泥稳定碎砾石基层(底基层)。总体上讲,它是三种结构形式中最优的。
2.1施工工艺和施工要点
石灰稳定砂砾、水泥稳定砂砾、水泥稳定碎砾石等三种路面结构层施工工艺的共性特点:基层(或底基层)施工前,必须在正式路线上按正规方法铺筑试验段,以确定松铺系数、水泥(石灰)剂量、最佳含水率、压实度、机械组合和碾压遍数等施工参数。基层(或底基层)混合料的拌和,要做到计量精确、拌和均匀、干湿适宜、色泽一致。运输车辆要备覆盖物,以减少水分损失,卸料时不掀开最好。基层(或底基层)铺筑时,一定要保证下承层表面湿润,否则基层(或底基层)混合料底部一定范围内的水分容易被下承层吸去,影响基层(或底基层)强度的形成。基层(或底基层)铺筑时,严格控制铺筑厚度,厚度不足,承重能力减弱,影响公路使用寿命。基层(或底基层)铺筑时,用平地机精平时,只能向铺筑的前进方向刮,且以不超过3遍为好,不得来回刮。基层(或底基层)的碾压,初压用双钢轮稳压;复压用振动压路机;终压用三轮静碾压路机、胶轮压路机。基层(或底基层)铺筑时,严把平整度关。因为平整度要向上反射,初压后发现表面低洼处,严禁用薄层贴补法进行找平,以免形不成整体,一定要耙松该处后再补混合料。养生期内覆盖养生最好,洒水养生要确保其表面湿润,不应忽干忽湿。刚开始洒水时要喷雾式洒水,不得用高压喷水,以免破坏基层(底基层)结构。还要实行交通管制,除施工车辆可慢速通行外,禁止一切机动车辆通行。石灰稳定砂砾、水泥稳定砂砾、水泥稳定碎砾石等三种路面结构层施工工艺的个性特点:石灰稳定砂砾:一是保证石灰质量,且要充分消解。一般存放超过6个月要复合材质;二是砂砾集料的最大粒径和级配应符合规范要求。砂砾必须过筛。水泥稳定砂砾:一是水泥质量要符合设计和技术规范要求;二是砂砾集料的最大粒径和级配应符合规范要求。砂砾必须过筛。三是从拌和、摊铺、整平到碾压成型,不得超过水泥的终凝时间,否则将降低基层的强度。这就要求施工紧凑,速度要快,且合理安排日进度。水泥稳定碎砾石:一是水泥质量要符合设计和技术规范要求;二是碎砾石集料的最大粒径和级配应符合规范要求;三是从拌和、摊铺、整平,到碾压成型,不得超过水泥的终凝时间,否则将降低基层的强度。这就要求施工紧凑,速度要快,且合理安排日进度。实践证明,水泥稳定砂砾和水泥稳定碎砾石混合料拌和,含水率略大于最佳值为宜。如用稳定土集中厂拌机械拌制混合料,用稳定土摊铺机摊铺,铺筑效果更佳,且能加快施工进度。
2.2质量控制要点
石灰稳定砂砾、水泥稳定砂砾、水泥稳定碎砾石等三种路面结构层的铺筑质量,主要是控制压实度、强度和厚度等。要采取切实有效措施减少结构层出现裂缝,如砂砾、碎砾石集料的级配要严格控制,特别是5mm以下细粒料不得超过规定值,最好用低限;在确保强度的前提下,石灰、特别是水泥用量宁低勿高;养生期要保证;上层施工要紧凑(减少空气中暴露时间),不要缩短工期,也不要人为延长工期。
2.3存在问题及注意事项
砂砾的筛选要控制严格,否则影响铺筑质量和钻取芯样。水泥稳定砂砾、水泥稳定碎砾石从拌和开始直至碾压成型的施工时间要严格控制,不得超过水泥的初凝时间。水泥稳定砂砾、水泥稳定碎砾石基层(或底基层)裂缝的预防措施,还有待于进一步积累和总结。
3结语
天然砂砾因其诸多优点,而在公路工程中得以广泛应用,但是砂砾路基填筑质量的检测方法还有待于进一研究和规范;石灰、水泥稳定砂砾最大粒径能够最大限度地放宽到多大,还有待和同行一道在施工中进一步探索和总结。在此,笔者只起一个抛砖引玉的作用。
参考文献
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[2]代金萍.砂砾桩在公路软土地基中的应用研究[J].交通标准化,2012,(17).
[3]鲁颖.高速公路水泥稳定砂砾基层施工探讨[J].交通建设与管理,2015,(6).
[4]谢文奎.浅谈水泥稳定碎石或砂砾路面基层(底基层)的施工质量控制[J].广东建材,2009,(5).
篇4
关键词:水泥稳定砂砾;基层;施工工艺;质量控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A
在公路工程施工中,水泥稳定基层广泛应用于高速公路、一级、二级公路及城市道路的路面基层,它是公路工程施工中最为重要的环节之一,其施工质量的好坏直接关系到整条路线的使用年限。然而,水泥稳定基层施工中的病害一直是施工中质量控制的重点环节,也是项目施工成本控制的关键环节,如基层强度不足、裂缝、碾压不密实、平整度差等通病影响施工质量,如何克服这些质量通病仍是一个亟待解决的难题。
项目介绍
奈广线改造工程已纳入辽宁省2013年公路维修改造工程计划,全长6.885公里,全线分2段设计,第一段起点桩号K60+012,终点桩号K65+625.846,全长5.614km。第二段奈广线阜蒙县南出口路段路面改造工程,起讫桩号K68+218.846——K69+489.991,全长1.271km。二级公路标准,路面宽为15m。
工艺简介
奈广线阜蒙县南出口路段公路等级为二级公路改建工程,基层采用了水泥稳定砂砾,即将砂砾石按一定的级配组成,然后掺加少量的粘结料(如水泥或二灰),以此组成的混合料作为道路基层,以天然砂砾石作为道路的底基层。
由于按现行规范要求设计的配合比收缩系数较大,加之施工工艺简陋,易使该种基层形成裂缝、离析等影响路面使用性能。因此在基层修筑过程中,如何搞好水泥稳定基层的配合比设计,如何保证其施工质量显得尤为重要。基层质量的好坏直接影响路面使用寿命,保证基层的质量,必须管控施工机械的配备,试验段的实施,以及基层大面积施工等各个环节。
水泥稳定砂砾基层的施工程序以及控制要点
3.1 原材料控制
本工程采用基层水泥稳定砂砾采用集中厂拌法,自卸车运输至施工作业面摊铺。其中,水泥作为稳定剂的质量至关重要。正式生产前和生产中定时和不定时检测水泥稳定砂砾混合料的各项指标,并随时进行调试。强制式拌和机自动配料称量系统按砂砾、水泥的比例依其重量比。采用试验段总结出的施工配合比进行配合,含水量应根据气温以及各种原材料自然含水量等情况,较最佳含水量增减0.5%~1%左右。水泥延迟时间的长短直接影响水泥稳定基层的施工质量。过短影响水泥稳定混合料的搅拌、运输、摊铺等工序;过长则影响水泥稳定基层强度的形成。确保混合料运到现场摊铺碾压时,含水量不小于最佳含水量。
3.2 试验段的实施
铺筑试验路段的目的,是为了总结和确定施工过程中所需的各种参数,便于指导大面积的生产。经监理工程师批准,在已验收合格的底基层路段上铺筑200m试验路段。施工前检查底基层的高程、横坡、平整度,宽度指标并做详细记录。清除工作面上的松散粒料、灰尘、泥土和其他杂物。进行施工测量放样。由测量人员准确量出路面中线、宽度线、高程。定出引导摊铺机行走的标高基准控制线,要求用钢筋焊接的支杆按直线段10m间隔锭入地面,并用钢丝绳拉紧,起到摊铺机行走控制方向和高程的作用。按拟定方案组织施工,详细记录,及时杆测摊铺厚度,摊铺机行走速度,压路机碾压速度和碾压遍数。试验段施工结束后,按部颁尽快验收试验段高程厚度、平整度、压实度、强度和路拱等。根据现场获取的数据和验收检测结果,以及试验段施工过程中采用的施工方法,施工工艺,人员机械设备等情况,总结分析确定大面积施工配合比和施工方案。
3.3 施工机械设备
压实设备类型和最佳组合方式:试验得知,摊铺平整后的混合料应先用轮胎式振动压路机静压2遍,微振1遍,再强振2遍,紧接用压路机碾压2~3遍,最后用振动碾压2遍结束(先强后微)。另外,碾压过程中,准备一台喷雾洒水车洒水,保持水泥稳定砂砾表面湿润。
3.4水泥稳定砂砾基层的大面积施工
3.4.1 施工放样
施工放样的工作重点是高程控制。本工程项目一个水稳施工队配制一个测量组,以保证施工放样及时,平面位置,标高随时得到控制。放样时,首先是在已铺好的底基层上恢复中线,边线,直线段每20m设一桩,曲线段每10m设一桩,并在两侧外缘外0.3~0.5m设指示桩;然后进行水平测量。在各桩点上根据设计标高及试验段确定的松铺厚度设置摊铺机水平传感导线。导线采用直径2~3mm的不锈钢丝,用张紧器张紧并固定好,张紧力不小800N,每次架设长度不大于200m,钢丝绳与钢筋支杆间要固定好,一般在钢筋支杆端刻出3mm槽,让钢丝绳正好卡在槽内并用扎丝固定,以防钢丝绳上下滑动,应在摊铺前和摊铺过程中对导线进行复核测量,确保施工的准确性。
3.4.2摊铺
摊铺机摊铺后,自检员及时用三米直尺或没有变形的铝合金尺条检查其平整度,不符合要求的地方即时用人工整平,并对已形成的基层需及时检测。若发现压实度不足的现象,及时补压(碾压取样必须在初凝前结束)避免留下隐患。
3.4.3碾压
根据试验段试验结果,先用自重20T 振动压路机及时并连续地在全宽范围内进行一遍初压(静压),碾压均与路中心平行,直线段由边到中,超高段由内侧到外侧依次、连续、均匀地进行碾压,相邻碾压轮迹重叠1/2轮宽,然后微振2遍,强振2遍,再用18~20T光轮压路机静压2~3遍,最后用振动强振一遍,微振一遍结束。碾压过程中按照 “先轻后重,先慢后快,先边后中”的原则进行阶梯型碾压,碾压长度不小于50m,碾压时控制混合料的含水量处于最佳值,有时还需人工补水(简易喷雾气)。
压实后的基层表面应达到平整,无轮迹和隆起的现象,平均压实度达98%以上,使其满足《公路工程质量检测评定标准》(JTJ071-98)的要求。
3.4.4养生
每一段碾压完成且自检压实度合格后,及时覆盖洒水养生,保持养护期内水泥稳定砂砾基层表面始终保持湿润。并派专人分段看管,封闭交通,禁止车辆及重车通行。养生采用麻袋覆盖,因当地有麻纺厂用麻袋较为经济,覆盖后用洒水车洒水,由于麻袋能吸水并保水时间较长,在气温较高的夏天每天只需洒透3~5遍水,且麻袋结实,周转期长,成本低,养生效果较好;也可以用草袋等(不允许使用土)。在养生别应注意对两个侧边的养护,养护不宜少于7D,在养生期间应封闭交通,严禁车辆通行;养生期结束后应立即清除麻袋,浮土杂物,喷洒透层油(乳化沥青),待2小时后,均匀洒铺0~5mm 石子,用轻型压路机碾压后方可开放交通。
3.4.5纵缝处理
本路段为路网改造工程,只有半幅施工保持半幅通车。在前一幅放样时,向中线外侧已放宽30cm,以便纵缝的处理。本项目应业主与监理的要求,即在铺第二幅时,将第一幅中线超宽部分用切缝机垂直切深,然后用机械或人工凿除放宽部分,垂直面用人工凿毛,以防止产生纵向裂缝。
4结语
路网改造二级路建设中,基层结构大部分地市都采用水泥稳定砂砾基层,施工工艺业已完善。其中,值得注意的是石料应分级备料,采用分级的石料进行拌和的混合料均匀且级配容易控制;泥稳定砂砾施工应尽量避免高温天气下施工,水泥延迟时间的长短直接影响水泥稳定基层的施工质量。控制好最佳含水量,防止水份蒸发快,基层面难以成型;水泥稳定砂砾基层采用麻袋覆盖养生较好,但在连续阴雨天的时候,养护期间应维持交通,严禁车辆在铺麻袋的基层上行驶,否则麻袋易烂粘在基层上,难以清除,给透层施工造成困难,若清除不尽,将影响透层的施工质量,造成质量隐患。
参考文献:
[1 ]黄文礼. 水泥稳定基层常见的质量通病及预防措施[J].山西建筑,2007,33 (26) :3062308.
篇5
关键词:路基 高填方 沉降 控制 工艺
1 基本概念
在粉碎或原来松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入适量的水泥和水,经拌和得到的混合料在压实成型及经过一定龄期养生感化后所得到的材料,当其抗压强度符合规定要求时,称为水泥稳定土。
2 水泥稳定土混合料的组成
2.1 水泥
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定土。但宜选用终凝时间较长的水泥(宜在6h以上)。快硬水泥、早强水泥及已受潮变质的水泥不应使用,并宜用强度等级较低(32.5或42.5)的水泥。
2.2 土
土块应尽可能粉碎,土块尺寸不应大于15mm。配料必须准确,集料颗粒粒往愈大,拌和机、平地机、推铺机等施工机械愈易磨损,粗细集料愈易产生离析,铺筑层的平整度也愈难达到要求。因此集料最大粒径应适当,级配状况愈好的集料,愈有利于取得好的稳定效果,且节约水泥。
通常在高速公路、一级公路基层的水泥稳定土,要求土的均匀系数应大于5,液限应大于40%,塑性指数时不应超过17.实际操作过程中,宜选用均匀系数大于10,塑性指数小于12的土。
3 影响水泥稳定土强度的主要因素
3.1 混合料的含水量和干容重
水泥稳定土混合料中要有足够的水分,以满足水泥水
化的需要和压实的需要。混合料中是否有足够的水供水泥水
化用,对其强度有很大影响。如果含水量小于最佳含水量,水
泥不能充分水化,就会大大影响所能达到的强度,即达不到
使用水泥稳定土的效果。水泥稳定土的干容重对强度有很
大影响,水泥稳定土的强度随其混合料干容重增大而增大。
3.2 施工因素对水泥稳定土强度的影响
厂拌法和路拌法是水泥稳定土常用的施工方法。水泥要在土中搅拌均匀,把好拌和到压实、养生等各关都达到质量要求,使水泥在稳定土中发挥最大作用。一般来讲,有以下几种因素对强度会产生直接的影响。
①水泥撒铺均匀程度对水泥在混合料中分布的均匀性有直接的影响。如是水泥撒铺得不均匀,无论采用何种机具拌和,均达不到其效果。
②使用不同的拌和机具也会对混合料拌和的均匀程度产生很大的影响。
③每个施工段施工作业时间,即从加水拌和到完成压实的延续时间,称为水泥稳定土的延迟时间。此时间的长短对混合料所达到的密度和强度有很大影响。对同一种水泥稳定土混合料延迟时间越长,所能达到的干容重越小,混合料的强度降低的越多。
④水泥稳定土的整体强度还受拌和深度、宽度以及接缝处理的影响。在拌和过程中不注意检查拌和深度,就会在底部留有“素土”夹层,或过多破坏下承层的表面,影响结合料的剂量及底部的压实。同时,接缝处理不当,也很容易造成局部强度不够的现象。因此,在施工中要严格控制拌和深度与宽度,恰当处理接缝,使水泥稳定土的整体强度达到标准要求。
4 施工准备工作
4.1 准备工作
①在路面底基层、基层开工前,业主应组织设计、施工、监理单位进行技术交底。
②基层施工工艺流程、施工方案,编制详细的施工组织设计,并报监理和业主批准。
③在基层开工前,应对岗位的技术人员、各工种工人以及相关管理人员进行上岗培训。
④开工前,承包人应复测水准基点与导线点,经监理工程师验收批准。复测和恢复中心桩号。
⑤施工工地必须建立较完善的工地实验室。
⑥建立摊铺现场和拌和站之间的快捷有效的通信联络。
⑦为防止路面原材料运料车和混合料运料车对底基层的破坏,施工单位应加强工地现场的交通组织和交通管制。
4.2 试验路段铺设
①在正式开始铺筑水泥稳定碎石基层之前,应铺筑长度不少100m的试验路段。
②试验路开始前至少14天,承包人应提出试验路施工方案报监理工程师审批。
③试验路的施工应在监理工程师的监督下进行。如果试验成功,试验路可做为永久工程的一部分。否则,应移出重做试验,直至成功为止。
④试验路段修筑成功后,承包人应进行总结,确定基层的施工方案,提出书面报告。
4.3 施工工艺及技术要求及规定
①以本项目为例:水泥稳定基层厚38cm,分为上、下两层施工,上层与下层压实厚度各为19cm。
②水泥稳定土基层施工必须采用中心站集中厂拌法施工。
③摊铺须采用2台稳定土摊铺机进行摊铺,不允许平地机铺筑。
4.4 全面施工水泥稳定土的摊铺
①水泥稳定土的摊铺应采用两台摊铺机作梯队摊铺,两台摊铺机前后相距5~10m。在施工时施工单位应不时地进行横向平整度的检查,要求横向平整度小于8mm。
②摊铺时应尽量避免粗细集料离析现象,发现有离析现象时,应设专人及时处理,特别是局部粗集料窝应该铲除,并用新拌混合料填补。
③上、下基层摊铺的纵向接缝应错开50~100cm。
4.5 碾压
①采用重型振动压路机或重型振动压路机配合重型胶轮压路机进行碾压。当采用重型胶轮压路机碾压时,应使胶轮压路机在前,重型振动压路机在后。
②经拌和的水泥稳定碎石混合料宜在1小时以内碾压完成,并达到要求的密实度。
③在碾压过程中应进行标高、平整度的及时跟踪检测,如发现严重超标,应及时修整。现场应配备EVD进行压实度快速检测。
④水泥稳定碎石层的碾压应先静压1遍,然后进行平整度修正合格后再静压1遍,后由弱振到强振共4遍。
⑤每摊铺完20~30m后压路机开始碾压,碾压时,轮迹重叠为30~50cm,压路机手在停车之前必须先停振。
⑥检查平整度时压路机宜停在已压好的地段。混合料摊铺应采用两台摊铺机一前一后相隔约5~8m同步向前摊铺,并一起进行碾压。不得设置纵向接缝。
5 不合格工程处理
①若存在水泥剂量不够、碾压完成之前超过延迟时间导致板结不良、厚度不够、试件强度不够或钻芯取不出完整芯样等问题,均应清除重铺。
②如果发现收缩裂缝,为防止或延缓沥青路面产生反射裂缝,对基层上的收缩裂缝,首先应采用改性沥青进行灌缝处理。
6 结束语
通过对已完成的水稳基层测试,其表面平整、无轮迹或隆起,横纵断面正确,平均压实度达到99%,最低压实度为96%,均达到优良工程标准。在施工质量控制过程中,混合料配合比设计是至关重要的一环。只有确定一个既经济又可靠的配合比,才能更有效地控制生产、指导生产,才能使路面基层的工程质量得到最有力的保障。同时严格按要求施工,完全保证工程质量。
参考文献:
篇6
【关键词】水泥稳定土;基层;裂缝的预防与处理
1.工程概况
新疆库尔勒至库车高速公路工程07标里程为M.S.K609+800~M.S.K634+900,路段长25100m,设计半幅基层摊铺宽度为12.55m,采用两台摊铺机半幅阶梯式全宽一次摊铺成型,每台摊铺机熨平板宽度6.50m,基层设计为30cm厚5%水泥稳定砂砾,分两层摊铺,分层厚度为15cm。
本项目在基层施工5公里后,在此段上就出现了大大小小的裂缝,一般在基层顶面沿横向开裂多为等间距,成直线型,缝长不等,缝宽在0.5―3.5mm之间,较早出现裂缝是在水稳基层养护过程中开始出现,有的是在面层通车后在荷载的作用下出现,这是由于水稳层出现裂缝并引起面层产生的反射裂缝。
2.水泥稳定土基层裂缝危害
近些年来,高速公路一般是以水泥稳定土作为基层(水泥掺量一般为5.0%~6%)的沥青混凝土路面,在施工过程中,这种基层养生期满后,经现场检查,均存在一些不规则的表面裂纹和形状大体成长方形的早期裂缝,若缝宽过大(≥2mm)则沥青混凝土面层易产生反射裂缝,若不及时处理,雨水从裂缝内向下渗透,面层和基层裂缝缝隙处充满自由水,在车里荷载反复冲击下,就会使面层出现坑洞、碎裂、松散,造成面层早期破损,影响其使用寿命。
3.裂缝产生的机理及其影响因素
3.1 干缩裂缝
水泥与天然土料和水拌和压实后,由于水分蒸发和混合料内部发生的水化作用等,引起水泥稳定土层产生体积收缩。当收缩产生的内应力超过水泥稳定土层的抗拉应力时,水泥稳定土层就会产生开裂。干缩裂缝的产生与土料的砾石含量、细集料含量、塑性指数和以及混合料的水泥剂量、成型时的含水量、密实程度以及养生时间的长短、暴露时间长短、失水量等都有关系。
3.2温缩裂缝
温缩裂缝是指由于水泥稳定土基层内固相物质自身的温缩和结构层内水的温缩而对结构层的收缩二者共同作用的结果;温缩裂缝一般分为两种形成机理,一种是低温导致的裂缝,另一种是温度疲劳裂缝,温缩裂缝的产生主要与土料中土的含量、结构层的含水量以及水泥剂量等内在因素有关外,还与外界环境温度变化、施工时的温度波动、密实度等外在因素有密切关系。
4.水泥稳定土基层裂缝的预防
4.1混合料配比设计
水泥稳定土基层的混合料组成设计的6d保湿养生及1d进水抗压强度应满足高速公路基层3~5MPa,具体强度依设计要求,通过试验选取最适宜稳定的土、并确定最佳水泥剂量、含水量和掺合料的比例。
4.2加强集料质量
施工过程中使用的集料要通过筛分试验,检查矿料是否符合设计及规范中材料的颗粒级要求,压碎值及塑性指数、含土量等是否超标;级配如果不满足施工要求,需要补充需要的材料补;对于粒料量高、塑性细土量低的材料应多余采用,集料中小于0.075mm细粉含量应低于5%,这样可以降低水稳粒料收缩。
4.3优选水泥品种及水泥剂量
水泥对水稳基层的性质作用关键,不易采用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥,应采用初凝时间在3h以上、终凝时间在6h以上、标号较低及干缩率小的硅酸盐水泥;不能混用标号、批号、厂家不同的水泥;水泥存放时间过久,应该检测其性能指标是否还满足施工要求;水泥剂量的大小也觉得了水稳基层的强度指标,水泥用量过大时不必要的,不仅造成浪费,也会由收缩造成裂缝;水泥剂量高于7%抗裂性能降低;但是当水泥剂量低于3.5%抗温缩性能迅速变差;水泥含量在4%时比较合理,当然最终的剂量要求需通过设计试验确定。
4.4均匀搅拌且及时摊铺
采用集中厂拌法可以减少粗、细集料集中或局部水泥剂量过大而产生的收缩裂缝;水稳混合料搅拌好以后,应第一时间运到施工现场;运输时应混合料覆盖以降低水分损失;混合料运到施工现场就要及时摊铺,避免水分蒸发产生干缩裂缝;施工中,可采用大型摊铺机保证水稳基层的平整度。
4.5碾压
摊铺后,若混合料的含水量高于最佳含水量时,要立即进行压实工作;碾压分初压、复压、终压;初压时,采用轻型压路机配合轮胎式振动压路机,对结构层在全宽度内进行碾压,先静压一边;复压时,采用重型压路机碾压,在碾压过程中要测定压实度,直至达到规定的压实度;终压时,宜采用轻型压路机,静压一边;应严格控制水泥稳定基层压实厚度和高程,使其路拱横坡与路面面层高度一致,水泥稳定基层施工时严禁用薄层贴补法进行找平。
4.6接缝
4.6.1横向接缝的要求。
设置横向接缝时,摊铺机要驶离混合料的末端,用人工方法将末端高程、厚度、平整度合适的混合料修整齐,靠着混合料放两根方木,其高度应与混合料的压实厚度一样,方木的另一侧用沙砾回填3m长,其高度应稍许高出方木的高度,在重新开始摊铺混合料前,将沙砾或者碎石和方木移去,并要将下层顶面清扫干净,摊铺机返回已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。
4.6.2纵向接缝处理。
原则上要避免纵向接缝,如果分两幅摊铺时,宜采用两台摊铺机一前一后相隔大约5~10m 进行同步摊铺混合料,并一起进行碾压。
4.7养生。
最好采用砂层保护法进行养生,砂层的厚度宜为70~100mm,铺匀后,应立刻洒水,并在整个养生期间保持砂的潮湿,禁用湿粘土覆盖,养生结束后,必须将覆盖物清除,对于基层,也可以采用沥青乳液进行养生,沥青乳液的用量按0.8~1.Okg/使用,沥青乳液应分两次喷洒:第一次喷洒沥青含量约35%的慢裂沥青乳液,使其能稍微透入基层表层,第二次喷洒浓度较大的沥青乳液,如不能避免施工车辆在养生层通行,应在乳液分裂后撒布3~8mm的碎石,做成下封层。
5.裂缝的处理
5.1单缝处理
先将缝中的杂物清理干净,然后向缝中灌注沥青胶,灌注结束后,保证让沥青胶高出基层面2~3mm最佳;对于较规则且缝隙比较宽的裂缝,可以进行开槽处理,即先对裂缝开槽,然后灌注专用高分子橡胶聚合物处理。
铺设抗裂贴,铺设之前必须将基层横向裂缝表面的灰尘和水等杂物清除,保持表面干燥清洁,对于基层表面的突起物,必须进行清理或找平处理至平整;铺设抗裂贴时,将隔离膜揭开,保持抗裂贴平整、不起皱、不翘边,铺设抗裂贴后用脚轮滚筒至少滚压3边。
5.2网状裂缝处理
5.2.1稀浆封层法。
该方法适合轻度大面积网裂,处理后基层防水好,平整度好。
5.2.2罩面法。
即在网裂范围内先撒布热沥青,再撒布石屑或米石,碾压后然后罩面。
6.结语
水稳基层由于具有很多突出优点,在高速公路建设中应用广泛,同时水稳基层的裂缝产生也影响了工程质量,本人通过本项目施工的过程控制经验,总结了裂缝产生的原因,提出了相应的应对措施,要尽量减少和避免裂缝的产生,就必须做到从预防的几个环节认真抓起,从而确保水稳基层品质符合各项工程指标要求。
参考文献:
篇7
关键词: 水泥混凝土; 路面; 施工; 质量; 控制
水泥混凝土路面以其承载能力大、稳定性好、使用寿命长、日常养护费用低等优点, 目前越来越广泛地被采用。 然而, 由于混凝土路面造价较高, 维修困难, 故水泥混凝土路面所体现的优点都以施工质量有保障为前提。因此, 从工程实践出发探讨一下水泥混凝土路面工程如何遵照规范、标准, 加强施工质量管理和控制有重要意义。
一、水泥混凝土路面基层
1.基层压实度
水泥混凝土面层铺筑在基层上, 共同承受车辆荷载的作用, 因此设计和施工规范对基层提出了一定要求, 结合近年来雨水多、湿度大、水稳定性要求高的特点, 我省的水泥混凝土路面基层大多采用水泥稳定类结构, 要求压实度不小于98 % 以上。 在施工过程中, 碾压机具或碾压工艺如果不当, 就会影响基层的压实效果, 难以达到要求的压实度。同时, 水稳材料从掺入水泥, 加水拌和到碾压至成型, 应在4 h 内完成, 并应避免终凝后因继续振动碾压产生负面效果。
2.基层强度
从实践看, 造成基层强度不足的主要原因有以下几点:
a) 底基层强度低;
b) 基层未碾压密实;
c) 水泥稳定类结构层的水泥含量过少, 混合料拌和不均匀;
d) 养生不良。
因此, 应该从路基开始逐层碾压密实。水泥稳定层混合料应作无侧限抗压强度试验, 确定合适的配合比。现场施工应掌握混合料的水泥质量和数量, 采用带电子计量的拌和设备, 拌和要均匀, 在最佳含水量状态下碾压密实, 控制交通, 做好养生工作。
3.基层顶层纵断面控制
基层顶面高程误差直接影响到面层的厚度。 因此, 施工时放样要准确, 掌握好混合料的松铺厚度。初压完毕要及时核对高程, 对超出允许误差或错误的应迅速调整, 发现问题尽快采取补救措施。
二、水泥混凝土路面面层
1.水泥混凝土板厚
混凝土板厚是保证使用寿命的基本指标, 混凝土路面板厚主要靠加强控制检测来提高基层平整度的控制。 具体控制办法如下:
①水泥混凝土浇筑前对模板进行检查
首先检查模板尺寸, 模板高度必须与路面板设计厚度一致; 其次检查模板刚度, 禁止使用变形大、顶面不平顺的钢模; 然后检查模板的安装质量, 要求位置、高程准确, 线条顺直, 接头平整、牢固。 在振捣时不下沉、不变形、不位移; 最后检测立模后的模板高度, 通常用拉线法检测, 每5 m ( 纵向) 检测一处, 每处用小钢尺量测 3 点 (横向) , 一旦发现模板高度不合格, 即应对基层表面进行处理, 或调整钢模直到合格为止。
②提高认识加强施工队伍的管理
一些施工队伍未充分认识到混凝土板厚度不足的严重后果或出于技术和经济的考虑, 往往超出厚度允许误差, 所以, 施工人员应充分认识到保证混凝土板厚的重要性, 在技术上控制好基层顶面的高程,选择合格的钢模, 认真测定并控制好模板顶面标高。在管理上要完善和落实必要的监督制度, 特别是在混凝土浇筑时, 监理和质检人员应该在现场检查监督, 另外, 还可借助适当的奖罚办法, 促使施工队伍按质量要求施工。
2.水泥混凝土路面板强度
强度考核指标是用抗弯拉强度来保证的, 出现强度不足的原因有:
a) 粗骨料强度低, 水泥质量差, 使用数量不足;
b) 砂石材料的规格、级配和混凝土配合比不佳;
c) 施工工艺不当, 如振捣不密实, 轻视养生等等。
因此, 要求在混凝土浇捣前做好材料质量各项检验工作, 尤其是对水泥质量和粗骨料强度检验, 施工中要严格控制水灰比, 加强质量监控, 加强振捣, 加强养生。
3.水泥混凝土路面板平整度
水泥混凝土路面板的平整度是使用质量的最重要指标, 平整度好的路面, 不但可以提高通行能力,提高经济效益, 而且可以减少对路面板的冲击力, 从而可以延长路面使用寿命。 影响水泥混凝土路面平整度的因素较多, 主要有:
a) 模板的安装, 也就是模板接头的安装;
b ) 水灰比控制不严, 拌和时间不足, 拌和料时稀时稠, 摊铺不均匀, 使混凝土收缩不均匀。
针对上述因素, 在施工中, 应首先做好配合比设计的试配, 确定合理的水灰比、砂石比及水泥用量;其次要采用带电子计量的拌和设备, 以确保配料准确; 再次要有专人检查拌和时间和测试水泥混凝土坍落度, 保证拌料均匀和水灰比准确, 同时, 钢模要支撑稳固, 模顶平整光洁, 保证摊铺机的平稳行走。
三、结束语
篇8
关键词:水泥;基层施工;质量控制
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:
0 引言
水泥稳定碎石具有较好的板体性和水稳性、抗冻性等方面的优势,被大量用于修建高等级公路的路面基层或者是底基层。虽然水泥稳定碎石优点较多,使用范围较为广泛,如果对其特点了解不够深刻,施工质量控制不严,就不能最大限度地发扬其优点,有点还可能留下工程安全、质量隐患,造成严重的后果。
1 原材料的质量控制
众所周知,原材料是路面工程的物质基础,严格把好材料质量是保证工程质量的核心环节。水泥稳定碎石路面基层(底基层)的原材料主要有水泥、粗集料、细集料。水泥应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的低标号水泥,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐水泥均可采用,但不应采用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。各项技术指标应满足技术规范的要求,水泥初终凝时间是确定水泥稳定碎石或砂砾的施工控制时间的重要依据。粗集料的质量控制指标主要是根据结构层性能决定的碎石(砾石)压碎值和颗粒组成,确定出碎石的强度和级配。为了把好原材料质量关,应需加强对各类原材料的料源进行提前确定和检查,在使用过程中按规定频率抽样检验,不合格的材料不能用于工程中,并应及时清除出场。
2 混和料的配合比设计
路面底基层路面两阶段施工图设计对路面底基层材料特性的要求中指出:“底基层采用 3.5%水泥稳定碎石,混合料标准试件 7天抗压强度不低于2Mpa,压实度不小于97%。”按设计要求于2007年 8月30日铺筑路面底基层试验路时,采用3.5%水泥稳定碎石,其中集料的掺配比例为:16~31.5mm 碎石:4.75~16mm 碎石:0~4.75mm人工砂=30∶30∶40。碾压混合料的最佳含水量为 4.8%,最大干容重为2.360g/cm3。以上配合比通过试验试铺各项指标满足技术规范要求。
3 混和料的拌和
3.1 严格控制水泥剂量 考虑施工时各种损耗,以确保水泥稳定底基层的质量。水泥剂量太大,既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽;水泥剂量太小,不能确保水泥稳定碎石或砂砾的施工质量,有时水泥剂量导致裂缝过多、过宽,会引起沥青面层相对应的反射裂缝,工地实际采用的水泥剂量应比室内的剂量增加 0.5%,笔者所在标段室内试验确定的水泥剂量为 3.5%,故取实际水泥剂量为4.0%。但此时要注意的是,水泥剂量的控制不能超过 6%,这样才能确保水泥稳定底基层的质量。
3.2 厂拌设备的选型 骨料、粉料、水等各种物料的配合比精度
是否合理,是拌和设备的好坏的关键,拌和设备的质量直接影响混合料拌和的质量,我厂选用WCB600 型稳定土厂拌设备,它的拌和均匀,性能稳定,能较好的保证各种物料的配合比,该设备主要采用电磁调速控制系统。
4水泥稳定碎石混和料的运输、摊铺、碾压
4.1 基层混合料的运输。
运输混和料宜采用大吨位(15T 以上)的自卸运输车,在卸料和运输过程中要尽量避免中途停车和颠簸,以确保混和料的延迟时间和混和料均不产生离析,此时,还要根据运输距离和天气情况,考虑混和料是否采用篷布覆盖,以防水分过分损失及表层散失过大。混和料在卸入摊铺机喂料时,要避免运料车撞击摊铺机。运输车辆的数量要较拌和与摊铺有所富裕。
4.2 混和料的摊铺。
(1)基层施工应采用两台摊铺机梯队作业,两台摊铺机宜功能一致,最好为同一机型,以保证路面基层厚度一致,完整无缝,平整度好。
(2)为了便于施工、节省时间,拌合场地距离摊铺现场越近越好,最远也要保证混合料从拌合开始到碾压结束之间的时间不能超过混合料的初凝时间。所以,拌好的混合料运到摊铺现场后,要抓紧时间,及时摊铺。
(3)混合料的摊铺厚度为虚方厚度,一般按照 1.2~1.3 左右的系数控制,若缺乏施工经验还可以修一段试验路确定松方系数及所用机械的压实功率,并可校核摊铺机的作业速度,正常控制在1.5~2.0m/min。制定一整套的适应当地情况的摊铺、碾压次数、检验方法等,并通过试验路总结出来的数据指导施工。拌合、运输、摊铺三者应密切结合,作到相互协调连续为好。
5 基层混和料的压实
混和料摊铺后,当混和料的含水量等于或略大于最佳含水量时,应及时根据试验段确定的碾压工艺,用轻型压路机并配合12T以上压路机在结构层全宽内进行碾压。
碾压段长度根据试验段确定的长度及气温情况确定,气温高时,水分蒸发快,缩短碾压段长度,反之,可适当延长碾压段长度,以40-50米为宜,过短则易造成平整度较差。碾压方式初压一般采用胶轮压路机或钢轮压路机静压 1-2遍,复压采用振动压路机弱振强度2-4遍,终压采用钢轮压路机或胶轮压路机静压1-2遍,碾压速度初、终压宜为1.5-1.7Km/h,复压宜为 2.0-2.5Km/h,直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾压,设超高的平曲线段,由内侧路肩向外路肩进行碾压。碾压时,轮迹应重叠1/2 轮宽。
表 1 为我标段采用的碾压控制及参数表。
6 水泥稳定碎石基层的养生
6.1 合理的养生既是保证水泥稳定碎石强度的需要,又是减少
和避免干缩裂缝的措施。
6.2 我们在施工中采取如下措施,收到良好养生效果。
(1) 对已完成碾压并经压实度检测合格后应立即进行养生,不能延误。养生可用不透水的塑料薄膜覆盖或用湿砂覆盖进行养生,也可用沥青乳液进行养生,还可以在完成的基层上即时做下封层,利用下封层进行养生,同时也可在已完成的路段上直接洒水养生。按技术规范养生期应不小于 7d,在养生期间应由专人负责限制车辆行驶,除洒水车外,绝对禁止重型车辆行驶。
(2)用土工布覆盖养生。用土工布把路面覆盖后,用块石把土工布接缝处压住,以防刮风掀起,块石摆整齐,然后用水车洒水养生。根据天气情况增减洒水遍数,尤其在晚上和早晨更要多洒水,因这时效果比较明显。洒水时洒水车避开成行的块石,以免压坏路面。在7d 内应保持基层始终处于湿润状态,28d 内正常养护。养生结束后,必须将覆盖物清除干净。
7 混合料摊铺接缝的处理
当摊铺机宽度足够时,整幅摊铺时不存在纵缝接缝问题,接缝有纵向接缝和横向接缝两种。当摊铺机的摊铺宽度不足时,可以采用 2 台摊铺机一起进行碾压,一前一后同步向前摊铺混合料。由于本标段结构物较多,为了避免横向接缝,一般情况下都以两结构物间为一施工段落,如有特殊,需设置横向接缝,其处理方法是将已碾压密实的末端挖成一横向垂直向下的断面,它必须是高度和平整度都符合要求,将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除,摊铺机返回到压实层的端部,在进行下一步骤前,要先用木垫板垫至虚铺高度,再摊铺新的混合料。
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关键词:水泥稳定砂砾基层;病害;处治方案
中图分类号: Q901 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)03-114-2
0 引言
随着经济的发展和社会需求的不断增加,人们对交通设施也提出了越来越高的要求。高速公路建设作为交通设施最基本的环节,也开始受到人们的广泛关注,因此,如何设置满足需求的公路基层,是公路建设需要关注的重点。近年来,水泥稳定砂砾基层作为一种半刚性基层,因其具有强度大、稳定性高以及整体性好的特点,开始广泛地应用于公路的建设中。水泥稳定砂砾基层水泥稳定砂砾基层作为一种半刚性基层材料,具有强度高、稳定性好以及施工方便等优点,其设置更多地满足了基层公路的需求,为公路设施的健全,实用性的增强提供了必要的保障。
1 水泥稳定砂砾基层的现状
目前,我国高速公路基本都是采用水泥稳定砂砾基层。但水泥稳定砂砾基层也存在不足,据统计,每年都有大量的水泥稳定砂砾基层出现病害,如出现裂缝、接缝处发生拱起以及错位等现象,严重了影响了基层的稳定性和安全性,每年需要投入大量的人力、物力去治理基层病害问题。还有就是水泥沙砾不稳定性、松散性导致的公路不抗碾压,不利于一些大型车辆的过往,导致公路的利用率低,同时对基层设施建设方面也带来不必要的损失。其中,以水泥稳定砂砾基层出现裂缝的现象最为严重,是我们关注的重点。
2 水泥稳定砂砾基层出现病害的原因
2.1 施工质量无法满足要求
基层施工质量是否符合要求,是决定水泥稳定砂砾基层是否健康的关键因素。
公路工程施工要求指出,一是要确保达到各参数设计均值(强度、膨胀系数、尺寸等),二是要保证一定的均匀性,即各参数变异系数较小。但从目前施工状况看来,很少有工程会满足上述要求,并且国家在抽检方面也存在不足,造成了一些工程质量不达标。
2.2 原料用量不符合规范
水泥稳定砂砾基层是由多种原料通过不同比例混合而成,根据各成分的比例不同,基层的参数会发生较大的变化。基层要具备较好的质量,不仅需要达到所需的强度,还需要基层材料具有一定的弹性模量,即膨胀、收缩性能较好。基层的这种性能就需要通过调节原料的用量来实现。例如,原料中水泥用量较多时,会使及基层硬度太大而导致弹性不足;当混合料含水量控制不好时,会影响基层的密实度,严重时会影响基层的变形系数。
混合料中原料的品质及用量对水泥稳定砂砾基层的质量同样具有重要影响。相对对于砂砾而言,其粒径尺寸不合格还有沙粒含量对基层的性能、实用性、基本设施建设等方面影响巨大,所以要求在使用前应根据实际情况对砂砾进行筛分,通过筛分的形式选取合适的粒径,用这种形式来对不符合的原料进行规范和整理。
2.3 底基层表面处理不完善
通过对水泥稳定砂砾基层的表面研究发现,在基层底面有一层薄土层,与底基层之间会形成“隔离层”,隔离层的存在会使两者由静摩擦变为滑动摩擦,降低摩擦阻力,摩擦阻力降低会增加二者之间的相对位移,使基层出现裂缝。例如,在施工过程中,底基层洒水较少,二者之间摩擦阻力降低,相对滑动位移增加,相对位移增加,造成了基层会产生较大的形变,增加了基层胀裂的概率。
2.4 基层接头处理不规范
在水泥稳定砂砾基层施工过程中会出现接缝和工作缝的连接情况,如果在连过程中,如果出现施工不规范,连接不牢固等现象,就会使接缝成为基层的薄弱环节,影响基层的质量。水泥稳定基层的接缝和工作缝的施工在交通行业标准《公路路面基层施工技术规范》中有明确规定,如果在连接过程中施工不规范,就会导致基层发生温变时受到的约束力较小,增加了基层的膨胀量,当基层的抗拉伸强度低于温变应力时,就会导致水泥稳定砂砾基层出现胀裂现象。
2.5 其他原因
造成泥稳定砂砾基层病害除上述原因之外,还有一切其他原因,例如,施工时温度较低;基层养护时季节温差变化较大;施工质量管理控制不栏褚约笆┕ず笃诨层养护不当等原因,都会造成基层发生病害。
3 水泥稳定砂砾基层病害处治方案
3.1 控制原料品质及用量
混合料中原料的品质及用量对水泥稳定砂砾基层的质量具有重要影响。对于砂砾而言,其粒径尺寸及含量对基层的性能具有较大影响,一般使用前应根据实际情况对砂砾进行筛分,选取合适的粒径。
水泥用量对基层的性能影响较大,当水泥用量较大时,基层的硬度较大,弹性不足,当水泥用量较低时,则出现强度不够。一般水泥用量控制住5%-7%为最佳。热胀系数略有减小。其次,混合料用水量对基层的质量影响也较大,一般来说,混合料在搅拌过程中控制在大于最佳含水量的1%左右。含水量偏大都会出现不易压实的问题,导致强度不够;含水量偏低时,会出现表面松散的问题。
3.2 规范施工工艺,优化施工条件
施工工艺不规范是导致基层病害的一个重要因素。水泥稳定砂砾基层的施工都有相应的工艺要求,一般泥稳定砂砾基层施工流程包括:下承层的准备―施工放样―摊铺混合料―碾压―检验―养生。施工过程中的每一个工艺流程之间都是相互关联的,并都有特定的标准。例如,施工放样尺寸、水泥稳定砂砾的碾压次数及速度、基层养生期时间控制等都有相应的要求。根据规范要求进行施工,是避免基层发生病害的关键因素。除了规范的施工工艺,还要选择最佳的施工条件,一般来说,在施工过程中,温差不应过大,最好能选择温度较高且温差较小的夏季施工。温度较高,可以使基层更好地凝固,较小的温差,可以避免基层因温差而引起的应力与形变。并且,阴雨天气不易施工,避免混合量含水量较大而引起强度不足,导致病害的出现。因此,规范的施工工艺和良好的施工环境是避免基层病害发生的重要因素。
3.3 加强维护与保养工作
在水泥稳定砂砾基层不可避免的出现裂缝时,要及时对裂缝进行维护和治理,及时采取措施可以防止裂缝发生进一步的恶化。例如,当道路出现裂缝时,如果我们不能及时地处理,可能雨水会随着裂缝进入基层内部,破坏性更加严重。一般来说,当基层出现一般干缩裂缝时,我们应首先采用设备将裂缝内的杂物吹净,然后再裂缝部位加入乳化沥青,接着可以铺设聚酯纤维,然后用沥青进行表面施工即可。而对于膨胀裂缝的处理相对比较复杂,首先应将受损的基层断面全部切除,之后用水泥稳定砂砾进行回填,在回填过程中应保证密实、平整,填补的基层应与原基层具有较强的作用力。其次,施工完成后还应注意基层的保养工作。一般规定,在施工后要有七天的保养时间,基层养生主要是保证基层表面湿润,这样在进行上层施工时,确保两层之间的粘接效果。
3.4 加强施工质量检测
施工质量是确保水泥稳定砂砾基层避免发生病害的关键的因素,因此对施工
质量的检查变得十分重要。加强检测力度是为了确保道路使用的安全性以及提高施工者对工程的重视程度,加强对施工质量的检测,是确保水泥稳定砂砾基层避免出现病害的最有力的强制措施。
4 总结
水泥稳定砂砾基层作为一种半刚性基层材料,具有强度高、耐潮稳定性好以
及施工方便等优点。本文通过对水泥稳定砂砾基层应用现状的描述,分析了水泥稳定砂砾基层发生病害的一些常见因素,并针对这些因素提出了一些处治方案:控制原料品质及用量、规范施工工艺,优化施工条件、加强维护与保养工作以及加强施工质量检测等方面提出处治方案。笔者相信随着水泥稳定砂砾基层的不断使用和改进,也会越来越多地用于高速公路的建设中来。
参 考 文 献
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【关键词】市政道路;交通运输;水泥稳定碎石;基层
目前,我国交通运输建设的规模在不断地扩大,为了满足人们对交通的需求,就需要加强市政道路的建设,从而提高道路的功能性。水泥稳定碎石作为一种半刚性的基层材料,能够在市政道路中发挥充分的作用。在各个因素的作用下,市政道路路面出现了裂缝、干缩、车辙等病害,为了解决市政道路存在的问题,要求施工人员按照施工所设计的方案和流程实施作业,加强施工中质量的管理,从而就可以确保市政道路的质量,促进城市现代化的发展。
1.水泥稳定碎石基层施工技术的优势
1.1实际强度比较高
水泥稳定碎石结构具有强度较高的优点,因而成为市政工程项目中比较常见的施工技术之一。水泥稳定碎石结构在初期具有很高的强度,而且抗疲劳性能也很强,因而得到广泛应用,目前主要用于承重荷载要求较高的重要路段施工,以提高整体的抗压性。
1.2施工周期较短
水泥稳定碎石结构的施工具有效率高、周期短的特点,能够从整体上提高施工速度,从而确保建设工程的进度能够顺利完成。
1.3性能有较大优势
水泥稳定碎石有基层的整体抗冻、全面抗渗方面优良的性能,同时还具有较强的稳定性与耐久性,能够与面层紧密结合,使得施工更加便利。
2.水泥稳定碎石施工技术的特点
2.1材料的组成
主要是由水泥、粗细集料和水组成。水泥一般情况下是使用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,集料包括人工碎石和石屑。水泥稳定碎石的组成材料一般比较简单,不包括任何特殊性的材料,所以料源广泛,取材比较方便。
2.2施工的工艺
水泥稳定碎石通常是采用集中拌合、机械摊铺的方式进行施工,施工的工艺简单,生产能力较强,机械化的水平比较高,能够形成规范化的流水作业,具有效率比较高、工期比较短、稳定性比较高。
2.3材料的特性
水泥稳定碎石是一种整体性材料,其结构为半刚性,板块效应突出,具有较好的受力特性,同时具有较高的强度、抗渗能力和抗冻能力,因而是比较合适的道路基层材料。
2.4必须要注意的特定因素
水泥稳定碎石施工时容易受细集料、水泥及含水量的影响,容易发生干缩和冷缩的现象,产生裂缝。
3.水泥稳定碎石基层施工的准备工作
3.1施工准备
在市政道路施工建设过程中,水泥稳定碎石基层施工是一项极为复杂的施工过程,其不仅具有比较强的操作性,还具有比较强的连续性,因此,为了确保施工的顺利进行,正式进行施工之前看,一定要做好施工准备。首先,应该组建一支高能力、高水平的施工队伍,为确保施工的顺利进行打下良好基础。其次,对施工路段的路面以及基层进行打磨和清扫处理,确保路面和基层平整、洁净,避免对接下来的水泥稳定碎石基层的顺利进行造成影响。
3.2施工技术
在对施工路段路面和基层进行整平和清扫处理之后,还应该对施工现场进行全面处理。首先,应该对施工现场进行整平和清扫处理,避免其对施工造成影响。如果是对市政道路进行改建,则还要对道路的边缘进行压实处理,若存在塌陷,及时对其进行补修,并将其压实。如果是新建道路,在对道路基层进行水泥稳定碎石施工之前,要按照施工规定要求施工基层进行放样处理,以避免在施工过程中出现预料之外的问题,对整个水泥稳定碎石基层的顺利施工造成影响。
3.3施工材料
施工材料是水泥稳定碎石基层施工质量最重要的影响因素,因此,在应用水泥稳定碎石施工技术对市政道路基层进行施工的过程中,一定要对施工材料进行严格控制,确保所有施工材料都能够满足施工规范要求,不存在质量问题。水泥稳定碎石基层施工材料主要包括碎石、石屑、水泥以及一定量的粉煤灰。水泥多选择硅酸盐水泥,不能选择早强水泥,如果在施工中另有要求和需要,则应该根据具体要求和需要选择合适的水泥;至于石屑和粉煤灰,则要确保其不存在结块现象,以使其能够满足施工要求。
4.施工工艺与质量控制
4.1水泥稳定碎石混合料的运输控制
水泥稳定混合料运输车的性能、混合料的摊铺与拌和之间有着重要的关系。因此在进行拌和机拌合的时候,为了防止因为落距太大造成离析现象,混合料运输车必须进入到拌合机卸料斗下面且要高度合适;送料的时候,运料能保证摊铺机的连续摊铺,另外对于运输车来说,采用那些料斗升降性能好、底盘高度和“后马槽”长度合适的20t的自卸车。在运输的过程中,要采用篷布覆盖其上,这样有利于减少水分的蒸发,混合料要及时运送到施工现场,而且运送的时间不能超过初凝时间。
4.2混合料的摊铺
摊铺是整个水泥稳定碎石基层施工技术中最重要的一个环节。它是碾压工序的基础,只有摊铺出平整的表面,才有可能在压实之后,确保基层表面的平整度。因此在摊铺前,要做好摊铺准备,湿润基层,最好是洒上同比例的水泥浆液;在摊铺混合料前,还需要通过试验确定松铺系数。进行摊铺的时候,最好要进行连续摊铺,避免纵向接缝。如果出现必须要分为两幅施工的时候,要采用两台摊铺机进行,相隔约5m~10m前后同步施工。纵缝必须垂直相撞,不应斜接,对于摊铺过程中出现的离析现象,要及时铲除,换料回填。
4.3混合料的碾压
在混合料摊铺之后,根据混和料的含水量的情况,及时进行碾压,当混和料的含水量等于或略大于最佳含水量时,即可进行。混合料的碾压要遵循从低到高、先轻后重、由两边到中间的原则。碾压段的长度要根据气温以及试验段获得的数据确定。碾压时采用20T单刚轮压路机,通常要进行静压、震动碾压、静压三遍碾压,首次碾压时可以采用胶轮压路机或钢轮压路机静压1~2遍,二次碾压用振动压路机弱振强度2~4遍,最后一次碾压时采用钢轮压路机或者胶轮压路机静压1~2遍。绝对禁止压路机在碾压时,在已经完成碾压或者正在碾压的路段上紧急刹车或者“调头”。为了保证碾压的效果,施工检查人员要紧随车后,对形成路面基石的含水量、宽度、厚度、平整度、压实度等进行准确、及时的检测,如果发现问题,要及时通知责任人进行调整。
4.4混合料摊铺接缝的处理
混合料的摊铺接缝分为两种,一种是横向接缝,另外一种是纵向接缝。如果摊铺机的宽度足够宽,就不会存在纵向的接缝问题,当摊铺机的摊铺宽度不足时,可以考虑采用两台摊铺机进行一前一后同步摊铺,同步碾压,如果这样做的话,就会有效地防止纵向接缝问题。对于横向接缝,由于本标段结构物较多,通常情况下都以两结构物间为一施工段落,就有效地防止了横向接缝。
5.结束语
在进行水泥稳定碎石基层施工时,施工人员不仅要及时发现问题和解决问题,还要不断地加强自身的学习,总结施工技术经验,严格遵守施工技术规范,这样以来就可以促进我国城市经济的快速发展,提高市政道路的质量。因此,水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中得到了普遍的应用。 [科]
【参考文献】
[1]江福洪.浅谈市政施工中水泥稳定碎石基层施工[J].现代装饰(理论),2012(12).
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