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2008-04-29 16:51 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:隨著(zhù)水泥穩定碎石或砂礫在高速公路路面基層(底基層)的廣泛應用,同時(shí)也暴露出許多強度不足、局部松散破碎、干縮裂縫等問(wèn)題。本文從原材料試驗、配合比設計、施工工藝及質(zhì)量控制等方面分析了高等級公路路面基層的施工質(zhì)量控制,提出了注意事項及質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞:水泥穩定碎石或砂礫路面基層(底基層)質(zhì)量控制 注意事項
一、前言
由于水泥穩定碎石或砂礫路面基層(底基層)具有良好的力學(xué)性能和整體性、穩定性(水穩定性和溫度穩定性)、耐久性和抗凍性及與面層結合好的技術(shù)特點(diǎn),且料源廣泛,可就地取材,便于原材料和混合料的加工,易于機械攤鋪操作,因此被廣泛應用于修建高等級公路路面基層(底基層)。為了保證水泥穩定碎石或砂礫路面基層(底基層)滿(mǎn)足設計要求和使用要求,除結構設計合理、路基強度滿(mǎn)足要求外,重點(diǎn)是水泥穩定碎石或砂礫路面基層(底基層)的原材料選擇、混合料組成設計和施工質(zhì)量控制。
二、原材料的質(zhì)量控制原材料是路面工程的物質(zhì)基礎,嚴把材料質(zhì)量關(guān)是保證工程質(zhì)量的基礎和重要環(huán)節。
水泥穩定碎石或砂礫路面基層(底基層)的原材料主要有水泥、粗集料、細集料、礦粉。水泥應選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(cháng)(宜在6h以上)的低標號水泥,普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可采用,但不應采用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。各項技術(shù)指標應滿(mǎn)足技術(shù)規范的要求,水泥初終凝時(shí)間是確定水泥穩定碎石或砂礫的施工控制時(shí)間的重要依據。粗集料的質(zhì)量控制指標主要是根據結構層性能決定的碎石(礫石)壓碎值和顆粒組成,確定出碎石(礫石)的強度和級配。細集料主要是控制好優(yōu)質(zhì)天然砂、石屑的顆粒組成和摻加量,保證級配連續。為了把好原材料質(zhì)量關(guān),應需加強對各類(lèi)原材料的料源進(jìn)行提前確定和檢查,在使用過(guò)程中按規定頻率抽樣檢驗,不合格的材料不能用于工程中,并應及時(shí)清除出場(chǎng)。
三、混和料的配合比設計通過(guò)對工程實(shí)際應用的礦料分別進(jìn)行篩分試驗和測定其相對密度,根據各種礦料的顆粒級配和計算用量比調配出合理的級配曲線(xiàn)。
由于水泥劑量對干縮性的影響,隨集料平均粒徑的增大而減少,集料平均粒徑越大,水泥劑量對干縮性的影響越;在相同條件下,水泥穩定中粗粒土的收縮性較細粒土的收縮性要小得多;對大多數土混合料而言,隨水泥劑量的增加,收縮性逐漸減少,并達到最小值,然隨水泥劑量的增加,收縮性逐漸增大,水泥劑量過(guò)大,同樣會(huì )產(chǎn)生收縮裂縫;混合料中若塑性細土的含量過(guò)大,采用水泥穩定時(shí)很容易產(chǎn)生干縮裂縫,并且隨土含量的增大和塑性指數的增加而明顯增加。因此為減少水泥穩定碎石或砂礫的收縮性和提高抗沖刷能力,級配曲線(xiàn)可成平順圓滑的s曲線(xiàn)型,通過(guò)4.75mm篩孔的通過(guò)量應控制在35-39%;通過(guò)0.075mm篩孔的含量宜控制在2%左右,且應上粗下細,通過(guò)試驗摻加減水劑或粉煤灰,在滿(mǎn)足設計要求的情況下,用最少的水泥劑量,不宜超過(guò)6%.根據不同結構層及設計強度的要求,確定水泥用量,確定各種混和料的最佳含水量、最大干密度,以此礦料級配初步確定拌和機各料倉的供料比例。通過(guò)二次篩分,確定各料倉的比例,作為拌和機控制參數使用。應考慮各地材料性能不同而引起的差異,注意混和料的強度應能滿(mǎn)足7-10d鉆芯取樣檢測完整的要求。
四、現場(chǎng)試驗段的施工根據公路路面基層施工技術(shù)規范及國內外實(shí)踐經(jīng)驗,高等級公路路面基層(底基層)施工前采用計劃使用的機械設備和初步確定的混和料的配合比鋪筑試驗段是不可缺少的步驟。
通過(guò)試驗段的鋪筑,獲得最優(yōu)化的生產(chǎn)配合比、合適的拌和時(shí)間、攤鋪速度、壓實(shí)機具的組合及碾壓工藝、攤鋪系數的確定及合適的作業(yè)長(cháng)度等一系列控制參數,提出標準施工方法。除試驗段強度及幾何尺寸滿(mǎn)足要求外,現場(chǎng)鉆芯取樣的完整性及強度也是控制的關(guān)鍵環(huán)節,試驗段長(cháng)度宜為100-150米,宜選用兩種或多種不同的碾壓組合,必要時(shí)可調整水泥用量及含水量試驗。
五、混和料的拌和按照技術(shù)規范的要求,高速公路的基層(底基層)水泥穩定碎石或礫石必須采用集中廠(chǎng)拌混和料,應注意以下三個(gè)方面的問(wèn)題:
1、廠(chǎng)拌設備的選擇拌和設備的性能決定了混和料的配料精度和均勻性,應選用帶有電子計量裝置的生產(chǎn)能力不小于400T/h的高性能穩定土拌和機,才能保證混合料的級配符合配合比要求,保證拌和料的穩定性,且生產(chǎn)能力應與攤鋪能力應匹配。
2、嚴格控制水泥劑量水泥劑量太小,不能確保水泥穩定碎石或砂礫的施工質(zhì)量,而水泥劑量太大,既不經(jīng)濟、還會(huì )使基層的裂縫增多、增寬,從而引起瀝青面層相對應的反射裂縫?紤]施工時(shí)各種損耗,工地實(shí)際采用的水泥劑量攤鋪機攤鋪時(shí)應比室內試驗確定的劑量增加0~0.5%,底基層路拌時(shí)增加0.5~1%,以確保水泥穩定基層(底基層)的質(zhì)量,但應控制不超過(guò)6%,以減少混和料的收縮性。
3、重視含水量對施工的影響根據路面基層施工技術(shù)規范及國內外施工經(jīng)驗,一般情況下拌和含水量應比最佳含水量略高0.5%-1%,若氣溫較高或運輸距離較長(cháng)時(shí)應高1%-2%,以彌補混和料運輸、攤鋪和碾壓過(guò)程中水分的損失,如果機械碾壓性能較好且經(jīng)驗豐富時(shí),控制現場(chǎng)含水量比最佳含水量略低0.5%,含水量過(guò)大,既會(huì )出現“彈軟”、“波浪”等現象,影響混和料可能達到的密度和強度,也會(huì )增加混和料的干縮性,使結構層容易產(chǎn)生干縮裂縫。含水量過(guò)小,混和料易松散,不容易碾壓成型,也會(huì )影響混和料可能達到的密度和強度。施工過(guò)程中要根據氣溫情況及運輸距離及時(shí)調整含水量的大小,根據規范、經(jīng)驗及現場(chǎng)攤鋪碾壓的效果確定。
六、混和料的運輸運輸混和料宜采用大噸位(15T以上)的自卸運輸車(chē),在卸料和運輸過(guò)程中要盡量避免中途停車(chē)和顛簸,以確;旌土系难舆t時(shí)間和混和料均不產(chǎn)生離析,此時(shí),還要根據運輸距離和天氣情況,考慮混和料是否采用苫蓋,以防水分過(guò)分損失及表層散失過(guò)大。
混和料在卸入攤鋪機喂料時(shí),要避免運料車(chē)撞擊攤鋪機。運輸車(chē)輛的數量按現場(chǎng)、拌和場(chǎng)各有五輛再加中途運輸車(chē)輛考慮。
七、混和料的攤鋪1、攤鋪現場(chǎng)的準備工作
。1)在攤鋪底基層前一定要對路基的高程、寬度、橫坡度、壓實(shí)度、彎沉等進(jìn)行全面的檢測,高程軸線(xiàn)不少于3-4條,達到路槽的驗收標準,凡不合格者必須采取適當措施進(jìn)行補救,使其達到要求,同時(shí)要將其上的浮土、雜物清理干凈,以免產(chǎn)生松散、起皮現象。有墊層時(shí),在施工底基層(或基層)前要灑水碾壓密實(shí)。開(kāi)始攤鋪時(shí),要在下承層上灑水使其表面濕潤。攤鋪基層時(shí),對底基層進(jìn)行驗收,有問(wèn)題時(shí),要及時(shí)處理,清理干凈,并灑水濕潤。
。2)準確施工放樣。在全線(xiàn)路面施工前,要對全線(xiàn)的導線(xiàn)點(diǎn)、水準點(diǎn)進(jìn)行復測,水準點(diǎn)設在附近的橋涵上,便于施工。為了避免由于基準鋼絲繩的垂度影響基層(底基層)攤鋪的平整度,其鋼立柱縱向間距不宜過(guò)大,直線(xiàn)宜為10米,曲線(xiàn)宜為5米,并用緊線(xiàn)繩拉緊。同時(shí)要防止現場(chǎng)作業(yè)人員攏動(dòng)鋼絲繩,以免造成攤鋪面波動(dòng),長(cháng)度不宜小于150米,宜為200米左右為宜,并且在攤鋪前及時(shí)進(jìn)行高程、橫坡等各項指標的檢查,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)處理。
。3)由于水泥穩定土受攤鋪時(shí)間的限制,在攤鋪基層(底基層)前必須認真檢查攤鋪及碾壓設備,確保其完好狀態(tài),以免由于機械故障造成中途停機,造成不必要的經(jīng)濟損失,同時(shí)要加強攤鋪現場(chǎng)與拌和廠(chǎng)之間的聯(lián)系,以應付緊急情況,拌和機拌和料必須征得現場(chǎng)的同意后方可開(kāi)始。
。4)攤鋪設備的選型。根據《技術(shù)規范》的要求,高等級公路的基層(底基層)必須采用攤鋪機攤鋪混和料。因此,攤鋪設備的選型非常重要。應選擇攤鋪性能好的全自動(dòng)找平攤鋪機,盡可能整幅一次攤鋪,可很好地控制攤鋪厚度和表面平整度。攤鋪機的攤鋪效果必須滿(mǎn)足攤鋪料不離析、級配良好、穩定、平整度、橫坡度均符合規范要求。
2、混料的攤鋪
。1)拌和好的成品料運至現場(chǎng)應及時(shí)按確定的松鋪厚度均勻、勻速的攤鋪,攤鋪過(guò)程中盡可能少收料斗,嚴禁料斗內混和料較少時(shí)收料斗。為確保攤鋪機行走方向的準確性,可在路槽或底基層上灑白灰線(xiàn),以控制攤鋪機行走方向,攤鋪機要保持適當的速度均勻行駛,不宜間斷,以避免基層(底基層)出現“波浪”和減少施工縫,如因故中斷2h時(shí)應設置橫向接縫,攤鋪機應駛離混和料末端,試驗人員要隨時(shí)檢測成品料的配合比和劑量,并及時(shí)反饋拌和廠(chǎng)。要有專(zhuān)人消除粗細骨料離析現象。如果發(fā)現粗集料窩應予鏟除,并用新拌混和料填補,此項工作必須在碾壓之前進(jìn)行,嚴禁薄層貼補;鶎臃謨蓪訑備仌r(shí)應在攤鋪上層前,進(jìn)行表面拉毛或灑水泥凈漿處理。
。2)若由于寬度較寬或級配原因為防止離析分兩幅攤鋪時(shí),宜采用兩臺攤鋪機(盡可能同型號)一前一后相隔約5-10米同步向前攤鋪混和料,為保證標高和平整度,縱向接合部采用移動(dòng)式基準線(xiàn),并一起進(jìn)行碾壓,盡可能避免縱向接縫。在不能避免縱向接縫的情況下,縱縫必須垂直相接,嚴禁斜接。上下層縱向結合部位置應錯開(kāi)距離不小于1米,盡可能避開(kāi)行車(chē)道位置。
八、混和料的壓實(shí)混和料攤鋪后,當混和料的含水量等于或略大于最佳含水量時(shí),應及時(shí)根據試驗段確定的碾壓工藝,用輕型壓路機并配合12T以上壓路機在結構層全寬內進(jìn)行碾壓。
碾壓段長(cháng)度根據試驗段確定的長(cháng)度及氣溫情況確定,氣溫高時(shí),水分蒸發(fā)快,縮短碾壓段長(cháng)度,反之,可適當延長(cháng)碾壓段長(cháng)度,以40-50米為宜,過(guò)短則易造成平整度較差。碾壓方式初壓一般采用膠輪壓路機或鋼輪壓路機靜壓1-2遍,復壓采用振動(dòng)壓路機弱振強度2-4遍,終壓采用鋼輪壓路機或膠輪壓路機靜壓1-2遍,碾壓速度初、終壓宜為1.5-1.7Km/h,復壓宜為2.0-2.5Km/h,直線(xiàn)和不設超高的平曲線(xiàn)段,由兩側路肩向路中心碾壓,設超高的平曲線(xiàn)段,由內側路肩向外路肩進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí),輪跡應重疊1/2輪寬。相鄰兩段的接頭處,應錯成橫向45°的階梯狀碾壓。嚴禁壓路機在已完成或正在碾壓的路段上“調頭”和急剎車(chē)。自拌和至碾壓結束原則控制在2h以?xún)取?/p>
九、水泥穩定碎石或砂礫基層(底基層)的養生每一段碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢測合格后,應立即開(kāi)始養生,養生宜采用不透水薄膜、濕砂、草袋、棉毯覆蓋并灑水保濕養生,基層完成后也可采用瀝青乳液養生,用量按0.8-1Km/m2(指瀝青用量)選用,分兩次噴灑,避免基層長(cháng)期暴曬。
養生期不宜少于7天,并應封閉交通,除灑水車(chē)輛外,嚴禁其它車(chē)輛通行,保濕養生至下一層施工前。
合理的養生既是保證水泥穩定碎石(砂礫)強度的需要,又是減少和避免干縮裂縫的措施。新鋪水泥穩定碎石(砂礫)基層隨著(zhù)混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應力,水分減少的越快,產(chǎn)生的干縮應力越大,水分減少的慢,干縮應力緩慢產(chǎn)生逐慚增大,由于材料的松馳應力和溫度隨齡期增大,抗應變能力增強。如果鋪筑后養生不及時(shí)或忽干忽濕,導致水分散失較快,干縮應力急劇增大而此時(shí)的抗應變能力還較低,就易產(chǎn)生干縮裂縫,并隨時(shí)間增長(cháng)裂縫增加。即使養生期結束后;如果不及時(shí)鋪筑瀝青封層(透層)和瀝青面層讓其曝曬,同樣會(huì )散失水分產(chǎn)生干縮裂縫。
基層過(guò)冬時(shí),應采取冬季覆蓋保溫措施,以防止基層開(kāi)裂或表面受損,可采取先鋪塑料薄膜后覆蓋粘土措。減少和避免因氣溫的溫差過(guò)大時(shí)產(chǎn)生溫縮裂縫。溫縮裂縫主要是受混合料中含土量的影響,并且氣溫越低時(shí),含土量對其溫縮系數影響越大,水泥劑量對其溫縮系數也有一定影響。
十、注意事項
1、保持材料的均勻性和一致性;
2、優(yōu)先采用先進(jìn)的精度高的帶有電子計量裝置的拌和設備和全自動(dòng)找平攤鋪機械,并根據設備的特點(diǎn)選擇;
3、基層(底基層)施工時(shí),通過(guò)試驗段在橫斷面上間隔2-3米取樣篩分試驗,根據篩分結果判斷攤鋪機的性能及數量;
4、嚴格控制施工時(shí)間,盡量減少和避免各種原因造成的間斷;
5、通過(guò)試驗室成型強度和7-10d現場(chǎng)鉆芯成型情況及強度判定基層(底基層)效果,根據氣溫情況調整和確定鉆芯時(shí)間;
6、加強和重視保濕養生工作。
結束語(yǔ):
本文通過(guò)施工實(shí)踐總結了水泥穩定碎石或砂礫的施工工藝和質(zhì)量控制,實(shí)踐證明要嚴格執行《技術(shù)規范》要求,控制好原材料的質(zhì)量,以及混和料的組成設計、拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養生等環(huán)節,組織管理到位,就能夠確保工程質(zhì)量。
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