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摘要:多年来,我国城市建设不断完善并发展,当前,城市发展较快给城市道路带来的运输承载能力越来越大,为了保障城市道路运输的方便,道路施工技术也不断完善。此时,水泥稳定碎石基层以其强度高、刚度大、承载能力强,并具有良好的整体稳定性与水稳定性等优点,近几年被广泛应用于公路建设中。本文结合实际经验,分析了影响水泥稳定碎石施工质量的因素,并提出控制措施。
关键词:水泥稳定碎石;施工;质量控制;影响因素
引言:
经济的高速地发展,让城市化进程不断深入,城市规模不断扩大,城市人口不断增加。这在某种程度上也给城市的发展带来了巨大的交通压力,因此对道路施工技术的要求越来越高,人们对公路平整度及行车舒适性的要求也越来越高。影响公路平整度和舒适性一个非常重要的因素就是公路基层的质量。水泥稳定碎石作为一种半刚性路面结构形式,已经越来越多地应用于高等级的公路底基层。
一、水泥碎石稳定的形成
水泥稳定碎石是以级配碎石作为骨架原料,用充足的凝胶材料和灰浆体积来填充骨料间的空隙,按照镶嵌原理摊铺碾压、压实。水泥稳定碎石的压实度应接近于密实度,其强度主要依靠随时之间的嵌挤锁结原理,还要有足够数量的灰浆体积填充骨料间的空隙。水泥碎石稳定的初期强度较高,随着时间的增长其强度会增加凝结成板体,因此其具有强度高、抗渗透、抗冻性好的特点。水泥碎石稳定的水泥用量一般为混合料的3%一6%,其7天的抗压强度可以达到3一5MPa,比其他的路基材料抗压能力高。水泥碎石稳定成形后,其表面十分坚实,是高级路面的理想选择材料。
二、水泥稳定碎石基层施工质量的影响因素分析
(一)混合料组成
1.水泥
水泥稳定碎石中强度在很大程度上取决于水泥的含量。通过室内试验分析,水泥剂量对于混合料强度的影响很大,其强度随着水泥剂量的增加而增加。但是过多的水泥用量,虽然可以增加强度,同时也会产生较大的收缩和较多的裂缝,对基层的整体强度产生影响,并给今后面层的反射裂缝留下隐患,而且在经济上也不合理。水泥是控制水稳基层强度和稳定性的关键,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥都可以作为水稳碎石的结合料,但初凝时间应在3h以上,终凝时间应在6h以上,而初、终凝时间太长的水泥质量往往不稳定,要做出合格的水稳基层,必须首先确保水泥的质量,选择信誉较好的厂家的水泥,同时对每批都要按频次检测其各项物理力学性能是否符合要求。
2.集料级配
水泥稳定碎石所形成的公路基层是一种半刚性基层路面结构,其对于所承受的荷载,具有一定的荷载扩散能力。对水泥稳定碎石材料而言,集料自身强度及级配组成都是影响水稳基层承载能力的重要因素。实践证明:粗集料(>4.75mm)要占混合料的60%以上,细集料(0~4.75mm)在0~40%为宜。级配偏粗特别是13.2~31.5mm偏多不好,压实空隙率较大,钻芯取样时,下部松散或出现中间断裂的情况,该种情况水泥剂量的影响不大,即使加大水泥剂量,下部也仍松散。若集料偏细,则应整体偏细,即最大粒径变为26.5mm,级配曲线呈一条平滑的曲线,这样施工时强度较偏粗时差一些,但只要水泥剂量合适,仍是可以达到强度要求的,这时水泥剂量对其影响较大,水泥剂量越高,强度越高,钻芯芯样越好。但集料偏细,基层易开裂。由此可见,混合料级配对于水泥稳定碎石具有重要的影响。
3.最大粒径
混合料中最大粒径的影响主要表现在混合料离析上,最大粒径越大,混合料越易离析,铺筑层的平整度也越难达到高的要求。因此《公路沥青路面设计规范》(JTGD50—2006)和《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—2000)都规定最大粒径不超过31.5mm。
(二)含水量
含水量对水泥稳定碎石基层的影响主要表现在压实度、强度、延迟时间上。当水泥稳定碎石混合料中的含水量较小时,基层将难以碾压成型,同时由于水量不足,水泥无法发生正常的水解、水化作用,使结构层不能形成强度,造成板体的松散;同时含水量还可以影响时间延迟,含水量少时,水泥浆黏稠,结晶网状结构易于形成,凝结加快,反之凝结时间就会相应延长;同时含水量还与裂缝开裂与否有关,当含水量达到一定程度时,裂缝增大的机率将会增加;同时对于压实度也有一定的影响,重击试验表明,在不同的含水量下都有相应的压实度,所以,控制好施工时的含水量是达到压实标准的前提。因此,含水量是影响水稳定碎石基层质量的一个非常重要的因素。
(三)压实度
压实度是影响水稳基层强度的重要因素之一。水稳碎石为半刚性稳定材料,在压实的基础上水泥水化形成强度,若压实度不够则直接对路面的强度造成影响,在其他各因素都达到要求的情况下,压实度达到98%以上的施工路段,钻芯芯样完整无松散,且密实空隙率小,而压实度小于98%的路段,钻芯芯样不密实,空隙率大,所以水稳基层的施工必须有足够的压实功,以满足压实度的要求。
(四)养护
对于公路基层施工质量影响非常重要的一个因素是养护质量。养护主要包括湿度和龄期两个方面。在混合料形成初期进行保湿养生,可以保证水泥水化需水量;同时试验表明,在温度适宜的条件下,保湿养生的强度要高于空气养生,并且可以防止失水过多、干缩应变加剧,避免过早地产生干缩裂缝。因此,要保证水泥稳定碎石基层的高质量,就要加强对于养护阶段的护理工作。
三、施工过程中的质量控制
(一)施工前的质量控制
施工的质量控制主要包括:路面底基层的验收、水泥和配料的质量检测及物料的配比确定、施工方案到相关部门的进行审批、验收施工过程中所用到的摊铺碾压机械,这些全部验收合格后,把专项施工方案和监理细则在质监站报备,便于质监站检查和监督。
(二)施工前的测量控制
施工段路面的底基层要清扫干净,测量放样,标示出需要摊铺的宽度。为了防止碾压的过程中基层向外侧推移,保证压实的质量,施工段的内侧、外侧都需要支撑固定,内侧固定使用的方木,其方木的厚度与压实厚度等同。根据基层标示的高度和松铺系数,在左右两侧架好和摊铺高程钢丝,经验收合格后投人使用,松铺系数一般为1.35根据施工的实际情况有所调整。
(三)搅拌的质量控制
搅拌的质量是保证工程质量的因素之一,施工技术人员要在现场进行监督,通常采用集中厂拌的方式,搅拌前要对所用设备的计量参数进行检测,施工技术人员要对原材料的用量、所拌混合物的用量、搅拌时间、生产能力等进行现场验证,现场的工作人员及时沟通各自的运转情况,使机器正常运转,搅拌机的出料量要与摊铺设备的能力相协调,保证工程正常进行。
(四)运输的质量控制
水泥稳定碎石的运输直接影响摊铺的速度以及碾压的质量,运输车的运输量应该比摊铺量大,一般采用长度适合的20t的自卸车,自卸车的宽度一般小于摊铺机受料斗的宽度,为了避免混合料的离析,运输车辆都装有卸料防离析的装置,此装置技术已经申请了国家专利。运输车的数量要和摊铺进度相适应,一般摊铺机前方应有2一3辆的运输车等候,尽量减少停工等候的现象,自卸车在运输的过程中,其车厢要覆盖,以减少运输过程中的混合料的损失,在气温较高的情况下,要防止混合料的水分的蒸发。
四、结语
综上所述,由于水泥碎石稳定中含有水泥等,材料具有特殊性,对施工的时间相对来说比较紧迫,而且要求质量一次达标,所以在基层施工的过程中要严格控制施工的质量。而且随着水泥稳定碎石基层施工技术的应用和完善,在城市道路施工建设中发挥了深远的影响,为城市经济的发展和人们出行带来了极大的便利。我们要不断创新和完善水泥稳定碎石基层施工技术,更大程度的提高市政道路的施工水平。
参考文献:
[1]李庆华,许磊.水泥稳定碎石在市政道路基层施工技术的应用[J].中华民居(下旬刊),2013(07).
[2]姜春亮.浅谈城市道路施工中水泥稳定碎石的应用[J].黑龙江科技信息.2011,13(14):74-75.
关键词:水泥稳定碎石;施工;质量控制;影响因素
引言:
经济的高速地发展,让城市化进程不断深入,城市规模不断扩大,城市人口不断增加。这在某种程度上也给城市的发展带来了巨大的交通压力,因此对道路施工技术的要求越来越高,人们对公路平整度及行车舒适性的要求也越来越高。影响公路平整度和舒适性一个非常重要的因素就是公路基层的质量。水泥稳定碎石作为一种半刚性路面结构形式,已经越来越多地应用于高等级的公路底基层。
一、水泥碎石稳定的形成
水泥稳定碎石是以级配碎石作为骨架原料,用充足的凝胶材料和灰浆体积来填充骨料间的空隙,按照镶嵌原理摊铺碾压、压实。水泥稳定碎石的压实度应接近于密实度,其强度主要依靠随时之间的嵌挤锁结原理,还要有足够数量的灰浆体积填充骨料间的空隙。水泥碎石稳定的初期强度较高,随着时间的增长其强度会增加凝结成板体,因此其具有强度高、抗渗透、抗冻性好的特点。水泥碎石稳定的水泥用量一般为混合料的3%一6%,其7天的抗压强度可以达到3一5MPa,比其他的路基材料抗压能力高。水泥碎石稳定成形后,其表面十分坚实,是高级路面的理想选择材料。
二、水泥稳定碎石基层施工质量的影响因素分析
(一)混合料组成
1.水泥
水泥稳定碎石中强度在很大程度上取决于水泥的含量。通过室内试验分析,水泥剂量对于混合料强度的影响很大,其强度随着水泥剂量的增加而增加。但是过多的水泥用量,虽然可以增加强度,同时也会产生较大的收缩和较多的裂缝,对基层的整体强度产生影响,并给今后面层的反射裂缝留下隐患,而且在经济上也不合理。水泥是控制水稳基层强度和稳定性的关键,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥都可以作为水稳碎石的结合料,但初凝时间应在3h以上,终凝时间应在6h以上,而初、终凝时间太长的水泥质量往往不稳定,要做出合格的水稳基层,必须首先确保水泥的质量,选择信誉较好的厂家的水泥,同时对每批都要按频次检测其各项物理力学性能是否符合要求。
2.集料级配
水泥稳定碎石所形成的公路基层是一种半刚性基层路面结构,其对于所承受的荷载,具有一定的荷载扩散能力。对水泥稳定碎石材料而言,集料自身强度及级配组成都是影响水稳基层承载能力的重要因素。实践证明:粗集料(>4.75mm)要占混合料的60%以上,细集料(0~4.75mm)在0~40%为宜。级配偏粗特别是13.2~31.5mm偏多不好,压实空隙率较大,钻芯取样时,下部松散或出现中间断裂的情况,该种情况水泥剂量的影响不大,即使加大水泥剂量,下部也仍松散。若集料偏细,则应整体偏细,即最大粒径变为26.5mm,级配曲线呈一条平滑的曲线,这样施工时强度较偏粗时差一些,但只要水泥剂量合适,仍是可以达到强度要求的,这时水泥剂量对其影响较大,水泥剂量越高,强度越高,钻芯芯样越好。但集料偏细,基层易开裂。由此可见,混合料级配对于水泥稳定碎石具有重要的影响。
3.最大粒径
混合料中最大粒径的影响主要表现在混合料离析上,最大粒径越大,混合料越易离析,铺筑层的平整度也越难达到高的要求。因此《公路沥青路面设计规范》(JTGD50—2006)和《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—2000)都规定最大粒径不超过31.5mm。
(二)含水量
含水量对水泥稳定碎石基层的影响主要表现在压实度、强度、延迟时间上。当水泥稳定碎石混合料中的含水量较小时,基层将难以碾压成型,同时由于水量不足,水泥无法发生正常的水解、水化作用,使结构层不能形成强度,造成板体的松散;同时含水量还可以影响时间延迟,含水量少时,水泥浆黏稠,结晶网状结构易于形成,凝结加快,反之凝结时间就会相应延长;同时含水量还与裂缝开裂与否有关,当含水量达到一定程度时,裂缝增大的机率将会增加;同时对于压实度也有一定的影响,重击试验表明,在不同的含水量下都有相应的压实度,所以,控制好施工时的含水量是达到压实标准的前提。因此,含水量是影响水稳定碎石基层质量的一个非常重要的因素。
(三)压实度
压实度是影响水稳基层强度的重要因素之一。水稳碎石为半刚性稳定材料,在压实的基础上水泥水化形成强度,若压实度不够则直接对路面的强度造成影响,在其他各因素都达到要求的情况下,压实度达到98%以上的施工路段,钻芯芯样完整无松散,且密实空隙率小,而压实度小于98%的路段,钻芯芯样不密实,空隙率大,所以水稳基层的施工必须有足够的压实功,以满足压实度的要求。
(四)养护
对于公路基层施工质量影响非常重要的一个因素是养护质量。养护主要包括湿度和龄期两个方面。在混合料形成初期进行保湿养生,可以保证水泥水化需水量;同时试验表明,在温度适宜的条件下,保湿养生的强度要高于空气养生,并且可以防止失水过多、干缩应变加剧,避免过早地产生干缩裂缝。因此,要保证水泥稳定碎石基层的高质量,就要加强对于养护阶段的护理工作。
三、施工过程中的质量控制
(一)施工前的质量控制
施工的质量控制主要包括:路面底基层的验收、水泥和配料的质量检测及物料的配比确定、施工方案到相关部门的进行审批、验收施工过程中所用到的摊铺碾压机械,这些全部验收合格后,把专项施工方案和监理细则在质监站报备,便于质监站检查和监督。
(二)施工前的测量控制
施工段路面的底基层要清扫干净,测量放样,标示出需要摊铺的宽度。为了防止碾压的过程中基层向外侧推移,保证压实的质量,施工段的内侧、外侧都需要支撑固定,内侧固定使用的方木,其方木的厚度与压实厚度等同。根据基层标示的高度和松铺系数,在左右两侧架好和摊铺高程钢丝,经验收合格后投人使用,松铺系数一般为1.35根据施工的实际情况有所调整。
(三)搅拌的质量控制
搅拌的质量是保证工程质量的因素之一,施工技术人员要在现场进行监督,通常采用集中厂拌的方式,搅拌前要对所用设备的计量参数进行检测,施工技术人员要对原材料的用量、所拌混合物的用量、搅拌时间、生产能力等进行现场验证,现场的工作人员及时沟通各自的运转情况,使机器正常运转,搅拌机的出料量要与摊铺设备的能力相协调,保证工程正常进行。
(四)运输的质量控制
水泥稳定碎石的运输直接影响摊铺的速度以及碾压的质量,运输车的运输量应该比摊铺量大,一般采用长度适合的20t的自卸车,自卸车的宽度一般小于摊铺机受料斗的宽度,为了避免混合料的离析,运输车辆都装有卸料防离析的装置,此装置技术已经申请了国家专利。运输车的数量要和摊铺进度相适应,一般摊铺机前方应有2一3辆的运输车等候,尽量减少停工等候的现象,自卸车在运输的过程中,其车厢要覆盖,以减少运输过程中的混合料的损失,在气温较高的情况下,要防止混合料的水分的蒸发。
四、结语
综上所述,由于水泥碎石稳定中含有水泥等,材料具有特殊性,对施工的时间相对来说比较紧迫,而且要求质量一次达标,所以在基层施工的过程中要严格控制施工的质量。而且随着水泥稳定碎石基层施工技术的应用和完善,在城市道路施工建设中发挥了深远的影响,为城市经济的发展和人们出行带来了极大的便利。我们要不断创新和完善水泥稳定碎石基层施工技术,更大程度的提高市政道路的施工水平。
参考文献:
[1]李庆华,许磊.水泥稳定碎石在市政道路基层施工技术的应用[J].中华民居(下旬刊),2013(07).
[2]姜春亮.浅谈城市道路施工中水泥稳定碎石的应用[J].黑龙江科技信息.2011,13(14):74-75.