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【摘 要】 伴随国民市场经济的逐步繁荣,交通运输量逐渐上升,公路所承载的重量也在逐步增加,为了能够适应城市经济的快速发展,公路工程的建设施工中应用了水泥稳定碎石基层方法,以便能够增加道路施工标准,保障公路使用寿命。本文就水泥稳定碎石基层施工技术进行探讨研究,深入探讨水泥稳定碎石基层大孔隙基层对各种材料的基本要求、配对比例、施工技术,望给有关人士作为参考。
【关键词】 水泥稳定碎石基层;道路施工;施工技术
为了适应城市经济的高速发展,城市道路的结构在进行不断的改变,在基层中加入水泥稳定碎石,水泥稳定碎石属于半刚性材料,将其作为水泥稳定碎石基层有良好的力学性能、整体性能、稳定性能、耐久抗寒性能、高承载力性能,且碎石来源广泛,使用环保方便,是我国目前道路施工材料中的一种主要材料。
1、水泥稳定碎石的基本作用原理及特性
1.1水泥稳定碎石基层基本原理
碎石是所有构成材料中的骨料,一般情况下,碎石材料、胶凝材料、灰浆材料共同构成整个系统。骨料在胶凝材料的作用下进行凝结,灰浆材料填补骨料之间的空隙部分,使整个系统稳定、牢固。其强度随着凝结时间增加而增加,在凝结后形成板体,因此其具有比较好的强度、高承载力及稳定性。
1.2水泥稳定碎石特性
(1)优点:初始强度高,凝结速度快。在5~7d内强度能够达到2.0MPa;结板后稳定性强,在结构层中具有一定量的通透性,结板后水分对其的影响作用有限;可以根据实际强度需要,调整构成配比,确定最终的强度;现代化机械施工,操作简单,施工速度快,质量保证。
(2)不足点:结板后较易出现干缩裂缝;结板后在高强度压力下,比较容易出现与表面材料剥离、磨耗;施工时间有限,即是指必须在材料凝结前完成所有施工步骤,要求整个施工进程紧凑。
2、透水性基层
在道路施工中,透水性基层主要指的是:在基层施工完毕后,现场的孔隙率为15%左右,透水性比较好的基层。道路基层中必须要有透水性基层,其可以在高强度作用下,减少基层的横向裂缝。
一般情况下,道路施工项目使用的水泥稳定碎石基层混合材料中,集料的颗粒组成必须与《公路路面基层施工技术规范》差距不大,具体规范情况见下表:
表一 集料颗粒组成规范详细表
筛孔尺寸
(mm) 通过筛孔百分比(%)
31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 0.15 0.075
规范规定范围 100 90~100 72~89 47~67 29~49 17~35 8~22 0~7
实际使用范围 100 100 90~100 80~90 67~78 55~65 28~38 16~22 6~12 2~8 0~6
从表一我们可以看出,透水性基层在9.5mm以下的用量急剧减少;按照数据划分,4.75mm以上用料是粗集料,4.75mm以下用的是细集料。粗集料中,大粒径的粗集料用量减少,在混合料中,大粒径也从31.5mm改变为26.5mm。
3、混合料配合比
混合料的配比针对不同的城市有不同的要求,在要求中会明确表明各种材料及混合料组成设计明细。
3.1主要材料
(1)水泥。市政道路對水泥的要求不是很高,普通的硅酸盐缓凝水泥就能够满足要求。普通的硅酸盐缓凝水泥应该达到以下要求:3d内抗压强度达到16~20MPa,不得使用因外界因素影响而变质的水泥,水泥在一定时间内强度、安定性必须达到相应指标要求,水泥的初凝时间为≥3.5h,终凝时间≥6h。
(2)碎石。对于碎石的基本要求见表一,在市政道路施工前必须确认碎石的最大粒径,确定碎石来源不是分化石料,在整个水泥稳定碎石混合料中,碎石的压碎值必须<30%,针片状含量<15%,规定数量内检验。
(3)水源。水源凡饮用水都可以直接使用,不得使用因为外界因素污染的水源及含有其他物质的水源,特别是含有化学物质的水源。
3.2混合料组成设计
为了满足设计要求,市政道路配合比设计过程中必须满足以下几个要求:
水泥使用量在满足设计基本强度之后尽量减少水泥的使用量,减少水泥的使用量同时,减少细集料、粉料的使用量,做到同步减少。根据具体施工季节气候减少或增加含水量,确保含水量的最大限度不能大于设计要求的5%,含水量在季节、气候的影响下,一般最终确定在0~2%这个范围内。对水泥稳定碎石进行标准养护试行,养护7d后,试件的浸水无侧限抗压强度必须满足R代=3.2~4.0MPa。
4、水泥稳定碎石基层施工技术
4.1前提准备条件
对于材料的监理必须从实际出发,对材料提供商的生产基地、生产过程、各项指标是否达标进行严格调查,在各方面都符合规定的前提下,可以采取承包制的方式提供材料,签订质保合同,从材料来源处杜绝不合格材料的流入。对材料进行定期、不定期的抽检,加强材料的质量把关。
4.2混合料搅拌
搅拌过程决定了混合料的最终质量,因此,必须十分注意。水泥稳定碎石混合料的搅拌可以采用一台或者是多台WDB500型水泥稳定搅拌设备进行搅拌。该搅拌设备通过改良设计能够将水泥计量的精准度提升0.1%。
由于对材料的流入进行了严密的监管,因此,在搅拌过程中只需要按照固定的配给设计进行添加材料即可,整个过程比较简单。值得注意的是,灰计量必须严格控制,整体误差控制在±0.1%内。
4.3混合料运输、摊铺
混合料的运输都是采用封闭式大吨位自卸车进行运输,封闭式大吨位自卸车能够在运输过程中减少混合料中水分的损失。 在对混合料进行摊铺前,必须对底基层进行浸润处理,浸润程度根据实际要求进行。浸润之后在基准钢丝下进行施工,具体厚度根据道路强度需要设计,一般>15cm。摊程采用两台摊铺机进行梯队作业,保证整个过程循序渐进、摊铺厚度、松铺系数、路拱坡度、振动频率一致,摊铺的速度确定在1m/min左右,摊铺过程中,操作技术人员对混合料进行不断的调整,辅助摊铺。
4.4碾压
碾压是促成混合料结板的最终程序,整过过程应该遵循:先轻后重、先边后中、先低后高、先内后外。碾压过程中必须对混合料进行充分碾压,在混合料振压不起料、不推移为碾压合格。目前道路施工过程中压路机碾压方式及速度如下表:
表二 压路机型号及其相关数据
压路机型号 碾压方式 碾压速度(min) 碾压次数
BOMAG202 静压 1.5~1.7 1
LSS220 振压 1.8~2.2 2
XXM220 振压 1.8~2.2 2
BOMAG225 振压 1.8~2.2 2
BOMAG24R - 1.5~1.7 2~3
针对不同的施工要求及环境选择不同的压路机型号。在碾压的过程中必须注意,第一遍碾压后,应该进行原路倒回,在未进行碾压的一头进行换挡、倒车,倒车位置禁止在同一位置,最好成齿状碾压倒车;碾压过程应该在水泥终凝前完成,并达到道路压实度要求,整个碾压面平整,不出现明显碾痕。
4.5日常养护及交通管制
对水泥稳定碎石进行养护,是保证最终强度的重要步骤。在基层碾压后,立即进行养生处理,根据气候天气情况确定每日洒水量,保证养生期间基层路面潮湿,养生时间一般>7d。
在养生过程中要对交通进行管制,避免基层遭到机械车辆的破坏,可以采取封锁交通的处理方式,除洒水车之外其他车辆禁止通运,在基层强度达到要求后可以采取限制性通运,最终确定基层稳定后开放通运。
综上所述,要想使水泥稳定碎石具有良好的板结性,严格控制影响水泥稳定碎石强度和耐久性。首先应选择优质原材料,控制灰剂量和掌握好含水量,严格控制施工工艺,消除发生病害的原因,以确保运输路线畅通,促进城市的繁荣发展。
参考文献:
[1]杜秀妮.水泥稳定碎石基层施工技术探析[J].价值程,2011,30(17):96-96.
[2]崔志珍.淺议水泥稳定碎石基层的施工技术[J].山西建筑,2009,35(8):307-308.
【关键词】 水泥稳定碎石基层;道路施工;施工技术
为了适应城市经济的高速发展,城市道路的结构在进行不断的改变,在基层中加入水泥稳定碎石,水泥稳定碎石属于半刚性材料,将其作为水泥稳定碎石基层有良好的力学性能、整体性能、稳定性能、耐久抗寒性能、高承载力性能,且碎石来源广泛,使用环保方便,是我国目前道路施工材料中的一种主要材料。
1、水泥稳定碎石的基本作用原理及特性
1.1水泥稳定碎石基层基本原理
碎石是所有构成材料中的骨料,一般情况下,碎石材料、胶凝材料、灰浆材料共同构成整个系统。骨料在胶凝材料的作用下进行凝结,灰浆材料填补骨料之间的空隙部分,使整个系统稳定、牢固。其强度随着凝结时间增加而增加,在凝结后形成板体,因此其具有比较好的强度、高承载力及稳定性。
1.2水泥稳定碎石特性
(1)优点:初始强度高,凝结速度快。在5~7d内强度能够达到2.0MPa;结板后稳定性强,在结构层中具有一定量的通透性,结板后水分对其的影响作用有限;可以根据实际强度需要,调整构成配比,确定最终的强度;现代化机械施工,操作简单,施工速度快,质量保证。
(2)不足点:结板后较易出现干缩裂缝;结板后在高强度压力下,比较容易出现与表面材料剥离、磨耗;施工时间有限,即是指必须在材料凝结前完成所有施工步骤,要求整个施工进程紧凑。
2、透水性基层
在道路施工中,透水性基层主要指的是:在基层施工完毕后,现场的孔隙率为15%左右,透水性比较好的基层。道路基层中必须要有透水性基层,其可以在高强度作用下,减少基层的横向裂缝。
一般情况下,道路施工项目使用的水泥稳定碎石基层混合材料中,集料的颗粒组成必须与《公路路面基层施工技术规范》差距不大,具体规范情况见下表:
表一 集料颗粒组成规范详细表
筛孔尺寸
(mm) 通过筛孔百分比(%)
31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 0.15 0.075
规范规定范围 100 90~100 72~89 47~67 29~49 17~35 8~22 0~7
实际使用范围 100 100 90~100 80~90 67~78 55~65 28~38 16~22 6~12 2~8 0~6
从表一我们可以看出,透水性基层在9.5mm以下的用量急剧减少;按照数据划分,4.75mm以上用料是粗集料,4.75mm以下用的是细集料。粗集料中,大粒径的粗集料用量减少,在混合料中,大粒径也从31.5mm改变为26.5mm。
3、混合料配合比
混合料的配比针对不同的城市有不同的要求,在要求中会明确表明各种材料及混合料组成设计明细。
3.1主要材料
(1)水泥。市政道路對水泥的要求不是很高,普通的硅酸盐缓凝水泥就能够满足要求。普通的硅酸盐缓凝水泥应该达到以下要求:3d内抗压强度达到16~20MPa,不得使用因外界因素影响而变质的水泥,水泥在一定时间内强度、安定性必须达到相应指标要求,水泥的初凝时间为≥3.5h,终凝时间≥6h。
(2)碎石。对于碎石的基本要求见表一,在市政道路施工前必须确认碎石的最大粒径,确定碎石来源不是分化石料,在整个水泥稳定碎石混合料中,碎石的压碎值必须<30%,针片状含量<15%,规定数量内检验。
(3)水源。水源凡饮用水都可以直接使用,不得使用因为外界因素污染的水源及含有其他物质的水源,特别是含有化学物质的水源。
3.2混合料组成设计
为了满足设计要求,市政道路配合比设计过程中必须满足以下几个要求:
水泥使用量在满足设计基本强度之后尽量减少水泥的使用量,减少水泥的使用量同时,减少细集料、粉料的使用量,做到同步减少。根据具体施工季节气候减少或增加含水量,确保含水量的最大限度不能大于设计要求的5%,含水量在季节、气候的影响下,一般最终确定在0~2%这个范围内。对水泥稳定碎石进行标准养护试行,养护7d后,试件的浸水无侧限抗压强度必须满足R代=3.2~4.0MPa。
4、水泥稳定碎石基层施工技术
4.1前提准备条件
对于材料的监理必须从实际出发,对材料提供商的生产基地、生产过程、各项指标是否达标进行严格调查,在各方面都符合规定的前提下,可以采取承包制的方式提供材料,签订质保合同,从材料来源处杜绝不合格材料的流入。对材料进行定期、不定期的抽检,加强材料的质量把关。
4.2混合料搅拌
搅拌过程决定了混合料的最终质量,因此,必须十分注意。水泥稳定碎石混合料的搅拌可以采用一台或者是多台WDB500型水泥稳定搅拌设备进行搅拌。该搅拌设备通过改良设计能够将水泥计量的精准度提升0.1%。
由于对材料的流入进行了严密的监管,因此,在搅拌过程中只需要按照固定的配给设计进行添加材料即可,整个过程比较简单。值得注意的是,灰计量必须严格控制,整体误差控制在±0.1%内。
4.3混合料运输、摊铺
混合料的运输都是采用封闭式大吨位自卸车进行运输,封闭式大吨位自卸车能够在运输过程中减少混合料中水分的损失。 在对混合料进行摊铺前,必须对底基层进行浸润处理,浸润程度根据实际要求进行。浸润之后在基准钢丝下进行施工,具体厚度根据道路强度需要设计,一般>15cm。摊程采用两台摊铺机进行梯队作业,保证整个过程循序渐进、摊铺厚度、松铺系数、路拱坡度、振动频率一致,摊铺的速度确定在1m/min左右,摊铺过程中,操作技术人员对混合料进行不断的调整,辅助摊铺。
4.4碾压
碾压是促成混合料结板的最终程序,整过过程应该遵循:先轻后重、先边后中、先低后高、先内后外。碾压过程中必须对混合料进行充分碾压,在混合料振压不起料、不推移为碾压合格。目前道路施工过程中压路机碾压方式及速度如下表:
表二 压路机型号及其相关数据
压路机型号 碾压方式 碾压速度(min) 碾压次数
BOMAG202 静压 1.5~1.7 1
LSS220 振压 1.8~2.2 2
XXM220 振压 1.8~2.2 2
BOMAG225 振压 1.8~2.2 2
BOMAG24R - 1.5~1.7 2~3
针对不同的施工要求及环境选择不同的压路机型号。在碾压的过程中必须注意,第一遍碾压后,应该进行原路倒回,在未进行碾压的一头进行换挡、倒车,倒车位置禁止在同一位置,最好成齿状碾压倒车;碾压过程应该在水泥终凝前完成,并达到道路压实度要求,整个碾压面平整,不出现明显碾痕。
4.5日常养护及交通管制
对水泥稳定碎石进行养护,是保证最终强度的重要步骤。在基层碾压后,立即进行养生处理,根据气候天气情况确定每日洒水量,保证养生期间基层路面潮湿,养生时间一般>7d。
在养生过程中要对交通进行管制,避免基层遭到机械车辆的破坏,可以采取封锁交通的处理方式,除洒水车之外其他车辆禁止通运,在基层强度达到要求后可以采取限制性通运,最终确定基层稳定后开放通运。
综上所述,要想使水泥稳定碎石具有良好的板结性,严格控制影响水泥稳定碎石强度和耐久性。首先应选择优质原材料,控制灰剂量和掌握好含水量,严格控制施工工艺,消除发生病害的原因,以确保运输路线畅通,促进城市的繁荣发展。
参考文献:
[1]杜秀妮.水泥稳定碎石基层施工技术探析[J].价值程,2011,30(17):96-96.
[2]崔志珍.淺议水泥稳定碎石基层的施工技术[J].山西建筑,2009,35(8):307-308.