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[摘 要]水泥稳定碎石,有很好的力学稳定性、整体性、耐久性、抗冻性,因此广泛用作高级公路及普通公路路面基层,但在施工时由于各种原因造成强度不足、局部松散、干缩裂缝等问题。本人通过工程实践,分析从施工准备阶段到工程完成的整个过程,总结了确保水泥稳定碎石质量每个环节的施工要点。
[關键词]水泥稳定碎石;施工过程;质量控制
中图分类号:U416.214 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0111-01
水泥稳定碎石以水泥为胶结材料,以碎石为骨料,以石硝或砂为填充料而形成的一种半刚性路面,由于该结构有便于施工等诸多优点,采用做各种路面基层。但在施工过程中,受到原材料质量、水泥剂量、混合料含水量、摊铺机械、碾压及养生等诸多因素影响,容易产生各种质量问题,笔者通过参加过的工程实例,分析了水泥稳定碎石路面基层的施工过程及工程交工验收评定结果,认为水泥稳定碎石基层施工必须控制好以下几个方面。
1、施工前的质量控制
1.1 施工前的集料控制
在集料的选择上,微山县粗集料全部采用石灰岩,细集料采用河沙、石屑,矿粉及山水集团济宁水泥厂的水泥。对到场的每一批原材料都进行了严格的检测,符合规范各项技术指标方可进场。进场材料严格分开堆放,防止各种规格材料混堆。对粗集料主要检测压碎值,针片状含量及颗粗组成;细集粒主要控制好天然砂的组成,石屑颗粒的组成及掺量。
1.2 水泥
水泥应采用初凝时间在3小时,终凝时间在6小时以上的低标号水泥。不能采用快硬、早强及已受潮的水泥。微山县的公路工程碎石基层水泥选择山水集团济宁水泥厂生产的水化热效应小,干缩性小,强度较低的普通硅酸水泥。水泥的稳定性、抗折、抗压强度均符合基层的水泥各项指标。通过实验检测水泥初凝时间为4小时20分,终凝时间为7小时10分。
2、混合料的配比控制
材料进场后施工单位及时进行配合比实验,根据结构层设计厚度及强度,控制水泥剂量,0.075mm和4.75mm通过量,在矿料掺配上,合成级配取偏粗限,确保混合料能够形成骨架密实结构。
微山县的公路工程分别采用5种不同的水泥剂量( 3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%)制备混合料用重型击实法,确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度,然后再制作试件,通过7天的无侧限抗压强度试验,最终选定水泥剂量为4.5%,其最大干密度为2.33g/cm3,最佳含水量为6%。
3、施工过程中的质量控制
水泥稳定碎石采用集中厂拌,摊铺机摊铺,困此严格控制拌和站各项技术参数和各项指标。
3.1 水泥稳定碎石最大粒径为31.5mm,为确保除去集料中的超规格集料,严格控制进料质量并在集料仓出口加一道振动筛,将超粒径的集料筛除混合料外。每个作业班需在上、下午分别取混合料烘干,筛分,看集料的级配是否在规范要求的集料级配范围内。
3.2 水泥剂量控制
首先标定水泥加料机,控制好水泥加入量,每隔一小时现场取样进行实验,采用EDTA滴定法时对水泥剂量进行检测,保证EDTA检测的水泥剂量控制在要求剂量的+0.5%以内,同时要看拌和机拌料是否均匀,是否有花白料现象存在。
3.3 含水量的控制
每天开机前要进行砂料的含水量检测,根据检测数据,确定混合料中固有含水量,控制加入的水量。根据季节不同,早中晚时间的不同,适当上调加水量,来控制混合料的含水量,比最佳含水量多1%-2%。在拌和站和摊铺现场采用酒精燃烧法,快速测定混合料的含水量,确定在运输、摊铺过程中含水量的损失,确定增大的拌和料含水量,来保住碾压时的含水量为最佳含水量。
3.4 混合料的运输
拌和站在开停机时,混合料的水泥剂量,含水量比正常拌和都会发生变化,这就要求根据摊铺机的摊铺能力,拌和站的拌和能力、运距来调整拌和站的拌和能力大小,及运输车辆的多少,保证拌和站均匀不停的拌料,确保在正常的情况下,每个作业班次只开关机一次。
3.5 摊铺前的准备
在摊铺基层以前,应对作业面上的结构层进行清扫,并进行洒水湿润,对前一结构层存在问题及时进行处理。摊铺机的基准钢丝绳要求直线段每隔l0m,曲线段每隔5m,设一道支架并拉紧,保证基准钢丝绳不因重力作用而下垂,对基准钢丝绳的高度及横坡等指标检查,发现问题及时进行处理。
3.6 混合料的摊铺
采用全幅施工,如果路面较宽,可采用两台摊铺机同时摊铺,两台摊铺机采用梯队作业,纵向错开l0-15m,横向重叠20-30cm,采用实验段确定的松铺系数控制松铺厚度。摊铺机在摊铺过程中不得随意变更摊铺速度及中途无故停顿,一般摊铺控制在l-2m/min,保证摊铺作业连续性,减少波浪和施工缝,同时派专人检查有无离析现象及松铺厚度是否符合要求。如果出现离析,及时派人进行铲除,用新拌混合料填补整平。
3.7混合料碾压控制
混合料摊铺后,根据实验段确定的施工碾压工艺,在结构层全幅宽范围内及时进行辗压,碾压段长度根据气温情况来确定。温度高,水分蒸发快,缩短碾压段长度。反之,碾压长度可以适当延长达到40-50m。碾压方式可以采用第一遍为钢轮压路机静压,第二遍采用钢轮压路机轻振,第三、四遍采用钢轮压路机强振再用胶轮压路机收光1-2遍。两段相邻的接头处,应错成横向45°的阶梯状碾压。碾压时,严禁压路机在正在碾压段内或已完成段内掉头,急刹车,同时派专人检查碾压过程中是否平整,如发现不平整及时派人进行挖补,确保平整。
3.8 接缝处理
正常情况下,每天只有一条接缝,每天施工完或后第二天施工前先清除最后施工断面接缝处未压实的水泥稳定碎石,并将接缝部分修理整齐,在摊铺前要用水湿润,特别注意上下层接缝错开不小于1米距离
3.9 成型路面的养生
每段碾压完成后,经压实度检测合格立即开始养生,养生先用草袋或湿润的土工布覆盖成型基层表面,一般过2小时后洒水养生。养生期间,保持草袋或土工布表面湿润,洒水养生时间一般不少于7天,在养生期间除洒水车辆外,禁止其它车辆运行。即使过了养生期也要覆盖草袋,控制交通,防止裸露的基层被行车反复碾压,造成表面松散破坏。
4 结束语
水泥稳定碎石路面基层施工,其质量要求比较高,这要求施工单位精心组织,科学安排,严格控制施工各环节,要求各工序紧密衔接,控制好水泥剂量及混合料的含水量,才能减少松散,干缩裂缝,才能增加水泥稳定基层的强度、稳定性、整体性、平整度,才能保证基层的工程质量,只有提高基层质量才能保证沥青面层的质量。
参考文献:
[1] JTG E51-2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程.
[2] JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范.
[3] JTG E42-2005公路工程集料试验规程.
[關键词]水泥稳定碎石;施工过程;质量控制
中图分类号:U416.214 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0111-01
水泥稳定碎石以水泥为胶结材料,以碎石为骨料,以石硝或砂为填充料而形成的一种半刚性路面,由于该结构有便于施工等诸多优点,采用做各种路面基层。但在施工过程中,受到原材料质量、水泥剂量、混合料含水量、摊铺机械、碾压及养生等诸多因素影响,容易产生各种质量问题,笔者通过参加过的工程实例,分析了水泥稳定碎石路面基层的施工过程及工程交工验收评定结果,认为水泥稳定碎石基层施工必须控制好以下几个方面。
1、施工前的质量控制
1.1 施工前的集料控制
在集料的选择上,微山县粗集料全部采用石灰岩,细集料采用河沙、石屑,矿粉及山水集团济宁水泥厂的水泥。对到场的每一批原材料都进行了严格的检测,符合规范各项技术指标方可进场。进场材料严格分开堆放,防止各种规格材料混堆。对粗集料主要检测压碎值,针片状含量及颗粗组成;细集粒主要控制好天然砂的组成,石屑颗粒的组成及掺量。
1.2 水泥
水泥应采用初凝时间在3小时,终凝时间在6小时以上的低标号水泥。不能采用快硬、早强及已受潮的水泥。微山县的公路工程碎石基层水泥选择山水集团济宁水泥厂生产的水化热效应小,干缩性小,强度较低的普通硅酸水泥。水泥的稳定性、抗折、抗压强度均符合基层的水泥各项指标。通过实验检测水泥初凝时间为4小时20分,终凝时间为7小时10分。
2、混合料的配比控制
材料进场后施工单位及时进行配合比实验,根据结构层设计厚度及强度,控制水泥剂量,0.075mm和4.75mm通过量,在矿料掺配上,合成级配取偏粗限,确保混合料能够形成骨架密实结构。
微山县的公路工程分别采用5种不同的水泥剂量( 3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%)制备混合料用重型击实法,确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度,然后再制作试件,通过7天的无侧限抗压强度试验,最终选定水泥剂量为4.5%,其最大干密度为2.33g/cm3,最佳含水量为6%。
3、施工过程中的质量控制
水泥稳定碎石采用集中厂拌,摊铺机摊铺,困此严格控制拌和站各项技术参数和各项指标。
3.1 水泥稳定碎石最大粒径为31.5mm,为确保除去集料中的超规格集料,严格控制进料质量并在集料仓出口加一道振动筛,将超粒径的集料筛除混合料外。每个作业班需在上、下午分别取混合料烘干,筛分,看集料的级配是否在规范要求的集料级配范围内。
3.2 水泥剂量控制
首先标定水泥加料机,控制好水泥加入量,每隔一小时现场取样进行实验,采用EDTA滴定法时对水泥剂量进行检测,保证EDTA检测的水泥剂量控制在要求剂量的+0.5%以内,同时要看拌和机拌料是否均匀,是否有花白料现象存在。
3.3 含水量的控制
每天开机前要进行砂料的含水量检测,根据检测数据,确定混合料中固有含水量,控制加入的水量。根据季节不同,早中晚时间的不同,适当上调加水量,来控制混合料的含水量,比最佳含水量多1%-2%。在拌和站和摊铺现场采用酒精燃烧法,快速测定混合料的含水量,确定在运输、摊铺过程中含水量的损失,确定增大的拌和料含水量,来保住碾压时的含水量为最佳含水量。
3.4 混合料的运输
拌和站在开停机时,混合料的水泥剂量,含水量比正常拌和都会发生变化,这就要求根据摊铺机的摊铺能力,拌和站的拌和能力、运距来调整拌和站的拌和能力大小,及运输车辆的多少,保证拌和站均匀不停的拌料,确保在正常的情况下,每个作业班次只开关机一次。
3.5 摊铺前的准备
在摊铺基层以前,应对作业面上的结构层进行清扫,并进行洒水湿润,对前一结构层存在问题及时进行处理。摊铺机的基准钢丝绳要求直线段每隔l0m,曲线段每隔5m,设一道支架并拉紧,保证基准钢丝绳不因重力作用而下垂,对基准钢丝绳的高度及横坡等指标检查,发现问题及时进行处理。
3.6 混合料的摊铺
采用全幅施工,如果路面较宽,可采用两台摊铺机同时摊铺,两台摊铺机采用梯队作业,纵向错开l0-15m,横向重叠20-30cm,采用实验段确定的松铺系数控制松铺厚度。摊铺机在摊铺过程中不得随意变更摊铺速度及中途无故停顿,一般摊铺控制在l-2m/min,保证摊铺作业连续性,减少波浪和施工缝,同时派专人检查有无离析现象及松铺厚度是否符合要求。如果出现离析,及时派人进行铲除,用新拌混合料填补整平。
3.7混合料碾压控制
混合料摊铺后,根据实验段确定的施工碾压工艺,在结构层全幅宽范围内及时进行辗压,碾压段长度根据气温情况来确定。温度高,水分蒸发快,缩短碾压段长度。反之,碾压长度可以适当延长达到40-50m。碾压方式可以采用第一遍为钢轮压路机静压,第二遍采用钢轮压路机轻振,第三、四遍采用钢轮压路机强振再用胶轮压路机收光1-2遍。两段相邻的接头处,应错成横向45°的阶梯状碾压。碾压时,严禁压路机在正在碾压段内或已完成段内掉头,急刹车,同时派专人检查碾压过程中是否平整,如发现不平整及时派人进行挖补,确保平整。
3.8 接缝处理
正常情况下,每天只有一条接缝,每天施工完或后第二天施工前先清除最后施工断面接缝处未压实的水泥稳定碎石,并将接缝部分修理整齐,在摊铺前要用水湿润,特别注意上下层接缝错开不小于1米距离
3.9 成型路面的养生
每段碾压完成后,经压实度检测合格立即开始养生,养生先用草袋或湿润的土工布覆盖成型基层表面,一般过2小时后洒水养生。养生期间,保持草袋或土工布表面湿润,洒水养生时间一般不少于7天,在养生期间除洒水车辆外,禁止其它车辆运行。即使过了养生期也要覆盖草袋,控制交通,防止裸露的基层被行车反复碾压,造成表面松散破坏。
4 结束语
水泥稳定碎石路面基层施工,其质量要求比较高,这要求施工单位精心组织,科学安排,严格控制施工各环节,要求各工序紧密衔接,控制好水泥剂量及混合料的含水量,才能减少松散,干缩裂缝,才能增加水泥稳定基层的强度、稳定性、整体性、平整度,才能保证基层的工程质量,只有提高基层质量才能保证沥青面层的质量。
参考文献:
[1] JTG E51-2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程.
[2] JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范.
[3] JTG E42-2005公路工程集料试验规程.