水泥稳定碎石路面基层施工技术探讨论文_蔚道武

水泥稳定碎石路面基层施工技术探讨论文_蔚道武

安徽四建控股集团有限公司 安徽省合肥市 230031

摘要:水泥稳定碎石具有良好的力学性能和板体性,它的水稳性和抗冻性都较石灰稳定土好。水泥稳定碎石的初期强度高,并且强度随龄期增长。随着我国公路事业的发展和公路技术等级的不断提高,水泥稳定碎石已成为高等级公路基层的常用材料并得到广泛应用。但在施工过程中,如何更好的对水泥稳定碎石加以控制以使其发挥最佳性能,还需要更好的进行研究和探讨,以避免其不足之处对路面产生的危害。本文从组成设计和施工控制两个方面,对如何控制水泥稳定碎石的施工质量问题进行重点的探讨论述。

关键词:碎石施工 技术 质量控制

1 组成设计

近年来的实践表明,水泥稳定碎石作为路面基层应综合考虑其强度、回弹模量、收缩和抗冲刷能力等指标选择集料级配、水泥剂量和含水量等。在施工过程中,要想发挥水泥稳定碎石的优良性能,首先应通过其配合比组成设计予以保证。水泥稳定碎石其组成设计大体注意的五个步骤: 集料级配对抗压强度的影响 --水泥剂量对抗压强度的影响 --混合料的缩裂特性 -- 延迟时间的影响。

2 施工技术

路面基层施工,采用集中厂拌、摊铺机摊铺,按层次施工。从水稳基层集料的调配,到混合料试件的制作,从试铺段施工,到大面积的摊铺。水泥稳定碎石施工前的准备工作、水稳碎石施工工艺以及碾压结束后的检测工作。

2.1 施工前的准备工作

2.11原材料及配合比设计

(1)原材料采购

(2)配合比组成设计

2.基层的准备

(1) 路面现场准备

(2) 测量准备

3水泥稳定碎石施工工艺

3.1 水稳碎石拌制

(1) 水稳碎石拌和机配5个进料斗,料斗口安装钢筋网盖,筛除超出粒径规格的集料及杂物。(2)所有料斗、水箱、罐仓都装配高精度电子动态计算器,并经计量部门标定。(3)按批复配合比进行生产,同时对混合料进行筛分检验级配及做好水泥剂量滴定、含水量、强度等试验。

3.2 水稳碎石的运输

(1) 装料:装料根据放料人员的提示,按前、中、后三次作业的方法进行,不得太满外溢,车内混合料必须在初凝时间内运到工地。(2) 覆盖:用油布覆盖混合料。(3) 车辆倒车时在摊铺机前30cm 处停住,卸料时挂空挡,注意不要撞击摊铺机,不要把料卸在摊铺机外面。

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3.3 水稳碎石的摊铺

为确保摊铺机正常连续摊铺,保持两台摊铺机前有4-6辆待摊车辆,摊铺时要匀速摊铺,及时检查摊铺厚度;摊铺中螺旋布料器应均衡地向两侧供料,螺旋布料器的料置以略高于螺旋布料器2/3 为度,使熨平板挡板前混合料在全宽范围内保持一致,避免摊铺层出现离析现象,设专人检查铺筑厚度及平整度,发现局部离析、拖痕及其它问题应及时处理;中途不得随意变速或停机,摊铺速度在0.8~1.2 米/分范围内。

3.4 水稳碎石的碾压

碾压是关系到基层内在质量的关键工序。而影响碾压工序的关键因素又是碾压组合和含水量。根据试铺段最终压实效果,选出最佳碾压方式作为正常碾压施工工艺。碾压时注意不得漏压、超压、随意掉头、打方向等。水稳碎石施工结束应做到表面平整密实,无浮石、弹簧现象,无明显压路机轮迹。

3.5 接缝处理

水泥稳定混合料摊铺时,连续作业不中断,如因故中断时间超过2h,则设横缝,每天收工之后,第二天开工的接头断面设置横缝,每当通过桥涵、特别是明涵、明通,在其两边设置横缝,在其两边设置横缝,基层的横缝与桥头搭板尾端吻合。特别注意桥头搭板前水泥稳定碎石的碾压。横缝与路面车道中心线垂直设置,其设置方法:施工结束处碾压方式与正常段相同,压路机碾压至下承层上,碾压结束待水稳具有一定强度后,将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直向下的断面,第二天再进行摊铺。因故中断时间超过2h,则设置横缝后,再摊铺新的混合料。开始摊铺时,应先量取已铺水稳碎石路面的厚度,乘以松铺系数,求得新铺路段接头处的松铺厚度,决定熨平板的高度。

4 养生和交通管制

每一段的水稳碎石碾压完毕,并经过压实度、标高检查合格后,即可进入养生阶段,可采用用湿润的土工布进行覆盖,覆盖2 小时后,用洒水车洒水,洒水车的喷头用喷雾式,每天洒水次数视气候而定,整个养生期间始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。在7 天内应保持基层处于湿润状态,28 天内正常养护,在养护期间封闭交通。7 天后进行钻孔取芯,芯样应完整,表面密实。

5 施工质量控制中的几个关键问题。

现就路面基层施工质量控制中的几个关键问题作如下分析。

5.1现场混合料配比的控制

在已摊铺而尚未碾压的水泥稳定碎石混合料中随机抽样检测混合料的配比,水泥与集料的含量以及集料中的级配(尤其小于5mm的细料含量),将混合料内的水泥洗去,再检测集料的级配,既费工,又欠精确。

5.2 减少裂缝的产生。

5.2.1 水泥稳定碎石基层的裂缝有两类:一类是强度不足引起的裂缝,与结构设计和施工质量有关。只要搞好结构设计和加强质量管理,这类裂缝是可以清除的。另一类是收缩裂缝,因为水泥稳定碎石是一种快凝的胶凝材料,和其它胶凝材料一样也有收缩的性质,主要是干缩和冷缩。当发生收缩时,如受到底层或者其它因素限制,就有出现收缩裂缝的可能。故解决此裂缝问题,要先了解影响收缩的原因。水泥稳定碎石混合料的干缩是由水分的散失引起的,失水越多,收缩愈大。这是因为混合料水分蒸发时毛细孔内水面下降,弯月面的曲率变大,在表面张力作用下水的内部压力比外部压力小,随着毛细孔水的不断蒸发,毛细孔中负压逐渐增大,产生收缩力使混合料收缩。干缩另一个原因是水化物层间水的脱出,水化硅酸钙的层间水分子具有吸水膨胀和脱水收缩的特征。 影响混合料干缩性质因素有骨料数量、含水量和密实度等。 温度下降会使混合料产生温度收缩,但在负温阶段时,由于水结冰后在结构中产生膨胀压力,结构有膨胀的趋势,而负温下材料本身又要产生收缩。由此可见,负温阶段混合料结构产生了膨胀与收缩两种相反的作用。而工程实践中发现,负温阶段均表现为冷缩而无膨胀现象,这可能是由于冷冻的体积膨胀,尚不足以抵消温度下降而引起的冷缩及结构抗拉强度大于膨胀压力的原因。

5.2.2 从上面分析,导致裂缝出现的外因如下: 施工含水量过大。收缩裂缝的发生与发展和含水量有密切关系,含水量大则干缩和冷缩都大,因而施工中必须严格控制含水量。 (2)压实度不够,结构中存在大孔隙的结构才有可能产生较大 的收缩孔隙,也是水分的藏身之处。 (3)施工期间重车行驶的影响。在混合料结晶结构形成后,车轮作用使结构破坏产生细微裂缝,收缩裂缝就有可能在这些地方出现。 (4)刚度增长的影响。混合料基层的刚度随龄期的增大而增大,变形能力减少,容易因收缩而开裂,故混合料的刚度不宜过大。

5.2.3为了减少干缩裂缝,除了上面提出的控制好施工含水量,保证基层密实度以外,应采取如下几点措施: (1)增加混合料的粉末含量,可减少干缩;(2)适当减少混合料中二灰含量,以减低其刚度;(3)预设收缩缝,使裂缝有规律,也易于养护;(4)在施工中,应及时铺筑面层,可防止水分蒸发,避免表层失水过多而开裂;(5)选用石粉材料时,石粉的塑性指数不宜过高,材料拌和要均匀。

5.3 严格控制碾压含水量。影响击实试验成果的因素是多方面的,原材料的差异是基本方面,与不同的试验设备与人员也有关系。从控制干缩变形的角度考虑,希望最佳含水量值越小越好,因为它是施工含水量的控制标准。

五、 结束语

从以上所述我们不难发现,水泥稳定碎石的级配对其强度是非常重要的,级配的好坏对水泥剂量的使用多少具有绝对的控制作用。另外,组织协调施工机械的好坏也是保证工程质量的重要手段。同时,要根据不同的地区差异,因地制宜确定不同的级配,采取不同的配合比。只有不断的总结经验,才能在水泥稳定碎石施工中对各项技术指标进行更好的控制。

论文作者:蔚道武

论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期

论文发表时间:2017/12/25

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