聊城市公路工程总公司
摘要:水泥稳定碎石基层作为一种半刚性基层,以其整体性强、承载力高、刚度大、水稳定性好、较为经济等一系列显著特点,在国内公路修建与改造施工中被广泛应用,本文就水稳层的原材料、施工等方面的质量控制做了阐述。
关键词:水稳层;施工;质量控制
近年来,我国在公路建设施工过程中越来越多地引入水泥稳定碎石来进行路面结构建设,但随着水泥稳定碎石在公路建设工程中的广泛使用,这种建筑结构也呈现出了一些不可避免的问题,如原材料碾压不密实、粗集料离析、摊铺不平整、拌和不均匀、配合比不准确、质量不合格等题,这些问题的发生严重阻碍了公路建设和使用的质量,引发较多的质量缺陷。因此,为了满足公路使用要求,保证公路工程的施工质量,工程监理单位必须加强工程监测工作,保证施工质量,使水稳层能够充分发挥在公路工程中的作用。
一、公路工程水稳层作用原理
水稳层是指将级配碎石当作骨料,使用规定数量的灰浆及足够的胶凝材料来填补骨料间的空隙,根据嵌挤原理进行铺设和压实工作。这一步骤的压实程度应接近密实度,其压实强度则基本要符合碎石材料间嵌挤原理,而且还要有一定数量的灰浆体积用于填补骨料之间的空隙。水泥稳定碎石层结构建筑之初强度通常较高,这一强度还会随着使用时间的增加而不断增加,并且会在较短时间内结成板体,所以会有更好的抗冻性、抗渗性和强度。建设水稳层所用的水泥量通常是混合建筑材料的4%-8%,一周无侧限的抗压程度一般在1.5%至4%mpa左右,这一数值高于其它材料建成的路基强度。作为公路路面最为理想的建筑材料,水稳水泥建成的水稳层铺设完成后,表面更为坚实,且遇雨雪天气路面也不会出现泥泞问题。
二、水稳基层的施工过程中,质量控制方面的关键问题
1.施工现场的混合料配比控制
在已经摊铺而并未进行过碾压作业的碎石混合料中,随机的抽取出一部分作为检测使用,通过检测,了解其配合比,集料的级配,集料与水泥的含量等相关参数。在检测过程中,若是利用洗去水泥再进行集料级配检测的方法进行试验检测,在经济效益以及检测精度上都有很大的缺陷。这样的情况下通常都会通过利用室内试验,将经过烘干、标准配比的水泥碎石的混合材料进行筛分试验,以此方法来对混合料的配比以及集料的级配进行检测,最后检测的结果将会作为施工现场的重要依据,方便后续的检查。
2.控制裂缝产生
水稳层的裂缝主要有两个种类:①因施工强度不足所产生的裂缝,这类裂缝主要是与施工质量以及结构的设计有关,若是能够提高确保施工结构设计,强化施工质量的管理,该裂缝是可以避免与清除的。②收缩裂缝。由于水泥稳定碎石本身就是一种凝结速度快的胶凝式材料,与其他的胶凝材料一样,同样存在着收缩的性质,并且分成干缩与冷缩两种方式。当出现收缩的情况时,若是受到了地层或者是其他因素的影响,那么很可能就会产生收缩裂缝。因此,要想对这些问题进行有效的管理与控制,首先就要了解其出现的原因。混合材料出现干缩的现象是由材料失水造成的,水分散失的越多,那么其产生的收缩就越大。这主要是因为在水分蒸发的过程中,其毛细孔内的水面出现下降的现象,导致弯月面曲率增大,再加之表面张力的作用使得内部的压力小于外部的压力,随着时间的延续,水分的不断散失,压力越来越大,进而是材料收缩。
三.加强施工前质量控制工作
在公路的水稳层进行施工之前要按照规定的要求做好下面这两方面的准备工作。
1.原材料的准备。原材料是路面工程的物质基础,严把材料质量关是保证工程质量的基础和重要环节。水泥稳定碎石路面基层(底基层)主要原材料质量控制要点如下:1)水泥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可选择普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥等,但为了水泥稳定碎石有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压,保证其有足够强度,最好选用初凝时间3h以上及终凝时间较长(宜在6h以上)、标号较低的水泥,不宜使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。强度等级宜采用32.5或42.5的水泥。2)粒料。级配碎石、砂砾、未筛分碎石、碎石土、砾石等材料均可做粒料原材;作基层时,最大粒径应<37.5mm;集料中有机质含量<2%;集料中硫酸盐含量<0.25%。3)水。凡人或牲畜饮用的天然洁净水均可采用。
2.严格控制水泥剂量
工地实际采用的水泥剂量,应根据现场实际情况、摊铺机的特性考虑施工时各种损耗,以确保水稳基层的质量,但应控制不超过5%,以减少混合料的收缩性,不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。并记录每天的实际水泥用量、集料用量和实际工程量,计算对比水泥剂量的一致性。
3、摊铺
应在下承层上摊铺混合料前洒水使其湿润,但是也不能过于潮湿。采用摊铺机摊铺时应注意,按事先试验确定的松铺厚度在预定的宽度上将混合料均匀摊铺,设专人消除摊铺机后粗细集料离析现象,局部粗集料“窝”应注意铲除,填补时用新拌混合料。混合料的含水量试验人员要随时检查,混合料的含水量方便及时调整。
4、碾压
混合料摊铺后应立即进行碾压。压实中先用停振的振动压路机在全宽范围内先静压1~2遍,再打开振动器均匀压实到规定的压实度。碾压时振动轮必须重叠。除路面的两侧多压2~3遍以外,其余各部分碾压的次数一般相同。严禁压路机正在碾压或已完成的路段上调头或急刹车。碾压过程中,水泥稳定碎石的表面始终保持潮湿,表层蒸发过快时,尽快洒少量的水加以补充。碾压过程中若发生“松散”“弹簧”“起皮”等现象,应及时翻开重新拌和,使其达到质量标准要求。在碾压过程结束前,用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱和标高符合规定要求。终平时仔细用路拱板校正,将高部分刮除,并扫出路外。
5、水稳层的养生
合理的养生既是保证水泥稳定碎石(砂砾)强度的需要,又是减少和避免干缩裂缝的措施。因此,每一段底基层碾压完成并经压实度检测合格后,应立即开始养生,养生宜采用不透水薄膜、湿砂、草袋、棉毯覆盖并洒水保湿养生。基层完成后要及时交面给路面施工单位,进行沥青乳液养生,避免基层长期暴晒。养生期不宜少于7天,并应封闭交通,除洒水车辆外,严禁其它车辆通行。基层过冬时,应采取覆盖保温措施,以防止基层开裂或表面受损可采取先铺塑料薄膜后覆盖粘土措施,减少和避免因温差过大时产生温缩裂缝。
6 处理横缝
水稳基层混合料摊铺时,一般不宜中断,如果第二天继续摊铺或者因故中断时间超过2h,就应设置横向接缝,此时摊铺机应该驶离混合料的末端,人工将摊铺的末端弄整齐,紧靠混合料放置两根方木,方木的高度应该与压实后的基层厚度相同,在方木的另一侧用砂砾等回填约3m长,其高度应较方木略高,从而防止碾压时方木纵向推移。将混合料碾压密实,在重新摊铺混合料前,将砂砾、方木除去,将下层表面清扫干净后继续摊铺。如果摊铺中断两小时以上,未设置接缝,就要在再次摊铺前,用3m直尺垂直切除标高和厚度不符合要求的部位,待整理好后再继续摊铺。
结论
水泥稳定碎石基层的施工质量受到诸多因素的综合影响,因此,要实现其良好的工程效果,必须严格控制影响水泥稳定碎石强度及稳定性的各种因素,合理安排,科学生产,严格施工,确保摊铺、压实、养生等每道工序紧密相接,从而确保道路工程质量安全可靠。
参考文献:
[1]孙江.公路路面基层施工[M].北京:人民交通出版社,2011.
[2]唐玉合. 公路水稳层混合料的施工质量控制[J]. 黑龙江交通科技,2012年08期
论文作者:王刚,张珈宁,段利强
论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿
论文发表时间:2015/12/21
标签:水泥论文; 碎石论文; 基层论文; 裂缝论文; 强度论文; 稳定论文; 路面论文; 《基层建设》2015年13期供稿论文;