茂名市交通建设投资集团交通基础设施建设项目经营有限公司
摘要:水泥稳定碎石基层是一种具有半刚性的路面基层,具有强度高、易操作、抗疲劳能力强、水稳性好、远期成本底等特点,被广泛应用到高等级公路建设中。本文结合工程实例,就一级公路水泥稳定碎石基层施工技术进行详细分析。
关键词:水泥稳定碎石基层;施工技术;质量控制
水泥稳定碎石基层在整个公路结构层中占据重要的地位,其承重基层质量的好坏,将直接影响着整个公路工程的质量,必须严格按照相关的技术规范进行施工,否则,会导致面层的反射裂缝、坑槽、沉陷等问题出现,影响交通运行。
1水泥稳定碎石的使用特性
水泥稳定碎石为半刚性板体结构,具有分布荷载大、水稳定性良好、强度高、成型快、收缩性小、施工方便等特点,还能很好地改善土基顶面的压应力和面层底部的弯拉应力,从而使整个结构处于弹性工作阶段,延长路面的使用寿命。水泥稳定碎石的缩裂性还比水泥稳定土小,而且优越的水稳性可以克服雨季施工困难,增强其适应性。
1.1水泥稳定碎石的原材料要求
(1)水泥应采用初凝时间3h以上和终凝时间6h以上的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,其标号宜为42.5级。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。
(2)石料最大料径不得超过31.5mm,同时集料压碎值不得大于30%;石料颗粒中片状颗粒含量不超过15%,并不得掺有软质的破碎物或其他杂质;石料按粒径可分为小于0~5mm及5~31.5mm两级,工地试验室确定各级石料及砂的掺配比例。
1.2影响水泥稳定碎石强度的因素
(1)混合料的含水量和干容重。水泥稳定碎石混合料中的水分要充足,以满足水泥水化和压实需要。混合料中是否有足够的水提供水泥的水化作用,对其强度有很大的影响,如果含水量小于最佳的水量,水泥不能充分水化,就会大大影响所能达到的强度,即达不到使用水泥稳定的效果。水泥稳定碎石的强度随其混合料干容重增大而增大,因而其干容重对强度也影响很大。
(2)施工因素。水泥稳定碎石常用的施工方法有厂拌法和路拌法两种。要使水泥在稳定碎石中发挥最大的作用,就必须使水泥在土中均匀分布,且严把从拌和到压实、养生等质量关。一般情况下,对强度的影响因素主要有:①水泥撒铺均匀程度直接影响着水泥在混合料中分布的均匀性。如果水泥撒铺得不均匀,无论再采用何种机具拌和,都得不到最佳的水泥混合料。②拌和机具类型对混合料拌和的均匀程度也影响很大。③每个施工段的作业时间要控制好,尤其水泥稳定碎石的延迟时间长短对混合料所达到的密度和强度有很大影响。对同一种水泥稳定碎石混合料来说,其延迟时间越长,所能达到的干容重越小,混合料的强度降低就越多。④拌和深度、宽度以及接缝处理直接影响着水泥稳定碎石的整体强度。拌和过程中如果不注意检查拌和深度,则易在底部留有“素土”夹层,或过多破坏下承层的表面,影响结合料的剂量及底部的压实;同时,接缝处理不当,易造成局部强度不够的现象。施工中如不严格控制拌和深度和宽度,接缝处理不当,均会使水泥稳定碎石的整体强度达不到要求标准。
2工程概况
悦民大道位于电白区、高新区境内,由南、北两段组成,全线长11.5公里,按双向六车道一级公路标准设计,设计时速为80公里每小时,北段长7公里,路基宽度为27.62m,南段长4.5公里,路基宽度为39m,水泥砼路面30万平方。
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3水泥稳定碎石基层施工质量控制
水泥稳定碎石基层施工工艺流程:下承层准备→中心厂拌和→机械摊铺→平地机配合轻型压路机整型→振动碾压→重型碾压→轻型稳压→接缝处理→养护及交通管制。以上每道工序完成后,应报请监理工程师批准后才能进行下道工序施工。
3.1集中厂拌和机械摊铺
本工程的水泥稳定碎石基层采用厂拌和机械摊铺的施工方法,其平整度、高程、路拱、纵坡和厚度都能达到规范或合同的要求,从而避免了人工或平地机械工中配料不准、拌和不均、反复找平、厚度难以控制等问题,不仅提高了工程质量,而且加快了工程进度,因此可以说,提高公路路基层施工质量的关键在于机械化施工。
3.2水泥剂量控制
水泥剂量是影响基层质量和施工的主要因素。过少则形成不了强度,过大则不经济且易产生纵横向裂缝,在5-7%(底基层3~4)范围内为最佳,即在满足技术指标的前提下又可降低工程造价。
3.3作业段长度控制
从摊铺到碾压结束,应特别注意时间的控制,即不宜超过水泥的终凝时间。施工单位往往对此控制不严,以致于水泥已过终凝期而重型碾压尚未完成,严重降低了基层的强度。因此必须确定适当的作业段长度,采用流水作业法,各工序紧密衔接,尽量缩短从拌和到碾压的时间。一般情况下,每一流水作业段长度以200m为宜。
3.4含水量控制
施工期间如果日照较强,水分蒸发得快时,可采用“二次洒水工艺”,即拌和时略小于最佳含水量,在初压后二次洒水补足的方法,这样不仅有利于混合料拌和均匀,也避免了由于初期水分过多在成型后易出现干缩裂缝的缺陷。
3.5碾压
碾压遵循先轻后重、由低位到高位、由边到中的原则,碾压时应控制混合料的含水量处于最佳值。先用180型单钢轮压路机及时并连续在全宽范围内进行一遍出压(静压),碾压均与路中心线平行,直线段由边到中、超高段由内侧到外侧依次连续均匀进行碾压,相邻碾压轮迹重叠1/3轮宽,然后用220型重型振动压路机继续碾压,并检测压实度,直到全宽范围都均匀达到规范规定的压实度及消除轮迹。另外,当实际含水量接近最佳含水量时,压实度才有保证;当实际含水量大于最佳含水量,碾压时容易出现“弹簧”;当实际含水量小于最佳含水量时,压实度就会达不到要求。所以,在施工中气温也是很重要的影响因素,要现场及时检测,为了给压实度提供质量保证,自检组紧跟工作组后面,对形成的路面基层及时检测,包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等,需要调整时,立即通知工地负责人进行调整。压实后的基层表面应达到平整、无轮迹和隆起现象,压实度达到98%以上,使其满足《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)的要求,碾压结束后按照路面基层施工技术规范的要求进行接头处理。
3.6养生
每一段碾压完成且自检压实度合格后,立即进行养生,不能延误。养生采用土工布覆盖养生,在覆盖前,先对自检合格的基层洒足量水养生,然后铺设土工布。土工布经济、实惠、成本低且保湿度高,覆盖不易小于7d,在这期间封闭交通,严禁车辆通行,覆盖薄膜时纵、横向压砂或废料,确保铺设到位,防止干燥或忽湿,及时洒水,确保整个养生期间基层表面始终保持潮湿状态。
4总结
随着交通行车密度的不断增长和超载现象的严重化,在公路工程施工中,给基层施工带来了较大的压力,为满足路面行车的平整度和舒适性,必须加强水泥稳定碎石基层施工过程的质量控制,以确保其承载强度与刚度性能,延长公路路面的使用寿命。
参考文献:
[1]JTG/T F20-2015.公路路面基层施工技术细则[M]. 人民交通出版社,2015.
[2]李剑.路面工程水泥稳定碎石基层施工中应注意的几个问题[J].黑龙江交通科技,2016,39(7):64-65
论文作者:连光素
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/17
标签:水泥论文; 碎石论文; 基层论文; 稳定论文; 含水量论文; 强度论文; 压实论文; 《建筑学研究前沿》2017年第9期论文;