骨架密实型水泥稳定碎石基层施工技术研究论文_肖玉荣

(广东省长大公路工程有限公司,广东,广州,510095)

【摘 要】本论文以实体工程为依托,对骨架密实型水泥稳定碎石基层施工技术进行了研究。采用振动击实法进行配合比设计,在无侧限试件成型中进行了振动成型法和静压成型法对试件强度影响的比较;并研究了骨架密实型水泥稳定碎石基层的施工工艺控制。

【关键词】骨架密实型;水泥稳定碎石;施工技术

1.工程介绍

平兴高速公路是济南至广州国家高速公路(编号G35)的组成部分,路线起于梅州市平远县(赣粤界),经平远、梅县、兴宁,终于五华县境内,与梅河高速公路相接。本项目采用双向四车道高速公路标准,设计速度100Km/h,基层采用骨架密实型水泥稳定碎石。

2.配合比设计

2.1 原材料性质

水泥采用P.C 32.5复合硅酸盐水泥,各指标满足GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》的要求。碎石采用和生石场生产的10-30mm碎石、10-20mm碎石、5-10mm碎石、0-5mm石屑,其各项性能满足规范要求,物理性能指标见下表:

表1 碎石物理性能指标

2.3 压实试验

本项目底基层抗压强度要求大于2.5Mpa,下基层大于3.5Mpa,上基层大于4.0Mpa,压实试验时水泥采用3.0%,3.5%,4.0%,4.5%,5.0%,5.5%。为了更有效的模拟现场振动压实施工,室内压实试验参照JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》采用振动压实试验方法。试验结果见下表:

表3 压实试验结果

2.4 强度试验

按照表3得到的最大干密度和最佳含水量,在要求的压实度下成型试件进行无侧限抗压强度试验。由于JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中对圆柱形试件的成型方法只有静压法,所以本论文对骨架密实型水泥稳定碎石混合料的侧限抗压试件的成型方法,进行了静压成型法和振动成型法的对比。试件成型后在20℃±2℃,相对湿度大于95%的环境下养护6天,浸水1天,测其无侧限抗压强度。

表4无侧限抗压强度试验结果

采用振动法成型试件时通过高频振动使粗集料之间相互错位压实,形成嵌挤骨架结构。而采用静压法成型试件时,粗集料之间相互挤压,容易导致集料被压碎,特别是集料压碎值偏于上限时,更加容易出现集料被压碎现象,在这种情况下进行无侧限抗压强度试验,试件的破裂面出现在集料的碎裂面上,而不是在集料结合面上,因此出现静压成型的试件强度比振动成型的低,而且随着水泥剂量的增加强度增长不明显。对于振动成型法能更好的模拟现场振动压路机的压实效果,因此在进行骨架密实型水泥稳定碎石强度试验时,需采用振动法成型试件。通过振动法的试件强度,选定底基层水泥剂量为3.5%,下基层4.5%,上基层5.0%。

3.施工关键技术

骨架密实型水泥稳定碎石基层施工严格按照JTJ 034-2000《公路路面基层施工技术规范》中厂拌法施工要求,并结合骨架密实型的特点进行控制。与密实悬浮型水泥稳定碎石相比,骨架密实型水泥稳定碎石中粗集料较多,所以对施工离析的控制要求更严格。采用振动法进行配合比设计,最大干密度提高了,所以需要采用大吨位压路机合理组合,确保压实度满足要求。

3.1 骨架密实型水泥稳定碎石基层碾压工艺

骨架密实型水泥稳定碎石基层的嵌锁结构需要充分的振动压实才能形成,它的压实比密实悬浮结构更困难,所以需要采用更大的压实功率。压实原则遵循先轻后重,先小振后大振。本项目采用1台12t双钢轮压路机静压1遍,2台18t单钢轮压路机小振2遍然后大振2遍,最后采用1台26t胶轮收光。压路机的碾压速度,第1-2遍控制在1.5~1.7km/h为宜,第2遍以后宜控制在2.0~2.5km/h。通过现场检测,该套碾压组合能确保压实度满足要求。

3.2 施工离析的控制

骨架密实型水泥稳定碎石基层在施工中较密实悬浮结构更容易出现离析,一旦出现离析将使基层表面松散、强度降低、出现坑槽等病害。对于施工离析的控制,必须从原材料入场,混合料生产、运输,现场施工等各个环节进行控制。

集料生产过程中筛网尺寸不能随意变动,且必须检查筛网的磨损情况,及时更换,保持原材料级配的稳定。原材料入场时必须指定专人进行收料,防止运输车队将不同规格的集料放错料仓,同时要防止出现料仓之间的串料现象。细集料需搭棚覆盖,细集料潮湿时容易结成块,导致细集料在主输送带上断续分布,且每小块的分布量不等,影响混合料的级配。

混合料生产时,上料铲车要根据每档料的实际消耗情况供料,不能出现单档集料断料,也不可出现料斗之间的串料现象。混合料装车时分前、后、中三次装料,运输途中控制好车速不可过快。混合料摊铺时保持螺旋布料器2/3的高度埋在混合料中,摊铺应连续、速度均匀,当出现离析时及时采用细料进行补洒。

4.结论

(1)骨架密实型水泥稳定碎石基层在配合比设计时,必须采用振动法,特别是对于压碎值偏高的集料,采用振动成型法才能更真实的反映混合料的实际强度。

(2)骨架密实级配能有效减少基层裂缝的产生,施工最关键的技术是要控制好混合料离析,及采用合理的碾压工艺,确保压实度满足要求。

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[S].人民交通出版社.2009.

[2]JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范 [S].人民交通出版社.2000.

[3]张燕晓,水泥稳定碎石基层配合比设计及其路用性能研究[D].长安大学硕士学位论文,2011.

[4]王辉,姜永昌,骨架密实型水泥稳定碎石基层抗裂性能试验研究[J],交通科技,2008.

作者简介:

肖玉荣(1987-)男,江西新干人,硕士,道路与铁道工程专业,从事工作:道路工程。

论文作者:肖玉荣

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿

论文发表时间:2015/10/14

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