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摘要:水泥稳定碎石具有很好的板体性和力学性能,它的抗冻性和水稳性都优于石灰稳定土,强度与抗裂性能的统一是水泥稳定碎石基层施工的关键,虽然目前我国的水稳基层施工技术得到了很大程度的提升,但施工技术规范却没有随着施工技术发展而改革完善,本文就将对抗裂型水稳碎石施工的质量要点进行分析,提出从原材料质量、后场混合拌料质量、前场摊铺碾压工艺质量、养生管理质量等方面的控制措施,以及减少水泥稳定碎石基层裂缝的发生,提高水泥稳定碎石基层质量的对策。
关键词:抗裂型水泥稳定碎石基层施工;质量控制;方法与对策
路面结构的主要承重层是路面基层,水泥稳定碎石混合料具有施工周期短、早期强度高、试验检测方便、施工过程控制明确等优点,近年来水泥稳定碎石在许多高等级的公路基层施工中得到广泛的应用。但由于存在起步晚、技术不够完全成熟等缺点,在水泥稳定碎石基层施工的过程中,不能够完全避免裂缝的产生,由此可见对施工过程中的一些关键的工序进行分析,并且能够有针对性的采取一些相关的控制措施是十分有必要的。本文就将从原材料质量控制、后场混合料拌和质量控制、前场摊铺碾压工艺控制、养生管理控制等方面对抗裂型水泥稳定碎石基层施工的质量要点进行分析,并提出对施工中相应的质量要点进行控制的控制措施。
一、原材料的质量控制要点以及控制措施
1.水泥的质量控制措施
水泥的质量保证是整个施工原材料的质量的关键因素,它是结合料的稳定剂,在施工的过程中应该使用抗折强度大、稳定性好、水化热较低的水泥,在缓凝水泥的质量控制要点当中,首先要把握好初凝结的时间,必须大于三小时,在施工的过程当中,要能够确保施工延迟时间小于水泥的初凝时间。其次,水泥的胶砂强度要能够达到相关的要求,并保持稳定。最后一個注意要点,夏天使用散装水泥时,应保持其温度低于50℃,如果温度过高就应该采取相应的降温措施。下表为各品牌的水泥技术指标:
2.碎石的质量控制措施
水泥稳定碎石基层的强度主要依赖于碎石本身的强度、水泥材料的稳定胶结作用以及石料的嵌挤锁结作用,碎石的质量应该能够满足《公路路面基层施工技术规范》的规定。为了对施工中的集料合成级配进行准确的控制,可以将集料分为4档,集料的最大粒径应该小于31.5毫米,为了满足施工控制的可行性要求,碎石的针片状含量应该小于百分之十五,含泥量也应该能够控制在2%~3%以内。碎石含量的主要技术指标见表2:
碎石质量的控制措施:对石料出矿场质量进行严格的控制,加强对碎石验收质量的管理工作;对固定矿场的生产过程进行定期的检测,定期检查矿场的筛孔,如果筛孔出现破损或筛片安装变形,应该及时予以修正,以此来保证各个规格的材料质量及级配的稳定性;如果出现了矿场的更改等情况,必须重新进行混合料配比实验;对料仓进行覆盖管理,严禁雨天进料,并能够及时进行砂当量及粉尘试验,坚决杜绝以次充好现象出现。
二、配合比的设计控制
1.集料组成设计
水稳层原材料的性能不但需要达到规范规定的技术标准,而且应该具有良好的级配。相关的资料显示,在相同的水泥剂量下,级配良好的混合料的强度要比级配不良的混合料的强度要高得多,在实际的生产实践中发现,在各种级配方法中,骨架密实型级配的混合料具有很高的抗收缩特性和强度。按计算所得到的各种集料的颗粒组成及掺配比例如下表所示:
为了减少施工中离析的产生,并能够使得所配制出的混合料具有很好的抗裂性能,在进行配合比的设计时建议使用S形的调整方式对设计时的级配曲线进行调整,0.075mm筛孔的通过率适合保持在百分之三左右,0.075mm、2.36mm、4.75mm的通过量应该保持在接近级配范围的下限。
2.混合料配比确定
在确定好集料的级配之后,要选用合适的水泥掺加量,将各种集料按照一定的比例进行拌和,采用重型击实成型法与振动击实成型法两种方法来分别确定各组水泥稳定碎石混合料的最大干密度及最佳含水量,分别做水泥剂量为4.5%,4.0%,3.5%,3.0%的四组实验,实验结果如下表所示:
进行7d无侧限抗压强度试验,将混合料在用振动击实试验法确定的最大干密度和最佳含水量的条件下,分别采用静压成型圆柱形试件及振动成型圆柱形试件,静压成型试件与振动成型试件的压实度应为振动击实试验中确定的各种混合料最大干密度的百分之九十八,尺寸设计为15乘15厘米,按照试验的标准方法进行试验,得到的试验结果见下表:
由于现场材料具有变异性,从施工工艺、现场拌和、工程经济等角度综合考虑,将基层施工的水泥稳定碎石的水泥剂量确定为,水泥与级配碎石具有3.9:100的配比关系。
三、施工工艺与质量控制措施
1.拌和与装料
在进行拌和之前,要保证拌和场的备料能够满足5到10d的摊铺用料量;应该在各料仓之间架设高隔板来防止相互之间窜料,同时应该在拌和机的各料仓顶加设筛网用来筛除大颗料的骨料,如果发生4号料的窜仓,会导致混合料粉尘含量过高,使路面整体的抗裂性能受到不利的影响;在拌和楼的控制室里,需要配备一名控制员来对整个拌和场的卸料、拌和、上料进行操作控制,专职的质检员应该对拌和楼开盘后的第一斗料进行详细的外观检查,如果发现水量不符合要求,水量过小或是过大,都应该将第一车料予以废弃,再对第二车料进行严格的检查,直到拌合料的质量达到要求为止;试验人员应该重点加强对水泥用量、水稳碎石混合料的级配组成及含水量的检测,合适的检测频率为每台拌和设备上、下午各一次;最后应该注意的一点为向卡车卸料时,为了减少粗细集料的离析现象,应该分五次来挪动汽车的位置。
2.水泥稳定碎石的运输
应该每天对混合料的运输车辆进行检查及清洗,保证车辆内外的清洁,尽快把拌和好的混合料送达施工现场,在运输的过程中,应该记录出场的具体时间,防止因车辆运输时间过长而影响施工质量。 3.水泥稳定碎石的摊铺
在将水泥稳定碎石进行摊铺之前,应该将下结构层表面洒水湿润,同时应该及时检查摊铺机的各部分运转的情况是否良好,这也是每天开始施工时应该完成的工作,在摊铺机后面应该设置专门的粗细集料离析现象消除人员,对于含水量超限点及局部的粗集料应该铲除,并采用新拌混合料进行填补。
水泥稳定碎石的摊铺施工中主要控制要点有以下几点:(1)加强上下基层的粘结,以使其形成整体结构;(2)加强横坡指标、松铺厚度、高程的控制;(3)摊铺的速度要均匀;(4)摊铺机的机械要调整到位;(4)采取适当的措施来防治混合料离析。
4.水泥稳定碎石的碾压
对水泥稳定碎石的碾压主要是采用振动压路机,首先要采用净重大于等于18吨的振动压路机不起振,靜压一遍;用22吨的振动压路机采用高频振幅进行振动碾压两遍以上,然后再采用低频高幅碾压两遍以上,最后还需要用30吨左右的胶轮压路机进行碾压来消除细小的裂纹。
5.水泥稳定碎石基层施工的平整度
对水泥稳定碎石的基层施工的表面平整度和厚度的影响的主要因素是:碾压过程、摊铺机参数设定、松铺厚度等因素。对其进行质量控制的主要控制措施有:(1)杜绝摊铺过程中的松铺厚度的突变现象,严格控制摊铺厚度;(2)控制碾压的均匀性,控制好碾压速度及轮迹重叠宽度;(3)减少纵向接缝数量,采用两台摊铺机同时工作;(4)对摊铺过程中出现的偏差及时调整,做到对全过程的动态管理。
6.水泥碎石基层的养生管理
水泥碎石基层的整体成型与养生管理有很大的关系,在施工的过程中,每一个路段的碾压工作完成后就应该立即对其进行养生,将透水的无纺土工布弄湿润,覆盖在碾压完成的基层顶面,抗裂型水泥稳定碎石的养生,需要长时间的养护。
四、结束语
本文通过对抗裂型水泥稳定碎石基层施工的施工要点的分析,结合抗裂型水稳基层的特点,分析了原材料的质量控制、配合比设计质量、施工工艺质量的控制措施,这对于减少抗裂型水稳基层裂缝的产生,延长路面的使用寿命有积极的影响。
参考文献:
[1]覃勉,原杰斌.抗裂型水泥稳定碎石基层施工的质量控制[J].交通标准化,2010(1).
[2]蒋应军.基于振动法设计的抗裂型水泥稳定碎石基层应用研究[J].公路,2008(12).
[3]付世祥.抗裂型水泥稳定碎石基层在小磨公路施工中的质量控制[J].中国新技术新产品,2009(10).
[4]郭忠印,苏向军,钱国平,朱云升.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].公路,2011(9).
关键词:抗裂型水泥稳定碎石基层施工;质量控制;方法与对策
路面结构的主要承重层是路面基层,水泥稳定碎石混合料具有施工周期短、早期强度高、试验检测方便、施工过程控制明确等优点,近年来水泥稳定碎石在许多高等级的公路基层施工中得到广泛的应用。但由于存在起步晚、技术不够完全成熟等缺点,在水泥稳定碎石基层施工的过程中,不能够完全避免裂缝的产生,由此可见对施工过程中的一些关键的工序进行分析,并且能够有针对性的采取一些相关的控制措施是十分有必要的。本文就将从原材料质量控制、后场混合料拌和质量控制、前场摊铺碾压工艺控制、养生管理控制等方面对抗裂型水泥稳定碎石基层施工的质量要点进行分析,并提出对施工中相应的质量要点进行控制的控制措施。
一、原材料的质量控制要点以及控制措施
1.水泥的质量控制措施
水泥的质量保证是整个施工原材料的质量的关键因素,它是结合料的稳定剂,在施工的过程中应该使用抗折强度大、稳定性好、水化热较低的水泥,在缓凝水泥的质量控制要点当中,首先要把握好初凝结的时间,必须大于三小时,在施工的过程当中,要能够确保施工延迟时间小于水泥的初凝时间。其次,水泥的胶砂强度要能够达到相关的要求,并保持稳定。最后一個注意要点,夏天使用散装水泥时,应保持其温度低于50℃,如果温度过高就应该采取相应的降温措施。下表为各品牌的水泥技术指标:
2.碎石的质量控制措施
水泥稳定碎石基层的强度主要依赖于碎石本身的强度、水泥材料的稳定胶结作用以及石料的嵌挤锁结作用,碎石的质量应该能够满足《公路路面基层施工技术规范》的规定。为了对施工中的集料合成级配进行准确的控制,可以将集料分为4档,集料的最大粒径应该小于31.5毫米,为了满足施工控制的可行性要求,碎石的针片状含量应该小于百分之十五,含泥量也应该能够控制在2%~3%以内。碎石含量的主要技术指标见表2:
碎石质量的控制措施:对石料出矿场质量进行严格的控制,加强对碎石验收质量的管理工作;对固定矿场的生产过程进行定期的检测,定期检查矿场的筛孔,如果筛孔出现破损或筛片安装变形,应该及时予以修正,以此来保证各个规格的材料质量及级配的稳定性;如果出现了矿场的更改等情况,必须重新进行混合料配比实验;对料仓进行覆盖管理,严禁雨天进料,并能够及时进行砂当量及粉尘试验,坚决杜绝以次充好现象出现。
二、配合比的设计控制
1.集料组成设计
水稳层原材料的性能不但需要达到规范规定的技术标准,而且应该具有良好的级配。相关的资料显示,在相同的水泥剂量下,级配良好的混合料的强度要比级配不良的混合料的强度要高得多,在实际的生产实践中发现,在各种级配方法中,骨架密实型级配的混合料具有很高的抗收缩特性和强度。按计算所得到的各种集料的颗粒组成及掺配比例如下表所示:
为了减少施工中离析的产生,并能够使得所配制出的混合料具有很好的抗裂性能,在进行配合比的设计时建议使用S形的调整方式对设计时的级配曲线进行调整,0.075mm筛孔的通过率适合保持在百分之三左右,0.075mm、2.36mm、4.75mm的通过量应该保持在接近级配范围的下限。
2.混合料配比确定
在确定好集料的级配之后,要选用合适的水泥掺加量,将各种集料按照一定的比例进行拌和,采用重型击实成型法与振动击实成型法两种方法来分别确定各组水泥稳定碎石混合料的最大干密度及最佳含水量,分别做水泥剂量为4.5%,4.0%,3.5%,3.0%的四组实验,实验结果如下表所示:
进行7d无侧限抗压强度试验,将混合料在用振动击实试验法确定的最大干密度和最佳含水量的条件下,分别采用静压成型圆柱形试件及振动成型圆柱形试件,静压成型试件与振动成型试件的压实度应为振动击实试验中确定的各种混合料最大干密度的百分之九十八,尺寸设计为15乘15厘米,按照试验的标准方法进行试验,得到的试验结果见下表:
由于现场材料具有变异性,从施工工艺、现场拌和、工程经济等角度综合考虑,将基层施工的水泥稳定碎石的水泥剂量确定为,水泥与级配碎石具有3.9:100的配比关系。
三、施工工艺与质量控制措施
1.拌和与装料
在进行拌和之前,要保证拌和场的备料能够满足5到10d的摊铺用料量;应该在各料仓之间架设高隔板来防止相互之间窜料,同时应该在拌和机的各料仓顶加设筛网用来筛除大颗料的骨料,如果发生4号料的窜仓,会导致混合料粉尘含量过高,使路面整体的抗裂性能受到不利的影响;在拌和楼的控制室里,需要配备一名控制员来对整个拌和场的卸料、拌和、上料进行操作控制,专职的质检员应该对拌和楼开盘后的第一斗料进行详细的外观检查,如果发现水量不符合要求,水量过小或是过大,都应该将第一车料予以废弃,再对第二车料进行严格的检查,直到拌合料的质量达到要求为止;试验人员应该重点加强对水泥用量、水稳碎石混合料的级配组成及含水量的检测,合适的检测频率为每台拌和设备上、下午各一次;最后应该注意的一点为向卡车卸料时,为了减少粗细集料的离析现象,应该分五次来挪动汽车的位置。
2.水泥稳定碎石的运输
应该每天对混合料的运输车辆进行检查及清洗,保证车辆内外的清洁,尽快把拌和好的混合料送达施工现场,在运输的过程中,应该记录出场的具体时间,防止因车辆运输时间过长而影响施工质量。 3.水泥稳定碎石的摊铺
在将水泥稳定碎石进行摊铺之前,应该将下结构层表面洒水湿润,同时应该及时检查摊铺机的各部分运转的情况是否良好,这也是每天开始施工时应该完成的工作,在摊铺机后面应该设置专门的粗细集料离析现象消除人员,对于含水量超限点及局部的粗集料应该铲除,并采用新拌混合料进行填补。
水泥稳定碎石的摊铺施工中主要控制要点有以下几点:(1)加强上下基层的粘结,以使其形成整体结构;(2)加强横坡指标、松铺厚度、高程的控制;(3)摊铺的速度要均匀;(4)摊铺机的机械要调整到位;(4)采取适当的措施来防治混合料离析。
4.水泥稳定碎石的碾压
对水泥稳定碎石的碾压主要是采用振动压路机,首先要采用净重大于等于18吨的振动压路机不起振,靜压一遍;用22吨的振动压路机采用高频振幅进行振动碾压两遍以上,然后再采用低频高幅碾压两遍以上,最后还需要用30吨左右的胶轮压路机进行碾压来消除细小的裂纹。
5.水泥稳定碎石基层施工的平整度
对水泥稳定碎石的基层施工的表面平整度和厚度的影响的主要因素是:碾压过程、摊铺机参数设定、松铺厚度等因素。对其进行质量控制的主要控制措施有:(1)杜绝摊铺过程中的松铺厚度的突变现象,严格控制摊铺厚度;(2)控制碾压的均匀性,控制好碾压速度及轮迹重叠宽度;(3)减少纵向接缝数量,采用两台摊铺机同时工作;(4)对摊铺过程中出现的偏差及时调整,做到对全过程的动态管理。
6.水泥碎石基层的养生管理
水泥碎石基层的整体成型与养生管理有很大的关系,在施工的过程中,每一个路段的碾压工作完成后就应该立即对其进行养生,将透水的无纺土工布弄湿润,覆盖在碾压完成的基层顶面,抗裂型水泥稳定碎石的养生,需要长时间的养护。
四、结束语
本文通过对抗裂型水泥稳定碎石基层施工的施工要点的分析,结合抗裂型水稳基层的特点,分析了原材料的质量控制、配合比设计质量、施工工艺质量的控制措施,这对于减少抗裂型水稳基层裂缝的产生,延长路面的使用寿命有积极的影响。
参考文献:
[1]覃勉,原杰斌.抗裂型水泥稳定碎石基层施工的质量控制[J].交通标准化,2010(1).
[2]蒋应军.基于振动法设计的抗裂型水泥稳定碎石基层应用研究[J].公路,2008(12).
[3]付世祥.抗裂型水泥稳定碎石基层在小磨公路施工中的质量控制[J].中国新技术新产品,2009(10).
[4]郭忠印,苏向军,钱国平,朱云升.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].公路,2011(9).