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摘要:通过对道路改造工程二灰碎石基层的施工与监理实践,总结了从原材料检验、混合料级配组成、拌和工艺和施工质量控制以及力学指标测试等方面的控制要点,为二灰碎石基层施工监理提供经验。
关键词:二灰碎石、基层、施工质量、级配组成、压实度
近年来,随着我国的现代化工业建设的发展与道路运输量大,特别是那些重型卡车日趋频繁和车辆超载、超重从而导致路面损坏严重的主要原因,结合本人在某道路改造工程监理服务实际情况,简单叙述一下二灰碎石基层施工质量控制。该道路为一条城市主干道,全长1379.57米,路幅宽度35米,其中机动车道为双向六车道,增设港湾式停车位和慢车道等路面改造。设计结构自上至下,原槽处理20cm8%灰土、20cm砾石砂、30cm二灰(石灰、粉煤灰)、40cm二灰碎石,基层总厚度90cm,17cm三层式沥青砼面层。其中二灰碎石用量为13620立方米。该道路是80年代原为乡村公路,1995年进行重新修建、拓宽成为沥青路面,但技术标准低。由于该路车流量逐年增加,每天有3万辆机动车通过该路段,其中集装箱类超重车有1万辆车左右,致使沥青路面大面积开裂、下沉等病害影响交通、有碍市容。为此,作为市重点工程进行实施改造,预算总投资3000万元,工期6个月。
二灰碎石基层施工质量是整个道路工程的重点和关键,我们在施工监理过程中,严格按照监理程序做好质量的事前控制、事中控制工作,在正式铺筑二灰碎石基层前还铺筑了一段试验路段,在铺筑试验段取得成功后,再开始正式进行二灰碎石基层的施工。现将各阶段的质量控制分述如后。
原材料质量控制
二灰碎石的原材料是石灰、粉煤灰和碎石,对原材料质量控制严格把关是保证二灰碎石混合料质量的重要环节。根据设计和技术规范要求,选用相应质量标准的材料,要求承包商严格把好材料质量关,对进场材料必须经工地试验员取样自检,自检合格后报监理验收,再由监理同施工方试验员取样试验,试验合格后根据批次数量送质量检测中心复试。
1.1粗集料
粗集料是构成二灰碎石强度的关键,根据二灰碎石的特点,集料首先要有足够的强度,承包商采购的集料凡到码头必须经抽样筛分检验合格后方可上岸,不符合要求者坚决不允许使用。鉴于现行道路基层施工技术规范中,集料级配组成存在明显缺陷,故本次按业主方(注:专家提供)二灰碎石中集料颗粒组成范围要求(见表一),严格控制19.0mm、4.75mm二档规格集料数量,以确保设计目标的实现。
值得一提的是在现行半刚性基层施工技术规范中二灰碎石中混合料集料含量占80%~85%,级配集料中4.75mm筛孔通过量为30~50(中值40)。施工中根据集料来料情况,按65%二四六,20%瓜子片和15%石屑掺配结果,其中4.75mm通过量为17~25(中值21.0)。满足颗粒组成范围要求(见表二)。
1.2粉煤灰
选用的粉煤灰,取样检测其烧失量在4.5%~7.8%,二氧化硅、三氧化二铝的活性总含量大于70%以及细度模数等各项指标均满足要求,达到Ⅱ级标准。
1.3石灰
选用的消石灰和磨细生石灰,取样检测有效钙加氧化镁含量消石灰在77%以上,磨细生石灰在72.3%以上,符合Ⅲ级以上生石灰或消石灰的技术指标。同时在实际使用时根据石灰存放时间,使用前进行石灰钙、镁含量复试。
1.4施工用水
施工用水采用经试验合格的无污染河水。
二灰碎石级配及强度
二灰碎石集料的颗粒组成范围确定后,其混合料组成设计按现行道路基层的施工技术规范要求,确定重量比(见表三)。
混合料组成设计在监理试验人员见证下通过标准击实试验确定,取5组不同含水量比例的混合料用重型击实标准求得最大干密度和最佳含水量,以97%压实度制备抗压试件,标养6天,浸水1天,测定无侧限抗压强度,检测结果满足设计要求0.8Mpa~1.1Mpa。共8组二灰碎石混合料试件无侧限抗压强度最小值为0.86Mpa,最大值为1.05Mpa。二灰碎石标准击实检测曲线图(原图)。
二灰碎石施工质量控制
为了确保二灰碎石施工质量,在二灰碎石施工中监理对承包商的各项施工程序、施工方法和施工工艺以及材料、机械、配合比等进行全方位的巡视、全过程的旁站、全环节的检查,以达到对施工质量有效的监督和管理,对承包商二灰碎石拌和场及施工现场摊铺、碾压均有监理人员全过程的旁站监督,发现问题及时指出,要求承包商及时整改,每一道工序施工结束后及时进行检查和认定。
3.1二灰碎石拌和设备及场地要求
二灰碎石拌和采用CBW3000稳定粒料拌和设备一套,在二灰碎石试拌前由专业安装单位进行安装、调试并经多次流量试验,自检合格后报监理验收,经监理验收合格后方可使用。料场场地经硬化处理,采用50cm8%灰土回填,上面铺垫30cm道碴(碎石)整平碾压,场地四周开设排水沟,各种粗、细集料以及石灰、粉煤灰分类、分仓堆放。
3.2二灰碎石混合料试拌
在二灰碎石试拌中,监理派专人检查集料含水量、混合料拌和质量,检查控制室仪表转速比,在拌和时控制混合料含水量,由于天气温度较高粗集料表面比较干燥,要求承包商对粗集料特别是246碎石在施工前提前浇水湿润,在拌和时控制混合料含水总量,要求混合料出料时含水量在最佳含水量的基础上提高2%~3%,以满足碾压时混合料在最佳含水量的范围内。
3.3二灰碎石基层的试铺段施工
在正式摊铺二灰碎石混合料前,要求承包商先铺筑一段试验段,在B段铺筑100米长、6米宽的试验段,目的是确定摊铺施工方案、施工工艺,确定二灰碎石铺筑的松铺系数、压实机具的选择和组合、碾压顺序、碾压速度和碾压遍数等参数。
3.3.1试验段铺筑方案
二灰碎石试验段铺筑采用集中厂拌、汽车运输、分层摊铺的铺筑方案,二灰碎石厚度40cm,分二层施工,由ABG422沥青摊铺机铺筑。
3.3.2试验段取得的技术数据
试验路段测量放样和检测工作,由施工方测量、试验人员放样,并经测量、试验监理工程师复核认可。经试验段总结检查主要技术数据如下:
(1)松铺系数:铺筑厚度20cm时为1.35,测定时按10米 一个断面,每一断面测3个点的数据平均值。
(2)摊铺速度:摊铺速度采用2~2.5m/nin,开始时用低速,正常后用2.5km/nin。
(3)压路机碾压组合方式、碾压遍数和碾压速度:碾压机械采用18JC振动压路机与21~24T三轮压路机组合。碾压遍数静压一遍、振压三遍、三轮复压6遍,碾压速度1.5~2.5km/h。
在二灰碎石施工中为了保证二灰碎石混合料质量,监理派专人检查混合料,测定二灰碎石混合料含水量,每天上、下午二次在施工现场取样进行二灰碎石混合料筛分。集料筛分抽查(见表四)。
在摊铺二灰碎石混合料施工中,由于该路是半幅施中,在中间纵缝接缝处理相当重视,考虑到左右两个半幅不是同时施工,可能会出现过缘碾压不到位、出现纵向裂缝,在摊铺另一半幅二灰碎石前要求施工方将已铺半幅接缝处切除20~25cm二灰碎石与下面二灰层接缝错开形成一个台阶,再与后铺半幅二灰碎石同时摊铺、碾压,并在沥青铺筑前要求沥青面层施工方在接缝处加贴一层2米宽玻纤格栅,从而确保了基层的整体质量。在二灰碎石碾压中,严格控制混合料含水量,含水量过大碾压机械不能及时碾压,含水量过小,亦不易压实,在碾压前由监理和施工方试验人员检测含水量,当混合料含水量在8.5%~10%时要求施工方及时碾压,碾压机械组合、碾压遍数、碾压速度按试铺路段操作,由于碾压及时取得了良好的压实效果。经质量检测中心对二灰碎石压实度检测22点,压实度均在98%以上,二灰碎石路基顶面弯沉检测232个测点,弯沉代表值在30(×0.01mm)以内,设计弯沉值37.6(×0.01mm),二灰碎石压实度、弯沉值均满足设计要求。
3.4养生
二灰碎石基层碾压完成后立即开始洒水养生,要求施工方每天用洒水车洒水数次,使其二灰碎石表面保持湿润状态,上面层二灰碎石养生不少于7天。
3.5下封层
在下封层施工前将二灰碎石表面进行全面清扫,二灰碎石基层表面用钢丝刷刷去二灰碎石表面浮灰,使二灰碎石基层面集料颗粒大部分外露,再用2台森林灭火机沿纵向排成斜线将灰尘吹净。在喷洒乳化沥青前一小时要求施工方用洒水车喷洒少量水,以湿润二灰碎石表面,然后用沥青洒布车喷洒乳化沥青,喷洒数量按沥青含量1.0kg/M2进行控制,采用一次洒布施工,集料用人工撒布規格3—8mm,要求施工方洒布均匀并将多余的集料扫除,再用6-8T钢轮压路机碾压二遍。
二灰碎石基层检测
结束语
该工程二灰碎石基层由于原材料质量较好,混合料级配合理,摊铺、碾压机具组合较好,碾压顺序、碾压速度和碾压遍数等符合规范要求,整体铺筑质量较好,二灰碎石碾压后表面大部分粗集料显露,表面清理干净后起到基层与下封层较好的粘结,经过自检和质量部门检测各项技术指标均达到规范规定质量标准,二灰碎石基层在40天后取出部分芯样完整、级配良好。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:二灰碎石、基层、施工质量、级配组成、压实度
近年来,随着我国的现代化工业建设的发展与道路运输量大,特别是那些重型卡车日趋频繁和车辆超载、超重从而导致路面损坏严重的主要原因,结合本人在某道路改造工程监理服务实际情况,简单叙述一下二灰碎石基层施工质量控制。该道路为一条城市主干道,全长1379.57米,路幅宽度35米,其中机动车道为双向六车道,增设港湾式停车位和慢车道等路面改造。设计结构自上至下,原槽处理20cm8%灰土、20cm砾石砂、30cm二灰(石灰、粉煤灰)、40cm二灰碎石,基层总厚度90cm,17cm三层式沥青砼面层。其中二灰碎石用量为13620立方米。该道路是80年代原为乡村公路,1995年进行重新修建、拓宽成为沥青路面,但技术标准低。由于该路车流量逐年增加,每天有3万辆机动车通过该路段,其中集装箱类超重车有1万辆车左右,致使沥青路面大面积开裂、下沉等病害影响交通、有碍市容。为此,作为市重点工程进行实施改造,预算总投资3000万元,工期6个月。
二灰碎石基层施工质量是整个道路工程的重点和关键,我们在施工监理过程中,严格按照监理程序做好质量的事前控制、事中控制工作,在正式铺筑二灰碎石基层前还铺筑了一段试验路段,在铺筑试验段取得成功后,再开始正式进行二灰碎石基层的施工。现将各阶段的质量控制分述如后。
原材料质量控制
二灰碎石的原材料是石灰、粉煤灰和碎石,对原材料质量控制严格把关是保证二灰碎石混合料质量的重要环节。根据设计和技术规范要求,选用相应质量标准的材料,要求承包商严格把好材料质量关,对进场材料必须经工地试验员取样自检,自检合格后报监理验收,再由监理同施工方试验员取样试验,试验合格后根据批次数量送质量检测中心复试。
1.1粗集料
粗集料是构成二灰碎石强度的关键,根据二灰碎石的特点,集料首先要有足够的强度,承包商采购的集料凡到码头必须经抽样筛分检验合格后方可上岸,不符合要求者坚决不允许使用。鉴于现行道路基层施工技术规范中,集料级配组成存在明显缺陷,故本次按业主方(注:专家提供)二灰碎石中集料颗粒组成范围要求(见表一),严格控制19.0mm、4.75mm二档规格集料数量,以确保设计目标的实现。
值得一提的是在现行半刚性基层施工技术规范中二灰碎石中混合料集料含量占80%~85%,级配集料中4.75mm筛孔通过量为30~50(中值40)。施工中根据集料来料情况,按65%二四六,20%瓜子片和15%石屑掺配结果,其中4.75mm通过量为17~25(中值21.0)。满足颗粒组成范围要求(见表二)。
1.2粉煤灰
选用的粉煤灰,取样检测其烧失量在4.5%~7.8%,二氧化硅、三氧化二铝的活性总含量大于70%以及细度模数等各项指标均满足要求,达到Ⅱ级标准。
1.3石灰
选用的消石灰和磨细生石灰,取样检测有效钙加氧化镁含量消石灰在77%以上,磨细生石灰在72.3%以上,符合Ⅲ级以上生石灰或消石灰的技术指标。同时在实际使用时根据石灰存放时间,使用前进行石灰钙、镁含量复试。
1.4施工用水
施工用水采用经试验合格的无污染河水。
二灰碎石级配及强度
二灰碎石集料的颗粒组成范围确定后,其混合料组成设计按现行道路基层的施工技术规范要求,确定重量比(见表三)。
混合料组成设计在监理试验人员见证下通过标准击实试验确定,取5组不同含水量比例的混合料用重型击实标准求得最大干密度和最佳含水量,以97%压实度制备抗压试件,标养6天,浸水1天,测定无侧限抗压强度,检测结果满足设计要求0.8Mpa~1.1Mpa。共8组二灰碎石混合料试件无侧限抗压强度最小值为0.86Mpa,最大值为1.05Mpa。二灰碎石标准击实检测曲线图(原图)。
二灰碎石施工质量控制
为了确保二灰碎石施工质量,在二灰碎石施工中监理对承包商的各项施工程序、施工方法和施工工艺以及材料、机械、配合比等进行全方位的巡视、全过程的旁站、全环节的检查,以达到对施工质量有效的监督和管理,对承包商二灰碎石拌和场及施工现场摊铺、碾压均有监理人员全过程的旁站监督,发现问题及时指出,要求承包商及时整改,每一道工序施工结束后及时进行检查和认定。
3.1二灰碎石拌和设备及场地要求
二灰碎石拌和采用CBW3000稳定粒料拌和设备一套,在二灰碎石试拌前由专业安装单位进行安装、调试并经多次流量试验,自检合格后报监理验收,经监理验收合格后方可使用。料场场地经硬化处理,采用50cm8%灰土回填,上面铺垫30cm道碴(碎石)整平碾压,场地四周开设排水沟,各种粗、细集料以及石灰、粉煤灰分类、分仓堆放。
3.2二灰碎石混合料试拌
在二灰碎石试拌中,监理派专人检查集料含水量、混合料拌和质量,检查控制室仪表转速比,在拌和时控制混合料含水量,由于天气温度较高粗集料表面比较干燥,要求承包商对粗集料特别是246碎石在施工前提前浇水湿润,在拌和时控制混合料含水总量,要求混合料出料时含水量在最佳含水量的基础上提高2%~3%,以满足碾压时混合料在最佳含水量的范围内。
3.3二灰碎石基层的试铺段施工
在正式摊铺二灰碎石混合料前,要求承包商先铺筑一段试验段,在B段铺筑100米长、6米宽的试验段,目的是确定摊铺施工方案、施工工艺,确定二灰碎石铺筑的松铺系数、压实机具的选择和组合、碾压顺序、碾压速度和碾压遍数等参数。
3.3.1试验段铺筑方案
二灰碎石试验段铺筑采用集中厂拌、汽车运输、分层摊铺的铺筑方案,二灰碎石厚度40cm,分二层施工,由ABG422沥青摊铺机铺筑。
3.3.2试验段取得的技术数据
试验路段测量放样和检测工作,由施工方测量、试验人员放样,并经测量、试验监理工程师复核认可。经试验段总结检查主要技术数据如下:
(1)松铺系数:铺筑厚度20cm时为1.35,测定时按10米 一个断面,每一断面测3个点的数据平均值。
(2)摊铺速度:摊铺速度采用2~2.5m/nin,开始时用低速,正常后用2.5km/nin。
(3)压路机碾压组合方式、碾压遍数和碾压速度:碾压机械采用18JC振动压路机与21~24T三轮压路机组合。碾压遍数静压一遍、振压三遍、三轮复压6遍,碾压速度1.5~2.5km/h。
在二灰碎石施工中为了保证二灰碎石混合料质量,监理派专人检查混合料,测定二灰碎石混合料含水量,每天上、下午二次在施工现场取样进行二灰碎石混合料筛分。集料筛分抽查(见表四)。
在摊铺二灰碎石混合料施工中,由于该路是半幅施中,在中间纵缝接缝处理相当重视,考虑到左右两个半幅不是同时施工,可能会出现过缘碾压不到位、出现纵向裂缝,在摊铺另一半幅二灰碎石前要求施工方将已铺半幅接缝处切除20~25cm二灰碎石与下面二灰层接缝错开形成一个台阶,再与后铺半幅二灰碎石同时摊铺、碾压,并在沥青铺筑前要求沥青面层施工方在接缝处加贴一层2米宽玻纤格栅,从而确保了基层的整体质量。在二灰碎石碾压中,严格控制混合料含水量,含水量过大碾压机械不能及时碾压,含水量过小,亦不易压实,在碾压前由监理和施工方试验人员检测含水量,当混合料含水量在8.5%~10%时要求施工方及时碾压,碾压机械组合、碾压遍数、碾压速度按试铺路段操作,由于碾压及时取得了良好的压实效果。经质量检测中心对二灰碎石压实度检测22点,压实度均在98%以上,二灰碎石路基顶面弯沉检测232个测点,弯沉代表值在30(×0.01mm)以内,设计弯沉值37.6(×0.01mm),二灰碎石压实度、弯沉值均满足设计要求。
3.4养生
二灰碎石基层碾压完成后立即开始洒水养生,要求施工方每天用洒水车洒水数次,使其二灰碎石表面保持湿润状态,上面层二灰碎石养生不少于7天。
3.5下封层
在下封层施工前将二灰碎石表面进行全面清扫,二灰碎石基层表面用钢丝刷刷去二灰碎石表面浮灰,使二灰碎石基层面集料颗粒大部分外露,再用2台森林灭火机沿纵向排成斜线将灰尘吹净。在喷洒乳化沥青前一小时要求施工方用洒水车喷洒少量水,以湿润二灰碎石表面,然后用沥青洒布车喷洒乳化沥青,喷洒数量按沥青含量1.0kg/M2进行控制,采用一次洒布施工,集料用人工撒布規格3—8mm,要求施工方洒布均匀并将多余的集料扫除,再用6-8T钢轮压路机碾压二遍。
二灰碎石基层检测
结束语
该工程二灰碎石基层由于原材料质量较好,混合料级配合理,摊铺、碾压机具组合较好,碾压顺序、碾压速度和碾压遍数等符合规范要求,整体铺筑质量较好,二灰碎石碾压后表面大部分粗集料显露,表面清理干净后起到基层与下封层较好的粘结,经过自检和质量部门检测各项技术指标均达到规范规定质量标准,二灰碎石基层在40天后取出部分芯样完整、级配良好。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。