林 育 彬
(核工業南方工程總公司,廣東 佛山 528133)
關于水泥穩定碎石基層的施工技術探析
林 育 彬
(核工業南方工程總公司,廣東 佛山 528133)
對公路工程中水泥穩定碎石基層在工程中的實用性進行了探討,介紹了水泥穩定碎石基層的施工技術,并且剖析了施工過程中的常見質量問題和相應的防范對策。
水泥穩定碎石基層,施工技術,質量控制,防范對策
現今,由于對公路的使用壽命和承載能力要求的不斷提高,水泥穩定碎石層作為路面結構的主要承重層,對整條路的施工質量的控制起著至關重要的作用。因為水泥穩定碎石基層具有機械化施工和造價低的特點;且水泥穩定碎石基層具有穩定性好,初期強度高,整體性優勢,能有效地和硬質路面與土質路基結合,從而形成一個有機整體,所以水泥穩定碎石基層在我國路面結構中廣泛使用。
1.1 水泥
水泥作為基層中與碎石結合的膠凝性材料,主要提供部分摩阻力和全部的粘聚力,對基層的施工質量有很大的影響,所以對水泥的質量要求很高。在路面的基層施工中,宜采用等級標號較低的水泥。不能采用含有較多的C3A快凝水泥和早強水泥或是其他受外界影響已經受潮變質的水泥,否則會導致水泥的強度和粘結性較差。由于水泥的凝結時間較短,為了保證水泥穩定碎石的拌和、攤鋪、碾壓能在規定的時間內完成,一般要求水泥的初凝時間控制在大于3 h,終凝時間控制在大于6 h。
1.2 級配碎石
級配碎石作為基層的結構性材料,其壓碎值、級配設計和最大粒徑都應符合設計要求。優先選擇石灰石作為粗集料,其次為花崗巖、玄武巖、安山巖,細集料應采用質地堅硬,耐磨,干凈的機制砂,天然砂或混合砂等。集料中還應較少的含有針片狀的集料,具有良好的粒形。粗集料的壓碎值和各種粒料的級配應符合設計要求。
1.3 水
對于潔凈的水或人和畜能飲用的水等一般生活用水都能用于水泥穩定碎石基層的施工。
2.1 測量放樣
嚴格按照施工要求進行放樣,測量人員在施工地點用白灰施放及打出中線、邊線、標高控制點。每幅攤鋪邊線根據攤鋪機鋪設寬度打出,在中線方向距離按直線和平曲線方向分別控制10 m和5 m一個樁。并嚴格控制測量路段的數據,根據松鋪系數算出松鋪厚度,再以不小于800 N的拉力拉好控制鋼絲,調節好正確高度和水平位置,作為攤鋪機的行走基準線。
2.2 混合料的拌和
采用集中廠拌拌和法施工,并嚴格按照相關設計文件和監理工程師所要求的操作進行。為了保證混合料滿足生產的配合比要求,應在正式的混合料拌和前進行設備的調試、穩定料粒拌和等工作。由于集料的含水率對壓實度與路面的成型質量有影響,應在每天開始拌和施工前檢查集料的含水率,并據此調整混合料中的含水量和級配碎石的配合比。每天各個時段的水分蒸發情況、現場的攤鋪情況、干濕反饋情況都會影響實時的所加的水量。拌和要求達到拌和出來的混合料無窩團現象的產生,拌和均勻,無夾心,無結條,色澤一致,無粗細顆粒離析現象的產生。
2.3 運輸
合理的選擇自卸汽車進行運輸,自卸汽車需具備合理的底盤高度和良好的升降功能。集料裝車時,應使每車混合集料的數量基本相等且保證送料過程中不會導致攤鋪的中斷。為了防止在運輸過程中由于水分蒸發和污染而造成混合料的離析,運輸距離長時應加以油布覆蓋。
2.4 攤鋪
為了保證穩定碎石基層與下承層更好的結合,在施工前要對下承層進行清理,必要時要灑水濕潤。由攤鋪層的厚度和設計要求的密實度,計算并確定每車混合料能夠攤鋪的面積。應在攤鋪過程中適當調整攤鋪速度,并且攤鋪機的攤鋪速度應與自卸汽車的運輸能力和拌和站的供料能力兩者相匹配,以免出現停機等料的現象。攤鋪機應停在運輸車輛后方的位置,由攤鋪機迎上去推動卸料車,一邊前進一邊卸料,要謹防運料車與攤鋪機產生碰撞。攤鋪過程中,測量及檢驗人員按設計要求及時檢驗高程和平整度,并嚴格控制。為了及時消除粗細集料的離析現象的產生,在攤鋪機后面設一個3人小組,出現粗集料的“窩”和粗集料的“帶”等現象時,鏟除后加細集料重新攪拌均勻、填補、攤鋪;對于細集料的“窩”現象出現時,鏟除后加粗集料重新攪拌均勻、填補、攤鋪。攤鋪機械不能攤鋪到的角落,采用人工補料,攤鋪均勻,保證基層的平整度。采用鉆芯取樣的實驗方法進行7 d無側限抗壓強度試驗對混合料進行質量評定。如有不符合檢測質量要求或現場攤鋪要求時,重新攤鋪再拌和。
2.5 碾壓
水泥穩定碎石基層應在等于或略大于最佳含水量時根據先輕后重及由路肩到路中心的原則進行碾壓,并要求在規定的時間內碾壓至要求的壓實度。碾壓時的速度保持勻速,前面的速度應保持在1.57 km/h~1.7 km/h,以后碾壓時的速度維持在2.2 km/h~2.5 km/h。碾壓的分段應設有明顯的分界標志和層次分明,且鋼輪壓路機應緊跟在攤鋪機后進行碾壓,壓到水泥穩定碎石基層表面密實、平整、無明顯的壓路機輪跡。并安排相關的試驗人員用灌砂法快速進行壓實度試驗,合格后立即用膠輪壓路機進行碾壓光面,如不合格應繼續碾壓直至合格為止并記錄碾壓遍數。在水泥終凝前及實驗確定的延遲時間內必須完成碾壓工作,且在達到要求的壓實度的同時達到要求的平整度。為了防止基層受到破壞,嚴禁壓路機在碾壓過程中停機或調頭,停機時應停在已經碾壓好的路段上,且位置錯開應不小于3 m。
2.6 接縫處理
在施工過程中盡量減少橫縫的設置,如因故停止施工2 h以上或每天作業段的端頭,應需設置橫向施工接縫。橫縫設置時應與路面的中心線垂直,當碾壓完畢后應設置橫縫末端的水穩層的平整度,壓實度和高程都符合設計要求時,用人工將末端挖成垂直向下的斷面,并放置與混合料高程相同的高度的方木。當攤鋪機的寬度不夠路面的寬度時,要用兩臺攤鋪機一前一后攤鋪的方法來避免縱縫的產生。
2.7 養生
每一段水泥穩定碎石基層壓實并檢測合格后即立即用土工布、薄膜或濕砂覆蓋好,并灑水濕潤養生。養生的時間一般不小于7 d。養生期間禁止除灑水車以外的重型車通過,并且嚴禁運輸車輛在其上面行駛,以免造成表面松散和產生龜裂。
水泥穩定碎石基層的質量在施工過程中會受很大的影響,當存在裂縫、厚度不均勻、平整度差、強度不夠、表面松散等問題時,道路的強度和水穩性都受到嚴重影響,對整個公路工程項目的質量問題產生重大影響。針對這些問題本文對其作出了詳細的分析,并提出了一些有效的防范對策。
3.1 平整度差
1)底基層的平整度差。
底基層未壓實均勻,攤鋪時厚度的變化就會增大,經過壓路機的壓實后,基層的平整度較差。
2)攤鋪過程中的攤鋪機的控制較差。
攤鋪速度不是勻速,造成不能連續地進行施工,夯實變化較大,容易在基層形成“波浪”。
防范措施:在管理方面,基層施工前一定要經過監理工程師檢測并且合格后才能進行;在施工方面,攤鋪機在工作過程中應保持連續性和均勻性,不能輕易變速或間斷工作。同時在施工過程中應該均勻鋪設大顆粒集料,避免產生材料離析的現象。
3.2 裂縫問題
1)原材料不合格。
碎石的粒徑,材質不好,雜質含量多等;水泥受潮變質;水質中含有的氯離子過高等。
2)配合比不合格。
在混合料中的碎石的含量過高,水泥的含量過大等造成的收縮裂縫。
3)拌和不均勻。
在攪拌的過程中由于攪拌的時間過短而未拌和均勻,水泥粘結料沒有充分包裹碎石。
4)過早的開放交通。
在養生的時間沒有達到時,開放交通,將抗拉強度較低的基層壓傷,形成細小的裂縫,在經過一段時間的通車后,導致基層形成不規則開裂,路面形成反射裂縫而破壞。
防范措施:原材料的質量要經檢測后才能進行拌和,受潮變質的水泥堅決不能投入到工程施工中,攪拌時嚴格按照設計攪拌時長和配合比進行攪拌,養生期沒達到前,只能讓灑水車類重型車通過。
3.3 強度不夠
水泥的劑量不符合設計標準:混合料中的膠凝性材料含量過少,不能充分地與碎石等集料很好的混合,存在一定的空隙,不能達到密實度。
防范措施:可通過控制混合料中的水泥的百分比,減少空隙增大密實度以達到設計強度。
水泥穩定碎石這一技術的進步與完善需要從人、料、機三個方面進行,只有當這三個因素得到合理配置,才能保證施工質量,其中對原材料的控制是最為基礎和關鍵的。為了保證施工質量還需嚴格組織施工,在整個施工過程中要不斷進行動態管理,不斷完善施工工藝;嚴格控制各項檢查指標和實驗,又快又好地促進水泥穩定碎石基層的施工,以及推動我國公路工程的建設。
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Technical analysis on construction of cement stabilized macadam base
Lin Yubin
(SouthernEngineeringCorporationofNuclearIndustry,Foshan528133,China)
The paper analyzes the applicability of cement stabilized macadam base in highway engineering, introduces its construction technologies, and finally explores common construction quality problems and corresponding preventive countermeasures.
cement stabilized macadam base, construction technology, quality control, preventive countermeasures
2015-04-01
林育彬(1980- ),男,工程師
1009-6825(2015)17-0130-02
TU525
A