水泥稳定碎石基层施工工艺研究

宋文广

(邯郸市交通局公路工程二处)

0 前 言

质量优良的半刚性基层离不开合理的材料组成设计及良好的路用性能,同样离不开合理的施工工艺及质量控制技术。结合作者多年的施工经验,通过对全国各地的试验路情况,总结出合理的施工工艺及质量控制技术,这对于提高水稳基层的施工质量,改善基层的路用性能,避免沥青面层过早出现早期损坏现象具有很强的现实意义。

1 准备工作

1.1 材料准备

(1)水泥。水泥稳定碎石基层所采用普通硅酸盐路用水泥,初凝时间 3h以上,终凝时间不小于 6h,严禁使用快硬、早强、变质的水泥。

(2)碎石。碎石最大粒径不大于 30mm,压碎值小于26%,针片状含量小于20%,有机质含量不超过 2%,含泥量小于 2%。软弱颗粒和针片状含量不超标,不含山皮土等杂质,各种材料堆放整齐,界限清楚。

(3)细集料：采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的机制砂和石屑。细集料应与沥青有良好的粘结能力。细集料的泥土含量须小于 3%,云母含量小于 1%。雨季要对细集料进行覆盖,防止雨淋。

(4)水：采用洁净、不含有害物质的饮用水。

1.2 施工机械准备

拟采用 2台稳定土拌和站厂拌,每台产量 500t/h,混合料摊铺采用 2台鼎盛 DT1400稳定土基层摊铺机,半幅一次摊铺施工。压实采用 20t振动压路机 2台、10～13t钢筒压路机一台组合碾压。

1.3 下承层准备

在铺筑前,将下承层表面的杂物清扫干净,并用振动压路机碾压 3～4遍,在经监理工程师验收合格并同意后进行摊铺。

施工前用土培好路肩,摊铺时保证下承层表面湿润。

2 配合比设计

水泥稳定碎石基层采用筛分和强度标准的方法,进行混合料组成设计。对水泥也要进行试验其强度和凝结时间。

混合料各项试验按JTJ057-94《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》规定的方法进行试验,选取混合料的最佳含水量,在需要改善混合料的物理力学时还确定掺和料的比例。同时,水泥稳定碎石的颗粒组成和塑性指数应满足规定,级配曲线应接近圆滑,每种尺寸的颗粒不应过多或过少。

3 关键工艺

3.1 拌和

拌和设备应有 4个料斗,配有 30t以上的散装水泥贮藏罐,配备 2台拌和设备同时向一个摊铺现场供料。拌和设备准确控制各种材料的数量,保证配料精确,设备应性能良好,完好率高。

施工前经反复调试拌和机,使其运转正常,拌合均匀,各种原材料配合比例准确,并保证其计量、输料装置均处于完好状态。拌合含水量控制在较最佳含水量大 0.5%～1%左右,以补偿混合料在贮存、运输和摊铺过程中的水份蒸发。拌好的稳定土混合料颜色一致,无结团现象。混合料自拌和加水至碾压完毕的时间不超过 4h。

集料必须满足级配要求,料仓前应有剔除超粒径石料的筛子,现场须有试验员监测拌和时的水泥剂量、含水量和各种集料的配比,发现异常要及时调整或停止生产,水泥剂量和含水量应按要求的频率检查并做好记录,料斗应配备 1～2名工作人员,时刻监视下料情况,并人为帮助料斗下料,不准出现卡堵现象,否则应及时停止生产。

3.2 运输

拌制合格的混合料用 15～30t自卸汽车运输至工地,平均运距 32km。如果气温较高且路途较远时,则加以覆盖,以防止混合料水份蒸发或防止雨淋及污染环境;同时装车时各车的数量和装载高度均匀一致,以防离析;现场设专人指挥车辆卸料,做到安全生产,并做好相应的记录;运到现场的混合料应及时摊铺。

3.3 摊铺整平

采用 MT12000A型摊铺机 1台、PY180型平地机一台作业,半幅一次进行摊铺、碾压,摊铺前应对下承层洒水,使其表面湿润。两侧均设基准线、控制高程。分两层施工：第一层压实厚度 15～20cm,使用平地机平整成型,第二层控制高程,使用摊铺机摊铺。摊铺机行进速度要均匀,中途不得变速(不管何时),其速度要和拌和机拌和能力相适应,最大限度地保持匀速前进、摊铺不停顿、间断。

根据试验段施工时确定的松铺系数来调整摊铺机高度,采用双侧走钢丝绳方法控制标高,每隔 10m(弯道上每隔5m)加设钢钎,确保钢丝绳中间挠度不大于 2mm。摊铺机作业时,一要控制好行驶的均匀性,二要控制好行走轨道。布置现场补料和修补人员,对个别混合料离析处需清除后补洒细料,对有缺陷的地方进行补修。

3.4 碾压

两层碾压工序相同：用振动式压路机 2台和 10～13t钢轮压路机 1台,及时进行碾压,其方法为首先用振动式压路机静态稳定一遍,然后振动碾压(使中下层达到压实度),最后用钢轮压路机碾压,达到要求的压实度,并保证表面无轮迹(碾压遍数和方法由试验段来确定 )。

摊铺和整形之后,当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时,遵循“先轻后重,先静压后振动”的原则,立即在全宽范围内用轻型压路机初步碾压,重型、特重型振动压路机复压。碾压时,每道碾压应于上道碾压相重叠,重叠宽度车轮不得小于 30cm,钢轮为后轮的 1/2轮宽,后轮必须超过两段的接缝处,碾压一直进行到要求的密实度为止。压路机的碾压速度,头两遍以采用 1.5～1.7km/h为宜,以后用2.0～2.5km/h为宜。碾压中,碾压层表面要始终保持潮湿。如表面水分蒸发过快,应及时洒少量水进行补充。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车,凡压路机不能作业的地方,应采用手扶式压路机或平板振动器进行压实,直达到规定的密度为止。

3.5 摊铺和碾压检验与缺陷修补

不断检测摊铺和碾压后的标高(左、中、右)及时纠正施工中的偏差。挖除大料窝点及含水量超限点,并换填合格材料。用拌和好的水泥石屑对表面偏粗的部位进行精心找补。对由于摊铺机停顿和碾压推移产生的拥包、拥坎,用铁夯人工夯除。用 3m直尺逐段丈量平整度,发现异常马上处理。快速检则压实度,压实不足尽快补压。压实度控制时一定要留有余地,尽量多压 1～2遍,自检时压实度按提高一个百分点掌握。

3.6 质量检验

混合料按 JTJ057—94《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》标准进行筛分试验。在已完成的底基层上,按规定进行取样、试验,并检查其它项目。

各项指标的检验应在 24h内完成,首先表面应均匀无松散等现象(最好跟踪检验)。各项质量指标应满足标准要求,它不仅影响对该层的质量评定,同时也会对沥青表面层的质量和经济效益产生较大的影响。压实度、强度不合格的应返工处理。

3.7 养生

洒水养生要不少于 7d,且必须经常保持结构层表面湿润。作封层前必须进行洒水养生。养生期内(7d)除洒水及封层施工车外,应彻底中断交通,必须有切实禁止车辆通行的强制措施(如设路障、专人看管等)。即使超过养生期未做封层前也必须断交。

3.8 接头处理

两作业段的衔接处,采用平口结合,即在第一段施工终止前将其端头埋置并固定一等高度方木,摊铺平齐并压实。第二段施工时,将第一段在施工高程和平整合格处予以切齐,碾压时做好接头的横向碾压。

接头一律为垂直衔接,或用方木进行端头处理,或碾压后挂线直接挖除至标准断面,用三米直尺进行检验,以确认接头处理是否到位。

4 结 语

(1)自加水拌和到碾压完毕的延迟时间不大于 3h,即一定要在此时间段内完成施工和压实度检测。

(2)养生期内或作封层前要彻底断交,措施必须跟上,此间若有违禁车通过,将视为缺陷工程,不予接收,这一点特别重要。

(3)水泥碎石具有不可再塑性。所以施工时一定要精益求精,除洗刨外一切缺陷的修补都要在允许的延迟时间内完成。

(4)摊铺过程中因故停机超过 2h,要按工作逢(接头)处理。

(5)各项组织、准备一定要充分,衔接要紧密,施工要连续(一天只留一道工作缝,中午不间断),最大限度地减少施工损失。

(6)废弃料不准抛撒在边坡、路肩及中央分隔带内。

(7)一次性全幅摊铺。

(8)配料准确,尤其是水泥剂量更要准确(至关重要)。

(9)雨季施工时,细料要覆盖,防止着雨结团,计量失准。

(10)处于养生期间内的路段,必须设置明显的标志牌。

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[1]吴超凡,申爱琴等.半刚性基层材料的碾压机械优化组合研究[J].公路,2006,(1)：213-216.

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