林 育 彬
(核工业南方工程总公司,广东 佛山 528133)
关于水泥稳定碎石基层的施工技术探析
林 育 彬
(核工业南方工程总公司,广东 佛山 528133)
对公路工程中水泥稳定碎石基层在工程中的实用性进行了探讨,介绍了水泥稳定碎石基层的施工技术,并且剖析了施工过程中的常见质量问题和相应的防范对策。
水泥稳定碎石基层,施工技术,质量控制,防范对策
现今,由于对公路的使用寿命和承载能力要求的不断提高,水泥稳定碎石层作为路面结构的主要承重层,对整条路的施工质量的控制起着至关重要的作用。因为水泥稳定碎石基层具有机械化施工和造价低的特点;且水泥稳定碎石基层具有稳定性好,初期强度高,整体性优势,能有效地和硬质路面与土质路基结合,从而形成一个有机整体,所以水泥稳定碎石基层在我国路面结构中广泛使用。
1.1 水泥
水泥作为基层中与碎石结合的胶凝性材料,主要提供部分摩阻力和全部的粘聚力,对基层的施工质量有很大的影响,所以对水泥的质量要求很高。在路面的基层施工中,宜采用等级标号较低的水泥。不能采用含有较多的C3A快凝水泥和早强水泥或是其他受外界影响已经受潮变质的水泥,否则会导致水泥的强度和粘结性较差。由于水泥的凝结时间较短,为了保证水泥稳定碎石的拌和、摊铺、碾压能在规定的时间内完成,一般要求水泥的初凝时间控制在大于3 h,终凝时间控制在大于6 h。
1.2 级配碎石
级配碎石作为基层的结构性材料,其压碎值、级配设计和最大粒径都应符合设计要求。优先选择石灰石作为粗集料,其次为花岗岩、玄武岩、安山岩,细集料应采用质地坚硬,耐磨,干净的机制砂,天然砂或混合砂等。集料中还应较少的含有针片状的集料,具有良好的粒形。粗集料的压碎值和各种粒料的级配应符合设计要求。
1.3 水
对于洁净的水或人和畜能饮用的水等一般生活用水都能用于水泥稳定碎石基层的施工。
2.1 测量放样
严格按照施工要求进行放样,测量人员在施工地点用白灰施放及打出中线、边线、标高控制点。每幅摊铺边线根据摊铺机铺设宽度打出,在中线方向距离按直线和平曲线方向分别控制10 m和5 m一个桩。并严格控制测量路段的数据,根据松铺系数算出松铺厚度,再以不小于800 N的拉力拉好控制钢丝,调节好正确高度和水平位置,作为摊铺机的行走基准线。
2.2 混合料的拌和
采用集中厂拌拌和法施工,并严格按照相关设计文件和监理工程师所要求的操作进行。为了保证混合料满足生产的配合比要求,应在正式的混合料拌和前进行设备的调试、稳定料粒拌和等工作。由于集料的含水率对压实度与路面的成型质量有影响,应在每天开始拌和施工前检查集料的含水率,并据此调整混合料中的含水量和级配碎石的配合比。每天各个时段的水分蒸发情况、现场的摊铺情况、干湿反馈情况都会影响实时的所加的水量。拌和要求达到拌和出来的混合料无窝团现象的产生,拌和均匀,无夹心,无结条,色泽一致,无粗细颗粒离析现象的产生。
2.3 运输
合理的选择自卸汽车进行运输,自卸汽车需具备合理的底盘高度和良好的升降功能。集料装车时,应使每车混合集料的数量基本相等且保证送料过程中不会导致摊铺的中断。为了防止在运输过程中由于水分蒸发和污染而造成混合料的离析,运输距离长时应加以油布覆盖。
2.4 摊铺
为了保证稳定碎石基层与下承层更好的结合,在施工前要对下承层进行清理,必要时要洒水湿润。由摊铺层的厚度和设计要求的密实度,计算并确定每车混合料能够摊铺的面积。应在摊铺过程中适当调整摊铺速度,并且摊铺机的摊铺速度应与自卸汽车的运输能力和拌和站的供料能力两者相匹配,以免出现停机等料的现象。摊铺机应停在运输车辆后方的位置,由摊铺机迎上去推动卸料车,一边前进一边卸料,要谨防运料车与摊铺机产生碰撞。摊铺过程中,测量及检验人员按设计要求及时检验高程和平整度,并严格控制。为了及时消除粗细集料的离析现象的产生,在摊铺机后面设一个3人小组,出现粗集料的“窝”和粗集料的“带”等现象时,铲除后加细集料重新搅拌均匀、填补、摊铺;对于细集料的“窝”现象出现时,铲除后加粗集料重新搅拌均匀、填补、摊铺。摊铺机械不能摊铺到的角落,采用人工补料,摊铺均匀,保证基层的平整度。采用钻芯取样的实验方法进行7 d无侧限抗压强度试验对混合料进行质量评定。如有不符合检测质量要求或现场摊铺要求时,重新摊铺再拌和。
2.5 碾压
水泥稳定碎石基层应在等于或略大于最佳含水量时根据先轻后重及由路肩到路中心的原则进行碾压,并要求在规定的时间内碾压至要求的压实度。碾压时的速度保持匀速,前面的速度应保持在1.57 km/h~1.7 km/h,以后碾压时的速度维持在2.2 km/h~2.5 km/h。碾压的分段应设有明显的分界标志和层次分明,且钢轮压路机应紧跟在摊铺机后进行碾压,压到水泥稳定碎石基层表面密实、平整、无明显的压路机轮迹。并安排相关的试验人员用灌砂法快速进行压实度试验,合格后立即用胶轮压路机进行碾压光面,如不合格应继续碾压直至合格为止并记录碾压遍数。在水泥终凝前及实验确定的延迟时间内必须完成碾压工作,且在达到要求的压实度的同时达到要求的平整度。为了防止基层受到破坏,严禁压路机在碾压过程中停机或调头,停机时应停在已经碾压好的路段上,且位置错开应不小于3 m。
2.6 接缝处理
在施工过程中尽量减少横缝的设置,如因故停止施工2 h以上或每天作业段的端头,应需设置横向施工接缝。横缝设置时应与路面的中心线垂直,当碾压完毕后应设置横缝末端的水稳层的平整度,压实度和高程都符合设计要求时,用人工将末端挖成垂直向下的断面,并放置与混合料高程相同的高度的方木。当摊铺机的宽度不够路面的宽度时,要用两台摊铺机一前一后摊铺的方法来避免纵缝的产生。
2.7 养生
每一段水泥稳定碎石基层压实并检测合格后即立即用土工布、薄膜或湿砂覆盖好,并洒水湿润养生。养生的时间一般不小于7 d。养生期间禁止除洒水车以外的重型车通过,并且严禁运输车辆在其上面行驶,以免造成表面松散和产生龟裂。
水泥稳定碎石基层的质量在施工过程中会受很大的影响,当存在裂缝、厚度不均匀、平整度差、强度不够、表面松散等问题时,道路的强度和水稳性都受到严重影响,对整个公路工程项目的质量问题产生重大影响。针对这些问题本文对其作出了详细的分析,并提出了一些有效的防范对策。
3.1 平整度差
1)底基层的平整度差。
底基层未压实均匀,摊铺时厚度的变化就会增大,经过压路机的压实后,基层的平整度较差。
2)摊铺过程中的摊铺机的控制较差。
摊铺速度不是匀速,造成不能连续地进行施工,夯实变化较大,容易在基层形成“波浪”。
防范措施:在管理方面,基层施工前一定要经过监理工程师检测并且合格后才能进行;在施工方面,摊铺机在工作过程中应保持连续性和均匀性,不能轻易变速或间断工作。同时在施工过程中应该均匀铺设大颗粒集料,避免产生材料离析的现象。
3.2 裂缝问题
1)原材料不合格。
碎石的粒径,材质不好,杂质含量多等;水泥受潮变质;水质中含有的氯离子过高等。
2)配合比不合格。
在混合料中的碎石的含量过高,水泥的含量过大等造成的收缩裂缝。
3)拌和不均匀。
在搅拌的过程中由于搅拌的时间过短而未拌和均匀,水泥粘结料没有充分包裹碎石。
4)过早的开放交通。
在养生的时间没有达到时,开放交通,将抗拉强度较低的基层压伤,形成细小的裂缝,在经过一段时间的通车后,导致基层形成不规则开裂,路面形成反射裂缝而破坏。
防范措施:原材料的质量要经检测后才能进行拌和,受潮变质的水泥坚决不能投入到工程施工中,搅拌时严格按照设计搅拌时长和配合比进行搅拌,养生期没达到前,只能让洒水车类重型车通过。
3.3 强度不够
水泥的剂量不符合设计标准:混合料中的胶凝性材料含量过少,不能充分地与碎石等集料很好的混合,存在一定的空隙,不能达到密实度。
防范措施:可通过控制混合料中的水泥的百分比,减少空隙增大密实度以达到设计强度。
水泥稳定碎石这一技术的进步与完善需要从人、料、机三个方面进行,只有当这三个因素得到合理配置,才能保证施工质量,其中对原材料的控制是最为基础和关键的。为了保证施工质量还需严格组织施工,在整个施工过程中要不断进行动态管理,不断完善施工工艺;严格控制各项检查指标和实验,又快又好地促进水泥稳定碎石基层的施工,以及推动我国公路工程的建设。
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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,工程师
1009-6825(2015)17-0130-02
TU525
A