陆建胜
【摘要】本文根据某路面水泥稳定碎石基层施工的监理,阐述了监理在水泥稳定碎石拌和、运输、摊铺、碾压等施工工艺方面进行质量控制应注意的问题。
【关键词】水泥稳定碎石;质量;控制;监理
路面基层是路面结构中的主要承重层。在具有一定级配的碎石中,掺入足量的水泥和水,经拌和得到的混合料在压实和养生后,当其强度符合规定的要求时,称为水泥稳定碎石。水稳碎石基层具有成型快、水稳性好,不易起灰等优点。目前在城市道路路面施工中广泛采用,但水稳碎石基层施工中往往出现原材料质量不合格、配合比不准确、拌和不均匀、摊铺不平整、粗集料离析、碾压不密实、接缝不平整等质量问题,同时还易产生起皮、松散、裂缝、弹簧、翻浆、强度不合格等质量缺陷。为确保水稳碎石基层的施工质量,应加强水稳碎石基层各个施工阶段的监理。
1、施工前准备工作的监控
1.1施工组织设计的审查
着重对承包人施工组织设计中申报的组织体系、质量保证体系、质量控制措施以及对可能出现的质量缺陷或质量事故所采取的控制措施进行审查,提出建议和意见,并召开由业主、承包商、监理单位参加的施工技术交底会,明确施工的质量目标、质量要求、施工方法、操作步骤及各工序的质量责任人,解决施工中可能出现的问题。
1.2底基层的检查与验收
除对底基层的高程、中线偏位、宽度、横坡和平整度进行检查外,应着重对压实度进行检查,凡不符合要求的路段,应采用有效的措施进行返工处理,并按规定重新进行检查与验收。松软未成型的底基层必须铲除。
1.3施工机械的检查
由于水泥稳碎石采用集中厂拌、摊铺机摊铺,应对拌和、摊铺运输、压实等机械进行检查:机械数量、功能是否满足施工要求、运行状况是否良好。要求承包人做好开工前机械的保养、试机工作,保证机械在施工期间一般不发生故障。对机械进行检查的具体要求为:使用的拌和机的产量应大于400t/h,且应超过摊铺能力的20%。使用的摊铺机应满足路面基层的宽度、厚度的施工需要。当采用两台摊铺机作业时,摊铺机应功能一致、机型相同,功能全面以确保厚度一致、完整无缝、表面平整。压实机械的吨位和台数应与拌和及摊铺机的生产能力相匹配,并满足压实工艺的需要以及保证从加水拌和到碾压终了的时间控制在2h内。压实机械至少应配备12T左右轻型压路机1—2台,18—20T的稳压用压路机2—3台,振动压路机器2—3台和胶轮压路机2台。自卸汽车的数量应与拌和设备、摊铺设备、压路机相匹配。其他机械根据施工需要相应配备。
2、配合比设计的审批
水泥稳定碎石是由几种材料混合组成的,合理的配合比不仅能充分发挥各种材料的特性,而且能使混合料满足强度要求时,具有较小的温缩和干缩系数,施工和易性好。
2.1对材料质量的控制 原材料质量的好坏直接关系到工程质量的优劣,为了保证工程质量,不仅对原材料的原产地进行控制,还应对进场的原材料质量进行抽样检查。
2.1.1水泥 水泥作为集合料的一种稳定剂,其质量对集料的质量至关重要。水泥宜采用强度等级较低的普通硅酸性盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥,禁止使用快硬水泥、早强水泥以及受外界影响而变质的水泥。水泥各龄期强度、安定性、细度应达到相应指标要求。初凝时间不小于3h,终凝时间不小于6h。在夏季高温作业时,采用的散装水泥入罐温度不能高于50℃,否则应采取降温措施。
2.1.2碎石 碎石的最大粒径为31.5mm,按粒径9.5—31.5mm,粒径4.75—9.5mm,粒径2.36—4.75mm和料径2.36mm等四种规格筛分加工出料。
2.1.3水 凡饮用水都能使用,遇到可疑水源,应要求承包人委托有关部門化验鉴定。
2.2 混合料的组成设计
在确定水泥稳定碎石混合料的组成时,监理应和承包人同时做平行试验。
2.2.1最佳含水量、最大干密度的确定 取现场实際使用的集料分别进行筛分,组成规定的级配,按不同的水泥剂量4%、4.5 %、5%、5.5%(水泥:集料=4∶100、4.5∶100、5∶100、5.5∶100)制备不同比例的混合料,每组试件个数为9-13个,用重型击实法,确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。
2.2.2三个限制条件 为了减少水稳定碎石基层的裂缝,拌制混合料时,必须控制三个限制条件:1、在满足设计强度的基础上限制水泥用量。2、在减少水泥用量的同时,应限制细集、粉料的用量。3、水泥用量不应大于5.5%、集料级配中0.075mm以下颗料含量不应大于5%,含水量不应超过最佳含量的1%。
2.2.3水泥稳定碎石混合料试件的制作、养护及强度测定 根据确定的最佳含水量,拌制水泥稳定碎石混合料,按施工要求的压实度98%(重型击实标准)制备混合料试件,并称试件的质量,在标准养护条件下养护6天,并再次称试件的质量,若质量损失超过10%,该试件应作废。符合要求的试件,浸水一天后,吸干表面的自由水做无侧限抗压强度。
2.2.4生产配合比的确定 取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比,用重型击实法求得取佳含水量和最大干密度。该路面水泥稳定碎石基层,根据水泥稳定碎石标准试验和配合比试验结果确定的施工配合比为:1#料(9.5-31.5mm)30%∶2#料(4.75-19mm)30%∶3#料(0.075-9.5mm)10%∶4#料(0.075-4.75mm)30%
水泥剂量为4.5 %
最大干密度为2.38g/cm3,最佳含水量为4.8,7天无侧限抗压强度为4.5。
3、试铺段的监理
正式开工前,应要求承包人在验收合格的底基层上进行100m—200m的试铺,用以确定如下主要内容:
3.1验证施工配合比 调试拌和机,分别称出拌缸中不同规格的碎石、水泥、水的重量,测量其计量的准确性。调整拌和时间,保证混合料拌和均匀,检查含水量、集料级配、水泥剂量是否符合设计配合比要求,7天无侧限抗压强度是否符合设计要求。
3.2 确定一次铺筑的合适厚度和松辅系数,以利施工过程中的标高控制。
3.3确定标准的施工方法 通过对试辅段的质量检测结果及评定结果,确定配合比的控制方法、混和料的摊铺方法、摊铺机的行进速度、梯队作业时摊铺机的间隔距离、含水量的增加和减少控制方法、压实机械的选用和组合(包括压实的顺序、速度和遍数)、拌和、运输、摊铺和辗压机械的协调和配合等。
3.4 确定每次作业段的合适长度 根据拌和、运输、摊铺和碾压机械的生产能力,确定合理的作业长度,使拌和、运输、摊铺、碾压等各工序能相互衔接有序,缩短施工中产生的延迟时间,使已完成的水泥稳定碎石基层能及时得到养护。
3.5检验频率 试铺段的检验频率应是检验标准中规定正式路面的2—3倍。只有根据充分的试验数据确定的以上内容,才更加的合理、科学。试铺段的水泥稳定碎石基层各检验项目的检测结果都符合规定,说明试铺已取得成功。承包人必须编写《试铺总结》。经监理批准的《试铺总结》是正式开工的依据,也是指导施工的依据。
4、检测仪器的检查
检查试验所需的仪器、设备是否齐全完好,是否经过有资质的计量单位的标定,是否在标定的有效时间内。对不能使用的仪器或设备应清理出试验室,重新配置功能完善的。对未标定的仪器或设备应限时标定并检查,对缺少的仪器、设备应限时添置,以确保能及时提供施工过程中的各种试验数据,用以分析施工是否处于正常控制状态。
5、施工过程的监理
在施工过程中应加强现场巡视,配备现场跟踪监理,实行全过程旁站,并做好现场旁站记录。加强对各道工序的检查验收,对施工中出现的问题及时解决,对已完成的施工段应及时检测压实度等各项检测项目做出质量评定,对有质量缺陷的施工及时进行整改,保证优质的工程质量。
5.1施工准备工作的监理 要求承包人清除作业面表面的浮土、积水等,并将作业面表面洒水湿润。摊铺的前一天进行该施工段测量放样,挂好导向控制线(宽度、标高),控制线应拉紧,受力后不能产生挠曲,控制线的钢丝拉力不小于800N。下层水泥稳定碎石施工结束7天后,才能进行上层水泥稳定碎石的施工,两层水泥稳定碎石施工间隔不宜长于30天。对拌和运输、摊铺、压实机械再次进行检查,数量是否满足施工需要、工作状况是否良好,现场备料是否满足施工需要。
5.2混合料拌和的监理 要求承包人每次拌和之前应检查各种集料的含水量,计算当天的施工配合比,从混合料中抽检的水泥剂量应小于5.5%,不得以提高水泥用量的方式提高强度。出料时应取样检查是否符合设计的配合比。正常生产时,承包人应每1—2小时检查一次拌和情况,含水量要按温度的变化,及时进行调整。为避免离析,拌和机出料一定要采用带活门漏斗的料仓,由漏斗出料直接装车的方法,装车时,车辆应前后移动分三次装料。
5.3混合料的运输 每次拌和前应检查运输车辆运行状况是良好,数量能否满足施工需要并略有富余,车厢是否清冼干净。运送混合料时为减少水份损失,车上的混合料需覆盖。
5.4混合料的摊铺 摊铺机应连续摊铺,禁止摊铺机停机待料。采用两台摊铺机作业时,一前一后应保持一定的距离,一般为8米左右,应保证速度一致,摊铺厚度一致、松铺系数一致,路拱一致,平整度一致,振动频率一致,保证拼接缝平整等。摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中,在摊铺机后面还应设专人消除混合料的离析现象,铲除离析的混合料,用新拌的混合料填补。
5.5混合料的碾压 一次碾压长度应控制在50-80m,碾压段落应界限分明,设置明显的分界标志,压实时,先稳压→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压,压至无明显轮迹为止。碾压完成后应及时用灌法砂检测压实度,不合格时,重复再压,此时的时间应小于水泥的初凝时间。压路机碾压时应重叠1/2轮宽。换档要轻且平顺,应在已压好的段落上,在未碾压的一端换档倒车位置应错开,成齿状,出现捅包时,应及时铲平处理。严禁压路机在刚完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。碾压应有一定的超宽,压路机最好停在已碾压好的路段上。
5.6施工缝及横缝的设置 每次摊铺压实完成后,或摊铺中断超过2小时,应设置施工缝,施工缝应顺直,要与路线中心线垂直,断面竖直,并保证施工缝两侧混合料的各项检测指标符合要求。不合要求的,应采取有效措施进行处理。在桥头搭板、明涵的两边需设置横缝,横缝要求同施工缝。
5.7试验控制和检查验收 水泥剂量应在混合料拌和好后立即进行测定。记录的实际水泥用量、集料用量和实际工程量。用测定的水泥剂量计算的水泥用量、集料用量与记录的实际水泥用量、集料用量应保持一致。配置足够的试验人员,在水泥稳定碎石基层碾压完成后,能及时完成规定检测频率的压实度检测(灌砂法)。在上层水泥稳定碎石摊铺前应对下层的水泥稳定碎石进行检查验收,并留有足够的时间进行返工处理。
5.8养生及交通管制 碾压完成并经压实度检查合格后,应立即开始养生,先人工覆盖湿润的草袋或麻布,覆盖2小时后,再在其上洒水养护,7天保持湿润状态,28天内正常养护,养生期间应封闭交通,禁止车辆通行。养生结束后,必须将覆盖物清除干净。
6、裂缝的检查与处理
水泥稳定碎石基层完成施工后,应留有足够的时间,使其充分产生裂缝,对检查出的裂缝应标上明显的标志,并做好相关记录,处理时以免遗漏。每条裂缝应逐条处理,裂缝处理方法为:1、在裂缝两侧各1m范围内进行清扫、吹尘和清洗。2、吹除裂缝内的灰尘,在裂缝中灌满乳化沥青,在裂缝两侧各0.75m的范圍内喷洒透层沥青(用量为0.5kg/m2),在其上平铺玻纤网(玻纤网搭接应大于15cm)。3、在裂缝两侧各0.75m的范围内喷洒粘层沥青(用量为0.3kg/m2),待乳化沥青破乳后,洒布3-5mm石屑(用量为10kg/m2),再覆盖一层玻纤网。
通過对以上施工各个阶段的严格监理,采用了事前、事中、前后质量控制的措施,并实行了预防为主的原则,将一些事故因素消灭在萌芽状态,使整个施工没有出现返工现象,保证了工程质量。最终进行质量评定时,各检测项目的检测结果都满足检验标准的要求,经钻芯取样测定的密度、强度效果比预期的理想,而且两层的连接性相当好。为整个工程质量创优打下了良好的基础。
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