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水泥稳定砂砾基层施工控制要点

发布时间:2021-03-12 09:45 人气:

  提要:水泥稳定砂砾基层作为路面结构的重要组成部分,施工过程中每道工序都要严格按照规范要求控制。但影响事物发展的原因总是有主要矛盾和次要矛盾之分,本文结合个人多年施工实践,主要从四个方面谈谈水泥稳定砂砾基层施工的控制方法。

  1、前言

  目前新疆等省区高等级公路设计,本着“就地取材,降低成本”的原则,普遍采用以天然级配砂砾作为底基层;以水泥稳定砂砾作为基层;以细、粗沥青混凝土拌和料作为上、下面层的路面结构层。

  路面基层、底基层的强度与稳定性,对路面的整体强度,特别是沥青混凝土路面的强度、使用质量和使用寿命,产生重大影响。水泥稳定砂砾基层属半刚性基层,要具有:足够的强度与刚度,以承受车辆荷载的反复作用,不至产生过多早期残留变形、剪切破坏或弯拉破坏;足够的水稳定性和冰冻稳定位,在冰冻地区,基层受水和负温度影响,会产生冻胀,气温升后融化,强度大幅降低;足够的抗冲刷(抗腐蚀)能力;收缩性要小,主要是干缩和温度收缩;足够的平整度。控制好水泥稳定砂砾基层施工质量是保证满足以上性能的唯一方法,本文着重从四个方面论述水泥稳定砂砾基层的施工质量控制。

  2、选料拌合水泥稳定砂砾基层所用的原材料主要由水泥、砂砾和施工用水构成。

  水泥应选用终凝时间在6h以上、标号较低(325)水泥。人或牲畜饮用的水源,均可使用。下面着重介绍下砂砾材料。

  2.1按规范要求,高速公路和一级公路水泥稳定砂砾基层砂砾料最大粒径不超过31.5mm,颗粒中细长和扁状颗粒的含量不应超过20%,压碎值不大于30%,级配要符合(JTJ034-2000),塑性指数小于9,液限小于28%.按以上要求,对多个料场进行取样分析,最后根据试验数据并考虑到运距对工程成本的影响,选定合适的料场。

  2.2砂砾料场多由自然冲积沉淀而成,砂砾级配随着埋深的变化必然有所差异,相同埋深,不同位置的砂砾级配也不会均匀一致。采料时首先要彻底清除表层覆盖土,剔除超大粒径砾石和避开砂土夹层。当料场发生变化时还要及时取样试验,决定料场是否继续使用。砂砾材料采出堆放高度不应超过4m,以避免砂砾料产生离析。

  2.3水泥稳定砂砾混合料要满足强度要求,首先,用正确的方法从料堆中选用具有整体代表性的试样,根据设计图纸要求,分别作筛分及标准击实试验。规范规定:高速公路和一级公路的路面基层压实度必须达到98%以上。在集料各项指标符合设计或规范要求后,按设计水泥剂量要求,选用5种不同水泥剂量配制砂砾混合料,在试验室制成1:1的柱状体试件,试件的压实度与施工时使用的压实度相同,在规定的标准养生条件下,湿养6d,水浸1d后,进行饱水抗压强度试验。为了更好的选择水泥剂量,可从第一次试验结果中,选取3种水泥剂量进行优化试验,最后确定一种满足水泥稳定砂砾基层设计要求的最佳水泥剂量、最大干密度和最佳含水量,作为水泥稳定砂砾基层施工的控制指标。同时还必须测定延迟4h和2h最佳水泥剂量下的最大干密度和无侧限抗压强度。以便因设备故障停产时,现场检测控制标准。

  2.4水泥稳定砂砾混合料配合比必须准确,它是保证满足级配和强度要求的关键工艺。水泥稳定砂砾在正式施工之前,一定要进行试拌,以确定施工使用的混合料是否符合设计要求。混合料含水量要考虑到拌和场与施工路段的距离、振动碾压提浆、作业段长短、施工环境、施工季节与当日气温等条件,考虑水份蒸发引起的水份损失。试拌时要不断调整拌和时间,控制水泥剂量及进行用水量调节,目测拌和的混合料达到外观均匀,手捏成团,落地散开时,立即从出料口取样进行滴定水泥剂量、含水量测定和颗料筛分试验。水泥剂量应大于设计配合比0.5%左右,含水量一般要大于最佳含水量,但不宜大于最佳含水量1%,颗粒级配符合设计要求。

  2.5一般水泥稳定砂砾基层施工水泥用量很大,为保证施工期间水泥供应,可与当地大型水泥生产企业签定保障供应合同。这样,由同一厂家生产水泥,质量有了可靠的保证。特别是水泥初凝时间和水泥终凝时间指标,必须满足设计的要求。

  以上选料、试拌工作简单而烦琐,要耐心的反复试验,必要时可不受规范检测频率的限制。同时为了试验工作不影响工期,这项工作至少要在开工前二个月进行。施工中还必须随时试验调整,以免盲目生产造成浪费。

  3、摊铺水泥稳定砂砾基层

  摊铺要避免产生粗、细料离析。摊铺质量直接影响压实度、路拱、平整度、厚度强度分布的均匀性和外观质量。所以必须严加控制,才能保证水泥稳定砂砾基层的质量满足规范各项要求。

  3.1首先要严格检查底基层的纵断高程和横断面坡度,检测指标与偏差必须满足设计与规范要求。然后洒水湿润底基层表面,但不能有自由水存积。

  3.2准确测量、打桩、挂摊铺机行走钢丝,按设计的松铺厚度和松铺系数,调整锁定摊铺厚度。松铺系数应以试验段确定的数据为准。在施工进行中要有专人经常对松铺厚度进行检查,以确保压实厚度满足设计要求。

  3.3用摊铺机摊铺混合料时,中间不宜中断。因故中断超过初凝时间时,应设置施工缝。摊铺机行走速度控制在1.0m-.5m/min,并应匀速行进。摊铺机螺旋送料匀速饱满。宽幅摊铺时,会在摊铺机螺旋两端20cm-40cm范围内出现混合料的离析,应及时用人工换料。

  3.4因故超过终凝时间的混合料,应废弃或它用,不能用在路上。在摊铺混合料中采样制成试件,做7d龄期饱水抗压强度试验,以验证强度是否符合标准要求。

  4、碾压水泥稳定砂砾基层属半钢性结构,无可塑性,从加水拌和到碾压成型,最好在水泥初凝时间内完成,最迟不能超过水泥终凝时间。

  压实是基层强度形成阶段,所以水泥稳定砂砾基层施工要严密组织,密切配合,确保压实度达到规范的要求。超过终凝时间未能碾压或未能碾压成型,应予以铲除。

  4.1碾压必须遵守“先轻后重、由慢到快”的原则,且轮迹重合不小于30cm.超高段碾压“由低到高”即内侧由边到中央分隔离带,外侧由中央分隔带到边。

  4.2压路机要直线行走,中途不得刹车、停车、启动和调头,倒车要缓慢匀速,也不得刹车和重新启动。

  4.3目前压实度检测多用灌砂法,挖坑、称量、测定含水量,耗时要用一到两个小时。但压实度检测的结果又必须在水泥初凝时间内提出,最迟不能超过水泥的终凝时间。因为过了水泥的初凝时间,补压损失压实功太大,压实度提高效果也不明显;过了水泥的终凝时间不但补压无效,还破坏了水泥稳定砂砾基层的整体结构,不得不铲除重铺。所以在水泥稳定砂砾基层施工现场必须配备足够的试验检测人员和检测仪器,以确保试验检测工作顺利进行。

  4.4先进的摊铺机械,对路面的纵、横坡度,平整度都有了保证。但由于碾压存在轮迹,倒车时驱动轮也会扒松混合料,所以碾压过程必须辅以人工修饰工作,随时用5m直尺检查。

  4.5水泥稳定砂砾基层施工中,横缝是不可避免的,对接缝的处理规范有严格的要求。另外根据实际操作的经验,我们处理的方法是先在横缝处多填混合料,压路机横向碾压2-3遍,再铲除明显高出的部分,再横压1至2遍,最后再纵向依序碾压,压路机纵向行驶要超过横缝,碾压完毕再人工挖除l米,以便下次接缝。

  5、养生无机结合料

  表面出现裂缝是不可避免的,这是公路界的共识,裂缝的形成也有多种原因。如高填路基沉降产生的纵向裂缝;粗、细集料离析,在细粒料集中区产生的龟裂;由于厚度小不足以抵抗荷载弯拉应力而产生的横向裂缝;养生不当出现的干缩裂缝。加强养生能有效的防止各种裂缝的形成,增加强度。

  5.1水泥稳定砂砾基层碾压成型后,要及时喷雾洒水,以防止水泥稳定砂砾基层风干或被冲掉。48h内要保持表面湿润不干燥,然后连续洒水养生3天,以后4天可适当减少洒水次数,但必须保持表面湿润。洒水养生不少于7天,期间禁止一切车辆通行,洒水车要缓慢行进洒水均匀。

  5.2流水施工作业时,水泥稳定砂砾基层洒水养生4天后,可洒透层乳化沥青养生,第5天可铺沥青下面层。这样作业对基层质量没有影响,还可加快工程进度。

  5.3水泥稳定砂砾基层除洒水养生法外,还有铺砂湿润养生法,即将水洗砂按5-10cm厚度铺在基层表面,洒水湿润养生7天,洒沥青透层前应清扫干净。还有薄膜覆盖养生法,即在碾压完成后,洒水并全幅用薄膜覆盖,直至养生结束。

  充分的洒水养生,使基层表面湿润,水化热均匀,水泥硬化速度减慢,虽然也有收缩裂缝产生,但裂缝细而长。沥青下面层空隙大,可以充分吸收部分反射力,不会影响沥青上面层的整体性。

  我们在几条路施工中,坚持从以上四个环节严格控制水泥稳定砂砾基层的施工,取得了良好的效果,竣工验收均评为优良工程,而且路面在缺陷责任期内未出现破损。可见如能真正从这四个环节上严格控制必将建造出高质量的公路。

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