高速公路水泥稳定碎石基层施工质量控制分析
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高速公路水泥稳定碎石基层施工质量控制分析
摘要为提高高速公路水泥稳定碎石基层的施工质量,对水泥稳定碎石基层的
施工技术进行探讨,论述施工准备、混合料的配制、水泥稳定碎石的施工等关键
性问题。
关键词高速公路;水泥稳定碎石;施工质量控制;分析
1水泥稳定碎石的特点
1)具有足够的强度和刚度:水泥稳定碎石受水泥的水化作用影响,具有较
高的强度,且早期强度较好,能满足不同公路等级对基层强度和刚度的需要。2)
具有足够的水稳性:水泥稳定碎石的强度较稳定,其强度形成与水泥用量,含水
量,施工温度,养生条件,材料配比设计有关,不易受天气和降水的影响。3)
有足够的抗冲刷能力:由于水泥稳定碎石基层是机械碾压而成的,且稳定性较好,
整体性强,在受到外界水的冲刷下,不易渗透到基层。
2水泥稳定碎石强度形成原理
2.1嵌挤作用
由于水泥稳定级配碎石具有一定的颗粒组成,按颗粒大小进行排列组合补充
大颗粒孔隙、一级补填一级的原则进行设计。因此,它在外力的作用下,依靠颗
粒间的嵌挤和摩阻作用而形成内摩阻力,使其具有一定的强度和稳定性。
2.2水泥的硬化作用
水泥与水发生强烈的水解和水化反应,形成其他化合物。水泥的各种化合物
生成后,有的自行硬化,形成水泥骨架;有的则与碎石中的其他矿物质发生硬凝
反应和碳酸化作用,从而增加水泥稳定碎石的强度。
3水泥稳定碎石的配合比组成
根据设计,水泥:碎石=6:100,通过试验,水泥的初凝时间为5小时25
分,终凝时间为7小时5分。碎石组成基本为10mm-20mm粒径碎石5mm-10mm
粒径碎石,5mm以粒径碎石之比为30:30:40,根据各标段材料情况略有变化,
最大干密度为2.35-2.40之间,最佳含水量在5.0%-6.0%之间。配合比设计均须通
过监理代表处复核审批后可进行
拌和。
4水泥稳定碎石的施工
4.1水泥稳定碎石的拌和
水泥稳定碎石的拌和直接影响成型后的强度和外观,必须严格控制水泥剂
量、含水量,严格按配合比进行拌和。拌和后的成品料应颜色均匀,级配一致。
根据技术规范,材料必须用连续式拌和机厂拌。
1)全线均选择连续式拌和机进行拌和。根据承担的工程任务,产量控制在
300t/h-600t/h,拌和前进行反复试拌,调试拌和站,使颗粒符合级配要求,每天
开始施工后进行筛分试验,发现问题及时调整。2)水泥计量控制。因水泥用量
直接影响水泥稳定碎石强度,水泥低于设计用量,将造成强度偏低,超过用量容
易形成干缩裂缝和温度收缩裂缝。要求采用425号散装水泥,自动计量,考虑施
工的稳定性,拌和时增加水泥用量0.5%,确保计量准确。3)含水量控制。含水
量对水泥稳定碎石强度等也起到关键作用,含水量小,难于成型;含水量大,碾
压易形成轮迹和收缩裂缝。在施工时,提前测定碎石、石屑等材料的含水量,确
定加水量,根据温度、风力等天气情况,施工时间的早中晚和运输距离进行适当
调整,夏季中午一般应增加含水量1%-2%。
4.2水泥稳定碎石的摊铺
1)摊铺前底基层由监理代表处进行验收,保证下承层的稳定。摊铺前必须
进行清扫,铲除下承层上的杂物、水泥石灰土起皮的,必须清除。第一层摊铺前
洒水,保证下承层的湿润:第二层摊铺前对第一层进行检验,并洒水泥浆,保证
两层的连接。2)以桂钢丝控制厚度和标高,以十米进行控制,钢钎由直径20mm
的圆钢筋加工而成,配备固定支架,钢丝采用支径3mm的铜丝,两端配紧线器、
由控制标高推算固定支架高,预留摊铺机高程控制传感器行走高度,挂好钢丝,
由摊铺机自动控制高程。3)虚铺系数由试验段确定,根据不同的机械,性能,
一般在1.1-1.3之间。根据虚铺系数和设计厚度,确定虚铺厚度。4)摊铺机根据
钢丝调整高程控制传感器,就位后检查虚铺厚度等,达到要求后进行摊销。5)
没有特殊情况,摊铺机应连续作业,根据拌和站的产量和运输能力控制摊铺速度,
一般控制在2m/min-4m/min。摊铺过程不能停顿,以免影响基层的平整度。6)
摊铺过程中,经常检查传感器、钢丝情况。并每20m测量虑销厚度,保证压实
后的高程和厚度。
4.3水泥稳定碎石的碾压
水泥稳定碎石基层要求压实度为98%,基层的碾压由两台cA25压路机和一
台胶轮压路机进行组合,因摊铺机具有夯实功能,摊铺后的水泥稳定碎石压实度
一般能达到85%。
碾压遍数与压实度关系如表1。
表1
碾压遍数 1 2 3 4 5
机械型号 CA25 CA25 CA25 CA25 CA25
振动情况 微震 强震 强震 强震 强震
压实度(%) 90.4 95.3 97.8 99.2 99.6
4.4水泥稳定碎石的养生
水泥稳定碎石的强度形成必须有水才能进行,因此必须保证水分的充足。碾
压完成后,第一天不能进行洒水。以免冲洗掉表面的水泥浆,从第二天开始,每
天洒水,保持表面湿润,养生一般为7天,也可在第二层施工完第三天以后撒乳
化沥青封层进行养生。在养生期内,除洒水车外,禁止其他车辆通行。
4.5施工注意事项
1)施工前必须做试验段,以确定合理的机械配备、人员组合,验证施工工
艺,确定虚辅高度、碾压长度等,形成可执行的工艺后进行正式施工。2)每天
施工前和完成后,及时处理横向施工缝,处理使用三米立尺进行检查,不合格处
应岔除,以保证基层平整度。3)碾压过程中,同时进行路面的碾压,注意成型
时间的控制,不能超过水泥的初凝时间。4)严格注意天气情况,雨天不能进行
施工。施工温度应在5℃以上,并在重冰冻期来临之前28.42天完成。温度较高
时,碾压完成后要进行覆盖,防止表层水分过快蒸发,形成松散。5)水泥稳定
碎石强度较高、含水较大时,很容易形成收缩裂缝,因此,要进行锯缝,每20m
一道。为防止通车后路面水侵入,破环基层和底基层,锯缝用热沥青填缝,在施
工沥青路面底面层前,裂缝或锯缝处铺玻纤格栅,防止裂缝反射到路面面层上。
总之,水泥稳定碎石基层是一种良好的半刚性基层结构形式,是面层结构的
主要承重层,其施工质量的优劣,直接关系到高速公路路面的使用品质,必须引
起工程参建各方的高度重视。在施工过程中,必须严格按规程进行每道工序的施
工,严格原材料标准,严格级配要求,严格施工过程控制,认真做好养生,同时,
在施工过程中,要及时总结好的施工经验和方法,确保水泥稳定碎石的施工质量。
参考文献
[1]JTGF10-2006公路路基施工技术规范 [S].北京:人民交通出版社,2006.
[2]孙立军.沥青路面早期损坏的新类型和机理研究[J].中国公路,2005,3.
[3]胡敏玲.水泥稳定碎石基层施工控制[J].市政技术,2006,1.