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文檔簡介

1、1緒論12主要概況簡介21.1 水泥穩(wěn)定碎石作用原理21.2 .施工前的準備工作31.3 水泥穩(wěn)定碎石施工工藝53 .影響水泥穩(wěn)定碎石土壓實度的主要因素83.1 土質83.2 水泥的成分和劑量83.3 混合料的配合比對壓實度的影響93.4 混合料含水量對壓實度的影響93.5 底基層強度對基層壓實度的影響93.6 碾壓工藝對壓實度的影響94 .施工控制104.1 材料控制104.2 施工質量控制中的幾個關鍵問題104.3 攤鋪124.4 壓實134.5 養(yǎng)生135提高精度的措施145.1 實際施工中采取的控制措施145.2 延遲時間的控制145.3 施工現(xiàn)場壓實度的檢測與控制146施工方案及工藝

2、流程166.1 混合料拌合166.2 混合料運輸166.3 混合料攤鋪166.4 混合料壓實176.5 接縫處理176.6 混合料的養(yǎng)生187心得體會208結束語219謝辭222310參考文獻在高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中,由于施工控制不嚴或施工質量控制體系不完善等原因,容易造成強度產(chǎn)生太大變異甚至造成工程質量缺陷,進行水泥穩(wěn)定碎石基層強度影響因素分析及控制研究,并對施工質量控制提出合理建議,以保證基層強度的符合性和穩(wěn)定性。本文水泥穩(wěn)定碎石基層壓實度控制進行了研究。關鍵詞:公路工程基層壓實度控制措施1 緒論水泥穩(wěn)定碎石由于整體性好,承載能力大,抗凍能力強,早期強度高、投資少等特性,在我國

3、高等級路面特別是高速公路建設中得到了普遍應用。但由于原材料品種和物理性質的不同,水泥穩(wěn)定碎石的施工又呈現(xiàn)出多樣性與復雜性。這就要求對于各種新材料應善于觀察,在工程施工過程中應善于分析研討、找出存在問題的原因,通過施工實踐不斷完善,總結經(jīng)驗,提高自身的工作能力?;鶎邮锹访娼Y構中的承重層,應具有足夠的強度,剛度和水穩(wěn)性。碎石穩(wěn)定碎石土在原狀松散的土(包括各種粗,中,細粒土)中,摻入適當?shù)乃?,碎石喝水,按照技術要求,經(jīng)拌和和攤鋪,在最佳含水量時壓實及養(yǎng)護成型,水泥是水硬性結合材料,絕大數(shù)的土類都可以用水泥來穩(wěn)定,改善其物理力學性質。水泥穩(wěn)定碎石具有良好的整體性,足夠的力學強度,抗水性和耐候性。其初

4、期強度較高,且隨齡期增長而增長。基層壓實度是反映基層內在質量的一項重要技術指標。在公路工程質量檢驗評定標準規(guī)定的7項檢測指標中占總分數(shù)的30%,隨占比例最大,是施工中必須嚴格控制的一項技術指標。2 主要概況簡介水泥穩(wěn)定碎石水泥穩(wěn)定砂礫統(tǒng)稱為水穩(wěn)層,水穩(wěn)層作為高等級公路的主要構成,是一個重要的基礎性結構,其作用:1、水穩(wěn)層是硬質路面和土質路基的過渡層,它有效的和路面及路基結合,形成一個有機體。2、 水穩(wěn)層具有一定的強度和剛度。高于路基低于路面,既保證鋪設路面一定厚度,滿足承載負荷,又能減少建設成本。3、水穩(wěn)層可將路面承受的車輛荷載均衡的擴散到路基,具有一定的韌性。4、水穩(wěn)層的碎石粗沙有良好的濾水

5、性,可減少路基積水而使其承載能力下降。具體部位:水泥穩(wěn)定碎石基層是指路面面層以下,路基上路床以上(如有墊層在墊層以上)為水泥穩(wěn)定碎石。2.1 水泥穩(wěn)定碎石作用原理水泥穩(wěn)定碎石是以級配碎石作骨料,采用一定數(shù)量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙,按嵌擠原理攤鋪壓實。其壓實度接近于密實度,強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理,同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。它的初期強度高,并且強度隨齡期而增加很快結成板體,因而具有較高的強度,抗?jié)B度和抗凍性較好。水泥穩(wěn)定碎石水泥用量一般為混合料337%7天的無側限抗壓強度可達5s0%mpa較其他路基材料高。水泥穩(wěn)定碎石成活后遇雨不泥濘,表面堅實,是高級路面的理

6、想基層材料。2.1.1 水泥穩(wěn)定碎石的材料要求水泥穩(wěn)定碎石材料主要由粒料和灰漿體積組成。粒料為級配碎石,灰漿體積包括水和膠凝材料,膠凝材料由水泥和混合材料組成(1)水泥普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥均可,但應選用終凝時間較長的水泥??煊菜?、早強水泥以及已受潮變質的水泥不應使用。宜采用標號較低的水泥。水泥品質必須滿足國家標準規(guī)定。(2)混合材料混合材料分活性和非活性兩大類。活性材料是指粉煤灰等物質,可與水泥中析出的氧化鈣作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的礦物材料,對這類材料的品質要求是材料的細度和不含有害的成分。(3)水通常適合于飲用的水,均可拌制和養(yǎng)護

7、水泥穩(wěn)定碎石。如對水質有疑問,要確定水中是否有對水泥強度發(fā)展有重大影響的物質時,需要進行試驗。從水源中取水制成的水泥砂漿的抗壓強度與蒸餾水制成的水泥砂漿抗壓強度比,低于90%者,此種水不一用于水穩(wěn)施工。2.1.2水泥穩(wěn)定碎石混合料組成設計采用水泥、粉煤灰、穩(wěn)定碎石、砂、石屑等筑路材料作為水泥穩(wěn)定碎石基層。首先,實驗室通過經(jīng)過一定數(shù)量的原材料試驗,進行配合比設計、擊實實驗,確定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成試件,試件在規(guī)定溫度條件下保濕養(yǎng)護6天,浸水1天后,進行無側限抗壓強度實驗。經(jīng)過對集料為砂、碎石、水泥和集料為粉煤灰、碎石、水泥的兩種配比試驗,結果發(fā)現(xiàn)摻加粉煤灰的水泥穩(wěn)定混合料不僅

8、其和易性較好,而且試塊輕易成型,成型后的試塊外觀較好,7天平均強度也較高。不同配比灰土試件,7天無惻限抗壓強度在0mpa左右;而不同配比水穩(wěn)試件7天無側限抗壓強度在47mp必問不同配比灰土試件經(jīng)幾次凍融循環(huán)后,抗壓強度幾乎沒有;而摻有水泥和粉煤灰的不同配比的水穩(wěn)試件,經(jīng)10次凍融循環(huán)后,仍可測得一定的強度。2.2.施工前的準備工作2.2.1 準備下承層對路基單位交付的底基層進行檢查,要求表面平整、堅實、無浮土,沒有松散和軟弱地點,其各項指標已達到規(guī)范要求并經(jīng)監(jiān)理工程師檢測。底基層頂面先進行拉毛并掃除浮土后再攤鋪。另外在攤鋪之前對干燥地段進行灑水潤濕。2.2.2 原材料及配合比設計(1)原材料采

9、購首先必須把好料源頭關,其次對所進每批材料都必須按規(guī)范要求的檢測頻率進行自檢,自檢合格后報監(jiān)理組、業(yè)主抽檢,經(jīng)三方檢測合格后才組織上料,同時留樣備查。材料入庫后,必須嚴格管理料場,做到材料整潔無污染,對石料必須進行隔倉處理,插牌明示,細集料采取必要的覆蓋措施,采取加蓋防水彩條布及防雨棚的辦法。水泥硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥都可以用于水泥穩(wěn)定碎石路面基層施工,禁止使用快硬水泥、早強水泥以及其它受外界影響而變質的水泥。我標項目部經(jīng)招標采用湖南郴王水泥廠生產(chǎn)的P032.5早強緩凝水泥。水泥各齡期強度、安定性等應達到相應指標要求:要求水泥初凝時間3小時以上、終凝時間不小于6小時,3d

10、抗壓強度不小于18Mpa。碎石基層用級配碎石備料按粒徑9.531.5mm粒徑4.759.5mm粒徑4.752.36mm,2.36mm以下的四種規(guī)格篩分加工出料。水泥穩(wěn)定碎石混合料中碎石壓碎值不大于28,針片狀含量不大于15,集料中小于0.6mm的顆粒必須做液限和塑性指數(shù)試驗,要求液限小于28塑性指數(shù)<9。水凡飲用水皆可使用,遇到可疑水源,委托有關部門化驗鑒定。項目部就近采用武江河中水源。(2)配合比組成設計取工地實際使用的集料,分別進行篩分。按顆粒組成進行計算,確定各種集料的組成比例,同時要求475mm、0.075mm的通過量接近級配范圍的中值。水穩(wěn)碎石混合料中集料的顆粒組成通過下列篩孔

11、(mm的重量百分率(為級配31.526.5199.54.752.360.60.075范圍10090-10072-8947-6729-4917-358-220-7取工地使用的水泥,按不同水泥劑量分組成試驗。一般水泥劑量按4%、5%、6%、7%四種比例進彳T試驗(水泥:集料=4.0:100、5.0:100、6.0:100、7.0:100)。制備不同比例的混合料,用重型擊實法確定各組混合料的最佳含水量和最大干密度。為減少基層裂縫,做到三個限制:在滿足設計強度的基礎上限制水泥用量;在減少含泥量的同時,限制細集料、粉料用量;根據(jù)施工時氣候條件限制含水量。具體要求水泥劑量不大于5.5%、集料級配中0.07

12、5mm以下顆粒含量不大于4%、含水量不超過最佳含水量的1%。根據(jù)確定的最佳含水量,拌制水泥穩(wěn)定碎石混合料,按要求壓實度(重型擊實標準98%)。制備混合料試件,在標準條件養(yǎng)護6天,浸水一天后取出,做無側限抗壓強度。水泥穩(wěn)定碎石7天浸水無側限抗壓強度代表值滿足R>3.5MPa取符合強度要求的最佳配合比作為水泥穩(wěn)定碎石的生產(chǎn)配合比,用重型擊實法求得最佳含水量和最大干密度,經(jīng)批準,以指導施工。經(jīng)施工單位、監(jiān)理組、項目辦三家試驗,最終采用1#料:2#料:3#料:4#料=30:30:13:27,水泥劑量5.0%,最佳含水量5.0%,最大干密度2.34g/cm3。2.2.3 基層的準備( 1) 路面現(xiàn)

13、場準備外形檢查,檢查底基層高程、中線偏位、寬度、橫坡度和平整度。底基層應進行壓實度檢查,凡不符合要求的路段,應分別采用碾壓、填換好的材料等方法處理,達到規(guī)定要求。消除底基層表面的浮土、雜物等,并將底基層表面灑水濕潤。( 2) 測量準備提前做好路面中樁、原地面測量,寬度放樣,寬度必須滿足設計要求,為確保邊緣部分壓實度,兩邊支立枕木,確保支撐牢固。按松鋪系數(shù)架設好鋼絲繩(一般可采用1.29),松鋪系數(shù)測定時采用相對坐標測量的方法,即儀器架立不動,分別測量原地面、碾壓前、碾壓后的相對標高,松鋪系數(shù)=(碾壓前的相對標高-原地面的相對標高)一(碾壓后的相對標高-原地面的相對標高),取有效碾壓厚度值的松鋪

14、系數(shù)平均值作為松鋪系數(shù),大面積攤鋪時再進一步測量。鋼絲繩架設原則為確保厚度的前提下兼顧縱斷高程。開始攤鋪前的前一天進行測量放樣,攤鋪機寬度與傳感器間距,間距為10米,做好標記,并打好導向控制線的鋼絲拉力應不小于800N。2.2.4 拌和樓的試拌通過試拌檢查其運作是否正常,特別是對各材料用量控制是否準確2.3水泥穩(wěn)定碎石施工工藝水穩(wěn)路面基層施工工藝可以概括為“一重點、二環(huán)節(jié)、三區(qū)段、八流程”。即:抓住“配合比”這一個重點,對“拌和場和施工現(xiàn)場”的二個環(huán)節(jié)、施工現(xiàn)場的“攤鋪區(qū)、壓實區(qū)和整形區(qū)”三個區(qū)段和對“施工準備-施工放樣-拌和-運輸-攤鋪整平-碾壓-整形封面-灑水養(yǎng)生和交通管制”八個流程流程進

15、行全面有效的控制。關鍵環(huán)節(jié)是配料準確、拌和均勻、碾壓密實和適時養(yǎng)生。2.3.1 水穩(wěn)碎石拌制(1)水穩(wěn)碎石拌和機我部采用一臺WDB500半和機,每小時產(chǎn)量500T,實際出料在350T400T之間,配5個進料斗,料斗口安裝鋼筋網(wǎng)蓋,篩除超出粒徑規(guī)格的集料及雜物。(2)所有料斗、水箱、罐倉都裝配高精度電子動態(tài)計算器,并經(jīng)計量部門標定。(3)按市高指批復配合比進行生產(chǎn),同時對混合料進行篩分檢驗級配及做好水泥劑量滴定、含水量、強度等試驗。2.3.2 水穩(wěn)碎石的運輸( 1) 裝料:裝料根據(jù)放料人員的提示,按前、中、后三次作業(yè)的方法進行,不得太滿外溢,車內混合料必須在初凝時間內運到工地。( 2) 覆蓋:用

16、油布覆蓋混合料。( 3) 車輛倒車時在攤鋪機前30cm處停住,卸料時掛空擋,注意不要撞擊攤鋪機,不要把料卸在攤鋪機外面。2.3.3 水穩(wěn)碎石的攤鋪施工采用一臺三一重工和一臺徐工攤鋪機梯隊作業(yè),攤鋪機拼裝寬度分別為1.1.1 m和6.0成靠中分帶第一臺三一重工攤鋪機按鋼絲基準控制一側高程,靠路肩一側徐工攤鋪機以中間攤鋪機攤的路面為基準,另一側高程采用鋼絲繩控制,即雙縱向控制。攤鋪機搭接寬度約20厘米,前后相距不超過6米。為確保攤鋪機正常連續(xù)攤鋪,保持兩臺攤鋪機前有4-6輛待攤車輛,攤鋪時要勻速攤鋪,及時檢查攤鋪厚度;攤鋪中螺旋布料器應均衡地向兩側供料,螺旋布料器的料置以略高于螺旋布料器2/3為度

17、,使熨平板擋板前混合料在全寬范圍內保持一致,避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象,設專人檢查鋪筑厚度及平整度,發(fā)現(xiàn)局部離析、拖痕及其它問題應及時處理;中途不得隨意變速或停機,攤鋪速度在0.81.2米/分范圍內。根據(jù)三一重工和徐工攤鋪機的特性,采用夯錘進行振動,提高初始密實度。2.3.4 水穩(wěn)碎石的碾壓碾壓是關系到基層內在質量的關鍵工序。而影響碾壓工序的關鍵因素又是碾壓組合和含水量。根據(jù)試鋪段最終壓實效果,選出最佳碾壓方式作為正常碾壓施工工藝為:DD110雙鋼輪壓路機靜壓1遍(速度1.5-1.7km/h);復壓采用YZ18T振動壓路機高頻低幅振壓2遍(速度1.8-2.2km/h);再采用寶馬25T振動壓路機高

18、頻低幅振壓2遍(速度1.8-2.2km/h);終壓采用YZ18T振動壓路機先靜壓1遍,再用YL20T輪胎壓路機碾壓1-2遍(速度1.5-1.7km/h)。碾壓時注意不得漏壓、超壓、隨意掉頭、打方向等。水穩(wěn)碎石施工結束應做到表面平整密實,無浮石、彈簧現(xiàn)象,無明顯壓路機輪跡。2.3.5 接縫處理水泥穩(wěn)定混合料攤鋪時,連續(xù)作業(yè)不中斷,如因故中斷時間超過2h,則設橫縫,每天收工之后,第二天開工的接頭斷面設置橫縫,每當通過橋涵、特別是明涵、明通,在其兩邊設置橫縫,在其兩邊設置橫縫,基層的橫縫與橋頭搭板尾端吻合。特別注意橋頭搭板前水泥穩(wěn)定碎石的碾壓。橫縫與路面車道中心線垂直設置,其設置方法:施工結束處碾壓

19、方式與正常段相同,壓路機碾壓至下承層上,碾壓結束待水穩(wěn)具有一定強度后,將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成與路中心線垂直向下的斷面,第二天再進行攤鋪。因故中斷時間超過2h,則設置橫縫后,再攤鋪新的混合料。開始攤鋪時,應先量取已鋪水穩(wěn)碎石路面的厚度,乘以松鋪系數(shù),求得新鋪路段接頭處的松鋪厚度,決定熨平板的高度。2.3.6 養(yǎng)生和交通管制每一段的水穩(wěn)碎石碾壓完畢,并經(jīng)過壓實度、標高檢查合格后,即可進入養(yǎng)生階段,可采用用濕潤的土工布進行覆蓋,覆蓋2小時后,用灑水車灑水,灑水車的噴頭用噴霧式,每天灑水次數(shù)視氣候而定,整個養(yǎng)生期間始終保持水泥穩(wěn)定碎石層表面濕潤。在7天內應保持基層處于濕潤狀態(tài),2

20、8天內正常養(yǎng)護,在養(yǎng)護期間封閉交通。7天后進行鉆孔取芯,芯樣應完整,表面密實。3影響水泥穩(wěn)定碎石土壓實度的主要因素3.1 土質土的類別和性質是影響水泥穩(wěn)定碎石強度的主要因素,各種砂礫土,砂土,粉土和粘土均可用水泥穩(wěn)定,但效果不同,試驗和生產(chǎn)實踐證明,水泥穩(wěn)定級配良好的碎石和砂效果最好,其次是砂性土粉性土和粘性土。3.2 水泥的成分和劑量在水穩(wěn)中,由于水泥用量很少,水泥的水化完全是在混合料中進行的,凝結速度比在水泥混凝土中進行得緩慢。水泥與集料摻水拌和后,水泥礦物與水分發(fā)生強烈的水解和水化反應,同時從溶液中分解出Ca(OH)2并形成其它水化物。當水泥的各種水化物生成后,有的自身繼續(xù)硬化形成水泥石

21、骨架,有的則同有活性的細集料、礦粉進行反應。歸納起來有如下幾種形式:3.2.1 離子交換及團?;饔迷谒嗨蟮哪z體中,Ca(OH)2和Ca2+、共存,而構成集料的礦物是以CaCO3、SiO2為骨架合成的板狀、針狀、塊狀的結晶,通常其表面會有Na+和K+等離子進行當量吸附交換,結果使大量的細集料、礦粉顆粒形成較大的顆粒。由于水泥水化生成物Ca(OH)2具有強烈的吸附活性,使這些較大的顆粒進一步與粗集料結合起來,形成水泥碎石的鏈條狀結構,形成堅固的聯(lián)結,這是水穩(wěn)具有一定強度的主要原因。3.2.2 硬凝反應隨著水泥水化反應的深入,溶液中析出大量Ca2+,當Ca2+的數(shù)量超過上述離子交換的需要量后

22、,則在堿性的環(huán)境中使組成礦物的SiO2和Al2O3的一部分同Ca2+進行化學反應,生成不溶于水的穩(wěn)定的結晶礦物,從而增大了混合料的強度。這種反應稱為硬凝反應。3.2.3 碳酸化作用水泥水化物中的游離Ca(OH2不斷地吸收水中的HCO和空氣中的CO2,生成CaCO3。這種反應也能使集料固結,提高集料的強度,但比硬凝反應的作用差一些。從開始加水拌合到碾壓終了的時間越長,水泥穩(wěn)定碎石的壓實度越低,因為加水拌合后,水泥很快和混合料中的水反應,生成水花硅酸鈣,水化鋁酸鈣,水化鐵酸鈣等水化礦物,致使混合料逐漸凝固硬化。在碾壓時,壓路機破壞這個凝結力需要消耗一些壓實功,從而混合料的孔隙率難以降低,不易壓實,

23、干容重隨之降低,因而壓實度降低。3.3 混合料的配合比對壓實度的影響壓實度是實測干容重與標準干容重的比值。試驗室通過多次重型擊實試驗,得到了個試驗配合比的最大干容重與最佳含水量。實驗表明,處于最佳含水量的幾組混合料,碎石含量不同,在相同的擊實功作用下得出的干容中不同。見下表表4.3.1碎石所占比例()35404145干谷重(g/cm3)2.3552.3692.3722.375備注確定混合料中碎石與土的比例為41%59%從表中可以看出,若拌合時混合料配合比偏離試驗室配合比較多,則會出現(xiàn)壓實度不穩(wěn)定的情況?;旌狭现兴槭^多,壓實度就會偏高,甚至可能超百。同事,由于混合料中的細料較少,碎石間會存在較

24、多的空隙不能填實,甚至造成碎石離析,成為以后基層病害的嚴重隱患。對路面的耐久性造成極大的影響。如果混合料中碎石較少,壓實度就會偏低,時同時碎石難以形成有效的骨架,還會影響水泥穩(wěn)定碎石的強度。3.4 混合料含水量對壓實度的影響根據(jù)重型擊實試驗得出的含水量與干密度曲線可知,當混合料含水量處于某值時,混合料的干密度最大。含水量過大時,混合料中的空隙被水所占據(jù),而水一股難以被壓縮,也不易被擠出,這使混合料在碾壓過程中會產(chǎn)生蠕動,出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象,因此不易被壓實,達不到規(guī)定的壓實度。含水量過小,由于集料間的摩擦力增大,混合料難以密實,集料間的空隙較大,也打不到規(guī)定的壓實度。3.5 底基層強度對基層壓實度

25、的影響底基層強度直接影響基層的壓實。底基層的強的偏低,在基層上碾壓時,由于下承層變形量較大,會損耗一部分壓實功,從而是基層無法達到規(guī)定的壓實度。3.6碾壓工藝對壓實度的影響碾壓工藝對壓實度起著非常重要的作用。如果機械組合不合理,不按照試驗段得出的壓實工藝碾壓,很難得到規(guī)定的壓實度。4施工控制4.1 材料控制水泥穩(wěn)定碎石基層材料主要由粗集料、細集料、水泥等拌和而成,防止不合格材料進場是質量控制的關鍵。4.1.1 嚴格控制集料用量集料是水泥穩(wěn)定碎石基層的主體,對強度的影響取決于集料本身的性質。集料應堅硬、耐久并具有足夠的強度。粗集料應符合規(guī)范要求,當大石料較多時,在拌和、運輸、攤鋪過程中易產(chǎn)生大小

26、料分離現(xiàn)象,碾壓成型后易形成“粗集料窩”,對品質不利。因此,在施工過程中,粗集料的最大粒徑應控制在31.5mm之內。水泥質量更是關鍵。施工時應選取初凝時間3h以上,終凝時間較長(大于6h)、標號較低的水泥,為保證其具有足夠的強度,水泥穩(wěn)定碎石要有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪和碾壓。我們在施工中采用的水泥為湖南郴王牌32.5Mpa礦渣硅酸鹽水泥。其初凝時間為3小時40分鐘。4.1.2 嚴格控制水泥劑量在施工過程中,要嚴格控制好水泥穩(wěn)定碎石的水泥劑量。水泥劑量太小,水泥穩(wěn)定碎石強度則不能滿足承載力要求;水泥劑量太大時既浪費材料,又會使基層產(chǎn)生裂縫,對面層構成局部破壞。所以在施工過程中,要把水泥用

27、量控制在經(jīng)濟、合理的目標上。4.2 施工質量控制中的幾個關鍵問題現(xiàn)就路面基層施工質量控制中的幾個關鍵問題作如下分析。4.2.1 現(xiàn)場混合料配比的控制在已攤鋪而尚未碾壓的水泥穩(wěn)定碎石混合料中隨機抽樣檢測混合料的配比,水泥與集料的含量以及集料中的級配(尤其小于5mm勺細料含量),將混合料內的水泥洗去,再檢測集料的級配,既費工,又欠精確。我們則采用的室內標準配比的水泥碎石混合料烘干所做的篩分試驗結果,作為施工現(xiàn)場檢查混合料配比與集料級配的依據(jù),以方便檢查。4.2.2 減少裂縫的產(chǎn)生水泥穩(wěn)定碎石基層的裂縫有兩類:一類是強度不足引起的裂縫,與結構設計和施工質量有關。只要搞好結構設計和加強質量管理,這類裂

28、縫是可以清除的。另一類是收縮裂縫,因為水泥穩(wěn)定碎石是一種快凝的膠凝材料,和其它膠凝材料一樣也有收縮的性質,主要是干縮和冷縮。當發(fā)生收縮時,如受到底層或者其它因素限制,就有出現(xiàn)收縮裂縫的可能。故解決此裂縫問題,要先了解影響收縮的原因。水泥穩(wěn)定碎石混合料的干縮是由水分的散失引起的,失水越多,收縮愈大。這是因為混合料水分蒸發(fā)時毛細孔內水面下降,彎月面的曲率變大,在表面張力作用下水的內部壓力比外部壓力小,隨著毛細孔水的不斷蒸發(fā),毛細孔中負壓逐漸增大,產(chǎn)生收縮力使混合料收縮。干縮另一個原因是水化物層間水的脫出,水化硅酸鈣的層間水分子具有吸水膨脹和脫水收縮的特征。影響混合料干縮性質因素有骨料數(shù)量、含水量和

29、密實度等。溫度下降會使混合料產(chǎn)生溫度收縮,但在負溫階段時,由于水結冰后在結構中產(chǎn)生膨脹壓力,結構有膨脹的趨勢,而負溫下材料本身又要產(chǎn)生收縮。由此可見,負溫階段混合料結構產(chǎn)生了膨脹與收縮兩種相反的作用。而工程實踐中發(fā)現(xiàn),負溫階段均表現(xiàn)為冷縮而無膨脹現(xiàn)象,這可能是由于冷凍的體積膨脹,尚不足以抵消溫度下降而引起的冷縮及結構抗拉強度大于膨脹壓力的原因。經(jīng)分析,導致裂縫出現(xiàn)的外因如下:(1)施工含水量過大。收縮裂縫的發(fā)生與發(fā)展和含水量有密切關系,含水量大則干縮和冷縮都大,因而施工中必須嚴格控制含水量。(2)壓實度不夠,結構中存在大孔隙的結構才有可能產(chǎn)生較大的收縮孔隙,也是水分的藏身之處。(3)施工期間重

30、車行駛的影響。在混合料結晶結構形成后,車輪作用使結構破壞產(chǎn)生細微裂縫,收縮裂縫就有可能在這些地方出現(xiàn)。(4)剛度增長的影響?;旌狭匣鶎拥膭偠入S齡期的增大而增大,變形能力減少,容易因收縮而開裂,故混合料的剛度不宜過大。為了減少干縮裂縫,除了上面提出的控制好施工含水量,保證基層密實度以外,應采取如下幾點措施:(1)增加混合料的粉末含量,可減少干縮;(2)適當減少混合料中二灰含量,以減低其剛度;(3)預設收縮縫,使裂縫有規(guī)律,也易于養(yǎng)護;(4)在施工中,應及時鋪筑面層,可防止水分蒸發(fā),避免表層失水過多而開裂;(5)選用石粉材料時,石粉的塑性指數(shù)不宜過高,材料拌和要均勻。4.2.3 含水量的控制( 1

31、) 含水量對壓實度的影響?;旌狭系暮繉λ喾€(wěn)定碎石基層的質量影響主要包括強度、壓實度等。擊實試驗表明,含水量對壓實度有較大影響。當含水量不同時,相同的混合料在相同的壓實功作用下,會產(chǎn)生不同的壓實度。由此可見,施工時控制好含水量是保證壓實度達到設計標準的關鍵之一。(2)含水量對強度的影響。含水量較小,混合料不但難以碾壓成型,而且因水泥的物理、化學反應不全面而造成結構層強度難以形成,造成板體松散。我們在施工過程中,采用廠拌法生產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石混合料。試驗檢測室配備一名專職試驗人員,隨時檢測混合料的含水量。根據(jù)施工組成設計確定的最佳含水量并結合當日的溫度、濕度及運距確定混合料的含水量。這樣既可以保

32、證混合料的質量,又能保證施工的進度,避免了不必要的返工處理等問題。4.2.4 嚴格控制碾壓含水量(1) 沿線各施工單位由于原材料的差異,其重型擊實試驗得出的最佳含水量值差別較大(6.5%8.5%,個別還在9%以上),即使混合料配比完全相同,情況也是如此。(2) 影響擊實試驗成果的因素是多方面的,原材料的差異是基本方面,與不同的試驗設備與人員也有關系。從控制干縮變形的角度考慮,希望最佳含水量值越小越好。因為它是施工含水量的控制標準,如本工程規(guī)定,施工(碾壓)含水量應在最佳含水量接近,正負一個百分點范圍。實際上各工地按最多不超過2個百分點來掌握,因為碾壓含水量愈大,混合料成型過程中的失水量也愈多,

33、收縮變形量則愈大,增加了干縮開裂的可能性。但實際情況又不可能按預期的設想行事,有幾個地方水泥穩(wěn)定碎石混合料的碾壓含水量超過最佳值較多(34個百分點),其主要原因并非人為加水失控,而是原材料中碎石的原始含水量太高(濕灰的平均含水量為10%,最高達20%)。盡管進度應服從于質量,但不能因個別環(huán)節(jié)上的問題而延誤總體的施工進度。4.3 攤鋪4.3.1 混合料的攤鋪(1)拌和好的成品料運至現(xiàn)場應及時攤鋪,攤鋪過程中攤鋪機應按控制線勻速行駛,并盡可能少收料斗。如因故中斷2h時,攤鋪機應駛離混合料末端,按橫向接縫處理;試驗人員要隨時檢測成品料的配合比,并及時反饋至拌和廠;設專人鏟除因離析產(chǎn)生的粗集料窩,并用

34、新拌混合料填補,此項工作必須在碾壓之前進行,嚴禁薄層貼補;基層分兩層攤鋪時應在攤鋪上層前,進行表面拉毛或灑水泥凈漿處理。(2)攤鋪路幅較寬時,宜采用兩臺攤鋪機(盡可能同型號)一前一后相隔約5-10米同步向前攤鋪混合料,為保證標高和平整度,縱向接合部采用移動式基準線,并一起進行碾壓,盡可能避免縱向接縫。在不能避免縱向接縫的情況下,縱縫必須垂直相接,嚴禁斜接。上下層縱向結合部位置應錯開距離不小于1米,盡可能避開行車道位置。4.4 壓實混合料的壓實是一個關鍵工序,也是保證施工質量的重要手段之一。當含水量大于或略大于最佳含水量時,就可以開始碾壓。組織壓實操作時應注意下列各點:1、采用的壓實機具應先輕后

35、重;2、碾壓速度應先慢后快,一般速度控制在1.52.4km/h;3、組織壓實機具合理的工作路線,直線段一般應先兩側后中間,以便保持路拱;在彎道部分,由低的一側開始逐漸向高的一側碾壓。相鄰兩次的輪跡應重迭輪寬的三分之一,保證均勻壓實而不漏壓,對于壓不到的邊角,應輔以人工或小型機具進行夯實處理;4、應經(jīng)常檢查混合料的含水量和密實度,并視需要采取相應調整措施,以達到符合規(guī)定壓實度的要求。應特別注意的是,任何機械均不得在已完成的或正在被碾壓的路段上調頭或急剎車,以免對結構層造成破壞。當局部混合料過干時,可補充部分水分;如局部發(fā)生“軟彈”現(xiàn)象,應及時人工挖開,換填新的混合料,以保證質量。4.5 養(yǎng)生水泥

36、穩(wěn)定碎石的養(yǎng)生是十分重要的一個環(huán)節(jié),養(yǎng)生期間的濕度及齡期對水泥穩(wěn)定碎石的強度影響相當大,在混合料形成初期應進行保濕養(yǎng)生,以保證水泥進行水化反應所需水分。養(yǎng)生期間還應采取封鎖交通的處理措施,除灑水車外其它車輛禁止通行,特別嚴禁重型車輛通行。我們在施工過程中,除采取了封鎖交通的措施之外,還專門購進了毛氈進行覆蓋養(yǎng)生,這樣既保證了混合料初期形成強度所需要的外界條件又保證了其內在的質量。5提高精度的措5.1 實際施工中采取的控制措施5.1.1 鋪筑試驗段在正式施工前,先鋪筑約100M的試驗路段,以便測算混合料的虛鋪系數(shù),確定合理的機械組合和壓實變數(shù)等。試驗段要嚴格控制好混合料的配料,含水量級從加水拌和

37、到碾壓終了的延遲時間等施工要素,使其各項指標盡量接近試驗室配合比。實驗員隨時對壓實度進行檢測,確定合理的施工工藝。5.1.2 原材料的控制結合工程的實際情況,嚴把原材料進場關,增加監(jiān)測頻率,尤其加強了對基層壓實度和強度影響較大的集料壓碎值和篩分曲線的檢測力度,以保證原材料質量穩(wěn)定。5.1.3 集料拌合時的控制(1)土塊要按規(guī)定粉碎,這不但有利于填實混合料的空隙,而且增大了與結合料的接觸面積。(2)配料要準確,尤其注意料倉之間要有效隔離,土和碎石不可混淆在一起進入料倉。(3)由于施工時間一般處于夏季,從拌和,運輸?shù)侥雺航K了難免有水分蒸發(fā)等損耗。因此,在拌和時混合料的含水量應略大于最佳值,使其運輸

38、到施工現(xiàn)場直接攤鋪,碾壓時的含水量與最佳含水量接近。(4)碎石和土隔離堆放,避免混堆影響配合比(5)試驗人員應時時對混合料的含水量,繼配進行檢測,發(fā)現(xiàn)偏離及時調整。5.2 延遲時間的控制鋪筑基層前,應制定詳細的施工指導書,周密安排部署,科學組織施工,使每道工序有機地銜接,縮短混合料從加水拌和到碾壓終了的延遲時間,按施工規(guī)范要求,盡量提前結束碾壓。5.3 施工現(xiàn)場壓實度的檢測與控制5.3.1 最大干密度的確定首先進行室內擊實試驗,嚴格按照公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程擊實試驗方法操作,且擊實筒一定要放在堅硬的地面上.現(xiàn)場取料要具有代表性.按設計配合比準確配料,擊實得出最大干密度.然后將擊實的

39、材料破碎烘干篩分,計算得出5mn#以上的累計余量,即為p標。至于最大干密度的修正.則根據(jù)以上配合比調整集料級配.改變5mmi以上的顆粒含量,對以上確定的p標分別取5個級數(shù),得出p標一15、p標一10、2008年第9期(總第181期)P標一5、P標+5、P標+10、P標+15為標準取樣。通過擊實試驗確定各樣本的最大干密度p一,由此得到5mmz上集料含量與最大干密度之間的一關系曲線。5.3.2 壓實度試驗中要盡量減少測試誤差定期對試驗用的標準砂清洗篩分,對標準砂密度、錐體質量進行標定。在試驗測定含水量時.要把挖出的全部混合料烘干后再測含水量,同時通過試驗測出其級配.若用部分試樣測定其含水量.試樣中

40、粗集料的多少將對混合料的含水量產(chǎn)生較大影響。計算壓實度時.要先根據(jù)混合料的篩分結果.計算出5mm上集料的累計篩余,查P一曲線,保證該點的p一,這樣就可以計算出該點的壓實度K=p/pm,根據(jù)施工經(jīng)驗:若施工中測出的5mm®i料含量超過滕±10%,則表明試驗中所求的p已不再標準,該混合料已產(chǎn)生離析,應返工重做。5.3.3 分析試驗成果并對檢測段進行壓實度整理計算出代表值不得小于標準值,用單點的合格率判定檢測段壓實度是否達到設計要求。本方法在計算中采取了對應級配點的最大干密度,只要壓實功能達到施工要求,計算壓實度就不會有大的離散性.通過每段壓實度的統(tǒng)計.既能滿足有關規(guī)范要求又不會

41、出現(xiàn)壓實度失真現(xiàn)象。6施工方案及工藝流程6.1 混合料拌和基層混合料采用集中拌和,為保證每盤料的質量,開盤前,應預先對細料進行抽樣檢測集料的含水率(有自動檢測裝置除外),以控制整個攪拌過程的供水量。在生產(chǎn)過程中,應對成品料及進進行取樣分析,檢查混合料級配及含水率的均勻性。通過取樣分析后,再精確調整配料量的供水量。在正常生產(chǎn)過程中,為保證混合料的質量,須經(jīng)常進行取樣分析并及時調整。6.2 混合料的運輸根據(jù)ABG攤鋪機前料斗高度以及從提高生產(chǎn)效率方面考慮,運輸車采用大噸位(5T以上)的自卸汽車,同時在運輸過程中應盡量避免中途停車,以免延誤時間,影響混合料成型時間的控制。運料車在向攤鋪機料斗內卸料時

42、,嚴禁后車輪在倒車時撞擊攤鋪機,應在距攤鋪機料斗10cm左右停車,由攤鋪機頂推輾向前頂靠住汽車后輪再起斗卸料。6.3 混合料攤鋪6.3.1 施工測量放樣施工測量放樣包括縱斷高程測量與平面控制兩項內容??v斷高程測量主要是確定下承層控制點地面標高與其設計高程的準確差值,以便在掛基準線時,在保證施工層厚度的同時予以調整。根據(jù)已選定的攤鋪方案,平面控制是界定人工與ABG的工作區(qū)域與寬度,具體來講是每10m對中樁、邊樁等進行放樣。6.3.2 掛基準鋼絲線基準鋼絲線采用2.5mm的高強度鋼較線,為保證張緊度,每次掛線長度控制在200m左右。根據(jù)選定方案,本標段在ABGW鋪區(qū)域左右兩側外50cm10m (

43、平曲線上為距ABG»鋪邊緣ABG常數(shù)之和。各打入鋼釬樁掛雙面鋼絲線。與放樣一致,鋼釬樁間距為5m)。張緊后的鋼絲線掛在已緊固在鋼釬樁上的橫桿凹槽里,水平距離25cm,基準線掛線高度由設計厚度乘以虛鋪系數(shù)與虛鋪系數(shù)根據(jù)試驗段碾壓后確定。6.3.3 攤鋪機就位攤鋪機行駛到攤鋪位置后安裝攪籠聲納系統(tǒng),縱坡傳感器,之后準確就位在攤鋪起點。就位時拉線垂直已掛好的ABG兩側鋼絲線以便確定3點(熨平板長度方向均分)墊木高度,墊好木塊,放下熨平板,最后依靠基準線調整好縱坡傳感器,使其兩個指示燈熄滅。6.3.4 混合料的攤鋪采用集中廠拌法拌和好的成品混合料運至工地后及時向ABG料斗內卸料,開啟刮板送料

44、器,同時螺旋布料器旋轉布料。視攪籠內布料情況,調整攪籠聲納系統(tǒng)使攪籠內布料量適當。攤鋪機開始行走。當ABG開始攤鋪3-5m時,應立即檢測攤鋪面標高和橫坡度,不符合設計要求時,應適當調整熨平板高度與橫坡,直至合格,再繼續(xù)攤鋪。正常施工時,攤鋪機每前進10m,ABG配合人員應檢測一次攤鋪面標高、縱、橫坡度,如與設計不符,要及時查找原因并予以調整。施工與試驗人員要注意觀測隨時檢測混合料的配比,劑量和含水量情況,并及時反饋拌和廠。由于ABG沒有方向傳感器,為了確保ABG行走方向的正確性,可以在攤鋪機標尺桿一側距鋼絲線一定距離的下承層上灑白灰以控制ABG的行走方向。在ABG前進過程中,螺旋攪拌器兩端的混

45、合料要保持飽滿、充足,為了減少停機,保持攤鋪機以適當?shù)乃俣葎蛩傩旭?,確保平整度,在攪拌籠兩端須設專人把守,一旦缺料,及時進行補充。6.4 混合料的壓實(1)混合料一經(jīng)攤鋪成型,含水量等于或略大于最佳含水量時,立即用12T以上壓路機在半幅全寬內緊跟攤鋪機后進行碾壓。直線段,由路肩兩側向道路中心碾壓,超高路段由內側路肩向外側路肩進行碾壓,總之,應由低處向高處進行碾壓。碾壓時,輪跡應重疊1/2輪寬,相鄰兩段的碾壓接頭處,應錯成橫向45度的階梯狀。嚴禁壓路機在已完成或正在碾壓的路段上“調頭”和急剎車。碾壓段長度應根據(jù)施工現(xiàn)場的氣溫情況進行選擇確定。氣溫高時,水份蒸發(fā)快,可縮短碾壓段長度,反之可適當延長

46、碾壓段長度。一般從混合料拌和到最后碾壓成型,總時間應控制在2.5小時以內,為此碾壓段長度不應超過50米,成型時間嚴禁超過3.5小時。(2)壓實機具的類型和組合,壓實遍數(shù)應通過試驗段來確定。根據(jù)經(jīng)驗擬先用一臺光輪輕型壓路機靜壓一遍,再用江鹿W1330無級變速振動壓路機碾壓兩遍,最后用光輪壓路機靜壓收光。要求壓實后基層表面平整,無輪跡和隆起,路拱正確。壓實度滿足公路工程質量檢驗評定標準的要求。6.5 接縫處理根據(jù)以往經(jīng)驗橫向接縫采用下述方法處理:攤鋪機開出工作面,將端頭混合料攤平修齊后碾壓。碾壓密實后,垂直路基中心線拉線將高程,路拱和平整度符合要求的末端橫向切成齊整的垂直向下的斷面。下次接著攤鋪時,將已切好的端頭濕潤,攤鋪機開回已壓實層的端部,以螺旋布料

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