[12-11 16:59:52] 来源:http://www.tmgc8.com 公路工程 阅读:3715次
文针对水泥稳定砂砾基层在县、乡道建设中的广泛应用中,暴露出的强度不足、松散、开裂等质量问题,从原材料试验、配合比设计、施工工艺及质量控制等方面进行分析,提出了水泥稳定沙砾基层的施工质量控制措施。
1 引言
由于水泥稳定砂砾基层具有较好强度、水稳定性、耐久性和抗冻性等技术特点,而且用料广泛,可就地取材,近年来的县、乡公路都是采用这一结构作为路面基层,为了保证水泥稳定砂砾基层满足设计和使用要求,除设计合理、土路基强度满足要求外,重点是要控制好水泥稳定砂砾基层的原材料、配合比和施工工艺质量。本文就这方面做一个探讨
2 原材料的质量控制
工程建设中,原材料占了很重要的比重,其质量的好坏直接影响到工程的质量,所以,严把原材料质量关是保证工程实体质量的基础和重要环节。水泥稳定砂砾基层的原材料主要有水泥、粗骨料、细集料。
水泥应选用终凝时间较长(宜在6h以上)的32.5#普通硅酸盐水泥,矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可采用,水泥初终凝时间是确定水泥稳定砂砾的施工控制时间的重要依据。但不应采用早强、快硬及受潮变质的水泥。开工前应到不同厂家进行取样,经试验各项技术指标均满足技术规范后,方能组织采购进场。粗集料主要是2~4cm砾石和1~2cm砾石,其质量控制指标主要是根据结构层性能决定砾石压碎值和级配组成,确定出砾石的强度和级配。对于县、乡道公路压碎值不能大于40%(圆孔筛),均匀系数不能大于10,细集料主要是采用优质的天然中砂,同时集料的有机物含量<2%、硫酸盐含量<0.25%。为了把好原材料质量关,应需加强对各类原材料的料源进行定期的抽检试验,并加强进场材料质量检验关,不符合质量要求的坚决不能进场,在使用过程中要按规定频率随时进行抽样检验,不合格的材料不能用于工程中,并应及时清除出场。
3 混和料的配合比设计
通过对工程实际应用的矿料分别进行筛分试验和测定其相对密度,根据各种矿料的颗粒级配和计算用量比调配出合理的级配曲线。按照设计配合比(包括最佳含水量和最大干密度),在水泥稳定沙砾施工前10~15d进行现场试配,按照指定的水泥剂量为中档,另增加上下浮动1%的水泥剂量两个档次,采用同一集料级配按照规定的方法,对每种水泥剂量作为平行试验的试件数量不少于9个(如该组试验结果偏差系数大于15%则重做,并找出原因),试件在规定温度下保湿养生6d,浸水1d后,进行无侧限抗压强度试验,其试验结果平均值和偏差系数Cv应满足下式要求:
R =Rd/(1-1.645Cv)
由于施工误差的影响,施工实际水泥用量应比试验确定的剂量多0.5%~1.0%。但是由于水泥剂量对干缩性的影响,随集料平均粒径的增大而减少,集料平均粒径越大,水泥剂量对干缩性的影响越小,随水泥剂量的减少,收缩性逐渐减少,并达到最小值,随水泥剂量的增加,收缩性逐渐增大,所以水泥剂量过大,同样会产生收缩裂缝,并反射到水泥砼路面上,因此为减少水泥稳定砂砾的收缩性和提高抗冲刷能力,在满足设计要求的情况下,应尽量用最少的水泥剂量,一般不宜超过6%。
4 混和料的拌和
水泥稳定沙砾基层料必须采用集中拌和,在拌和时,应注意以下五个方面的问题:
4.1 拌和场地的建设
应根据工程实际情况将拌和场建在位置适中、水电方便的地段,拌和场地应硬化,四周开挖排水沟,以便雨水能及时排除。
4.2 拌和设备的选择
好的拌和设备决定了混和料的配料精度和均匀性,应根据工程量和工期选用2套以上带有电子计量装置的配料机配合500L强制式砼拌和机进行,条件允许可采用整体式高性能稳定土拌和机,才能保证混合料的级配符合配合比要求,保证拌和料的稳定性。
4.3 严格控制水泥剂量
水泥剂量太小,不能确保水泥稳定砂砾的施工质量,而水泥剂量太大,既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽,从而引起水泥面层相对应的反射裂缝。考虑施工时各种损耗,工地实际用量应比试验确定的剂量增加0.5~1%,以确保水泥稳定基层的质量,但应控制不超过6%,以减少混和料的收缩性。
4.4 应重视含水量对施工的影响
根据路面基层施工技术规范及以往的施工经验,一般情况下拌和含水量应比最佳含水量略高0.5%-1%,若气温较高或运输距离较长时应高1%-2%,以补充混和料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失,如果机械碾压性能较好且经验丰富时,控制现场含水量比最佳含水量略低0.5%,含水量过大,既会出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混和料可能达到的密度和强度,也会增加混和料的干缩性,使结构层容易产生干缩裂缝。含水量过小,混和料易松散,不容易碾压成型,更会影响混和料可能达到的密度和强度。施工过程中要随时检验集料的含水量及天气、运距和现场碾压效果等综合因素调整实际用水量。www.tmgc8.com
4.5 加强对计量斗的检查
施工中,每天开工前应对配料机电子计量斗的准确性进行检查,保证称量的准确性,避免因计量误差引起拌和料的质量。
5 混和料的运输
运输混和料宜采用5T以上的自卸运输车进行,要根据运输距离和天气情况,考虑混和料是否采用遮盖,以防水分过分损失及表层散失过大。在卸料和运输过程中要尽量避免中途停车和颠簸,以确保混和料的延迟时间和混和料不出现离析,运输车的数量应根据拌和产量、运距及摊铺进度综合考虑,保证拌和场不停机待运。
6 混和料的摊铺
6.1摊铺现场的准备工作
1)在摊铺基层前一定要对路基的高程、宽度、横坡度、压实度、弯沉等进行全面的检测,达到路槽的验收标准,凡不合格的地段必须必进行整修,使其达到标准,路基表面应平整、坚实、具有规定的路拱,同时要将其上的浮土、杂物清理干净,并适当洒水使其表面湿润。
2)路基达到铺筑条件后,进行准确地施工放样。先对全线的导线点、水准点进行复测,并增加临时水准点,临时水准点应设在附近的桥涵或固定构造物上,便于施工。沿路线纵向每隔10m(弯道为5m)打桩,按照基层设计高程加松铺系数挂线,施工段放样完毕后应复测,保证水准闭合。在施工时要防止现场作业人员挂动样线,以免造成摊铺面波动,并且在摊铺时及时跟进检查,发现问题及时处理。
3)由于水泥稳定沙砾受摊铺时间的限制,在摊铺基层前必须认真检查摊铺及碾压设备,确保其完好状态,以免由于机械故障造成中途停机,造成不必要的经济损失,同时要加强摊铺现场与拌和厂之间的联系,配备必要的通信工具以应付紧急情况,拌和场必须征得现场的同意后方可开工。
6.2混合料的摊铺
县、乡道水泥稳定沙砾基层施工一般采用人工摊铺,条件允许可采用推土机或平地机配合人工进行,拌和好的成品料运至现场后,应用铁楸反扣,严禁扬弃、抛洒以免混合料离析。按照直线段先两边后中间、弯道段先内侧后外侧的顺序进行整平,在摊铺过程中,要随时注意粗细骨料离析现象。如果发现粗集料窝应予铲除,并用新拌混和料填补,此项工作必须在碾压之前进行,严禁薄层贴补,试验人员要随时跟进检测成品料的配合比和剂量,并及时反馈拌和厂。
第二幅施工时,与第一幅基层纵缝搭接处应人工挖除松散集料,必须垂直相接,严禁斜接。基层分两层施工时,上下层纵向结合部位置应错开距离不小于1米,尽可能避开行车道位置。
7 混和料的压实
混和料摊铺后,当混和料的含水量等于或略大于最佳含水量时,应先用振动压路机静压2-3遍,碾压段长度根据现场长度及气温情况确定,气温高时,水分蒸发快,缩短碾压段长度,反之,可适当延长碾压段长度,以40-50米为宜,过短则易造成平整度较差。在初压后,要对标高、路拱和平整度进行随时检测,发现不合要求及时补救。复压采用振动压路机开振碾压2-4遍,最后再静压1-2遍,碾压速度初、终压宜为1.5-1.7Km/h,复压宜为2.0-2.5Km/h,直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾压,设超高的平曲线段,由内侧路肩向外路肩进行碾压。碾压时,轮迹应重叠1/2轮宽。相邻两段的接头处,应错成横向45°的阶梯状碾压。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车。施工持续时间自拌和至碾压结束原则控制在3~4h。
8 水泥稳定砂砾基层的养生
每一段碾压完成并经压实度检测合格后,应立即开始养生,养生宜采用草袋、麻袋覆盖并洒水保湿养生,在养生期内,基层始终保持潮湿状态, 养生期不宜少于7天,并应封闭交通,除洒水车辆外,严禁其它车辆通行,保湿养生至下一层施工前。
合理的养生既是保证水泥稳定砂砾强度的需要,又是减少和避免干缩裂缝的措施。新铺水泥稳定砂砾基层随着混合料水分的减少产生干缩应力,水分减少的越快,产生的干缩应力越大,水分减少的慢,干缩应力缓慢产生逐惭增大,由于材料的松驰应力和温度随龄期增大,抗应变能力增强。如果铺筑后养生不及时或忽干忽湿,导致水分散失较快,干缩应力急剧增大而此时的抗应变能力还较低,就易产生干缩裂缝,并随时间增长裂缝增加。即使养生期结束后;如果不及时铺筑沥青透层和水泥砼面层让其曝晒,同样会散失水分产生干缩裂缝。
基层过冬时,应采取冬季覆盖保温措施,以防止基层开裂或表面受损,可采取先铺塑料薄膜后覆盖粘土的措施,减少和避免因气温的温差过大时产生温缩裂缝。温缩裂缝主要是受混合料中含土量的影响,并且气温越低时,含土量对其温缩系数影响越大,水泥剂量对其温缩系数也有一定影响。www.tmgc8.com
9 结束语:
笔者通过多年的实践施工经验,简单地分析了水泥稳定砂砾基层的施工工艺和质量控制。在施工中,只要严格按照技术规范的要求,控制好原材料的质量关、配合比设计关以及施工过程各环节质量控制关,组织管理到位,就能够确保工程质量。