水泥稳定碎石在公路工程中的应用
时间：2021-01-09 12:01:27 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要 水泥稳定级配碎石的原材料主要是水泥和碎石,原材料的质量,配合比设计和施工方案是保证水泥稳定碎石结构质量的重要因素。因此水泥稳定碎石基层对施工工艺和施工组织要求较高,根据施工现场实际情况,对水泥稳定碎石施工技术进行论述。
关键词 水泥稳定碎石
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)092-0055-02
1 工程概况
工程为公路改建工程,全长2375m。其中有125m原设计为中桥。结构层有:9cm沥青面层,分上下两层设计,20cm水泥稳定级配碎石层基层,20cm水泥稳定砂砾基层,20cm砂砾垫层两层。其中水泥稳定级配碎石基层为5%的水泥,厚度20cm。工程路基宽10m,工期紧,任务重。作者根据施工现场实际情况,对水泥稳定碎石施工技术进行论述。
2 混合料组成设计
2.1 原材料的试验
1)水泥的试验。水泥是水泥稳定碎石混合料的黏合剂,它的质量尤为重要。施工时要选择质量好、各项指标合格、初凝、终凝时间较长的水泥,经过比较,选用的是普通硅酸盐水泥。安定性的检测,结果无裂纹、无弯曲。
2)碎石的试验。碎石我们确定采用1-3cm,1-2cm,0.5-1cm,0-0.5cm,四种规格的碎石进行掺配,碎石粒径越大,混合料越容易产生粗细集料的离析现象,平整度越难达到要求,板结性也较差,因此,对粗集料的最大粒径加以限制的同时,也应适当地增加4.75mm筛孔以上的粒径含量,以保证满足强度的设计要求。根据级配设计要求及施工情况,决定掺配比例为:1-3cm:1-2cm:0.5-1cm:0-0.5cm=35:15:14:16。经检验合格,合成级配如表1。
3)水:取用饮用水。
2.2 混合料配合比的设计步骤
制备同一种土样,不同的水泥剂量(3%、4%、5%、6%、7%)的稳定土石混合料,经过中心试验室的试验确定本工程试验室水泥剂量为5.1%,工地水泥剂量不小于5.2%,但不得大于5.6%。最大干密度为
2.32g/cm3,最佳含水量4.6%。规定的压实度为98%。
3 施工要点
本工程采用集中厂拌法施工,施工工艺流程如下:准备→拌和→运输→摊铺→碾压→接缝处理→养生→设备准备、准备下承层、施工放样、备料。
3.1 准备
1)设备准备。根据工程进度和质量要求,项目部配备了一套水稳拌和站,满足施工进度要求。该设备配有电子装置,能够准确地控制各种材料用量,确保配合比准确,拌和均匀,配有摊铺机一台,压路机三台,15t以上自卸汽车15辆,洒水车两量,充分满足工程质量要求。
2)准备下承层、施工放样。下承层表面应平整、坚实,具有规定的路拱、没有松散材料和软弱地点。下承层的高程、宽度、纵横坡度、边坡和平整度均应符合有关技术规范的要求。水稳砂砾要进行彻底清扫,并适量洒水,保持下承层湿润。在已经清理成型的经监理工程师验收合格的水稳砂砾基层上复测中线桩,直线每25m设一个桩,平曲线每10m设一个桩,并打出主点桩,同时注意应在对应中桩的路面边缘外侧0.5m处设指示桩,完成后,进行水平测量,根据设计高程,实测高程以及试验段求得的松铺系数,在中桩、边桩指示松铺厚度处挂上钢丝线。
3)备料。各种不同规格的集料应隔离,分别堆放。在潮湿、多雨地区或其他地区的雨季施工时,应采取措施,保护集料,特别是细集料应有覆盖,防止雨淋。
①料场选择将沿线所有料场的土料,用肉眼鉴别,初步选定一些备用料场。从每个用料场取有代表性的土料,送试验室进行原土料及水泥混合料物理力学性质试验。根据试验结果,选定准备开采使用的料场。最后把料场选在该标段的中间。②计算材料用量根据路段水泥稳定土层的宽度、厚度以及预定的干密度,计算各路段所需要的干燥集料数量,碎石总量7714m3。
根据料场集料的含水量和所有运料车的吨位,计算每车料的堆放距离。
3.2 集中拌和
为确保水泥稳定粒料拌和均匀,本工程采用中心站集中拌和法,拌和采用稳定土拌和设备集中拌和,拌和时严格按照施工配合比计量。使用集中拌和时应注意以下事项。
①拌和机与摊铺机的生产能力应互相匹配。拌和机的拌和能力应不小于100t/h。②在正式拌制混合料之前,必须先调试所用的设备,使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求。原集料的颗粒组成发生变化时,应重新调试设备。③骨料必须分仓配料、水泥和水自动计量,拌和时配料应根据试验室配合比进行配料。④拌和出来的混合料的含水量宜略大于最佳值的0.5%-1%,使混合料运到现场摊铺后碾压的含水量不小于最佳值。因此,在拌和过程中应根据集料和混合料含水量的大小及时调整加水量。⑤工地实际采用的水泥剂量可比试验室所确定的剂量适当增加,但最多不超过0.5%。⑥若拌和不均匀会极大地影响水稳的强度,水泥剂量小的地方,强度不能满足设计要求,水泥剂量大的地方则裂缝增加。
3.3 运输
拌和好的混合料尽快运至现场进行摊铺,以减少水分损失,运输时间在30min内。混合料组织15台15t以上的自卸汽车运输,运输车装载均匀。为了防止运输车在一铺筑好的路面上行使、调头,以免造成不均匀的碾压和车辙,技术员从终点铺向距离料场约50m的地方时停止铺筑,料场门口空开约100m,采用半幅施工,项目部配专人指挥车辆卸料,并做好相应记录,做到安全生产。
3.4 摊铺
为了控制好水泥稳定碎石基层的高程与平整度,采用自动找平摊铺机摊铺。将水泥稳定碎石混合料通过自卸汽车直接卸入摊铺机料斗内,由摊铺机均匀摊铺,摊铺均匀的料应立即碾压,在摊铺过程中要注意集料的离析。在摊铺机后设专人消除粗细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料,并用新拌混合料填补。使用摊铺机铺筑水泥稳定土混合料时,必须严格遵守操作技术规程,才能达到较好的平整度。
3.5 碾压
对于水泥稳定碎石混合料碾压,应以振动压路机为主,根据路宽、压路机的轮宽和轮距不同,制订碾压方案,以求各部分碾压到的次数尽量相同:先用振动压路机稳压一遍,其速度为1.5-2.0km/h,再用振动压路机振动碾压三遍,其速度为2.0-2.5km/h,最后用光轮压路机碾压三遍,其速度为1.5-2.0km/h。碾压时应遵循先轻后重,先慢后快,先两边后中间,先低后高的原则。压路机后轮重叠1/2-1/3轮宽,压路机折回不应在同一横断面上,碾压层厚度控制在15-20cm之间,相邻两段的接头处碾压,压路机成横向45度的碾压状态,碾压速度设定在1.5km/h左右,以防拥包、起皮等不良现象,对于靠近纵缝部分,必须碾压到位。从拌和完成到碾压完成,一般控制在2h完成,不能延误时间,影响强度。
3.6 接缝处理
施工中应尽量避免纵向工作缝,减少横向工作缝,工作逢应采用与表面垂直的接缝,严禁采用斜接缝。
①同日施工的两工作段,应采用搭接。前一段铺筑后,留5-8m不进行碾压,后一段施工时,前段留下未压的部分,应加水泥重新拌和,并与后一段一起碾压。②经过拌和、整形的水泥稳定土,应在试验确定延迟时间内完成碾压。③应注意每天最后一段末端工作缝的处理。④由于在施工中,有半幅施工的水泥稳定碎石基层,因此还要对纵向工作缝进行处理,纵缝必须垂直相接,不应斜接。
3.7 养生
养生是水泥稳定碎石非常重要的一道工序,它直接影响结构层的成型强度和表观质量,水泥稳定土经过拌和、压实后,应做好养生工作。养生的时间段内,使稳定土层表面经常湿润,防止水泥稳定土中的水分蒸发,以保证水泥充分发挥作用。可以用潮湿的帆布、粗麻袋、稻草麦秸或其他合适的潮湿材料覆盖,但不能用潮湿的有黏性的土覆盖,因这种土会结合黏结在稳定土层表面,难以清除干净。
