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2008-08-11 14:11 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
提要:水泥穩(wěn)定砂礫基層作為路面結(jié)構(gòu)的重要組成部分,施工過程中每道工序都要嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制。但影響事物發(fā)展的原因總是有主要矛盾和次要矛盾之分,本文結(jié)合個(gè)人多年施工實(shí)踐,主要從四個(gè)方面談?wù)勊喾(wěn)定砂礫基層施工的控制方法。
1、前言
目前新疆等省區(qū)高等級(jí)公路設(shè)計(jì),本著“就地取材,降低成本”的原則,普遍采用以天然級(jí)配砂礫作為底基層;以水泥穩(wěn)定砂礫作為基層;以細(xì)、粗瀝青混凝土拌和料作為上、下面層的路面結(jié)構(gòu)層。
路面基層、底基層的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,對(duì)路面的整體強(qiáng)度,特別是瀝青混凝土路面的強(qiáng)度、使用質(zhì)量和使用壽命,產(chǎn)生重大影響。水泥穩(wěn)定砂礫基層屬半剛性基層,要具有:足夠的強(qiáng)度與剛度,以承受車輛荷載的反復(fù)作用,不至產(chǎn)生過多早期殘留變形、剪切破壞或彎拉破壞;足夠的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定位,在冰凍地區(qū),基層受水和負(fù)溫度影響,會(huì)產(chǎn)生凍脹,氣溫升后融化,強(qiáng)度大幅降低;足夠的抗沖刷(抗腐蝕)能力;收縮性要小,主要是干縮和溫度收縮;足夠的平整度?刂坪盟喾(wěn)定砂礫基層施工質(zhì)量是保證滿足以上性能的唯一方法,本文著重從四個(gè)方面論述水泥穩(wěn)定砂礫基層的施工質(zhì)量控制。
2、選料拌合水泥穩(wěn)定砂礫基層所用的原材料主要由水泥、砂礫和施工用水構(gòu)成。
水泥應(yīng)選用終凝時(shí)間在6h以上、標(biāo)號(hào)較低(325)水泥。人或牲畜飲用的水源,均可使用。下面著重介紹下砂礫材料。
2.1按規(guī)范要求,高速公路和一級(jí)公路水泥穩(wěn)定砂礫基層砂礫料最大粒徑不超過31.5mm,顆粒中細(xì)長(zhǎng)和扁狀顆粒的含量不應(yīng)超過20%,壓碎值不大于30%,級(jí)配要符合(JTJ034-2000),塑性指數(shù)小于9,液限小于28%.按以上要求,對(duì)多個(gè)料場(chǎng)進(jìn)行取樣分析,最后根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)并考慮到運(yùn)距對(duì)工程成本的影響,選定合適的料場(chǎng)。
2.2砂礫料場(chǎng)多由自然沖積沉淀而成,砂礫級(jí)配隨著埋深的變化必然有所差異,相同埋深,不同位置的砂礫級(jí)配也不會(huì)均勻一致。采料時(shí)首先要徹底清除表層覆蓋土,剔除超大粒徑礫石和避開砂土夾層。當(dāng)料場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)還要及時(shí)取樣試驗(yàn),決定料場(chǎng)是否繼續(xù)使用。砂礫材料采出堆放高度不應(yīng)超過4m,以避免砂礫料產(chǎn)生離析。
2.3水泥穩(wěn)定砂礫混合料要滿足強(qiáng)度要求,首先,用正確的方法從料堆中選用具有整體代表性的試樣,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,分別作篩分及標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。規(guī)范規(guī)定:高速公路和一級(jí)公路的路面基層壓實(shí)度必須達(dá)到98%以上。在集料各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求后,按設(shè)計(jì)水泥劑量要求,選用5種不同水泥劑量配制砂礫混合料,在試驗(yàn)室制成1:1的柱狀體試件,試件的壓實(shí)度與施工時(shí)使用的壓實(shí)度相同,在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生條件下,濕養(yǎng)6d,水浸1d后,進(jìn)行飽水抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。為了更好的選擇水泥劑量,可從第一次試驗(yàn)結(jié)果中,選取3種水泥劑量進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn),最后確定一種滿足水泥穩(wěn)定砂礫基層設(shè)計(jì)要求的最佳水泥劑量、最大干密度和最佳含水量,作為水泥穩(wěn)定砂礫基層施工的控制指標(biāo)。同時(shí)還必須測(cè)定延遲4h和2h最佳水泥劑量下的最大干密度和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。以便因設(shè)備故障停產(chǎn)時(shí),現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)。
2.4水泥穩(wěn)定砂礫混合料配合比必須準(zhǔn)確,它是保證滿足級(jí)配和強(qiáng)度要求的關(guān)鍵工藝。水泥穩(wěn)定砂礫在正式施工之前,一定要進(jìn)行試拌,以確定施工使用的混合料是否符合設(shè)計(jì)要求;旌狭虾恳紤]到拌和場(chǎng)與施工路段的距離、振動(dòng)碾壓提漿、作業(yè)段長(zhǎng)短、施工環(huán)境、施工季節(jié)與當(dāng)日氣溫等條件,考慮水份蒸發(fā)引起的水份損失。試拌時(shí)要不斷調(diào)整拌和時(shí)間,控制水泥劑量及進(jìn)行用水量調(diào)節(jié),目測(cè)拌和的混合料達(dá)到外觀均勻,手捏成團(tuán),落地散開時(shí),立即從出料口取樣進(jìn)行滴定水泥劑量、含水量測(cè)定和顆料篩分試驗(yàn)。水泥劑量應(yīng)大于設(shè)計(jì)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%,顆粒級(jí)配符合設(shè)計(jì)要求。
2.5一般水泥穩(wěn)定砂礫基層施工水泥用量很大,為保證施工期間水泥供應(yīng),可與當(dāng)?shù)卮笮退嗌a(chǎn)企業(yè)簽定保障供應(yīng)合同。這樣,由同一廠家生產(chǎn)水泥,質(zhì)量有了可靠的保證。特別是水泥初凝時(shí)間和水泥終凝時(shí)間指標(biāo),必須滿足設(shè)計(jì)的要求。
以上選料、試拌工作簡(jiǎn)單而煩瑣,要耐心的反復(fù)試驗(yàn),必要時(shí)可不受規(guī)范檢測(cè)頻率的限制。同時(shí)為了試驗(yàn)工作不影響工期,這項(xiàng)工作至少要在開工前二個(gè)月進(jìn)行。施工中還必須隨時(shí)試驗(yàn)調(diào)整,以免盲目生產(chǎn)造成浪費(fèi)。
3、攤鋪水泥穩(wěn)定砂礫基層
攤鋪要避免產(chǎn)生粗、細(xì)料離析。攤鋪質(zhì)量直接影響壓實(shí)度、路拱、平整度、厚度強(qiáng)度分布的均勻性和外觀質(zhì)量。所以必須嚴(yán)加控制,才能保證水泥穩(wěn)定砂礫基層的質(zhì)量滿足規(guī)范各項(xiàng)要求。
3.1首先要嚴(yán)格檢查底基層的縱斷高程和橫斷面坡度,檢測(cè)指標(biāo)與偏差必須滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。然后灑水濕潤(rùn)底基層表面,但不能有自由水存積。
3.2準(zhǔn)確測(cè)量、打樁、掛攤鋪機(jī)行走鋼絲,按設(shè)計(jì)的松鋪厚度和松鋪系數(shù),調(diào)整鎖定攤鋪厚度。松鋪系數(shù)應(yīng)以試驗(yàn)段確定的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。在施工進(jìn)行中要有專人經(jīng)常對(duì)松鋪厚度進(jìn)行檢查,以確保壓實(shí)厚度滿足設(shè)計(jì)要求。
3.3用攤鋪機(jī)攤鋪混合料時(shí),中間不宜中斷。因故中斷超過初凝時(shí)間時(shí),應(yīng)設(shè)置施工縫。攤鋪機(jī)行走速度控制在1.0m-.5m/min,并應(yīng)勻速行進(jìn)。攤鋪機(jī)螺旋送料勻速飽滿。寬幅攤鋪時(shí),會(huì)在攤鋪機(jī)螺旋兩端20cm-40cm范圍內(nèi)出現(xiàn)混合料的離析,應(yīng)及時(shí)用人工換料。
3.4因故超過終凝時(shí)間的混合料,應(yīng)廢棄或它用,不能用在路上。在攤鋪混合料中采樣制成試件,做7d齡期飽水抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),以驗(yàn)證強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
4、碾壓水泥穩(wěn)定砂礫基層屬半鋼性結(jié)構(gòu),無可塑性,從加水拌和到碾壓成型,最好在水泥初凝時(shí)間內(nèi)完成,最遲不能超過水泥終凝時(shí)間。
壓實(shí)是基層強(qiáng)度形成階段,所以水泥穩(wěn)定砂礫基層施工要嚴(yán)密組織,密切配合,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范的要求。超過終凝時(shí)間未能碾壓或未能碾壓成型,應(yīng)予以鏟除。
4.1碾壓必須遵守“先輕后重、由慢到快”的原則,且輪跡重合不小于30cm.超高段碾壓“由低到高”即內(nèi)側(cè)由邊到中央分隔離帶,外側(cè)由中央分隔帶到邊。
4.2壓路機(jī)要直線行走,中途不得剎車、停車、啟動(dòng)和調(diào)頭,倒車要緩慢勻速,也不得剎車和重新啟動(dòng)。
4.3目前壓實(shí)度檢測(cè)多用灌砂法,挖坑、稱量、測(cè)定含水量,耗時(shí)要用一到兩個(gè)小時(shí)。但壓實(shí)度檢測(cè)的結(jié)果又必須在水泥初凝時(shí)間內(nèi)提出,最遲不能超過水泥的終凝時(shí)間。因?yàn)檫^了水泥的初凝時(shí)間,補(bǔ)壓損失壓實(shí)功太大,壓實(shí)度提高效果也不明顯;過了水泥的終凝時(shí)間不但補(bǔ)壓無效,還破壞了水泥穩(wěn)定砂礫基層的整體結(jié)構(gòu),不得不鏟除重鋪。所以在水泥穩(wěn)定砂礫基層施工現(xiàn)場(chǎng)必須配備足夠的試驗(yàn)檢測(cè)人員和檢測(cè)儀器,以確保試驗(yàn)檢測(cè)工作順利進(jìn)行。
4.4先進(jìn)的攤鋪機(jī)械,對(duì)路面的縱、橫坡度,平整度都有了保證。但由于碾壓存在輪跡,倒車時(shí)驅(qū)動(dòng)輪也會(huì)扒松混合料,所以碾壓過程必須輔以人工修飾工作,隨時(shí)用5m直尺檢查。
4.5水泥穩(wěn)定砂礫基層施工中,橫縫是不可避免的,對(duì)接縫的處理規(guī)范有嚴(yán)格的要求。另外根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn),我們處理的方法是先在橫縫處多填混合料,壓路機(jī)橫向碾壓2-3遍,再鏟除明顯高出的部分,再橫壓1至2遍,最后再縱向依序碾壓,壓路機(jī)縱向行駛要超過橫縫,碾壓完畢再人工挖除l米,以便下次接縫。
5、養(yǎng)生無機(jī)結(jié)合料
表面出現(xiàn)裂縫是不可避免的,這是公路界的共識(shí),裂縫的形成也有多種原因。如高填路基沉降產(chǎn)生的縱向裂縫;粗、細(xì)集料離析,在細(xì)粒料集中區(qū)產(chǎn)生的龜裂;由于厚度小不足以抵抗荷載彎拉應(yīng)力而產(chǎn)生的橫向裂縫;養(yǎng)生不當(dāng)出現(xiàn)的干縮裂縫。加強(qiáng)養(yǎng)生能有效的防止各種裂縫的形成,增加強(qiáng)度。
5.1水泥穩(wěn)定砂礫基層碾壓成型后,要及時(shí)噴霧灑水,以防止水泥穩(wěn)定砂礫基層風(fēng)干或被沖掉。48h內(nèi)要保持表面濕潤(rùn)不干燥,然后連續(xù)灑水養(yǎng)生3天,以后4天可適當(dāng)減少灑水次數(shù),但必須保持表面濕潤(rùn)。灑水養(yǎng)生不少于7天,期間禁止一切車輛通行,灑水車要緩慢行進(jìn)灑水均勻。
5.2流水施工作業(yè)時(shí),水泥穩(wěn)定砂礫基層灑水養(yǎng)生4天后,可灑透層乳化瀝青養(yǎng)生,第5天可鋪瀝青下面層。這樣作業(yè)對(duì)基層質(zhì)量沒有影響,還可加快工程進(jìn)度。
5.3水泥穩(wěn)定砂礫基層除灑水養(yǎng)生法外,還有鋪砂濕潤(rùn)養(yǎng)生法,即將水洗砂按5-10cm厚度鋪在基層表面,灑水濕潤(rùn)養(yǎng)生7天,灑瀝青透層前應(yīng)清掃干凈。還有薄膜覆蓋養(yǎng)生法,即在碾壓完成后,灑水并全幅用薄膜覆蓋,直至養(yǎng)生結(jié)束。
充分的灑水養(yǎng)生,使基層表面濕潤(rùn),水化熱均勻,水泥硬化速度減慢,雖然也有收縮裂縫產(chǎn)生,但裂縫細(xì)而長(zhǎng)。瀝青下面層空隙大,可以充分吸收部分反射力,不會(huì)影響瀝青上面層的整體性。
我們?cè)趲讞l路施工中,堅(jiān)持從以上四個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制水泥穩(wěn)定砂礫基層的施工,取得了良好的效果,竣工驗(yàn)收均評(píng)為優(yōu)良工程,而且路面在缺陷責(zé)任期內(nèi)未出現(xiàn)破損。可見如能真正從這四個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)格控制必將建造出高質(zhì)量的公路。
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