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市政工程水泥稳定碎石基层施工的质量控制

发布于:2015-07-03 20:47:03 来自:道路桥梁/道路工程 [复制转发]
  水泥稳定碎石层具有良好的力学性能和板体性、稳定性等优点。被广泛用于各级路面的基层或底基层。现以南安光机电贸展中心创业路市政工程水泥稳定碎石基层施工实践为例,谈谈水泥稳定碎石基层施工的质量控制。

  1 工程概况及作用原理

  1.1 工程概况

  南安光机电贸展中心创业路市政工程为南安光机电贸展中心基地内市政道路,拟建道路位于南安市霞美镇,省道308线八尺岭南侧.交通十分方便。道路设计为城市II级主干道,道路全长1.8km,双向八车道,道路宽60m,机动车道路面结构面层为24cm 水泥混凝土(抗折强度5.OMPa),基层为20cm 5%水泥稳定碎石,底基层为20em 4%低剂量水泥稳定石屑。非机动车道路面结构面层为18em 水泥混凝土(抗折5.0MPa).基层为18em 5%水泥稳定碎石,底基层为20cm 4%低剂量水泥稳定石屑层。水泥稳定碎石层抗压强度:基层≥3.5MPa,底基层≥1.5MPa;压实度:基层不低于98% ,底基层不低于96%。工程于2011年3月动工.计划于2011年9月竣工。

  1.2 水泥稳定碎石层作用原理

  水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料,按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石间的嵌挤锁结形成。它的初期强度高,并且强度随龄期延长而增加,很快结成板体,因而具有较高的强度,抗渗度较好。水泥稳定碎石层的水泥用量一般为混合料3%一6% .7d的无侧限抗压强度可达2~4.OMPa,水泥稳定碎石层水稳成活表面坚实。是高级路面的理想基层材料。

  水泥稳定碎石基层是路面结构的主要承重层,其质量的优劣直接关系到道路的使用性能和使用寿命,基层施工质量不好可能会导致路面的早期破坏,因此必须重视路面基层施工的质量。基层的施工质量主要与原材料、混合料配合比、混合料拌和及运输、摊铺、碾压及养护等紧密相关。

  2 原材料质量控制

  2.1 水泥

  水泥作为混合料的一种稳定剂,其各项指标对混合料的质量是至关重要的。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于稳定层,但应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥,宜采用强度32.5级或42.5级的水泥。水泥应有出厂合格证与生产日期,复验合格后方可使用,水泥贮存超过3个月或受潮,应进行性能试验,合格后方可使用。本工程根据实际条件选用紫金水泥厂生产的32.5级普通硅酸盐水泥。

  2.2 碎石

  南安地区碎石储量较为丰富,石料强度较高,本工程选用本地区石料厂生产的碎石。碎石采用l6~37.5mm,经实验筛分在单级配区间。通过实验严格控制碎石的其他指标.压碎值不大于30% ,最大粒径为37.5mm,有机质含量不超过2% .硫酸盐含量不超过0.25% 。

  2.3 水

  利用现场生活用水.其质量可以满足拌制和养护水泥稳定碎石要求。

  3 配合比设计

  通过室内试验对悬浮密实结构、骨架密实结构和骨架孔隙结构水泥稳定碎石的强度、模量、收缩性能以及抗冲刷性能进行了测试。试验结果表明:在水泥用量、养生条件相同时.骨架密实结构水泥稳定碎石的抗压强度、抗压回弹模量大于悬浮密实结构水泥稳定碎石.悬浮密实结构水泥稳定碎石的平均温缩系数、平均干缩系数和冲刷量最大,骨架密实结构水泥稳定碎石次之。骨架孔隙结构水泥稳定碎石最小。本工程路面基层采用5%水泥、碎石、水组成一定级配的混合料进行配合比设计,经优化配合比实验,确定了路面基层的配合比为水泥:碎石:水=1:8.31:1.14,碾压混合料的最佳含水量为6.5%,最大干密度为2240kg/cm’。

  4 混合料拌和及运输

  采用中心站集中拌合法施工。设备使用前应先调试所用厂拌设备、各计量系统,确保各控制系统完好、灵敏可靠。按照试验室下达的配合比,认真调整好配料比例,确保混合料均匀稳定符合要求。当材料有所变化时,按照试验人员指示及时调整,确保出机混合料满足施工质量要求。使所拌混合物含水量、骨料级配、水泥含量均符合配比要求,使机器运转正常.拌和机出料量与所用摊铺生产能力一致起来。

  4.1 含水量的控制

  含水量是水泥稳定碎石中一项重要控制指标,必须严格掌握。南方地区天气炎热,考虑到拌和、运输、摊铺过程中水分的蒸发,可以在拌和时加大水量,水量加大值应由拌和出料时含水量和摊铺碾压含水量进行对比,损失多少补多少。根据施工经验和天气状况,在上午9点到下午5点之间,加水量比最佳含水量可增加0.8%~1.5%,在下午5点以后至上午9点以前,加水量比最佳含水量增加0.5%~1%。在雨季施工期间。由于气候的影响,石料中含有一定水分,因此,在每天拌和前应对石料进行含水量测定,加水量应按最佳含水量减去石料含水量进行控制,在其他季节施工可不考虑增加或少量增加。增加量控制在0.5%以内。

  4.2 水泥剂量的控制

  施工用的水泥剂量考虑施工离散性的影响,较设计值增加0.5%。在拌和过程中应随时观察混合料拌和后的颜色,防止水泥堵塞不流动水泥分布不均匀。按规定频度抽检水泥剂量,每工作班根据所用水泥、集料量计算一下总的水泥用量是否满足要求。

  4.3 水泥稳定级配碎石的运输

  采用5t自卸汽车运输,自卸汽车的数量根据运距来定。每天上班前应对车辆进行检查.排除故障.防止装好料后汽车不能自卸,致使水泥稳定碎石混合料凝固造成浪费。自卸汽车配备覆盖蓬布以防混合料因阳光照射失水或雨淋。降低混合料的质量。装车时。要移动位置以使拌和楼拌卸中流出的混合料不离析。

  5 水稳层的施工

  5.1 施工工艺流程

  集中拌合法施工工艺流程:准备下承层一施工放样一厂拌混合料一混合料运输一布置基准线钢丝一摊铺一碾压一质检一养护一自检验收。

  5.2 施工前准备工作

  (1)在摊铺水泥稳定碎石基层前一定要对底基层进行全面的检测。包括平面位置、高程、横坡度、宽度及表面清洁情况。达不到要求者,采用合理的办法进行处理(尤其厚度不足处),特别是底基层的松散及起皮材料要彻底清除,不能留下软弱夹层。开始摊铺基层前在底基层上洒一遍水,保持表面湿润且不留明水。

  (2)钉钢桩,钢桩各桩之间保持直线,牢固地钉入之后套管。调整托杆方向,使其指向路边方向,垂直路的中心线。将高程测在托杆上,做法是一人扶塔尺。一人在下面降套管听从指挥,待合格时立即拧紧顶丝。在起点和终点桩外5m处多加测一桩。防止准绳移位。纵坡弯点及弯道处都须加桩。

  (3)拴准绳,自一端的地锚桩开始,经过各桩的托杆拉至另一端,用紧线器拉紧钢丝绳,拉力300—400N。钢丝绳不能出现盘扣现象。用火烧丝将钢丝绳拴在托绳杆的槽内,拴绳的时间在摊铺水泥稳定碎石层前1~2h进行,拴绳后要标志,复测和检查是否牢固。

  (4)设专人指挥卸车,并按现场规定的行车路线行驶。

5.3 混合料的摊铺及碾压

  (1)本项目工程量大,工期紧,故采用摊铺机施工。摊铺过程中,要保持储料斗内备有充足的混合料及连续供应混合料;供料车卸料与摊铺机接触时,避免强烈碰撞,并同速前进缓缓卸料;摊铺机不得变更行驶速度或停机,以防止厚度发生变化,影响平整度;混合料如溢出储斗外,落在行轮前面要迅速清除放回斗内。在交叉口和检查井口等位置采取人工配合小型挖掘机械进行摊铺施工,人工摊铺时要避免粗细料分离,保证平整,路拱和纵坡符合设计要求,找平时严禁用薄层贴卒 。

  (2)压路机的选择:采用配备较大吨位的振动压路机(如YZ18)一台,三轮光碾、胶轮压路机各一台。

  (3)碾压顺序:先用振动压路机,不开振动稳压1~2遍,然后振动碾压3~4遍,再用三轮光碾(18t以上)碾压1~2遍.最后由胶轮压路机碾压1~2遍赶光成活。具体压实遍数以满足压实度为准,一般为6~8遍(后轮压完路面全宽时即为一遍)。

  (4)碾压速度:稳压阶段应控制在1.5~1.7km/h。压实联合体速度控制在2km/h,光面阶段行走速度应控制在2.5km/h,起步和制动应做到慢速起动.慢速刹车,杜绝快速起动,紧急刹车现象。

  (5)碾压方式:在直线段压路机由两侧向中心碾压;平曲线时由内侧路肩向外侧路肩进行碾压.外侧碾压必须压在土模上lOem 以上。压路机要在已压实的路面上开启振动碾压到稳压处前3m时返回.错半轴.碾压接头处应错成横向45。的阶梯形状;稳压和振压前后错lm,光面和震压错lm,水稳碎石两侧应多压2~3遍;严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车,也不准停放在未压实的路段上。

  (6)接缝处理:水泥碎石层接缝处理是施工中的一个重要问题,若接缝处理不当,接缝会成为一个薄弱点,路面将首先在此发生破坏。在施工过程中,力求连续铺筑。无法连续时。应按规定处理接缝。

  纵缝处理:在前一幅放样时.向中线外侧放宽30cm.以便纵缝的处理;在铺第二幅时,将第一幅中线超宽部分用切缝机垂直切深8~lOem,宽15~20em,然后用机械或人工凿除放宽部分,垂直面用人工凿毛,以防止产生纵向裂缝。

  横缝处理:① 用摊铺机摊铺混合料时,中间不宜中断,如因故中断时间超过2 h,应设置横向接缝,摊铺机应驶离混合料末端。②人工将末端混合料截整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料。③方木的另一侧用碎石回填约3m长,其高度应高出方木几厘米。④将混合料碾压密实。⑤在重新开始摊铺混合料之前,将碎石和方木除去并将下承层顶面清理干净。⑥ 摊铺机返回到已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。⑦ 如摊铺中断后,未按上述方法处理横向接缝,而中断时间已超过3h,则应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除,并将已碾压实且平整度符合要求的末端做成一横向 <与路中心线垂直)垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。< iv>
  (7)平整度控制:为了保证水泥砼面层的平整度要求,水泥稳定碎石基层乎整度必须控制在0.8em 以内,在碾压过程中及时检查及时处理不合格地方。

  5.4 水泥稳定碎石基层的养护

  碾压完成并经压实度检测合格后,应立即开始养生,养生期不宜少于7d,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碎石强度的需要.又是减少和避免干缩裂缝的措施。

  新铺水泥稳定碎石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。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抗应变能力还较低,易产生干缩裂缝,并随时间增长裂缝增加。

  6 水泥稳定碎石底基层、基层常见质量通病及防治措施

  6.1 底基层、基层碾压时弹簧

  (1)现象。在碾压过程中混合料出现弹簧现象。

  (2)原因分析。①碾压时混合料含水量过高。② 下卧层过软,压实度不足或弹簧。

  (3)防治措施。①混合料拌和时应控制原材料的含水量。

  如土壤过湿应先行翻晒,并宜采用生石灰粉,以缩短晾晒时间,降低混合料的含水量。②施工时应注意气象情况,摊铺后应及时碾压,避免摊铺后碾压前的间断期间遭雨袭击,造成含水量过高以致无法碾压或勉强碾压引起弹簧。③ 当多渣碎石过于时,可洒水润料后再进行碾压,水量应予控制并力求均匀,避免局部地方水量过多造成弹簧。④碾压时应遵循先轻后重的原则。⑤ 混合料摊铺前,应对下卧层的质量进行检查,保证下卧层的压实度,若有“弹簧”现象应先处理后再做上层。

  6.2 基层压实度不足

  (1)现象。压实度不合格或合格率低。开挖样洞可看到骨料松散、不密实。

  (2)原因分析。①碾压时压路机吨位与碾压遍数不够。②碾压厚度过厚,超过施工规范规定的碾压厚度。③ 下卧层软弱,或混合料含水量过高或过低无法充份压实。④ 混合料配合比不准,石料偏少、偏细,二灰偏多。⑤混合料的实际配合比及使用的原材料同确定最大干密度时的配比及材料有较大差异。

  (3)防治措施。① 碾压时压路机应按规定的碾压工艺要求进行。② 严格控制压实厚度,一般不大于20em,最大不超过25em。③ 严格控制好混合料的配比和混合料的均匀性.以及混合料的碾压含水量。④ 对送至工地的混合料,应抽样进行标准密度的试验,通过试验来确定或修正混合料标准密度。⑤下卧层软弱或发生“弹簧”时,必须进行处理或加固。⑥加强现场检验,发现压实度不足,应及时分析原因,采取对策。

  6.3 施工平整度不好

  (1)现象。压实后表面平整度不好,不符合质量验收标准。

  (2)原因分析。①人工摊铺时没有按方格网控制平整度。只靠肉眼在小面积内控制平整,大面积就无法控制。② 机铺时不能均匀行驶、连续供料.停机点往往成为不平点。由于分料器容易将粗料往二边送,压实后形成“集料窝”,影响平进度。③ 下卧层不平,混合料摊铺时虽表面平整,但压缩量不均匀。产生高低不平。

  (3)预防措施。① 非机铺时在基层两侧及中间设立标高控制桩,纵向每5m设一个断面.形成网格.并计算混合料摊铺量。以此作为控制摊铺的基准和卸料的依据。②机铺时要保证连续供料,匀速摊铺.分料器中的料应始终保持在分料器高度的2/3以上。③采用同一厂家的料以免混杂;混合料配比应稳定,含水量均匀.以减少供料离析程度。④ 下卧层的平整度应达到验收要求。⑤卸料后及时摊铺,若堆放时间较长,摊铺时应将料堆彻底翻松.使混合料松销系数均匀一致。⑥ 摊铺好以后应进行摊铺层平整度修整,然后进行碾压。

  7 质量控制要点

  (1)原材料控制:第一,水泥作为稳定剂,其质量至关重要。在进场过程中每批次或每500t检测一个样品,进行水泥标号、初终凝时间、安定性和细度指标的检验。第二,砂、碎石每天使用前取2个样品测其含水量,以便及时调整施工配合比;碎石在使用过程中,每2000m 取2个样品进行颗粒分析、相对密度、吸水率、压碎值试验,杜绝不合格材料进场。

  (2)加强混合料拌和质量的控制:检查生产的实际配合比是否在容许的偏差范围内,尤其是级配和水泥剂量的控制。拌和场配置一名试验工程师和一名试验员,随时抽查水泥剂量和级配情况。水泥剂量检测EDTA标准曲线,一旦发现混合料的质量有异常,及时通知拌和机手查找机械和配料系统.待排除故障后再继续生产。

  (3)含水量控制:当实际含水量w 接近最佳含水量(WO)时,压实度才能保证,当W>W0时,水分过大碾压时容易“弹簧”.且在振动碾压时,容易将水泥浆集聚在表面。这样在取芯检查时,试件下部易出现松散或强度不够。

  (4)平整度控制:摊铺机摊铺后,自检员及时用3m 直尺或没有变形的铝合金尺条检查其平整度,不符合要求的地方即时用人工整平,并对已形成的基层需及时检测。

  (5)压实度控制:若发现压实度不足的现象,及时补压(碾压取样必须在初凝前结束)避免留下隐患。

  (6)水泥延迟时间的限制,在施工过程中一定要严格控制混合料的拌和、运输、摊铺及碾压时间。

  (7)养生:碾压终了及时覆盖洒水养生,并派专人分段看管.封闭交通。禁止车辆及重车通行。并对被风吹动的或没有覆盖好的地方及时补盖。洒水应由专人专车负责,保持养护期内水泥稳定碎石基层表面始终保持湿润。探析工业热水锅炉结垢的原因及防治对策

  8 结束语

  水泥稳定碎石基层施工的关健是人员、材料、设备的合理配置。南安光机电贸展中心创业路市政工程水泥稳定碎石层无侧限抗压强度、压实度检测合格率为100% ,高程、平整度等检测合格率为96%。说明只要采取科学的施工工艺,对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制各种试验及检测。水泥稳定碎石层的施工质量是完全可以控制好的。

这个家伙什么也没有留下。。。

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