论文部分内容阅读
摘要：水泥稳定碎石在公路基层上施工有许多优点，得到了广泛应用。本文笔者根据多年工作经验对水泥稳定碎石基层施工进行探讨。
关键词：水泥碎石；稳定；施工工艺
Abstract: in the road of the cement stable macadam grass-roots on construction has a lot of advantages, to a wide range of applications. This paper according to the years of work experience of cement stabilized macadam construction is discussed in this paper.
Keywords: cement rubble; Stability; Construction technology
中圖分类号：TQ639.2 文献标识码：A文章编号：
一、水泥稳定碎石基层施工工艺及要求
第一要清除作业面表面的浮土、杂质、积水等,并将作业面表面洒水湿润。第二要尽量避免在高温季节施工。
1、原材料方面
1)水泥。采用缓凝水泥,禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其他受外界影响而变质的水泥。水泥初凝时间应大于4小时,终凝时间在6小时以上,标号采用32.5级。如采用散装水泥,在水泥进场入罐时,要了解其出炉天数。刚出炉的水泥,要停放七天,且安定性合格后才能使用,夏季高温作业时,散装水泥入罐温度不能高于50℃,若必须使用时,应采用降温措施。
2)碎石。碎石的最大粒径为31.5mm,轧石场轧制的材料应按不同粒径分类堆放,以利施工时掺配方便,采用的套筛应与规定要求一致。基层用级配碎石备料建议按粒径9.5～31.5mm,粒径4.75～9.55mm,粒径2.36～4.75mm和粒径2.36mm以下四种规格筛分加工出料。水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值应不大于30%,针片状含量宜不大于15%,集料中小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数<9。
表1 水泥稳定碎石混合料中集料的形成
级配 通过下列路孔（mm）的重量百分率（%）
31.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075
范围 100 90-100 72-89 47-67 29-49 17-35 8-22 0-7
2、水泥稳定碎石强度设计要求
设计要求水泥稳定碎石7天无侧限抗压强度为3.0MPa～4.0MPa,不应超过4.0MPa,设计中以3.20MPa控制,180天劈裂强度应≥0.55MPa。为减少基层裂缝,必须做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少水泥用量的同时,限制细集料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量。设计要求水泥剂量不应大于5.0%,推荐混合料的配合比:水泥∶碎石=4∶96,压实度(重型击实试验法)不小于98%。集料级配中0.075mm以下颗粒含量不大于3%,含水量不宜超过最佳含水量的1%。
3、混合料的拌和
1)每天开始搅拌前,应检查场内各处集料的含水量,计算当天的配合比,外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。实际的水泥剂量可以大于混合料组成设计时确定的水泥剂量约0.5%,但是,实际采用的水泥剂量和现场抽检的实际水泥剂量应小于5.5%。同时,在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手,不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。
2)每天开始搅拌之后,出料时要取样检查是否符合设计的配合比,进行正式生产之后,每1～2小时检查一次拌和情况,抽检其配比、含水量、水泥剂量是否变化。高温作业时,早晚与中午的含水量要有区别,要按温度变化及时调整。
3)拌和机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。一定要配备带活门漏斗的料仓,由漏斗出料直接装车运输,装车时车辆应前后移动,分三次装料,避免混合料离析。
4、混合料的运输
1)运输车辆在每天开工前,要检验其完好情况,装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要,并略有富余。
2)应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。车上的混合料应予以覆盖,减少水分损失。如运输车辆中途出现故障,碾压完成最终时间超过2h时,必须予以废弃。
5、混合料的摊铺
1)摊铺前应将底基层清扫干净。
2)摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况,而且每天坚持重复此项工作。
3)调整好传感器臂与导向控制线的关系;严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要求。
4)摊铺机宜连续摊铺。如拌和机生产能力较小,在用摊铺机摊铺混合料时,应采用最低速度摊铺,禁止摊铺机停机待料。根据经验,摊铺机的摊铺速度一般宜在1m/min左右。
5)摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中。
6)在摊铺机后面应设专人消除细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补。
6、混合料的碾压
1) 摊铺是水泥稳定碎石基层施工的重要环节。它是碾压工序的基础，只有摊铺出平整的表面，才有可能在压实后得到平整的表面。在摊铺前应先湿润下基层。在摊铺混合料前，还应先通过试验确定松铺系数。摊铺机宜连续摊铺，应避免纵向接缝，在必须分两幅施工时，采用两台摊铺机，一前一后，相隔约5～10m同步往前摊铺混合料，并一起进行碾压。一次碾压长度一般为50～80m。碾压段落必须层次分明,设置明显的分界标志,有监理旁站。
2)碾压应遵循生产试验路段确定的程序与工艺。注意稳压要充分,振压不起浪、不推移。压实时,可以先稳压(遍数适中,压实度达到90%)→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压,压至无轮迹为止。碾压过程中,测量到不合格时,重复再压(注意检测压实时间)。碾压完成后用灌砂法检测压实度。
3)压路机碾压时应重叠1/2轮宽。
4)压路机倒车换挡要轻且平顺,不要拉动基层,第一遍初步稳压时,倒车后尽量原路返回,换挡位置应在已压好的段落上,在未碾压的一头换挡倒车位置错开,要成齿状,出现个别拥包时,应专配工人进行铲平处理。
5)压路机碾压时行驶速度,第1～2遍为1.5～1.7km/h,以后各遍应为1.8～2.2km/h。
6)严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车,以保证水泥稳定碎石层表面不受破坏。
7)碾压宜在水泥终凝前及试验确定的延迟时间内完成,并达到要求的压实度,同时没有明显的轮迹。
8)为保证水泥碎石基层边缘强度,应有一定的超宽。
7、横缝设置
1)水泥稳定类混合料摊铺时,必须连续作业不中断,如因故中断时间超过2h,则应设横缝;每天收工之后,第二天开工的接头断面也要设置横缝;每当通过桥涵,特别是明涵、明洞,在其两边需要设置横缝,基层的横缝最好与桥头搭板尾端吻合。要特别注意桥头搭板前水泥碎石的碾压。
2)横缝应与路面车道中心线垂直设置,其设置方法:
①人工将含水量合适的混合料末端整理整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度应与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料。
②方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m长,其高度应略高出方木。
③将混合料碾压密实。
④在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾或碎石和方木撤除,并将作业面顶面清扫干净。
⑤摊铺机返回到已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。
⑥如摊铺中断超过2h,而又未按上述方法处理横向接缝,则应将摊铺机附近及其下面未压实的混合料铲除,并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。
二、水稳基层的养生和交通管制
养生是水泥稳定碎石强度形成的关键环节，因为养生期间的湿度及龄期对水泥稳定碎石的强度影响相当大。因此，在水泥稳定碎石基层压完成并经压实度检查合格后，既要立即开始进行养生，不应延误。每天根据气候情况，确定洒水机每天的洒水次数，以确保养生期间稳定土表面潮湿，严禁出现时干时湿的现象。养生期至少要在7d以上。同时，还要保护基层免遭施工车辆破坏，采取封锁交通的处理措施，除洒水车外其他车辆禁止通行。在平交道口，为了便于车辆通行，保护基层，基层表面覆盖土工布，再在其上覆盖15cm左右的土层。
三、结语
公路基层施工质量的控制虽然受到人员、机械、材料、水文、气候、施工工艺等多种因素的综合影响，但只要严格按要求施工，完全能够保证工程质量。水泥稳定碎石的级配对其强度是非常重要的，级配的好坏对水泥剂量的使用多少具有绝对的控制作用。另外，组织协调施工机械的好坏也是保证工程质量的重要手段。在水泥稳定碎石基层的施工中，只要严格把关，严格要求，进一步优化施工工艺，我们完全可以将路面基层施工质量提高到新的水平。
参考文献：
[1]公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）.
[2]刘晓庆.张江鹤.浅析公路工程无机结合料稳定材料试验[J]科技促进发展。2010第2期。
[3]李中学.王利伟.对我国公路工程路基碎石基层施工的稳定探讨[J]中国科技纵横。2011第23期。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：水泥碎石；稳定；施工工艺
Abstract: in the road of the cement stable macadam grass-roots on construction has a lot of advantages, to a wide range of applications. This paper according to the years of work experience of cement stabilized macadam construction is discussed in this paper.
Keywords: cement rubble; Stability; Construction technology
中圖分类号：TQ639.2 文献标识码：A文章编号：
一、水泥稳定碎石基层施工工艺及要求
第一要清除作业面表面的浮土、杂质、积水等,并将作业面表面洒水湿润。第二要尽量避免在高温季节施工。
1、原材料方面
1)水泥。采用缓凝水泥,禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其他受外界影响而变质的水泥。水泥初凝时间应大于4小时,终凝时间在6小时以上,标号采用32.5级。如采用散装水泥,在水泥进场入罐时,要了解其出炉天数。刚出炉的水泥,要停放七天,且安定性合格后才能使用,夏季高温作业时,散装水泥入罐温度不能高于50℃,若必须使用时,应采用降温措施。
2)碎石。碎石的最大粒径为31.5mm,轧石场轧制的材料应按不同粒径分类堆放,以利施工时掺配方便,采用的套筛应与规定要求一致。基层用级配碎石备料建议按粒径9.5～31.5mm,粒径4.75～9.55mm,粒径2.36～4.75mm和粒径2.36mm以下四种规格筛分加工出料。水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值应不大于30%,针片状含量宜不大于15%,集料中小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数<9。
表1 水泥稳定碎石混合料中集料的形成
级配 通过下列路孔（mm）的重量百分率（%）
31.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075
范围 100 90-100 72-89 47-67 29-49 17-35 8-22 0-7
2、水泥稳定碎石强度设计要求
设计要求水泥稳定碎石7天无侧限抗压强度为3.0MPa～4.0MPa,不应超过4.0MPa,设计中以3.20MPa控制,180天劈裂强度应≥0.55MPa。为减少基层裂缝,必须做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少水泥用量的同时,限制细集料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量。设计要求水泥剂量不应大于5.0%,推荐混合料的配合比:水泥∶碎石=4∶96,压实度(重型击实试验法)不小于98%。集料级配中0.075mm以下颗粒含量不大于3%,含水量不宜超过最佳含水量的1%。
3、混合料的拌和
1)每天开始搅拌前,应检查场内各处集料的含水量,计算当天的配合比,外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。实际的水泥剂量可以大于混合料组成设计时确定的水泥剂量约0.5%,但是,实际采用的水泥剂量和现场抽检的实际水泥剂量应小于5.5%。同时,在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手,不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。
2)每天开始搅拌之后,出料时要取样检查是否符合设计的配合比,进行正式生产之后,每1～2小时检查一次拌和情况,抽检其配比、含水量、水泥剂量是否变化。高温作业时,早晚与中午的含水量要有区别,要按温度变化及时调整。
3)拌和机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。一定要配备带活门漏斗的料仓,由漏斗出料直接装车运输,装车时车辆应前后移动,分三次装料,避免混合料离析。
4、混合料的运输
1)运输车辆在每天开工前,要检验其完好情况,装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要,并略有富余。
2)应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。车上的混合料应予以覆盖,减少水分损失。如运输车辆中途出现故障,碾压完成最终时间超过2h时,必须予以废弃。
5、混合料的摊铺
1)摊铺前应将底基层清扫干净。
2)摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况,而且每天坚持重复此项工作。
3)调整好传感器臂与导向控制线的关系;严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要求。
4)摊铺机宜连续摊铺。如拌和机生产能力较小,在用摊铺机摊铺混合料时,应采用最低速度摊铺,禁止摊铺机停机待料。根据经验,摊铺机的摊铺速度一般宜在1m/min左右。
5)摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中。
6)在摊铺机后面应设专人消除细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补。
6、混合料的碾压
1) 摊铺是水泥稳定碎石基层施工的重要环节。它是碾压工序的基础，只有摊铺出平整的表面，才有可能在压实后得到平整的表面。在摊铺前应先湿润下基层。在摊铺混合料前，还应先通过试验确定松铺系数。摊铺机宜连续摊铺，应避免纵向接缝，在必须分两幅施工时，采用两台摊铺机，一前一后，相隔约5～10m同步往前摊铺混合料，并一起进行碾压。一次碾压长度一般为50～80m。碾压段落必须层次分明,设置明显的分界标志,有监理旁站。
2)碾压应遵循生产试验路段确定的程序与工艺。注意稳压要充分,振压不起浪、不推移。压实时,可以先稳压(遍数适中,压实度达到90%)→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压,压至无轮迹为止。碾压过程中,测量到不合格时,重复再压(注意检测压实时间)。碾压完成后用灌砂法检测压实度。
3)压路机碾压时应重叠1/2轮宽。
4)压路机倒车换挡要轻且平顺,不要拉动基层,第一遍初步稳压时,倒车后尽量原路返回,换挡位置应在已压好的段落上,在未碾压的一头换挡倒车位置错开,要成齿状,出现个别拥包时,应专配工人进行铲平处理。
5)压路机碾压时行驶速度,第1～2遍为1.5～1.7km/h,以后各遍应为1.8～2.2km/h。
6)严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车,以保证水泥稳定碎石层表面不受破坏。
7)碾压宜在水泥终凝前及试验确定的延迟时间内完成,并达到要求的压实度,同时没有明显的轮迹。
8)为保证水泥碎石基层边缘强度,应有一定的超宽。
7、横缝设置
1)水泥稳定类混合料摊铺时,必须连续作业不中断,如因故中断时间超过2h,则应设横缝;每天收工之后,第二天开工的接头断面也要设置横缝;每当通过桥涵,特别是明涵、明洞,在其两边需要设置横缝,基层的横缝最好与桥头搭板尾端吻合。要特别注意桥头搭板前水泥碎石的碾压。
2)横缝应与路面车道中心线垂直设置,其设置方法:
①人工将含水量合适的混合料末端整理整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度应与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料。
②方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m长,其高度应略高出方木。
③将混合料碾压密实。
④在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾或碎石和方木撤除,并将作业面顶面清扫干净。
⑤摊铺机返回到已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。
⑥如摊铺中断超过2h,而又未按上述方法处理横向接缝,则应将摊铺机附近及其下面未压实的混合料铲除,并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。
二、水稳基层的养生和交通管制
养生是水泥稳定碎石强度形成的关键环节，因为养生期间的湿度及龄期对水泥稳定碎石的强度影响相当大。因此，在水泥稳定碎石基层压完成并经压实度检查合格后，既要立即开始进行养生，不应延误。每天根据气候情况，确定洒水机每天的洒水次数，以确保养生期间稳定土表面潮湿，严禁出现时干时湿的现象。养生期至少要在7d以上。同时，还要保护基层免遭施工车辆破坏，采取封锁交通的处理措施，除洒水车外其他车辆禁止通行。在平交道口，为了便于车辆通行，保护基层，基层表面覆盖土工布，再在其上覆盖15cm左右的土层。
三、结语
公路基层施工质量的控制虽然受到人员、机械、材料、水文、气候、施工工艺等多种因素的综合影响，但只要严格按要求施工，完全能够保证工程质量。水泥稳定碎石的级配对其强度是非常重要的，级配的好坏对水泥剂量的使用多少具有绝对的控制作用。另外，组织协调施工机械的好坏也是保证工程质量的重要手段。在水泥稳定碎石基层的施工中，只要严格把关，严格要求，进一步优化施工工艺，我们完全可以将路面基层施工质量提高到新的水平。
参考文献：
[1]公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）.
[2]刘晓庆.张江鹤.浅析公路工程无机结合料稳定材料试验[J]科技促进发展。2010第2期。
[3]李中学.王利伟.对我国公路工程路基碎石基层施工的稳定探讨[J]中国科技纵横。2011第23期。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。