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【摘要】随着我国在各方面的快速发展,对于公路路面使用的性能要求也日益提高,有很多的路面需要建设,也有很多路面需要从新改进,新的结构也随之显现出来。水泥稳定碎石就拥有很多优良性能,能够使其运用在公路建设当中,其力学性能较好、在承载力以及耐久性等方面都非常的优秀。所以,水泥稳定碎石结构层施工控制参数就显得尤为重要。
【关键词】水泥稳定;碎石结构层;平整度
1、基本概述
1.1水泥稳定碎石结构层作为半刚性材料的优点
水泥稳定碎石作为半刚性材料是因为其拥有良好的抗拉强度,而且水泥稳定碎石结构的刚性会跟着反应的增强而得到强化。施工环境的温度对于水稳材料的成型强度产生非常大的作用,所谓的半刚性材料就是材料的硬度处于刚性材料与柔性材料之间,水泥稳定半刚性材料在开始的时候强度比较高,但是它的内部不断的发生化学变化,这是一个比较漫长的过程,水泥混合材料发生硬结大概在工程施工后的一到二年,刚性随着时间的变化而不断增加,而且钙化成型的工程就不会怕雨水的腐蚀。
1.2水泥稳定碎石结构层的基本原理
水泥稳定碎石当中的材料主要包括沙砾、碎石土、沙砾土。是用级配碎石作为水泥稳定碎石的骨料,添加一定含量的凝胶材料以及充足的灰浆来填满骨料之间的缝隙,按嵌挤压然后摊铺压实。水泥稳定碎石是因为水泥石和氢氧化钙发生化学反应的生成物,氢氧化钙能够使粘土的微粒以及微团粒相互结合从而形成了稳定的团粒,再由水泥石将这些团粒包裹起来粘结成一个坚硬的整体。在现场施工的过程中,与理想状态下的级配会有所差异。
2、水泥稳定碎石基层施工工艺
某工程道路和堆场的基层采用水泥稳定碎石结构层,根据面层荷载的不同,设计分为36cm、52cm两种形式。某工程设计要求水泥稳定碎石压实度不小于98%,7天无侧限抗压强度不小于4.0MPa。
2.1原材料质量要求及水泥稳定碎石配合比的确定
水泥:选用终凝时间大于6小时;初凝时间大于3小时的低标号硅酸盐散装水泥。
碎石:集料最大粒径不应超过31.5mm;集料硫酸盐含量不超过0.25%;压碎值<30%,碎石应具有良好的级配,以保证表面密封良好。级配的范围应符合表1碎石级配范围。
根据图纸设计技术要求,通过试拌确定以下水泥稳定碎石配合比,每立方米水泥稳定碎石材料用量为:水泥100kg;0-5mm级配碎石801kg;5-31.5mm级配碎石1202kg;淡水88kg。
2.2工艺流程
典型施工→施工测量→拌料→运输→摊铺→碾压→养护
2.3主要施工方法
2.3.1典型施工
正式施工前选择一块具有代表性的区域(面积400m2)、进行典型施工,主要检验水泥稳定碎石拌料、运输、摊铺、碾压、养护等工工艺的合理性以及拟投入使用机械设备的可靠性;最重要的是计算出该配合比水泥穩定碎石在合理施工工艺下的松铺系数。
2.3.2拌和机拌料
根据某工程的要求,水泥稳定碎石采用现场稳定粒料搅拌站集中搅拌。采用强制性拌和机进行拌和,电子计量,与搅拌能力配套的自卸车运输稳定土。拌和站设防雨棚,以确保不因集料含水量变化太大而影响基层施工质量,碎石、河砂根据施工进度,集中储备。对已选备的材料,按材料使用要求进行各项检测。
稳定粒料搅拌站使用前应进行率定。施工前先检查、测定混合料级配、含水量及灰剂量是否满足要求,确认无误后再进行调拌。实际拌和生产中,根据当时天气及现场情况及时调整含水量,使混合料运至现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳含水量的2%。
2.3.3下承层验收
施工前对级配碎石垫层按质量验收标准进行验收,包括宽度、坡度、标高、表面平整度、压实度、预留管线的埋设等,如有不满足设计及规范之处,及时予以调整。
2.3.4施工测量
测量人员按施工图纸用全站仪施放出水泥稳定碎石基层的中线,打设标志桩,并用油漆在其上划好标高线控制铺设标高。
2.3.5混合料运输及摊铺
混合料拌好后应尽快运送到施工现场,气温高运距远时,车上混合料用帆布加以覆盖,以防水分过分损失。材料装车时,应控制每车装料量基本相等。摊铺施工时,采用摊铺机分层摊铺,25cm以下厚度的一次摊铺成形,25cm以上厚度的分两层摊铺。松铺系数根据典型施工的试验段的数据确定为1.35。
2.3.6碾压
根据区段宽度、压路机的轮宽和轮距的不同,制定碾压方案,使各部分碾压到的次数相同,碾压遍次为6-8遍,路面的两侧应多压2~3遍,靠近结构的边缘及压路机无法作业处采用冲击夯夯实。
2.3.7养护
水泥碎石基层施工完毕后,立即开始养护,养护采用洒水车洒水,草帘覆盖、保湿养护的方式,每天洒水次数视天气而定,应保持表面潮湿,养护期不少于10天。
3、控制措施
3.1控制下承層的平整度
某工程下承层为级配碎石基层,为保证级配碎石基层的平整度,设置1组测量人员专职检测人员控制刮平机施工级配碎石基层的平整度,同时另指派1组测量人员配合人工找平级配碎石基层,并及时进行碾压,确保该层结构层的平整度和压实度。
3.2严格控制原材料和拌制质量
保证原材料的级配符合要求,粒径相对均匀,确保整个施工期间采用统一石料源,在细集料和粗集料上料前用装载机按比例进行翻拌后,提高混合料的均匀程度。另一方面可以在允许范围内适当调高细集料含量调低粗集料含量,降低因布料绞龙将粗集料向两边摊铺情况发生。
严格控制拌制过程中含水量的调节,实时测定各原材料的含水量,合理调整拌制用水量确保混合料的含水量在最佳含水量的(±1%~±2%)范围内。混合料拌好后应尽快运送到施工现场,气温高运距远时,车上混合料用帆布加以覆盖,以防水分过分损失。材料装车时,应控制每车装料量基本相等。
3.3摊铺过程中平整度的控制
运输水泥稳定碎石的运输车辆采用统一型号自卸汽车,每车次装料量较为稳定,同时配置充足的装卸车辆,做到混合料等摊铺机,保证摊铺机可以以2.5m/min左右的速度匀速连续摊铺混合料,避免停车中断摊铺后出现跳点,或由于摊铺机摊铺速度不均匀造成虚铺料饱满程度不同压实后出现波浪起伏的情况。
结语:
影响水泥稳定碎石结构层的主要因素有水泥含量、含水量、环境的温度以及湿度等几个方面,只有牢牢的掌握了水泥稳定碎石的配合方式与含量还有其注意事项,就能够大大的降低水泥稳定碎石出现裂纹、裂缝、抗压强度不够、表面不平整发生的概率。
【关键词】水泥稳定;碎石结构层;平整度
1、基本概述
1.1水泥稳定碎石结构层作为半刚性材料的优点
水泥稳定碎石作为半刚性材料是因为其拥有良好的抗拉强度,而且水泥稳定碎石结构的刚性会跟着反应的增强而得到强化。施工环境的温度对于水稳材料的成型强度产生非常大的作用,所谓的半刚性材料就是材料的硬度处于刚性材料与柔性材料之间,水泥稳定半刚性材料在开始的时候强度比较高,但是它的内部不断的发生化学变化,这是一个比较漫长的过程,水泥混合材料发生硬结大概在工程施工后的一到二年,刚性随着时间的变化而不断增加,而且钙化成型的工程就不会怕雨水的腐蚀。
1.2水泥稳定碎石结构层的基本原理
水泥稳定碎石当中的材料主要包括沙砾、碎石土、沙砾土。是用级配碎石作为水泥稳定碎石的骨料,添加一定含量的凝胶材料以及充足的灰浆来填满骨料之间的缝隙,按嵌挤压然后摊铺压实。水泥稳定碎石是因为水泥石和氢氧化钙发生化学反应的生成物,氢氧化钙能够使粘土的微粒以及微团粒相互结合从而形成了稳定的团粒,再由水泥石将这些团粒包裹起来粘结成一个坚硬的整体。在现场施工的过程中,与理想状态下的级配会有所差异。
2、水泥稳定碎石基层施工工艺
某工程道路和堆场的基层采用水泥稳定碎石结构层,根据面层荷载的不同,设计分为36cm、52cm两种形式。某工程设计要求水泥稳定碎石压实度不小于98%,7天无侧限抗压强度不小于4.0MPa。
2.1原材料质量要求及水泥稳定碎石配合比的确定
水泥:选用终凝时间大于6小时;初凝时间大于3小时的低标号硅酸盐散装水泥。
碎石:集料最大粒径不应超过31.5mm;集料硫酸盐含量不超过0.25%;压碎值<30%,碎石应具有良好的级配,以保证表面密封良好。级配的范围应符合表1碎石级配范围。
根据图纸设计技术要求,通过试拌确定以下水泥稳定碎石配合比,每立方米水泥稳定碎石材料用量为:水泥100kg;0-5mm级配碎石801kg;5-31.5mm级配碎石1202kg;淡水88kg。
2.2工艺流程
典型施工→施工测量→拌料→运输→摊铺→碾压→养护
2.3主要施工方法
2.3.1典型施工
正式施工前选择一块具有代表性的区域(面积400m2)、进行典型施工,主要检验水泥稳定碎石拌料、运输、摊铺、碾压、养护等工工艺的合理性以及拟投入使用机械设备的可靠性;最重要的是计算出该配合比水泥穩定碎石在合理施工工艺下的松铺系数。
2.3.2拌和机拌料
根据某工程的要求,水泥稳定碎石采用现场稳定粒料搅拌站集中搅拌。采用强制性拌和机进行拌和,电子计量,与搅拌能力配套的自卸车运输稳定土。拌和站设防雨棚,以确保不因集料含水量变化太大而影响基层施工质量,碎石、河砂根据施工进度,集中储备。对已选备的材料,按材料使用要求进行各项检测。
稳定粒料搅拌站使用前应进行率定。施工前先检查、测定混合料级配、含水量及灰剂量是否满足要求,确认无误后再进行调拌。实际拌和生产中,根据当时天气及现场情况及时调整含水量,使混合料运至现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳含水量的2%。
2.3.3下承层验收
施工前对级配碎石垫层按质量验收标准进行验收,包括宽度、坡度、标高、表面平整度、压实度、预留管线的埋设等,如有不满足设计及规范之处,及时予以调整。
2.3.4施工测量
测量人员按施工图纸用全站仪施放出水泥稳定碎石基层的中线,打设标志桩,并用油漆在其上划好标高线控制铺设标高。
2.3.5混合料运输及摊铺
混合料拌好后应尽快运送到施工现场,气温高运距远时,车上混合料用帆布加以覆盖,以防水分过分损失。材料装车时,应控制每车装料量基本相等。摊铺施工时,采用摊铺机分层摊铺,25cm以下厚度的一次摊铺成形,25cm以上厚度的分两层摊铺。松铺系数根据典型施工的试验段的数据确定为1.35。
2.3.6碾压
根据区段宽度、压路机的轮宽和轮距的不同,制定碾压方案,使各部分碾压到的次数相同,碾压遍次为6-8遍,路面的两侧应多压2~3遍,靠近结构的边缘及压路机无法作业处采用冲击夯夯实。
2.3.7养护
水泥碎石基层施工完毕后,立即开始养护,养护采用洒水车洒水,草帘覆盖、保湿养护的方式,每天洒水次数视天气而定,应保持表面潮湿,养护期不少于10天。
3、控制措施
3.1控制下承層的平整度
某工程下承层为级配碎石基层,为保证级配碎石基层的平整度,设置1组测量人员专职检测人员控制刮平机施工级配碎石基层的平整度,同时另指派1组测量人员配合人工找平级配碎石基层,并及时进行碾压,确保该层结构层的平整度和压实度。
3.2严格控制原材料和拌制质量
保证原材料的级配符合要求,粒径相对均匀,确保整个施工期间采用统一石料源,在细集料和粗集料上料前用装载机按比例进行翻拌后,提高混合料的均匀程度。另一方面可以在允许范围内适当调高细集料含量调低粗集料含量,降低因布料绞龙将粗集料向两边摊铺情况发生。
严格控制拌制过程中含水量的调节,实时测定各原材料的含水量,合理调整拌制用水量确保混合料的含水量在最佳含水量的(±1%~±2%)范围内。混合料拌好后应尽快运送到施工现场,气温高运距远时,车上混合料用帆布加以覆盖,以防水分过分损失。材料装车时,应控制每车装料量基本相等。
3.3摊铺过程中平整度的控制
运输水泥稳定碎石的运输车辆采用统一型号自卸汽车,每车次装料量较为稳定,同时配置充足的装卸车辆,做到混合料等摊铺机,保证摊铺机可以以2.5m/min左右的速度匀速连续摊铺混合料,避免停车中断摊铺后出现跳点,或由于摊铺机摊铺速度不均匀造成虚铺料饱满程度不同压实后出现波浪起伏的情况。
结语:
影响水泥稳定碎石结构层的主要因素有水泥含量、含水量、环境的温度以及湿度等几个方面,只有牢牢的掌握了水泥稳定碎石的配合方式与含量还有其注意事项,就能够大大的降低水泥稳定碎石出现裂纹、裂缝、抗压强度不够、表面不平整发生的概率。