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近年来, 市场繁荣,国民经济不断增长,交通运输量日益加大,道路承受能力也随之提高。为适应这种城市经济发展,在道路建设中,引入水泥稳定碎石基层,提高道路施工标准,延长道路使用寿命,行车实践证明,效果非常好,就是在受损道路修复时使用效果也不错。为使水泥稳定碎石基层在道路使用中发挥它应有的作用,就必须严格控制施工质量。下面就水泥稳定碎石基层的特性及影响其质量的因素进行分析,来论述施工过程中的质量控制。
1.水泥稳定碎石基层的特性
水泥稳定碎石材料主要由粒料和灰浆体组成。粒料为碎石、石屑、砂。灰浆体包括水和胶凝材料。胶凝材料由水泥和混合材料组成。粗细粒料为主体骨架,被硬化水泥浆体所交结和填充。它具有良好的力学性能和板体性,强度高、刚度大、整体性强,具有较好的水稳性、抗渗性和抗冻性。水泥稳定碎石基层中,水泥和各种粒料经水拌和压实后,由于蒸发和混合料内部发生水化作用,碎石的吸收作用等,使混合料的水分不断减少,产生收缩裂缝的可能性很大,基层裂缝会对沥青面层造成反射裂缝或对应裂缝。
2.水泥稳定碎石混合料的组成
2.1水泥
水泥是水泥稳定碎石基层的重要组成部分,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥都可用于其中。但最宜采用初凝时间3小时以上和终凝时间长(6-10h)的低强度等级水泥,而且随着气温的升高,就选择终凝时间相对较长的。不能使用快硬水泥、早强水泥和受潮变质的水泥。施工前,取水泥样品,对它的等级、初凝时间、安定性、细度指标等进行检验,发现不合格,不能使用。
2.2砂
用天然砂即可,进厂前,对砂的视密度、砂当量、筛分和含泥量进行试验,看是否符合质量标准。对有机质较多、硫酸盐含量超标的砂均不宜采用。
2.3碎石及石屑
不同规格粒级的碎石分隔存放,而且料堆不宜过高,否则大颗粒滑落,影响级配。集料应洁净、干燥、表面粗糙,且碎石应具有足够的强度。压碎值、扁平细长颗粒的含量及其它指标均应符合规范要求。这样可减少水泥稳定碎石基层材料的收缩性和基层裂缝。
2.4水
凡饮用水均可用于水泥稳定碎石基层,且清洁不含有害杂质。
3.影响水泥稳定碎石基层质量的主要因素
3.1水泥稳定碎石基层的含水量和干容重
水泥稳定碎石基层施工中,由于水泥水化作用和对混合料的碾压,需要有足够的水分。如果水分过少,水泥不能充分水化,水化度低,水化生成物相对体积小,水泥石孔隙率大,就会影响混合料所能达到的强度。所以水泥稳定碎石基层的干容重对其强度影响很大,其强度随干容重增大而增大。再者,如果水分过少,混合料容易松散,不利于碾压成型。若含水量过多,在碾压过程中就会形成软弹,形成波浪,不能保证表面平整度。因此,在水泥稳定碎石基层施工中,混合料一定要保持最佳含水量。
3.2水泥含量
在水泥稳定碎石基层中,水泥含量不但影响强度,而且影响干缩性。若水泥含量太小,强度达不到承载力要求,路面就会过早的被损坏。若水泥含量过大,引起基层裂缝增多、增宽,从而使面层裂缝。所以,要保证工程质量,就必须控制水泥用量,使其达到最佳水泥剂量5%。
3.3拌合运输
混合料一定要搅拌均匀,如果水泥裹覆集料不均匀,就会出现花白料,使道路铺筑松散,基层强度降低。水泥多的部位,出现裂缝,水泥少的部位,出现松散离析,所以,混合料的搅拌是否均匀直接关系着基层的强度。混合料拌成后,及时运到施工现场,避免时间过长,水分损失而发生离析。
3.4摊铺碾压
混合料的摊铺碾压是水泥稳定碎石基层施工的重要环节,是以后工序的基础。摊铺过程要连续均匀,如中途停顿,或者速度变换,都会使基层表面摊铺不平整。摊铺厚度要适中,才使基层下部能获得足够的碾压振动能量,使混合料密实。混合料摊铺后,应立刻碾压,否则,达到一定时间,水泥就产生凝结作用,再碾压,混合料压实度下降。碾压是通过施加动压力使混合料逐步密实,使水泥稳定碎石基层获得足够的密度和强度。
3.5接缝养生
接缝处理不当,易出现局部强度不够,从而使水泥稳定碎石基层的整体强度达不到标准要求。养生工作对强度的形成和减少干缩裂缝的数量以及宽度非常重要,不容忽视。
3.6下层的施工质量对水泥稳定碎石基层的影响也是至关重要的。
4.施工中的质量控制
4.1由于水泥稳定碎石基层的施工是受时间限制的,一般控制在2小时内完成,因此,施工前必须做好施工组织设计,有足够的人力资源,配齐机械设备,做好保养试机工作,使各工序紧密衔接。对下承层表面平整度、压实度等指标进行检测,必须符合标准规定。
4.2通过试验段,确定混合料的配合比、最大干密度、松铺系数、含水量、作业长度、摊铺速度,碾压组合、碾压方法、碾压遍数等。及含水量的增减和控制办法,拌和、运输、摊铺、碾压机械的协调配合,缩短延迟时间。
4.3最好采用厂拌法,以避免配料不准,拌合不匀,应严格控制拌合站的各项技术参数。拌合机的生产率要高,生产量要大,用前反复筛分和调试。从而使混合料的颗粒组成、水含量、水泥剂量达到要求,保证施工的连续性。在拌合厂内应设有实验室,取样测试,与设计配合比对照,发现问题及时处理,不符合要求的混合料不准出场。每天记录水泥用量,集料用量和摊铺量,计算对比水泥剂量。施工时不但要注意温度日照等自然现象,也要关注搅拌场与施工现场的距离,试验员不断地观察混合料,化验其含水量,随时调整,以保证混合料的质量。
4.4混合料的运输一律采用15吨以上的自卸汽车,且车况比较好,数量充足。每天拌料前检查车辆,排除故障。装车时要不停地移动,出场时认真填写发料单,由司机带至施工现场,收料员核对查收,确保延迟时间。根据运距和天气,决定是否加盖篷布,以防水分散失。
4.5摊铺设备应采用大型的混合料摊铺机,且熨平装置强有力,尽量全幅全厚摊铺,将螺旋送料器调整到最佳状态。料到达现场后,应及时按规定摊铺,认真察看出料单,确认出料时间。由专人随摊铺机检查摊铺的均匀性和平整度,发现蜂窝现象必须在碾压之前做处理。并记录每车料的摊铺时间和桩号,注意含水量大小,同时反馈拌合厂以便进行适当调整。
4.6压路机采用较大吨位的振动压路机、钢轮压路机、胶轮压路机。初压采用钢轮压路机静压1-2遍,复压采用振动压路机振压3-4遍,终压钢轮压路机静压1-2遍,胶轮压路机静压1-2遍。发现压实度不合格,应立即补压,直到合格为止。碾压速度应符合规范要求,杜绝压路机快速起动,紧急刹车或调头,不准停放在未压实的路段上,使混合料表面始终湿润,相邻两段的接头处,应错成横向45度的阶梯形状,以保证基层质量。
4.7如摊铺中断超过2小时,应设置横向接缝,将符合要求的末端切成与中心线垂直且断面向下垂直,洒水湿润,下承层清扫干净,然后再铺混合料。对于两个段落中间的接缝,摊铺间断如不超过2小时,即可在前段端留下50cm暂不压,与下段新铺料一起施工,这样就保证了接缝处的压实度、平整度。
4.8为使刚铺完的水泥稳定碎石基层达到足够的强度,不产生干缩裂缝,必须有良好的养生方法。主要有覆盖养生法、沥青封层养生法和洒水养生法。其中沥青封层养生法是最好的一种,可在摊铺基层第二天洒水湿润后喷沥青乳液,在上面撒一层5-10mm小碎石既保持基层湿润,又有利于后续工序施工。无上述条件时,可采用洒水养生,不宜太早。每天洒水次数视气候条件而定,保持水稳基层潮湿既可。养生期不宜少于7天,温度较低时可适当延长。养生期间禁止车辆通行,养生结束后立即进行下道工序施工,避免基层遭受破坏。
5.结语
总结水泥稳定碎石基层的影响因素,制定应对措施,施工中抓主要环节,严格控制关键因素。原材料符合技术标准,采用合理的混合料级配,保证基层强度,提高使用性能。采用厂拌法集中拌合,摊铺机摊铺,碾压方法正确,含水量最佳,这既保证了混合料的配合比,又保证了基层的强度、平整度。碾压完毕及时养生,有利于基层强度形成,干缩裂缝减少。同时尽量封闭交通,避免基层遭受破坏。 [科]
1.水泥稳定碎石基层的特性
水泥稳定碎石材料主要由粒料和灰浆体组成。粒料为碎石、石屑、砂。灰浆体包括水和胶凝材料。胶凝材料由水泥和混合材料组成。粗细粒料为主体骨架,被硬化水泥浆体所交结和填充。它具有良好的力学性能和板体性,强度高、刚度大、整体性强,具有较好的水稳性、抗渗性和抗冻性。水泥稳定碎石基层中,水泥和各种粒料经水拌和压实后,由于蒸发和混合料内部发生水化作用,碎石的吸收作用等,使混合料的水分不断减少,产生收缩裂缝的可能性很大,基层裂缝会对沥青面层造成反射裂缝或对应裂缝。
2.水泥稳定碎石混合料的组成
2.1水泥
水泥是水泥稳定碎石基层的重要组成部分,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥都可用于其中。但最宜采用初凝时间3小时以上和终凝时间长(6-10h)的低强度等级水泥,而且随着气温的升高,就选择终凝时间相对较长的。不能使用快硬水泥、早强水泥和受潮变质的水泥。施工前,取水泥样品,对它的等级、初凝时间、安定性、细度指标等进行检验,发现不合格,不能使用。
2.2砂
用天然砂即可,进厂前,对砂的视密度、砂当量、筛分和含泥量进行试验,看是否符合质量标准。对有机质较多、硫酸盐含量超标的砂均不宜采用。
2.3碎石及石屑
不同规格粒级的碎石分隔存放,而且料堆不宜过高,否则大颗粒滑落,影响级配。集料应洁净、干燥、表面粗糙,且碎石应具有足够的强度。压碎值、扁平细长颗粒的含量及其它指标均应符合规范要求。这样可减少水泥稳定碎石基层材料的收缩性和基层裂缝。
2.4水
凡饮用水均可用于水泥稳定碎石基层,且清洁不含有害杂质。
3.影响水泥稳定碎石基层质量的主要因素
3.1水泥稳定碎石基层的含水量和干容重
水泥稳定碎石基层施工中,由于水泥水化作用和对混合料的碾压,需要有足够的水分。如果水分过少,水泥不能充分水化,水化度低,水化生成物相对体积小,水泥石孔隙率大,就会影响混合料所能达到的强度。所以水泥稳定碎石基层的干容重对其强度影响很大,其强度随干容重增大而增大。再者,如果水分过少,混合料容易松散,不利于碾压成型。若含水量过多,在碾压过程中就会形成软弹,形成波浪,不能保证表面平整度。因此,在水泥稳定碎石基层施工中,混合料一定要保持最佳含水量。
3.2水泥含量
在水泥稳定碎石基层中,水泥含量不但影响强度,而且影响干缩性。若水泥含量太小,强度达不到承载力要求,路面就会过早的被损坏。若水泥含量过大,引起基层裂缝增多、增宽,从而使面层裂缝。所以,要保证工程质量,就必须控制水泥用量,使其达到最佳水泥剂量5%。
3.3拌合运输
混合料一定要搅拌均匀,如果水泥裹覆集料不均匀,就会出现花白料,使道路铺筑松散,基层强度降低。水泥多的部位,出现裂缝,水泥少的部位,出现松散离析,所以,混合料的搅拌是否均匀直接关系着基层的强度。混合料拌成后,及时运到施工现场,避免时间过长,水分损失而发生离析。
3.4摊铺碾压
混合料的摊铺碾压是水泥稳定碎石基层施工的重要环节,是以后工序的基础。摊铺过程要连续均匀,如中途停顿,或者速度变换,都会使基层表面摊铺不平整。摊铺厚度要适中,才使基层下部能获得足够的碾压振动能量,使混合料密实。混合料摊铺后,应立刻碾压,否则,达到一定时间,水泥就产生凝结作用,再碾压,混合料压实度下降。碾压是通过施加动压力使混合料逐步密实,使水泥稳定碎石基层获得足够的密度和强度。
3.5接缝养生
接缝处理不当,易出现局部强度不够,从而使水泥稳定碎石基层的整体强度达不到标准要求。养生工作对强度的形成和减少干缩裂缝的数量以及宽度非常重要,不容忽视。
3.6下层的施工质量对水泥稳定碎石基层的影响也是至关重要的。
4.施工中的质量控制
4.1由于水泥稳定碎石基层的施工是受时间限制的,一般控制在2小时内完成,因此,施工前必须做好施工组织设计,有足够的人力资源,配齐机械设备,做好保养试机工作,使各工序紧密衔接。对下承层表面平整度、压实度等指标进行检测,必须符合标准规定。
4.2通过试验段,确定混合料的配合比、最大干密度、松铺系数、含水量、作业长度、摊铺速度,碾压组合、碾压方法、碾压遍数等。及含水量的增减和控制办法,拌和、运输、摊铺、碾压机械的协调配合,缩短延迟时间。
4.3最好采用厂拌法,以避免配料不准,拌合不匀,应严格控制拌合站的各项技术参数。拌合机的生产率要高,生产量要大,用前反复筛分和调试。从而使混合料的颗粒组成、水含量、水泥剂量达到要求,保证施工的连续性。在拌合厂内应设有实验室,取样测试,与设计配合比对照,发现问题及时处理,不符合要求的混合料不准出场。每天记录水泥用量,集料用量和摊铺量,计算对比水泥剂量。施工时不但要注意温度日照等自然现象,也要关注搅拌场与施工现场的距离,试验员不断地观察混合料,化验其含水量,随时调整,以保证混合料的质量。
4.4混合料的运输一律采用15吨以上的自卸汽车,且车况比较好,数量充足。每天拌料前检查车辆,排除故障。装车时要不停地移动,出场时认真填写发料单,由司机带至施工现场,收料员核对查收,确保延迟时间。根据运距和天气,决定是否加盖篷布,以防水分散失。
4.5摊铺设备应采用大型的混合料摊铺机,且熨平装置强有力,尽量全幅全厚摊铺,将螺旋送料器调整到最佳状态。料到达现场后,应及时按规定摊铺,认真察看出料单,确认出料时间。由专人随摊铺机检查摊铺的均匀性和平整度,发现蜂窝现象必须在碾压之前做处理。并记录每车料的摊铺时间和桩号,注意含水量大小,同时反馈拌合厂以便进行适当调整。
4.6压路机采用较大吨位的振动压路机、钢轮压路机、胶轮压路机。初压采用钢轮压路机静压1-2遍,复压采用振动压路机振压3-4遍,终压钢轮压路机静压1-2遍,胶轮压路机静压1-2遍。发现压实度不合格,应立即补压,直到合格为止。碾压速度应符合规范要求,杜绝压路机快速起动,紧急刹车或调头,不准停放在未压实的路段上,使混合料表面始终湿润,相邻两段的接头处,应错成横向45度的阶梯形状,以保证基层质量。
4.7如摊铺中断超过2小时,应设置横向接缝,将符合要求的末端切成与中心线垂直且断面向下垂直,洒水湿润,下承层清扫干净,然后再铺混合料。对于两个段落中间的接缝,摊铺间断如不超过2小时,即可在前段端留下50cm暂不压,与下段新铺料一起施工,这样就保证了接缝处的压实度、平整度。
4.8为使刚铺完的水泥稳定碎石基层达到足够的强度,不产生干缩裂缝,必须有良好的养生方法。主要有覆盖养生法、沥青封层养生法和洒水养生法。其中沥青封层养生法是最好的一种,可在摊铺基层第二天洒水湿润后喷沥青乳液,在上面撒一层5-10mm小碎石既保持基层湿润,又有利于后续工序施工。无上述条件时,可采用洒水养生,不宜太早。每天洒水次数视气候条件而定,保持水稳基层潮湿既可。养生期不宜少于7天,温度较低时可适当延长。养生期间禁止车辆通行,养生结束后立即进行下道工序施工,避免基层遭受破坏。
5.结语
总结水泥稳定碎石基层的影响因素,制定应对措施,施工中抓主要环节,严格控制关键因素。原材料符合技术标准,采用合理的混合料级配,保证基层强度,提高使用性能。采用厂拌法集中拌合,摊铺机摊铺,碾压方法正确,含水量最佳,这既保证了混合料的配合比,又保证了基层的强度、平整度。碾压完毕及时养生,有利于基层强度形成,干缩裂缝减少。同时尽量封闭交通,避免基层遭受破坏。 [科]