浅谈水泥稳定碎石配合比设计理论及基层施工质量控制

2019-08-14 版权声明 举报文章

浅谈水泥稳定碎石配合比设计理论及基层施工质量控制

摘要:水泥稳定碎石基层施工中经常会出现粗细集料离析、混合料结合松散、压实度达不到要求、强度不均匀、早期横向收缩裂缝等质量问题,从而引起面层的反射裂缝、局部龟裂和坑槽等路面破坏,影响路面的使用功能。本文结合湖南大浏高速公路工程实践,对水泥稳定碎石基层施工工艺及质量控制措施进行阐述。

关键词:水泥,碎石基层,配合比设计理论、施工质量

中图分类号:TU71文献标识码: A

前言

目前,我国的高速公路对面层的技术要求都较为严格,如要求采用玄武岩集料、优质改性沥青、SMA路面等,然而要充分发挥其应有的作用,则还应当重视基层质量的提高,否则可能造成更大的浪费。半刚性基层作为主要的承重层,其材料性质和整体质量,对沥青路面的使用性能和使用寿命有十分重要的影响。只有在优质基层的前提下,优质面层才能充分体现优越性。

一、水泥稳定碎石基层质量的重要性

近年来,我国高速公路的使用经验表明,半刚性基层的设计,从设计厚度来看,特别是近10年来往往都具有较大安全储备。然而,我国高速公路的现状却是早期破坏现象严重,这当中,由半刚性基层引起的荷载型裂缝和非荷载裂缝是重要原因之一。荷载型裂缝表现为局部路面产生网裂、形变,以及在行车道的轮迹带上出现坑洞等:非荷载行裂缝则在最初往往形式上表现为单独、较为规则,并且不影响承载能力。荷载型裂缝与基层整体性不好、不均匀性有关,而非荷载型裂缝则与基层材料的温湿度变化有关,两者都受施工质量的显著影响。

反射裂缝,由于水分的渗透,降低基层与土基的承载力,从而加剧路面破坏,进而严重影响路面的使用性能,缩短使用寿命,这已成为半刚性基层路面结构的主要缺陷,也是造成高速公路沥青路面早期损坏的重要原因之一。

本文通过实例对水泥稳定碎石配合比设计及施工对基层的质量的影响进行阐述。

二、工程概况

本项目全长38 km , 整体线路走向呈东西走向,途经微丘、重丘区, 地层以亚粘土、泥质岩、砂岩和粉砂岩为主。设计为双向4 车道, 宽26 m , 路面结构20cm底基层+40cm基层+8 cmSUP-25 粗粒式沥青下面层+6 cm SUP-20 中粒式中面层+4 cm SMA-13上面层。

三、配合比设计理论

1、本项目提出了全新的配合比设计方法:振动形型法,其是利用振动压实仪,在与现场压实机械相匹配的固定配重,振动频率、振幅和振实时间条件下的水泥稳定碎石半刚性基层材料配合比设计方法。

1.1、振动成型法改变了现行的水泥稳定碎石基层设计方法对基层抗裂性能考虑不足,水泥稳定碎石混合料重型击实法不能有效模拟基层实际施工环境,从而造成设计出的水泥稳定碎石混合料水泥剂量偏高,干密度偏小的缺点。

1.2、振动成型法包括“振动压实试验方法”和“振动压实成型试验方法”,前者主要对给定水泥剂量的水泥稳定碎石混合料在不同含水量时进行成型试验,用于测算最大干密度及最佳含水量。后者主要用于对给定含水量和水泥剂量的水泥混定碎石混合料进行试件成型并进行水泥稳定碎石混合料的各项性能检测。

2、振动成型法对集料的要求

2.1 碎石质量如下:

(1)压碎值不大于25%;

(2)粗集料针片状含量不大于15%

(3)水洗法集料中小于0.075含量粗集料不大于2%,细集料不大于15%

2.2 水泥

初凝大于3小时,终凝大于6小时,42.5水泥3天强度大于17mpa,

28天强度大于42.5mpa.

2.3 集料分档

具体规格如下:

0~2.36mm、2.36~4.75,4.75~19mm、19~31.5mm,将细集料分成两档主要原因有:

2.3.1细料和粉料对水泥稳定碎石混合料质量有显著影响,若细料和粉料含量控制不严,那么基层的开裂几率大大增加。

2.3.2水稳混合料中0.6mm以下粉料含量较高时,基层收缩裂缝明显增加。

2.3.3 2.36mm和4.75mm是水泥稳定碎石混合料设计中的关健筛孔,对混合料合成级配及整体性能影响较大,将4.75以下分成两档有利于控制细集料和粉料含量,同时也有利于优化混合料级配。

3、混合料级配

振动成型方将混合料设计成骨架密实型结构,减少细集料用量。

四、原材料质量控制

1、水泥。水泥作为集合料的一种稳定剂, 其质量对集料质量是十分重要, 施工时选用终凝时间较长, 标号较低的水泥。为使稳定土有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度, 不应使用快凝水泥、早强水泥。按合同要求本标段使用425#普通硅酸盐海螺缓凝水泥。

2、碎石。

材料出厂地:浏阳市南方矿业有限公司(官渡矿场)

材料规格、质量:

1)、具体规格如下:

0~2.36mm、2.36~4.75,4.75~19mm、19~31.5mm

2)、碎石质量如下:

(1)压碎值23%;

(2)粗集料针片状含量12%;

(3)0.6以下颗粒的液限24,塑限指数8。

(4)0~4.75集料中小于0.075含量为9%。

五、施工过程控制

1、厂拌设备的选型。拌和设备的质量直接影响混合料拌和质量, 而拌和设备好坏的关键要看骨料、粉料、水等各种物料的配合比精度是否能够得到保证, 本标段选用WBC600 型水稳拌和楼,该设备采用电磁调速控制系统, 能较好的保证各种物料的配合比, 且拌和均匀, 性能稳定。

2、严格控制水泥剂量。水泥剂量太小, 不能保证水泥稳定土的施工质量;而剂量太大, 既不经济, 还会使基层的裂缝增多、增宽, 从而引起沥青面层相对应的反射裂缝。所以, 必须严格控制水泥用量, 做到经济合理, 精益求精, 以确保工程质量。

3、混合料的含水量控制。厂拌混合料现场, 每天由后场专职试验人员在早上、中午、下午时间分别测定各种集料的含水量, 根据施工配合比设计的最佳含水量指标, 结合当天的气温、湿度、运距情况确定混合料拌和时的用水量。前场负责检测压实度的专职试验人员, 在混合料摊铺整型过程中应及时测定混合料的含水量, 及时指挥压路机碾压, 力求在最佳含水量条件下碾压, 尽量避免由于含水量过大而出现“ 弹软” 、“波浪” 等现象, 影响混合料可能达到的密度和强度,增大混合料的干缩性, 使结构层容易产生干缩裂缝;或由于含水量偏小使混合料容易松散, 不易碾压成型, 也会影响混合料可能达到的密度和强度。所以只有严格按规范施工, 加强每一施工环节的质量控制, 才能保证施工质量。

4、混合料的运输应避免车辆的颠簸, 以减少混合料的离析。在气温较高、运距较远时要加盖毡布, 以防止水分过量损失。

5、混合料摊铺接缝的处理。接缝有纵向接缝和横向接缝两种, 当摊铺机宽度足够时, 整幅摊铺时不存在纵缝接缝问题。当摊铺机的摊铺宽度不足时, 采用2 台摊铺机一前一后同步向前摊铺混合料, 并一起进行碾压, 这样也可以避免纵向接缝。由于本标段结构物较多, 一般情况下都以两结构物间为一施工段落, 避免了横向接缝, 如有特殊情况需设置横向接缝, 其处理方法是将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除, 将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面, 摊铺机返回到压实层的端部,用木垫板垫至虚铺高度, 再摊铺新的混合料, 继续下一步施工。

6、混合料的压实。混合料经摊铺机摊铺成型后, 即可用压路机碾压, 碾压长度需根据施工现场的实际情况确定, 如果实测混合料的含水量高于最佳含水量, 且气温较低时可适当延长碾压长度, 如果混合料已接近最佳含水量且温度较高蒸发快时, 应缩短碾压长度, 确保在最佳含水量时进行碾压。压实机械配制3台30t振动压路机,1台27t轮胎压路机。

7、混合料的养生。对已完成碾压并经压实度检测合格后应立即进行养生, 不能延误。养生可用不透水的塑料薄膜覆盖或用湿砂覆盖进行养生, 也可用沥青乳液进行养生, 还可以在完成的基层上即时做下封层, 利用下封层进行养生,同时也可在已完成的混合料中直接洒水养生。按技术规范的规定养生期应不小于7 d , 在养生期间应由专人负责限制车辆行驶, 除洒水车外, 绝对禁止重型车辆行驶。本标段采用两种方法养生, 加盖塑料薄膜和洒水车进行养生。

结束语

根据振动成型设计出的水稳基层混合料,和以往混合料最大的区别在于粗集料用量增加,细集料明显减少。并通过施工过程及原材料的控制,本项目水稳基层横向裂缝几乎没有,项目完工通车两年,沥青路面几乎没有横向裂缝,达到了最初的设计预期。

通过本项目,施工过程中严格控制原材料的质量,利用先进合理的配合比设计理论,严格按照规范组织施工,规范拌和、运输、摊铺、碾压、养生等各个环节,保证组织管理到位,路面早期破坏还是可以得到改善。

参考文献:

[1] 孙勇,鞠昌兵.水泥稳定碎石基层施工的质量控制和检测[J]. 城市道桥与防洪. 2007(02)

[2] 潘兆平,黄晓明.水泥稳定碎石路面基层材料水泥剂量范围试验[J]. 南京建筑工程学院学报. 1998(04)

[3] 张久伟,邓陈记.水泥稳定碎石基层质量控制及裂缝的防治[J]. 安徽建筑. 2003(03)

[4] 许国柱,李兆林.水泥稳定碎石在西大直街道路改造中的应用[J]. 黑龙江交通科技. 2003(08)

注:本文为网友上传,不代表本站观点,与本站立场无关。举报文章

0

好文章需要你的鼓励

上一篇:浅谈建筑设计与施工 下一篇:浅谈大型商业建筑设计要点

你需要文秘服务吗?

提供一对一文秘服务,获得独家原创范文

了解详情
期刊发表服务,轻松见刊

提供论文发表指导服务,1~3月即可见刊

了解详情

被举报文档标题:浅谈水泥稳定碎石配合比设计理论及基层施工质量控制

被举报文档地址:

https://wenmi.com/article/pw82gb0332ym.html
我确定以上信息无误

举报类型:

非法(文档涉及政治、宗教、色情或其他违反国家法律法规的内容)

侵权

其他

验证码:

点击换图

举报理由:
   (必填)

发表评论  快捷匿名评论,或 登录 后评论
评论