【摘要】由于近年來粉煤灰的含硫量不穩(wěn)定,出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,致使一些工程產(chǎn)生路面病害,為了避免這方面的問題,同時提高道路的質(zhì)量,采用水穩(wěn)碎石作為道路的基層,本文闡述了某市政道路工程水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù),闡明水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)科技含量高,而且早期強度值大,在城市道路工程的應(yīng)用中我們應(yīng)當(dāng)大力推廣應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】市政道路;道路基層;水穩(wěn)碎石;施工技術(shù)
水穩(wěn)基層是廣泛應(yīng)用于公路基層施工的一種半剛性基層結(jié)構(gòu)型式。因具有良好的力學(xué)性能、板體性、水穩(wěn)性、抗凍性和整體承載能力強等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于道路基層中。在施工中因材料級配、水泥劑量、攤鋪碾壓、離析處理、成型時間及工后養(yǎng)護等較難控制,因此對公路水穩(wěn)碎石基層施工及施工過程中的質(zhì)量控制等進行分析具有重要的意義。
1 工程概況
某市政道路工程全長1800 米。本標(biāo)段實施KO+22.61~KO+385.19 段,水穩(wěn)碎石厚度為40cm,引道和支路為20cm。設(shè)計要求7 天無側(cè)限抗壓強度≥3.5mpa。
2 水穩(wěn)碎石的材料要求與混合料的組成設(shè)計及質(zhì)量控制及設(shè)計
2.1 水穩(wěn)碎石含義
在粉碎或經(jīng)篩選的級配碎石中摻入經(jīng)試驗確定的水泥劑量(一般可采用4~6%)和水,經(jīng)拌和發(fā)生強烈的水解和水化反應(yīng),形成的混合料稱為水泥穩(wěn)定碎石,簡稱水穩(wěn)碎石。水穩(wěn)碎石經(jīng)路基攤鋪、碾壓和養(yǎng)護形成的基層叫水穩(wěn)碎石基層。
2.2 水穩(wěn)碎石的構(gòu)成與水泥技術(shù)特性
(1)水穩(wěn)碎石的混合料構(gòu)成主要是水泥、碎石和水。(2)水泥的技術(shù)特性。①、水泥的定義,本文是指普通硅酸鹽水泥的定義:根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》(GB175- 2007)的規(guī)
定,凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或?;郀t砂渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為硅酸鹽水泥。它分為兩種,一種是不摻加混合材料的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥,代號為P·I;另一種是在硅酸鹽水泥粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?;郀t渣的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥,代號為P·Ⅱ。②、硅酸鹽水泥的礦物組成。包括硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)、鋁酸三鈣(C3A)和鐵鋁酸四鈣(C4AF),其中硅酸鈣礦物不小于66%,氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2.0。③、四種礦物的技術(shù)特性見表1。
2.3 水穩(wěn)碎石材料的技術(shù)要求
所需用的全部水泥、石子、砂等材料必須經(jīng)項目部監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。未經(jīng)批準(zhǔn)的一概不準(zhǔn)進場。其中:(1)水泥選用終凝時間長(一般在6 小時以上),標(biāo)號為325# 礦渣及普通硅酸鹽水泥。對于快硬的水泥、早強水泥以及受潮變質(zhì)的水泥嚴(yán)禁使用。水泥品牌的選用必須慎重考濾它的質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)規(guī)模、運輸距離等各種因素。水泥每次進場前必須持有合格證書,每200 噸應(yīng)對水泥的凝結(jié)時間、標(biāo)號進行抽驗。(2)碎石要求其壓碎值不超過30%,最大粒徑不大于30mm,碎石的顆料組成應(yīng)符合招標(biāo)文件和施工組織設(shè)計的級配要求。一般粗集料規(guī)格為10- 30mm,中集料規(guī)格為5- 10mm,細集料規(guī)格為0- 5mm。(3)對水的要求,一般人或牲畜能飲用的水均可以用
于水穩(wěn)碎石基層施工。4、水穩(wěn)碎石混合料的組成設(shè)計。(1)設(shè)計原則有三點:①碎石粉料含量不宜過多;②在設(shè)計規(guī)定強度標(biāo)準(zhǔn)下,采用最小的水泥劑量,但不得小于4.0%。③改善集料級配,減少水泥用量,水泥用量控制在6%以內(nèi)。(2)水泥劑量的配制可采用4%、4.5%、5%、5.5%、6%五種劑量;(3)每種劑量的試件制取13 個(最小數(shù)量);(4)試件必須在規(guī)定的溫度(20±
2℃) 保濕養(yǎng)生6 天,浸水養(yǎng)生1 天后進行無側(cè)限抗壓強度檢測,并計算試驗結(jié)果的平均值、偏差系數(shù),并計算RC0.95 是否大于Rd(本工程設(shè)計強度為3.5Mpa)。5、水穩(wěn)碎石混合料的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn);(1)該市政道路工程一標(biāo)段設(shè)計圖紙;(2)《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》CJJ1- 2008;(3)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034- 2000。
3 該市政道工程一標(biāo)段水穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)
3.1 水穩(wěn)碎石基層施工流程。見附表2:
3.2 攤鋪水穩(wěn)碎石基層的底基層檢測要求
對底基層的平面位置、高程、橫坡度、寬度及強度、厚度和表面清潔情況要全面檢測,凡不達要求的,立即采取措施整改,特別是底基層的松散及起皮材料要徹底清除,決不能留下軟弱夾層。開始攤鋪基層前在底基層上灑一遍水,保持表面濕潤(但不能留明水)。
3.3 水穩(wěn)碎石的拌和與級配碎石集料的質(zhì)量控制
(1)拌和設(shè)備的選型。拌和裝置必須選用性能好、拌和質(zhì)量高的設(shè)備,并配有電子劑量裝置(屬重量比控制材料配比)。拌和設(shè)備的臺數(shù)、類型必須滿足施工現(xiàn)場攤鋪及施工進度的要求,并報監(jiān)理工程師批準(zhǔn);(2)級配碎石集料的質(zhì)量控制。本工程采用規(guī)格分料摻配成混合料的施工方法。在拌和之前,做到反復(fù)檢試調(diào)整,使它符合級配要求,同時,每天開始拌和前幾盤應(yīng)作篩分試驗,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。全天拌和料應(yīng)按攤鋪面積和規(guī)范要求檢測頻率(2000 m2 一次)進行抽檢;(3)水泥劑量的控制。施工前要考濾施工離散性的影響,水泥劑量較設(shè)計值增加0.5%,在拌和過程中應(yīng)隨時觀察混合料的拌后顏色,防止水泥堵塞不流動。還要做到按規(guī)定頻度抽檢水泥劑量,每個工作班,根據(jù)所用水泥、集料量計算,要確保水泥用量庫存?zhèn)渥恪#?)含水量的控制。含水量是水穩(wěn)碎石級配中的一項重要控制指標(biāo),必須嚴(yán)格掌握。夏季施工,必須考慮到拌和、運輸、攤鋪過程中水分的蒸發(fā)量,可以在拌和時加大水量。水量加大值應(yīng)由拌和出料時含水量和攤鋪碾壓含水量進行對比,損失多少補充多少。雨季施工期間,由于砂石料中占有一定水分,因此在每天拌和前應(yīng)對砂石料進行含水量測定,加水量應(yīng)當(dāng)按最佳含水量減去砂石含水量進行控制。其它季節(jié)施工可不考慮增加或少量增加,增加量嚴(yán)格控制在0.5%以內(nèi)。(5)要嚴(yán)格防止碎石集料串斗和大于3cm石料進入拌和機。國產(chǎn)拌和機料斗偏小,料斗間間距近,常發(fā)生串斗現(xiàn)象,必須用擋板隔開,并在料斗出口處加設(shè)一層3cm方格網(wǎng),這樣可以將大于3cm的石料在篩網(wǎng)上及時剔除。
3.4 水穩(wěn)碎石基層施工準(zhǔn)備工作
(1)技術(shù)準(zhǔn)備。項目經(jīng)理部組織全體人員學(xué)習(xí)水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)指導(dǎo)意見,進行崗位技術(shù)培訓(xùn),建立健全管理組織網(wǎng)絡(luò)和質(zhì)量保證體系。為水穩(wěn)碎石基層攤鋪做好充分的準(zhǔn)備。采用經(jīng)監(jiān)理工程師見證送往檢測中心批準(zhǔn)合格的配合比、標(biāo)準(zhǔn)擊實、7 天無側(cè)限抗壓強度、標(biāo)準(zhǔn)曲線、水泥凝結(jié)時間、集料篩分及各主材檢測驗證。(2)進行測量放樣。a、測量人員提前恢復(fù)中線,直線段每隔100M 設(shè)一個中樁,平曲線段每隔5M設(shè)一個中樁,在距離路基設(shè)計寬度30- 40cm 處設(shè)標(biāo)高控制線支架,用以掛鋼絲繩控制標(biāo)高及施工厚度。b、水穩(wěn)基層標(biāo)高控制線采用3mm 的鋼絲作為基線,在兩端用緊線器同時張緊,避免因鋼絲不緊而產(chǎn)生繞度。(3)機械準(zhǔn)備。一是對所有進入施工現(xiàn)場的機械進行全面的清潔、保養(yǎng)、調(diào)試、檢查和維修。二是配齊生產(chǎn)施工過程中部分機械的易損備件,保證各類機械運轉(zhuǎn)處于良好狀態(tài)。(4)材料準(zhǔn)備。攤鋪前7 天對水穩(wěn)碎石供應(yīng)單位備料數(shù)量進行現(xiàn)場核實確認(rèn)。原材料進場必須經(jīng)項目部自檢及監(jiān)理組抽檢合格后方準(zhǔn)使用。(5)運輸車輛。該工程共落實運輸水穩(wěn)碎石混合料車輛20 輛。全部車輛外觀整齊,性能良好,車廂清潔。制訂和執(zhí)行正確的操作程序,即裝料、運輸、卸料,為提高攤鋪質(zhì)量創(chuàng)造良好條件。(6)現(xiàn)場準(zhǔn)備。清除底基層表面的雜物、積水等。并將底基層表面灑水濕潤。
3.5 水穩(wěn)碎石基層攤鋪施工
待10%灰土路基施工完結(jié),其表面高程、平整度、拱度、寬度、密實度、彎沉驗收合格后,即進入該市政道路工程一標(biāo)段水穩(wěn)碎石基層的攤鋪施工。該工程根據(jù)工程的實際情況及甲方、監(jiān)理的要求水穩(wěn)碎石基層攤鋪工藝共分兩種方法進行。(1)分層攤鋪。重點掌握五道工藝流程。一是攤鋪。水穩(wěn)碎石基層分兩層進行攤鋪,在第一層基層鉆芯取樣合格后進行第二層水穩(wěn)碎石基層的攤鋪,在第二層水穩(wěn)碎石基層攤鋪前需將第一層水穩(wěn)碎石基層表面清理干凈并灑水濕潤,上下兩層錯縫不小于50cm。二是碾壓。碾壓是關(guān)系到基層內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵工序,應(yīng)遵循先輕后重,由低到高,由邊到中的原則。并高度關(guān)注碾壓組合和含水量的檢查,做到以略高于最佳含水量來進行碾壓。三是橫接縫處理。四是自檢和抽檢。五是養(yǎng)生。(2)連續(xù)攤鋪。連續(xù)的攤鋪順序為:先采用上述分層攤鋪的方法攤鋪第一層水穩(wěn)碎石基層(長度約達到100M),并做好橫向接縫處理。在第一層水穩(wěn)碎石基層碾壓完成,壓實度檢測合格后及時進行第二層水穩(wěn)碎石基層的攤鋪、碾壓及壓實度檢測,要保證在第一層水穩(wěn)碎石基層的水泥終凝之前完成第二層水穩(wěn)碎石基層的碾壓施工。
3.6 水穩(wěn)碎石基層施工質(zhì)量保證措施
(1)明確項目經(jīng)理是工程質(zhì)量第一責(zé)任人。建立以總工程師直接領(lǐng)導(dǎo)下的試驗、測量、質(zhì)檢三位一體的技術(shù)質(zhì)量保證體系。(2)實行全過程的質(zhì)量監(jiān)控。(3)嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),遵規(guī)操作。(4)高度重視各種級配混合料的配合比設(shè)計,認(rèn)真做好技術(shù)總結(jié),取得適合本工程的技術(shù)數(shù)據(jù),正確指導(dǎo)施工。(5)采用先進的機械設(shè)備,推廣、應(yīng)用先進技術(shù),保證鋪筑質(zhì)量。(6)混合料處于最佳含水量狀況下,用重型壓路機碾壓至要求的壓實度。從加水拌和到碾壓終了的時間應(yīng)短于水泥的終凝時間。(7)認(rèn)真做好施工中的施工原始記錄,做到資料完整、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、內(nèi)容齊全。
4 總結(jié)
水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)有兩大顯著特點:
(一)社會效益大
可以看出,選用水穩(wěn)碎石混合料作為道路主要承重層,它能保證瀝青路面的鋪筑質(zhì)量和道路的使用壽命。特別在城市的改擴建工程中優(yōu)勝水穩(wěn)碎石基層,由于它的早期強度值大的特性,大大縮短了施工周期,提早恢復(fù)道路交通,在很大程度上緩解大城市繁忙的交通壓力,從而可以創(chuàng)造出巨大的社會效益。
(二)科技含量高
水穩(wěn)碎石基層在施工過程中,所有環(huán)節(jié)都需要密切關(guān)注時間,因此在施工計劃、實施過程中要科學(xué)安排。考慮一切可能突發(fā)的因素,必須要把一切環(huán)節(jié)都在掌控之中,在該市政道路工程中對水穩(wěn)碎石混合料運輸及攤鋪的施工時間都是進行預(yù)測的。每車混合料按綜合運距8 km考慮,運輸需要30分鐘;按等待前面有2臺準(zhǔn)備卸料,需要等待10分鐘;卸料(攤鋪每2車)需10分鐘,攤鋪到100米需30分鐘。假定100米長做為一個循環(huán),單幅單層用時間為160分鐘,單幅雙層共用時間為320分鐘,小于水泥終凝時間。即使出現(xiàn)意外情況,因便道等問題,運輸不暢,好可根據(jù)實際情況、采取縮短下基層鋪筑長度的辦法,來保證上基層鋪筑完畢所用時間不超過水泥終凝時間。因此,隨著時代的進步,水穩(wěn)碎石作為現(xiàn)代道路建設(shè)首選的基層鋪筑混合料,有著廣闊的市場前景和巨大的發(fā)展?jié)摿ΑN覀儜?yīng)當(dāng)大力推廣應(yīng)用。隨著水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)的日趨提高。彼時水穩(wěn)碎石作為最佳的道路基層結(jié)構(gòu)形態(tài),必將為我國的現(xiàn)代城市道路建設(shè)及經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展作出更多更大的貢獻。
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