趙煥軍(黑龍江省綏化高速公路管理處,黑龍江 哈爾濱 150025)
水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設計及施工技術
趙煥軍
(黑龍江省綏化高速公路管理處,黑龍江 哈爾濱 150025)
摘 要:本文簡述了水泥穩(wěn)定碎石的優(yōu)點,著重圍繞公路工程施工中水泥穩(wěn)定碎石配合比設計和現(xiàn)場施工技術展開論述,本著科學、經(jīng)濟、符合現(xiàn)場施工要求來設計配合比,采用符合規(guī)范要求的施工技術,既保證公路工程質量,又能給公路建設者帶來良好的經(jīng)濟效益。
關鍵詞:水泥穩(wěn)定碎石;配合比設計;施工技術
隨著高速公路的不斷發(fā)展,水泥穩(wěn)定碎石作為基層結構被廣泛應用。水泥穩(wěn)定碎石與其他基層材料相比優(yōu)點較多,如力學性能、板結性、抗水性、抗凍性好等。在水泥穩(wěn)定碎石所用原材料中,水泥的質量比較關鍵,用量大概在3%~7%。
水泥穩(wěn)定碎石的主要原材料是水泥、碎石以及石屑,原材料的質量直接影響基層的施工質量,因此在選擇原材料時必須進行全面的檢測,保證原材料能夠合格。由于水泥穩(wěn)定碎石基層混合料要經(jīng)過拌合、運輸、攤鋪、碾壓等一系列工序,施工過程較長,因此在選擇水泥時要選擇初凝時間不小于3小時,終凝時間不少于6小時的,強度等級為32.5或42.5普通硅酸鹽或礦渣硅酸鹽水泥;碎石最大粒徑小于31.5mm、壓碎值不大于30%;石屑液限值小于28%、塑性指數(shù)應小于9;拌合用水最好為飲用水。
試驗人員按照重型擊實法確定混合料的最大干密度和最佳含水量,然后按照不同水泥劑量分組試驗,制備不同比例的混合料,每組試件的個數(shù)應根據(jù)偏差系數(shù)來決定,(偏差系數(shù)在10%~15%,制取9個試件;在15%~20%,制取13個試件),從中選出標準的、符合規(guī)格的配合比用于生產(chǎn)施工。以某工程為例,試驗得出礦料的摻配比例為16mm-31.5mm碎石:9.5mm-19mm碎石:4.75mm-9.5mm碎石:石屑=12:22:28:38,最佳含水量為5.6%,最大干密度為2.37g/cm3,水泥的劑量為4%,實際生產(chǎn)施工時水泥劑量應增加0.5%~1.0%,。
用碎石、石屑、砂礫組成一定級配的混合料配合比的設計工作,是以節(jié)省石屑增加施工和易性,保證路基質量和使路面底基層具有良好的強度和板體性,減少混合料離析為原則。通過優(yōu)化配合比試驗,確定施工配合比為4%水泥用量,其中集料的摻配比例分為兩組:第一組16mm-31.5mm碎石:9.5mm-19mm碎石:石屑:粗砂=20:25:35:20,碾壓混合料的最佳含水量為6.8%,最大干密度為2.225g/cm3;第二組16mm-31.5mm碎石:9.5mm-19mm碎石:石屑:粗砂=15:25:40:25,碾壓混合料最佳含水量為7.0%,最大干密度為2.230g/cm3,兩組配合比可以根據(jù)實際情況靈活選用。
1 制件。采用150mm圓柱體試模進行試件的制備,制件個數(shù)如前所述,試件所需混合料質量按照工地壓實度98%來計算,采用壓力機壓實成型后脫模、稱重后放入標準養(yǎng)護室內進行養(yǎng)護。
2 試壓。試件標準養(yǎng)護6天,浸水一天后取出,再次稱重,如果質量損失超過10g,試件便作廢,稱量后用稍濕毛巾吸干試件表面的自由水,用強度試驗儀加以試壓,加荷速度為1mm/min。最后確定試壓強度并加以評定,來驗證配合比是否達到設計要求的各項指標。
3 配合比設計過程中要注意的事項。首先要對原材料進行嚴格把關,在進入施工現(xiàn)場之前做好充分、詳細的調查檢驗,水泥質量要滿足技術規(guī)范指標要求,碎石含泥量必須符合設計要求,碎石規(guī)格要求必須一致;要根據(jù)天氣情況用水量做適當調整,必要時通過進行含水率檢測試驗確定應加水量;嚴格控制0.075mm以下顆粒含量及0.6mm以下顆粒的塑性指數(shù);養(yǎng)護條件一定要符合要求,試壓速率控制在1mm/min以內。
1 施工前的準備。在已驗收合格的下承層上恢復中線,直線段每15m~20m就設一樁,平曲線段每5m~10m設一樁,并用明顯標記標出水泥穩(wěn)定級配碎石基層邊緣的設計高度;依據(jù)規(guī)范要求對已完成的下承層進行檢查驗收,達標后才能進行鋪筑;準備路肩用料,路肩料層與穩(wěn)定土層的壓實厚度相同,并每隔5m~15m交錯開挖臨時泄水溝;在擬鋪筑的前一天將攤鋪機運送到施工現(xiàn)場并進行常規(guī)檢修,以保證攤鋪設備具有良好的工作性能;在擬鋪筑的前一天通知拌合廠,按當日攤鋪長度計算供料總量,約定第一批混合料的到場時間以合理準備施工。
2 拌和。對混合料集中拌和時,應做到:必須保證集料的最大粒徑和級配符合要求;料倉和拌缸前應有剔除超粒徑石料的篩子;配料要準確、合理,拌和應均勻、穩(wěn)定;混合料的含水量應在運到現(xiàn)場攤鋪后碾壓時大于最佳值;不同粒級的碎石以及細集料應分開堆放;拌和現(xiàn)場須有一名試驗人員監(jiān)測拌和時的含水量和各種骨料的配比,按要求的頻率檢查含水量并做好記錄;每個料斗應配備一到兩名工作人員,時刻監(jiān)視下料情況,幫助料斗進行下料,以避免出現(xiàn)卡堵的不良現(xiàn)象。
3 攤鋪。在進行攤鋪時,攤鋪機就位后,調整好熨平板按開始樁號處的虛鋪厚度,熨平板下墊放和虛鋪厚度等厚的木塊,并按設計橫坡度將熨平板調整好,將攤鋪機傳感器搭置在基準鋼絞線上;使送料槽中的水穩(wěn)碎石混合料高度在螺旋布料器中軸以上;根據(jù)試驗路段的鋪筑實踐,開始攤鋪時的速度為每分鐘2m~2.5m,之后正常時應為每分鐘2.5m~3m;攤鋪機后設3~5個人,及時消除局部缺料或離析現(xiàn)象;攤鋪時應組織好車輛銜接,不可中斷。
4 碾壓?;旌狭蠑備伜?,應立即指揮壓路機將路面碾壓,根據(jù)公路施工現(xiàn)場的實際情況確定碾壓的長度,應確保在最佳含水量時對其進行碾壓,以保證合格的施工質量。若基層厚度大于20cm時,在不采用重型振動壓路機碾壓時,應立即將上層攤鋪好。
5 養(yǎng)生。在每個施工段進行碾壓之后,應立即將其覆蓋,對其進行養(yǎng)生保護。養(yǎng)生期間采用路欄封閉交通,并設專人看管,嚴禁車輛通行。養(yǎng)生保護的過程中應采用濕潤的無紡土工布覆蓋,兩個小時以后噴霧灑水,在7小時之內使其保持濕潤的狀態(tài),在28小時之內進行正常、穩(wěn)定的養(yǎng)護,定期、定時的進行灑水,正常養(yǎng)護7天。
水泥穩(wěn)定級配碎石配合比設計、現(xiàn)場施工技術關系著公路的施工質量及之后的維修、成本等等,一定要合理科學的設計水泥穩(wěn)定級配碎石配合比設計、優(yōu)化施工方案以達到為社會創(chuàng)造更多、更大的經(jīng)濟效益及社會效益的目標。
參考文獻
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