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水泥稳定基层施工总结

时间:2023-03-08 14:53:17

导语:在水泥稳定基层施工总结的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

水泥稳定基层施工总结

第1篇

[关键字]混凝土 建筑 桩基 施工建设

[中图分类号] TU74 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-241-1

社会的飞速发展,对城市建设过程中的道路施工要求也逐步提高。道路的施工质量是影响我国城市生活质量的重要因素,控制道路工程的质量,是有效提高道路强度和稳定性的重要环节。为了提高道路的通行能力,需要在控制道路工程质量的前提下,对使用在底基层和基层的水泥稳定性碎石进行筛选,改善碎石施工技术。道路路面的抗冻性、承压能力、稳定性等性能都与施工技术有关,而碎石施工技术能够有效的提高路面施工的整体性、结构的稳定性,是工程施工质量的有效保障。

1 施工前期准备

1.1施工材料准备

(1)施工用水

水作为施工建筑过程中必不可少的材料,在施工过程中具有重要的作用。水泥稳定碎石施工中需要大量的饮用水,但是需要注意的是,水中不能含有影响水泥强度的杂质等。

(2)混凝土材料

施工中的混凝土材料,是利用非活性和活性材料依据一定比例进行混合的施工材料。其中,非活性材料是指具有较低活性和没有活性的不含有毒有害物质、有一定细度规格标准的矿物质材料(一般包含有天然的或人工的);活性材料一般指的是与H2O和水泥反应后能够生成的Ca(OH)2、Al2(SiO3)3、CaSiO3等物质的材料。

(3)水泥材料

水泥是生产混凝土的主要材料,对稳定碎石基层具有重要的作用。一般采用的水泥材料指的是凝结时间较长的水泥,即:火山灰硅酸盐水泥、普通的硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。为了保障施工的质量,在施工过程中应该避免使用凝结快的硬性水泥、早强水泥和标准规格较高的水泥。

(4)碎石材料

碎石作为道路施工中的主要材料,对水泥稳定碎石的底基层和基层,起着主要骨架的作用。碎石的质量还对道路的底基层和基层的质量具有重要的影响作用,因此,一般选择的碎石为具有硬度较大、强度较高、风化程度小的石灰岩,其碎石的粒径≤30 mm。另外,在对城市的主干道路的底基层和基层进行施工时,需要注意的是:碎石的粒径一般≤40 mm,碎石的损耗值不大于35%,碎石中含有的有机类杂志小于等于2%,,碎石的压碎值一般不大于30%。

碎石的粒径会影响碎石之间的粘结性能,严重影响道路工程的质量。如果较大的碎石粒径,粘结过后,受力过程中容易松散开,会使得道路的底基层和基层的质量受到较大的影响;如果碎石粒径较小,容易出现温缩裂缝或者干缩裂缝,会对基层的强度有一定的影响。因此,在施工准备过程中需要严格控制碎石的粒径大小,选择合适的碎石级配。

1.2 施工现场操作准备

施工准备,首先需要对道路的路肩、底基层和基层进行处理。对道路的基层和底基层进行处理完成后,需要进行检测和验收。特别需要注意的是:基层的强度和路肩的厚度,基层的强度是否合理,是否能达到机械设备和车辆通行时的最佳承载能力的标准;道路路肩是控制水泥稳定碎石的一个模板,路肩的压实厚度是保障路基的重要测限,在保障土路肩压实度、标准高度的基础上,节约材料和降低施工造价。

1.3 材料的运输和调度准备

施工材料的运输和调度是保障施工顺利进行的重要标志,因此,为了确保水泥稳定性基层的施工,就需要对材料进行合理运输和调度。具体的施工步骤为:第一,对搅拌车的驾驶司机进行专业知识的培训,保障材料的正常搅拌,并进行技术交底。第二,将混凝土材料进行混匀搅拌及时运输到施工的摊铺现场(运输时间最好小于45 min),确保混凝土在初凝之前运送到施工现场,另外,施工单位需要检测混凝土的出站和到达工地时间。第三,控制运输过程中,混凝土材料的覆盖措施,减少水分的挥发。第四,为了避免离析现象,利用三次装料的办法。第五,将运输时间、运输距离和材料摊铺能力等进行相互协调,确保运输能力系数为理论值的的1.2倍。

2 施工过程操作

2.1基层的摊铺

为了保障道路的稳定和强度等性能,需要对基层进行摊铺措施。一般利用推土机将道路的下承层进行粗平(或挖掘机进行粗平),然后利用平整机进行精平(或人工精平)等方法进行水泥稳定碎石的摊铺。

2.2 摊铺方法

对水泥稳定性碎石的摊铺,一般需要控制三个步骤:第一,地面预留一条宽4~5 m,5 cm厚的通道,且每100 m设一临时道口,方便人员指挥和保障卸料;第二,根据原料和实际试验情况,来确定水泥稳定碎石的摊铺系数;第三,卸载混凝土后,推土机摊铺平整,隔10 m测试高程,最后平地机精平。

3 施工后续工作

3.1 路面碾压

由于水泥碎石搅拌的能力随着水分的减少,性能越来越差,因此,为了减少混凝土搅拌后水分的流失,需要及时对摊铺过后的路面进行碾压,在缩短碾压时间的基础上,将路面基层进行的压实。

3.2 碾压程度和顺序

水泥混凝土的稳定碎石碾压一般包含有12 t~15 t的稳压、低频和高幅压路机的振压、静压和收光等四个部分。碾压的主要顺序,首先采用深度大、效果好的压路机碾压,然后对压实度不够的路面采用单钢轮压路机,最后采用轮胎式压路机进行平整碾压。

4 道路的养护

水泥稳定碎石道路的工程质量,最主要环节是道路的养护。为了提高水泥稳定碎石的稳定性,在硬化过程中,需要利用薄膜覆盖表面,洒水养护7d以上,且不通车。

5总结

道路施工是目前城市快速发展的主要环节,水泥稳定碎石基层的施工技术对道路施工的具有重要的作用。施工过程中的施工材料准备、施工人员调控和施工设备的购置等均是影响施工正常工作的关键步骤。时间是控制水泥稳定碎石稳定性的主要影响因素,因此,在施工过程中要合理的控制施工时间。在施工过程中,需要不断的总结施工经验、克服困难、引进新兴技术和设备、增加高性能材料和改善施工工艺等,来提高工程质量。为了创造精品工程,就需要严格管理施工的整体动态过程,严格调控施工管理人员,控制工程质量的检测等。

参考文献

[1]张兆国,市政道路水泥稳定土基层施工质量控制措施[J],中国科技博览, 2010

第2篇

关键词:道路施工;稳定碎石;设计

中图分类号: U41 文献标识码: A 文章编号:

前言:许多城市的道路基层逐步引入了水泥稳定碎石结构,以来提高路面的承载力,以增加使用年限。但这里面有个不可忽视的因素是,因水稳材料固有干缩性、温缩性,它的表面经常会因天气、温度等不可抗拒的因素产生裂缝,如果裂缝一旦形成,就会影响到整个路面基层的质量,进一步影响到路面的稳定性。

以上情况均是我们所从事道路管理机构的一大棘手的工作,为了解决这方面的困扰,笔者以其实际工作内容,结合具体案例总结了这方面的心得及体会并形成文字,仅供大家参考。

一、道路水泥稳定碎石基层的特点

从事这方面工作的人都知道,我国的水泥稳定碎石基层它具有强度高、抗冲刷、干缩变形等诸多的特点,被广泛用于道路路面基层。

基于这方面的特点,若施工质量控制不好,就不能充分发挥其长处,会给工程带来很大的麻烦,造成严重的道路施工质量事故。

二、道路水泥稳定碎石作用原理

在目前的情况下,道路水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙,按嵌挤原理

摊铺压实。其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理,同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高,并且强度随龄期而增加很快结成板体,因而具有较高的强度,抗渗度和抗冻性较好。水泥稳定碎石水泥用量一般为混合料3%至7%,7 天的

无侧限抗压强度可达50%mpa,较其他路基材料高。水泥稳定碎石成活后遇雨不泥泞,表面坚实,是高级路面的理想基层材料。

根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定,水泥稳定碎石均属中粒土,由于水稳中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过

程要在水泥终凝前完成,并且一次达到质量标准,否则不易修整。因而施工中要求加强施工组织设计和计划治理,增加现场施工人员的紧

迫感和责任感,加快施工进度,加大机械化施工程度,提高机械效率。水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。因而水稳

在市政工程中的应用会得到很快推广。

三、道路水泥稳定碎石基层配比案例施工设计

某城市主干线道路,全长18200km。根据施工总体要求主干线路面采用沥青混凝土路面结构,具体设计规划为4cmAK-13A(上面层)+6cmAC-20I(中面层)+8cmAC-25I(下面层),基层采用厚10cm+10cm,水泥剂量为5%至6%的水泥稳定碎石, 底基层采用厚16cm 水泥剂量为4%的水泥稳定粒料。

1.施工材料要求及施工设计

(1)水泥稳定碎石原材料。这里所涉及到的材料主要由水、水泥、碎石及混合材料等组成。

水。沿线河水丰富,水质较为纯洁,人畜均可饮用,可用于水泥稳定碎石施工。

水泥。日常我们施工一般用的硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。在这里笔者建议宜采用标号较低(为325) 的水泥。

天然砂:(中、粗砂)进场前对砂的视密度、砂当量、筛分和含泥量等进行试验,在进料过程中每2000m3检测2个样品,进行颗粒分析和含泥量检测,当有怀疑时进行有机质含量和硫酸盐含量的检测。

碎石:根据相关要求和标准石料最大粒径不得超过3115mm, 同时集料压碎值不得大于30%;石料颗粒中细长及扁平颗粒(即长边与短边之比大于3的颗粒)含量不超过15%;石料按粒径可分为小于915mm 及915mm ~3115mm 两级,并与砂组配,试验确定各级石料及砂的掺配比例。根据《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000),制定了这个道路的集料技术要求,见下表。

表1基层的集料技术要求

集料。在这应采用人工集配碎石,城市主干道用做底基层时集料的最大粒径不应超过40mm,颗粒组成范围,用表2 中1 号级配,用做基层时,集料的最大粒径不应超过30mm,颗粒组成应在表2 所列2 号级配范围内。

混合材料。混合材料又分为两种,即活性和非活性。活性材料是指粉煤灰等物质,可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料,对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。

(2)施工配合比设计

在具体施工设计中,我们在混合料中掺用部分的天然砂,用来解决石屑料源不足而减少其用量,同时可以增加施工和易性,使路面结构层具有良好的强度和板体性,并减少混合料离析。基层设计抗压强度不小于315MPa。为控制各结构层的合成级配,业主规定了石料采用分级备料。各料场在生产时,可根据结构层的配合比设计情况,大致控制生产数量,基层混合料级配范围表2,基层配合比设计表3 所示。

表2为基层混合料级配范围

通过下列筛孔(方孔筛,mm)的百分率%

2.水泥稳定碎石基层配比施工步骤

在这个施工具体环节中,施工步骤很重要。作为道路施工人员要充分做好这方面的工作。

(1)施工中含水量控制。根据道路路面基层施工技术规范及自己施工经验,一般情况下实际拌和的含水量应比最佳含水量略高0.5%~1%,若气温较高或运输距离较长时应高1%~1.5%。

(2)施工中水泥剂量的控制。水泥的剂量对水泥稳定层质量起着关键作用,剂量太小,不能确保水泥稳定碎石基层施工质量,而剂量太大,既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽,从而引起面层相对应的反射裂缝。考虑施工时各种损耗,工地实际施工采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0.5%~1%,以确保水泥稳定基层的质量,但应控制不超过6%。

(3)混合材料的摊铺。这是这个施工环节中重要的一环,也是设计道路路面以后的质量问题。在这个环节中,我们可以分几步走,第一步做好施工放样的准备工作,根据施工路段具体确定的松铺系数画线;第二步是在铺筑前路面的洒水工作。第三步在摊铺过程中尽可能减少收料斗的次数,摊铺机要保持适当的速度均匀行驶。

第3篇

【关键词】水泥稳定碎石基层 裂缝 预防控制

1 概况

商洛市环城北路工程全长6.9Km,底基层采用30cm厚4%水泥稳定碎石底基层,基层采用20cm厚5%水泥稳定碎石基层。2014年8月初铺筑底基层试验段,随后开始大规模铺筑水泥稳定碎石。2014年10月底对已铺设完的基层进行清扫,发现局部产生一定数量的裂缝。

2 裂缝的类型及产生的原因

水泥稳定碎石是一种半刚性板体结构,具有良好的力学性能和整体性、稳定性,料源广泛,已被广泛应用于高等级路面的基层和底基层。但跟其他半刚性基层一样,不可避免的会产生裂缝。

2.1横向裂缝(包括干缩裂缝、温缩裂缝)

水泥稳定碎石在空气中硬化时,随着水分的减少,体积将收缩变形,容易产生横向裂缝。①、水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中,发生水化反应,消耗大量的水分,水泥含量越高,则消耗的水分越多。另一方面,碎石集料表面也要吸附水分,集料中的细料成分越多,表面吸附的水分就越多。还有,基层施工过程中,含水量越大,蒸发散失的水分就越多。因此就极易产生干缩裂缝。②、温缩裂缝:水泥稳定碎石混合料中含有3-6%的水泥,在混合料硬化初期,水泥水化放出较多的热量,其内部温度较高,使内部体积膨胀。而外部如遇气温降低则冷却收缩,内胀外缩相互制约产生较大的应力,一旦应力超过其极限抗弯拉强度,就产生了温缩裂缝。干缩裂缝和温缩裂缝多数是横向分布,这种情况要尽量控制到最少。

2.2网状裂缝

网状裂缝是由于局部弯沉太大,在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝,如雨水渗入,在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹,随着时间的推移,裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在外力作用下,基层呈塌陷状,这种危害很大。这种产生网状裂纹的原因主要有以下几点:①、水稳基层受外力破坏严重;②、原老路面板的网裂反射至基层;③、下承层为水泥、石灰类细粒土,干缩、温缩系数较大,在施工前没有进行洒水湿润,吸掉基层料下部的部分水分,引起水稳产生龟裂;④、水泥稳定碎石在施工时含水量过大,出现翻浆现象,如未及时处理,等强度形成后也可能产生网裂。

2.3纵向裂缝

如果水泥稳定碎石基层在施工早期产生纵缝,主要是施工控制方面引起的。其原因应归结为:①、土基局部压实度达不到设计要求,沉降产生裂缝反射致基层;②、道路基层养护不到位,管理维护不及时,也会产生纵缝;③、基层厚薄不一致,部分地方摊铺碾压成型时,其厚度较薄,尽管养护期满,但其承载能力较低。

2.4 沉降裂缝

①由于土基压实度达不到规范要求,管沟回填等薄弱环节压实不足出现坑槽从而引起产生裂缝;②是由于路基存在软基处理不当,也会引起产生裂缝;③是在路基加宽新、老路基搭接处理不当,路基下沉导致水稳基层出现裂缝。

3 水泥稳定碎石基层裂缝的防治

在施工中必然会遇到水泥稳定碎石基层裂缝的情况,这就要求我们一方面采取措施减少裂缝的产生,另一方面采取有效措施处理出现的裂缝。

3.1 减少水泥稳定碎石裂缝的措施

目前的控制措施有:①是在满足设计强度的基础上限制水泥用量,具体要求水泥含量不应大于6%,现在还有用3%~3.5%低剂量水泥稳定碎石来作为底基层的情况;②在减少石料含泥量的同时,限制细集料、粉料用量,细集料粉料用量多,水泥剂量就很难降下来,特别要控制集料中0.075L以下颗粒含量;③根据施工时气候条件控制含水量,含水量不宜超过最佳含水量的2%,运输车辆要覆盖篷布,防止水分蒸发等。这些都是减少裂缝的措施。

4 裂缝处理

水泥稳定碎石基层出现的裂缝如果处理不当,将会反射到沥青混凝土面层上,水渗入之后会导致沥青混凝土层及基层破坏。所以对裂缝的处理至关重要,如果基层损毁严重,出现大量的龟裂后建议不要再进行裂缝处理而应该直接选择铣刨重铺的方式处理。对于出现的横向裂缝可采用以下几种方法处理:

1)切缝处理

为了避免水泥稳定碎石基层的不规则横向开裂,对水泥稳定碎石基层施工后适时进行切缝,即每20m左右横向切缝,切缝深度一般为层厚的1/3,切缝清洗干净干燥后用乳化沥青灌缝。应该讲这种办法是可行的,但由于水泥稳定碎石水泥含量低,切缝过程中容易使碎石飞散和脱落,实际施工中采用得不多。

2)铺设玻纤网处理

对水泥稳定碎石基层施工后不进行切缝,使裂缝有充分暴露的时间,然后针对出现的裂缝进行处理,是施工中常用的方法。在出现裂缝的地方吹净灰尘,对细裂缝灌注乳化沥青,对宽一点的裂缝灌注热沥青,在裂缝处铺设玻纤网,每侧铺设各1米宽,并用水泥钉固定。玻纤网网眼尺寸宜为其上铺筑的沥青面层材料最大粒径的0.5~1倍,且能耐170℃以上高温。在水泥稳定碎石层上铺沥青下封层,然后摊铺沥青混凝土面层,这是一种处理裂缝的有效措施。

玻纤网铺设示意图

3)设置沥青碎石层

除了上述控制水泥稳定碎石基层裂缝的措施外,目前还有在水泥稳定碎石基层上加铺一层沥青碎石层作为基层的方法,其厚度为10M。这对于确保在沥青面层上不出现反射裂缝和延长路面使用年限,有积极的意义。沥青碎石基层作为柔性结构层,具有很强变形能力,可以有效地减少路面中的应力集中现象,大大延缓路面反射裂缝的产生。

本方法亦可与其它处治方法一起使用,如在裂缝上面铺设玻纤网,然后加铺沥青碎石层。使用沥青碎石层设置方式如下图。

沥青碎石层设置示意图

5 结语

高等级公路采用水泥稳定碎石基层日趋增多,其产生裂缝的防治一直是道路施工中的一个重要的课题,由于公路建设的复杂性和道路本身的特点,使得水泥稳定碎石基层产生裂缝的因素很多,这就要求我们不断摸索总结寻找解决办法,同时也要求我们在施工组织、质量控制和维护管理等方面多下功夫,认真细致的保证每一个环节的施工质量,尽量减少裂缝。

参考文献

第4篇

【关键词】市政工程、路面裂缝、防治

中图分类号:TU99文献标识码: A

随着社会的不断发展进步,我国的城市建设正在经历一次突飞猛进的变革,大量的市政基础设施在不断的建设完成。然而,在为数不少的市政工程中,路面裂缝作为一种常见的质量通病,依然广泛存在,笔者在长期从事市政工程施工中,通过发现和总结,逐渐找到一些行之有效的方法,能够在施工中不断减少或消除路面裂缝。本文就目前市政工程施工中路面裂缝的防治措施进行简要的分析论述。

城市道路中常见的路面材料分为沥青混凝土和水泥混凝土两类,由于粘结料的不同,路面也具有不同的特点,在使用过程中路面也会产生不同特点的裂缝;同样,常见的基层材料――水泥稳定碎石和二灰(石灰、粉煤灰)稳定碎石在作为道路基层时,在施工过程中也会产生各种各样的裂缝。此外,城市早期修建的水泥混凝土路面有相当一部分已接近或超过设计年限,维修时往往在原有面层上加铺沥青混凝土,但在使用后经常出现反射裂缝。这也是在路面维修过程中常见的一类裂缝。

1.1面层裂缝产生原因分析

1.1.1水泥混凝土路面的裂缝

常见的有纵向裂缝、横向裂缝、角隅断裂裂缝。纵向裂缝由基础沉降或者荷载和温度共同作用所引起,它平行于道路中线;横向和斜向裂缝,垂直或斜向路中线,由荷载或温度作用所造成;角隅断裂裂缝则主要位于板块尖角,由于应力集中所造成。

1.1.2沥青混凝土路面的裂缝

常见的有纵向裂缝、横向裂缝、块裂、龟裂。纵向裂缝与道路中线大致平行,主要由施工接缝、下卧层沉降、承载力不足所造成;横向裂缝与道路中线近于垂直,由施工接缝、低温缩裂、基层接缝反射所造成;块裂裂缝则是将面层分割成面积大小不等的矩形块,主要是由于混合料的收缩和温度日变化所造成;龟裂由荷载疲劳所引起。

1.1.3沥青混凝土加铺层反射裂缝

反射裂缝是指在旧路面上加铺沥青混凝土后,因旧路面的接缝或裂缝而引起的新加铺层的裂缝,其形成的原因与材料性能、结构层组合设计、温湿循环、车辆荷载、疲劳作用以及施工工艺等有关。

1.2基层裂缝及原因分析

1.2.1干缩裂缝

干缩裂缝是指水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时,随着水分减少体积收缩变形而产生的较为均匀的裂缝。其形成的原因与使用材料如水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中,水泥与水起水化反应,消耗大量的水分。另一方面,碎石集料表面吸附水颗粒,细料成分越多,表面吸附的水颗粒就越多。同理,二灰碎石也经常由于施工含水量大于最佳含水量而增大了基层的干缩幅度而产生较多的干缩裂缝。基层产生干缩裂缝的基本机理是一致的:水分减少使体积收缩而产生裂缝。

1.2.2温缩裂缝

温缩裂缝是指水泥稳定碎石或二灰碎石混合料在硬化初期,由于内部水泥水化和外部气温急剧降低,使得结构内胀外缩,温度应力超过其极限抗弯拉强度后形成的沿横向均匀分布的裂缝。

1.2.3纵向裂缝

纵向裂缝是指水泥稳定碎石基层在施工早期由于路基不均匀沉降或局部土基(或基层)压实度未达到规范要求或在7d养护期满后由于管理维护不到位造成的纵向裂缝。

1.3预防措施:

1.3.1原材料的控制

对于路面基层施工,为确保有足够的时间运输、摊铺和压实,应对水泥的终凝时间有限制,一般需要6~10h。水泥标号不能太高,采用普通硅酸盐水泥最好不要超过325号,水泥含量宜控制在5%及以下。根据工程实践,当水泥含量大于5%时,则基层裂缝就比较难以控制了。考虑到石料的粗细直接影响基层的强度、平整度和裂缝的产生,施工现场要对集料的级配严格把关。

对于沥青混凝土路面,面层沥青应选用劲度模量大、温度敏感性低的沥青材料或改性沥青,目前工程实践中SBS改性沥青应用较多,效果明显。相对于改善沥青性能,还可以在沥青混凝土中添加土工合成材料以提高沥青混凝土的韧性和刚性,预防和延缓裂缝的产生。根据工程实践,其在提高沥青混凝土高温稳定性方面比采用SBS改性沥青效果还稍好一些。

对于水泥混凝土路面,水泥标号则不应低于425号,采用硅酸盐水泥或普通水泥。

1.3.2施工控制

压实度

压实度控制是保证强度达到要求的重要手段之一。含水量是影响压实度的重要因素。考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失,尤其夏季施工时水分蒸发快,施工过程中对水的含量应控制在略高于最佳含水量1%左右。城市道路各种地下管线设施的检查维修井和未能及时迁移的地上杆线给碾压带来了难题。这些结构设施的周围往往是大型机械碾压的死角。为保证压实度达到标准,检查井周围混合料的摊铺厚度可比正常路段薄一些,粘结料的含量可适当增加,并使用小型机具多遍夯实。

施工养护

基层和水泥混凝土路面浇筑完毕后,应及时按规范和设计要求进行养护,可以说养护的好坏直接影响到基层和水泥混凝土路面的质量,对防止早期裂缝的发生和发展具有举足轻重的影响。

1.4旧路面上加铺沥青层的反射裂缝防治要点

1.4.1对旧路面板进行处理

采用铣刨机对旧板进行铣刨,以加强加铺层与旧板的结合能力;对处于失稳状态的旧路面板采用破除及灌浆等处理方法稳固基层,减少相对位移;

1.4.2对旧路面裂缝进行处理

1.4.2.1表面裂缝(浅裂缝)的处理:表面裂缝是指旧板表面产生的不贯穿板厚的浅裂缝,这种裂缝不影响板的承载力。通常将裂缝凿成3~5宽,深至无裂缝处的“V”字型,用钢丝刷刷去松动的混凝土及杂物后,用高强细石混凝土修补;

面层与基层之间加铺土工格栅

1.4.2.2通缝(深裂缝)的处理:通缝是指贯穿板厚的裂缝,对结构的影响较大,为减小其危害,常用切缝机切除通缝,用混凝土进行修补,并在表面涂刷防水层,防止水分渗入基底,以使新旧路面结合紧密。

1.4.3在新旧层间设置防裂层

该层能改善加铺层的受力状态,可减少或延缓反射裂缝的出现。常用防裂材料有土工布、玻璃纤维土工格栅等。新建路面也可以在基层和面层之间设置碎石层来防止反射裂缝。

结论:综上所述,市政工程相对普通的高速公路项目往往施工更为复杂,特别是涉及地下管网(电力、热力、煤气、通讯、雨污水等)的路段,需要综合协调各方面的施工进度、质量,才能保证工程质量;另一方面,市政工程多为市区主要干线道路,面临巨大的城市交通压力,工期十分紧张,这在一定程度上构成了对工程质量的影响。在市政工程施工中,应该进一步探索、总结,形成一整套适合于自身的技术规范,促进工程技术的发展和完善。

参考文献:

[1] 金荣庄 尹相忠 中国建筑工业出版社 2007年3月 《市政工程质量通病及防治(第二版)》

第5篇

关键词:高速公路骨架密实型基层配合比设计 施工工艺

1 概述

1.1 采用骨架密实型基层的必要性

随着重型交通的日益发展和渠化现象的日益严重,以无机结合料稳定类的半刚性基层代替粒料基层,已成为国内外发展的趋势。此类半刚性基层材料具有强度高且能满足承担重载的需要,但同时刚度(模量)也大,特别是胀缩系数偏大,往往容易产生收缩开裂,并由此引起沥青面层发生对应反射裂缝。

目前,广东省高速公路路面半刚性基层基本上采用水泥稳定碎石材料,按国内现行《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000进行设计施工的半刚性基层采用矿料合成级配见 表 1,试验方法采用重型击实法。根据以往的工程实践证明,采用上述基层结构材料铺筑的半刚性基层,在其养生期结束不可避免会产生不同程度的横向裂缝,情况严重时横向裂缝的间距小于10m,从而导致沥青路面的早期破坏――反射开裂。

表1水泥稳定碎石基层集料级配表

通过以下方孔筛(mm)质量百分率(%)

31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075

100 72∽89 47∽67 29∽49 17∽35 8∽22 0∽7

而骨架密实型水泥稳定碎石基层,根据《公路沥青路面设计规范》(JTJ D50―2006)附录 A 试验方法采用振动成型法进行的基层配合比设计方法――简称振动成型法,是近几年施工实践过程中经过科技人员攻关,在不断总结改进过程中形成的路面基层施工技术,振动成型法骨架密实型水泥稳定碎石基层因具有较低的水泥剂量、较高的强度和有效减少裂缝而逐渐被采用。

1.2 工程概况

1.2.1 设计概况

(1) 自然区划

二(连浩特)广(州)高速公路怀集至三水段所处自然区划为IV7(珠江三角洲平原与侵蚀丘陵过渡区)~IV6(武夷山南岭山地过湿区)。

(2)主要技术指标

沥青砼路面设计年限为15年,设计年限内一个车道上的累积标准轴载(100KN)作用次数Ne=2.425×107次,设计弯沉0.200mm。

(3)路面基层主要设计参数

路面基层主要设计参数见 表 2 。

表 2 路面基层主要设计参数表

材料名称 20℃抗压回弹模量 15℃抗压回弹模量 劈裂强度

(MPa) (MPa) (MPa)

5%水泥稳定碎石基层 1200 1200 0.5

路面工程于2008年10月13日完成招投标工作,是广东省第一个采用骨架密实型基层设计的高速公路项目。《两阶段施工图设计》中路面基层采用骨架密实型结构,基层压实度≥98,设计水泥用量4~5.5%,7d无侧限抗压强度3.5MPa。集料的最大粒径≤31.5mm、压碎值≤25%,集料合成级配参照《公路沥青路面设计规范》(JTJ D50―2006)骨架密实型水泥稳定类集料级配进行设计,具体矿料级配见 表 3 。其中,主线双向6车道路面基层设计厚度36cm,分两个18 cm厚进行分层施工。

表3水泥稳定碎石基层集料级配表

通过以下方孔筛(mm)质量百分率(%)

31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075

100 68∽86 38∽58 22∽32 16∽28 8∽15 0∽3

1.2.2 施工概况

在实际施工过程中,按照 表 3 矿料合成级配,进行了振动成型法基层配合比设计和施工。

2 骨架密实型水泥稳定碎石基层振动成型法配合比设计

2.1 原材料

2.1.1粗集料:采用肇庆市大旺兴业石场二级破碎机生产线(颚式破碎机+圆锥式破碎)生产的三种集料,具体规格分别为4.75~9.5mm碎石、9.5~19.0mm碎石、19.0~31.5mm碎石。

2.1.2细集料:采用肇庆市大旺兴业石场生产的的0~4.75mm石屑。

2.1.3 水泥胶结料:采用英德市海螺水泥厂生产的P.C32.5缓凝复合硅酸盐水泥,水泥的各项检测指标均符合(GB 175―2007)《通用硅酸盐水泥》标准的要求。水泥的凝结时间为:初凝时间不小于4.0h,终凝时间不小于6.0h,满足规范或设计要求。

2.2集料合成级配设计计算

各档集料的筛分结果见 表 4 。按照骨架密实性基层结构设计级配进行目标配合比设计,合成级配见 表 4 。设计级配曲线图见 表 4 所示。目标配合比设计级配的各档集料用量为:

9.5~31.5mm碎石:9.5~19.0mm碎石:4.75~9.5mm碎石:0-4.75mm石屑

= 20%:30%:20%:30%。

表 4水泥稳定碎石基层集料级配设计计算表

水泥稳定碎石基层集料通过下列筛孔(mm)的筛分结果及合成级配曲线图

材料名称 用量 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075

9.5~31.5mm碎石 20% 100 1.76 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42

9.5~19.0mm碎石 30% 100 92.85 17.28 0.47 0.47 0.47 0.47

4.75~9.5mm碎石 20% 100 100.0 57.18 2.36 0.69 0.69 0.69

0-4.75mm石屑 30% 100 100.0 100.0 86.62 60.18 33.61 8.18

合成 100% 100 78.21 46.70 26.68 18.42 10.45 2.82

中值 100 77.0 48.0 27.0 22.0 6.5 1.5

上限 100 86.0 58.0 32.0 28.0 8.0 3.0

下限 100 68.0 38.0 22.0 16.0 5.0 0.0

目标

2.3 最大干密度及最佳含水量试验

由上述确定的目标配合比级配,根据《公路沥青路面设计规范》(JTJ D50―2006)附录 A 半刚性基层材料振动法试件成型方法,采用静压力 1900N、激振力6800N、振动频率30HZ,振动时间2min,对骨架密室型水泥稳定碎石半刚性材料进行击实试验,通过绘制含水量与干密度关系曲线确定最佳含水量和最大干密度。试验结果见 表 5 和 图 1 。最佳含水量(%)为4.8、最大干密度(g/cm³)为2.29。

表 5最佳含水量和最大干密度试验结果汇总表

试验编号 1 2 3 4 5

含水量(%) 2.96 3.97 4.89 5.82 6.75

干密度(g/cm³) 2.25 2.283 2.29 2.27 2.255

结论 最佳含水量(%) 4.8 最大干密度(g/cm³) 2.29

2.4 水泥剂量试验

依据上述确定的最佳含水量制备下列3个水泥剂量:3.5%、4.5%、5.5%条件下的振动成型法试件。在试验标准温度20±2℃、湿度95%的条件下,室内养生6d,饱水养生1d后,按照(JTJ 057-94 )试验规程进行无侧限抗压强度试验,采用内插法计算水泥计量为4.0%、5.0%条件下的对应无侧限抗压强度,试验结果见 表 6。

表 6无侧限抗压强度汇总表

水泥剂量(%) 平均强度R(MPa) 标准差S 偏差系数Cv R设计/(1-ZaCv)

3.5 4.97 0.5 9.96 4.19

4.0 5.17 4.65

4.5 5.37 0.68 12.64 4.42

5.0 6.25 4.65

5.5 7.13 0.933 13.07 4.46

根据无侧限抗压强度试验结果,在水泥剂量3.5%条件下的平均抗压强度为4.97Mpa,满足平均强度R≥R设计/(1-ZaCv)的要求。因此,本次骨架密实型水泥稳定碎石半刚性基层混合料配合比设计的水泥剂量取3.5%,考虑实际施工时与室内试验的差异性,则在施工过程中实际水泥剂量在3.5%的基础上增加0.5%,即按4.0%水泥剂量进行基层混合料的拌制。

3混合料的厂拌

3.1水泥稳定粒料拌和楼在生产水泥稳定粒料过程中,先测出石屑和碎石含水量,再调定混合料的用水量,使其略大于最佳值的0.5~1.0%,以补偿施工过程中水份蒸发损失。根据试验室标定好的水泥泵的转速来控制水泥剂量,水稳拌和楼集中拌和的水泥剂量要提高1.0%。一经确定转速严禁任意调动,试验人员随机抽检水泥剂量,一个工作台班不少于6次。拌和楼的产量为350∼450t/h。

3.2混合料必须拌和均匀,不得出现未拌和或拌和不均匀的现象,合格的混合料应该是无灰条、灰团、色泽均匀、无离析和成团现象。

3.3现场检测水泥剂量和外观是否均匀,及时反馈给后场调整。

4摊铺的流程

4.1基层施工采用二台摊铺机前后相隔8∼10m同步向前摊铺,走在前面的摊铺机靠一边钢丝牵引,另一边用铝合尺(根据已知中边桩挂线标高拉出标高),铝合金尺摆放要平行路中线和等距,减少误差;紧跟其后的摊铺机一边用滑靴搭着前机,另一边用钢丝牵引。

4.2为了保证摊铺时连续不断,根据拌和楼产量350∼450t/h确定摊铺速度为1.0m/min。

计算公式:400吨(产量)÷2.29Kg/m3(最大干密度)÷15.89m(宽度)÷0.2m(厚度)=1m/min

4.3测量员及时跟踪测量摊铺后基层顶面标高、横坡,将数据结果及时反馈给施工员,施工员根据反馈结果来及时指导施工,以确保摊铺基层的各项质量指标。

5人工整修:

5.1摊铺机螺旋交接处为搅拌及摊铺机夯锤实盲区,可根据现场情况适当人工加料。

5.2摊铺机螺旋送料远端容易聚集骨料,应用人工适当铲散。(要特别注意容易造成离析位置,以免影响钻芯成型。

5.3摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象,必要时采用人工筛分细料填补。

5.4对于摊铺机螺丝旋转离心力时引起粗骨料聚集在下部,我们将摊铺机横向挡板加长,减少粗骨料离晰,。

6最佳碾压组合及最佳碾压遍数的确定

表一:最佳碾压组合及最佳碾压遍数表

序号 初、复终压 碾压机械 碾压速度 碾压频率 碾压遍数

1 初压 20T单钢轮 1.5-1.7Km/h慢速 前进时静压,返时直接振动 1

2 复压 20T单钢轮 1.5-1.7Km/h慢速 低频、高幅振压 2

3 20T单钢轮 1.5-1.7Km/h慢速 高频、低幅振压 1

4 26T单钢轮 1.5-1.7Km/h慢速 高频、低幅振压 3

5 26T轮胎 1.5-1.7Km/h慢速 静压 不间断

6 终压 26T轮胎 2.0-2.5Km/h快速 静压收光 2

表二:压实度、厚度检测结果汇总表

桩号 K20+960

主车道1 K20+980

主车道2 K21+100

超车道 K21+020

主车道1 K21+040

主车道2 K21+060

超车道

干密度g/cm3) 2.276 2.281 2.272 2.279 2.269 2.269

压实度(%) 99.4 99.6 99.2 99.5 99.1 99.1

厚度(cm) 17.8 17.9 18.4 17.7 18.4 18.4

桩号 K21+080

主车道1 K21+100

主车道2 K21+120

超车道 K21+140

主车道1 K21+150

主车道2

干密度g/cm3) 2.263 2.269 2.281 2.267 2.271

压实度(%) 98.3 99.1 99.6 99.0 99.4

厚度(cm) 17.6 18.4 18.3 18.4 18

6.1初压:用20T单钢轮钢轮压路机以1.5-1.7Km/h慢速静止碾压1遍;

6.2复压:以20T单钢轮沿路开高频、低幅振压1遍,以低频、高幅振压2遍;期间26T压路机以低频、高幅交错振压3遍,胶轮压路机紧跟压路机不间断静走使下基层顶部密实。

6.3终压:轮胎式压路机静走2遍使基层顶部密实,消除压路机轮印。

6.4高程和横坡跟踪测量合格,达到最佳含水量时立即用压路机在路幅全宽内进行静压,直线段由两侧向中心振压,超高段由低侧压向高测。每次振压要求重轮重叠1/3,重轮振压完全宽即为一遍。

6.5严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”、急刹车,保证底基层表面不被破坏。

6.6压路机碾压时,停机位不得在同一断面,起机和停机要缓慢。

7 施工缝的处理

7.1所有横向施工缝均采用平接缝。

7.2在摊铺混和料过程中,如因故中断时间超过2小时和每天的施工横缝,应用人工将末端混和料修理整齐,紧靠混和料放两条方木,高度与混合料压实厚度相同,整平紧靠方木的混和料。

7.3在方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3米长,高出方木3~5cm,将混和料振压密实。

7.4在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾和方木除去,并将路基顶面清扫干净后,方可摊铺混合料。

7.5下基层分幅施工纵向接缝必须垂直,不得用斜接法,松散部分清理干净。为增强纵缝相接能力,可适当撒少量水泥或水泥浆。

8养生及交通管制

8.1碾压成型后采取业主规定的养生簿膜覆盖。纵向及横向接茬处重叠20cm,然后用河砂压住。并设专人进行路线巡视,一旦发现薄膜被风等掀开,及时补洒水后重新盖好。

8.2养生期间一律禁止非生产车辆在稳定层上行驶,施工生产车辆一律走便道,设专人每天检查覆盖情况。

9 总结

第6篇

前言

一座位于黄土与不同石质相间、多变的地质地段的隧道,为顺利排除洞内水,将路面基层设计成排水结构,确保路面排水基层工程质量,是保证工后运营安全的重要因素之一。

隧道衬砌采用弹性防排水设计,在初期支护与二衬之间设防水板、土工布及环向、纵向软式透水管;路面基层采用15cm水泥稳定开级配碎石作为透水层,使隧道内渗透水通过竖向渗流进入水泥稳定级配碎石基层,进而渗流进入纵向碎石层,再进入纵向混凝土排水管排出。

水泥混凝土面层排水基层 (水泥稳定开级配碎石)

仰拱填充C10片石混凝土凝土管和覆盖洁净1-2cm碎石层组成排水沟仰拱C25混凝土

隧道排水系统示意图1水泥稳定开级配碎石透水基层的技术原理及特点水泥稳定开级配碎石采用不含或少含4.75mm以下粒径的级配碎石,掺入一定比率的水泥组合而成。选用合理组分配比,提高透水基层承载力,并满足排水功能。其施工方法、工艺流程、机械设备等方面与一般路面基层相同。路面透水基层应具有承载能力强、排水效果好、适应性广的特点,在隧道工程中有很好的推广价值。

1.1水泥稳定开级配碎石透水基层的优点

(1)未经水泥处治的碎石集料,在施工摊铺时易出现离析,在碾压时不易压实,尚且在施工机械作用下易出现推移变形;

(2)稳定连续级配碎石,比较密实,经水泥处治后渗透系数K

(3)水泥稳定开级配碎石即能满足排水要求,又能满足强度要求。

1.2水泥稳定开级配碎石的排水和强度

(1)水泥稳定开级配碎石的渗透系数控制在1000m/d~6000m/d之间,排水效果要满足排水设计要求;

(2)掺入一定比例水泥使集料混合均匀并在机械压实下,达到密实,无侧限强度要满足强度和承载能力要求。

2、水泥稳定开级配碎石配合比

设计水泥稳定开级配碎石与大孔碎石混凝土的基本区别在于组分配合比和成型试件不同。大孔碎石混凝土配合比以混凝土强度要求进行配合比设计,成型试件采用150×150×150mm试模,取28天强度作强度验证标准。而水泥稳定开级配碎石配合比以设计强度为依据,同时达到排水要求,采用Ф150×150mm试模,成型试件取7天无侧限抗压强度和透水性试验作验证标准。

如何选择碎石级配,掺入多少水泥,才能满足基层承载、排水双重功能要求,至关重要。

2.1材料的选择

(1)水泥:应优选普通硅酸盐水泥P.O32.5,初凝时间大于3h,终凝时间小于6h,其它指标符合国家现行水泥标准;

(2)碎石:应选用洁净、坚硬的碎石,压碎值不应大于30%,最大粒径为20cm,且不得超过层厚的2/3, 4.75mm以下粒径含量不应大于10%,集料级配应满足透水性要求(渗透系数不得小于300m/d)

(3)水:饮用水或经检验合格的其它水源2.2组分配合比的选择进行组分配合比设计时,应考虑下列影响因素:根据设计透水系数(k=1200m/d),选择相应的级配碎石,碎石的技术指标应符合现行国标。

水泥、碎石按设计试配比例掺配后,按无机结合料稳定土击实方法分别进行重型击型,求出ρ干max及最佳含水量W值。

根据规范对基层压实度的要求(98%),确定试件的干容重ρ干=ρmax×0.98.已知最佳含水量W,求出湿容重。已知试模体积得,计算试件质量。制取试件9或13个试件为一组。以7天无侧限抗压强度作为评选最优配合比指标。

(5)计算材料配合比及每m3混合料的水泥用量,已知:W值,n值; 计算水泥:碎石:水组合比例,再根据ρ干max计算每方用量。

3、水泥稳定开级配碎石质量控制

3.1试验路段情况隧道路面基层厚15cm,水泥稳定碎石透水层透水系数要求≥300m/d,碎石最大粒径小于25mm,设计强度为4Mpa.

⑴主要施工机械及施工方法:YZ18JC压路机和750L强制拌和机、6台1m3运输车,气夯一台,人工摊平。

⑵施工工艺:YZ18JC压路机静压一遍,微振四遍,最后静压一遍,要求碾压后无轮迹。

3.2水泥稳定开级配碎石透水基层的质量控制

3.2.1施工准备工作质量控制

⑴原材料及机械准备严格按试验室设计配比进行施工,现场控制好砂碎石及水泥等原材料应符合规范要求。采用强制式混凝土拌和机,拌和能力不能低于750L.

⑵施工放样及标高控制在准确测量出基准线后,在两侧的电缆沟上用墨线标出基层顶面标高及水泥混凝土路面标高线,做为施工人员高程和松铺系数控制依据。

⑶清扫杂物,安装排水管道在铺筑混合料前一定要清除原地面杂物、用清水把浮浊物清洗干净,将污水排出洞外,防止污水浸入中心排水沟。中心排水沟必须按设计把打好排水孔的预制混凝土圆管安装就位,管上用洁净的1-2cm的碎石覆盖。

3.2.2施工质量控制水泥实际用量应高于设计用量的0.5~1.0%左右,含水量应大于最佳含水量1~2%.为防止混合料离析,漏斗口应加串筒。

运输车辆将拌和好的混合料运到现场后,根据松铺厚度标线进行摊铺、整平,用三米直尺横向刮平,多推少补,挂线调整横坡。摊铺路段长度采用时间控制,一般控制在2h以内,根据拌和与运输能力,该项工程铺筑长度约15m左右。摊铺好一段碾压一段,碾压按着从两侧向中间的顺序,两轮相错1/3,用18T压路机稳压1-2遍,再微振3~4遍;在一段施工压实后,将横向施工缝切成平直缝,以便与后序路段施工衔接。

施工过程中选有代表性的点,采用灌砂法检测压实度,满足规范要求后停止碾压。碾压终止检测的压实度见表4.施工时要记录碾压遍数、松铺系数碾压时间等,以便总结、提高。

3.2.3工后质量检测⑴透水性对比试验在透水试验条件不具备的情况下,参考沥青路面渗水试验实测渗透系数K,配合比相同,集料的级配不同对渗水系数及强度影响较大,特别是4.75mm一下含量最为突出。

⑵选100m作试验路段,按试验室式配选择最佳配合比,混合料经搅拌、运输、摊铺整平、碾压后,用三米直尺检测平整度指标,符合设计要求。

⑶在透水基层试验路段钻取4个Ф10×10cm圆柱体芯样,芯样完整性好,强度满足设计要求。

第7篇

关键词:公路工程;水稳碎石;基层裂缝;防治

Abstract: On the road works, water stable macadam base has been widely applied to the pavement base. Cement stabilized crushed stone in the construction is very prone to cracks. The article analyzed the causes of cracks in order to find preventive measures.

Keywords: highway engineering; water stability gravel; base crack; prevention

中图分类号: U495 文献标识码:A 文章编号:

一、裂缝产生原因分析

1.裂缝种类和产生的原因

1.1温缩裂缝形成的原因

混合料中通常是含有5%左右的水泥,正是由于混合料中含有一定比例的水泥成分,所以水泥稳定碎石具有热胀冷缩的性质。当混合料发生硬化时,水泥发生水化作用会释放出相当多的热量,但由于其内部散热缓慢,所以其内部温度会比较高。温度越高,其内部体积膨胀程度就越大,而水泥的外部是很容易遇冷发生收缩,这样其内部不断的膨胀,外部不断的收缩,内外之间就会产生一个比较大的应力。如果其极限抗弯拉强度小于应力的大小,这时就会发生常见的横向分布状的温缩裂缝。

1.2干缩裂缝形成的原因

①水泥稳定碎石在干燥的空气中会发生硬化现象,所以水泥稳定碎石中的水分越少,其体积发生收缩变形就越严重,水泥稳定碎石上就会在一定的间隔处产生比较均匀的干缩裂缝。②水泥稳定碎石形成干缩裂缝的原因还与其他因素有关系,如水泥的含量、水的多少和碎石集料等有着千丝万缕的联系。③由于混合料发生凝结硬化时,水泥和水发生了水化反应,消耗掉了很多水分,这样水泥含量相对就高了。

1.3 网状裂缝形成的原因

网状裂缝是由于其局部的弯沉太大,再加上外力的作用而产生破坏性结构的裂缝,网状裂缝即亦“龟裂”,其裂缝的破坏性一般比较大,且在下雨天容易发生渗水,在外力作用下容易发生翻浆。刚开始的网状裂缝是网状细裂纹,裂纹处的基层内部的水分由于蒸发而逐渐减少,这样,时间一长,裂纹就会慢慢的形成发散状的裂缝。再加上外力作用,基层会逐渐的呈现出塌陷状。

1.4 纵缝形成的原因

如果在施工的早期,水泥稳定碎石基层有纵缝产生,那么就是施工控制方面存在着问题,问题可能是局部的土基压实度不规范,也可能是层压实度不规范。如果在城市道路的基层七天养护期过后,对公路的管理维护没有到位,这时有纵缝的形成。考虑到基层比较厚,所以通常采用分层碾压作业的方式,因为第一层厚度比较薄,当其摊铺碾压成型时,承载能力比较低。所以即使其养护期过后也要加以适当的管理维护。

1.5 路基不均匀沉降产生裂缝

如果水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝,多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起,在重车的作用下产生的反射裂缝,有时显弧状分布,且表面形成一定的高度差。

二、根据施工总结裂缝防治

根据施工总结的经验就如何减少水稳碎石基层裂缝的主要环节做简单的介绍如下:

2.1 原材料的选择

碎石应选择含泥量小,颗粒稳定无杂物,其它指标符合技术规范要求,并能够连续生产的料厂作为料源,特别是细集料的含泥量、塑性指数更要严格控制在规范之内。水泥我们采用的是32.5级低标号路用缓凝水泥。28天水泥胶砂抗压强度严格控制在32.5MPa~ 37.5Mpa之间,水泥初凝时间不小于个5小时,终凝时间8个小时左右,且不大于10小时。这样就减少了因含泥量偏大、水泥强度偏高而产生的裂缝。

2.2 配合比设计

水稳碎石基层的级配要尽可能控制在规范级配范围中值偏下,且在范围以内,水泥采用低标号缓凝水泥。

为了获得较理想的配合比,我们在原材料统一的情况下,同时做了三种不同的级配。一种在规范级配范围中值偏上且在上限以内。另一种尽可能接近中值。再一种就是在规范级配范围中值偏下且在下限以内。针对这三种不同的级配,我们分别进行了不同水泥剂量的击实和无侧限抗压强度试验,最终均取4.5%的水泥剂量为最佳剂量。7天无侧限抗压强度均大于3.5Mpa,且三种级配相差不大;然后我们又以中间级配为标准,用28天水泥胶砂强度为43.2Mpa的普通水泥进行了击实和无侧限抗压试验,发现其4.0%的水泥剂量为最佳剂量,7天强度大于3.5Mpa。

针对以上四种情况,我们均采用4.5%的水泥剂量,分别进行了100米水稳碎石基层试验段的摊铺。并采用了同样的压实工艺和养生措施。观察7天后的结果,发现用早期强度较高的普通水泥做的试验段和级配偏细的用特制水泥做的试验段上均有不同程度的横向线形裂缝,另两种情况未见异常。28天后,对未见异常的两种试验段进行清扫和洒水湿润,发现级配接近中值的试验段表面,局部有轻微的线形水迹,而级配偏粗的试验段则表现良好。

2.3 拌和与摊铺

目前高等级公路路面施工,均采用稳定粒料拌和机进行水稳碎石混合料的生产。正式生产前,先要进行拌和机调试,调试过程中应扣除原材料自身的含水量,以确保混合料的配合比不变。然后绘出各种原材料在一定料门开度下的转速流量曲线,根据混合料配比确定各种原材料配料皮带的转速,进行试生产。当混合料的各项指标均达到目标配比的要求后,再进行正式生产。生产过程中,要根据天气变化及时调整混合料的含水量,使摊平后的含水量均匀且接近最佳含水量。

摊铺机摊铺混合料时,运行速度应与拌和机生产能力相匹配,尽量避免摊铺机停机待料的情况。运输车卸料有专人指挥,视运输车装料多少,控制好卸料间距,以利于摊铺。尽量减少摊铺机收放料斗,在摊铺机前后设专人消除粗细集料离析现象,特别应铲除粗集料窝,然后用新拌混合料填补,以确保配比稳定统一。

2.4碾压

碾压过程按初压、复压、终压三个阶段进行:

初压,采用16J型振动压路机静压一遍,碾压速度控制在5KM/h。

复压,采用一台18J型振动压路机首先轻振一遍,速度控制在5km/h,再重振两遍,速度控制在4km/h,然后用YL20型胶轮压路机碾压两遍,碾压速度不高于6km/h。

终压,采用16J型振动压路机静压至少两遍,碾压速度控制在5km/h,直至无明显轮迹。

碾压过程中的注意要点:及时碾压,碾压时应慢起步缓刹车,由低处向高处重叠1/2轮宽,成阶梯状碾压,不在未压实的路面上转向,而应后退至起点,开始下一步碾压。

2.5压实度控制

碾压结束后,及时进行压实度检测,为保证压实度达到标准, 检查井周围混合料的摊铺厚度可比正常路段薄一些,水泥的含量增加1% 左右,使用小型机具夯实多遍。再配合路面的井圈加固,以保证井圈周围的路面的工作寿命。由于基层材料来源的生产企业规模相对较小,机械化程度不高,石料加工质量普遍不够稳定,存在粒径不均匀现象,骨料时而偏粗,时而偏细。因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中,如果采用同一干密度指标作为标准,很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时,应对集料筛分,以确定粗骨料的含量,分别选用不同的密度标准;水量:水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失,尤其夏季施工时水分蒸发快,施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1% 左右。含水量过小时,基层表层松散,碾压容易起皮,难以压实;含水量过大碾压时粘轮,表面起拱,而且基层成型后水分散失愈多,形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜;施工接头:基层在施工过程中留有接头是难以避免的。但接头处往往是应力的集中区,在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下,容易诱发为裂缝,从而导致沥青面层产生反射裂缝。

2.6养生

碾压结束后,及时用麻袋或草帘等进行覆盖,由于水分参与了水泥的水化反应,水分的散失将影响其正常的反应,从而影响凝结硬化后形成的强度,特别是夏季施工,气温较高,基层表面的水分蒸发更快,极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖,保证基层不直接暴露在外。冬季施工时,要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃以下时结冰,体积膨胀,使基层结构变得松散,达不到设计强度要求。我们采用洒水养生7天,始终保持表面湿润。7天后揭除覆盖物,还要继续洒水养生7天,且每天上午、下午至少洒水两次。及时有效的养生也可减少温缩或干缩裂缝。洒水养生期间,严禁其它车辆通行。

2.7外力影响

水泥稳定基层是半刚性路面结构,只有2.5~3Mpa 的强度,在不铺面层时,严禁超重车辆通行,过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏,产生不规则的细小裂缝。车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因,路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。而设计人员在进行路面结构设计时,要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查,充分考虑到超载车辆的影响,避免出现反射裂缝。

2.8管理维护及施工协调控制

基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。由于各种工程管线相继进场施工,道路的施工作业面将被占用。特别是第一层成型后,一旦现场管理维护不及时,各种工程管线和构件集中堆放在基层上,基层将受到极大的破坏。这时应严禁堆放重物,不允许车辆上行。第二层7d 养护期满后方可开放交通,但仅允许部分施工车辆放行。各种工程管线施工时, 应与道路施工协调配合。尤其开挖管线沟槽时,严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。基层施工完毕后,为保证水泥稳定碎石结构不继续失水,减少干缩裂缝产生,最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工,尽早铺筑沥青面层。

参考文献:

第8篇

关键词:公路工程;水泥稳定碎石;应用探究

Abstract: this paper mainly expounds the highway construction in the base of the cement stable macadam construction materials, mixing ratio, construction machinery and construction procedure and so on several aspects of the requirements, and discusses the control of the quality of the cement stable macadam and the application in highway engineering.

Key words: the highway engineering; Of the cement stable macadam; Application explores

中图分类号:F540.3文献标识码:A文章编号:

水泥稳定级配碎石材料的主要特点有整体性好、强度高、抗冲刷、抗冻性能强,在路面基层中得到了广泛的应用。我国公路工程的质量在不断的提高,对平整度的要求越来越严格。而在公路基层上能够最大限度的显示平整度指标。所以只有搞好公路基层的施工,才能控制好工程的质量。

一、水泥稳定碎石基层概述

水泥稳定碎石是低标号碾压混凝土,主要是由石子、石粉、石屑、水泥、水拌和碾压而成,广泛应用与公路的基层施工,是公路由刚性向沥青柔性过渡的半柔性、半刚性材料。

⒈水泥稳定碎石基层性能要求。基层的材料和质量是影响公路使用性能和寿命的关键因素。基层质量直接影响公路的早期破坏,所以为了提高公路的修筑质量,基层问题是极其重要的一个方面。

①强度和刚度。具有足够的强度和合适的刚度是水泥稳定碎石基层必须具备的性能。因为水泥稳定碎石基层要承受车轮荷载的反复作用,要确保在这些作用下,基层不会产生严重的变形或者疲劳弯拉破坏。

②水稳定性和冰冻稳定性。水泥稳定碎石基层应该必须具有水稳定性和冰冻稳定性。路表水会渗入到路面结构中,地下水也会进入路面结构层,冰冻地区,路基上层及路面底基层都会处在过湿或者潮湿的状态。所以基层材料在水的作用下,它的整体性、刚性、强度不会出现明显下将的情况,在冬季时又能够承受冻融循环。

③抗冲刷性能。抗冲刷性能也是水泥稳定碎石基层应该具备的特征之一。在对公路基层的抗冲刷能力测试时,明显存在水泥稳定碎石基层材料的冲刷及由之而产生的唧泥现象。为避免在行车荷载反复作用下使基层内降低挤出裂缝,形成沥青面层上裂缝的唧浆现象,就要求水泥稳定碎石基层必须有抗冲刷能力。

④抗裂性能和疲劳性能。水泥稳定碎石基层也应该具备良好的抗裂性能和较强的抗疲劳破坏能力。基层材料在稳定和湿度的影响下,会产生一定的拉应变,如果拉应变超过材料允许的范围基层就会开裂。基层的收缩开裂不但会破坏基层结构的整体性而且也会大大降低其强度,所以要求水泥稳定碎石基层要有良好的抗裂性能。由于水泥稳定碎石基层长期受到车辆荷载的反复作用,还有受到温度环境的影响,路面结构强度会一致下降。当荷载作用超过一定限度后,基层就会发生断裂。所以水泥稳定碎石基层的抗疲劳性能也很重要。

2. 水泥稳定碎石组成结构。水泥稳定碎石组成结构主要有以下几种。

①悬浮密实结构。在这种结构中粗骨料少,细骨料较多,相互之间也没有接触很难形成骨架。但是这种结构具有很强的粘结力,不过内摩阻角较低,粘结力控制结构的强度,在外部力作用下,很容易被破坏。按这种结构修筑的水泥稳定碎石基层性能受到结合料性质的影响较大,容易造成路面结构的波坏,所以在水泥稳定碎石混合料组成设计时尽量不要使用这种结构。

②骨架空隙结构。这种结构中,粗骨料较多,细骨料数量过少,能够形成骨架但是残余空隙大。这种结构的粘结力较低,但是其内部摩阻角大,而内部摩阻力决定强度,所以用这种结构修筑的水泥稳定碎石基层抗收缩性能较好,但是耐久性不强。

③骨架密实结构。这种结构综合以上两种类型组成的结果。水泥稳定碎石

混合料中具有一定数量的粗骨形成骨架,也可以根据残余的空隙加入适量的细骨料,所以形成的混合料具有较高的密实度。这种结构的混合料内摩阻角较高,粘结力也较高,所以这种类型的水泥稳定碎石混合料具有最优的力学性能、抗裂性能、抗收缩性能、疲劳性能、抗冲刷性能等。

二、加强组织管理,严格各工序衔接

连续性、 短期性、 不可弥补性是公路施工中水泥碎石施工的主要特性。在水泥碎石基层施工中确保各工序的连续性,即是保证原材料的供 给、对混合料的搅拌、对半成品的运输、摊铺、碾压等的正常有序的运转,不能在任何环节出现任何问题就是水泥碎石施工的连续性;水泥碎石施工的短期性主要是由水泥的凝结性能确定的。因为对水泥加水后两者会迅速反应,水泥凝结,所以在水泥终凝之前必须完成水泥碎石混合料的成型,这样才能够确保不给工程质量造成影响。不可弥补性是指如果混合料加水不能在水泥终凝之前完成,只能废弃。

厂拌混合料,摊铺机铺筑是水泥碎石施工中常采用的方法。摊铺量与拌和量相匹配,最大限度的缩短拌合到完成碾压间的延迟,充分使各种机械设备配备数量合理,当然也要确保各个机械设备在施工时能够正常运行,这样就可以保证水泥碎石基层施工的正常进行。在对其施工中,要注重各个工序的健全,建立部 门岗位责任制度及质量保证体系,设置专门人员对关键部位进行盯岗,最大限度的提高工程的合格率确保工程质量。当然也要注意各个部门间的联系,及时进行信息沟通,避免因为信息不通造成工程的停工、延工等现象的发生。

一旦发生延工等现象,要根据其时间适当调整各个工序的操作时间,使各个工序紧密衔接。

三、水泥稳定碎石基层的施工控制要点

⒈对下承层( 底基层) 进行检验。要对控制桩高程进行复核,确保其达到设计要求,其次也要对基层进行清扫确保其清洁,不存在软弱夹层等。

⒉搅拌设备及材料准备。混合料采用集中厂拌方式,其含水量、水泥含量、骨料的级配都要符合设计要求。拌和机的出料量与施工作业面上的摊铺量要一致,在对混合料拌合之前要对各材料含水量进行检查,拌合完成后,要对混合料含水量进行检查,控制其含水量在最佳范围之内。

⒊混合料的拌和、运输及摊铺。拌合后的混合料,其色泽应均匀一致。要及时用车况良好的自卸汽车将拌合合格的混合料运达施工工地,并且要尽量减少运输时间,并保持车行平稳,避免造成混合料的离析。对混合料进行摊铺时要匀速平稳进行,在摊铺机后面,要有专门人员消除粗细集料离析的现象。要在水泥终凝前完成混合料的摊铺。

⒋混合料的碾压及养生。对混合料初步碾压是使用轻型压路机碾压整平,之后用重型压路机压实达标。应该在规定的时间内完成水泥稳定碎石层的碾压,达到预计的碾压措施后要对其进行压实度检验,直至满足要求。水泥稳定碎石层压实合格后就要开始对其养生,充分确保水泥水化反应时所需水分。及时科学的养生,能够减小公路由于温缩或者干缩产生的裂缝,确保公路的使用性能及使用寿命。

结论

从公路水泥稳定碎石的施工中可知,影响水泥稳定碎石基层施工的关键因素包括,裂缝产生的控制、现场混合料配比的控制、混合料含水量的控制等。在公路施工中要根据公路所在地区的差异,来确定不同的级配,达到最合适的配合比及最佳的含水量。在具体的施工工程中积极总结相关经验,才能够控制好水泥稳定碎石施工中的各项技术指标。

参考文献

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第9篇

关键词:水稳碎石;基层裂缝成因;防控

1 几种常见裂缝种类及形成原因分析

(1) 干缩裂缝

干缩,顾名思义就是指水泥稳定碎石在硬化过程中,由于水分的不断减少,混合料体积将逐渐收缩变形,从而使得每隔一段距离就会产生比较规则的干缩裂缝。水泥稳定碎石干缩裂缝的产生原因有很多方面,但主要与水泥、水和碎石集料尤其是集料级配的合理性有很大的关系。其一,水稳材料在凝结硬化过程中,水泥与水起水化作用,需要消耗大量的水分。水泥含量越高,则消耗的水分越多。其二,碎石集料表面也要吸附水,因此,集料中的细集料成分越多,表面吸附的水分就越多。另外, 在水稳基层的施工过程中,含水量超过最佳含水量的数值不宜太大,否则,蒸发散失的水分就增加,进而更加加快了干缩裂缝产生的速度。

(2) 温缩裂缝

由于水稳露天施工的工作特点,水稳材料必然要经受各种施工环境的影响,其中温度的变化就是一个重要因素,水泥稳定碎石中的主要胶结材料是水泥,在水稳混合料早期硬化过程中,水泥水化反应会释放大量的水化热,内部水稳材料散热较慢,因此这部分材料的温度较高,使其体积膨胀。而外部如在气温较低情况下施工则会冷却收缩,内胀外缩相互制约,产生较大的破坏作用。一旦超过其极限抗弯拉强度的承受能力,将会产生裂缝。一般情况下,温差收缩裂缝多数是横向分布。

(3) 网状裂缝

水稳施工前都要进行底基层的交接验收,底基层不合格严禁进行水稳基层的施工,这是因为大部分的网状裂缝都是由于底基层的局部弯沉太大,在外力作用下极易沉降,这时,已经凝结成型的水稳基层由于底部局部脱空会产生结构性破坏,开始是些许裂纹,继而随着雨水的不断下渗,在外力作用下引起翻浆。裂纹将会逐渐向四周扩散,严重时会和其他裂纹交叉贯通进而发展成为发散形裂缝。这种情况下如果不及时处理的话,基层将可能和沥青面层一起局部塌陷,到那时的损失就会急剧增加。

(4) 纵向裂缝

纵向裂缝的产生大部分是由于施工管理的问题,例如如前所述的路基底基层压实度或弯沉不符合要求,基层压实度未能达到规范要求等情况下,均有可能出现纵向分布的裂缝如。同时,在水泥稳定碎石基层在养护期满后,如果管理维护不到位,也会产生纵向裂缝。例如,当水稳基层采用分层摊铺碾压的施工方法时。第一层摊铺碾压成型时,其厚度较薄,尽管养护期满,但其承载能力不会很高,此时如果立即摊铺第二层或者违反施工程序让重车在上面行走的话,很有可能会造成水温基层的破坏,产生纵向裂缝。

2 裂缝防治

(1) 原材料控制

原材料是施工成品质量优缺的重要决定因素。水泥:为保证水泥稳定碎石基层施工时有足够的时间运输、摊铺和压实,应对水泥的凝结时间有所限制,一般要求选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥,不应使用快硬水泥、早强水泥及受潮变质的水泥。夏季施工时,气温较高,表面层的凝结硬化速度较快,水泥终凝时间应尽可能达到10h;春秋季施工时水分蒸发较慢,终凝时间可缩短至6h。水泥标号不能太高,宜用32.5级水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可使用。水泥质量的稳定程度直接关系到水稳基层施工质量的好坏。因此,施工过程中应及时做好水泥的试验工作,检测合格后方可使用。对进场后的水泥应做好防潮防水工作,另外,储存期超过3个月的水泥在使用前应进行复检,复检不合格的水泥不予使用。 集料:水稳基层所用碎石应满足公路施工技术规范要求。进场前要进行试验检测,检测不合格的集料不能进入料场使用,集料堆放场地应做硬化处理并在周围设置排水设施确保排水通畅,细集料应有防雨设施。集料应分仓堆放,要坚决杜绝混料现象的发生,而且,每种规格的集料宜分层堆放,层高不宜太高避免离析。同时,在考察料源时就要考虑料厂的生产能力能否保证本次施工的连续性,同种规格集料宜兴来自同一料源,否则,必须对改变的集料重新做相关的试验,以保证水稳集料的质量要求。所以,原材料的质量控制是基层裂缝控制工作中最关键的一步。 2)拌合楼生产控制 拌合楼的施工生产控制的总目标就是,通过一系列的技术计量控制手段,按照理论计算的生产配合比生产出符合配合比要求的水泥稳定碎石材料。因此,拌合生产过程是水稳半成品的产出阶段,生产出合格的水稳材料就可以说水稳施工已经成功了一大半了,因此,我们必须要加强拌合楼的生产过程控制。要每天对原材料进行含水量的测定,从而为正确确定施工配合比提供依据,要认真核实电脑施工配比计量数据的准确性,防止由于操作人员的失误而使用不准确的施工配合比;邻近料仓上料严禁“串仓”,正式出料前必须试拌,发现问题寻找原因及时处理,最后,才能正式生产出料,生产过程中,必须按照相应的规范要求对混合料进行抽查检验,如含水量、级配等指标的检测,发现问题及时调整,对不符合要求的混合料做报废处理。这里必须强调一下的是:水稳材料中细料成份的多少对水稳基层裂缝的产生有着很大的影响,因此,必须对混合料水洗后的级配情况进行认真的分析,严格控制关键筛孔的通过率。

(3) 摊铺现场的施工控制

为了最大限度地防止水稳基层裂缝的产生,我们必须坚强摊铺现场的生产组织管理工作实度,其中,水泥稳定碎石混合料压实度是保证强度达到标准要求的重要指标之一。为保证基层压实度达到规范要求, 首先必须要有一整套配置合理的施工机械,其次,要求所有施工机械必须严格按照试铺阶段总结出的施工参数有序保量的做好摊铺碾压工作,及时检测压实度,在要求的碾压时间内对压实度不合格的段落进行补压,所有的工作必须在规定的时间内完成,对于超时碾压的段落应做报废处理,含水量也是影响压实度和裂缝产生的重要因素之一。混合料在运输、碾压过程中必然会有水分散失,夏季施工时水分蒸发更快,因此,施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1% 左右,温度较大时还应根据实际情况做进一步的调整。但含水量不宜过大,否则,极易可能产生裂缝。所以施工过程中含水量要控制适宜;施工接头应严格按要求处理,从最大程度上减少接头出的应力集中现象的发生,从而一定程度上降低水稳基层裂缝形成的可能性,避免沥青面层产生反射裂缝。

(4) 水稳基层养护控制

也许有好多施工单位有“重生产,轻养护”的思想,其实这种想法是非常危险的,水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖保水材料如土工布等洒水养护。并要派专人负责补水工作,保证其在养护期内的湿润状态,如果养护不到位,水稳基层在水化反应期间水分的散失将影响其正常的反应,从而会大大降低其凝结硬化强度,夏季施工更要注意这一点,因为,夏季气温较高,基层表面的水分蒸发更快,极易产生前面所讲的均与分布的裂纹,随着时间的推移就会产生裂缝。因此,加强养护也是减少基层裂缝形成可能性的重要控制手段。

(5) 基层施工后的维护及与后续工序的协调管理

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