浅谈水泥稳定级配碎石基层两层连铺施工质量控制

(整期优先)网络出版时间:2023-06-19
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浅谈水泥稳定级配碎石基层两层连铺施工质量控制

户文学

中交建筑集团有限公司济阳项目,山东济南  251400

摘要:随着我国公路路面的理论研究和实际应用高速发展,水泥稳定级配碎石基层被广泛的应用各级公路路面工程中,但是其在单层摊铺完需要养生七天及强度达到规范要求后才能摊铺下一层且路面结构层施工是流水作业,因此经常因为养生而延误施工时间、窝工,所以,如何提高其施工速度、缩短工期,是目前特别关注的问题。为解决这一问题各个单位总结出了一套较为实用连铺施工方法。两层连铺施工在近年来高等级公路基层施工中逐渐大面积推广,水泥稳定碎石基层两层联铺在保证施工质量的前提下有着节省了工期,层间粘结效果好、节省成本的优点,但是由于两层连铺的时效性,控制不好碾压时间容易对下基层强度造成破坏,所以其现场质量控制是一大难点。

关键词:水泥稳定级配碎石基层 双层连铺施工质量控制

基层是路面结构的主要承重层。规范要求,当其厚度超过30cm时,需分成上和下两层施工,每层压实厚度不超过20cm。因此,分层施工容易造成层间粘结差,且制约生产进度。水泥稳定碎石基层双层连铺施工工艺在近年来逐渐工艺成熟同时也被市场认可,在保证施工质量的前提下优点明显:

1、两层连铺只需要一个养护周期,节省了工期。

2、双层连铺施工可以避免分层施工造成的层间分离。

3、比分层施工节省养护费用。

一、 双层摊铺与单层摊铺工艺对比

                                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

                  图1   单层摊铺施工工艺流程

图2   双层摊铺施工工艺流程

施工过程为:传统施工工艺是第一层基层施工、养护完成且验收通过后,再进行第二层施工。而两层连续摊铺是上下两层交替进行,在混合料初凝之前完成施工,一同覆盖养生。对两种工艺同条件下施工及养护后,再对两种工艺一同取芯验收,比较后发现两层连铺节省了7d养生时间且两层粘结效果好。

二、水泥稳定碎石基层双层连铺的施工质量控制要点:

1、原材料质量控制

1)级配碎石原材料满足下列要求:

(1)、单个颗粒大小≤37.5mm,颗粒组成为一根顺滑的曲线。

(2)、级配碎石混合料级配要求

表1 基层混合料级配

方孔筛尺寸(mm)

37.5

31.5

26.5

19

16

13.2

9.5

通过质量百分率(%)

100 

100~90

94~81

83~67

78~61

73~54

64~45

方孔筛尺寸(mm)

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

通过质量百分率(%)

50~30

36~19

26~12

19~8

14~5

10~3

7~2

液限(%)

<28%

塑性指数

<6

(3)、碎石压碎值符合基层≤26%。

(4)、原材料水泥选用初凝时间在>3小时,和终凝时间较长在大于6小时普通硅酸盐水泥。

(5)、施工用水采用普通饮用水,普通饮用水满足规范要求。

表2 基层原材料试验项目

实验项目

材料名称

目的

频度

仪器和实验方法

含水量

碎石

确定原始含水量

每天测2个样品

酒精燃烧法

颗粒分析

碎石

确定碎石级配及材料配合比

每种试样使用前测2个样品,使用过程中2000m:测2点

筛分法

相对体积密度、吸水率

碎石

计算固体体积率

每种试样使用前测2个样品,使用过程中2000m3测2点,碎石种类变化重做2个样品

比重瓶法

压碎值

碎石

评定粒料的抗压碎能力

同上

压碎值实验

2、施工过程中质量控制

1)、基层混合料的拌合

水泥稳定级配碎石采用集中厂拌。在对混合物进行正式搅拌前,有必要对所使用的设备进行调试,通过筛分法检测混合物的颗粒组成,应符合配合比要求。

混合料搅拌配合比要精确,拌和要均匀,依据骨料和混合料的含水量,及时增减含水量。拌和前应反复调试机器,使搅拌机械设备运行正常,搅拌均匀。每种成分按比例掺配,并以重量比加水。应记录搅拌过程中加水的用量,随时抽查混合料的级配。应根据气候条件和运输距离决定混合料含水率的多少,拌和时混合物的用水量应该>1%~2%的最优含水率,以补偿后续工序的水分损失。现场生产的配合比中水泥剂量要比理论试验室试验确定的剂量适当增加。在拌和过程中使用EDTA曲线法随时测量水泥的用量。基层混合料成品应颜色均匀,无离析。

2)、基层混合料运输

基层混合料采用20t自卸车运输,运输车辆配置应合理充足,避免现场供料不足造成的橫缝。搅拌均匀的混合料应尽快进行摊铺、碾压成形。应将车辆上的混合料覆盖,防止运输过程中水分蒸发,并保持一定的装载高度防止离析。

3)、摊铺

 摊铺、碾压工艺过程是两层连续铺设施工中的关键环节,施工中是摊铺和碾压交替进行。确定双层连铺施工长度是按照第一层首盘出料,到第二层碾压完成,总的时间控制在水泥初凝之前完成施工,具体段落长度视季节和天气而定。

摊铺施工前,应对底基层的表面采用雾状洒水,喷洒致表面湿润即可,摊铺厚度采用高程基线控制,并根据施工层的高程、横坡在两侧边线外0.2m处每10m间距钉立竹桩,竹桩旁钉立钢钎,钢钎应选用具有较大刚度的光圆钢筋进行加工钢筋直径应大于φ18,并配固定架。其上架设φ3.5mm的钢丝作为控制基准线,张拉长度以120m左右为佳,两端用紧线器张紧。竹桩上标明钢丝挂设高度值。基层外侧用石灰洒出边线。

摊铺时实际摊铺宽度应大于设计宽度,以此可以保证边缘的压实度要求。摊铺施工过程中应保持摊铺机匀速行驶,摊铺机螺旋布料器应连续的转动,控制好转速,转速不宜过快。摊铺速度宜设置为1.5 m / min左右,熨平板振级设为7级以上。

在施工中,应该对松铺厚度、压实度、宽度、高程等规范要求指标全程监测,出现异常及时处理。

4)、碾压

碾压作业的原则为:“由低到高、先轻后重、先慢后快、高频低幅”。如有“弹簧”、“松散”、“起皮”、“局部鼓包”等现象,应立即处理,第一遍采用26吨单钢轮压路机稳压,第二遍到第五遍用22吨压路机初压振动碾压 ,最后终压用胶轮碾压收光一遍。

碾压应及时由低到高形成前进台阶,碾压段长度不宜过长一般为50m左右,碾压过程中,避免混合料表面水分散失,混合料表面应始终保持湿润,如表面水分蒸发快,应及时补洒适量的水泥浆。

压路机严禁频繁变换碾压速度,纵向碾压时应重叠碾压1/3轮宽,压路机每次停车位置错开2米左右,倒车时尽保持原路返回。静压完成后,一台压路机由低到高、斜向45°打斜,将上述停车断面碾平。

(1)碾压组合:

压实

压路机型号

速度(km/h)

遍数

碾压方式

重叠轮辐

初压

振动压路机

1.5-1.6

2

静压

1/3车宽

复压

振动压路机

2.1-2.2

3

振压

1/3轮宽

2

振压

终压

振动压路机

3.0-3.5

1

静压

1/3车宽

5)、接缝处理

由于基层双层摊铺工作一般情况下不会出现纵向接缝的问题,其中期间工人休息可能中断施工,我们控制时间在30~40min,一般不设置横向接缝。但因为特殊原因超过2小时或每天停止施工后,必须设置横向接缝时,按照下列处理方法:

(1)横向接缝应该与道路中心线垂直预留;

(2)接缝处理长度确定:首先用三米直尺纵向设置在接缝处,确定出基层距离三米直尺的点沿横向方向破除这部分基层,然后清理干净,其次从接缝处起步开始摊铺;

(3)碾压时压路机沿接缝的垂直方向碾压,由施工完成层向新铺层压实,检查接缝的有关指标是否符合要求。

6)、水泥稳定层养生

施工完成后的水稳碎石基层要及时封闭交通,在养护期内除洒水车外禁止其他车辆通行。基层两层连铺完后应立即采取措施养生,养生一般采用土工布覆盖加洒水养生的方法进行养生工作。在养生期7天之内,洒水车应及时洒水保持基层表面一直处于湿润状态, 在下一道工序施工前,基层的表面要保持覆盖状态,待强度达到设计要求并通过实验检测合格后再进行下一道工序的施工。

三、应注意的其他质量问题

(1)两层基层摊铺、碾压施工时,混合料从拌和到碾压之间时间宜控制在2~3小时。确保两层连铺混合料在终凝前完成碾压,防止因延迟时间降低水泥稳定级配碎石的强度。

(2)施工前应对下承层进行清扫,洒少量水湿润;

(3)混合料开始和结尾时刻的调整,消除料头和料尾的影响;

(4)基层施工最低气温应在5℃以上并且应在第一次重冰冻(-3~-5℃)到来之前一个月完成所有基层;

参考文献:

[1]《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—2000)

[2]刘森.双层连铺水泥稳定碎石基层的施工工艺与质量控制[J].华东公路,2011(11):

[3]马士宾.水泥稳定碎石基层施工方案合理性研究[J].公路工程,2014,35(11):

[4]陈建.浅谈水泥稳定碎石上下基层连铺施工[J].价值工程,2016,6(21):

[5]张兰明.如何控制水泥稳定级配碎石基层施工质量[J].科技与企业,2014,3(20):

[6]杨勇.水泥稳定级配碎石基层连铺施工质量控制[J].城市建设理论研究,2013,24(2):