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我国公路水泥稳定类基层的施工与质量控制分析研究

2014-08-01谢安生彭中秋

黑龙江交通科技 2014年9期
关键词:摊铺含水量碎石

谢安生,彭中秋

(九江市公路管理局永修分局)

0 引 言

水泥稳定类基层指的是在土中掺入适量的水泥和水,经过充分的搅拌后所得到的混合材料,经过摊铺、压实和养护所形成的符合设计要求的结构层,在路面结构中,起着主要的承重作用。水泥的稳定类主要包括水泥的稳定砂砾、砂砾土、碎石、碎石土以及稳定土。在108 国道石岭关-新城路面的施工中,主要采用的是碎石基层施工,通过对其施工工艺和质量控制的分析,提高我国的公路水泥稳定类基层的施工水平。

1 108 国道石岭关-新城路面公路水泥稳定类基层施工过程

1.1 施工的前期准备

(1)设计混合料配比

在本项目的施工中,进行水泥稳定土的配料前,应综合考量施工作业的长度、压实度、摊铺速度,并且分析配料土的恰当性,土质的最佳含水量以及掺合料的比例验证水泥稳定碎石的最恰当配合比例。设计完成后,应当满足高速公路3~5 MPa,普通公路1.5 ~2.5 MPa 的1 d 进水抗压以及6 d保湿养护的要求。

(2)原料试验

在集料时,对土颗粒进行分析,测试器塑性指数和相对密度,通过重型击实试验,和压碎值试验,测试其有机质含量和硫酸盐的含量。一般来讲,集料作为基层时,单个颗粒的最大直径不应当超过32 cm。压碎值小于35%,有机质和硫酸盐的含量均不宜超过0.25%。

(3)混合料的配比

该项目中,水泥混合料采用的是WB500 型的交班设备进行集中的混合材料搅拌,当原材料的颗粒发生变化时,通过重新调整生产的配合比例。通常是使含水量大于最佳值,搅拌充分均匀,使得集料的集配符合要求。具体要求,如表所示悬浮密实水泥稳定碎石集料级别配置:

规格 经过方孔筛的质量百分率%0.08 0.6 2.4 4.5 9.5 19 31 38基层0 ~5 6 ~20 15 ~32 29 ~49 60 ~80 90 ~100 100-

1.2 施工过程

(1)摊铺

此路段的摊铺采用的是RP751 摊铺机作业。在摊铺的过程中,需要严格控制摊铺前的标高找平方式,控制摊铺机的速度。因此在摊铺前,需要确定路段所需要的上料、摊铺、拌合的施工工艺组织,通过不同压实厚度、干密度、含水量的压实系数,确定压实的工艺工序。一般而言,水泥土的压实系数一般是1.53 ~1.58 左右,水泥稳定砂砾的压实系数在1.3 ~1.35 左右,水泥稳定土类材料从搅拌到摊铺的整个过程结束,不应该超过3 h。按照施工的长度,在下层养护经过7 d 之后,方可进行上层材料的摊铺。

(2)碾压

摊铺完成后,混合料的含水量达到最佳含水量,此时进行反复的压实工作,可以取得良好的效果。采用不同的压路机,达到规定的压实度。一般来讲,整个碾压的过程需要持续6-8 遍,速度维持在1.5 ~1.7 km/h。碾压的方式是内向外,由中心到两侧的方式进行。每次碾压和上次的碾压度的重合率为300 mm。压实后的路面应当是平整的,无起皮松散的现象,若出现松散和起皮的现象,应当重新进行搅拌,并重新进行碾压。

(3)接缝

接缝的方式多种多样,主要有横向接缝、纵向接缝和纵横向接缝相结合等三种接缝方式。

横向接缝时,摊铺机在进行材料混合的时候,不应中断,若中断,则需要采取横向接缝的方式。在设置横向接缝时,首先,摊铺机应当驶离混合料的末端。人工放置整齐混合料的含水量、厚度、高程与平整度。在重新进行材料的混合之前,将砂砾和碎石除去,保持路面的整洁。若在摊铺的过程中,中断的时间过长,应该采取新的处理方法,将已经压实的路段末端挖成与路面中心线垂直并且垂直于断面,再摊铺新的混合材料。

在接缝的处理中,应当尽量避免纵向接缝。一般采用的是两台摊铺机前后工作,距离维持在5-10 米左右,再摊铺混合料,并一起进行碾压。

纵横向接缝相结合的港式都需要设置直茬,在接缝时,应当将纵向接缝设置在路的中心线出、接缝的形状呈阶梯形,在两种方式结合的接缝方式中,横向的接缝形式也应该尽量减少。

1.3 施工的后期养护

养护工作的开展是在每一段施工路段完成并检验合格之后进行的。在道路养护的过程中,砂层养护法、沥青乳液养护法、洒水养护法是最常使用的方式。当砂层的厚度为70 ~100 mm 时,宜采用此方法,将沙土铺匀后,立即洒水进行养护。沥青乳液养护的主要是基层,在采用沥青乳液进行养护的时候,应当分两次喷洒,首次喷洒沥青的含量应当在35%左右,第二次沥青的浓度可以适当增加,通过沥青浓度的分层喷洒,达到沥青渗入地面,对公路进行养护的目的。运用洒水车对地面进行养护时最为常见的形式,因为保持土层表面的潮湿是养护道路的基础,洒水的路段长度以100 内为宜。

2 108 国道石岭关-新城路面道路施工技术总结

2.1 水泥稳定粗粒土和中粒土基底层质量控制

如表2 所示。

表2

2.2 水泥稳定细粒土的质量控制

本项目中,在水泥稳定细粒土的基层实测中,其检测的项目与粗粒土的监测项目是相同的,主要也是从压实度、平整度、纵断高程、厚度、宽度、坡度以及强度七个方面进行检测,在对基底层的规定值与偏差值的限制范围中,国标、行标与企标实行标准大致相同。压实度在95%,平整度为10 mm,纵断高程为-15 ~5 之间,对于宽度需要不小于设计值。而土层的厚度以每200 m 两处车道为标准,在-10 mm左右即可,坡度维持在正负0.3 左右,强度符合设计者的要求即可。

2.3 集料质量检测

在此路段的施工前,集料中包含的主要是水泥和碎石两类。对于水泥主要是监测其物理性能,确定其是否适用于材料的变化,以及在规定范围内的可变程度。在每500 t 的频度下,水泥的质量检测标准应当符合如下的施工条件,初始凝结的时间为3 h,整个凝结的过程不超过5 h,且各项安全性能均应达到相应的安全检测指标。碎石的监测主要是针对其颗粒进行分析,在每2 000 m3的频度下,样品小于0.6 mm 的颗粒液限指数在28%以下,塑性指数小于9,压碎值与抗压岁能力也应当在20%以上。

2.4 混合料质量检测

混合料监测的主要是碎石的级碰、水泥的剂量以及水泥的含水量。其频度分别是6 h 一次,两小时一次、两小时一次。在碎石级配的监测中,通过输送带上取样筛分的方式进行实验。水泥剂量的质量标准严格控制在- 0.2% 至+0.8%之间,运用EDTA 滴定的方式进行总量的较核。最后,是含水量的监测,运用快速超干的方法对混合料进行换算,将混合料的最佳含水量控制在0.5% ~1%之间,标准的含水量随着混合料的色泽变化即可进行观察。

2.5 摊铺质量检测

摊铺现场的质量检测主要有两个方面,一是测试公路的压实度,二是测试公路的抗压强度。在压实度的测验中,维持每一个作业面不超过2 000 m2的压实度检测平度,检测六次以上,基层的质量标注大于或等于98,引用灌砂法迅速检测土层的含水量。在抗压强度的检测中,检测的频度在6 ~9 个之间,基层的抗压强度在大于4.0 MPa,摊铺后,静压成型,碾压前,随机采取样本,养护时应浸水24 h,待室内成型后,检测其抗压强度。

3 结 语

水泥稳定类基层是目前使用频率最多的公路施工形式,在不同的公路施工中,其具体的施工技艺与质量控制的方法多种多样,必须采取具体问题具体分析的方法。加强关键环节的质量管理,制定严格的质量控制措施,按照施工程序进行施工。在碎石基层施工中,确保碎石基层的压实度、强度和平整度,保证公路基层路面的施工质量与道路安全。

[1]刘玺霖.浅谈公路水泥稳定类基层的施工与质量控制[J].江西建材,2010,4(15):124-125.

[2]白跃廷.水泥稳定类基层施工中的质量控制[J].科学之友,2010,6(17):45-48.

[3]韩成.水泥稳定类基层在道路中的运用[J].城市道路与防洪,2011,7(15):98-100.

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