浅谈密实型路面基层水泥稳定碎石施工控制技术
2014-04-29罗妮
罗妮
摘要:本文针对如何提高水泥稳定碎石基层施工质量问题,分析原材料、施工工艺、混合料级配等几个方面的主要影响因素,并提出各个施工阶段的质量控制措施。
关键词:水泥稳定碎石基层施工质量控制技术
1.引言
水泥稳定碎石基层具有良好的水稳定性、整体力学特性和较强的抗冲刷能力等优点,但在实际应用中,水泥稳定碎石基层存在许多问题,如干缩裂缝等,本文针对这些问题,从原材料、施工工艺、混合料级配等几个方面分析碎石基层施工对基层质量的影响,施工角度总结并提出了水泥稳定碎石基层施工控制措施。
2.原材料选择与拌合场管理
选用合适的水泥。一般来说,C3A含量大、细度较细、石膏含量不足及SO3含量小的水泥收缩较大。选用含泥量小、结构致密、吸水率小、弹性模量较大的骨料。在普通骨料范围内,砂岩骨料的收缩最大,石灰岩和石英岩的干缩都较小。掺用质量好、颗粒细的粉煤灰。
拌合场的首要任务是根据试验室提供的配合比,拌制出符合设计要求的混合料。因此,拌合场的管理主要集中在对集料、水泥剂量和用水量的管理。
(1)拌合站堆放集料场地必须先进行硬化处理,且需保证排水通畅。不同料场、不同型号的集料不能混堆; 各堆料仓之间应设置一定高度的砖砌隔墙,防止各种集料之间相互混杂,以减小材料造成的施工变异性。堆放集料过程中为避免发生离析,集料堆不宜过高。4.75mm以下的料堆应进行覆盖,以便于施工时混合料含水量的控制。装载机装料时,应从料堆底部铲装,不应从集料堆中部铲料。为防止装料时料仓间串料,料仓间应设置加高隔板。
(2)每天施工前,应进行一次混合料筛分试验,检查其级配是否与目标配合比相符。
(3)生产时严格控制水泥剂量,水泥剂量应比设计水泥剂量稍高。加强目测, 随时观察混合料有无灰条、灰团,色泽是否均匀,有无离析现象,异常时立即进行检查。
(4)严格控制施工时的含水量,施工前对原材料含水量进行检测。拌合时混合料含水量应略大于最佳含水量,以补偿摊铺及碾压过程中的水分损失。拌合场与摊铺现场随时保持联系,应根据气温变化、运距远近和现场混合料含水量变化及时调整加水量。
3 混合料配合比设计
良好的配合比设计,选择合适的试验方法是十分重要的。
通过级配的合理调整,尽可能采用经过优化的骨架密实型结构,减少水泥含量,降低用水量,增加粗骨料的相对含量。而范对半刚性材料路用性能要求简单。除原材料性质外,要求无侧限抗压强度达到要求及现场钻芯完整即可,而对混合料抗裂能力既无标准试验方法,也没有评价标准,这就使得设计或施工时只注重提高强度,甚至导致实际强度过大。拟采用《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)推荐的振动成型法。振动成型试件抗压强度远大于静压成型试件抗压强度。可以降低水泥剂量1%-1.5%,这样不仅降低了工程造价,满足强度设计要求,更重要的是显著提高了半刚性基层的抗裂能力。采用优化的骨架密实型级配,减少了细料含量,振动压实降低了最佳含水量,降低了材料的自身收缩。通过提高压实机械效率和优化压实工艺与骨架密实型级配相匹配,增加了混合料的单位体积质量,提高了基层的回弹模量。
4 混合料的运输
混合料的运输能力应与拌和能力、运输距离及时间、摊铺能力相协调,以保证摊铺机连续作业。根据施工经验,混合料应在45min内运至现场。由于湖南气候原因,往往水泥稳定碎石基层的施工处于高温季节,因此,应采取覆盖措施,以减少水分损失。装料时为减少混合料的离析,可采用3次装料法。
5 混合料的摊铺
在混合料摊铺前,下承层表面应清理干净,并洒水湿润。进行摊铺作业前应有足够的混合料运到施工现场,保证连续作业。摊铺时应匀速摊铺,如果出现其他原因影响供料,造成供料不足,应适当调整作业速度,以维持不间断作业。摊铺机后设专人检查,当有离析现象时采用人工处理,特别是对局部粗集料窝应铲除,并用新混合料填补。严禁采用薄层贴补的方法进行找平及标高调整。
6 混合料的压实
碾压是混合料充分密实、形成稳定基层的主要工序。施工中,碾压应及时,从加水拌和到碾压终了的延迟时间尽量控制在3h以内。应根据施工容许的延迟时间、拌和吨位、运输距离、摊铺速度、碾压时间,确定最大碾压长度,一般碾压長度为30m左右。碾压应按照先轻后重、先边后中、由内到外的原则进行。压路机的碾压速度不宜过快, 任何压路机不得在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车,以避免破坏基层表面。碾压过程中,水泥稳定碎石基层的表面应始终保持湿润。如表面水分蒸发得快,应及时补洒适量的水,严禁随意洒水。为避免在压实过程中出现混合料被推移的问题,初压时最好是选用全轮驱动的钢轮压路机进行碾压。
7 养生措施
在下基层碾压成型并经压实度检验合格后,即采用复合材料养生膜覆盖进行保湿养生。上基层碾压结束表面稍干,随即洒布透层沥青进行养生。薄膜覆盖养生可以保证有充足的水分让水泥充分水化,并且可以防止因失水过多而引起干缩裂缝。养生期间,应封闭交通。如不能封闭交通,应禁止重车通行,其他车辆的车速不得超过30km/h,并避免在主车道上集中行驶。上基层采用透层油养生时,透层油采用慢裂、渗透性好的洒布型乳化沥青。气温低于10℃或大风、即将降雨时,不得喷洒透层油。
7影响施工质量的因素
由于施工控制不好,基层产生裂缝的原因主要有以下几点:
(1)级配不合理。细集料含量偏多,特别是粉料(<0.075mm)含量大时,水稳碎石的收缩也大。
(2)集料的影响。碎石强度不够、针片状颗粒含量大,混合料一压就碎;配合比不当,不管级配是偏粗、偏细还是夹有超粒径的颗粒,或者配合比曲线曲折不平顺、不连续,都可能会影响到基层的压实度。
(3)含水量的影响。水泥稳定碎石混合料处于或略大于最佳含水量状况下才能碾压密实。如果含水量过大,碾压时易形成弹簧;含水量过小,则混合料易松散。
(4)混合料离析的影响。在混合料拌和、运输及摊铺过程中均有可能造成混合料离析,这些离析位置如果没有及时处理,则在粗集料集中区不易压实,细集料集中区容易导致过度压实。
(5)碾压机械不配套的影响。水泥稳定碎石混合料只有在一定的碾压机械组合情况下,以一定的碾压次序并达到一定的碾压遍数才有可能达到合格的压实度。如果压路机的吨位不够,或碾压机械不配套就很难达到规定的碾压效果。
参考文献:
[1]刘锋,武轶杰.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝控制.公路交通技术 2006,12(6).
[2]吴超凡.半刚性基层材料的干缩性能研究.公路,2007,10(10).
[3]马昊.水泥稳定碎石路面基层施工技术控制浅谈.城市建设理论研究.2012年第5期.