水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用浅析
2015-01-14吕彩云
吕彩云
厦门市政工程公司(361000)
水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用浅析
吕彩云
厦门市政工程公司(361000)
许多路面产生早期损坏的原因,除设计、施工方面的原因外,其基层材料性能差也是一个原因,因此在施工过程中,应对水泥稳定碎石层进行科学有序的施工,研究总结施工工艺。
市政道路;基层;水泥稳定碎石
0 引言
我国交通运输行业迅速发展,作为交通运输中的基础性设施,市政道路直接影响着城市交通的流畅性和合理运行。为了提升市政道路的建设质量,适应城市发展的需求,水泥碎石稳定在道路基层施工中得到了广泛应用,并取得了良好的效果。
1 水泥稳定碎石概述
水泥稳定碎石是用水泥做结合料所得混合料的一个广义的名称,既包括用水泥稳定各种细粒土,也包括用水泥稳定各种中粒土和粗粒土。在经过粉碎或原来松散的土中,掺入足量的水泥和水,经拌和得到的混合料在压实和养生后,当其抗压强度符合规定的要求时,称为水泥稳定土。用水泥稳定中粒土和粗粒土得到的强度符合要求的混合料,可简称为水稳碎石、水泥砂砾等。
2 原材料
2.1 材料的质量管理
材料质量的好坏直接影响着整个工程质量等级、结构安全、外观和建成后的使用功能等。由质量低劣的工程材料造成的工程质量事故和损失往往是非常严重和难以弥补和修复的,因此,工程中必须尽力避免发生此类问题,防患于未然,进行工程材料的质量管理控制。
2.1.1 材料采购进场的质量控制
凡是对计划进场的材料,施工单位应对其生产厂家资质及质量保证措施予以审核,并对订购的产品样品要求其提供质保书,根据质保书所列项目对其样品质量进行再检验。样品不符合规范或标准的,不能订购其产品。在材料质量管理实施细则中,明确提出要加强现场原材料的检验工作。
2.1.2 水泥的进场控制
水泥按品种、同强度等级、包装方式进行组批,每一批为一编号,取样频率为每一编号为一取样单位。取样应有代表性,可连续取,亦可从20个不同部位取等量样品经混合均匀后组成,总量不少于12 kg。
袋装水泥不超过200 t为一批,散装水泥不超过500 t为一批。每批抽样不少于一次。
出厂的水泥对品种、级别、包装、散装仓号、出厂日期等进行核查,并对强度、安定性、凝结时间及其他必要的性能指标进行检测。
2.1.3 砂石的进扬控制
对于砂石原材料,购货单位应按同产地、同规格分批验收。用大型工具运输,以400 m3或600 t为一验收批;用小型运输工具运输,以200 m3或300 t为一验收批,不足上述数量者按一批计。
对于每验收批的砂、石屑,应至少进行颗粒级配、含泥量检验,对每验收批的碎石至少进行颗粒级配、压碎指标值、针片状含量检验。
2.2 对原材料的要求
2.2.1 水泥应符合下列要求
水泥应采用初凝时间大于3 h,终凝时间不小于6 h的32.5级与42.5级普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐、火山灰硅酸盐水泥。
不应使用快硬水泥、早强水泥及已受潮变质的水泥。水泥贮存期超过3个月或受潮,应进行性能试验,合格后才能使用。
2.2.2 粒料应符合下列要求
水泥稳定土用基层时,单个颗粒的最大粒径不应超过37.5 mm(方孔筛),集料中不应含有塑性指数的土。级配碎石、末筛分碎石、砂砾、碎石土、砂砾土、煤矸石和各种粒状矿渣均适宜用水泥稳定。但小于0.075 mm颗粒含量不应超过5%~7%。
粒料级配应符合要求。水泥稳定土用于基层时,对所用的碎石或砾石应预先筛分成3~4个不同粒级,然后配合,使颗粒组成符合级配范围。
碎石、砾石、煤矸石等的压碎值:对城市快速路、主干路基层与底基层都不应大于30%;对其他道路基层不应大于30%,对底基层不应大于35%;
水泥稳定粒径较均匀的砂时,宜在砂中添加少部分塑性指数小于10的黏性土或石灰土,也可添加部分粉煤灰,加入比例可按使混合料的标准干密度接近最大值确定,一般为20%~40%。
3 水泥稳定碎石在市政道路基层中的应用
以厦门市某主要干道道路工程为例,对水泥稳定碎石在施工中的应用进行论述。
工程概况:
某道路全长2.5 km,道路宽度32 m,为城市中心地区的一条主干道,人流与车流较大,对于道路的承载能力和施工速度要求较为高。道路路面采用高等级改性沥青混凝土路面,以保证车辆的正常通行。经过对施工现场的勘测和分析,决定采用水泥稳定碎石基层施工,以提高基层的承载能力,缩短施工工期。
4 水泥稳定土配合比设计
首先应进行原材料的试验。
粗、细集料颗粒筛分:测定对基层用粗、细集料的颗粒组成,必须采用水洗法试验。
碎石或砾石的压碎值:粗集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载中抵抗压碎的能力,是衡量石料力学性能的指标,以评定其在公路工程中的适用性。
对级配不良的碎石、碎石土、砂砾、砂砾土、砂等,宜改善其级配、级料的颗粒组成。
应检验水泥的标号和终凝时间,只需符合要求即可(见图1、表1)。
图1 级配曲线图
5 施工工艺
5.1 施工准备
为了保证施工质量,施工前需要做好相应的准备工作,对基层的下承层进行处理,确保其表面平整、清洁,不存在碎石或者杂物,压实度在95%以上。
5.2 测量放样
采用Φ15 mm的钢筋制作成钢钎作为控制桩,同时在其顶部位置安装相应的螺纹丝扣,便于对控制线的高度进行自由调节。控制线选择Φ2 mm的钢丝线,以控制桩为基点进行张拉,使用紧线器在两端进行处理,确保钢丝拉直,不存在弯曲或者松弛的现象。
5.3 摊铺
摊铺是水泥稳定碎石基层施工中一个极为关键的环节,也是碾压施工的基础。在摊铺前,要先对下承层洒水湿润,通过试验确定相应的松铺系数。在摊铺过程中,应该遵循“宁高勿低、宁刮勿补”的原则,结合控制线对设备进行调整,严格控制摊铺厚度。摊铺施工应该连续进行,尽量避免纵向裂缝。要随时关注混合料的离析现象,如果出现离析,应立即停止施工,对离析产生的原因进行分析,将离析部位铲除,换料回填。
5.4 碾压
混合料的碾压分初压、复压及终压,应使用相应的压路机,从外侧向中心进行碾压,确保相邻碾压带之间的重叠部位为1/3~1/2轮宽,避免出现碾压空白区域。碾压时,要将驱动轮面向摊铺机,避免碾压路线突然改变。要确保压路机的碾压速度,通常需要将碾压速度控制在1.5 km/h,以免造成基层的凹陷或突起。
表1 材料配比表
5.5 养护
养护是水泥稳定碎石强度形成的关键环节,对于施工质量有着直接影响。因此,在碾压完成并检验合格后,需要立即进行养护。根据气候情况,对每天的洒水次数进行确定,始终保持基层表面的湿润。一般来说,养护时间至少要在7 d以上。养护期间要对交通进行封锁,避免车辆破坏基层。
6 质量控制
6.1 材料控制
在道路工程中,为了保证水泥强度,要确保水泥的终凝时间在6 h以上,初凝时间不能少于3 h。要选择质量优良的水泥产品,对其出厂证明、合格证明及检测证明进行确认,切实作好水泥的储存管理,避免水泥在储存过程中出现板结、变质的情况。
要对碎石的级配进行合理选择,利用破碎机对其进行筛选,以保证原材料的稳定性。根据《城镇道路施工与质量验收规范》的要求,水泥稳定碎石在应用于道路基层施工时,其最大粒径不能超过37.5 mm,其压碎值不能超过30%,其硫酸盐含量不能大于0.25%,以免影响施工质量。
6.2 施工控制
安排专业的现场管理人员,对施工过程进行全程监督管理,确保施工规范进行,做好施工设备、施工人员和施工材料的管理工作,在保证施工质量的同时,加快施工速度,降低施工成本。
6.3 质量验收标准
从目前来看,城市主干道的质量验收标准是由市政行政主管部门和市政质量检验站共同制定的,主要包括:压实度。最佳压实度为98%。平整度。使用直尺检测,高差不超过10 mm,且每40 m为一个断面。宽度:参考设计标高,不小于设计值,每20 m一个断面。厚度:根据实际情况确定。强度:根据实际情况确定。
水泥稳定碎石基层表面必须平整,施工接茬稳定。
7 结语
水泥稳定碎石应用于十分广泛的道路基层施工中,具有强度高、施工简单、寿命长等优点,应该引起道路施工人员的重视,做好施工的质量控制工作,保证道路工程的顺利施工。
[1]李刚.水泥稳定碎石在城市市政道路基层中的广泛应用[J].科技信息,2013(19).
[2]李庆华,许磊.水泥稳定碎石在市政道路基层施工技术的应用[J].中华民居(下旬刊),2013(03).