基层水泥稳定碎石的质量控制
2019-02-15武效玲
武 效 玲
(山西施宇公路工程质量检测有限公司,山西 大同 037000)
水泥稳定碎石是高等级公路中常用的一种半刚性基层结构层,以其刚度高、整体性好、承载力高、水稳定性好等优点,在公路路面基层施工中被广泛采用。其原理是以良好的级配碎石为骨料,以水泥、粉煤灰为胶凝材料,用足够的灰浆体积填充骨料间的空隙,靠碎石间的嵌挤锁结原理摊铺碾压密实,使其现场压实度接近于室内标准击实所得的最大干密度,通过合理的养护成型形成结构层,遇雨不泥泞,表面坚硬,是高级路面的理想基层材料。
1 原材料的质量控制
水泥稳定碎石半刚性基层对原材料的要求严格。原材料质量是保证工程质量的基础和重要环节。水稳碎石基层所需的原材料场地严禁混乱,应分档堆放,并有明显的标志。
1.1 水泥
水泥作为胶凝材料,其质量至关重要。一般采用强度等级32.5,42.5,施工时选用初凝时间大于3 h,终凝时间大于6 h且小于10 h的水泥。可见水泥初、终凝是确定水泥稳定碎石的施工控制时间的重要依据。尤其不宜采用快凝水泥、受潮变质等级降低的水泥。因此现场水泥堆放时,必须搭建专门的防雨棚或库房。
1.2 粗集料
一般采用粗集料储量大、强度高、品质稳定、运输距离短的料场。其碎石的质量控制指标主要是颗粒筛分、压碎值、针片状颗粒含量、0.075 mm以下粉尘含量、软石含量。基层用碎石应采用反击破碎的加工工艺,用于破碎的原石粒径是破碎后碎石公称最大粒径的3倍以上。进料必须按指标、规定检验。不合格的粗集料一律清退出场。
1.3 细集料
细集料应洁净、无杂质。主要采用机制砂、石屑,其质量控制指标为颗粒组成和小于0.075 mm的颗粒含量,颗粒规格分为三档,其中0 mm~3 mm和0 mm~5 mm的细集料应严格控制大于2.36 mm,4.75 mm的颗粒含量,对3 mm~5 mm的细集料则须严格控制2.36 mm的颗粒含量。
1.4 水
不能含有有害成分。一般采用饮用水,可直接作为水泥稳定碎石基层材料的拌和和养生。
2 水泥稳定碎石配合比设计质量控制
2.1 目标配合比设计的步骤
实验室用检验合格的原材料进行目标配合比设计。根据相关设计标准或技术文件选用3档~5档原材料确定最优的工程级配掺配比例,再选择不少于5个结合料剂量,进行重型击实,分别确定各剂量下的最大干密度和最佳含水量。然后再按工程级配掺配比例分别对不少于5个结合料剂量进行拌和,采用静压法成型标准试件,试件在(20±5)℃的规定温度下保温养护6 d、静水1 d进行无侧限抗压强度试验,确定满足设计要求的最佳剂量。
2.2 生产配合比设计的内容及注意事项
根据目标配合比设计确定的最优工程级配掺配比例对拌和设备进行调试和标定,设定相应的称量装置,确定各料仓的皮带转速。使其拌和的水泥稳定碎石混合料能够与目标配合比确定的级配曲线尽量相吻合。然后调试和标定水流量计的设定范围,同时标定结合料剂量的相关技术参数。一切就序后确定水泥稳定碎石的允许延迟时间,并根据工程使用的级配、水泥品种,按标准水泥剂量以及标准水泥剂量±1%,±2%共五个点绘制EDTA的标准曲线。
3 水泥稳定碎石施工工艺的质量控制
3.1 拌和混合料的施工工艺
拌合站拌和的水泥稳定碎石混合料必须连续、均匀。在正式拌和之前,皮带转速、流量计控制、结合料剂量的标定都必须满足配合比设计要求,拌和时宜采用间歇式拌和生产工艺,拌和时间不少于15 s。拌和过程中随时监测各个料仓的生产剂量。采用厂拌法施工水泥剂量宜增加0.5%。如果施工过程中天气干燥炎热风大或运输距离远时,含水量可增加0.5%~1.5%。
3.2 运输混合料的注意要点
首先根据每日工程量的大小和运输距离的长短配备运输车辆,运料前应使车辆干净、无杂物,并对运输车辆进行日常维修,防止中途抛锚。料装好后无论距离远近必须用篷布将厢体覆盖严密,由于水泥稳定碎石混合料的最佳含水量小,容易导致水分散失,而且经常会造成摊铺机前排队等候现象,所以直到摊铺机前准备卸料时方可打开篷布。运输车装料、卸料应有专人指挥,合理配置运输车辆。水泥稳定碎石从装车到运输至现场时间不宜超过1 h,超过2 h应作废料处理。
3.3 摊铺与碾压混合料的质量控制
水泥稳定碎石基层一般采用摊铺机摊铺。摊铺应保证足够的厚度,碾压成型后每层的摊铺厚度在160 mm~200 mm之间,摊铺机的功率应高于120 kW,如果采用两台摊铺机同时摊铺时,两台摊铺机前后间距宜不大于10 m,纵向施工段应有300 mm~400 mm的重叠部分,两台摊铺机的熨平和频率应保持协调。为了提高摊铺面的初始压实度,尽量采用高频率摊铺。无法使用机械摊铺的超宽路段,应采用人工同步跟进、修整。摊铺机前必须设橡胶挡板。在料车到达4辆~5辆后开始摊铺,摊铺过程中尽量减少收料斗的次数。卸料时料斗慢慢升起,等料摊完后再上升。应有专人消除粗细集料的离析现象,及时补充细料,铲除粗料。并注意观察含水量的变化。应在混合料处于或略大于最佳含水量的状态下碾压。安排专人负责碾压,严禁漏压和产生轮迹印。碾压时先采用双钢轮压路机稳压2遍~3遍,再采用重型振动压路机碾压到不起浪、不推移。一般情况下,直线段部分由外侧向中间碾压,曲线段部分则从内向外碾压,重叠1/2轮宽。最后用钢轮压路机封面,以便消除轮迹印,使其表面平整密实。碾压完后,压路机应停放在碾压完成的路段。
3.4 混合料摊铺的接缝处理
混合料摊铺时,应保持连续。如果中途中断时间大于2 h应设横向接缝。人工将混合料整齐,用方木和碎石或砾石处理。未及时处理则按以下方法处理:铲除未压实的混合料,将已碾压密实并符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面,再摊铺新的混合料。碾压接头可进行横压和斜压,并安排专人检测接头处的平整度。摊铺时纵向接缝必须避免,实在无法避免时,必须做成垂直相接,严禁斜接。
3.5 养生的注意要点
水泥稳定碎石基层碾压成型且压实度、平整度检查合格后应及时养生。养生期一般不少于7 d,并延长到上层结构开始施工前2天。封闭交通,采用薄膜覆盖养生。薄膜厚度宜大于1 mm,养生必须到位,这样既能保证强度满足要求,又可避免少产生干缩裂缝。
4 结语
水泥稳定碎石半刚性基层的施工质量关键在于层层把关,这样才能真正发挥它的优点,避免它的缺陷,确保工程顺利施工。