水泥稳定碎石基层质量控制要点分析
2020-08-13王明辉朴龙燮
王明辉 朴龙燮
摘 要:水泥稳定碎石基层的施工质量非常重要,是整体施工质量得到保证的重要前提。為了充分发挥稳定土拌和站和摊铺机的生产效率,提高机械设备使用效率,加快工程进度,充分发挥路面工程大规模机械化施工作业的优势,本文结合工程实践经验就水泥稳定基层的关键控制技术及施工质量控制点进行讨论。旨在能够为今后类似工程提供相关参考资料。
关键词:水泥稳定 碎石 基层 强度 质量
中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)06(a)-0024-02
水泥稳定碎石应用于公路半刚性基层的结构中,因其良好的整体性、水稳性、抗冻性,以及就地取材、施工方便、早期强度高、承载力大,技术成熟等特点,越来越多的国家将其广泛用于高等级公路基层。为了充分发挥稳定土拌和站和摊铺机的生产效率,提高机械设备使用效率,加快工程进度,充分发挥路面工程大规模机械化施工作业的优势。使整个施工作业流程的各个环节工作效率都得到提升,同时带来了设备使用费和转运费用以及养护费用的减少,节约了施工成本[1]。
1 水泥稳定碎石基层施工准备
1.1 下基层施工
如果经历雨雪等不利天气,需对局部软弹部位进行翻晒后复压、对填料进行改性或是换填处理,处理完毕后须严格按照施工工艺要求进行复压。施工前对上路床顶进行复压,同时向监理工程师申请验收,合格后进入下一道工序。如果上路床验收后放置时间较短,且在进行下基层施工前未下雨,可以只进行复压即可[2]。如果上路床验收后放置时间较长,期间并经历持续高温,需要对上路床均匀洒水湿润后进行复压。根据规范要求,必要时,需对上路床重新进行回弹弯沉值检测。
1.2 上基层施工
施工前对下基层顶面进行清理,如上基层和下基层施工时间间隔较长,需要对下基层顶面进行人工或机械清扫并洒水湿润,对局部污染严重的部位以高压水车配合人工进行清洗使表面清洁,遇有局部松散的表层将其清除。同时,在施工前需要在下基层顶部均匀洒布水泥浆增强层间联结。
1.3 配合比设计
主要材料:水泥稳定粒料半刚性基层材料主要是水泥、碎石、水、粉煤灰等。
1.3.1 原材料的优选
水泥:水泥材料的选择是保证半刚性基层强度和结构完整性的关键。应根据施工工地的地理位置和周边生产厂家的分布,同时考虑到各生产厂家所生产的产品和供应能力等,通过对多个品牌的水泥进行测试,选用水化热低、凝结时间长即初凝时间在4~6h左右、体积变化小并且具有缓凝和微膨胀效果的水泥为佳,能够显著提高基层材料的抗裂性能;建议与粉煤灰联合使用,采用水泥粉煤灰稳定粒料施工半刚性基层,以减少水化热,减少收缩裂缝和温度裂缝等质量缺陷,其他物理化学指标满足国家标准。快硬水泥、早强水泥以及其它受外界影响而变质的水泥要禁止使用[3]。
集料:粗、细集料的选择,在满足规范的质量要求的前提下,遵循因地制宜、合理取材、节约投资的原则,对沿线各石料厂生产的集料进行充分分析后,经试验各项技术指标均符合要求,方可以采用。选用含泥量小、密度大、吸水率小、压碎值小、针片状少的集料。
粉煤灰:粉煤灰的0.3mm筛通过率≥90%,0.075mm筛通过率≥70%,含水量≤35%,烧失量<10%,比表面积≥2500cm2/g。在实验成功的基础上可以采用细度较粗的粉煤灰以及灰渣。
水:路面基层与底基层用水和养护用水,一般应采用人、畜能饮用的水,如非要采用其它用水时,必须符合规格或设计文件的要求
1.3.2 混合料组成设计
根据《公路路面基层施工技术规范》(JTG/T-F20-2015)技术要求,首先进行混合料级配设计,通过级配的合理调整,尽可能采用骨架密实型结构。
1.3.3 确定最大干密度和最佳含水量
对混合料进行重型击实试验,确定混合料最佳含水量和最大干密度,在满足施工需要的前提下,降低单位用水量,增加粗集料的相对含量。
1.3.4 强度试验
根据确定的最大干密度和最佳含水量,试配不同的水泥剂量进行无侧限抗压强度试验,根据设计文件对结构层强度的要求,选择合适的水泥剂量,在保证达到设计强度的前提下,尽量减小水泥剂量。
1.3.5 确定施工配合比
通过上述步骤确定试验室配合比,报监理工程师批准后可以做为标准配合比做为工程施工质量控制的依据,用于施工时,应提前进行施工配合比调整,以使施工配合比尽量符合或接近标准配合比设计的各项参数值。
2 水泥稳定碎石拌和质量控制
2.1 拌和设备
水泥稳定土拌和站设备必须性能好、可靠性高,检测场内各种集料的含水量,计算出当天的生产配合比。
2.2 生产配合比
应考虑施工的环境夏季施工,早晚可采用最佳含水量进行施工,中午水分蒸发快,应采用的含水量比最佳含水量高0.5%~1.0%,防止表层出现松散或是干裂现象;低温季节或是空气湿度偏大环境下的含水量宜采用比最佳含水量低0.5%~0.8%,防止碾压时出现软弹或粘连压路机钢轮的现象。
2.3 运输
根据施工需要混合料的运输应选用载重量25t以上的自卸車,车箱长、宽和底盘高度与摊铺机匹配,运输能力必须大于拌和站生产能力及摊铺机的摊铺能力。运输车辆配置数量按照拌和场内应有5台车等待接料,摊铺机前应有5台车等待卸料,途中每1km应有1台车运输、1台车返回、再考虑3台车辆备用进行估算。
3 水泥稳定碎石施工质量控制
3.1 摊铺
摊铺基层松铺系数需要根据碎石品种和级配组成,经过铺筑试验路段进行确定,通常为1.25~1.30之间。摊铺速度宜控制在1.5~2.0m/min,待摊铺机前备有5车摊铺料时,开始进行摊铺作业。
3.2 碾压
采用摊铺施工,为保证摊铺碾压密实度,使用超大激振力,振幅及频率无级可调的YZ32压路机。静碾时,轮迹应重叠1/3;振动碾压时应重叠250~350mm。压实后表面应平整、无轮迹、隆起、松散等现象。
3.3 养生及交通管制
在碾压完毕后立即采取交通管制,并用土工布覆盖,进行洒水养生。
养生期:养护期不少于7d。在养生期间,路段必须设置明显的标志牌并有可靠的阻断交通措施,禁止大型机械车辆通行,养生车辆和指挥管理车辆慢速通行,养生期间不得进行上一结构层施工。
4 结语
随着施工机械化程度的提高施工速度的加快水泥稳定碎石施工事先和事中控制显得尤为重要,否则将带来一定的经济损失给实体造成一定的质量隐患。本研究提出的控制要点和控制措施是与当时施工技术条件相对应的,随着原材料质量、机械化程度、施工经验等方面的变化可能会提出不同的控制要点及控制措施。今后类似工程中质量控制关键点总结如下。
(1)配足工程施工需要的人力资源及各类设备,满足整个工程施工的需要。
(2)测量人员要严格执行复核制度、交底签认制度、向监理工程师报批制度。
(3)做好材料进货的检验和标识,材料的质量记录和资料的整理与保存工作;做到产品合格证、验收单、试验报告等单据齐全,确保资料的完整性和可追溯性。
(4)现场压实度的检测和外观质量。根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450—2019),采用灌砂法对碾压完毕的段落进行压实度检测,由于是采用施工,使用φ200mm灌砂筒。检测频率按照《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-1-2017)和《公路路面基层施工技术规范》(JTG/T-F20-2015)规定。
采用EDTA对全过程的水泥剂量进行检测。在混合料拌制过程中设专人对混合料的拌制均匀性,如颜色、含水量等进行目测检查,同时采用EDTA法进行水泥剂量检测,检测频率一般为2次/1h,必要时加大检测频率或随机进行抽查水泥剂量。
参考文献
[1] 徐建红.浅谈水泥稳定碎石层施工工艺与质量控制[J].江西建材,2020(1):114-116,118.
[2] 曹笔军.水泥稳定级配碎石底基层施工控制技术[J].建筑技术开发,2020,47(4):19-20.
[3] 吴宾宾.高速公路水泥稳定碎石基层施工技术研究[J].四川建材,2020,46(2):149-150.