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市政道路基层施工中水泥稳定碎石特性探究

来源:飒榕旅游知识分享网
市政道路基层施工中水泥稳定碎石特性探究

水泥稳定碎石混合料具有较小的温缩和干缩系数, 刚性大, 有良好的抗疲劳性。板体向下扩散荷载应力的能力强, 板下底基层与地基承受的应力很小。水稳基层结构有良好的稳定性, 其整体强度不随气温高低而变化, 不随水文状况的改变而发生变化, 耐久性好, 使用寿命长, 且强度高, 稳定性好,所以在市政道路基层中有很好的应用。

一、水泥稳定碎石具备的特点 1、 优点:

(1)早期强度高,短时间内(5~7 天)可获提2.0MPa 以上的强度。 (2)稳定性好,结构层本身具有一定的通透性,受水份影响较小。 (3)可以根据设计需要,通过改变其组成设计,而调整所需要的强度,而其它结构层的强度则受材料本身制约较大。

(4)机械化施工,质量好,进度快,小段落的零星工程,可以采用简易机械或人工拌和摊铺,灵活而经济。

2、缺点:

(1)强度形成以后易产生干缩裂缝,裂缝是水泥稳定碎石主要病害之一,能够引起上面层的开裂,而导致雨季时路基浸水,引起路堤早期破坏,缩短路的使用寿命。

(2)施工时易离析。

(3)强度形成后在车轮等外力作用下,表面易被剥落、磨耗。

(4)延迟时间短,即从拌和到碾压成型要在较短的时间内完成,要求施工节奏紧凑,对设备临时故障要有预防措施,以免造成材料浪费。

二、水泥稳定碎石路面基层质量控制的措施 1、 原材料的选取

(1)水泥采用普通硅酸盐、矿渣硅酸盐、火山灰质硅酸盐水泥, 但其初凝时间应为3 h 以上, 终凝时间≥6 h, 标号不低于325 号。不准使用快硬、早强

以及受潮变质的水泥。采用散装水泥时, 刚出炉的水泥要存放7 d 以后使用, 以保证其安定性合格。夏季高温作业时, 水泥入罐温度≤50℃。

(2)所采用的碎石的压碎值≤28%。其中针片状含量≤20%, 粒径为0.075 mm 以下的颗粒含量< 7%。对集料中粒径< 0.6 mm 的颗粒必须做液限和塑性指数试验。液限< 25, 塑性指数< 9, 单级配范围应符合混合料级配范围要求, 并保持稳定。为减少基层材料的收缩性和减轻基层裂缝, 集料中不宜含有塑性指数的土。

2、配合比组成设计

混合料组成设计时, 应根据施工组织设计确定的施工设备,并以控制施工速度的关键设备如搅拌站的供料情况或摊铺机的摊铺能力, 选定初始碾压段长度, 一般为40 m 左右, 从第一盘料加水拌和起至碾压完毕止, 不超过混合料的初凝时间。在水泥稳定碎石基层混合料的组成设计中考虑水泥从加水拌和起就产生水化反应, 而且发现有混合料含水率越低, 水化速度越快的特征。并做了混合料延迟时间成型试件强度与密度变化的试验。一般水泥的初凝时间在1 h~ 2 h 之间, 终凝时间一般也在3 h 左右,为了达到缓凝的目的, 掺用WS 型外加剂( 糖蜜) ,可以根据施工碾压成型延迟时间进行掺量,可将初凝时间延缓至5 h~ 6 h, 甚至更长一些时间。

3、 测量准备

提前做好路面中桩、原地面测量, 宽度放样, 宽度必须满足设计要求, 为确保边缘部分压实度, 两边支立枕木, 确保支撑牢固。按松铺系数架设好钢丝绳, 松铺系数测定时采用相对坐标测量的方法, 钢丝绳架设原则为确保厚度的前提下兼顾纵断高程。开始摊铺的前一天进行测量放样, 摊铺机宽度与传感器间距为10m, 做好标记。

4、混合料的拌和

攤铺用料搅拌前, 应检查场内各处集料的含水量, 计算当天的配合比, 外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。实际的水泥剂量可以大于混合料组成设计时确定的水泥剂量约0.5%, 但是实际采用的水泥剂量和现场抽检的水泥剂量应小于5.5%。同时在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手, 不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度; 每天开始搅拌之后, 出料时要在拌和机投料运输带上取样检查是否符合设计的配合比, 进行正式生产之后,

每1 h~2 h 检查一次拌和情况, 检验其配比、集料级配、含水量是否变化。高温作业时, 早晚与中午的含水量要有区别, 要按温度变化及时调整; 拌和机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。

5、 混合料的摊铺

基层混合料摊铺应采用2 台摊铺机梯队作业, 一前一后保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、横坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致等, 两机摊铺接缝平整。摊铺机的螺旋布料器应有2/3 埋入混合料中, 在摊铺机后面应设专人消除细集料离析现象, 特别应该铲除局部粗集料“窝”, 并用新拌混合料填补。

6、压实

混合料经摊铺机摊铺成型后,即可用压路机碾压,碾压长度需根据施工现场的实际情况确定,如果实测混合料的含水量高于最佳含水量,且气温较低时可适当延长碾压长度,如果混合料已接近最佳含水量且温度较高蒸发快时,应缩短碾压长度,确保在最佳含水量时进行碾压。从开始加水拌和到完成压实的延迟时间,对水稳的密实度和强度有很大影响。碾压过程中的质量控制∶试验人员在现场检测混合料含水量及配合比,发现问题,反馈信息,及时纠正。设专人跟踪检测标高,确保标高符合规范要求。当发现标高超出规范要求时,要及时分析原因,制定出相应的预防措施,因为下基层的标高对后期上基层、面层的标高控制至关重要。每次摊铺结束后,暂留30~40m路段,将摊铺机驶离混合料末端(注意应将摊铺机内存料清理干净),然后人工将末端混合料弄整齐,使之与路中心线垂直,再进行碾压。待摊铺新的混合料之前,将末端不符合要求的混合料铲除,末端切齐,使之与路中心线垂直并成垂直向下的断面,然后再摊新铺的混合料。

7、养护及交通管制

对已完成碾压并经压实度检测合格后应立即进行养生, 不能延误。养生可用不透水的塑料薄膜覆盖或用湿砂覆盖进行养生,也可以用沥青乳液进行养生,还可以在完成的基层上即时做下封层,利用下封层进行养生,同时也可以在已完成混合料直接洒水养生。按技术规范养生期应不小于7d,在养生期间应由专人负责限制车辆行驶,除洒水车外,绝对禁止重型车辆行驶。经监理工程师检查合格的水泥稳定碎石底基层养生期不小于7 天,养生期间用专门洒水车不停洒水始终保持表面潮湿状态。必要时铺以草袋覆盖洒水。养生期间如出现病害应及时挖补, 挖补压实的厚度不小于8cm. 养生期间做好交通管制工作。

总之,要想使水泥稳定碎石具有良好的板结性,严格控制影响水泥稳定碎石强度和耐久性。首先应选择优质原材料,控制灰剂量和掌握好含水量,严格控制施工工艺,消除发生病害的原因,以确保运输路线畅通,促进城市的繁荣发展。

参考文献:

[1] 刘洋,张光明.浅谈水泥稳定碎石施工技术[J].科技信息.2010(3) [2] 陈琪,陈炳建.公路水泥稳定碎石施工分析[J].中国高新技术企业,2009,(24).

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