水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝研究

宋文廣

(邯鄲市交通局公路工程二處)

0 前 言

質(zhì)量?jī)?yōu)良的半剛性基層離不開(kāi)合理的材料組成設(shè)計(jì)及良好的路用性能,同樣離不開(kāi)合理的施工工藝及質(zhì)量控制技術(shù)。結(jié)合作者多年的施工經(jīng)驗(yàn),通過(guò)對(duì)全國(guó)各地的試驗(yàn)路情況,總結(jié)出合理的施工工藝及質(zhì)量控制技術(shù),這對(duì)于提高水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量,改善基層的路用性能,避免瀝青面層過(guò)早出現(xiàn)早期損壞現(xiàn)象具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 準(zhǔn)備工作

1.1 材料準(zhǔn)備

(1)水泥。水泥穩(wěn)定碎石基層所采用普通硅酸鹽路用水泥,初凝時(shí)間 3h以上,終凝時(shí)間不小于 6h,嚴(yán)禁使用快硬、早強(qiáng)、變質(zhì)的水泥。

(2)碎石。碎石最大粒徑不大于 30mm,壓碎值小于26%,針片狀含量小于20%,有機(jī)質(zhì)含量不超過(guò) 2%,含泥量小于 2%。軟弱顆粒和針片狀含量不超標(biāo),不含山皮土等雜質(zhì),各種材料堆放整齊,界限清楚。

(3)細(xì)集料：采用堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)并有適當(dāng)級(jí)配的機(jī)制砂和石屑。細(xì)集料應(yīng)與瀝青有良好的粘結(jié)能力。細(xì)集料的泥土含量須小于 3%,云母含量小于 1%。雨季要對(duì)細(xì)集料進(jìn)行覆蓋,防止雨淋。

(4)水：采用潔凈、不含有害物質(zhì)的飲用水。

1.2 施工機(jī)械準(zhǔn)備

擬采用 2臺(tái)穩(wěn)定土拌和站廠拌,每臺(tái)產(chǎn)量 500t/h,混合料攤鋪采用 2臺(tái)鼎盛 DT1400穩(wěn)定土基層攤鋪機(jī),半幅一次攤鋪施工。壓實(shí)采用 20t振動(dòng)壓路機(jī) 2臺(tái)、10～13t鋼筒壓路機(jī)一臺(tái)組合碾壓。

1.3 下承層準(zhǔn)備

在鋪筑前,將下承層表面的雜物清掃干凈,并用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓 3～4遍,在經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格并同意后進(jìn)行攤鋪。

施工前用土培好路肩,攤鋪時(shí)保證下承層表面濕潤(rùn)。

2 配合比設(shè)計(jì)

水泥穩(wěn)定碎石基層采用篩分和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的方法,進(jìn)行混合料組成設(shè)計(jì)。對(duì)水泥也要進(jìn)行試驗(yàn)其強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間。

混合料各項(xiàng)試驗(yàn)按JTJ057-94《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn),選取混合料的最佳含水量,在需要改善混合料的物理力學(xué)時(shí)還確定摻和料的比例。同時(shí),水泥穩(wěn)定碎石的顆粒組成和塑性指數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)定,級(jí)配曲線(xiàn)應(yīng)接近圓滑,每種尺寸的顆粒不應(yīng)過(guò)多或過(guò)少。

3 關(guān)鍵工藝

3.1 拌和

拌和設(shè)備應(yīng)有 4個(gè)料斗,配有 30t以上的散裝水泥貯藏罐,配備 2臺(tái)拌和設(shè)備同時(shí)向一個(gè)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)供料。拌和設(shè)備準(zhǔn)確控制各種材料的數(shù)量,保證配料精確,設(shè)備應(yīng)性能良好,完好率高。

施工前經(jīng)反復(fù)調(diào)試拌和機(jī),使其運(yùn)轉(zhuǎn)正常,拌合均勻,各種原材料配合比例準(zhǔn)確,并保證其計(jì)量、輸料裝置均處于完好狀態(tài)。拌合含水量控制在較最佳含水量大 0.5%～1%左右,以補(bǔ)償混合料在貯存、運(yùn)輸和攤鋪過(guò)程中的水份蒸發(fā)。拌好的穩(wěn)定土混合料顏色一致,無(wú)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象?；旌狭献园韬图铀聊雺和戤叺臅r(shí)間不超過(guò) 4h。

集料必須滿(mǎn)足級(jí)配要求,料倉(cāng)前應(yīng)有剔除超粒徑石料的篩子,現(xiàn)場(chǎng)須有試驗(yàn)員監(jiān)測(cè)拌和時(shí)的水泥劑量、含水量和各種集料的配比,發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)調(diào)整或停止生產(chǎn),水泥劑量和含水量應(yīng)按要求的頻率檢查并做好記錄,料斗應(yīng)配備 1～2名工作人員,時(shí)刻監(jiān)視下料情況,并人為幫助料斗下料,不準(zhǔn)出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象,否則應(yīng)及時(shí)停止生產(chǎn)。

3.2 運(yùn)輸

拌制合格的混合料用 15～30t自卸汽車(chē)運(yùn)輸至工地,平均運(yùn)距 32km。如果氣溫較高且路途較遠(yuǎn)時(shí),則加以覆蓋,以防止混合料水份蒸發(fā)或防止雨淋及污染環(huán)境;同時(shí)裝車(chē)時(shí)各車(chē)的數(shù)量和裝載高度均勻一致,以防離析;現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專(zhuān)人指揮車(chē)輛卸料,做到安全生產(chǎn),并做好相應(yīng)的記錄;運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的混合料應(yīng)及時(shí)攤鋪。

3.3 攤鋪整平

采用 MT12000A型攤鋪機(jī) 1臺(tái)、PY180型平地機(jī)一臺(tái)作業(yè),半幅一次進(jìn)行攤鋪、碾壓,攤鋪前應(yīng)對(duì)下承層灑水,使其表面濕潤(rùn)。兩側(cè)均設(shè)基準(zhǔn)線(xiàn)、控制高程。分兩層施工：第一層壓實(shí)厚度 15～20cm,使用平地機(jī)平整成型,第二層控制高程,使用攤鋪機(jī)攤鋪。攤鋪機(jī)行進(jìn)速度要均勻,中途不得變速(不管何時(shí)),其速度要和拌和機(jī)拌和能力相適應(yīng),最大限度地保持勻速前進(jìn)、攤鋪不停頓、間斷。

根據(jù)試驗(yàn)段施工時(shí)確定的松鋪系數(shù)來(lái)調(diào)整攤鋪機(jī)高度,采用雙側(cè)走鋼絲繩方法控制標(biāo)高,每隔 10m(彎道上每隔5m)加設(shè)鋼釬,確保鋼絲繩中間撓度不大于 2mm。攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí),一要控制好行駛的均勻性,二要控制好行走軌道。布置現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)料和修補(bǔ)人員,對(duì)個(gè)別混合料離析處需清除后補(bǔ)灑細(xì)料,對(duì)有缺陷的地方進(jìn)行補(bǔ)修。

3.4 碾壓

兩層碾壓工序相同：用振動(dòng)式壓路機(jī) 2臺(tái)和 10～13t鋼輪壓路機(jī) 1臺(tái),及時(shí)進(jìn)行碾壓,其方法為首先用振動(dòng)式壓路機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定一遍,然后振動(dòng)碾壓(使中下層達(dá)到壓實(shí)度),最后用鋼輪壓路機(jī)碾壓,達(dá)到要求的壓實(shí)度,并保證表面無(wú)輪跡(碾壓遍數(shù)和方法由試驗(yàn)段來(lái)確定 )。

攤鋪和整形之后,當(dāng)混合料的含水量等于或略大于最佳含水量時(shí),遵循“先輕后重,先靜壓后振動(dòng)”的原則,立即在全寬范圍內(nèi)用輕型壓路機(jī)初步碾壓,重型、特重型振動(dòng)壓路機(jī)復(fù)壓。碾壓時(shí),每道碾壓應(yīng)于上道碾壓相重疊,重疊寬度車(chē)輪不得小于 30cm,鋼輪為后輪的 1/2輪寬,后輪必須超過(guò)兩段的接縫處,碾壓一直進(jìn)行到要求的密實(shí)度為止。壓路機(jī)的碾壓速度,頭兩遍以采用 1.5～1.7km/h為宜,以后用2.0～2.5km/h為宜。碾壓中,碾壓層表面要始終保持潮濕。如表面水分蒸發(fā)過(guò)快,應(yīng)及時(shí)灑少量水進(jìn)行補(bǔ)充。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭和急剎車(chē),凡壓路機(jī)不能作業(yè)的地方,應(yīng)采用手扶式壓路機(jī)或平板振動(dòng)器進(jìn)行壓實(shí),直達(dá)到規(guī)定的密度為止。

3.5 攤鋪和碾壓檢驗(yàn)與缺陷修補(bǔ)

不斷檢測(cè)攤鋪和碾壓后的標(biāo)高(左、中、右)及時(shí)糾正施工中的偏差。挖除大料窩點(diǎn)及含水量超限點(diǎn),并換填合格材料。用拌和好的水泥石屑對(duì)表面偏粗的部位進(jìn)行精心找補(bǔ)。對(duì)由于攤鋪機(jī)停頓和碾壓推移產(chǎn)生的擁包、擁坎,用鐵夯人工夯除。用 3m直尺逐段丈量平整度,發(fā)現(xiàn)異常馬上處理?？焖贆z則壓實(shí)度,壓實(shí)不足盡快補(bǔ)壓。壓實(shí)度控制時(shí)一定要留有余地,盡量多壓 1～2遍,自檢時(shí)壓實(shí)度按提高一個(gè)百分點(diǎn)掌握。

3.6 質(zhì)量檢驗(yàn)

混合料按 JTJ057—94《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩分試驗(yàn)。在已完成的底基層上,按規(guī)定進(jìn)行取樣、試驗(yàn),并檢查其它項(xiàng)目。

各項(xiàng)指標(biāo)的檢驗(yàn)應(yīng)在 24h內(nèi)完成,首先表面應(yīng)均勻無(wú)松散等現(xiàn)象(最好跟蹤檢驗(yàn))。各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求,它不僅影響對(duì)該層的質(zhì)量評(píng)定,同時(shí)也會(huì)對(duì)瀝青表面層的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生較大的影響。壓實(shí)度、強(qiáng)度不合格的應(yīng)返工處理。

3.7 養(yǎng)生

灑水養(yǎng)生要不少于 7d,且必須經(jīng)常保持結(jié)構(gòu)層表面濕潤(rùn)。作封層前必須進(jìn)行灑水養(yǎng)生。養(yǎng)生期內(nèi)(7d)除灑水及封層施工車(chē)外,應(yīng)徹底中斷交通,必須有切實(shí)禁止車(chē)輛通行的強(qiáng)制措施(如設(shè)路障、專(zhuān)人看管等)。即使超過(guò)養(yǎng)生期未做封層前也必須斷交。

3.8 接頭處理

兩作業(yè)段的銜接處,采用平口結(jié)合,即在第一段施工終止前將其端頭埋置并固定一等高度方木,攤鋪平齊并壓實(shí)。第二段施工時(shí),將第一段在施工高程和平整合格處予以切齊,碾壓時(shí)做好接頭的橫向碾壓。

接頭一律為垂直銜接,或用方木進(jìn)行端頭處理,或碾壓后掛線(xiàn)直接挖除至標(biāo)準(zhǔn)斷面,用三米直尺進(jìn)行檢驗(yàn),以確認(rèn)接頭處理是否到位。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)自加水拌和到碾壓完畢的延遲時(shí)間不大于 3h,即一定要在此時(shí)間段內(nèi)完成施工和壓實(shí)度檢測(cè)。

(2)養(yǎng)生期內(nèi)或作封層前要徹底斷交,措施必須跟上,此間若有違禁車(chē)通過(guò),將視為缺陷工程,不予接收,這一點(diǎn)特別重要。

(3)水泥碎石具有不可再塑性。所以施工時(shí)一定要精益求精,除洗刨外一切缺陷的修補(bǔ)都要在允許的延遲時(shí)間內(nèi)完成。

(4)攤鋪過(guò)程中因故停機(jī)超過(guò) 2h,要按工作逢(接頭)處理。

(5)各項(xiàng)組織、準(zhǔn)備一定要充分,銜接要緊密,施工要連續(xù)(一天只留一道工作縫,中午不間斷),最大限度地減少施工損失。

(6)廢棄料不準(zhǔn)拋撒在邊坡、路肩及中央分隔帶內(nèi)。

(7)一次性全幅攤鋪。

(8)配料準(zhǔn)確,尤其是水泥劑量更要準(zhǔn)確(至關(guān)重要)。

(9)雨季施工時(shí),細(xì)料要覆蓋,防止著雨結(jié)團(tuán),計(jì)量失準(zhǔn)。

(10)處于養(yǎng)生期間內(nèi)的路段,必須設(shè)置明顯的標(biāo)志牌。

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