水泥稳定碎石基层施工方案
稳定料采用集中拌合法(厂拌法)制备,由自卸汽车运输至施工现场,摊铺机械摊铺,压路机碾压,每层压实厚度不大于20cm。
施工准备
对基层的检查包括平面位置、高程、横坡、宽度及表面的清洁情况,达不到要求的,采用前述的办法进行处理,基层表面的松散材料彻底清除,不能留软夹层。基层的低洼处,要仔细清理干净,采用水稳料找平。做好原材料检验和水泥稳定碎石的配合比设计。
测量放样
在水稳碎石铺筑之前,首先恢复中桩,然后用全站仪每10m加密一点。根据中桩及摊铺宽度定出边桩。首先加密水准点,每200~300m增设一个测量水准点,为施工测量提供方便;然后根据设计高程的反算,调整钢钎、钢丝作为摊铺机传感控制基准。钢钎用具有较大刚度的φ16~φ18光圆钢筋进行加工,并配固定架。固定架采用丝扣为好,便于拆卸和调整标高,钢钎间距一般采用5~10m,直线段不长于10m,曲线段不长于5m。钢钎要打设在离铺筑面外30~40cm处,必须埋设牢固,防止施工机械碰撞或由于机械振动造成钢丝跳动而干扰摊铺机械找平系统。测量人员要紧盯施工现场,经常复核钢钎标高。
摊铺水泥稳定碎石试验段
在进行施工之前,先做一个试验段是十分必要的,通过修建试验段进行施工优化组合,找出主要问题 ,并加以探索和解决。由此总结出一套能指导大面积施工的施工工法,从而达到施工质量高、速度快、降低成本的目的,修建实验路段的具体任务是检验拌合、运输、摊铺、碾压、养生等所投入设备的可靠性,并检验混合料配合比设计是否满足设计要求的质量要求,检验各道工序的质量控制措施,测出施工用的生产配合比和松铺系数,确定一次施工长度和机械、人工组合,测定拌合到碾压成型所需时间,从而制定施工工法。
水泥稳定碎石的拌合
1、拌合采用WBZ500拌合机,拌合前试验人员测定集料的级配,根据试验室所出配合比计算施工配合比,考虑到拌合、运输、摊铺、碾压等过程含水量的损失,故在拌合时,可根据天气、运距及施工进度适当提高拌合用水量,使拌合后混合料含水量略大于最佳含水量1—3%(具体根据当日情况由试验确定)。
试验路段出料检测:a、含水量;b、水泥剂量;c、碎石级配;d、混合料离析现象。
拌合注意事项:a、配料准确;b、含水量略大于最佳含水量;c、拌合均匀;d、混合料检测及时。
在拌合前,反复检验调整,使其符合级配要求,同时,每天开始拌合前几盘要作筛分试验,如发现问题及时调整,全天的拌合料要按摊铺面积和规范要求检测频率进行抽检。
2、施工用的水泥剂量考虑施工离散性的影响,较设计值增加0.5%,在拌合过程中要随时观察混合料的颜色,嗅其气味,防止水泥堵塞不流动。按规定频率抽查水泥剂量,每工作班根据所有水泥、集料计算总的水泥用量是否满足要求。
3、含水量是水泥稳定碎石的一项重要控制指标,它对水稳碎石质量影响很大,必须严格控制。在炎热的夏季施工,考虑到拌合、运输、摊铺过程中水分的不断蒸发,在拌合时要加大水量,水量的增加要由拌合出料时的含水量和碾压时的含水量相比较,蒸发多少,补充多少。根据施工经验,在夏季上午9点前和下午5点后,加水量比最佳含水量大1%~1.5%,在上午9点至下午5点之间,加水量比最佳含水量大1.2~2.5%,在雨季施工期间,由于下雨的影响,集料中含有一定的水分,因此在每天拌合前应对集料进行含水量土的测定,加水量由最佳含水量进行控制。在其他季节施工,含水量的控制应当按实际情况决定。
水泥稳定碎石的运输
为了节省倒车及混合料的摊铺时间,采用18t 自卸车运输,运输途中采取苫布覆盖,防止洒漏污染路面和造成混合料的浪费,并减少运输途中水分过量损失。
水泥稳定碎石的摊铺
1、摊铺前,将路基表面清扫干净,洒水湿润使水泥稳定碎石与路基很好结合一块,摊铺采用LTL70B型摊铺机进行摊铺。分两层铺筑,底基层铺筑完养护7天后,强度达到设计要求后,方可进行下层铺筑。自卸汽车将混合料卸入摊铺机喂料时,应服从现场人员指挥,严禁撞击摊铺机。
2、松铺系数的确定。不同的混合料、不同的摊铺机及不同夯锤振动频率均有不同的松铺系数,在试验路段中应检测计算最终确定。
拌合好的混合料运至现场,达到一定数量应马上按松铺厚度均匀摊铺.开始摊铺前应清除两侧分料器接头处(约50~60cm宽)离析混合料。摊铺时应清除螺旋送料器送料时离析的大石子,另外摊铺后如有离析,应进行人工找补,同时注意含水量大小,及时反馈给拌合站做适当调整。头一次开始摊铺时,当铺至10m左右时,应检查摊铺面的标高、横坡,不符合设计时,应当适当调整熨平板高度和横坡,直到合格,再进行摊铺。正常施工时,应每10m作好虚铺厚度的记录。摊铺后的水泥稳定碎石中的杂物或石块应人工清除,并回填找平。
3、摊铺过程中要保持摊铺机的速度恒定,应考虑拌合站的生产能力、运输能力及摊铺能力,避免中途停机,摊铺速度一般在1.0~3.0m/min。要有专人指挥料车,顺利倒车起斗喂料,并不碰撞摊铺机。在摊铺正常时,要保证摊铺机的夯锤或夯板的震捣频率均匀一致,不得随意调整(夯锤的调整,使夯锤尽可能大,来保证密实度,以传感器不在钢丝上产生较明显的振动为宜)。另外,为了保证其平整度,当摊铺机行走正常后,摊铺机由传感器自动控制调整厚度,应尽量减免人员操作,调整摊铺机熨平板仰角。
4、摊铺机摊铺混合料时,因故中断2h或一天的工作段结束后必须设置横缝。混合料从搅拌至摊铺完成,不应超过3小时。
横向缝的处理
1、把末端混合料清理整齐,紧靠混合料放两根方木,方木高度应与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料。
2、另一侧设支撑,要求牢固,防止压路机碾压引起混合料滑移。
3、混合料碾压密实。
4、用3m直尺测量,平整度不合格、压实度不合格处,人工予以铲除,留施工缝应切成直线,并上下垂直,然后将方木继续支撑施工缝端的混合料。
5、在重新开始摊铺混合料前,应将支撑压实混合料的方木移除,未压实部分全部清除。
6、摊铺机返回已压实末端,留虚铺,重新开始铺混合料。
7、接缝处,人工找平至平整度符合规范要求,压实度合格。
纵向缝的处理
1、摊铺时,在靠后一幅的一侧用方木或钢模支撑,方木或钢模板的高度与稳定碎石的压实度厚度同高。
2、养生结束后,在摊铺另一幅前,拆除支撑,清除未压实的水稳碎石混合料。
水泥稳定碎石的碾压
1、碾压顺序
水稳碎石碾压,初压应先用21吨压路机静压1~2遍,复压先用21T的振动压路机碾压3~4遍,边碾压边检测压实度。压实度满足要求后,用胶轮压路机或双钢轮光碾碾压1~2遍(以上所述碾压一遍是指压路机在同一轨迹上一进一退为一遍),赶光成型。
2、碾压速度
初压阶段应控制在1.5km/h,复压时控制在2km/h,赶光终压控制在2.5km/h,起步和制动应做到慢起动、慢刹车,先停振后停车,先开车再开振,杜绝快起动、急刹车、原地振动等现象。
水稳碎石的养生
水稳碎石一般封闭交通养生不少于7d,养生期间应保持表面湿润,严禁重车交通行驶(养护用L洒水车允许通行)。养生一般在铺筑成型后第二天开始,但必须确保在水泥终凝后再养生。洒水养生时,要注意边缘上洒到位,洒水时均匀洒足,洒水次数随气候条件而定,一般为每天4~5次,用土工布覆盖养生。
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一、水稳施工工艺
工程概况:
标段路面结构类型为
上面层:4cm细粒式改性沥青混凝土,
中面层:6cm中粒式沥青混凝土,
下面层:8cm粗粒式沥青混凝土,
封层:改性乳化沥青下封层+透层油,
基层:34cm水泥稳定碎石,
底基层:18cm低剂量水泥稳定碎石,总厚度70cm。基层、底基层摊铺使用两台摊铺机一前一后相隔5~10m进行摊铺,底基层工程量为46平方。
施工工艺:
施工方案:
原材料
水泥稳定碎石的主要原材料有水泥、石屑及级配碎石。所采用水泥、 石屑、集料等材料的各项技术均符合规范要求。我部对所购材料均按规定要求的频率做好检测工作,以保证上路材料的质量。
(1)水泥:采用孟电PC32.5水泥,经检测其初凝时间4小时以上,终凝时间在6小时以上且小于10小时。
(2)碎石:底基层碎石采用最大粒径未超过37.5mm;
(3)水:水稳混合料拌和使用井水。
混合料配合比设计
(1)取工地实际使用的碎石,按颗粒组成计算,确定各种碎石的组成比例(16~31.5)mm碎石为23%、(10~20)mm碎石为29%、(5~10)mm碎石为25%、石屑为23%。
(2)水泥试配剂量
水泥剂量以水泥质量占全部粗细集料干质量的百分比表示,即水泥剂量=水泥质量/干集料质量,本次水泥稳定底基层配合比水泥掺入量为3%。
(3)根据所选用的水泥剂量制备混合料,进行振动压实试验,确定其混合料的最佳含水量为3.6%和最大干(压实)密度为2.435g/cm3。
(4)按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件(采用振动成型法)。试件在标准养护条件下保湿养生6d,浸水24h后,按现行《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行无侧限抗压强度试验。
(5)实际采用的水泥剂量和含水量应比室内试验确定的略有增加,水泥剂量略增加0.2%~0.5%,含水量略增加0.5%~1.0%。
(6)延迟时间测定
在完成水泥稳定碎石底基层配合比试验后,还应进行水泥稳定碎石延迟时间(从加水拌和到试件成型的间隔时间)对水泥稳定碎石性能影响试验。
采用拟定水泥剂量的混合料拌和后分别延迟1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时制做试件,在标准养生条件下养生至规定龄期后进行无侧限抗压强度试验,根据试验结果绘制延迟时间与强度的关系曲线。根据延迟时间与强度的关系曲线和要求达到的强度,确定施工时的容许延迟时间。
水稳混合料的拌和:
1、拌和前的准备工作
(1)、拌和机称量系统在试拌前己通过标定。在试铺前一天,对拌和楼进行一次试拌,验正拌和楼计量系统的精确性和混合料的级配。
(2)、参与施工的所有机械操作手在试铺施工前对各自的机械再次进行全面的检查,确保施工期间机械的完好性。
(3)、试验人员现场检测原材料,并验算施工配合比。
2、拌和
(1)拌和楼操作人员根据试验室下发的施工配合比通知,将各种材料的配比输入拌和楼的控制电脑。
(2)拌和机设计产量为500T/h,本次试铺过程中,我部决定将拌和机的生产能力暂定为400T/h,现场采用2台ZL50装载机分别上四种集料,能满足上料需求。每个料仓都进行了加高处理,以防止窜料现象。
(3)拌和楼设有4个料斗,料斗口安装钢筋网盖,筛除超出粒径规格的集料及杂物。
(4)开机后,对混合料进行取样检测含水量、混合料级配、水泥剂量,并按试验规程制作标养试件, 进行标养。
(5)拌和过程中根据混合料外观进行目测,并结合试验来验证来实时观测混合料的含水量及水泥含量,发现问题及时予与调整, 以满足施工质量需要。由于高温天气,水分损失较快,实际采用的水泥剂量和含水量应比室内试验确定的略有增加,水泥剂量略增加0.2%~0.5%,含水量略增加0.5%~1.0%。
(6)拌合时间不少于1min,按60s~90s进行控制,确保拌合均匀。
(7)定期清理拌和机内死角中得不到充分搅拌的材料。
(8)派专人随时观察拌合站拌合料状况,应无灰条、灰团,色泽均匀,无离析现象等,发现异常,及时调整或停止拌合。
准备下承层:
在铺筑水泥稳定碎石底基层之前必须对下承层进行严格的检查和验收,特别是在路床的验收上要增大检验频率按10m一个断面,每个断面4个点进行(即距中线1.0m、4.0m、7.0m、11.0m处)。验收的内容包括平整度、纵断高程、中线偏位、宽度、横坡、压实度等,以上交验合格后再对下承层进行彻底清扫,并洒适量的水使底基层保持湿润。同时用石灰标出两条边线以利于下步施工。
测量放线
采用全站仪控制整段中边线,每10m一个桩位,钉好其相应的边桩桩位(宽度控制桩),并距桩位外侧30cm处钉红布钉子,测量钉头实际标高,确定出钢钎的基准杆高度。在基准杆上架设钢丝控制路线纵坡,在进行底基层摊铺时,根据所确定的摊铺方案,在摊铺机的两侧打两条钢丝线,钢丝线应在两端用Ф20mm的钢钎固定,然后再用拉力器将钢丝固定在钢钎上。
支立边模:
边模采用18cm的槽钢。使用三角钢架固定模板,模板安装边线与设计宽度一致,支撑牢固,避免因碾压边缘时跑模。
运输:
运输时由专人负责管理。运输应采取覆盖措施,应尽量缩短运输时间,中途若遇到特殊情况,应立即进行处理。为了减少运输过程中水分的散失,运料车必须用彩条布或帆布覆盖。没有配备覆盖篷布的运料车不准运料作业。
运输:
1、运输车辆车厢已经清洗干净无其它杂物;
2、料车在接料过程派专人指挥分前、后、中三次接料,尽量避免装料环节出现集料离析;
3、指派专人在后场发料,发料时认真填写发料单,内容包括车号、拌和机出料时间、吨位,由司机带至摊铺现场,由收料人核对查收,严格控制混合料从拌合到碾压终了的延迟时间不超过终凝时间。
4、运输时由专人负责管理。运输应采取覆盖措施,应尽量缩短运输时间,中途若遇到特殊情况,应立即进行处理。为了减少运输过程中水分的散失,运料车必须用彩条布或帆布覆盖。
5、运输车辆驶入摊铺现场后,在指挥人员的指挥下有序停放,直行驶入路床上,直接倒车进入摊铺机,确保车辆不在路床上随意掉头、刹车,避免破坏路床;
6、由专人指挥卸料,卸料车井然有序,在摊铺机前30cm左右处停车,确保运输车辆不撞击摊铺机,挂上空挡,由摊铺机推动料车前进。在卸料过程中,分二次将混合料倒入摊铺机料斗中,每次倒料一次到位,一是避免混合料溢出料斗,二是防止在倒料过程中出现混合料离析。
摊铺:
摊铺时采用两台摊铺机一前一后相隔5m-10m同步向前摊铺混合料。内侧摊铺机宽度6.5m,外侧摊铺机宽度6m,纵向搭 接宽度25cm。摊铺机的行走速度保持1.5m/min以内,前一台摊铺机右侧走右侧钢丝,左侧走中间的铝合金导管,后一台摊铺机左侧走左侧钢丝,另一侧走已经摊铺好的底基层顶面。
摊铺机运行就位后,其厚度根据拟定的1.30、1.32、1.34的松铺系数计算出松铺厚度,接着摊铺机开始摊铺底基层混合料,摊铺过程中专人负责用钢钎检查摊铺厚度(每10m检查3处)并做好记录。运输车辆应在摊铺机正前方20~30cm处停车,并在卸料过程中空挡前进,由摊铺机推动料车边前进边卸料。卸料速度与摊铺机速度相协调。摊辅机前方有运料车等候,待等候的运料车多于5辆后开始摊铺,运输车辆的数量应能保证摊铺机连续作业。
为了防止水泥稳定碎石混合料的离析,在摊铺机螺旋布料器后挡板增加橡皮胶垫,摊铺出来离析,后面工人及时对离析处进行挖出,及时用新料进行补填,轻微离析的混合料应用喷壶喷洒水泥浆。摊铺机操作手通过试验段的摊铺,确定压实功率,确定后不能更改。
摊铺现场两边钢丝线由专人负责,防止掉线。摊铺机前两人指挥车辆倒车;每车摊铺结束后,对洒落路面的混合料及时进行清理,防止摊铺机履带碾压而导致厚度变高。对每次每车摊铺完后,不对摊铺机进行收斗,当料斗内存较多混合料或每隔5车收一回斗。
碾压:
1、每台摊铺机后面,按照施工顺序逐次碾压,一次碾压长度为50m到80m。各碾压段落设置了明显的分界标志,设有专门碾压负责人。
2、碾压遵循试验路段拟定的程序与工艺。稳压充分,振压不起浪、不推移。碾压过程中,采用灌砂法和核子密度仪跟踪检测,满足不了压实要求及时报告碾压负责人时,重复再压。碾压变数及压路机组合如下:
初压:23t单钢轮振动压路机往返静压一遍,速度控制在1.5~1.7km/h;
复压:23t、25t振动压路机弱振各碾压一遍,速度控制在1.8~2.5km/h;
23t、25t振动压路机强振碾压三遍,速度控制在1.8~2.5km/h;
终压:徐工Xp胶轮压路机碾压二遍,速度控制在1.5~1.7km/h,碾压至无轮迹为止。
3、压路机碾压时重叠1/2轮宽。
4、压路机倒车换挡做到了轻且平顺,不拉动底基层,在第一遍初步稳压时,倒车后原路返回,换挡位置在已压好的段落上,在未碾压的一头换挡倒车位置错开,成齿状,出现个别拥包时,配专人进行铲平处理。
5、碾压时,由低往高压。正常路拱时,由外侧向内侧碾压,弯道超高时,由内侧往外侧压。
6、压路机碾压时速度:振动压路机速度1.8~2.5km/h。
7、压路机停车错开,而且离开3m远,停在已碾压好的路段上。
8、压路机在已完成的或正在碾压的路段上做到了不调头和不急刹车,保证了水泥稳定碎石表面不被破坏。
9、为防止模板处混合料压路机碾压不实,在压路机碾压前应利用小型夯机对模板处的混合料进行夯实。
从摊铺至碾压结束所需时间控制在1.5小时内,从拌合加水到碾压结束能控制在2.0小时之内。
该方案第一遍为初压;第2~4遍为复压阶段,是碾压的核心,形成强度的关键;第5、6遍是为了消除碾压产生的裂缝和防止表面松散,光面。在第3遍后检测压实度。
现场只需一个人控制压实遍数,由于两台压路机速度接近,只要数好一台压路机的碾压遍数便可控制住整个压实遍数。
养护:
施工完毕,技术人员进行施工全过程分析和现场检测,作好对下一层结构施工的移交工作。在经检验质量合格后,采取透水土工布覆盖进行保湿养生,采用布袋装石块等进行压盖,避免因刮风引起露白现象,采用并且除洒水车养生外,其余车辆禁止驶入已铺设的底基层面上,进行交通管制。
二、水稳施工要点
1、原材料
(1)水泥水稳碎石结构层对原材料的要求较高,水泥作为唯一的一种稳定剂通常情况下使用硅酸盐水泥的稳定效果更好一些。一般采用P.032.5级缓凝水泥,要求水泥初凝时间大于3小时,终凝时间大于6小时,禁止使用快硬水泥、早强水泥。采用散装水泥时,刚出炉的水泥要存放7天以后使用,以保证其安定性合格。夏季高温作业时水泥入罐温度不能高于50℃。
(2)碎石
对于半刚性基层路面结构,基层要承受荷载,应具有一定的荷载扩散能力。集料自身强度及级配组成都对水泥稳定碎石基层的承载能力有重要的影响。为防止裂缝产生,碎石的质量必须严格要求:
(1)碎石应选择含泥量小,颗粒稳定无杂物。
(2)碎石应满足级配要求。碎石的级配在满足规范要求范围的同时,要尽可能控制在规范级配范围中值偏下。规范规定级配碎石的最大粒径不宜大于37.5mm。
我们地区一般采用最大粒径小于设计的级配碎石。使用效果良好。还有一种情况,虽然级配良好,但碎石强度低,软弱颗粒多,击实过程中软弱颗粒被击碎,成型后的混合料级配与出场级配区别大。这种填充料偏多的混合料施工地段都是后期裂缝出现的地段,因此,矿料级配的控制应结合施工现场情况,确保成型后的混合料基本保持设定的级配比例。
2、混合料配合比的控制为减少基层裂缝,我们工地试验室在做混合料配合比试验时做到三个限制:
(1)在满足设计强度的基础上限制水泥用量同样的级配组成和水泥标号、水泥剂量对混合料的强度影响很大,其强度随水泥剂量的增加而提高,但是水泥含量过高,水化热增加,内外温差增大.基层内产生收缩应力使其开裂。因此,配合比设计中水泥剂量的选择尤为重要,应在保证强度的前提下取小剂量进行施工。
(2)根据施工时气候条件限制含水量含水量是裂缝产生的最主要原因。含水量不足,水泥不能充分水化水解,发挥不了对集料的稳定作用,影响强度的形成,且不易成型。含水量过多,成型后会因干缩反应造成大量裂缝,甚至出现网裂。因此,含水量控制至关重要。
3、混合料的拌和
(1)拌和机械的选择:必须选用有电子计量的拌和设备,来保证混合料的级配精度。一般采用产量大于400t/h的拌和机,以保证实际产量能满足摊铺能力,避免“等料”现象,缩短延迟时间。
(2)水稳混合料中的含水量对水稳碎石的强度及裂缝的产生有很大的影响。每天拌和前试验人员应检查碎石的级配、材料的含水量等,并认真填写和下达生产配合比通知单,生产过程中,要根据天气、气温、早中晚等具提因素适时调整加水量。
(3)水泥、集料拌和得愈均匀,水稳碎石的强度和稳定性愈高。拌和不均匀会使水泥剂量少的地方强度不足,而水泥剂量多的地方则裂缝增加。因此,在拌和过程中必须专设工程技术人员对拌和全过程进行检查、巡视和旁站,确保混合料的含水量、水泥剂量、级配等能满足要求,以及观察混合料的颜色及水泥、石料的下料情况,保证拌和的顺利和成功。
(4)拌和场负责人与摊铺现场负责人应保持联系,随时通报彼此运转情况,以便对方采取相应措施。
4、混合料的摊铺
(1)在摊铺前应对下承层进行全面检测,凡不合格者必须采取适当措施进行补救,同时要将其上的浮碎石、杂物清理干净,以免产生松散、起皮现象。在做好测量、清扫、湿润(不得出现积水)、路肩围土等相关准备工作之前,不得进行摊铺。
(2)高等级公路应选择摊铺性能好的全自动找平摊铺机,尽可能整幅一次摊铺,以保证摊铺料不离析、表面平整、横坡符合要求。不能做到整幅摊铺的采用双机作业,一前一后相隔约5.10米同步向前摊铺混合料,尽可能避免纵向接缝。在不能避免纵向接缝的情况下,纵缝必须垂直相接,严禁斜接。
(3)拌和好的成品料运至现场应及时摊铺,摊铺过程中摊铺机应按控制线匀速行驶,并尽可能少收料斗。摊铺机运行速度应与拌和机生产能力相匹配.尽量避免摊铺机停机待料的情况。运输车卸料有专人指挥.视运输车装料多少,控制好卸料问距,以利于摊铺。
5、碾压
碾压过程应遵守先轻后重、先慢后快的原则,按初压、复压、终压三个阶段进行,碾压过程中的注意要点:及时碾压,否则,水泥初凝以后。绝对不允许压路机进行复压,这样会影响混合料的板结成型:碾压时应慢起步缓刹车,不在未压实的路面上转向,而应后退至起点,开始下一步碾压:直线段由两侧向中间碾压,曲线段由内向外碾压,以保证路基横坡成型;一般需要碾压5.6遍才能达到规范要求的压实度。
6、养生
合理的养生既是保证水稳强度的需要,又是减少和避免干缩裂缝的措施。可采取覆盖养生或撒水养生,其中撒水养生不宜太早,防止养护用水冲走水泥浆。如气温过高,蒸发量过大,宜采用小水量快行的撤水办法,尽量避免养护用水在水稳碎石表面流淌。同时,应封闭交通,除撒水车外,禁止其它车辆通行,养生期不少于7d。
素材来源:公路工程技术
什么是水稳层?
水稳层是水泥稳定碎石层的简称,即采用水泥固结级配碎石,通过压实,养护完成。水稳的配合比应事先在实验室内进行配合比试配,以确定水泥掺量和粗细集料比例,同时确定最大干密度。量大可采用水稳搅拌站拌合。
水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙,按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理,同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高,并且强度随龄期而增加很快结成板体,因而具有较高的强度,抗渗度和抗冻性较好。水稳水泥用量一般为混合料3%~6%,7天的无侧限抗压强度可达1.5~4.0mpa,较其他路基材料高。水稳成活后遇雨不泥泞,表面坚实,是高级路面的理想基层材料。
根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定,道路中采用的水泥稳定碎石均属中粒土,由于水稳中含有水泥等胶凝材料,因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成,并且一次达到质量标准,否则不易修整。因而施工中要求加强施工组织设计和计划管理,增加现场施工人员的紧迫感和责任感,加快施工进度,加大机械化施工程度,提高机械效率。水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向,因而水稳在公路工程中的应用会得到很快推广。
水稳碎石基层施工标准化管理,越是小工程越要精细
水泥稳定碎石具有良好的整体性,它的抗冻性和水稳性都相对石灰稳定碎石要好,而且强度也会随着龄期增长而增加。本着施工就要精细标准、规范着来的原则,来一起看看现场施工有哪些细节要注意吧。
一、原材料
1、石料厂要固定厂家,不超过2家,规格、色泽一致、棱角性较好、针片状较少,石质稳定、颗粒级配稳定。
2、材料规格共四档即:0~5mm石粉、5~10mm碎石、10~20mm碎石和20~25mm碎石。重点控制碎石的级配、压碎值、密度及吸水率、针片状、含泥量等指标。
3、进场的碎石按不同的产地、规格分别堆放,不得混杂。基层用碎石须用监理人认可的覆盖措施进行覆盖。
4、水泥采用42.5级普通硅酸盐缓凝水泥,散装水泥出厂后应停放至少3天,安定性合格方可使用。所用水泥初凝时间应大于3小时,终凝时间应大于6小时且小于10小时。
5、水应洁净,不得含有有害物质。拌合站使用的非饮用水应进行水质检验。
容易出现的问题:
(1)材料高度过高,使用过程中出现离析
解决问题的措施:
① 料堆过高,超过2m,要提前翻拌均匀使用。
② 材料分层堆放
(2)材料覆盖不严密,含水量控制不均匀
解决问题的措施:
材料覆盖严密
(3)隔离墙采用编织袋,容易破损,不允许使用
解决问题的措施:
① 原材料混掺
② 设置隔离墙和标识牌,防止材料混掺
③ 严格控制石屑粉质量
要求:
石屑粉含泥量较高,不能使用
洁净石屑粉,砂当量要求不低于60%
精细化管理措施:
建立材料样品池,做为收料标准
二、配合比施工控制
1、无机结合料组成设计应包括原材料检验、目标配合比设计、混合料的生产配合比和施工参数确定四个部分。
2、目标配合比设计:
① 选择级配范围
② 确定结合料类型及掺配比例③验证混合料相关的技术指标。
3、生产配合比设计:
① 确定料仓供料比例
② 确定水泥稳定材料的容许延迟时间
③ 确定结合料剂量的标定曲线
④ 确定混合料的最佳含水率、最大干密度。
4、施工参数确定阶段:
① 确定施工中结合料的剂量
② 确定施工合理含水率及最大干密度
③ 验证混合料强度技术指标。
5、基础混合料还应检验抗冲刷和抗裂性能。
三、拌合站设置
1、各料仓、水泥电子称在使用前经有资质的检测部门进行标定,使用前还需进行动载试验标定,确保计量准确。
2、混合料拌合时,应采用两次拌合的生产工艺,拌合时间应不少于15s。
拌合站布局合理,施工井然有序
拌合设备安置规范并检修、标定合格:
输入材料比例严禁随意调整,需根据试验检测结果,由试验人员完成材料比例调整。
拌合站采用电脑控制材料比例,专人监控,保证配合比准确:
拌合站采用变频加水控制器,严格控制用水量。
3、材料装运由专人指挥车辆,确保运输过程不产生离析。
要求自卸车分三次装料防离析:
4、搭设工作平台,专人负责覆盖料车。
搭设工作平台,专人负责覆盖料车。
料车覆盖严密
四、施工过程控制
1、分项工程施工前,制定施工方案,进行技术、安全交底,设置技术交底展板。
承包人应在施工前一天准备好下承层,发现表面过干、表面松散的下承层应予铲除,防止形成薄层,待基层施工时予以找平;当松散层较厚时,清除 后按挖补处理。下承层表面应平整、坚实、干净,具有规定的路拱。施工前对下承层洒水湿润。
填写工作面验收单:
2、路肩采用钢模方法控制:
3、基层施工宜采用多台摊铺机全幅摊铺,摊铺机的规格、型号要求一致。
在机械上设置工作标识牌,明确职责
4、当基层不能全幅摊铺而采用半幅摊铺时,应在中缝处设立侧模。
钢模板采用三角撑和Φ25钢钎共同支撑,支撑牢固,每根钢模板分别用三根三角撑和钢钎来支撑,分别支撑于钢模的1m、3m、5m处;相邻模板之间互相扣连,防止模板发生变形。
5、专人清除“粗集料窝”:
设专人对边部滑落粗骨料铲起运走防粗骨料集中而离析
专人清理粗集料窝,清理深度不少于10cm。
摊铺机前专人负责松铺厚度:
6、对摊铺机进行适当的改进(如在摊铺机两侧挡料板下加挡料皮等),以避免混合料离析。
7、摊铺过程中采取措施,确保表面湿润。
人工采用喷洒器对小面积局部表面风干进行处理:
胶轮压路机改进洒水装置向上洒水,确保表面湿润:
8、重点控制压实工作,每个工作面至少1台25T胶轮压路机或双钢轮压路机、4台激振力大于35t重型振动压路机,碾压组合一般为:胶轮2遍(或双钢轮稳压2-3遍),振动至少7遍(4遍强振、3遍弱振;前进振动、后退静压、重叠1/2轮为1遍)、静压2遍,最后采用双钢轮压路机碾压以消除轮迹,均重叠1/2轮。在表面碎石无破损情况下,适当增加碾压遍数,专人控制碾压质量。
碾压过程中,压路机严禁随意停放,应停放在已碾压完成且不妨碍车辆通过的路段。
胶轮压路机碾压至少2遍:
振动压路机碾压至少7遍(4遍强振、3遍弱振;前进振动、后退静压、重叠1/2轮为1遍)
振动压路机设置钢丝绳防止粘轮:
9、主线部分与培土路肩要同时碾压,严格控制施工段落长度,以200~300m为宜。
10、上下基层施工间隔不大于水泥初凝时间,以3-4小时为宜。由于上下基层连续摊铺,下基层完成后应及时组织验收,先由驻地或副驻地组织验收外观:不得有松散、翻浆、轮迹、离析等问题,然后由现场监理组织验收各项指标,合格后方可摊铺上基层,上基层摊铺完成,若采用透层+封层养生,则按照上述程序及时组织验收,合格后施工透层+封层。
11、摊铺行进方向应顺路线行进方向,纵坡路段的摊铺压实应由坡下往坡上进行。
边桩采用挂线控制高程:
中桩采用支设铝合金杆控制高程:
按照工作段长度设置调头地点,专人引导车辆。
摊铺过程中跟踪检测:
及时对平整度进行自检。
检测合格及时覆盖。
五、接缝处理
1、与老路基层纵向接缝时,台阶开挖要顺直、密实,不能出现掏空、内倾现象。
2、新做基层半幅施工时,纵缝应垂直相接,外倾坡度为10:1,第一幅基层成型后,对接缝进行初步切边处理,并切至结构密实,成型良好部位。保证边部大面垂直、纵向直顺。
3、第二幅施工前,对第一幅边部再进行精切边,保证成型完好,结构密实。
用两层再生棉覆盖,洒水保持湿润:
4、第二幅摊铺前,对接缝处洒水湿润,涂刷水泥净浆。
5、摊铺时应保证后施工的基层压实厚度较先施工的基层厚度高约2-3mm,碾压前,对接缝处进行清扫,碾压时,靠近接缝部位5cm处采用三轮压路机增加碾压遍数压至密实。
终压前在纵缝处灌入水泥浆,并增加纵缝处的碾压遍数,用18-21T三轮压路机在纵缝处增加3遍碾压,确保纵缝处碾压密实。
6、成型后及时进行验收,重点对边部和接缝处的压实度、钻芯成型情况进行检验。
横缝处理:
(1) 用摊铺机摊铺混合料时,不宜中断,如因故中断时间超过2h,设置横缝,横缝处重点检查压实度和平整度。
(2) 采用多台摊铺机成梯形摊铺时,横缝应设在一个断面上,不得采用梯形横接缝。横缝处的覆盖湿润、喷洒水泥净浆、碾压等符合前述有关标准。
不得采用梯形横缝,横缝应在一个断面上。
六、养生控制
1、基层碾压完成后立即进行养生,养生时间至少7d,直至沥青面层施工时清扫基层工作面,方可停止养生。采取双层养生毯覆盖,养生毯必须结实完整无破损且双面带毛绒。覆盖时纵、横向搭接宽度均不少于20cm ,养生期间保持湿润,并间隔300米设置彩钢瓦,半幅施工中间设置隔离墩及彩条旗,同时每隔60米设置一道挡土埂。挡土埂按照精细化相应尺寸进行设置。
图:安全设施设置
覆盖完毕后采用侧喷养生:
侧喷洒水养生:
2、SBS改性乳化沥青透层加SBS改性热沥青下封层养生:
上基层施工完成后,若能全部封闭交通,采用洒布乳化沥青透层加热沥青封层养生,经监理人验收合格后,在碾压成型路段上及时洒布乳化沥青(一般用量1.2Kg/m2),破乳后再洒布热沥青(一般用量1.0-1.2Kg/m2),乳化沥青及热沥青的洒布量根据试验段情况确定。在摊铺沥青面层前一天洒布预拌碎石(6~8m3/Km2),热拌热撒(145℃-165℃)。
洒布SBS改性乳化沥青(一般用量1.2Kg/m2):
洒布SBS改性热沥青(一般用量1.0-1.2Kg/m2)
在摊铺沥青面层前一天洒布预拌碎石(6~8m3/Km2),热拌热撒(145℃-165℃)
通过对原材料、配合比、施工过程、养生等一系列精细化管理措施,保证了基层施工质量。
基层摊铺避免了离析,做到了级配均匀、密实,成型较好,上下基层以及油层和基层连接良好。
骨架嵌挤结构既保证强度,又减少了基层横向裂缝的产生,取得了良好的施工效果。
图:水稳碎石基层级配均匀
基层级配较好:
结构较好,形成嵌挤结构,上下基层连接较好:
嵌挤结构,油层和2层基层连接较好:
嵌挤结构,油层和2层基层连接较好:
通过精细化管理,减少基层横向反射裂缝,路面整体质量较好:
七、首件工程
基层和底基层正式施工前,应提交首件开工申请及进行安全技术交底。
1、首件施工期间需检测项目:原材料、结合料剂量、含水率、级配、松铺系数、混合料击实。
2、养生7天后检测项目:无侧限抗压强度、钻芯取样评价外观、弯沉、承载比
3、总结报告内容:首件检测报告、总体效果评价、关键参数推荐值包括配合比、含水率、松铺系数、碾压工艺、养生控制、安全控制等。
八、质量控制标准
底基层:
纵断高程 (+5,-20mm) 厚度平均值≥-12mm
宽度 不小于设计 横坡度±0.5%
平整度 ≤15mm
基层:
纵断高程 (+5,-15mm) 厚度平均值≥-10mm
宽度 不小于设计 横坡度±0.5%
平整度 ≤12mm