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摘要: 本文介绍路面基层水泥稳定级配碎石的施工工艺,并从混合料的拌和、运输、摊铺、水泥稳定级配碎石的碾压、基层养生等方面阐述了公路水泥稳定级配碎石基层的施工技术,以保证施工质量。
关键词: 作用力;变形;变形差异;平整度
【中图分类号】U414【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2018)01-0256-01
1前言
水泥稳定碎石基层是目前在我国被广泛采用的道路与堆场基层材料之一,该材料以级配碎石做骨料,采用一定数量的水泥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,具有良好的力学性能。
2混合料抗变形能力相同的情况下,作用力对混合料变形差异的影响
2.1力的大小对变形差异的影响。路面对面碾压的初期,混合料密实度并不高,其抗变形能力比较弱,所以力的变化对变形差异影响是比较明显的。为了使每一遍碾压的变形差异接近最小值,对混合料作用力应逐渐提高。不可为提高路面压实度而过早的使用重机械碾压或提前开振动,致使路面的平整度质量下降。为减小混合料变形差异,提高路面平整度质量,碾压作用力应随着混合料抗变形能力的增强而逐渐加大,具体到机械组合问题上,应遵循由轻到重的顺序去安排施工机械。
2.2力的作用方向对变形差异的影响。施工中,我们希望作用力方向尽量是垂直方向,而非水平方向,水平方向作用力造成的变形差异相对来说更大,更难处理。实际碾压中,牵引力作用形式有两种,主动轮在前时,表现为转向力,从动轮在前时,表现为推力,从减小水平方向作用力,减小变形差异角度考虑,施工中更应采用转向力而非推力。
2.3力的作用时间对变形差异的影响。力的作用时间越长,混合料的变形差异越大,当压路在末压实或刚刚压实的路面上停留一段时间后。轮迹会留在混合料的表而上,而且混合料越松散,其抗变形能力越差,轮迹越深,因此,在施工中宜将压路机停留在较密实的混合料上,即上一碾压段。
2.4力的作用频率对变形差异的影响。当采用振动碾压方式时,压路机振动频率与碾压速度存在一个最佳结合点,高速度低频率将使振动力对路面的作用力分布不均匀。所以混合料在受力不一致的情况下,会出现变形差异,那么正弦曲线式的波浪随之产生;低速度高频率也会加大路面的作用力,等效于碾压组合中重机械提前碾压或力的作用时间延长,出此也对平整度造成不利影响。在公路施工中,取了100米长的三段基层并以DD110英格索兰压路机进行了对比试验,试验结果正好说明了这个问题。
3相同力的作用下,混合料的抗变形能力是否相同,变形量是否一致
3.1混合料的含水量变化对变形差异的影响。混合料的含水量过高时,将导致混合料的内摩擦角减小,抗变形能力减弱,变形量增大。实际施工中,往往因为某一车混合料含水量偏高,碾压过后在该处出现路面下陷的现象正是这个原因。含水量偏低也使混合料的抗变形能力发生变化。因此在施工中应准确控制混合料含水量,不宜出现较大的波动,尤其多个稳定土拌合站同时拌料的情况下,相邻两车混合料的含水量误差应控制在0.2%以内。
3.2混合料级配变化对变形差异的影响。混合料抗变形能力由混合料中骨料的内摩擦角和骨料间粘结力组成,在先期粘结力不明显,起作用的主要是内摩擦角。混合料级配发生变化,其内摩擦角必然改变,从而其抗变形能力相应改变。混合料级配变化主要表现在粗细集料组成比例失调,在一定范围内,粗骨料增加,细集料减小,抗变形能力增大,反之,抗变形能力减小。
为控制混合料级配对变形差异的影响,应把好原材料检验关,杜绝出现原材料级配的过大起伏,同时,配料要准确,试验工作要经常化,这样拌出的混合料才会均匀一致,抗变形能力才会相同。
3.3混合料的密实状态对变形差异的影响。如果混合料密实状态不一致,相当于混合料处于不同的碾压阶段,因此其抗变形能力不同,对它施加相同的力,所产生的变形差异也是不同的。同样是10~12吨的压路机,分别对密实度为85%和92%的两种状态混合料施加作用力,压缩沉降量分别是1.8cm和0.4cm,这虽然是在某次检测中获得的数据,却可以说明这个道理。
3.4时间性差异对变形差异的影响。混合料中含有水泥,水泥粘结力是随着时间的延长而逐渐增加的,因此,不同时间的碾压作用力,其产生的变形也不一致,这就是所谓时间性差异影响变形。实践中发现,某一处变形差异经过一段时间后,再对其施加作用力,减小混合料隙率,增加密度的结果是很难达到密实度和很难提高平整度,同时还破坏了已形成的强度。
4其它因素对变形差异的影响
4.1底面不平整对变形差异的影响。底面不平整,那么混合料的松铺厚度就不相同,厚的地方,压缩沉降量较大,薄的地方,压缩沉降量较小,沉降量的变化也可理解为混合料抗变形能力存在差异,沉降量大,抗变形能力弱,沉降量小,抗变形能力强。混合料变形差异随其抗变形能力的改变而改变。
4.2摊铺环节对变形差异的影响。混合料摊铺环节将完成两件事情,摊平和初壓。实践表明,如果摊铺不平的话,碾压环节很难弥补;如果初压较密实的话,碾压的质量将提高,因为这既可以缩短碾压的时间,减小碾压的环节,又将同比减小每次碾压的变形差异,故而会提高平整度质量。
4.3标高控制基准线对平整度的影响。在摊铺混合料时,平整度是一项控制指标,高程也是一项控制指标,高程的控制是通过每隔10米钉设钢桩,然后在钢桩间拉设钢线,钢线的高度即是标高控制的基准线,在钢线向下的某一位置即是该路面层的设计标高。由于钢线本身的重力和某些外来力的作用,会使钢线出现一个向下的挠度,即两边高,中间高。路面也随之出现波浪式的起伏。
5结束语
综上所述,水泥稳定级配碎石基层平整度的控制应以弱化混合料变形差异,使其接近最小值为原则展开工作。围绕减小作用力差异,抗变形能力差异去组织施工和施工生产。对影响作用力变化的碾压工艺,影响混合料抗变形能力的材料级配、含水量、时间性差异等因素,以及其它影响混合料变形差异的因素加以控制,并尽量实现规范化作业,从而从根本上提高路面的平整度。
参考文献
[1]覃文明,骆伟.高等级公路水泥级配碎石基层配合比设计与施工[J].四川建材.2010(03)
[2]刘莉莉,吕忠慧.水泥稳定碎石基层施工工艺与质量控制[J].黑龙江科技信息.2010(15)
关键词: 作用力;变形;变形差异;平整度
【中图分类号】U414【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2018)01-0256-01
1前言
水泥稳定碎石基层是目前在我国被广泛采用的道路与堆场基层材料之一,该材料以级配碎石做骨料,采用一定数量的水泥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,具有良好的力学性能。
2混合料抗变形能力相同的情况下,作用力对混合料变形差异的影响
2.1力的大小对变形差异的影响。路面对面碾压的初期,混合料密实度并不高,其抗变形能力比较弱,所以力的变化对变形差异影响是比较明显的。为了使每一遍碾压的变形差异接近最小值,对混合料作用力应逐渐提高。不可为提高路面压实度而过早的使用重机械碾压或提前开振动,致使路面的平整度质量下降。为减小混合料变形差异,提高路面平整度质量,碾压作用力应随着混合料抗变形能力的增强而逐渐加大,具体到机械组合问题上,应遵循由轻到重的顺序去安排施工机械。
2.2力的作用方向对变形差异的影响。施工中,我们希望作用力方向尽量是垂直方向,而非水平方向,水平方向作用力造成的变形差异相对来说更大,更难处理。实际碾压中,牵引力作用形式有两种,主动轮在前时,表现为转向力,从动轮在前时,表现为推力,从减小水平方向作用力,减小变形差异角度考虑,施工中更应采用转向力而非推力。
2.3力的作用时间对变形差异的影响。力的作用时间越长,混合料的变形差异越大,当压路在末压实或刚刚压实的路面上停留一段时间后。轮迹会留在混合料的表而上,而且混合料越松散,其抗变形能力越差,轮迹越深,因此,在施工中宜将压路机停留在较密实的混合料上,即上一碾压段。
2.4力的作用频率对变形差异的影响。当采用振动碾压方式时,压路机振动频率与碾压速度存在一个最佳结合点,高速度低频率将使振动力对路面的作用力分布不均匀。所以混合料在受力不一致的情况下,会出现变形差异,那么正弦曲线式的波浪随之产生;低速度高频率也会加大路面的作用力,等效于碾压组合中重机械提前碾压或力的作用时间延长,出此也对平整度造成不利影响。在公路施工中,取了100米长的三段基层并以DD110英格索兰压路机进行了对比试验,试验结果正好说明了这个问题。
3相同力的作用下,混合料的抗变形能力是否相同,变形量是否一致
3.1混合料的含水量变化对变形差异的影响。混合料的含水量过高时,将导致混合料的内摩擦角减小,抗变形能力减弱,变形量增大。实际施工中,往往因为某一车混合料含水量偏高,碾压过后在该处出现路面下陷的现象正是这个原因。含水量偏低也使混合料的抗变形能力发生变化。因此在施工中应准确控制混合料含水量,不宜出现较大的波动,尤其多个稳定土拌合站同时拌料的情况下,相邻两车混合料的含水量误差应控制在0.2%以内。
3.2混合料级配变化对变形差异的影响。混合料抗变形能力由混合料中骨料的内摩擦角和骨料间粘结力组成,在先期粘结力不明显,起作用的主要是内摩擦角。混合料级配发生变化,其内摩擦角必然改变,从而其抗变形能力相应改变。混合料级配变化主要表现在粗细集料组成比例失调,在一定范围内,粗骨料增加,细集料减小,抗变形能力增大,反之,抗变形能力减小。
为控制混合料级配对变形差异的影响,应把好原材料检验关,杜绝出现原材料级配的过大起伏,同时,配料要准确,试验工作要经常化,这样拌出的混合料才会均匀一致,抗变形能力才会相同。
3.3混合料的密实状态对变形差异的影响。如果混合料密实状态不一致,相当于混合料处于不同的碾压阶段,因此其抗变形能力不同,对它施加相同的力,所产生的变形差异也是不同的。同样是10~12吨的压路机,分别对密实度为85%和92%的两种状态混合料施加作用力,压缩沉降量分别是1.8cm和0.4cm,这虽然是在某次检测中获得的数据,却可以说明这个道理。
3.4时间性差异对变形差异的影响。混合料中含有水泥,水泥粘结力是随着时间的延长而逐渐增加的,因此,不同时间的碾压作用力,其产生的变形也不一致,这就是所谓时间性差异影响变形。实践中发现,某一处变形差异经过一段时间后,再对其施加作用力,减小混合料隙率,增加密度的结果是很难达到密实度和很难提高平整度,同时还破坏了已形成的强度。
4其它因素对变形差异的影响
4.1底面不平整对变形差异的影响。底面不平整,那么混合料的松铺厚度就不相同,厚的地方,压缩沉降量较大,薄的地方,压缩沉降量较小,沉降量的变化也可理解为混合料抗变形能力存在差异,沉降量大,抗变形能力弱,沉降量小,抗变形能力强。混合料变形差异随其抗变形能力的改变而改变。
4.2摊铺环节对变形差异的影响。混合料摊铺环节将完成两件事情,摊平和初壓。实践表明,如果摊铺不平的话,碾压环节很难弥补;如果初压较密实的话,碾压的质量将提高,因为这既可以缩短碾压的时间,减小碾压的环节,又将同比减小每次碾压的变形差异,故而会提高平整度质量。
4.3标高控制基准线对平整度的影响。在摊铺混合料时,平整度是一项控制指标,高程也是一项控制指标,高程的控制是通过每隔10米钉设钢桩,然后在钢桩间拉设钢线,钢线的高度即是标高控制的基准线,在钢线向下的某一位置即是该路面层的设计标高。由于钢线本身的重力和某些外来力的作用,会使钢线出现一个向下的挠度,即两边高,中间高。路面也随之出现波浪式的起伏。
5结束语
综上所述,水泥稳定级配碎石基层平整度的控制应以弱化混合料变形差异,使其接近最小值为原则展开工作。围绕减小作用力差异,抗变形能力差异去组织施工和施工生产。对影响作用力变化的碾压工艺,影响混合料抗变形能力的材料级配、含水量、时间性差异等因素,以及其它影响混合料变形差异的因素加以控制,并尽量实现规范化作业,从而从根本上提高路面的平整度。
参考文献
[1]覃文明,骆伟.高等级公路水泥级配碎石基层配合比设计与施工[J].四川建材.2010(03)
[2]刘莉莉,吕忠慧.水泥稳定碎石基层施工工艺与质量控制[J].黑龙江科技信息.2010(15)