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摘要:本文作者结合多年高速公路水稳碎石施工经验,对水稳碎石常见施工质量缺陷及如何预防进行了深入的剖析和经验总结,对提高水稳碎石施工质量具有一定的借鉴作用。
关键词:水稳碎石裂缝离析平整度
一、前言:
水稳碎石是高等级公路基层、底基层常用的路面结构组成部分,其施工质量对整个路面工程质量具有至关重要的作用。在施工中经常会遇到由于设计不合理或者施工控制不到位造成水稳碎石结构层出现裂缝多、离析、平整度差等质量缺陷,严重影响了路面使用寿命和功能,研究预防水稳碎石施工质量缺陷具有重要的现实意义。
二、水稳碎石常见施工质量缺陷介绍及预防措施
水稳碎石结构常见的质量通病主要有裂缝、离析和平整度差,这三大质量缺陷是水稳碎石施工控制的要点和难点,必须在设计和施工中采取措施做好预防和控制工作,提高水稳碎石施工质量。
1、裂缝
水稳碎石结构本身具有干缩和热胀冷缩特性,决定了其必然会产生干缩裂缝和温缩裂缝,完全避免是难以实现的,但是通过设计和施工采取必要的措施降低裂缝的产生机率和数量是完全可以做到的。可以从以下几方面进行预防和控制:
(1)设计方面:
○1水泥宜采用低标号32.5级的缓凝水泥,最好选择初凝时间4小时以上,终凝时间6小时以上的缓凝水泥,高标号水泥细度更细,更易产生裂缝。
○2碎石材料宜选择使用吸水率小的碎石,其设計配合比最佳含水量相对较小,有利于施工控制和减少干缩裂缝发生的机率。
○3在满足水稳碎石设计强度的条件下,尽量采用低剂量的水泥用量,水泥用量的减少会明显减少温缩裂缝的产生。
○4级配设计采用骨架密实结构,减少细集料用量,增加碎石嵌挤作用,降低碎石结构自身的收缩性。
(2)施工方面:
○1碎石材料应严格控制0.075mm以下含量和塑性指数,必须满足规范要求,石粉含量过多或黏性土成分超标均会增加干缩裂缝的产生。
○2拌合机生产水稳碎石混合料过程中必须控制好水泥剂量,水泥剂量控制原则应采用比试验室配合比提供的最佳灰剂量增加0.1~0.2%为宜,不采用增加0.5%的做法。
○3拌合机计量系统要标定准确,建议动态计量采用物料标定法,确保混合料生产级配满足设计要求,避免因计量不准增加细集料用量而增加裂缝。
○4水计量应采用动态电子计量系统,保证混合料的含水量添加准确,拌和过程中要注意及时调整加水量。拌和前,试验人员应检查备料区各种集料的含水量,设置当天的加水量和碎石材料配比;拌和期间,根据气温高低、风力大小、水分蒸发情况、现场碾压干湿反馈情况适当调整加水量,保证混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量能接近最佳含水量。避免含水量偏小影响压实,含水量偏大增加干缩裂缝。
○5施工中要严格控制现场摊铺的混合料离析现象,若发生离析将导致离析部分水稳强度不足成为薄弱点,易发生水稳裂缝。
○6水稳碎石施工结束要及时进行养生。养生期不少于7天,尽量在下到工序施工前始终保持养生条件,减少裂缝产生。
2、离析
水稳碎石在施工过程中由于设备或者材料的原因经常会出现在结构内部或者表面粗细集料分布不均匀的离析现象,从而影响水稳结构整体强度和造成表面局部松散。分析离析形成的原因,可以考虑从以下几方面进行预防和控制:
(1)拌合机选择拌缸长宽比大于2的双卧轴强制式拌合机,拌缸有效拌和长度应大于3.5米,可以提高水泥、粗细集料和水的拌合均匀性。若发现混合料的均匀性不好,要及时检查拌和叶片数量是否齐全、磨损是否严重,有无必要进行补充更换。若叶片齐全、完整,拌和效果仍不能满意时,可以调整个别叶片反装,增加混合料在拌缸内的拌和时间,提高均匀性。拌合机卸料斗上方位置应设置防抛料的挡板,减少大料被惯性抛出堆积料斗一侧现象。
(2)水稳混合料装车时运输车辆应前后移动,分多次装料,避免混合料装车过程中形成离析。运输车在卸料时,应分三次起斗,防止混合料在卸料过程中落差太大造成离析。
(3)摊铺机的调整与控制。
○1螺旋布料器应有足够长度,螺旋两端距摊铺机侧挡板不应超过25cm。对螺旋布料器中心位置、吊杆位置和端部可以尝试加装反向叶片减少摊铺离析,反向叶片可以根据使用效果采用半只叶片或者小型叶片。
○2螺旋布料器前挡板的离地高度应尽可能低,无法调整可以采取在前挡板下加装橡胶片的措施,防止大料滚落底部形成离析。前挡板的长度应足够长,在不影响摊铺的情况下,距离侧挡板距离越短摊铺边部的离析越少。
○3摊铺过程中螺旋布料器内料位高度应大于2/3,且连续均匀布料,高度一致,减少纵向混合料离析。摊铺机摊铺过程中应尽量减少收斗次数,必须收斗时做到快收快放,不等混合料全部用完就落斗,让下一台料车卸料,保持摊铺连续性,避免一车一离析。
(4)施工控制要注重细节,安排专人负责处理梯队摊铺纵向搭接位置底部大料离析现象和其他局部表面离析现象。
3、平整度
水稳碎石结构层平整度好坏直接影响沥青路面结构层的摊铺平整度,也是企业施工水平的一个直观体现,必须高度重视。考虑其影响因素,可以从以下几方面进行预防和控制:
○1下承层高程和平整度验收指标要严格控制。下承层高程合格率差直接影响水稳层厚度和标高,下承层的平整度差也会直接影响水稳层平整度效果。
○2摊铺基准线控制。测量放样的高程必须做到准确无误,同时测量钢丝的拉力要标准,避免产生挠度过大影响平整度。钢丝长度宜控制在150~200米,拉力应不低于1000N。
○3运料车卸料时在距摊机10~30cm左右时以空档停车,由摊铺机迎上去推动前进,严禁撞击摊铺机。
○4摊铺机摊铺速度与拌合机生产能力相适应,保证摊铺过程的匀速、连续不间断。
○5两台摊铺机梯队摊铺时必须保证两台摊铺机的摊铺速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、振捣频率和振动频率一致,关键确保摊铺后初始压实度一致,且要求初始压实度不得低于80%,并在设备允许条件下尽量提高摊铺初始压实度。初始压实度越高,碾压后的平整度越好。
○6碾压过程中压路机要严格遵守“紧跟、匀速”,慢起歩缓刹车的原则。做到启动时先起步后开振,停车时先停振后停车,避免碾压操作不当造成水稳面拥抱或者凹陷而影响平整度。
○7碾压结束前,安排专人用6米直尺检测平整度,对局部高出3mm部分,用粉笔画出范围,指挥压路机进行碾压处理,消除局部不平整。
结束语:
水稳碎石结构目前在我国的公路路面基层中依然占据着主导地位,做好施工设计和施工工艺控制,其裂缝、离析、平整度等质量通病问题就会大大减少,其整体性好、承载能力高、水稳性好且比较经济的优势就会得到极大发挥。
关键词:水稳碎石裂缝离析平整度
一、前言:
水稳碎石是高等级公路基层、底基层常用的路面结构组成部分,其施工质量对整个路面工程质量具有至关重要的作用。在施工中经常会遇到由于设计不合理或者施工控制不到位造成水稳碎石结构层出现裂缝多、离析、平整度差等质量缺陷,严重影响了路面使用寿命和功能,研究预防水稳碎石施工质量缺陷具有重要的现实意义。
二、水稳碎石常见施工质量缺陷介绍及预防措施
水稳碎石结构常见的质量通病主要有裂缝、离析和平整度差,这三大质量缺陷是水稳碎石施工控制的要点和难点,必须在设计和施工中采取措施做好预防和控制工作,提高水稳碎石施工质量。
1、裂缝
水稳碎石结构本身具有干缩和热胀冷缩特性,决定了其必然会产生干缩裂缝和温缩裂缝,完全避免是难以实现的,但是通过设计和施工采取必要的措施降低裂缝的产生机率和数量是完全可以做到的。可以从以下几方面进行预防和控制:
(1)设计方面:
○1水泥宜采用低标号32.5级的缓凝水泥,最好选择初凝时间4小时以上,终凝时间6小时以上的缓凝水泥,高标号水泥细度更细,更易产生裂缝。
○2碎石材料宜选择使用吸水率小的碎石,其设計配合比最佳含水量相对较小,有利于施工控制和减少干缩裂缝发生的机率。
○3在满足水稳碎石设计强度的条件下,尽量采用低剂量的水泥用量,水泥用量的减少会明显减少温缩裂缝的产生。
○4级配设计采用骨架密实结构,减少细集料用量,增加碎石嵌挤作用,降低碎石结构自身的收缩性。
(2)施工方面:
○1碎石材料应严格控制0.075mm以下含量和塑性指数,必须满足规范要求,石粉含量过多或黏性土成分超标均会增加干缩裂缝的产生。
○2拌合机生产水稳碎石混合料过程中必须控制好水泥剂量,水泥剂量控制原则应采用比试验室配合比提供的最佳灰剂量增加0.1~0.2%为宜,不采用增加0.5%的做法。
○3拌合机计量系统要标定准确,建议动态计量采用物料标定法,确保混合料生产级配满足设计要求,避免因计量不准增加细集料用量而增加裂缝。
○4水计量应采用动态电子计量系统,保证混合料的含水量添加准确,拌和过程中要注意及时调整加水量。拌和前,试验人员应检查备料区各种集料的含水量,设置当天的加水量和碎石材料配比;拌和期间,根据气温高低、风力大小、水分蒸发情况、现场碾压干湿反馈情况适当调整加水量,保证混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量能接近最佳含水量。避免含水量偏小影响压实,含水量偏大增加干缩裂缝。
○5施工中要严格控制现场摊铺的混合料离析现象,若发生离析将导致离析部分水稳强度不足成为薄弱点,易发生水稳裂缝。
○6水稳碎石施工结束要及时进行养生。养生期不少于7天,尽量在下到工序施工前始终保持养生条件,减少裂缝产生。
2、离析
水稳碎石在施工过程中由于设备或者材料的原因经常会出现在结构内部或者表面粗细集料分布不均匀的离析现象,从而影响水稳结构整体强度和造成表面局部松散。分析离析形成的原因,可以考虑从以下几方面进行预防和控制:
(1)拌合机选择拌缸长宽比大于2的双卧轴强制式拌合机,拌缸有效拌和长度应大于3.5米,可以提高水泥、粗细集料和水的拌合均匀性。若发现混合料的均匀性不好,要及时检查拌和叶片数量是否齐全、磨损是否严重,有无必要进行补充更换。若叶片齐全、完整,拌和效果仍不能满意时,可以调整个别叶片反装,增加混合料在拌缸内的拌和时间,提高均匀性。拌合机卸料斗上方位置应设置防抛料的挡板,减少大料被惯性抛出堆积料斗一侧现象。
(2)水稳混合料装车时运输车辆应前后移动,分多次装料,避免混合料装车过程中形成离析。运输车在卸料时,应分三次起斗,防止混合料在卸料过程中落差太大造成离析。
(3)摊铺机的调整与控制。
○1螺旋布料器应有足够长度,螺旋两端距摊铺机侧挡板不应超过25cm。对螺旋布料器中心位置、吊杆位置和端部可以尝试加装反向叶片减少摊铺离析,反向叶片可以根据使用效果采用半只叶片或者小型叶片。
○2螺旋布料器前挡板的离地高度应尽可能低,无法调整可以采取在前挡板下加装橡胶片的措施,防止大料滚落底部形成离析。前挡板的长度应足够长,在不影响摊铺的情况下,距离侧挡板距离越短摊铺边部的离析越少。
○3摊铺过程中螺旋布料器内料位高度应大于2/3,且连续均匀布料,高度一致,减少纵向混合料离析。摊铺机摊铺过程中应尽量减少收斗次数,必须收斗时做到快收快放,不等混合料全部用完就落斗,让下一台料车卸料,保持摊铺连续性,避免一车一离析。
(4)施工控制要注重细节,安排专人负责处理梯队摊铺纵向搭接位置底部大料离析现象和其他局部表面离析现象。
3、平整度
水稳碎石结构层平整度好坏直接影响沥青路面结构层的摊铺平整度,也是企业施工水平的一个直观体现,必须高度重视。考虑其影响因素,可以从以下几方面进行预防和控制:
○1下承层高程和平整度验收指标要严格控制。下承层高程合格率差直接影响水稳层厚度和标高,下承层的平整度差也会直接影响水稳层平整度效果。
○2摊铺基准线控制。测量放样的高程必须做到准确无误,同时测量钢丝的拉力要标准,避免产生挠度过大影响平整度。钢丝长度宜控制在150~200米,拉力应不低于1000N。
○3运料车卸料时在距摊机10~30cm左右时以空档停车,由摊铺机迎上去推动前进,严禁撞击摊铺机。
○4摊铺机摊铺速度与拌合机生产能力相适应,保证摊铺过程的匀速、连续不间断。
○5两台摊铺机梯队摊铺时必须保证两台摊铺机的摊铺速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、振捣频率和振动频率一致,关键确保摊铺后初始压实度一致,且要求初始压实度不得低于80%,并在设备允许条件下尽量提高摊铺初始压实度。初始压实度越高,碾压后的平整度越好。
○6碾压过程中压路机要严格遵守“紧跟、匀速”,慢起歩缓刹车的原则。做到启动时先起步后开振,停车时先停振后停车,避免碾压操作不当造成水稳面拥抱或者凹陷而影响平整度。
○7碾压结束前,安排专人用6米直尺检测平整度,对局部高出3mm部分,用粉笔画出范围,指挥压路机进行碾压处理,消除局部不平整。
结束语:
水稳碎石结构目前在我国的公路路面基层中依然占据着主导地位,做好施工设计和施工工艺控制,其裂缝、离析、平整度等质量通病问题就会大大减少,其整体性好、承载能力高、水稳性好且比较经济的优势就会得到极大发挥。