论文部分内容阅读
摘要高速公路路面基层(水泥稳定碎石)摊铺施工对混合料的路用性能有很高的要求,混合料既要具有很好的稳定性能,又要有良好的工作性能。就原材料、生产施工等方面进行对路面施工的质量控制的探讨,可供同行参考。
关键词高速公路;混合料组成;质量控制
中图分类号U412.36文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)071-0042-01
1原材料质量控制
水泥稳定碎石混合料原材料包括粗细集料、水泥和水。原材料质量是水泥稳定碎石混合料质量链中重要的一环,直接影响到水泥稳定成型后的使用性能,因此必须加强原材料质量控制。
1.1水泥
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山质硅酸盐水泥均可使用,但必须做胶砂强度、体积安性及终凝时间检测试验。对不满足规范要求或早强、快硬及受潮变质水泥不得使用。
1.2集料
由于水稳碎石是连续级配混合料,为合成较好的级配组成,可采用0～5mm、5～10mm、10～20mm、20～40mm四档规格集料进行试配。每档集料技术性质必须满足规范要求。某高速公路路面基层用集料技术性质如表1所示,其技术性质满足规范要求。
1.3水饮用水均可使用
2混合料组成设计质量控制要点
2.1混合料级配选择
根据“公路路面基层施工技术规范”(JTJ034-2000)要求,高速公路路面基层水泥稳定碎石混合料级配采用3号级配范围(如表2所示)。
集料的级配是保证水泥稳定碎石混合料性能好坏的关键,改善集料的级配组成可明显增加混合料的强度、耐久性、抗裂性和抗冲刷性。尤其是4.75mm通过量直接影响混合料的抗裂性和抗冲刷性,成型后的水稳层抗裂性能和抗冲刷性能随着细集料含量增加而减少,即细集料含量越多则干缩和湿缩系数越大,越容易开裂,表面抗冲刷能力越差,故在配合比设计过程中必须控制4175mm以下集料含量,在满足强度要求下,尽量减少细集料含量。某高速公路水稳碎石配合比设计通过多次对比试验后选择了表2中的合成级配。
2.2水泥剂量确定
水泥稳定碎石强度在很大程度上取决于水泥剂量大小,随着水泥剂量的增加,水稳碎石中的物理力学性质也呈显著改善,强度也明显增加。但随水泥剂量增加,成型后的水稳收缩性也明显加强并出现大量裂缝。大量试验研究证明:水泥稳定集料中水泥剂量在4%～6%时,其收缩系数最小;超过6%后,收缩系数明显增大。因此在保证强度前提下,应尽量控制水泥用量,以减少混合料的收缩性。该高速公路水稳基层配合比设计时选用5%水泥剂量,后经7天、28天无侧限抗压强度试验,试验结果满足规范要求。
3生产施工中的质量控制
3.1试验段施工
水稳碎石基层大规模施工前应做试验段,以便了解各种机械的性能及配合情况,前后场协调状况,找出各种机械设备的最佳组合方式,碾压设备的碾压遍数及碾压速度,求得精确的松铺系数,确定准确的松铺厚度,并写出试验段总结,用于指导今后的规模化施工。
3.2水稳碎石混合料生产
水泥稳定碎石混合料质量直接决定水稳基层成型后的质量,故必须在厂拌混合料过程中进行控制,确保生产出合格的水泥稳定碎石混合料。
1)原材料含水量检测。由于集料天然含水量是变化的,尤其是细集料含水量变化较大,每工作班必须进行两至三次天然含水量测定,根据所测含水量进行计算,随时调整用水量,确定生产的混合料含水量略大于最佳含水量,以便于施工碾压。
2)混合料级配调整。由于生产条件等多方面因素所限,用于施工的四种集料规格有一定变化,加上进料仓筛网易堵塞,生产的混合料级配常有较大变化,故生产过程中必须进行混合料筛分试验。可在出料口取有代表性的混合料,在水中过0.6mm筛将水泥洗去,烘干后进行筛分,根据筛分结果适当地调整粗细集料比例,使混合料级配接近配合比的级配为最佳。
3)水泥用量检查。在混合料生产过程中,随时检测水泥剂量,防止水泥的超用和少用。混合料生产时,水泥仓下料口常易堵塞,要随时检查水泥下料口堵塞情况,确保水泥进料均匀。
3.3高程及平整度控制
水泥稳定碎石施工采用专用摊铺机进行,使得高程、平整度合格率均有较大提高。施工时可根据试验段所测得的松铺系数计算出松铺厚度(松铺厚度=松铺系数×设计水稳层厚度),根据基准钢丝绳与下承层距离即为松铺厚度值来确定钢丝绳位置在摊铺机两侧设置基准钢丝绳,摊铺机按照基准钢丝绳进行自动找平,从而保证了高程及平整度合格率。在此找平方式下,基准钢丝绳的平顺与否直接影响到摊铺水稳层的高程及平整度,因此设置钢丝绳应注意以下几点:
1)基准钢丝绳的钢支柱间距不能过大,一般为10m,以防钢丝绳饶度挠度过大,影响摊铺的高程、平整度;
2)钢丝绳宜采用52mm～53mm的高强度钢绞线,并用紧线器拉紧,紧线器拉力不小于1000N,且张紧的钢绞线挠度不大于2mm。
3.4碾压工艺控制
从加水拌和到碾压终了的延迟时间对水泥稳定碎石混合料的强度和干密度有明显影响,延迟时间越长,混合料的强度和干密度损失越大,延迟时间对强度影响(见图1)。从图中看出,延迟时间1h～2h后,抗压强度损失为4%～11%;延迟时间6h后,抗压强度损失接近50%。故对水泥稳定碎石的碾压工作必须严格控制时间,以便更好的控制压实度及水泥稳定碎石的强度。为此,必须及时拌和、及时运输、及时摊铺、及时碾压,确保延止时间不超过3小时。
图1时时间对强度的影响示意
水泥稳定碎石碾压时,压路机行走加速与减速应缓慢平稳,振动压路机碾压换向时应先断开振动。往复作业应在不同地点停车换向,每完成一遍重复碾压,压路机就要向摊铺机靠近一些,以免在相同断面上停车造成压痕。压实应由两侧路肩向路中心方向碾压,先后两次碾压轮应重叠1/2轮宽,路两侧应多压2～3遍,确保压实度。碾压速度应先慢后快,前两遍宜控制在1.5KM/h,以后可采用2.5KM/h,直至压实度检测合格。不同的施工段,应在施工结束时垂直路中切除碾压呈缓坡的水泥稳定碎石(用3m直尺测定如图2),以便下次施工时连接方面。
3.5施工养护
水泥稳定碎石碾压成型后,待水泥终凝后(一般为6～7小时)开始洒水养生。养生期不得小于7天,且养生期间必须始终保证表面湿润。养生期间应封闭交通,禁止车辆通行。
4结束语
为了保证水泥稳定碎石的施工质量,必须控制好原材料质量、做好室内配合比试验,加强高程、平整度及横坡质量控制,现场施工碾压工艺控制,并且还须对施工好的现场实体进行试验检测,以对水泥稳定碎石施工质量进行全面而准确的判断及评定。
参考文献
[1]王忠仁.高速公路路面基层(底基层)施工技术质量控制[J].沿海企业与科技.2008,04.
[2]巩翠强.水泥稳定碎石路面基层施工技术的探讨.广西交通科技.2001,01.
关键词高速公路;混合料组成;质量控制
中图分类号U412.36文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)071-0042-01
1原材料质量控制
水泥稳定碎石混合料原材料包括粗细集料、水泥和水。原材料质量是水泥稳定碎石混合料质量链中重要的一环,直接影响到水泥稳定成型后的使用性能,因此必须加强原材料质量控制。
1.1水泥
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山质硅酸盐水泥均可使用,但必须做胶砂强度、体积安性及终凝时间检测试验。对不满足规范要求或早强、快硬及受潮变质水泥不得使用。
1.2集料
由于水稳碎石是连续级配混合料,为合成较好的级配组成,可采用0～5mm、5～10mm、10～20mm、20～40mm四档规格集料进行试配。每档集料技术性质必须满足规范要求。某高速公路路面基层用集料技术性质如表1所示,其技术性质满足规范要求。
1.3水饮用水均可使用
2混合料组成设计质量控制要点
2.1混合料级配选择
根据“公路路面基层施工技术规范”(JTJ034-2000)要求,高速公路路面基层水泥稳定碎石混合料级配采用3号级配范围(如表2所示)。
集料的级配是保证水泥稳定碎石混合料性能好坏的关键,改善集料的级配组成可明显增加混合料的强度、耐久性、抗裂性和抗冲刷性。尤其是4.75mm通过量直接影响混合料的抗裂性和抗冲刷性,成型后的水稳层抗裂性能和抗冲刷性能随着细集料含量增加而减少,即细集料含量越多则干缩和湿缩系数越大,越容易开裂,表面抗冲刷能力越差,故在配合比设计过程中必须控制4175mm以下集料含量,在满足强度要求下,尽量减少细集料含量。某高速公路水稳碎石配合比设计通过多次对比试验后选择了表2中的合成级配。
2.2水泥剂量确定
水泥稳定碎石强度在很大程度上取决于水泥剂量大小,随着水泥剂量的增加,水稳碎石中的物理力学性质也呈显著改善,强度也明显增加。但随水泥剂量增加,成型后的水稳收缩性也明显加强并出现大量裂缝。大量试验研究证明:水泥稳定集料中水泥剂量在4%～6%时,其收缩系数最小;超过6%后,收缩系数明显增大。因此在保证强度前提下,应尽量控制水泥用量,以减少混合料的收缩性。该高速公路水稳基层配合比设计时选用5%水泥剂量,后经7天、28天无侧限抗压强度试验,试验结果满足规范要求。
3生产施工中的质量控制
3.1试验段施工
水稳碎石基层大规模施工前应做试验段,以便了解各种机械的性能及配合情况,前后场协调状况,找出各种机械设备的最佳组合方式,碾压设备的碾压遍数及碾压速度,求得精确的松铺系数,确定准确的松铺厚度,并写出试验段总结,用于指导今后的规模化施工。
3.2水稳碎石混合料生产
水泥稳定碎石混合料质量直接决定水稳基层成型后的质量,故必须在厂拌混合料过程中进行控制,确保生产出合格的水泥稳定碎石混合料。
1)原材料含水量检测。由于集料天然含水量是变化的,尤其是细集料含水量变化较大,每工作班必须进行两至三次天然含水量测定,根据所测含水量进行计算,随时调整用水量,确定生产的混合料含水量略大于最佳含水量,以便于施工碾压。
2)混合料级配调整。由于生产条件等多方面因素所限,用于施工的四种集料规格有一定变化,加上进料仓筛网易堵塞,生产的混合料级配常有较大变化,故生产过程中必须进行混合料筛分试验。可在出料口取有代表性的混合料,在水中过0.6mm筛将水泥洗去,烘干后进行筛分,根据筛分结果适当地调整粗细集料比例,使混合料级配接近配合比的级配为最佳。
3)水泥用量检查。在混合料生产过程中,随时检测水泥剂量,防止水泥的超用和少用。混合料生产时,水泥仓下料口常易堵塞,要随时检查水泥下料口堵塞情况,确保水泥进料均匀。
3.3高程及平整度控制
水泥稳定碎石施工采用专用摊铺机进行,使得高程、平整度合格率均有较大提高。施工时可根据试验段所测得的松铺系数计算出松铺厚度(松铺厚度=松铺系数×设计水稳层厚度),根据基准钢丝绳与下承层距离即为松铺厚度值来确定钢丝绳位置在摊铺机两侧设置基准钢丝绳,摊铺机按照基准钢丝绳进行自动找平,从而保证了高程及平整度合格率。在此找平方式下,基准钢丝绳的平顺与否直接影响到摊铺水稳层的高程及平整度,因此设置钢丝绳应注意以下几点:
1)基准钢丝绳的钢支柱间距不能过大,一般为10m,以防钢丝绳饶度挠度过大,影响摊铺的高程、平整度;
2)钢丝绳宜采用52mm～53mm的高强度钢绞线,并用紧线器拉紧,紧线器拉力不小于1000N,且张紧的钢绞线挠度不大于2mm。
3.4碾压工艺控制
从加水拌和到碾压终了的延迟时间对水泥稳定碎石混合料的强度和干密度有明显影响,延迟时间越长,混合料的强度和干密度损失越大,延迟时间对强度影响(见图1)。从图中看出,延迟时间1h～2h后,抗压强度损失为4%～11%;延迟时间6h后,抗压强度损失接近50%。故对水泥稳定碎石的碾压工作必须严格控制时间,以便更好的控制压实度及水泥稳定碎石的强度。为此,必须及时拌和、及时运输、及时摊铺、及时碾压,确保延止时间不超过3小时。
图1时时间对强度的影响示意
水泥稳定碎石碾压时,压路机行走加速与减速应缓慢平稳,振动压路机碾压换向时应先断开振动。往复作业应在不同地点停车换向,每完成一遍重复碾压,压路机就要向摊铺机靠近一些,以免在相同断面上停车造成压痕。压实应由两侧路肩向路中心方向碾压,先后两次碾压轮应重叠1/2轮宽,路两侧应多压2～3遍,确保压实度。碾压速度应先慢后快,前两遍宜控制在1.5KM/h,以后可采用2.5KM/h,直至压实度检测合格。不同的施工段,应在施工结束时垂直路中切除碾压呈缓坡的水泥稳定碎石(用3m直尺测定如图2),以便下次施工时连接方面。
3.5施工养护
水泥稳定碎石碾压成型后,待水泥终凝后(一般为6～7小时)开始洒水养生。养生期不得小于7天,且养生期间必须始终保证表面湿润。养生期间应封闭交通,禁止车辆通行。
4结束语
为了保证水泥稳定碎石的施工质量,必须控制好原材料质量、做好室内配合比试验,加强高程、平整度及横坡质量控制,现场施工碾压工艺控制,并且还须对施工好的现场实体进行试验检测,以对水泥稳定碎石施工质量进行全面而准确的判断及评定。
参考文献
[1]王忠仁.高速公路路面基层(底基层)施工技术质量控制[J].沿海企业与科技.2008,04.
[2]巩翠强.水泥稳定碎石路面基层施工技术的探讨.广西交通科技.2001,01.