二灰稳定碎石基层在高等级公路施工中的应用

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  【摘 要】本文首先分析了二灰稳定碎石的优点,进而论述了二灰稳定碎石基层施工配合比的确定,最后就二灰稳定碎石基层施工过程的质量控制进行论述,以供参考。
  【关键词】二灰稳定碎石;基层;施工
  
  随着道路交通的发展,交通量的增大,以石灰土为基层的高等级越来越不适应其需要。而高强度二灰稳定碎石等半刚性基层因具有良好的力学性能、板体性好、承载能力高、水稳定性、耐久性能、抗疲劳性能好和一定的抗冻性等优点,成为了主要的路面基层结构型式,被广泛应用在高等级公路建设中。虽然二灰稳定碎石具有其他基层材料无法比拟的优点和广阔的使用前景,但是在道路的实际使用过程中还是出现了不少问题。因此,为了更好地提高二灰稳定碎石基层的质量,本文就二灰稳定碎石基层的施工质量控制展开探讨,以供参考。
   1.二灰稳定碎石的优点
  1.1具有很高的抗压强度和刚度,还具有一定的抗弯拉强度,且都随龄期而不断增长,因此以其为基层的沥青路面通常具有较小的变形和较强的荷载扩散能力。
  1.2刚度大、整体性强,使得其上沥青面层所受弯拉应力值较小,从而提高了沥青面层抵抗行车荷载疲劳破坏的能力,甚至可以认为其上的沥青面层不会产生行车疲劳破坏。
  1.3可供应的材料种类多,选择面广泛,甚至可以使用质量较差的石料,就地取材。这样就可以避免大量远运优质石料。
  1.4与以前使用的道路基层材料相比有着更大的灵活性和适应性。
  1.5 有利于我国环保事业的发展,既变废为宝,又减少了环境污染,具有很大的社会效益。
   2.二灰稳定碎石基层施工配合比确定
  2.1施工原材料的质量控制
  原材料中的石灰等级、石质材料的压碎值与针片状含量和级配、石粉的含泥量和含水量是影响二灰稳定碎石混合料基层施工质量的重要因素。
  2.1.1石灰
  石灰质量应符合规范规定的Ⅲ级消石灰或 Ⅲ 级生石灰的技术指标,同时尽量缩短石灰的存放时间,若石灰存放时间较长,应采取雨布覆盖保存措施,妥善保管。
  2.1.2粉煤灰
  粉煤灰的烧失量不应超过20%,比表面积宜大于2500cm2/g,干粉煤灰存放应保湿,防止飞扬而造成污染,湿粉煤灰含水量不宜超过35%。粉煤灰进场后应集中堆放,不宜使用存放时间过长的粉煤灰。
  2.1.3集料
  集料可采用石灰岩或玄武岩,石料最大粒径不可超过31.5mm,粒径小于0.075mm的颗粒含量宜接近0,要求压碎值不超过30%。
  2.2二灰碎石混合料配合比设计
  2.2.1采用石灰粉煤灰碎石做基层时,石灰与粉煤灰的比例常用l:2~1:4,石灰粉煤灰与级配碎石的比应是20:80~15:85。
  2.2.2为提高二灰碎石的早期强度,可外加1%~2%的水泥。
  2.2.3各种混合料的各项试验应按(JTJ057-2009)《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行。
  2.2.4含水量:有关资料表明,二灰碎石混合料中的水分过大或过小,对混合料中石灰或水泥与粉煤灰的反应速率和大小都有不利影响。一般,施工现场二灰碎石混合料的含水量控制在最佳含水量为±2%作用进行压实,并应在拌合过程中、开始碾压时及碾压过程中对混合料的含水量进行检测。
   3.二灰稳定碎石基层施工过程的质量控制
  3.1拌和
  一般,二灰稳定碎石混合料应采用专用的稳定土集中厂拌机械拌制。
  3.1.1在正式拌制石灰粉煤灰稳定土混合料之前,须先调试所用的厂拌设备至最佳状态,同时使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求。
  3.1.2拌合好的混合料应色泽一致、无灰条或灰团、无粗细集料明显分离现象、含水量合适均匀。
  3.1.3拌好的混合料堆放时闻不宜超过24h,宜在当天将拌好的混合料运送到铺筑现场,不应将拌好的混合料长时间堆放。
  3.2运输
  厂拌的二灰碎石混合料宜采用大吨位、车况较好、保水性好的自卸汽车来运输,以减少混合料在空气中暴露的面积。
  3.2.1为保证施工连续性,运输车辆的数量应根据运距、拌和及摊铺速度来定。
  3.2.2在装料前及卸料后均应清理自卸车的箱底,防止混合料凝结。
  3.2.3在运输过程中,为防水份损失过多,应在混合料上覆盖麻袋等。
  3.2.4在连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前0.1~0.3m处停住,不得撞击摊铺机,卸料过程中运料车挂空挡,靠摊铺机推动前进。
  3.3摊铺
  为确保公路基层的平整度,一般摊铺是采用摊铺机特别是装有自动找平装置的摊铺机摊铺。
  3.3.1摊铺时,宜分两幅阶梯同步摊铺,尽量避免纵向横向接缝。
  3.3.2摊铺时,宜慢而匀,少停顿,摊铺机的行车速度一般为2~4m/min,摊铺机在摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。
  3.3.3在摊铺宽度大于8m的路幅,宜采用两台型号和性能相同或相近的摊铺机梯队式进行摊铺。
  3.3.4松铺系数必须通过试验段确定,当配合比更改时必须重新确定,以保证其厚度。
  3.3.5在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象,特别是局部粗集料“窝”或粗集料“带”应该铲除,并用新混合料填补,或补充细混合料并拌和均匀。
  3.4碾压
  压实是铺筑二灰碎石混合料的关键,在现场达到高的相对密实度可使混合料具有良好的性能。
  3.4.1一般,采用轮胎压路机和振动压路机进行压实。当混合料的含水量大于最佳含水量的1%~2%时,应立即用轻型压路机并配合12t以上压路机在结构层全宽内进行碾压。
  3.4.2碾压时,应重叠1/2轮宽,后轮必须超过两段的接缝处,后轮压完路面全宽时,即为一遍。一般需碾压6-8遍。压路机的碾压速度,头两遍宜为1.5~1.7km/h为宜,以后宜采用2.0~2.5km/h。
  3.4.3一般,二灰稳定碎石基层一层的压实厚度以15cm为宜。
  3.4.4碾压过程中,二灰碎石基层表面应始终保持湿润。应派专人随时观察混合料含水量的变化,如表面水分蒸发过快,应及时补充水分。
  3.4.5由于二灰碎石混合料在加水拌和后可以有较长的时间进行有效的压实,因此,在施工时,一般不宜在混合料摊铺的当日即行充分压实,而采用铺筑的当日基本碾压成型,必要时(尤其是夏季晴日)适量洒水过夜,隔日再进行复压密实的施工工艺。
  3.4.6严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车,应保证稳定土层表面不受破坏。
  3.5接缝处理
  3.5.1横缝的处理
  横缝的处理为:
  (1)两工作段的搭接部分,应采用对接形式。前一段拌和后,留5~8m不进行碾压。后一段施工时,将前段留下未压部分,一起再进行拌和、整型和碾压。
  (2)进行横缝处理时,应重叠在已铺层上5-10cm,按松铺高度继续摊铺新的混合料。
  3.5.2纵缝的处理
  在施工时,应尽量避免纵向接缝。在必须分两幅施工时,纵缝必须垂直相接,不应斜接。一般,纵缝的处理为:
  (1)在前一幅施工时,在靠中央一例用方木或钢模板做支撑,方木或钢模板的高度与稳定土层的压实厚度相同。
  (2)在混合料拌和结束后,靠近支撑木(或板)的一条带,应人工进行补充拌和,然后进行整型和碾压。
  (3)第二幅混合料拌和结束后,靠近第一幅的一条带,应人工进行补充拌和,然后进行整型和碾压。
  在进行处理时,须注意的是:在摊铺另半幅前,将前半幅切除10-30cm,切除宽度视损坏宽度而定,但必须保证无松散、空洞、不密实部位,所切断面平顺垂直。摊铺另一幅时,将断面洒水湿润以使两幅结合牢固。
  3.6养生与交通管制
  碾压结束后的第二天或第三天即可开始养生。
  3.6.1一般,采用洒水养生法。每天洒水的次数视气候条件而定,每次要少洒水、勤洒水,始终保持基层表面处于湿润状态。养生期一般为7-14天,至少7天。必要时,可采用覆盖养生法,也可用沥青乳液和沥青下封层进行养生。
  3.6.2养生期结束,如面层为沥青混合料应立即喷洒透层沥青或做下封层,并在5-10d内铺筑沥青面层。在喷洒透层沥青后,宜撒布3~8mm或5~10mm的小碎石,小碎石约撒布60%的面积。
  3.6.3当二灰稳定碎石分层施工时,下层碾压完毕后,可以立即在上铺筑另一层,不需专门的养生期,也可以养生7d后再铺筑另一层。
  3.6.4在洒水养生时,应使喷出的水呈雾状,不可直接喷射和冲击到二灰碎石表面,否则,会造成二灰碎石表面松散或产生新的集料“窝”或“带”。一般,洒水量控制在3kg/m2-5kg/m2为宜。
  3.6.5在养生期间,除洒水车外,应封闭交通至养生期满。
   4.结束语
  综上所述,由于二灰稳定碎石结构不仅具有良好的力学功能、水稳定性和一定的抗冻性,而且受干缩、湿缩影响较小,大大减少了高等级公路路面的裂缝,延长了公路的使用寿命。随着机械化施工程度的提高和施工经验的不断丰富,由于二灰碎石所具有的强度和稳定性,其在二级及二级以下公路路基的应用中将十分广泛。
  
  【参考文献】
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