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【摘要】随着社会经济发展速度的不断提升,我国公路工程建设规模也随之扩大。水泥稳定碎石基层施工作为公路工程施工的重要内容之一,为确保工程建设整体质量,施工企业必须严格遵循工程实际情况,充分了解水泥稳定碎石的相关概况,规范施工流程,只有这样才能延长工程使用寿命,提升行车安全性,实现公路事业的可持续发展。
【关键词】水泥稳定碎石基层;相关概况;施工流程;工程案例
一、水泥稳定碎石的相关概况
作为国民经济、社会发展与人民生活服务的公共基础设施,公路工程是衡量一个国家经济实力与现代化水平的重要标准。按照交通部《公路路面基层施工技术规范》的相关要求,水泥稳定碎石通常为水泥稳定中粒土或粗粒土,要求尽可能缩短从加水拌和到碾压终了的延迟时间,水泥终凝前必须结束施工作业。采用集中厂拌法施工时,延迟时间不应超过2h。粒料、灰浆体积为构成水泥稳定碎石的主要材料。级配碎石为其粒料,水、胶凝材料为灰浆体积的主要内容,其中水泥与混合材料又共同构成了胶凝材料。其材料质量标准如表1所示。
二、工程案例
省道S228东南线林州境红旗渠青年洞至合涧段一级公路改建工程,起点位于林州市红旗渠青年洞景区入口,终点至于合涧镇S302线和S228线交叉处,路线全长53.061km,其基层原设计结构为18cm水泥稳定碎石+20cm石灰碎石土,后变更为18cm水泥稳定碎石+20cm水泥稳定碎石,根据施工技术规范规定,其各层压实厚度必须控制在20cm以下,因此按设计要求分层进行基层铺筑施工,压实度需控制在98%以上。
三、水泥稳定碎石基层施工流程
1、下承层准备。底基层完成施工后,需进行一周养护,按照施工规定对底基层的各项技术指标进行检测,确保其施工质量符合各项规定后进行基层施工。在基层施工前期,必须彻底清理干净底基层表面,在铺筑前做好洒水保湿作业,为层层间的黏结提供方便。
2、施工测量。边桩测放需在底基层上实施,主线相隔10m进行一桩测设。按照施工图设计规定对基层边桩放样。放样点位模板内侧5cm,现场走线与基层设计边缘之间的距离必须超过25cm。在边桩上实施高程测量,根据1.37进行松铺系数计算,且做好技术交底工作。摊铺工作大量实施前,需进行5个断面选择,要求3个点为各个断面的最少点,以此对具体松铺系数进行准确测量,按照测量结果进行再次标高测量。
3、支立模板、挂线。按照边桩控制线进行模板支立,选取槽钢(16厘米)作为内外侧材料,3米为其各段长度,接缝位置选取方木(14厘米x14厘米x30厘米)向槽钢中限位嵌入,方木后侧钢钎需在下承层上进行有效固定。支模要严格遵循基层底宽,完成支模后需通过钢尺进行校核。根据事前测量的高程及技术交底挂线,5米为纵向钢丝绳支架间距。选取铝合金梁作为中间导梁,以2边基准线作为导梁高度标准。
4、拌和水泥混合料。通过厂拌方式进行基层混合料拌和施工,每小时600吨为1号拌和站生产能力,每小时650吨为2号拌和站生产能力。拌和前,试验室需对全部原材料进行含水量试验,以此进行施工配合比计算。根据工地试验室提供的施工生产配合比,拌合站需及时进行混合料拌和施工。上料过程中所有集料不能产生混料现象,且不得发生空仓问题,特别是具有较大使用量时应做好及时添加作业,或对挡板高度适当增加,提高材料储备。混合料出仓后,试验人员需测定其含水量、水泥剂量。确保其质量符合施工规定后即可连续拌和施工。拌和施工中需对混合料实时进行采样与试验,根据施工配合比等规定对混合料内的各类材料含量加以有效控制。
5、运输水泥混合料。运输水泥混合料时一般选取大吨位的自卸汽车,如30吨等,其所需车数可通过以下公式进行计算:n=a*(运输车来回时间+运输车等待时间)/拌和一车料所用时间其中,n表示具体数车,a为系数(1.1—1.2)。日常施工中,可按照运输距离的长短进行运输车总量的增减,以实现摊铺作业的连续性,做到“现场不待料,场内不待车”。运输车第一次装车时需对车厢的整洁性进行详细检查,避免运输材料过程中出现污染材料现象。为防止水分蒸发过快,需利用彩条布对混合料进行覆盖。为确保现场人员、设备的安全,需指派专人进行倒车指挥,避免运料车与摊铺机械产生碰撞。一般运料车和摊铺机械之间的距离需控制在20cm左右。
6、水泥混合料摊铺、整形。为避免纵缝产生,单幅施工中可选取2台摊铺机以梯队形式进行施工。6米、5m、5.5m、5.75m为2台摊铺机拼装宽度,10到15cm为搭接宽度,同时选取人工方式在2侧预先培细料。摊铺机就位后,需进行垫块的合理放置,一般各台摊铺需放置2块。下降摊铺机熨平板需慢速行驶,熨平板与木板不得接触,避免木板受力。为降低水分蒸发量,在向施工现场运送混合料后,应及时实施摊铺施工。2台摊铺机摊铺施工中纵向需具备10到15cm搭接宽度。5到10m之间为前后2台摊铺机的距离,避免局部水分蒸发过快对搭接质量造成影响。与摊铺机铰笼高度相比,铰笼位置混合料高度为其70%左右时即可开始摊铺施工,在整个摊铺施工中,要求铰笼位置混合料不能低于铰笼高度的2/3。摊铺机的行驶速度必须对拌和站产量、运输距离等情况进行充分考虑,确保摊铺施工的连续性、均匀性,避免对摊铺夯击次数造成极大的影响,确保实际厚度符合预期厚度。
摊铺整形施工中要求有专人对粗细集料离析问题进行处理,应及时铲除部分位置的粗集料窝火粗集料带,且选取新混合料进行补充。通常选取细料在摊铺机前填实模板边部,确保边部压实度符合施工规定。根据每车混合料30吨进行双层连铺段落计算,5分钟为拌和后出场时间。根据综合运距2.5km对运输时间进行充分考虑。完成下基层铺设工作后需及时进行上基层铺筑,在已铺筑下基层有运输车辆行驶时需对其速度进行有效控制,禁止急转弯、急刹车等情况的出现,完成下基层施工后,需利用废料加长坡道,以此达到坡道放缓的作用,防止铺筑好的路段被运输车辆破坏,随后恢复边桩,进行上基层模板支立。 7、碾压水稳混合料。完成摊铺施工后需进行碾压水泥混合料施工,要求在最佳含水量允许范围进行实施压实作业。直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾压,设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压施工中,可选取摆轴法施工,也就是存有30cm错位搭接。每次压路机从2端折回的位置可形成一个阶梯形状。在摊铺机不断进行的同时,不能在相同横断面设置折回位置,需形成45度斜角。通过灌砂法进行基层压实度检测,要求其压实度必须符合设计规定的98%。初压、复压与终压为施工机械碾压施工的主要流程,在各个碾压阶段应对行驶速度进行有效控制,通常每小时1.5到2km为初压速度范围;每小时2到2.5km为复压速度范围;每小时3到3.5km为终压速度范围。
8、养护。完成双层连铺施工后,应对基层压实度进行检测,确保其符合施工规定。当上基层表面干燥后需进行透层喷洒,也可覆盖透层薄膜进行养护施工。下基层路段单层摊铺后,需及时对其压实度进行检测,随后在基层顶面进行土工布全体覆盖,一般养护周期为7天,该阶段必须确保稳定基层表面始终具有良好湿润度,完成养护工作后,需彻底清理干净覆盖物。如养护阶段产生病害现象,需立即实施挖补作业,要求挖补压实厚度必须控制在10cm以上,杜绝薄层贴补。养护阶段需进行交通封闭,避免对路面造成严重损伤。
四、结束语
综上所述,伴随我国社会经济发展速度的不断提升,因设计、施工方法、施工材料选择等因素,公路病害问题较为严重。如何延长道路工程使用寿命、确保行车舒适度已经成为施工企业必须重视的问题。水泥稳定碎石基层施工技术作为公路工程施工建设的重要技术之一,其技术水平的高低直接影响着工程建设的质量。基于经济性原理分析,该技术的应用,不仅可以提升工程质量、增加使用年限,还能降低工程成本,达到工程建设经济效益最大化的目的。
参考文献
[1]秘林源.施工期荷载及养生龄期对水泥稳定碎石结构层损伤的影响[D].哈尔滨工业大学,2015
[2]任建章,李洪林,赵兢.大厚度(≥30cm)水泥稳定土基层整体摊铺施工工艺简述[J].黑龙江交通科技,2011(09)
[3]李国文,王捷,李华.高速公路水泥稳定碎石基层混合料优化设计与施工控制[J].公路,2010(09)
[4]吕清华.水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因、危害、预防及处理措施[J].中国新技术新产品,2016(04)
[5]张清泉.骨架孔隙结构水泥稳定碎石基层材料组成设计方法与性能变化规律研究[D].长安大学 2011
[6]平国超.水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工工艺与质量控制[D].河北工业大学 2014
[7]李涛.浅析水泥稳定碎石基层施工质量控制措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012(01)
【关键词】水泥稳定碎石基层;相关概况;施工流程;工程案例
一、水泥稳定碎石的相关概况
作为国民经济、社会发展与人民生活服务的公共基础设施,公路工程是衡量一个国家经济实力与现代化水平的重要标准。按照交通部《公路路面基层施工技术规范》的相关要求,水泥稳定碎石通常为水泥稳定中粒土或粗粒土,要求尽可能缩短从加水拌和到碾压终了的延迟时间,水泥终凝前必须结束施工作业。采用集中厂拌法施工时,延迟时间不应超过2h。粒料、灰浆体积为构成水泥稳定碎石的主要材料。级配碎石为其粒料,水、胶凝材料为灰浆体积的主要内容,其中水泥与混合材料又共同构成了胶凝材料。其材料质量标准如表1所示。
二、工程案例
省道S228东南线林州境红旗渠青年洞至合涧段一级公路改建工程,起点位于林州市红旗渠青年洞景区入口,终点至于合涧镇S302线和S228线交叉处,路线全长53.061km,其基层原设计结构为18cm水泥稳定碎石+20cm石灰碎石土,后变更为18cm水泥稳定碎石+20cm水泥稳定碎石,根据施工技术规范规定,其各层压实厚度必须控制在20cm以下,因此按设计要求分层进行基层铺筑施工,压实度需控制在98%以上。
三、水泥稳定碎石基层施工流程
1、下承层准备。底基层完成施工后,需进行一周养护,按照施工规定对底基层的各项技术指标进行检测,确保其施工质量符合各项规定后进行基层施工。在基层施工前期,必须彻底清理干净底基层表面,在铺筑前做好洒水保湿作业,为层层间的黏结提供方便。
2、施工测量。边桩测放需在底基层上实施,主线相隔10m进行一桩测设。按照施工图设计规定对基层边桩放样。放样点位模板内侧5cm,现场走线与基层设计边缘之间的距离必须超过25cm。在边桩上实施高程测量,根据1.37进行松铺系数计算,且做好技术交底工作。摊铺工作大量实施前,需进行5个断面选择,要求3个点为各个断面的最少点,以此对具体松铺系数进行准确测量,按照测量结果进行再次标高测量。
3、支立模板、挂线。按照边桩控制线进行模板支立,选取槽钢(16厘米)作为内外侧材料,3米为其各段长度,接缝位置选取方木(14厘米x14厘米x30厘米)向槽钢中限位嵌入,方木后侧钢钎需在下承层上进行有效固定。支模要严格遵循基层底宽,完成支模后需通过钢尺进行校核。根据事前测量的高程及技术交底挂线,5米为纵向钢丝绳支架间距。选取铝合金梁作为中间导梁,以2边基准线作为导梁高度标准。
4、拌和水泥混合料。通过厂拌方式进行基层混合料拌和施工,每小时600吨为1号拌和站生产能力,每小时650吨为2号拌和站生产能力。拌和前,试验室需对全部原材料进行含水量试验,以此进行施工配合比计算。根据工地试验室提供的施工生产配合比,拌合站需及时进行混合料拌和施工。上料过程中所有集料不能产生混料现象,且不得发生空仓问题,特别是具有较大使用量时应做好及时添加作业,或对挡板高度适当增加,提高材料储备。混合料出仓后,试验人员需测定其含水量、水泥剂量。确保其质量符合施工规定后即可连续拌和施工。拌和施工中需对混合料实时进行采样与试验,根据施工配合比等规定对混合料内的各类材料含量加以有效控制。
5、运输水泥混合料。运输水泥混合料时一般选取大吨位的自卸汽车,如30吨等,其所需车数可通过以下公式进行计算:n=a*(运输车来回时间+运输车等待时间)/拌和一车料所用时间其中,n表示具体数车,a为系数(1.1—1.2)。日常施工中,可按照运输距离的长短进行运输车总量的增减,以实现摊铺作业的连续性,做到“现场不待料,场内不待车”。运输车第一次装车时需对车厢的整洁性进行详细检查,避免运输材料过程中出现污染材料现象。为防止水分蒸发过快,需利用彩条布对混合料进行覆盖。为确保现场人员、设备的安全,需指派专人进行倒车指挥,避免运料车与摊铺机械产生碰撞。一般运料车和摊铺机械之间的距离需控制在20cm左右。
6、水泥混合料摊铺、整形。为避免纵缝产生,单幅施工中可选取2台摊铺机以梯队形式进行施工。6米、5m、5.5m、5.75m为2台摊铺机拼装宽度,10到15cm为搭接宽度,同时选取人工方式在2侧预先培细料。摊铺机就位后,需进行垫块的合理放置,一般各台摊铺需放置2块。下降摊铺机熨平板需慢速行驶,熨平板与木板不得接触,避免木板受力。为降低水分蒸发量,在向施工现场运送混合料后,应及时实施摊铺施工。2台摊铺机摊铺施工中纵向需具备10到15cm搭接宽度。5到10m之间为前后2台摊铺机的距离,避免局部水分蒸发过快对搭接质量造成影响。与摊铺机铰笼高度相比,铰笼位置混合料高度为其70%左右时即可开始摊铺施工,在整个摊铺施工中,要求铰笼位置混合料不能低于铰笼高度的2/3。摊铺机的行驶速度必须对拌和站产量、运输距离等情况进行充分考虑,确保摊铺施工的连续性、均匀性,避免对摊铺夯击次数造成极大的影响,确保实际厚度符合预期厚度。
摊铺整形施工中要求有专人对粗细集料离析问题进行处理,应及时铲除部分位置的粗集料窝火粗集料带,且选取新混合料进行补充。通常选取细料在摊铺机前填实模板边部,确保边部压实度符合施工规定。根据每车混合料30吨进行双层连铺段落计算,5分钟为拌和后出场时间。根据综合运距2.5km对运输时间进行充分考虑。完成下基层铺设工作后需及时进行上基层铺筑,在已铺筑下基层有运输车辆行驶时需对其速度进行有效控制,禁止急转弯、急刹车等情况的出现,完成下基层施工后,需利用废料加长坡道,以此达到坡道放缓的作用,防止铺筑好的路段被运输车辆破坏,随后恢复边桩,进行上基层模板支立。 7、碾压水稳混合料。完成摊铺施工后需进行碾压水泥混合料施工,要求在最佳含水量允许范围进行实施压实作业。直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾压,设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压施工中,可选取摆轴法施工,也就是存有30cm错位搭接。每次压路机从2端折回的位置可形成一个阶梯形状。在摊铺机不断进行的同时,不能在相同横断面设置折回位置,需形成45度斜角。通过灌砂法进行基层压实度检测,要求其压实度必须符合设计规定的98%。初压、复压与终压为施工机械碾压施工的主要流程,在各个碾压阶段应对行驶速度进行有效控制,通常每小时1.5到2km为初压速度范围;每小时2到2.5km为复压速度范围;每小时3到3.5km为终压速度范围。
8、养护。完成双层连铺施工后,应对基层压实度进行检测,确保其符合施工规定。当上基层表面干燥后需进行透层喷洒,也可覆盖透层薄膜进行养护施工。下基层路段单层摊铺后,需及时对其压实度进行检测,随后在基层顶面进行土工布全体覆盖,一般养护周期为7天,该阶段必须确保稳定基层表面始终具有良好湿润度,完成养护工作后,需彻底清理干净覆盖物。如养护阶段产生病害现象,需立即实施挖补作业,要求挖补压实厚度必须控制在10cm以上,杜绝薄层贴补。养护阶段需进行交通封闭,避免对路面造成严重损伤。
四、结束语
综上所述,伴随我国社会经济发展速度的不断提升,因设计、施工方法、施工材料选择等因素,公路病害问题较为严重。如何延长道路工程使用寿命、确保行车舒适度已经成为施工企业必须重视的问题。水泥稳定碎石基层施工技术作为公路工程施工建设的重要技术之一,其技术水平的高低直接影响着工程建设的质量。基于经济性原理分析,该技术的应用,不仅可以提升工程质量、增加使用年限,还能降低工程成本,达到工程建设经济效益最大化的目的。
参考文献
[1]秘林源.施工期荷载及养生龄期对水泥稳定碎石结构层损伤的影响[D].哈尔滨工业大学,2015
[2]任建章,李洪林,赵兢.大厚度(≥30cm)水泥稳定土基层整体摊铺施工工艺简述[J].黑龙江交通科技,2011(09)
[3]李国文,王捷,李华.高速公路水泥稳定碎石基层混合料优化设计与施工控制[J].公路,2010(09)
[4]吕清华.水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因、危害、预防及处理措施[J].中国新技术新产品,2016(04)
[5]张清泉.骨架孔隙结构水泥稳定碎石基层材料组成设计方法与性能变化规律研究[D].长安大学 2011
[6]平国超.水泥稳定碎石基层双层连续摊铺施工工艺与质量控制[D].河北工业大学 2014
[7]李涛.浅析水泥稳定碎石基层施工质量控制措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012(01)