结合实践着重探讨二级公路基层施工要点_论文发表__墨水学术,论文

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:163

副标题#e#
　　结合实践着重探讨二级公路基层施工要点
　　杨晓云贵州省贵阳公路管理局550002
　　摘要:本文以二级公路为依托工程,对影响水泥稳定碎石基层施工质量的原材料、配合比、施工程序以及施工机械的要求等几个方面进行阐述。总结了在二级公路水泥稳定碎石基层施工中质量控制的一些看法和体会,并提出了一些目前较为突出的问题,以供探讨,为今后同类的基层施工提供更多的经验。
　　关键词:二级公路；水泥；碎石基层;施工要点
　　1水泥稳定碎石作用原理
　　水泥稳定碎石是以级配碎石或未筛分碎石作骨料,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。其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理,同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高,并且强度随龄期而增加很快结成板体,因而具有较高的强度,抗渗度和抗冻性较好。水泥稳定碎石中水泥用量一般为混合料3%～5.5%,7d的无侧限抗压强度可达210～410%MPa,较其他路基材料高。水泥稳定碎石成型后遇雨不泥泞,表面坚实,是高级路面的理想基层材料。
　　根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定,由于水泥稳定碎石中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成,并且一次达到质量标准,否则不易修整,另外为了保证水泥稳定碎石粒料的拌和均匀,《规范》要求对于二级及二级以上公路,应采用专用的稳定土拌和设备,这种施工方法也符合现代化大规模机械化施工的发展方向。
　　2材料要求
　　水泥稳定碎石材料主要由粒料和灰浆体积组成。粒料为级配碎石或未筛分碎石,灰浆体积包括水和胶凝材料,胶凝材料由水泥和掺合材料组成。
　　2.1水泥
　　水泥作为集合料的稳定剂,其质量对于集合料的质量至关重要,可选用较低标号(32.5级)普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥,为使混合料有足够的时间进行拌和、运输、摊铺和碾压,规范要求水泥的初凝时间≮3h,终凝时间≮6h。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。水泥品质必须满足国家标准规定。
　　2.2掺合材料
　　可掺入一些活性材料,以提高水泥稳定碎石的施工和易性及结构稳定性。
　　粉煤灰质量标准:粉煤灰中的SiO2、Al2O3、和Fe2O3的总含量应>70%,粉煤灰的烧失量应≯20%,粉煤灰的比表面积宜>2500cm2/g,粉煤灰可用干灰,也可用湿灰,但在使用时,应将凝固的粉煤灰块打碎或过筛。
　　2.3集料
　　可采用人工级配碎石,用做二级公路底基层时,集料的最大粒径应≯40mm,颗粒组成范围,用表1中1#级配,用做基层时,集料的最大粒径应≯30mm,颗粒组成应在表1所列2#级配范围内。在二级公路的基层施工中,采用0～30mm级配碎石作骨料,其颗粒组成符合下表的2#级配要求。
　　表1适宜用做水泥稳定集料的颗粒组成范围表
　　注:石料的磨耗值≯35%,石料的压碎值≯35%
　　2.4水
　　通常适合于饮用的水,均可用于拌制和养护水泥稳定碎石。
　　3水泥稳定碎石混合料组成设计
　　二级公路水泥稳定碎石基层的设计,要求压实度达到97%以上,7d浸水无侧限抗压强度达到2～3MPa。
　　采用水泥、粉煤灰、级配碎石、砂或石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层的集合料。
　　首先,实验室通过经过一定数量的原材料试验,进行配合比设计、重型击实实验,确定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成试件,试件在规定的25±2℃温度条件下保湿养护6d,浸水1d后,进行无侧限抗压强度实验。
　　在正式规模化施工前,我们采用两种配合比进行试验室试验,并各取一段路(单幅各200m)进行试验路段施工。
　　试验结果如下:
　　配合比一(添加有活性材料粉煤灰):水泥4%、粉煤灰9%、级配碎石87%。
　　其重型击实结果为:最佳含水量7.5%,最大干容重21.5g/cm3。
　　7d浸水无侧限抗压强度为:3.0MPa。
　　配合比二(不添加活性材料#p#副标题#e#):水泥5%、级配碎石95%。
　　其重型击实结果为:最佳含水量7.0%,最大干容重2.20g/cm3。
　　7d浸水无侧限抗压强为:2.5MPa。
　　从试验路段来看,配合比一的路段较容易碾压成型,重型压路机一般碾压6～8遍即可达到要求的压实度(97%),7d养生后钻芯取样,用150mm芯钻能取出完整的芯样,芯样的表面光滑、密实,抗压强度达到2.8～3.2MPa。
　　配合比二的路段较难碾压成型,重型压路机一般要碾压7～9遍才可达到要求的压实度(97%),7d养生后钻芯取样,用150mm芯钻也能取出较完整的芯样,但芯样的表面不够光滑,甚至有试样脱落的现象,芯样抗压强度达到2.2～2.6MPa。通过对比,选用了配合比一进行整个路段的施工。
　　4水泥稳定碎石基层的施工
　　411施工流程图
　　图1施工流程图
　　4.2施工控制要点
　　(1)对下承层(底基层)进行检验:(1)要复核控制桩高程,以保证铺装厚度达到设计要求;(2)对底基层进行清扫干净,不能留下松散或软弱夹层,并适量洒水保持湿润。
　　(2)搅拌设备及材料准备:混合料采用集中厂拌方式,拌和机的出料量与施工作业面上的摊铺能力和压实能力要一致。混合料的含水量、骨料的级配、水泥的含量均应符合配合比要求。集料要提前一天淋水闷湿,拌和之前检测各材料的含水量,估算所需添加的拌和用水,拌和完成后,及时检测混合料的含水量,使其控制在最佳含水量范围,炎热天气时,应比最佳含水量略高0.5%～1.0%,避免因含水量过大出现“软弹”、“波浪”现象,或因含水量过小而出现混合料松散,不易成型的现象。
　　(3)混合料的拌和:调试好机械,保证各材料配料的准确性。混合料拌和后,应均匀、色泽一致,没有灰团和粗细集料分离的现象。
　　(4)混合料的运输:拌和好的混合料应及时用车况良好的自卸汽车运达施工工地,尽量减少运料时间,并避免车辆在路途中的颠簸而造成混合料的离析。如运距远,车上的混合料应加以覆盖,以防水分过分损失。
　　(5)混合料的摊铺:摊铺机的作业应保持匀速平稳地进行,避免摊铺机摊停工待料的情况;在摊铺机后面,应有专人消除粗细集料离析的现象,特别是局部集料窝应铲除,并用新拌混合料填补。松铺系数一般为1.3～1.5之间,施工中必须贯彻“宁高勿低、宁刮勿补”的原则,全部施工工程力争在水泥终凝时间前完成,严禁采用薄层贴补的办法进行找平,因为薄层贴补容易脱落和推移,导致其上面层的破坏。
　　(6)碾压:先用轻型压路机初步碾压整平,再用重型压路机压实达标。压实过程中,在直线段由路侧向路中碾压,在平曲线段由路内侧向路外侧碾压。碾压时,应重叠1/2轮宽。水泥稳定碎石层应在规定的时间内碾压完成,达到预计的碾压遍数后,即做压实度检验,直至检验结果满足规定的压实度要求(97%),才算压实工作完成。
　　(7)养生和交通管制:水泥稳定碎石基层的养生是十分重要的环节,每一碾压完成并经压实度检验合格的水泥稳定碎石层均应立即开始养生,以保证水泥进行水化反应所需要的水分,而及时有效的养生,可减少温缩或干缩引起的裂缝。养生时间≮7d,每日洒水车洒水养护2～4遍,保持湿润,也可采用乳化沥青液进行封闭养生,养生期间禁止重型车辆通行。
　　5工程实施情况
　　二级公路设计路面结构为:8cm沥青混凝土面层+透层沥青+30cm水泥稳定碎石基层+22cm级配碎石底基层。对于水泥稳定碎石基层的施工,从试验路段着手,认真做好混合料的配合比试验,提供各项数据以指导正式的施工作业。正式施工时,在拌和场内着重控制好进场材料的质量、控制混合料的配合比及拌和质量,在铺筑现场着重控制好施工的厚度和平整度以及最后阶段的压实度工作。在层层严格把关中控制整个工程的质量,较好地完成了该项目的施工工作。通过一年、甚至几年后的质量回访,该路段混凝土路面断板和裂缝情况明显低于其他路段,这无疑是与严格的基层施工控制结果所分不开的。
　　6施工中应注意#p#副标题#e#的问题
　　(1)水泥用量的控制
　　在拌和水泥稳定碎石时水泥用量一定要控制准确,用量太少减少胶凝作用,造成水泥稳定碎石的强度达不到要求,水泥用量太大加大水化热反应温度,极易形成裂缝,另外在振动式压路机振动时,极易形成一层水泥浆覆盖在水泥稳定碎石表面,阻止水泥稳定碎石层水化热的挥发,不利于压路机作业。所以水泥用量并非越大越好,过大的水泥含量,既造成了工程的浪费,又是对工程的一种损害,合理的水泥含量应控制在3%～5.5%之间。
　　(2)掺加粉煤灰的水泥稳定碎石易于施工、后期强度高。
　　从已采用的两种配合比(一种含粉煤灰,一种不含)集料的使用情况来看,掺加粉煤灰的效果较好。这是因为不掺加粉煤灰的水泥稳定碎石层板体性较差,在振动式压路机碾压过程中容易翻浆,不利压路机作业,同时在夏天高温干旱条件下施工极易出现裂缝。而粉煤灰混合料对改善其和易性,对降低水化和热温升均有显著效果。掺加粉煤灰,可提高水泥稳定碎石的后期强度,粉煤灰的活性及球形颗粒表面光滑,在水泥稳定碎石中可减少骨料之间摩阻力,相应减少拌合物用水量可改善水泥稳定碎石的和易性。粉煤灰使水泥稳定碎石产生强度的同时也发生一部分热量,如果掺加过量的粉煤灰,还会引起水泥稳定碎石基层的干缩裂缝,综合考虑其强度及和易性要求,粉煤灰的用量在8%～10%比较合适。总之,掺加粉煤做路面基层,既处理了电厂排泄的废弃物,节约了土地资源,减少了对环境的污染,又保证了工程质量,降低了造价,不失为一种利国利民的良策。
　　(3)加强施工管理,加大机械化施工程度
　　由于水泥稳定碎石施工要求时间紧迫,同时要求一次达到质量标准,否则形成板体后不易修整。所以必须加强施工管理,加大机械化施工程度,形成大规模、标准化作业方式,才易满足水泥稳定碎石基层的施工要求。