水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)質(zhì)量控制壓研究
時(shí)間:2022-10-22 10:10:37
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摘要:作為半剛性路面結(jié)構(gòu)形式,水穩(wěn)碎石基層多用于道路底基層和路面基層,為保證其整體性、抗沖刷能力、抗裂能力,近年來(lái)業(yè)界圍繞水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)開(kāi)展了大量研究。基于此,以某高速公路工程作為研究對(duì)象,深入探討水穩(wěn)碎石基層的原材料與配合比設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量控制要點(diǎn),希望研究內(nèi)容能夠給相關(guān)從業(yè)人員以啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:水穩(wěn)碎石基層;配合比;骨架密實(shí)型
1工程概況
為提升研究的實(shí)踐價(jià)值,以某高速公路工程作為研究對(duì)象,研究路段的路面結(jié)構(gòu)為:級(jí)配碎石墊層20cm、3%~4%水泥穩(wěn)定碎石底基層20cm、4%~5%水泥穩(wěn)定碎石底基層36cm、改性瀝青下封層、AC-25C8cm、AC-20C5.5cm、AC-16C4.5cm。
2原材料與配合比設(shè)計(jì)
2.1集料生產(chǎn)加工工藝
對(duì)于未開(kāi)展雙標(biāo)管理的高速公路工程,主要采用兩級(jí)破碎工藝進(jìn)行集料加工,鄂式破碎機(jī)完成頭破處理后,圓錐式破碎機(jī)負(fù)責(zé)開(kāi)展進(jìn)一步破碎處理,基層用各檔集料可由此通過(guò)篩分獲得,這種工藝的應(yīng)用具備成本低廉、加工效率高、集料成品率高等優(yōu)勢(shì),但同時(shí)存在含量較高的針片狀集料及波動(dòng)較大的各檔集料級(jí)配。隨著雙標(biāo)管理在高速公路工程中的廣泛應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)集料加工質(zhì)量提升,三級(jí)破碎工藝的應(yīng)用日趨廣泛,本文研究項(xiàng)目便采用該工藝,鄂式破碎機(jī)破碎完成頭破后,5cm規(guī)格的振動(dòng)篩加裝于底部負(fù)責(zé)篩除風(fēng)化石、泥土,隨后由圓錐式破碎機(jī)負(fù)責(zé)進(jìn)行二次破碎處理,第三次破碎由反擊式破碎機(jī)負(fù)責(zé),以此得到各檔集料,施工需要可由此滿足。為實(shí)現(xiàn)集料生產(chǎn)品質(zhì)的提升,施工單位將二級(jí)除塵設(shè)備安裝于反擊式破碎機(jī)和振篩處,粗集料的含粉量等問(wèn)題得以有效解決。反擊破板錘的磨損程度及間距在集料生產(chǎn)過(guò)程中開(kāi)展隨時(shí)檢查,如發(fā)現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損情況或在開(kāi)展7~10d連續(xù)生產(chǎn)后,調(diào)轉(zhuǎn)方向需及時(shí)開(kāi)展,更換處理需要在開(kāi)展20d連續(xù)生產(chǎn)后及時(shí)進(jìn)行。在生產(chǎn)集料前,開(kāi)采面的雜物清理必須嚴(yán)格開(kāi)展,如表層泥土,同時(shí)解破爆破的大塊片石,投入頭破之前需保證片石規(guī)格大小相等,集料的級(jí)配穩(wěn)定和規(guī)格形狀良好可由此得到保障,但這種方法同時(shí)存在成本相對(duì)較高、成品率相對(duì)較低的不足,這需要得到重視。
2.2水泥穩(wěn)定碎石規(guī)格
案例高速公路工程采用四檔集料,分別為0~5mm的石屑,以及5~10mm、10~20mm、10~25mm的碎石。為保證施工質(zhì)量,施工單位圍繞水泥穩(wěn)定碎石混合料開(kāi)展了大量實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)0~5mm石屑、10~20mm碎石兩檔規(guī)格集料對(duì)結(jié)構(gòu)的影響最大,結(jié)合具體試驗(yàn),施工單位同時(shí)適當(dāng)減少了10~25mm碎石的最大公稱粒徑,適當(dāng)增加了10~20mm碎石的集料含量,減少了0~5mm石屑含量,S形級(jí)配走向骨架結(jié)構(gòu)可由此更好用工業(yè)混合料形成。
2.3配合比設(shè)計(jì)
具體設(shè)計(jì)可采用骨架懸浮原則和骨架密實(shí)原則?;诠羌苊軐?shí)原則,基礎(chǔ)應(yīng)為填充理論,混合料級(jí)配組成可通過(guò)圓球代替骨料顆粒進(jìn)行研究,由此圍繞骨架密實(shí)型混合料進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),主體骨架結(jié)構(gòu)應(yīng)由最大公稱粒徑篩網(wǎng)次一級(jí)粒徑粗集料形成,骨架結(jié)構(gòu)的逐級(jí)填充由各檔集料(4.75mm以上)負(fù)責(zé),骨架之間的孔隙由細(xì)集料(4.75mm以下)負(fù)責(zé),為避免過(guò)大的細(xì)粉含量導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層開(kāi)裂,需控制2.36mm、0.075mm等粒徑通過(guò)率,最終骨架密實(shí)效果的形成還需要得到壓實(shí)設(shè)備支持。結(jié)合工程實(shí)際,施工單位選擇了PO42.5的普通硅酸鹽水泥作為水穩(wěn)碎石基層的材料,該材料的凝結(jié)時(shí)間初凝、終凝分別在3h、6h以上,安全性合格,具備滿足規(guī)范要求的28d膠砂強(qiáng)度。基于以往經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)級(jí)配范圍,水泥穩(wěn)定碎石基層合成級(jí)配選擇了級(jí)配曲線3條,分別為粗、中、細(xì),按不同摻配比例圍繞四檔集料合成,表1為混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。結(jié)合級(jí)配設(shè)計(jì)要求、項(xiàng)目提出的大于等于5.5MPa無(wú)側(cè)限強(qiáng)度要求,圍繞級(jí)配2開(kāi)展試驗(yàn),可得到表2所示的混合料主要技術(shù)指標(biāo),采用振動(dòng)成型法和靜壓法。在水泥穩(wěn)定碎石混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),需保證水秤、水泥秤、料倉(cāng)秤精度合格,以此實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)的合理確定。試驗(yàn)結(jié)果表明,工程選擇4.5%的水泥劑量及表1所示的級(jí)配2集料摻配比例,以此開(kāi)展生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì),基于目標(biāo)配合比,水泥穩(wěn)定土廠負(fù)責(zé)生產(chǎn),并確定料倉(cāng)供料比例、混合料最佳含水量和最大干密度、結(jié)合料劑量標(biāo)定曲線、水泥穩(wěn)定材料容許延遲時(shí)間。
3水穩(wěn)碎石基層施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
3.1準(zhǔn)備環(huán)節(jié)要點(diǎn)
案例高速公路工程水穩(wěn)碎石基層施工對(duì)施工設(shè)備、集料備料存在較高要求,這是由于案例采用骨架密度型水泥穩(wěn)定碎石基層設(shè)計(jì)。為保證施工質(zhì)量,必須開(kāi)展雙標(biāo)管理并科學(xué)應(yīng)用水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)。每批次進(jìn)場(chǎng)前,施工單位需要對(duì)各檔集料開(kāi)展取樣篩分及外觀檢查,合成級(jí)配篩分的開(kāi)展需結(jié)合目標(biāo)配合比摻配比例,如出現(xiàn)較大波動(dòng)的級(jí)配,石場(chǎng)篩網(wǎng)的破損程度及具體尺寸需得到嚴(yán)格檢查,不合格原材料需完全排除。對(duì)于施工應(yīng)用的水泥穩(wěn)定土生產(chǎn)混合料來(lái)說(shuō),可增加0.5%的水泥劑量,含水率也需要?dú)夂驐l件適當(dāng)增加,增加幅度需控制在0.5%~1.5%區(qū)間,并保證混合料均勻拌和且不存在離析現(xiàn)象,各個(gè)料倉(cāng)的生產(chǎn)計(jì)量需要在拌和過(guò)程開(kāi)展嚴(yán)格的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),各個(gè)料倉(cāng)的使用量需按照10min為間隔進(jìn)行統(tǒng)計(jì),混合料的級(jí)配復(fù)核需要以生產(chǎn)配合比的摻配比例為依據(jù)。運(yùn)輸車輛裝料順序?yàn)榍昂笾?,車輛需由帆布覆蓋嚴(yán)實(shí),并保證裝車后的水泥穩(wěn)定碎石混合料在2h內(nèi)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)?,F(xiàn)場(chǎng)施工人員需結(jié)合松鋪厚度和設(shè)計(jì)標(biāo)高對(duì)兩側(cè)掛鋼絲繩處進(jìn)行橫桿標(biāo)高測(cè)量,隨之掛上鋼絲繩,鋼絲繩張拉使用緊線器,以此科學(xué)控制鋼絲繩的張拉力,保證10m長(zhǎng)度的鋼絲繩存在2mm內(nèi)的撓度。完成張拉處理后,需通過(guò)細(xì)鋼絲扎緊,避免設(shè)備振動(dòng)等原因影響導(dǎo)致攤鋪過(guò)程中鋼樁橫桿上鋼絲繩滑落問(wèn)題出現(xiàn)。工程選擇槽鋼立模用于中央分隔帶及邊部,規(guī)格為18cm高、3m長(zhǎng)。模板邊線的確定需要以攤鋪機(jī)導(dǎo)線樁線型為依據(jù),以此進(jìn)行槽鋼立模安裝并控制高程,具體調(diào)整需結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)高與實(shí)際標(biāo)高,需保證其略低于壓實(shí)厚度。安裝時(shí)立模采用拉線法,在超高緩和段、彎道、變坡等處,復(fù)合校正需要在支模后及時(shí)開(kāi)展,基于接縫嚴(yán)密、穩(wěn)固牢靠的模板安裝,方可保證基層邊部的曲線圓順、直線平順,滿足后續(xù)施工需要。此外,工程在邊部碾壓工藝強(qiáng)化中投入了大量精力,做到了拆模不掉塊、不啃邊,結(jié)構(gòu)層寬度和厚度由此得以更好滿足設(shè)計(jì)要求
3.2攤鋪、碾壓施工要點(diǎn)
為保證水穩(wěn)碎石基層施工質(zhì)量,案例高速公路工程還重點(diǎn)開(kāi)展了攤鋪施工質(zhì)量控制,工程主要采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)開(kāi)展并排攤鋪施工,攤鋪機(jī)的磨損程度及型號(hào)得到了嚴(yán)格控制,按照5~10cm控制攤鋪機(jī)梯隊(duì)的前后攤鋪間距,同時(shí)基于300~400mm控制施工的縱斷面重疊。設(shè)置橡膠擋板于攤鋪機(jī)前,基于攤鋪速度調(diào)整螺旋布料器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,保證其基于穩(wěn)定速度均衡轉(zhuǎn)動(dòng),兩側(cè)混合料高度需至少為2/3的送料器高度,攤鋪過(guò)程中混合料的離析現(xiàn)象可有效控制。采用“重膠輪壓路機(jī)+鋼輪壓路機(jī)”組成開(kāi)展碾壓施工,碾壓需要在混合料處于最佳含水量或略大狀態(tài)開(kāi)展,初壓由重型膠輪壓路機(jī)(30t)負(fù)責(zé),需首先開(kāi)展1~2遍穩(wěn)壓,基于1/3輪跡帶寬度控制最大錯(cuò)輪,復(fù)壓由單鋼輪壓路機(jī)(26t)負(fù)責(zé),需碾壓至密實(shí),存在1/3以上的每道碾壓與上道碾壓輪跡重疊,為保證立模邊部碾壓效果,采用雙鋼輪壓路機(jī)(13t),終壓采用重膠輪壓路機(jī)(30t)和雙鋼輪壓路機(jī)(13t),需消除輪跡。完成碾壓后,需保證表面無(wú)輪跡、平整。成型后的水穩(wěn)碎石基層需立即開(kāi)展灑水養(yǎng)生,復(fù)合土工布也需要及時(shí)覆蓋,養(yǎng)生期間補(bǔ)充水分需結(jié)合天氣情況,表面濕潤(rùn)需始終保持,補(bǔ)水不得在中午高溫期開(kāi)展,否則水泥穩(wěn)定碎石基層會(huì)因溫差出現(xiàn)收縮裂縫,養(yǎng)生結(jié)束前均需要開(kāi)展交通管制。
3.3其他施工要點(diǎn)
攤鋪現(xiàn)場(chǎng)需安排專業(yè)技術(shù)人員值守,同時(shí)需要聯(lián)動(dòng)水泥穩(wěn)定土廠及試驗(yàn)室,對(duì)于級(jí)配波動(dòng)、離析異常等攤鋪現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題,需對(duì)相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展及時(shí)統(tǒng)計(jì),以此深入分析原因并進(jìn)行整改。基于質(zhì)檢人員提供的厚度、壓實(shí)度等檢測(cè)數(shù)據(jù),施工人員需科學(xué)設(shè)置攤鋪機(jī)的攤鋪速度、夯錘振動(dòng)頻率,以及壓路機(jī)碾壓遍數(shù)、碾壓速度等施工參數(shù)?;诿刻斓纳a(chǎn)報(bào)表打印,水泥穩(wěn)定土廠需結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)水泥劑量進(jìn)行復(fù)核,每個(gè)料倉(cāng)的級(jí)配及生產(chǎn)比例也需要同時(shí)復(fù)核,結(jié)構(gòu)層厚度等施工參數(shù)需結(jié)合總量進(jìn)行分析,以此更好為施工質(zhì)量控制提供依據(jù)。
4結(jié)論
綜上所述,水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)及質(zhì)量控制需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上,本文涉及的工程實(shí)例,則直觀展示了水穩(wěn)碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用路徑。為更好開(kāi)展水穩(wěn)碎石基層施工,材料質(zhì)量控制、技術(shù)交底落實(shí)、新型管理技術(shù)應(yīng)用等同樣需要得到重視。
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作者:劉勇 單位:新疆小海子水利建筑安裝工程有限公司