云南省公路工程监理咨询有限公司
摘要:随着经济建设步伐的加快,道路规划也愈发完善,而良好的道路施工不仅是人民安全出行的基础,更能彰显大国的综合国力、提升民众的幸福感。基于此,笔者就道路基层、底基层配合比设计与施工控制要点进行了简述,希望能为同行提供帮助。倘若道路施工相关人员都能了解相关技术服务步骤、掌握基层与底基层的类型及配合比设计,我们定然能更加高效、高质量的完成道路建设。
关键词:基层;底基层;配合比;施工控制;设计
引言:我们通常把路面分为基层、底基层、垫层以及面层四大部分,他们的使用要求各不相同。基层和底基层作为整个路面结构中的承重部分,其在道路投入使用后主要承担的是来自于面层的垂直向下的力,并要将这部分力扩散至再往下的道路结构中。
1级配碎石、水泥稳定碎石的特点
国内的水泥稳定碎石以半刚性基层为主,20多年来,90%以上的高等级道路采用半刚性材料作为基层。优点:①强度与刚度较大;②水稳定性与抗冻性较好;③对地方材料的质量要求较低。缺点:①收缩系数较大,抗变形能力较低;②不透水,表面易积水;③破裂后不能愈合;④对荷载大小的敏感大。
级配碎石是一种散粒体材料,理想性质是,它应具有高的模量,以提供良好的荷载分布性质。应该有高的抗剪强度,以减轻荷载作用下的变形(车辙);应具有高的透水性,以使进入的自由水能够快速排出;其中的细粒组应无塑性,以保证良好的水稳性。因此,严格材料技术要求、选择合理的级配以及严格施工工艺控制是提高级配碎石强度和稳定性的关键。
根据结构的不同,水泥稳定碎石、级配碎石分为三种,分别为:悬浮密实结构、骨架密实结构和骨架孔隙结构。
骨架密实型混合料以连续级配粗集料形成相互嵌挤的骨架,以细料(水泥)填充骨架的空隙,形成一种骨架嵌挤密实结构。具有较理想的级配碎石外观级配骨架结构,强度高;采用振动成型法进行最大干密度和最佳含水量选择;采用振动成型法进行无侧向抗压强度成型,作为选择水泥剂量依据;普通硅酸盐水泥,水泥剂量低;施工工艺类似、重视基层压实。
2配合比设计
设计内容:集料配合比例及设计级配;水泥剂量;混合料的最佳含水量和相应的最大干密度。
设计要求:必须满足强度要求(抗压强度、CBR);具有较小的温缩和干缩系数(现场裂缝较少);施工和易性好(粗集料离析较小)。
设计时注意的要点:水稳碎石中0.075mm以下粉料的含量越多,混合料的抗温度收缩能力越差。粘粒含量越大,温缩系数越大。整体级配越细,干燥收缩越大,级配越接近悬浮结构,干缩性越大,且干缩破坏主要发生在早期。为减少干缩,减少基层裂缝,应做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少含泥量的同时,限制细料、粉料用量;根据施工时的气候条件限制含水量。
3施工控制与管理
3.1施工后场
要求场地面积符合堆料要求,不出现集料混堆的情况;各档冷料有良好的隔离设施,且隔离高度必须满足堆料要求;良好的硬化措施,且有良好的排水;各种原材料标识清楚。
3.2集料料堆覆盖要求
对成品粗集料应配备相应面积的覆盖布(宜采用质量良好、使用寿命较长的篷布),对成品料堆进行及时、有效的覆盖,防止加工生产和运输过程中粉尘对成品料的二次污染,并防止原材料在雨季受潮积水。对于成品细集料的覆盖搭建防雨棚。细集料的转场打堆严禁用装载机、汽车爬坡进行作业(可采用移动式皮带机进行作业)。
3.3材料堆场的规范管理
3.3.1堆放场地硬化和排水
在机械设备和原材料进驻场地之前应对场地进行水泥混凝土或者水泥稳定碎石硬化处理,场地应清洁、规整,防止在装料过程中的地表泥土和杂质的混杂,且不允许存在积水现象,堆放场地周围应设置有效的排水沟,确保及时排水。
3.3.2料堆堆放要求
料场在对原材料进行堆放时要注意,卡车卸料时不能向高处、向四周直接堆放,这样会引起粗集料滑落到料堆的底部,导致级配离析。
3.4施工准备
清除作业面表面的浮土、积水等,并将作业面表面洒水湿润;测量放样,间隔为10m;
挂导线,根据松铺系数算出松铺厚度,间隔为10m或5m,张力不小于800N,长度不小于100m。
3.5试铺
验证用于施工混合料的配合比,调整拌和时间,保证混合料均匀性,确定铺筑的松铺厚度和松铺系数(约1.20~1.30),确定标准施工方法,确定每一作业段的合适长度,严密组织拌和、运输、碾压等工序,缩短延迟时间。
3.6拌和
计算当天的施工配合比;含水量要比最佳含水量略高1%(2%)以内,并应根据气温、失水情况进行调整;随时在线检查配比、含水量是否变化;装车时车辆应前后移动,分三次装料。
3.7运输
装料前应将车厢清洗干净;运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要;应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场,超过水泥初凝时间,必须予以废弃;配备毡布,车上的混合料应覆盖,减少水分损失;运输车卸料有专人指挥。
3.8摊铺
摊铺机前30~40m内喷洒水泥净浆;摊铺机连续摊铺(确保摊铺现场待卸料车不少于5辆);梯队作业,型号一致,参数一致;摊铺机宜连续摊铺。禁止摊铺机停机待料。摊铺机的摊铺速度一般宜在1m/min左右。摊铺机在安装、操作时应采取如降低布料器前挡板的离地高度等混合料防离析措施;螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中;尽量减少摊铺机收放料斗;摊铺机后面应设专人消除离析现象。
3.9碾压
最大干密度为振动成型法确定,压实标准达到98%以上,重视骨架密实型水稳碎石的碾压;碾压组合:双钢轮压路机+振动压路机(弱振、强振)+胶轮压路机;碾压长度:一般为50m~80m,高温适当缩短;碾压工艺:稳压→轻振动碾压→重振动碾压→胶轮稳压的程序,压至无轮迹为止;碾压速度:第1-2遍为(1.5-1.7)km/h,以后各遍应为(1.8-2.2)km/h;碾压时间:最好2h以内,最迟不超过3h。
碾压注意事项:为保证水泥稳定碎石基层边缘的压实度,要求在基层侧面采用木模或型钢模板支撑,且应有一定超宽(碾压到边缘30cm范围,以10cm/次向外推进)。压路机碾压时应重叠1/2轮宽;压路机倒车应自然停车,不许刹车;换挡要轻且平顺,不要拉动基层;梯队作业,一致性;压路机停车应停在已碾压好的路段上,要错开,相隔间距不小于3m;严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。
3.10横缝设置
需设置横向裂缝的情况:因故中断时间超过2h;当天施工结束。
横向裂缝设置方法:三米直尺定挖除段落,横向碾压,逐步推进。
3.11施工中特别需注意的几个环节
稳定料源:骨架密实型水稳的级配范围较窄,比普通的水稳混合料对材料的质量要求严格,生产中必须要有稳定的料源,每一批进料都要及时筛分,及时调整用料比,这样抗裂型水稳的级配才能得到保证。
严格控制级配:为保证粗集料间形成相互嵌挤的骨架结构,必须严格控制4.75mm、2.36mm、0.075mm的通过率在规定的范围内。
定期检查机械:对拌和机要定期标定,对施工机械要定期进行检修、保养,及时排除设备故障。
水泥剂量控制:施工中应严格控制;实行动态控制,加强水泥剂量检测频率;实行每日总量控制;还需要注意检查水泥罐仓向拌和机输送水泥用量的准确性。
加强含水量控制:含水量控制包括碾压时含水量和拌和出料时含水量质量标准;碾压时含水量应略高于最佳含水量1%之内,而拌和出料的含水量受到气温、运距和风速的影响,变化幅度较大;生产过程中应注意根据集料含水量的变化调节拌和时的进水量。
3.12养生及交通管制
应注意:养生应及时;采用土工布覆盖养生,经常补水,保持润湿;7天内保湿,28天内正常养护;洒水车的喷头要用喷雾式;建议封闭交通。
3.13半刚性基层质量过程控制注意事项
主要包括以下几点:粗集料、细集料的洁净度;细集料0.075mm通过率<15%,混合料2%~5%;冷料斗(尺寸,数量);拌缸长度;材料的分档要求;足够的拌合时间;复压时配合以胶轮压路机;EDTA试验;层间的处理;养生。
3.14施工时的几点建议
不建议闷料,闷料虽然便于碾压,有利于施工连续性,但会导致离析、污染、含水量不易控制等问题。根据天气情况、气温高低,拌和含水量应适当调整,潮湿天气宜高0.5~1%,气温高、干燥天气可高1~1.5%。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车,以保证级配碎石层表面不受破坏。及时覆盖基层,否则要封闭交通,采取防雨措施;
对松散段落,覆盖基层前进行洒水碾压。
4结束语
为使道路更加坚实稳固,做好基层与底基层的铺设是极为重要的,只有熟知上述要点,才能更好地做好道路建设。我们应当充实自己,以更加专业的素养面对将来的工作。
参考文献
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