市政施工中水泥稳定碎石基层施工技术初探

发表时间:2021/4/26   来源:《工程管理前沿》2021年3期   作者:赵琦
[导读] 本文在分析水泥稳定碎石基层的概念、作用原理和技术特点的基础上

        赵琦
        哈尔滨市建筑设计院,黑龙江省哈尔滨市 150010
        摘要:本文在分析水泥稳定碎石基层的概念、作用原理和技术特点的基础上,综合分析了水泥稳定碎石基层施工的材料选择、运输、摊铺、碾压和养护等不同阶段的施工质量控制要点,并提出了合理的改进建议。
关键词:水泥稳定碎石基层 ;施工工艺 ;质量控制
1.水泥稳定碎石层基层概述
        水泥稳定碎石时,级配碎石骨料之间的空隙被以水泥为代表的胶凝材料和以砂浆为代表的砂浆材料有效填充,上述三种材料在水泥砂浆固化过程中共同形成板状结构。水泥稳定碎石基层是用水泥稳定碎石铺成的道路基层。实验证明,水泥稳定碎石基层不仅在施工完成后的初期强度较高,而且随着时间的推移有缓慢增加的趋势。因此,它以其高稳定性、抗冻性、抗        渗性等性能指标在市政道路建设中得到了广泛应用。
水泥稳定碎石基层还具有以下特点:一是加工水泥稳定碎石所需的原材料来源广泛,使得水泥稳定碎石加工企业遍布长江南北,产品价格低廉,可以广泛应用于市政道路工程。其次,水泥稳定碎石基层初凝后强度跳高,非常符合我国市政道路建设对工期的要求,养护7天才能获得2.0mpa的强度指标。第三,随着半自动摊铺机和各种碾压设备的发展,水泥稳定碎石基层的施工速度大大提高。只要有足够的施工机械,理论上水泥稳定碎石基层的施工速度是可以“无限扩大”的,施工质量是可以        保证的。第四,在加工水泥稳定碎石时,只需根据配比公式调整水泥、砂浆、石料等原材料的配比,就可以得到相应强度的水泥稳定碎石,进一步拓宽了材料的适用性。
2.运输阶段质量控制要点
目前,城市建设项目的环境污染控制要求较高,大多数城市已经完全禁止在施工道路施工现场生产和搅拌水泥稳定碎石。因        此,市政道路的水利稳定碎石必须通过运输车辆将位于郊区甚至更远的搅拌站搅拌的骨料运输到施工现场。因此,装载骨料、运输和车辆卸载的环节必须紧密联系,以确保骨料质量符合设计要求。
首先,在运输前,应根据骨料供应商与施工现场的距离、路况、交通拥堵等情况,合理选择运输路线。,特别是避免选择一        些容易拥堵的路段;桥梁、道路荷载标准低于车辆荷载标准;限制通行车辆宽度和高度的路段。确定运输路线后,建设单位可提前安排运输车辆对拟建路线进行实地勘察,以确认路线的可行性。由于部分城市交通车辆受城市交通管制措施限制,施工前需征得交警部门同意,并记录参与运输的车辆数量、运输时间等关键信息。
其次,参与运输的车辆应选择载重量大、车厢封闭的自卸运输车辆。在装载混合骨料之前,应彻底清洁隔室,并应排出清洁过程中留在隔室中的积水,以确保隔室中的残留物留在待运输        的混合骨料上。装载混合骨料时,应由前至后进行填充,不得一次填充运载车辆的车厢。每次装载后,运载车辆可以向前或向后移动车辆,并多次往复这一装载过程,直到整个车厢充满混合骨料,这可以大大减少装载过程中骨料的离析。同时,具有封闭车厢的运输车辆可以在运输过程中封闭车厢,而一些半封闭的运输车辆可以用防水布覆盖车厢,从而减少混合骨料在运输过程中的水分损失。
第三,根据每项摊铺工程所需的混合骨料数量,合理规划骨料运送计划。摊铺开始时,等待材料的运输车辆不少于3辆,正式        摊铺过程中等待材料的运输车辆不少于5辆。如果由于交通堵塞或车辆故障,运输时间超过水泥稳定碎石骨料的初凝时间,则必须丢弃所携带的骨料。
3.摊铺阶段质量控制要点
目前,市政道路施工中水泥稳定碎石基层的摊铺工作基本上由半自动摊铺机完成,施工人员只需操作摊铺机进行摊铺,确保摊铺机料仓中有足够的水泥稳定碎石骨料。但是,通过对一些摊铺数据事故原因的分析,摊铺效果不佳的主要原因是机械设备运行不良、摊铺机与输送机配合不协调、设备内部故障等。

        摊铺工作开始前,应清理已铺好的路面,确保路面平整无杂物。
首先,摊铺机料仓内的水泥稳定碎石骨料需要闲置一定路程后,才能送到布料器。摊铺机连续摊铺的基层厚度和集料数量符合设计要求。因此,摊铺前,摊铺机必须移动到摊铺面前方30cm左右,使正式摊铺时喷出的水泥稳定碎石骨料能够满足要求。摊铺机的行走速度、摊铺宽度、摊铺厚度等工作参数必须提前设定,相关设施的合理性可通过试验段进行验证。其次,在摊铺过程中,输送机应处于备用状态,补充骨料,补充骨料        时不应出现摊铺机料仓见底的现象,以避免摊铺脱节或前后两侧摊铺材料混合不均匀造成基层开裂。同时,在摊铺机工作时,应安排几名工作人员观察摊铺机的料仓和布料器,对上述关键部位出现的粘料、离析等问题应及时处理。最后,鉴于部分基层摊铺宽度超过设备最大摊铺宽度,需安排两台以上摊铺机同步作业。多机同步运行时,所有摊铺机的工作参数必须设置为相同的值,摊铺机出料线前后距离每天不超过20厘米,左右距离完全重合。多机同步摊铺后,应立即安排碾压机碾压两基层的接缝,以保证接缝处混合料的密实度。摊铺后,施工人员可在摊铺机最后一斗作业前后抽取少量骨料,用于后续相关强度试验。
4.碾压节点质量控制要点
        碾压是保证水泥稳定碎石基层密实度和平整度的关键工序。施工过程中,不允许用力过大碾压水泥稳定碎石,力度不够压实度达不到设计要求。因此,为了使水泥稳定碎石基层达到竣工验收标准,可以从碾压速度、碾压顺序、碾压设备的振幅和频率入手。
水泥稳定碎石基层的整体碾压施工可分为初碾压、二次碾压和终碾压三个阶段。由于不同碾压阶段对水泥稳定碎石稳定层的影响不同,每个阶段需要不同的碾压机械。
水泥稳定碎石基层摊铺后第一遍碾压时,应重点加强基层的竖向密实度,加强基层与路基底部垫层的粘结。因此,水泥稳定碎石基层的静压碾压应采用钢轮碾压机。这种滚动过程也可以保证底座向两侧的位移在可控范围内。用钢轮对基层进行2-3轮        静压碾压后,水泥稳定碎石基层的竖向密实度已经达到一定值,此时骨料之间的密实度仍然不足,可以用振动来进一步加强基层中骨料之间的密实度,通过调整振动轮的振动频率可以减小基层中骨料之间的间隙。大量实践证明,振动压路机的振幅和频率分别控制在0.4mm ~ 0.6mm和4000hz ~ 4500hz时,最有利于提高骨料的内部密实度,水泥砂浆与碎石骨料不易分离。最后通过密实度检测设备检测基层的密实度,最后通过胶轮碾压设备对水泥基层表面进行整形,使胶轮在碾压过程中能够挤压、揉搓基层表面的骨料颗粒,使表层的骨料颗粒重新排列成嵌入式结构。
鉴于一些水泥稳定碎石基层厚度较大,如果每次摊铺厚度超过20厘米,即使采用多次碾压,也不能完全保证基层的足够密实        。因此,当基层厚度超过20厘米时,水泥稳定碎石基层摊铺机应分层碾压。分层摊铺碾压时,如果每层摊铺厚度小于10厘米,也会导致骨料和砂浆因碾压过渡而分离。综合实验表明,每次轧制的厚度控制在15-18厘米之间最为合适。
考虑到水泥稳定碎石基层在碾压过程中需要多次反复碾压,碾压设备的行走路线应在施工开始前提前规划好。碾压过程中严禁土壤改变设备行进方向和路线,部分振动碾压设备工作时,        不得随意改变设备振幅和频率的设定。
5.结束语
随着中国城市化的不断推进,市政道路的数量和分布密度也将增加。由于其强度高、抗冻性好、防渗性强,水利稳定碎石基层的应用范围将进一步扩大,目前已成为市政道路的重要组成部分。虽然本文对水泥稳定碎石基层的施工过程进行了全面的论述,但由于篇幅的限制,无法对如何改善市政道路垫层与水泥稳定碎石基层的粘结以及如何使用添加剂进一步提高水泥稳定碎石基层的强度进行深入的研究。作为提高市政道路路面平整度和耐久性的重要技术手段,水泥稳定碎石基层的施工技术将随着水利稳定碎石骨料的改进和施工机械的研发而进一步提高。
参考文献
[1]游珠平水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路施工中的应用 [J] 江西建材 ,2020.(10):174+176.
[2]闫波 . 道路公路工程中水泥稳定碎石基层施工技术研究 [J] 建筑技术开发 ,20120.(14):44-45.
[3]蔡炳益 . 水泥稳定碎石在市政道路基层施工中的应用 [J] 四川建材 ,2020.(07):87-88.
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