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摘要:目前我国各地城市道路路面基层大部分采用水泥稳定碎石基层,虽然具有良好的板体性抗冻性好的优点得到广范应用,但在施工中质量控制要点把控不准确或受外界环境、温度、荷载的影响容易产生多种病害现象,本文根据工作实践中的一些经验浅谈对水泥稳定碎石基层通病防治措施及质量要点的控制。
关键词:水稳层;施工特点;通病防治;控制要点
1、市政道路水泥稳定碎石基层施工特点
水泥稳定碎石基层具备的特点早期强度高,短时间内可达到2.5Mpa以上的强度。稳定性好,结构层本身具有一定的通透性,完工后受水份影响较小。机械化施工程度高,质量好,进度快,是一种优良的路面基层材料。然而水泥稳定碎石层也有其缺点,强度形成以后易产生裂缝,裂缝是水稳层施工中主要病害之一,能够引起上面层的开裂,而导致雨季时路基浸水,引起路基早期破坏,缩短路的使用寿命。还有施工时易离析,强度形成后在车轮等外力作用下,表面易被剥落、磨耗等。
2、市政道路水泥稳定碎石基层常见病害及防治措施
2.1开裂现象及防治措施(1)水稳层经常发生开裂现象,其裂缝形状一般沿道路纵向呈规则分布的横向类似水波纹裂缝,水稳层的裂缝一般有温差引起的温缩裂缝,干缩应变引起的干缩裂缝,反射裂缝,及外力破坏应变产生的疲劳裂纹等。(2)防治措施。碾压成形后洒水养生及时防止忽干忽湿,炎热多风天气多洒水及时补足散失水份,以防止形成干缩裂缝;在高温环境作业下,要控制结构层的温度,不致造成早、午、晚的温差过大,减少温缩裂缝;在达到规定的强度下采用水泥用量低限,一般选用普通水泥、矿渣水泥和火山灰水泥,水泥强度等级一般为32.5MPa。
2.2离析现象及防治措施(1)水稳层经常发生离析现象,离析会造成水稳层的强度不均匀,表面不平整等病害。产生离析的原因比较多,水稳混合料在搅拌过程中发生的放料离析,在运输过程中发生的颠簸离析,在卸料过程中发生的卸料离析,在摊铺过程中发生的摊铺离析,在找平过程中发生的找平离析等。(2)防治措施。水稳混合料在搅拌站输出时,应尽量降低出料高度,成品仓放料口距运料车厢的垂直距离不宜大于2m,及做一些串筒与溜槽。运料车应及时移动前后位置,保证均匀装料,以降低每次装料的堆体高度;运料车辆在运输过程中,应尽量匀速行驶,起步刹车要平稳,避免强烈的颠簸振动;运料车辆在向摊铺机受料斗卸料时,应缓慢均匀地提升车厢,切忌速度太快;摊铺过程中,应使螺旋布料器均匀地运转,切忌或快或慢。人工找平时,应扣锹布料,切忌扬锹远抛。
2.3平整度差及防治措施(1)水稳基层的平整度控制非常重要,如果平整度控制不好,会影响面层的平整度,造成面层的厚度难以控制从而增加工程成本。产生水稳层平整度差的原因有以下几个方面:下承层的平整度差,水稳层铺装后会反射至基层表面;摊铺方法不能保证质量,摊铺过程中不能保证连续均匀摊铺;碾压方法有问题,没有按照规范的程序进行碾压;找平次数少,或找平质量差;未能控制施工车辆的通行,基层表面出现轮迹或松散。(2)防治措施。水稳基层的下承层必须达到规定的平整度要求后,才能进行水稳基层的摊铺。水稳基层应当采用摊铺机进行铺装并采取半幅路施工的方法,同时应配置自动找平的控制装置如非接触式平衡梁,而且应在摊铺机两侧挂设基准标高线进行标高控制;摊铺机铺装过程中,应保证连续均匀地摊铺,摊铺机前方应有运料车辆在等候卸料,否则摊铺机经常停顿会影响平整度;水稳基层应加强养护,使基层表面尽快形成强度。
3、水泥稳定碎石基层施工技术要点
3.1严格把关原材料质量及配比
水稳层主要材料有水泥、粗集料、细集料。水泥应选择低标号、初凝时间大于3小时、终凝时间大于6小时的水泥。粗集料的质量控制指标主要是碎石的强度和级配。细集料主要是控制好砂、石屑的颗粒组成和掺加量,保证级配连续。
碎石粒径越大,拌和机、摊铺机等施工机械越容易磨损、混合料越大容易产生粗细集料离析现象、平整度越难达到较高要求,板结性也较差,故对集料的最大粒径要加以限制,另适当增加4.75mm筛孔以上粒径含量,以保证强度设计要求。在满足设计要求的情况下,用最少的水泥剂量,水泥剂量不宜超过6%。水泥剂量太小,不能确保水稳层的施工质量,而水泥剂量太大,既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽,从而引起沥青面层相对应的反射裂缝。考虑施工时各种损耗,工地实际采用的水泥用量,摊铺机摊铺时应比室内试验确定的用量增加0.1%~0.5%,但应控制不超过6%,以减少混和料的收缩性。
3.2混合料的拌合及运输
水泥稳定碎石或砾石应采用集中厂拌混和料,同时要注意以下几个方面的问题:含水量对施工的影响根据施工经验一般拌和含水量宜比最佳含水量略高1%,在施工中不得随意调整含水量。因为含水量过大,影响混和料密度和强度,还会增加混和料的干缩性,容易产生干缩裂缝等毛病。含水量过小,混和料松散,不容易碾压成型,也会影响混和料可能达到的密度和强度。运输混和料应根据运输距离和天气情况,采取覆盖以防表层水分散失过大。应采用大吨位的自卸运输车,在卸料和运输过程中要尽量避免中途停车和过分颠簸,以确保混和料的延迟时间和混和料不产生离析。应合理安排运输车辆,不得出现停工待料,长时间滞料等现象。
3.3混和料的摊铺准备
摊铺现场的准备工作(1)下承层的准备,在摊铺水稳层前一定要对下承层的高程、宽度、横坡度、压实度、弯沉等进行全面的检测,开始摊铺时,要在下承层上洒水使其表面湿润。(2)摊铺设备的选型。根据《技术规范》的要求,必须采用摊铺机摊铺混和料。因此,摊铺设备的选型非常重要。应选择摊铺性能好的全自动找平摊铺机。
3.4混和料的摊铺
(1)拌和好的成品料运至现场应及时按确定的松铺厚度均匀、匀速的摊铺。试验人员要随时检测成品料的配合比和剂量,并及时反馈拌和厂。要有专人消除粗细骨料离析现象,如果发现粗集料窝应予铲除,并用新拌混和料填补,此项工作必须在碾压之前进行,严禁薄层贴补。(2)若由于宽度较宽或分两幅摊铺时,宜采用两台摊铺机(尽可能同型号)一前一后相隔约5-10米同步向前摊铺混和料,尽可能避免纵向接缝。上下层纵向结合部位置应错开距离不小于1米,尽可能避开行车道位置。
3.5混合料的碾压
混和料摊铺后,当混和料的含水量等于或略大于最佳含水量时,应及时根据试验段确定的碾压工艺,用轻型压路机在结构层全宽内进行碾压。碾压段长度根据试验段确定的长度及气温情况确定,气温高时,水分蒸发快,缩短碾压段长度,反之,可适当延长碾压段长度,以40-50米为宜,过短则易造成平整度较差。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,由内侧路肩向外路肩进行碾压。碾压时,轮迹应重叠1/2轮宽。而且碾压应在初凝前完成,即初压、复压、终压。初压起到稳定作用,而复压可使混合料密实,用胶轮进行终压可使表面平整消除轮迹。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上转弯和急刹车。自拌和至碾压结束原则控制在2h以内。
3.6水泥稳定碎石的养生每一段碾压完成并经压实度检测合格后,应立即开始养生,养生宜采用毛毯或草袋麻袋覆盖并洒水保湿养生,洒水车的喷头应采用喷雾式,严禁采用高压式水枪直接喷洒。养生期不宜少于7天,并应封闭交通,除洒水车辆外,严禁其它车辆通行。
总结
通过施工实践总结水泥稳定碎石层的质量控制,要严格执行技术规范要求,控制好原材料的质量,并从混和料的组成设计、拌和、运输、摊铺、碾压、养生等环节加强控制,确保工程质量。
参考文献:
[1]CJJ1-2008.城镇道路工程施工与质量验收规范
[2]黄文勤,公路水泥稳定碎石基层施工与质量控制Ⅱ交道科
[3]苗长林,市政施工中水泥稳定碎石基层施工探讨——以市政道路建设为例J|