马迎雪
山东北斗检测科技有限公司,山东 临沂 276002
摘要:伴随着我国现代化城市的建设,各种城市的市政道路建设数量不断增加,道路的使用性能不断提高。本文从水泥稳定碎石基层的概念、作用原理和技术特点出发,从材料选择、运输、铺筑、碾压、养护等施工各阶段的施工质量控制要点入手,提出合理的改进措施。
关键词:水泥稳定碎石基层;施工工艺;质量控制
引言:
在市政道路上采用水泥稳定碎石基层施工技术,可有效提高城市道路承载能力,增强其稳定性,延长使用寿命。在市政工程建设过程中,随着社会的进步,各种技术都进入了一个新的发展阶段,需要将各种先进的技术引入到各种项目中,才能实现技术和设备的创新发展。高速公路建设需要不断提高材料的合理性和质量,其中水泥稳定碎石技术是一种非常有效的工艺。
1水泥稳定碎石层基层概述
在水泥稳定碎石的作用下,级配碎石骨料之间的空隙被水泥所代表的凝胶材料和砂浆所代表的砂浆材料有效地填满,在水泥砂浆的养护过程中,它们共同形成了一个板状结构。水稳式碎石基层是指用水稳式碎石铺筑路面的基层。试验结果表明,水泥稳定碎石基层不仅在施工初期表现出较高的强度,而且随着施工时间的延长其强度也不断提高。稳定、抗冻、抗渗性能好,广泛应用于市政道路建设。
水稳石基层还具有以下特点:水稳石加工原料来源广泛,使水稳石加工企业遍及长江流域南北,产品价格低廉,可广泛用于市政道路工程。二是水泥稳定碎石基层的初凝后强度跳跃性,很符合我国市政道路建设的要求,养护7天即可达到2.0 mpa的强度指标。伴随着半自动摊铺机和各种碾压设备的发展,水泥稳定碎石基层施工速度大大提高。在理论上,水泥稳定碎石基层施工速度可无限扩大,只要有足够的施工机械,就能保证施工质量。四是在处理水泥稳定碎石时,只需根据配比公式调整水泥、砂浆、石料等原材料的配比,就能得到相应强度的水泥稳定碎石,使材料的适用性更广。
2运输阶段质量控制要点
目前,城市建设项目对环境污染的控制要求越来越高,大多数城市已经全面禁止在公路施工现场生产、搅拌水泥稳定碎石。因此城市道路上的水稳碎石必须通过交通工具运到施工现场。要达到这一目标,集料运输与卸货必须紧密配合,以确保集料质量符合设计要求。
首先,运输前,应根据骨料供应商与施工现场的距离、道路状况和交通拥挤情况,合理选择运输路线;特别是要避免选择一些容易堵塞的路段;桥梁和道路的荷载标准低于车辆荷载标准;对过往车辆的宽度和高度进行限制。运输线路确定后,施工单位可提前安排运输车辆,实地考察运输线路,确认路线可行性。由于一些城市的交通受到城市交通管制措施的限制,因此在建设之前需要取得交通部门的许可,并记录参与运输的车辆数量、时间等重要信息。
其次,参与运输的车辆应选择载重大、车厢封闭的自卸车;在混合集料装载之前,集料应经过彻底清洗,排出集料过程中留在集料中的积水,以确保集料留在集料中,供运输。混合集料在装入时,应先由前向后装入,不得一次装入运输车。运输车辆每次装载前和装载后都可以前后移动,多次往复装载,直到混合骨料完全装满为止,大大减少了骨料在装载过程中的分离。同时,封闭式运输车辆在运输过程中可以封闭车厢,部分封闭式运输车辆可以用篷布覆盖车厢,从而减少了混合骨料在运输过程中的失水。
第三,集料运输计划应根据各摊铺工程所需的混合骨料数量合理确定;待运材料的车辆应在摊铺开始时至少3辆,正式摊铺时至少5辆。如果由于交通堵塞或车辆故障,运输时间超过了水泥稳定碎石集料的初凝时间,则必须丢弃集料。
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基本上是由半自动摊铺机完成的,施工人员只需操作摊铺机进行摊铺,以保证摊铺机料仓中有足够数量的水泥稳定碎石集料。但是,通过对部分摊铺资料的事故原因分析,认为造成摊铺效果差的主要原因有机械设备运行不良、摊铺机与输送机配合不协调、设备内部故障等。铺好路面前,应先清理路面,确保路面平整无杂物。
首先把摊铺机料仓中水泥稳定的碎石集料放在空地上,然后送到布料机。其基层厚度、集料数量等均达到了设计要求。因此,在摊铺前,必须将摊铺机移到摊铺前约30 cm处,使正式摊铺时喷出的水泥稳定碎石集料能达到要求。建设过程中,必须预先设置摊铺机的运行参数,如行进速度、摊铺宽度、摊铺厚度等,通过试验验证相关设备的合理性。其次,摊铺时,输送机应处于待机状态,不得补充骨料,以免摊铺发生脱节,或摊铺前后物料混和不良,造成基层裂缝。同时,在摊铺机作业时,应安排数名工人看管摊铺机的料仓、布料台,并及时处理上述关键部位的粘结、分离等问题。鉴于部分基层摊铺宽度超出设备最大摊铺宽度,应安排两台以上摊铺机同步作业。当一台以上机器同时运转时,所有摊铺机的工作参数都必须设置成同一值,每天摊铺机的出料前后距离不得超过20厘米。多机铺路施工完成后,应及时进行二碾压基层间的接缝处理,以保证二碾压接缝的密实度。在摊铺完毕后,施工人员可将摊铺机最后一斗前后的少量骨料取下,进行后续相关强度试验。
4.碾压节点质量控制要点
破碎是保证水泥稳定碎石基层致密、平整的关键工序。建设过程中,不得使用强力碾压水泥稳定碎石,碎石不得达到设计要求。为了使水泥稳定碎石基层达到竣工验收标准,可从碾压速度、碾压顺序、碾压设备的振幅和频率入手。
整体碾压施工中的水稳碎石基层,可分为初碾压、二次碾压和终碾压三个阶段。由于碾压阶段对水泥稳定碎石稳定层的作用不同,每个阶段所需碾压机械也不相同。
水泥稳定碎石摊铺后第一次碾压基层时,应加强基层的垂直密实度,加强基层与基底垫层的粘结。水稳碎石基层应用钢轮碾压机进行静压碾压。在滚动过程中,基座向两侧的位移可以被控制。利用钢轮进行静压碾压2-3轮,使水泥稳定碎石基层纵向密度达到一定值。此时骨料之间的密度不够紧密。振动可以进一步提高基层骨料之间的密实度,调整振动轮的振动频率可以减少骨料之间的间隙。实践证明,振动压路机的振幅和频率分别控制在0.4 mm~0.6 mm和4000~4500 hz,是改善骨料内部密实度、实现水泥砂浆与碎石骨料分离的最好方法。最后,利用密实度检测设备检测出基层的密实度,利用胶轮碾压设备碾压水泥基层表面,在碾压过程中胶轮挤压、摩擦基层表面的集料颗粒,并将表面上的集料颗粒重新排列成嵌入结构。
鉴于有些水泥稳定碎石基层较厚,若每层厚度超过20厘米,即使多次碾压,基层也无法致密。因此在基层厚度大于20厘米时,应对水泥稳定碎石摊铺机进行分层碾压。铺平-碾压分层时,若每层铺平厚度小于10厘米,骨料和砂浆将因过渡碾压分开。综合实验表明,采用15-18厘米厚度的轧制工艺是最合适的。
考虑到水泥稳定碎石基层在碾压过程中需要反复碾压,碾压设备的行走路线应该在施工前制定好。粉碎过程中,严禁改变设备运行方向和路线。对于特定的振动压榨装置,其压榨幅度和频率设置不能随意改变。
结束语
随着中国城市化进程的推进,中国城市道路的数量和密度都在增加。水稳层碎石具有强度高、抗冻、抗渗等优点,在城市道路上有很好的应用前景。本文虽然对水泥稳定碎石基层的施工技术进行了较为全面的论述,但由于篇幅所限,如何改进水泥稳定碎石基层与市政道路垫层的粘结性能,以及如何使用添加剂,使其强度进一步提高等问题,尚无深入的研究。作为提高市政道路平整度和耐久性的重要技术手段,水泥稳定碎石基层施工技术将随着水泥稳定碎石集料的改进和施工机械的研制而不断完善。
参考文献:
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[2]李华娟.在市政道路工程中水泥稳定碎石基层施工技术的应用分析[J].低碳世界,2017,(27).213.