浅谈水泥稳定碎石基层质量控制

(整期优先)网络出版时间:2023-06-09
/ 2

浅谈水泥稳定碎石基层质量控制

张帅

中铁十五局集团地下工程有限公司 江苏省扬州市 225100

身份证号410322198602102811

【摘要】基层施工控制尤显重要。这里所说的半刚性基层即为水泥稳定碎石层,是目前比较常用的路面基层材料。

本文仅对某道路工程项目水泥稳定碎石基层施工准备阶段、试验段阶段、全面施工阶段、成型养护及封闭交通阶段等的控制要点,予以分别阐述...

【关键词】水泥稳定碎石层、摊铺、试验检测、质量控制

随着我国道路施工迅猛发展,沥青混凝土路面成为主流,而沥青混凝土面层的刚度小,荷载分布能力弱,属于柔性路面结构,需设置半刚性的水泥稳定碎石基层作为其承重层。这里所说的半刚性基层即为水泥稳定碎石层,是目前比较常用的路面基层材料。本文仅对某高速公路项目水泥稳定碎石基层施工准备阶段、试验段阶段、全面施工阶段、成型养护及封闭交通阶段等的控制要点,予以分别阐述:

一、准备阶段质量控制

包括下承层准备,原材料送样检测,标准配合比、标准曲线的制作,现场配合比适配,拌合站的标定,开工报告。

1、下承层的准备

下承层既是指路床顶,根据要求路床顶验收属于三阶段验收第一阶段,验收指标包括路床顶高程(+10、-15mm)、宽度、平整度(15mm)、横坡(0.3%)、边坡、中线偏位(50mm)、压实度(≥96%)、弯沉。其中压实度与弯沉为关键控制项。下承层必须经交通局质监站验收合格后方可施工下一道工序。

2、原材料试验

包括水泥、碎石、粉煤灰等试验检测。该项检测可以在经过质监站备案的工地试验室进行,工地试验室参数不足时可以外委具有公路综合乙级资质以上的试验检测单位检测。

粗集料一般会采用3种单级配进行混合。基层碎石混合料最大粒径不得超过31.5mm;压碎值应不大于28%;针片状含量宜不大于15%;混合级配颗粒组成范围应符合规范规定。

应选用初凝时间满足施工允许时间(≥3h)和终凝时间较长(≥6h)的水泥,最好采用缓凝水泥。水泥强度等级不应小于42.5级。检测项目包括水泥胶砂强度,初凝终凝时间,水泥细度,比表面积,水泥安定性,水泥标准稠度用水量等。

掺入粉煤灰是减少水泥用量的方式,同时也可以减少水泥稳定碎石层的干缩裂缝。粉煤灰一般采用Ⅱ以上优质粉煤灰,主要检测项目包括细度,烧失量,钙镁含量等。

3、配合比与标定

标准配合比是在以上原材料检测合格的基础上,采用原材料进行的配合比试配,主要是将几种单级配混合做混合级配,同时要根据设计强度要求适配最优的水泥用量,并做出水泥稳定碎石混合料的击实标准和水泥用量的标准曲线,以指导施工。故此该项检测可以在经过质监站备案的工地试验室进行,工地试验室参数不足时可以外委具有公路综合乙级资质以上的试验检测单位检测。

本项目水泥稳定碎石基层配合比为:水泥:粉煤灰:碎石=4:12:84,7d无侧限抗压强度≥4.0MPa;击实标准:采用重型击实方法,本项目的最大干密度:2.352g/cm³;最佳含水量4.8%;采用EDTA滴定法适配水泥用量标准曲线,适配水泥剂量为:0、2%、4%、6%、8%对应的EDAT滴定量。

根据试验室提供的标准配合比,拌合站现场适配,达到规范规定的范围内,从而确定施工配合比,施工过程中根据原材料的变化,含水量大小随时调整。计量器具必须是质量监督局标定过的,经过标定的计量器具才能保证生产配合比的准确,也是质量与成本控制的重要方式。

二、试验段阶段质量控制

为确保水泥稳定碎石基层的工程质量达到设计及规范要求,同时为后续全面开展施工提供有效施工参数,一般会选取100-200m作为试验段先行铺筑。试验段铺筑过程中需确定虚铺系数,碾压遍数,现场含水量控制,机械配置与组合,验证7d无侧限抗压强度等。

1、压实参数

采用水准测量标高的方法,通过测量同一位置的原地面、虚铺面、压实面三个标高,以确定虚铺厚度并得出虚铺系数,后续施工采用此虚铺系数以保证结构层的压实厚度。

试验段铺筑过程中从碾压第三遍开始检测压实度,压实度采用灌砂法,每遍一测,最终确定满足98%压实度的压实遍数。

通过试验段来确定前后场的机械组合。根据运距及生产能力调配运输车辆;拌合站生产速度,摊铺机摊铺速度,压路机碾压速度,需保证在水泥初凝之前完成碾压,并覆盖养生。

根据从拌合站运输到视功能现场摊铺碾压完成过程中含水量的损失,确定拌合站施工配合比的含水量。

2、检验试验

试验段生产过程中后场做无侧限抗压试件,标养6天,泡水一天,检测7d无侧限抗压强度;前场施工现场覆盖洒水养生7天后取芯,看芯样是否完整。前后场验证是否符合设计要求。

三、全面施工阶段质量控制

进入全面施工阶段就需要做前场控制与后场控制,以及前场与后场的联系。现场摊铺过程中需控制下承层的清理,放线与验槽,摊铺过程,碾压过程,接缝的处理等。

下承层即路床顶,必须经过验收合格,表面平整、密实,没有任何松散和软弱点。在摊铺前应洒水湿润,以消除水泥稳定碎石烂根的隐患。

中桩边桩施工之前要放出,培上路肩起到模板的作用,摊铺机摊铺要求走钢丝,导向控制支架布设需采取防止钢丝下垂的措施,钢丝需有足够的拉力(≥800N)。施工按设计厚度乘以虚铺系数反算的钢丝高度架设钢丝,并验槽,以保证水稳层虚铺厚度。

由摊铺机均匀摊铺,最好采用两台摊铺机成阶梯状同时摊铺,以消除施工冷缝。摊铺厚度以碾压成型后层厚160mm-200mm为宜。摊铺时应保持连续,要保持摊铺机熨平板前卷料舱内的混合料的高度稳定,控制摊铺速度,减少停、开机的次数,经常检验控高钢丝和调整传感器。因摊铺机卷龙会造成两侧粗集料堆积,会造成局部粗集料“窝”,应用新拌混合料更换。

应根据施工情况配备足够的碾压设备。应安排专人指挥碾压,严禁漏压和产生轮迹。先用压路机静压,再开启振动碾压,压实度满足后静压收面,最后才用胶轮压路机终压揉缝,压实过程与压实遍数通过试验段确定。横断面上每道碾压与上道碾压相重叠不少于 1/3 轮宽。碾压成型后表面应平整无轮迹,严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上掉头和急刹车。按照规范要求及时的检测压实度,采用灌砂法检测。

应避免纵向接缝,基层应采用两台摊铺机同步摊铺,且两台摊铺机纵向应有300-400mm的重叠,同时进行碾压。不可避免时,纵缝应垂直相接,接缝处要用切割机、风镐等将松散、塌窝部分切除,并撒上水泥浆。对于施工横缝,应将接头处理为垂直断面,在保证平整度情况下摊铺新的混合料。

目前水泥稳定碎石施工基本都是采用中心场拌法:后场须根据现场施工情况及时备料。每天开盘前检查机械设备,开机先出干料进行筛分检测,以确定符合配合比要求。第三盘开始检测水泥剂量,已确定符合水泥用量要求。每天筛分检测一组,做无侧限抗压试件一组,水泥剂量随时进行抽检。

前场准备工作完成方可通知后场出料,后场出料及时通知前场。前场根据每天的工作量提前通知后场备料。前场或后场出现机械故障或者特殊情况需停止生产应及时通知对方。混合料的含水量根据前场施工情况和天气情况随时进行调整。

四、养护与检测验收

水泥稳定碎石层的养护期不少于7天,宜适当延长。养护一般采用土工布覆盖后洒水养护等方式,上基层还可以采用撒铺乳化沥青透层油养护。养护期间应封闭交通。

水泥稳定碎石基层最重要的成品质量检测是7天后做钻孔取芯试验,检查芯样外观尺寸,并做芯样的无侧限抗压强度试验,本项目最后芯样表现良好,全部成型,无侧限抗压强渡达到4.0MPa,孔隙少,厚度满足设计及规范要求。

五、结语

在水泥稳定碎石基层施工中从施工准备、试验段、全面施工等各个阶段进行严格把控,得以确保质量,加快工期。以上是我对水泥稳定碎石基层质量控制的一些看法,相信可以对水泥稳定碎石基层的施工把控起到一定的作用。

参考文献:

1 《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2017

2 《公路路面基层施工技术细则JTGT F20-2015

3公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG E512009

4 《水泥、粉煤灰稳定砂砾类基层的质量控制 》彭煜;田俊; - 《河南科技》- 2011-07-15

5 《磷石膏水泥稳定碎石基层施工技术及其应用》 马超; 《运输经理世界》- 2021-12-05

6 《浅谈水泥粉煤灰稳定碎石基层配合比设计与施工控制》 张明辉; 《中国新技术新产品》- 2010-04-25

7 《农村公路稳定土基层施工监理实施细则 》王海飞;孔炜;魏向前;《科技信息》- 2012-05-05

8 《水泥稳定砂砾基层的施工质量控制》 刘丽萍;《科技与企业》- 2012-07-22