水稳层施工
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1、水泥稳定碎石作用原理
水稳层是水泥稳定碎石层的简称,即采用水泥固结级配碎石,通过压实完成。
水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料,采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙,按嵌挤原理摊铺压实。
其压实度接近于密实度,强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理,同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。
它的初期强度高,并且强度随龄期而增加很快结成板体,因而具有较高的强度,抗渗度和抗冻性较好。
水稳水泥用量一般为混合料3%∽7%,7天的无侧限抗压强度可达1.5∽4.0mpa,较其他路基材料高。
水稳成活后遇雨不泥泞,表面坚实,是高级路面的理想基层材料。
水稳的配合比应事先在实验室内进行配合比试配,以确定水泥参量和粗细集料比例,同时确定最大干密度。
量大可采用水稳搅拌站拌合。
施工可用人工、平地机和摊铺机等方法,在水泥初凝前用压路机至设计压实度。
施工完后应对水稳进行洒水养护根据交通部《公路路面基层施工技术规范》规定,我市几条道路中采用的水泥稳定碎石均属中粒土,由于水稳中含有水泥等胶凝材料因而要求整个施工过程要在水泥终凝前完成,并且一次达到质量标准,否则不易修整。
因而施工中要求加强施工组织设计和计划管理,增加现场施工人员的紧迫感和责任感,加快施工
进度,加大机械化施工程度,提高机械效率。
水稳的施工方法也符合现代化大规模机械化发展的方向。
因而水稳在公路工程中的应用会得到很快推广。
2、水稳材料要求
水稳材料主要由粒料和灰浆体积组成。
粒料为级配碎石,灰浆体积包括水和胶凝材料,胶凝材料由水泥和混合材料组成。
1)水泥
水泥作为集合料的一种稳定剂,其质量对集料的质量是至关重要的,施工时选用终凝时间较长,标号较低的水泥。
为使稳定土有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度,不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。
2)集料
应用人工级配碎石,道路工程用做底基层时集料的最大粒径不应超过40mm。
底基层和基层的碎石扁平颗粒含量≤20 %。
②底基层级配碎石:压碎率不大于30%,压实度一般不小于96%。
③水泥稳定级配碎石:压实度一般不小于97%,7天浸水无侧限抗压强度不小于4Mpa。
④级配组成:用于底基层和基层的碎石的配合比应满足要求;级配的好坏直接与施工质量有关,即大小石子的比例合适,能够保证水稳层的压实性,整体板结性。
3)水
通常适合于饮用的水,均可拌制和养护水稳。
如对水质有疑问,要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时,需要进行试验。
从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比,低于90%者,此种水不许用于水稳施工。
3、水稳施工方法简介
施工中注意的问题:
1)厂拌设备的选型。
采用两台50型搅拌机及配料机,一般正常情况下每天施工产量能达到400立方
采用大型号设备进行集中拌制,产量能达到每天1000立方。
拌和设备的质量直接影响混合料拌和的质量,而拌和设备的好坏的关键就要看其骨料、粉料、水等各种物料的配合比精度是否能够得到保证。
较好的能保证各种物料的配合比,且拌和均匀,性能稳定。
2)严格控制水泥剂量。
水泥剂量太小,不能保证水泥稳定土的施工质量;而剂量太大,既不经济,还会使基层的裂缝增多、增宽,从而引起沥青面层的相对应的反射裂缝。
所以,必须严格控制水泥用量,做到经济合理,精益求精,以确保工程质量。
3)混合料的含水量控制。
厂拌混合料现场,每天由后场专职试验人员在早上、中午、下午分别测定各种集料的含水量,根据
施工配合比设计的最佳含水量指标,结合当天的气温、湿度、运距情况确定混合料拌和时的用水量,一般根据经验进行判断其最佳含水率,以拌合料不粘皮带,不粘手,表面观察无明显水分为准。
在前场负责检测压实度的专职试验人员,在混合料摊铺整型过程中亦及时测定混合料的含水量,及时指挥压路机碾压,力求在最佳含水量条件下碾压,尽量避免由于含水量过大出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混合料可能达到密度和强度,增大混合料的干缩性,使结构层容易产生干缩裂缝;或由于含水量偏小使混合料容易松散,不易碾压成型,也会影响混合料可能达到的密度和强度。
所以只有严格按规范施工,加强每一施工环节的质量控制,才能保证施工质量。
4)混合料的运输应避免车辆的颠簸,以减少混合料的离析。
在气温较高、运距较远时要加盖毡布,以防止水分过分损失。
施工中必须贯彻“宁高勿低、宁刮勿补”的原则,全部施工工程力争在水泥终凝时间前完成。
碾压完毕立即做密实度试验,若试验结果达不到标准重新进行碾压。
5)在验收合格的路床路基上恢复中线。
要求直线段每10m设一桩,平曲线段每2m设一桩,并在两侧路面边缘外0.5m设指示桩。
进行水平测量,在两侧指示桩上用红漆标出基层或底基层边缘的设计高及松铺厚度的位置。
6)摊铺、碾压时,摊铺系数1.2∽1.5之间(基本不采用摊铺机进行摊铺,正常速度下摊铺机的压实系数为1.3、且摊铺系数
与摊铺机的行使速度也有关;也可采用纯人工进行掏平摊铺,一般情况下的摊铺系数越位1.35;也可采用平地机、人工配合进行摊铺,一般情况下的摊铺系数为1.2)。
摊铺系数的准确性直接与水稳层的平整度、厚度及质量存在很大的关系,对于摊铺系数的判定必须经过反复试验及测量进行确定,方法为:采用全站仪对要施工的路基进行多点测定,对各测点的虚铺厚度进行记录,压实后,再采用全站仪进行复点测定,得出其压实厚度,并计算出较为准确的系数。
7)水稳层一般需碾压6-8遍。
压路机的碾压速度,头两遍以采用1.5-1.7km/h为宜。
以后用2.0-2.5km/h为宜。
压实后表面应平整无轮迹或隆起,路拱符合要求。
如未经压实或部分压实的混合料未扰动地放置2小时以上或被雨淋湿的部分,均应清除更换,并不得重新利用。
压路机压不到的地方,采用振动夯板、手夯或机夯作业。
8)混合料摊铺接缝的处理。
接缝有纵向接缝和横向接缝两种,应尽量避免横向接缝,如有特殊,需设置横向接缝,其处理方法是将缝附近及其下面未经压实的混合料铲除,将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面。
4、水稳层施工工艺流程
水稳层搅拌站搭设(注意选择合理位置,水、电搭设方便,
经济,并自搅拌站到施工现场的距离最合理、最近)—→
检测底基层(对路基进行检测,检测其压实度及弯沉值,
对不合格的路床路基进行必要的处理,以保证整个路基的
稳定及质量)—→施工放样(测量)—→搅拌运输—→摊铺—
→静压—→找平—→碾压—→精平—→养生
主要施工方法及技术措施
(1)施工准备
①做好底基层的验收工作。
当底基层完成后量测宽度、厚度、高程、横坡、压实度等各项实测工作,其结果必须达到质量标准的规定值,允许偏差符合技术规范要求。
②路面底基层应坚实、平整无坑洼、松散、起皮、弹软现象,不合格者及时修理。
③在施工基层前对底基层进行清扫和洒水使表面潮湿。
(2)混合料拌和
①采用连续式拌和机进行集中拌和。
②试验人员对集料颗粒组成进行筛分,对拌和好的混合料的水泥量和含水量等进行检测。
根据检测集料和混合料含水量大小及时调整加水量。
③碎石材料用装载机装人料斗经计量通过皮带运输机送入拌和机,水泥经计量同时进入拌和机加水拌和,混合料在略大于最佳含水量的1%~2%情况下拌和均匀。
每天收工或停拌后应用水将拌和仓内清洗干净。
④集中拌和掌握以下三个要点:
a. 配料要准确。
b. 含水量略大于最佳值使混合料运到铺筑地段,摊铺后在碾压时的含水量不小于最佳值。
c. 拌和均匀。
⑤严格控制混合料的拌和数量与现场摊铺能力相匹配。
(3)混合料的运输
①采用自卸汽车将混合料及时运至摊铺地段。
②自卸汽车的车厢要保持干净,每天收工后进行冲洗或清扫。
③装运混合料应防止离析及水分蒸发。
(4)摊铺
①水泥稳定级配碎石基层施工前,应铺筑试验路段。
②混合料摊铺时表面平整,并且具有规定的路拱。
混合料最小压实厚度为20cm,对厚度大于20cm的路段采取分层摊铺。
③道路两侧安置比底基层厚度略高的边模,防止混合料外挤,使边缘出现低伏现场。
④摊铺按设计高程加上通过试验段确定的虚铺厚度就位。
铺筑开始后立即用水准仪检测高程,用直尺检测平整度,合格后继续摊铺否则再调机至合格才能继续大面积铺筑。
在混合料摊铺中设专人每隔5~10m在基准桩上挂线量测(或用水准仪检测)保证在高程和厚度合格的状态下正常作业。
在摊铺机后面设专人消除局部粗细集料离析现象。
用点补的方法掺撒新混合料或铲除局部粗集料搭窝之处,用新拌混合料填补。
(5)压实
①用振动压路机配合重型轮胎压路机紧跟混合料的摊铺面进行碾压。
开始用振动压路机不挂振进行稳压1~2遍,然后挂振碾压。
直线段由两侧路边向路中心或自横坡度低的一侧向高的一侧碾压,碾压范围应较基层边缘宽出10CM,碾压时重叠1/2轮宽,碾压速度 1.5~
1.7Km/h。
②用振动压路机在前轮胎压路机在后配合继续碾压,碾压速度2.0~
2.5Km/h。
碾压顺序同前,碾压至要求的压实度为止。
③在操作中应做到三快(即快运输、快摊铺、快碾压),以确保从向拌和机内加水拌和到碾压终了延迟时间不超过2小时。
(6)接茬
①摊铺混合料时中间不宜中断。
如因故中断时间超过2小时和每天作业完毕时的摊铺末端进行横向接茬处理。
②如摊铺中断后因故未能处理横向接缝,且中断时间已超过2小时,将未压实的混合料边铲除边用3m直尺检测平整度,将已碾压密实且高程、平整度符合要求的末端挖成一横向与路中心线垂直的向下的断面,然后摊铺机就位铺筑新的混合料。
(7)养生与交通控制
①水泥稳定级配碎石基层碾压成型,压实度合格后,立即开始用洒水车洒水养生。
每天洒水次数视气候而定,在养生期间始终保持基层表面潮湿。
②养生期不少于7天。
③养生结束将基层表面泥土杂物清扫干净,限制重车通行,其他车辆通行车速不应超过25km/h。
主要质量控制措施
(1)水泥稳定层的混合料的配比和沙石含泥量、级配、压碎值。
级配碎石选择质坚、干净的粒料,颗粒级配应符合要求。
(2)水泥用量按设计要求控制准确,拌和必须均匀至混合料色泽一致为止。
(3)摊铺时注意消除粗细料离析现象。
(4)在混合料处于最佳含水量的状况下用重型压路机压至要求的压实度。
振动式压路机的吨位和碾压的遍数(一般是8遍)
(5)分层碾压控制标高(含未碾压标高和成型标高)。
经碾压合格后立即覆盖或洒水养生,养生期符合规范要求。
(6)控制好碾压机械和方法,保证压实度、平整度;最上层需要注意平整度。
稳定层表面应平整密实、无坑洼、无明显离析。
施工接茬平整、稳定。