一、施工准备工作
1、材料
水泥稳定碎石是由几种材料混合而成,为了确定各种材料组成比例,充分发挥各种材料的特征,获得性能优良的稳定材料,必须进行混合料的组成设计。水泥稳定材料的组成设计包括:根据规定的材料指标要求,通过试验选取合适的集料和水泥;确定合理的集料配合比例,水泥剂量和混合料的最佳含水量。合理的水泥稳定碎石组成必须达到强度要求,具有较小的温缩和干缩系数(现场裂缝较少),施工和易性好(粗集料离析较小)。
(1)水泥
路面基层宜采用强度等级较低的水泥;水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求;要求水泥初凝时间3小时以上,终凝时间不小于6个小时。本标采用现场集中拌和,使用普通硅酸盐PO32.5级散装水泥。
在水泥进场入罐时,了解其出炉天数。刚出炉的水泥,要停放七天,并做水泥复试,安定性合格后才能使用。
(2)碎石
碎石的最大粒径为31.5mm,堆料场按不同粒径分类堆放,以利施工时掺配方便,采用的套筛应与规定要求一致。
基层用级配碎石备料按粒径9.5-31.5mm、粒径2.36-4.75mm和粒径2.36mm以下三种规格筛分加工出料。
水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值不大于28%,针片状含量不大于15%,集料中小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数<9。集料的颗粒组成应符合表1的规定。
表1 水泥稳定碎石混合料中集料的颗粒组成
级配 | 通过下列筛孔(mm)的重量百分率(%) | |||||||
31.5 | 26.5 | 19 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 0.6 | 0.075 | |
范围 | 100 | 90~100 | 72~ | 47~67 | 29~49 | 17~35 | 8~22 | 0~7 |
2、施工机械
路面基层施工,采用集中厂拌、摊铺机摊铺,按层次施工,因此要配备足够的拌和、运输、摊铺、压实机械。每层最大压实厚度不大于20cm,以确保基层施工质量。主要配备以下主要机械:
(1)拌和机 根据道路的技术要求和摊铺日进度,要保证其实际出料(生产量的80%)能力超过实际摊铺能力的10-15%。为使混合料拌和均匀,拌缸要满足一定长度。至少要有四个进料斗,料斗口必须安装钢筋网盖,筛除超出粒径规格的集料及杂物。拌和机的用水应配有大容量的储水箱。
所有料斗、水箱、罐仓都要求装配高精度电子动态计量器,所有电子动态计量器经有资质的计量部门进行计量标定后方可使用。
(2)摊铺机 根据路面基层的宽度、厚度,选用合适的摊铺机械,本标段拟采用一台摊铺机,而且机型较新,功能较全,以保证路面基层厚度一致,完整无缝,平整度好。
(3)压路机 应配备16T轻型压路机2台,18-20T的稳压用压路机3台、振动压路机2台。压路机的吨位和台数与拌和机及摊铺机生产能力相匹配,能满足从加水拌和到碾压终了的时间不超过2h,保证施工正常进行。
(4)自卸汽车 数量与拌和设备、摊铺设备、压路机相匹配。
(5)装载机一台
(6)洒水车一台
(7)水泥钢制罐仓 用2个50T,罐仓内配有水泥破拱器,以免水泥起拱停流。
以上机械数量满足每个工点,每日连继正常生产及工期要求。
二、施工程序
1、测定基准线
(1)钢桩定位
钢桩距摊铺机熨干板端20~60cm,最大不能超过70cm,桩的间距为10m,每桩均测高程。
(2) 钉钢桩
钢桩也称套管桩、活节桩,各桩之间保持直线,牢固地钉入之后套管。调整托杆方向,使其指向路边方向,垂直路的中心线,将高程测在托杆上,测定合格时,立即拧紧顶丝。在起点和终点桩外5m处多加测一桩称为支柱桩,起防止准绳移位之用,纵坡变点和弯道都要加桩。
(3) 栓准绳
自一端的地锚桩开始,经过各桩的托杆,拉至另一端,用紧线器拉紧钢丝绳,拉力300 ~400N。钢丝绳不能出现盘扣现象,用火烧丝将钢丝绳拴在托绳杆的槽内,拴绳的时间在摊铺前1~2h进行,拴绳后要标志,复测和检查是否牢固。
2、试铺
正式开工之前,应进行试铺。试铺段应选择在经验收合格后的底基层上进行,其长度为100m左右。
试铺段要决定的主要内容如下:
(1)验证用于施工的集料配合比例
1)调试拌和机,分别称出拌缸中不同规格的碎石、水泥、水的重量,测量其计量的准确性。
2)调整拌和时间,保证混合料均匀性。
3)检查混合料含水量、集料级配、水泥剂量、7天无侧限抗压强度。
(2)确定一次铺筑的合适厚度和松铺系数
(3)确定标准施工方法
1)混合料配比的控制
2)混合料摊铺方法和适用机具
3)含水量的增加和控制的方法
4)压实机械的选择和组合,压实的顺序,速度和遍数
5)拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合。
(4)确定每一作业段的合适长度
(5)严密组织拌和、运输、碾压等工序,缩短延迟时间。
检验标准见规范,其中试铺段的检验频率应是标准中规定正式路面的2-3倍。
当使用的原材料和混合料、施工机械、施工方法及试铺路面各检验项目的检测结果都符合规定,可按以上内容编写《试铺总结》,经专业监理工程师审查、报总监批准,即可作为路面施工开的依据。
3、摊铺
(1)将底基层或基层下层适当洒水湿润。
(2)摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况,而且每天坚持重复此项工作。
(3)调整好传感器臂与导向控制线的关系;严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要求。
(4)摊铺机宜连续摊铺。如拌和机生产能力较小,在用摊铺机摊铺 混合料时,应采用最低速度摊铺,禁止摊铺机停机待料。根据经验,摊铺机的摊铺速度一般宜在1m/min左右。
(5) 铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中。
(6)在摊铺机后面应设专人消除细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补。
4、碾压
(1)、压路机进行碾压,一次碾压长度一般为50m~80m。碾压段落必须层次分明,设置明显的分界标志。
(2)碾压应遵循生产试验路段确定的程序与工艺。注意稳压要充 分, 振压不起浪、不推移。压实时,可以先稳压(遍数适中,压实度达到 90%) 开始轻振动碾压 再重振动碾压 最后胶轮 稳压,压至无轮迹为止。碾压过程中,可用核子仪初查压实度,不合格时,重复再压(注意检测压实时间)。碾压完成后用灌砂法检测压实度。
(3)路机碾压时应重叠1/2轮宽。
(4)路机倒车换挡要轻且平顺,不要拉动基层,在第一遍初步稳压时,倒车后尽量原路返回,换挡位置应在已压好段落上,在未碾压的一头换挡倒车位置错开,要成齿状,出现个别拥包时,应专配工人进行铲平处理。
(5)路机碾压时的建议行驶速度,第1-2遍为1.5-1.7Km/h。
(6)路机停车要错开,而且离开3m远,最好停在已碾压好的路段上,以免破坏基层结构。
(7)禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车,以保证水泥稳定碎石层表面不受破坏。
(8)碾压宜在水泥终凝前及试验确定的延迟时间内完成,并达到的压实度,同时没有明显的轮迹。
(9)水泥碎石基层边缘强度,应有一定的超宽。
5、横缝设置
(1) 水泥稳定类混合料摊铺时,必须连续作业不中断,如因故中断时间超过2h,则应设横缝;每天收工之后,第二天开工的接头断面也要设置横缝。
(2)横缝应与路面车道中心线垂直设置,其设置方法:
① 人工将含水量合适的混合料未端整理整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度应与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料。
② 方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3米长,其高度应略高出方木。
③ 将混合料碾压密实。
④ 在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾或碎石和方木撤除,并将作业面顶面清扫干净。
⑤ 摊铺机返回到已压实层的未端,重新开始摊铺混合料。
如摊铺中断超过2h,而又未按上述方法处理横向接缝,则应将摊铺机附近及其下面未压实的混合料铲除,并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的未端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。
三、养生及交通管制
(1)每一段碾压完成以后立即开始养生,并同时进行压实度检查。
(2) 养生方法:将草袋或抹布等湿润,然后人工覆盖在碾压完成的基层顶面。覆盖2小时后,再用洒水车洒水。在7天内应保持基层处于湿润状态,28天内正常养护。不得用湿粘土覆盖。上一层路面结构施工时方可移走覆盖物,养生期间应定期洒水。养生结束后,必须将覆盖物清除干净。
(3) 洒水车洒水养生时,洒水车的喷头要用喷雾式,不得用高压式喷管,以免破坏基层结构,每天洒水次数应视气候而定,整个养生期间应始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。
(4) 层养生期不应少于7d。养生期内洒水车必须在另外一侧车道行驶。
(5)养生期间封闭交通。
四、质量管理
1、检测仪器
(1)水泥胶砂强度、水泥凝结时间、安定性检验仪器
(2)水泥剂量测定设备
(3)重型击实仪
(4)水泥稳定碎石抗压试件制备与抗压强度测定设备
(5)标准养护室
(6)基层密度测定设备
(7)标准筛(方孔)
(8)土壤液、塑限联合测定仪
(9)压碎值仪
(10)针片状测定仪器
2、质量标准
水泥稳定碎石基层质量标准
检查项目 | 质量要求 | 检查规定 | 备注 | ||
要求值或容许误差 | 质量要求 | 频率 | 方法 | ||
压实度(%) | ≥98 | 符合技术规范要求 | 6处/2000平方米/层 | 每处每车道测一点,用灌砂法检查,采用重型击实标准 | |
平整度(mm) | 8 | 平整、无起伏 | 2处/200米 | 用三米直尺连续量10尺,每尺取最大间隙 | |
纵横高程(mm) | +5,—10 | 平整顺适 | 1断面/20米 | 每断面3-5点用水准仪侧量 | |
厚度(mm) | 代表值-8 | 均匀一致 | 1处/200米/车道 | 每处3点,路中及边缘任选挖坑丈量 | |
极值-15 | |||||
宽度(mm) | 不小于设计 | 边缘线整齐,顺适,无曲折 | 1处/40米 | 用皮尺丈量 | |
横坡度(%) | ±0.3 | 3个断面/100米 | 用水准仪测量 | ||
水泥剂量(%) | ±0.5 | 每2000m26个以上样品 | EDTA滴定及总量校核 | 拌和机拌和后取样 | |
级配 | 符合规范范围 | 每2000m21次 | 水洗筛分 | 拌和机拌和后取样 | |
强度(Mpa) | 3-5 | 符合设计要求 | 2组/每天 | 7天浸水抗压强度 | 上、下午各一组 |
含水量(%) | ±2 | 最佳含水量 | 随时 | 烘干法 | |
外观要求 | (1)表面平整密实,无浮石,弹簧现象; (2)无明显压路机轮迹。 |
其它质量控制指标按《公路工程基层施工技术规范》(JTJ034-2000)执行。
五、冬季施工采取相应的措施
施工前,针对冬季施工水泥稳定碎石的不利之处,认真研究施工方案,精心进行施工准备。
(1)提高水泥稳定碎石试配强度。预先充分考虑低气温对水泥稳定碎石强度的影响,试验配比强度应比设计强度提高20%~30%。
(2)保温材料要到位。准备足够便于覆盖的保温材料。
(3)参照混凝土冬季施工方法,使用抗冻水泥。
(4)拌合用水加热,用锅炉将水加热至800C左右,保证水泥稳定碎石出机温度50C以上,辗压前温度在30C以上。
(5)缩小施工段,便于及时辗压、覆盖,施工段暴露时间最长不超过3小时。
(6)选择适合的施工时间。施工期间注意天气预报和气温观测,应尽量安排在白天施工。
(7)延长养护时间。正常养护期为7天,考虑冬季强度增长缓慢,将养护期延长是必要的。
(8)对稳定碎石表面温度、温度进行监测,一但温度过低,加强保温措施。
(9)预留同条件养护和标准试块,测定7天、14天、1个月强度,判断施工质量结果。