稳定土摊铺机与平地机摊铺水泥稳定碎石基层的质量比较_吴龙虎

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1、收稿日期 2002 12 30 作者简介 吴龙虎 1972 男 陕西省户县人 大专 助工 稳定土摊铺机与平地机摊铺水泥 稳定碎石基层的质量比较 吴龙虎 重庆中宇工程咨询监理有限责任公司 重庆 400067 摘 要 通过稳定土摊铺机与平地机摊铺水泥稳定碎石基层的质量比较 发现稳定土摊铺机摊铺 的水泥稳定碎石基层质量明显优于平地机摊铺的水泥稳定碎石基层质量 建议采用稳定土摊铺机 作为水泥稳定碎石基层摊铺的首选摊铺设备 关键词 稳定土摊铺机 平地机 水泥稳定碎石施工 质量比较 Abstract Through comparing the quality of cement stabilized ma

2、cadam base paved by soil stabilization paver and blade grader we find that the quality of cement stabilized macadam base paved by the soil stabilization paver is obviously better than that by blade grader So we suggest that the soil stabilization paver should be firstly chosen as paving equipment fo

3、r paving cement stabilized macadam base Key words soil stabilization paver blade grader cement stabilized macadam construction quality com parison 水泥稳定碎石基层的摊铺经历了人工摊铺 平 地机摊铺 稳定土摊铺机摊铺 3 个阶段 实践证明 摊铺机的摊铺效果较好 但某些承包商限于旧的施 工观念 工程的初期投入 施工工期 利润等因素 使 用平地机代替摊铺机摊铺水稳碎石基层 工程质量 令人担忧 作者根据在工程施工监理的实践对摊铺 机摊铺水稳碎石基层与平地机

4、摊铺水稳碎石基层的 质量作一比较 1 工程概况 以某高速公路某合同段基层施工为例 其主要 技术指标为 路基单幅宽 12 25 m 基层设计厚度 25 cm 无侧限抗压强度设计值 4 0 MPa 压实度 98 集料采用河卵石轧制碎石 最大粒径 26 5 mm 基层水泥碎石混合料采用某国产稳定土拌和机 拌和 上面层 4 cmAK 13 抗滑表层 中面层 5 cmAC 20 中粒式沥青混凝土 下面层 6 cmAC 25 粗 粒式沥青混凝土 2 施工质量比较 2 1 离析 离析是指混合料中粗细集料分离的现象 对水 稳碎石基层而言 离析造成水稳碎石基层强度不均 匀 整体强度差 而且影响整体使用性能 缩短

5、使用 年限 从碎石材料的加工 堆放 混合料的拌和出 料 运输到混合料的摊铺 均可能产生离析 因此在 施工中使用哪种摊铺设备对消除离析相当重要 2 1 1 摊铺机 经拌和运输到前场的混合料卸入摊铺机储料 斗 经螺旋布料器摊铺于下承层 相当于对混合料进 行二次拌和 有效的消除了各个环节产生的离析 尤 其重要的是消除了隐藏离析 但由于摊铺机的机械 原因也产生了新的离析 1 在螺旋布料器中部 由于吊架及输料的方向 转换使中部出现一条离析带 宽约 15 cm 深约 10 cm 但此可见离析可通过人工换料加以消除 2 由于螺旋布料器行程较长 在螺旋布料器终 端出现轻度离析 2 1 2 平地机 经拌和运输到

6、前场的混合料直接卸于下承层 由于车厢和下承层之间的落差更加剧了混合料的离 第 3 期 2003年 6 月 公 路 交 通 技 术 Technology of Highway and Transport No 3 Jun 2003 析 见图 1 经平地机摊铺整平 很多此类离析被隐 藏 使水稳碎石基层内部质量无法保证 见图 2 此外 由于平地机不能一次摊铺到位 必须经过来回 反复多次才能整平也产生了新的离析 从现场钻取的芯样也可较清晰的看到其区别 摊铺机摊铺段钻取的芯样粗细集料分布均匀 粗集 料形成骨架 细集料填补空隙 见图 3 平地机摊铺 处钻取的芯样粗细集料分布差 有较明显的粗细集 料聚集的现

7、象 且经常因粗料集中引起芯样断裂 见 图4 此外 从芯样完整情况也可见一斑 我们对两种 施工机械施工的水稳碎石基层芯样进行比较 统计 后发现 平地机施工基层的芯样完好率为94 摊 铺机摊铺的水稳碎石基层芯样的完好率为 98 且 断裂位置粗集料集中 离析较严重 此项芯样完好率 统计钻芯机机械故障及操作不当不计 2 2 消除不均匀含水量 由于某些国产稳定土拌和设备的缺陷 偶尔出 现拌缸内连续进水而间断进料的情况 此种情况使 用摊铺机和平地机也会取得不同的施工效果 2 2 1 摊铺机 少量含水量不均匀的混合料经过螺旋布料器二 次拌和 减弱了混合料不均匀含水量的不均匀程度 经碾压成型后对水稳碎石基层的

8、强度 压实度等重 要指标影响不大 可满足规范要求 2 2 2 平地机 直接卸于下承层的含水量不均匀的混合料经平 地机整平 碾压时含水量大的局部地方出现 镜面 弹簧 等现象 个别含水量过大的地方出现 泉眼 现象 此种情况不但压实度 强度不能满足规范要 求 而且必须换填新料 不但耗时费力而且影响基层 的整体质量 2 3 压实度 2 3 1 压实度指土或路面材料压实后的干容重 与该土或材料的标准干容重之比值 路基路面的压 实程度不但对路基路面的分层强度及整体性有影 响 而且对道路的使用性能影响很大 混合料的压实度不但取决于材料种类 含水量 压实功能 压实机具 压实方法 压实时间 压实厚 表 1 相同

9、压实条件下摊铺机与平地机摊铺水稳碎石基层压实度对比 测点编号 机械名称 12345678910 摊铺机99 599 198 998 699 099 798 899 299 499 3 平地机98 199 598 299 798 798 998 498 398 398 5 注 表中数据是在相同含水量 相同压实机具和压实方法 相同压实厚度 相同压实遍数 相同压实速度 相同集料级配条 件下测得 31第 3 期 吴龙虎 稳定土摊铺机与平地机摊铺水泥稳定碎石基层的质量比较 度 压实遍数 压实速度等 还与集料级配 摊铺的均 匀程度有关 2 3 2 压实度评定 采用公式 K K t S n Ko 式中 K

10、测段内压实度代表值 K 检验评定段内各测点压实度的平均 值 t t 分布表中随测点数和保证率 或置信 度 而变的系数 S 检测点的均方差 n 检测点数 Ko 压实度标准值 98 摊铺机摊铺水稳碎石基层压实度评定 K 99 15 S1 0 337 t n 0 892 K 99 15 0 337 0 892 98 9 98 KO 平地机摊铺水稳碎石基层压实度评定 K 98 7 S2 0 550 t n 0 892 K 98 7 0 55 0 892 98 2 98 KO 从不同的摊铺机械摊铺水稳碎石基层得到的压 实度可看出 见表 1 摊铺机摊铺的水稳碎石基层压实度代表值 98 9 大于平地机摊铺的

11、水稳碎石基层压实度代表 值 98 2 且摊铺机摊铺基层压实度离散性较平地 机小 S1 S2 2 4 无侧限抗压强度 2 4 1 无侧限抗压强度的测定 无侧限抗压强度是水泥稳定碎石的一个重要强 度指标 它和试件的养护条件 压实度 混合料级配 水泥剂量有密切关系 公路路面基层施工技术规 范 规定 水泥稳定碎石试件恒温 20 保湿养生 6 d 浸水 1 d后的 7 d 无侧限抗压强度为准 试件高度 10 cm 高 直径 1 1 为尽量满足上述要求 我们 采取以下方法 水泥稳定碎石碾压完成后 采用相同 养护条件进行养护 工后 7 9 d 用直径10 cm 钻筒 的钻机对基层钻芯取样 用切割机切成高 1

12、0 cm 的 试件 满足高 直径 1 1 浸水 1 d 测其无侧限抗压 强度 得到结果如表 2 表 2 摊铺机摊铺基层与平地机摊铺基层钻芯试件抗压强度对比 芯样编号 机械类型 12345678910 摊铺机4 94 95 05 25 14 95 55 45 35 6 平地机4 54 74 95 14 64 14 44 74 44 7 2 4 2 无侧限抗压强度评定 采用公式 R Rd l Z Cv Cv R 式中 R 抗压强度平均值 MPa Rd 设计抗压强度 MPa Cv 试验结果的偏差系数 以小数计 Z 标准正太分布表中随保证率而变的系 数 保证率 95 Z 1 645 摊铺机摊铺水稳碎石

13、基层钻芯试件无侧限抗压 强度评定 R 5 18 MPa 1 0 262 Z 1 645 Rd 4 MPa Cv R 0 262 5 18 0 051 Rd 1 Z Cv 4 0 1 1 645 0 051 4 366 MPa 5 18 MPa R 平地机摊铺水稳碎石基层钻芯试件无侧限抗压 强度评定 R 4 61 MPa 2 0 281 Z 1 645 Rd 4 MPa Cv R 0 281 4 61 0 061 Rd 1 Z Cv 4 0 1 1 645 0 061 4 45MPa 4 61MPa R 从上述可知 虽然两种摊铺设备施工的水泥稳 定碎石基层芯样的无侧限抗压强度评定均合格 但 摊铺

14、机摊铺的水稳碎石基层无侧限抗压强度平均值 5 18 MPa 大于平地机摊铺的水稳碎石基层无侧限 抗压强度值 4 61 MPa 且摊铺机摊铺基层的无侧 限抗压强度离散性较平地机小 1 2 2 5 平整度 平整度指各个层次相对于理想设计面凹凸不平 的程度 水稳碎石基层的平整度好坏对沥青混凝土 面层平整度有重要影响 如果基层不平整沥青混合 料压实后也会因松铺厚度不同而产生不平整 2 5 1 摊铺机 摊铺机使用自动找平装置 摊铺时一般按照预 先设定的基准来控制 即面控制 只要基准钢丝绳 下转第 58 页 32 公 路 交 通 技 术 2003 年 固装置和钢铰线 等应力束技术消除了传统张拉工艺的弊端

15、节 省了大量的锚固装置和钢绞线 当等应力束技术和 工艺问题解决后 必将在旧桥加固和新桥施工中得 到大量应用 创造出可观的经济和社会效益 4 应用等应力束技术需要做的工作 等应力束技术是常规预应力技术的发展 应用 等应力束技术需要做进一步的工作 首先是研究和 设计可行的施工工艺 其次应研制能够保持恒定张 拉力并使预应力钢束收放自如的专用千斤顶 以及 横向张拉与锚固使用的索夹和锚固装置 造价要低 廉 能够重复使用 然后做试验桥 检验张拉设备和 施工工艺 根据施工情况进行完善 鉴于等应力束技术应用到连续梁中的突出优点 及其产生的经济效益 我院和河北省丹拉公路建管 处 柳州市建筑机械总厂三方已将等应力

16、束技术的 研究与应用列为一项课题 并开始深入研究 预计 2003年年底完成该课题的主要工作 上接第 32页 张力足够 支撑间间距合适不使基准绳产生过大挠 度 机械设备正常 平整度较容易达到满意的效果 2 5 2 平地机 平地机的找平主要依靠人工布点控制 一般采 用方法 纵向每 10 m 设中桩 横向距中桩 1 5 m 4 85 m 8 7 m 12 0 m 布点 在碾压过程中 用水准仪 测布设点高程并与设计高程相比较 高 低分别用 负 正标于布点处 平地机按此处理直到合格为止 表 3 摊铺机摊铺与平地机摊铺水稳碎石基层平整度对比 单位 mm 测点编号 机械类型 12345678910 摊铺机5443653687 平地机67975846710 2 5 3 评定与比较 评定 摊铺机摊铺水稳碎石基层 平整度平均 值 5 1 mm 不合格尺数 0 合格率 100 平地机 摊铺水稳碎石基层 平整度平均值 6 9 mm 不合 格尺数 2 合格率 80 比较 从两者的施工过程可以看出 见表 3 摊铺机摊铺基层主要通过自动装置来控制施工 而 平地机摊铺则主要依赖人工来控制施工 人工的不 稳定因素相对较