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1、水泥稳定级配碎石施工技术方案及施工工艺 一 工程概况 沪宁高速公路扩建先导试验段为沪宁高速公路江苏段起点至江 苏省主线收费站之间 设计桩号K K 全长m 扩建 是以路基两侧拼接加宽为主 由原来的四车道对称拓宽为八车道 路 面宽由 26m 扩宽至 42 5m 水泥稳定级配碎石以其具有强度高 稳 定性好 抗水耐冻 成板体 很强的抗干缩能力及抗温缩能力等优点 被越来越多地用于基层 基层是路面结构的主要承重层 其质量和平 整度对路面的使用性能和使用寿命起至关重要的作用 为确保施工质 量 争创精品工程 拟订在k k 先做试验段 全长 200m 为日后正式开工总结经验 数据 从而达到优化施工工艺 提高经济
2、效益的目的 二 水泥稳定级配碎石试验段的主要任务如下 一 施工原材料的质量及混合料的配合比设计是否满足设计要求 和质量要求 并确定施工用生产配合比 二 检验拌和 运输 摊铺 碾压 养生等所投入人员 设备 的可靠性 包括人员的组合及机械设备配备的规格和数量 三 确定一次最佳施工长度 摊铺厚度与松铺系数 测定并尽 量缩短从拌和到碾压成型所需时间 四 检验各道工序的质量控制措施 1 混合料最佳含水量的控制 水泥剂量的控制 级配碎石的 数量控制 2 摊铺方法 标高 平整度等指标的控制 3 压实顺序 速度 遍数及压实度的快速测定 五 确定每公里所耗原材料 机械台班 人工费及其他待摊费 用等经济技术指标
3、三 试铺前准备工作 一 施工机械与小型机具的准备 机械名称型号数量备注 稳定土拌和站WDB500 1 台500T h 水泥钢制罐仓80T 1 个 摊铺机ABG423 2 台幅宽 3 9 5m 压路机YZ18J 1 台CA30 压路机YZ18J 1 台 三轮光轮压路机18t 20t 1 台 自卸汽车8 10T 20 台 装载机ZL50 6 台 洒水车10T 2 台 钢钎 16 18 200 个90cm 长 钢丝2 5mm 2000m 紧线器1KN 以上6 套 二 原材料的准备及混合料组成设计 1 材料要求 1 水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐 水泥都可用于水泥稳定级配碎石基层
4、施工 禁用快硬性水泥 早 强水泥及已受潮变质的水泥 宜选用强度等级较低的325 或 425 水泥 要求初凝时间3h 以上 终凝时间较长 6h 以上为 宜 水泥各龄期强度 安定性等指标达到相应要求 经检测 牌水泥符合要求 水泥采用罐装 可有效防潮 防雨淋 但应注 意在水泥进厂入罐时 刚出炉的水泥要停放七天 夏季高温期 水泥入罐温度不能高于50 高于此值 应采取有效措施降温后 方可使用 2 碎石 碎石最大粒径为31 5mm 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 性指数指数试验 要求液限小于28 塑性指数小于 9 筛分 分 3 4 个粒级配料 集料的颗
5、粒组成要符合下表规定 3 水 采用可饮用井水 2 混合料的组成设计 级通过下列筛孔 mm 的重量百分率 配 31 5 26 5 19 9 5 4 75 2 36 0 6 0 075 范 围100 90 1 00 72 89 47 67 29 49 17 35 8 22 0 7 1 取工地实际使用的集料 分别进行筛分 按颗粒组成进行 计算 确定各种集料的组成比例 2 取工地使用水泥按不同水泥剂量分组进行试验 水泥剂量 水泥质量 干土质量 水泥剂量按4 0 4 5 5 0 5 5 四 种 比例 进 行 试验 每 组试 件 个 数为 偏 差系 数 10 15 时 9 个 偏差系数 15 20 时 1
6、3 个 采用重 型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度 3 根据确定的最佳含水量 拌制水泥稳定级配碎石混合料 按要求压实度制备混合料试件 将制好的试件脱模称重后 在标准条件 相对湿度 95 温度 20 2 的养护室 下 养护六天 第七天 先称量试件质量 再将试件浸泡在水中 水面应浸没住试件约2 5cm 浸水一昼夜后 取出试件 用 软旧布吸去试件表面的可见自由水 再称试件质量 前六天 养生期间试件质量损失 指含水量的减少应不超过10g 超过规定的试件 应予作废 4 水泥稳定级配碎石七天浸水无侧限抗压强度代表值R代 Rd R代 R平 1 Z Cv 式中 Rd 设计抗压强度 Mpa R代 抗
7、压强度的平均值 Mpa R平 该组试件抗压强度的平均值 Mpa Z 保证率系数 高速公路保证率95 此时 Z 1 645 Cv 试验结果的偏差系数 以小数计 5 为减少基层裂缝 应在满足设计强度的基础上 限制水泥 细集料 粉料 含水量用量 具体要求为 水泥剂量不大于5 5 集料中 0 075mm以下颗粒含量不大于5 含水量不宜超过最 佳含水量 1 取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配 合比 用重型击实法求得最佳含水量和最大干密度 经总监代表 助理确认 报总监批准 以指导施工 四 试铺施工工艺 一 一般要求 1 清除工作面内的浮土 积水 杂物等 并将工作面洒水湿润 用土培好路肩 2
8、 雨季施工 特别注意天气变化 勿使混合料遭雨淋 降雨时 应及时停止施工 对已摊铺混合料应全力尽快碾压密实 二 测量放样 开始摊铺前一天进行测量放样 横向宽参照路幅宽 摊铺机宽 与传感器间距 主线间隔10m 打一钢钎 钢钎打在离铺设宽度以 外 30 40cm 处以防与施工机械碰撞 或由于机械的振动造成钢丝 的跳动 而影响摊铺机自动找平系统 标高控制 在对应固定架穿 钢丝处正下方打设长钉 测量长钉顶标高 由控制标高 设计标高 加虚铺厚度 和长钉顶标高推算出固定架高度 安装固定好固定架 挂好钢丝绳后 用肉眼进行扫瞄 检查是否有特殊点即忽高忽低现 象 如有则应进行标高复测 直到调整好为止 钢丝绳的拉力
9、应不 小于 800N 防止产生悬链 测量精度按JTJ034 2000 公路路面 基层施工技术规范 规定控制 5 10mm 三 混合料的拌和 集料采用装载机上料 由于料斗间距小 上料会发生窜斗现 象 造成配料的不准确 为防此类现象的发生 在料斗间加设挡板 粒径大于31 5mm的石块对拌和机的磨损较大且影响计量的准确 性 在料斗及其出口处分别加设一层50mm 和 31 5mm方格网 以剔除大于 31 5mm 的不合格料 水泥为散装水泥罐泵送 正式拌 制混合料之前 需调试拌和站 使混合料的颗粒组成 含水量 水 泥剂量等达到规定要求 并确定机械运转的正常性 2 开始拌料前 应检测场内各处集料的含水量
10、计算当天的施 工配合比 夏季施工 考虑拌和 运输 摊铺等工序造成水分蒸发 外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高 高出值应通过拌 出料时含水量和摊铺碾压时的含水量进行对比 损失多少 补多少 及时调整 根据每日不同时间段增加含水量的记录 总结出各段时 间的增加含水量经验系数 便于日后正式开工含水量的控制 含水 量控制不准确将直接影响碾压效果 如混合料含水量过小 则难以 成型 易松散 板结性差 压实度及强度达不到要求 如混合料含 水量过大 碾压时粘轮 并将会将部分混合料粘起 或压出轮迹 甚至出现弹簧 而且 据国外有关资料统计表明 每增加1 的含 水量是每增加 1 水泥剂量所出现裂缝的2 3 倍
11、 这种干缩裂缝随 温差的加大而变宽 会造成路面的反射裂缝 因此 拌和时尤应注 意掌握含水量 3 工地实际使用水泥剂量可大于混合料组成设计时确定的水泥 剂量约 0 5 但应小于 5 5 以防止混合料收缩系数增大 同时 在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差着手 不用提高水泥 剂量的方式提高路面基层强度 拌和过程中 应随时观察混和料拌 和后颜色 并取样 立即 一般小于 10 分钟 送到试验室进行EDTA 水泥剂量滴定实验 同时记录每天的实际水泥用量 集料用量和实 际工程量 计算 对比水泥剂量的一致性 4 拌和机出料要配备带活门漏斗的料仓 由料斗出料直接装车 运输 装车时 车辆应前后移动 分三次装
12、料 避免混合料离析 四 混合料的运输 拌和站最大生产能力为500T h 配备 30 台 8 10 T 自卸车 车 况要好 车箱无裂缝 以防造成混合料浪费 检查 确保运输路线的 畅通 当气温高 路途远 风沙大时 应用蓬布覆盖 一则减少运 输途中洒漏 污染路面 二则减少运输途中的水分蒸发 发料时认 真填写发料单 由司机带至摊铺现场 收料人员认真查看混合料出 厂时间 核对签收 从拌和到摊铺现场限定325 水泥混合料不能 超过初凝时间 3 4h 否则 混合料只能废弃 以避免混合料时 间过长而造成局部质量事故而返工 五 混合料的摊铺 主线水泥稳定碎石基层40cm 厚 等分两层铺筑 1 摊铺前应全面检查摊
13、铺机各部分运转情况 调整好传感器与 钢丝绳的关系 摊铺时采用两台摊铺机梯队作业 一前一后相隔 约 5 8m同步向前摊铺混合料 保证速度一致 摊铺厚度一致 松铺系数一致 路拱横坡一致 摊铺平整度一致 振动频率一致 等 从而保证两机摊铺接缝平整 2 摊铺起点 先将摊铺机熨平板升起 按虚铺厚度为控制标高 垫好方木 方木采用强度高 不易变形的杂木 各项准备工作就 绪后 通知拌和站开始拌料 待现场已有四车以上存料时 开始 摊铺作业 运料车先卸1 3 左右 然后随摊铺喂料而逐渐起斗 卸下余料 3 摊铺中将速度控制在1 0m 1 5m min 匀速摊铺 避免中间停 机待料 摊铺中 严禁人为造成对钢丝绳的干扰
14、 派专人负责看 护钢丝和传感器 摊铺机的螺旋布料器应有2 3 埋入混合料中 摊铺机后应设专人盯住并消除粗 细集料离析现象 铲除局部粗 集料 窝 并用新拌混合料填补 及时压实 4 检测摊铺混合料的标高 横坡 平整度 及时反馈 复核无 误后 进入下道工序 碾压 六 混合料的碾压 1 一次碾压长度确定为50m 碾压段落设好分界标志 YZ18J 压路机跟在摊铺机后及时稳压第一遍 碾压方式为前进静压后退 低振幅振压一遍 碾压速度1 5Km 1 7Km h 25m 28 3m min 碾压顺序为由路肩向路中心碾压 碾压时重叠1 2 轮宽 达到稳 压的目的 压实度达到90 左右 随后另一台 YZ18J 压路
15、机高 振幅振压一遍 继而采用 18 20t钢三轮压路机静压一遍 最后采 用 XP260 胶轮压路机碾压一遍 速度为2 5Km h 41 7m min 从而达到光面和消除明显轮迹的目的 碾压过程中 压路机注意 慢速起动 慢速刹车 桩号第一遍碾压第二遍碾压第三遍碾压第五遍碾压 K k YZ18J 前进静压后 退低振幅振压YZ18 高振幅碾压 18t 20t 钢三轮压 路机 XP260 胶轮压路 机碾压 2 碾压全过程控制在1h 内完成 碾压完后 及时检测压实度 如压实度未达到规范要求 应立即补压 但补压时间与前面拌和 碾压时间之和不能超过水泥的终凝时间 碾压成型后 复测标高 横坡度 平整度等指标
16、七 横缝的设置 1 水泥稳定碎石应连续摊铺 如因故中断超过2h 应设置横缝 每日收工断面应设置横缝 桥涵 明通等的两边也需要设置横缝 基层横缝最好与桥头搭板尾端吻合 并要特别注意桥头搭板前水 泥稳定碎石的碾压 2 横缝的设置方法 横缝应与路面车道中心线垂直设置 1 设置横向接缝时 摊铺机应使离混合料末端 2 人工将末端含水量合适的混合料整理整齐 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 3 方木的另一侧打设钢钎 固定方木 4 将混合料碾压密实 5 摊铺机返回到已压实层的末端 重新开始摊铺混合料 6 如摊铺中断时间超过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末端挖成与 路中心线垂直并垂直向下的断面 然后再摊铺新的混合 料 八 养生及交通管制 1 碾压完成后应及时养生 采用两台洒水车养生 保持路面 7d 内处于湿润状态 28d 内正常养护 洒水车喷头为喷雾式 以 免破坏基层结构
