高速公路水泥稳定碎石基层压实技术
作者:邓红霞
来源:《价值工程》2011年第16期
摘要:作为路面的基层,水泥稳定碎石基层与路面共同承担着车辆荷载的反复作用。因此,对基层材料的要求是具有足够的抗压强度、密度、耐久性和扩散应力的能力。但是由于基层承载着地下水和地表水的侵入,所以基层结构还应具有足够的水温性。本文就高速公路水泥稳定碎石基层压实技术进行了探讨。
Abstract: As the primary of road, cement stabilized gravel and the road together shoulder the repeated role of vehicle loads. Therefore, it requires the base material has sufficient compressive
strength, density, durability and the ability to spread. However, due to the primary carries the intrusion of groundwater and surface water, so the basic structure should also have enough water temperature. In this paper, cement stabilized gravel compaction technology of highway are discussed. 关键词:水泥稳定碎石;基层;压实
Key words: cement stabilized crushed stone;base;compaction
中图分类号:U41 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)16-0101-01
作者简介:邓红霞(1974-),女,重庆人,本科,工程师,研究方向为公路工程。 1 原材料选取
1.1 材料种类及要求 水泥稳定碎石基层施工时,为使混凝土有足够的时间进行搅拌、运输、摊铺、振捣等工序,要求水泥的初凝时间不能过短;在振捣工作结束后,则要求能尽早凝结并硬化,故水泥的终凝时间不宜过早。水泥的终结时间一般要求6h~10h,其中,夏季施工时,气温很高,表面层的凝结硬化速度很快,水泥终凝时间应尽可能达到10h左右;春秋季施工时水分蒸发缓慢,终凝时间可缩短至6h左右。因此,宜选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥,不可使用快硬、早强以及已受潮变质的水泥。同时水泥标号不应太高,宜为32.5。一般情况,不宜轻易更改、掺混原材料,特别是粗、细集料。若选取多处料源将增加拌合场地面积,增大配合比工作量,并加大现场施工、检测费用。因此,要找准开采量大、质量高的塘口,以破碎出稳定的高质量的粗细集料。
1.2 集料 相比于沥青面层的料源而言,因为基层的料源有相对较小的规模,加之没有较高的机械化程度,导致没有稳定的石料加工质量。包含石屑加工偏粗和最大粒径超标两方面的问题,这会给基层的施工质量带来不利影响。集料最大粒径越大,就越不容易实现摊铺的平整
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度,同时也会产生分层离析的情况。石屑粒径偏粗,不利于级配的调整,故施工中要严把材料进场关。粗集料单个颗粒最大粒径不应超过相应标准(底基层 2 压路机的选用
压路机的种类很多,我们分别使用了XS200单钢轮振动压力机和YL16轮胎压路机对水泥稳压碎石基层进行碾压。
2.1 单钢轮振动压力机 首先,振动压路机靠钢轮的自重及振动力作用在基层上,垂直压实力大。其次,震动压实可以将振动力通过压实层传给更深的料层,有利于由轻到重的步骤压力。
2.2 轮胎压路机 轮胎压路机进行压实机械时借助的是充气轮胎的特征。其有垂直压实力和水平压实力。在顺着行驶方向和机械的横向均具有压实力的作用。因为压实力可以顺着不同方向移动材料粒子,因此能够获得最大的密实度。此些力的作用加上橡胶轮胎的弹性所形成 “揉搓作用”,最终取得了满意的压实效果。在钢轮压路机对基层进行辗压时,在混合料的大颗粒间,轮胎的接触线产生了“过桥”现象,此种“过桥”留下的空隙,形成了不均衡的压实。与此相反,橡胶轮胎柔曲同时顺着这些轮胎压实,进而形成相对好的压实性以及压实表面。 3 养生、交通管制
水泥稳定碎石因水的散失将影响其正常的水化反应,从而影响凝结硬化后形成的强度。因此每一段碾压完成并经压实度检查合格后,应立即开始养生。养生期不宜少于7d并严格限制重型车辆通行,其他车辆的车速不应超过30km/h。养生方法有很多,比如湿砂养生,土工布覆盖洒水养生等。相比之下对于这种大面积的机械化施工作业来讲,土工布覆盖洒水养生更为理想,福宁线大部份标段即采用土工布覆盖洒水养生,其优点在具体施工过程中表现为:①轻便,减轻工人的劳动强度;②快捷,提高了工作效率;③养护效果增强,保持基层湿润养生,且清除容易。养生期结束后,因其上为沥青面层,因此应先清扫基层,并立即喷洒透层或粘层沥青。在喷洒透层或粘层沥青后,宜在其上均匀撒布5~10mm的小碎(砾)石,用量约为全铺一层用量的60%~70%。在清扫干净的基层上,也可先做下封层,以防止基层干缩开裂,同时保护基层免遭施工车辆破坏,宜在铺设下封层后的10~30d内开始铺筑沥青面层的底面层。 4 施工中如何减少裂纹裂缝
路面基层一般均设计为半刚性材料。因此,总会不可避免产生不同程度的裂纹甚至裂缝。然而,因为水泥稳定碎石的强度较高,且有较大的刚度,因此形成收缩裂缝的可能性相对很大。产生的裂缝具有规则性,通常在十二米到十五米上下产生一条横向的裂缝,网状裂缝相对来说见得不多。因为基层裂缝会对沥青表面造成对应或者反射裂缝,进而致使面层水下渗,在面层和基层间积聚,作用于车轮荷载产生动压,在动水的持续冲刷下,基层中的细料出现“唧泥”情况,造成面层产生坑洞破坏。所以,在施工的过程中,应在最大程度上避免产生裂缝。
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①尽量减少粉料含量,粉料(小于0.075mm)的含量越多,水泥碎石的收缩越大。②由于水泥稳定碎石蒸发散失的水分随着碾压含水量的加大而增多,产生的裂缝就越大,因此,碾压含水量最好不高于最佳含水量的1%。③水泥剂量应在设计得出的适宜剂量之间,超过6%时,干缩系数会增大。④良好的集料级配有助于减少水泥用量,从而降低干缩系数。⑤完成基层施工后,适宜一周后就进行喷洒透层油或者下封层,随后及早地对沥青面层进行铺筑,确保基层不再失水,从而避免产生裂缝。 5 结语
水泥稳定碎石基层的施工由于其特有的水泥水化、硬化作用,容易产生温缩、干缩裂缝,施工工艺要求较高,但是由于水泥稳定碎石具有强度高、水稳性好的特点,能与高级公路日益提高的设计承载能力相适应,因此得到越来越广泛的应用。 参考文献:
[1]朱永赞,杨东方,刘丹丹.公路工程施工中水泥稳定碎石基层压实技术的探讨[J].科技风,2009.6.
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