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摘要:近几年水泥稳定碎石已经开始逐渐成为市政道路施工上常用的技术手段,相比于普通的水泥混凝土,水泥稳定碎石可以更好的与拌合物整体充分接触,增加了路底基层的整体强度,而且水泥稳定碎石相比于其它的外加剂及掺和物来讲,原材料比较普遍,方便取材,在保证市政道路工程强度和安全性能上占有足够的价格优势,本文主要论述在市政道路施工过程中,如何更好的使用水泥稳定碎石技术进行分析和论述。
关键词:水泥稳定碎石;市政道路工程;路底基层;强度
水泥稳定碎石技术是市政工程中常用的一种施工技术,其原理是选择颗粒相近的碎石,根据设计要求的不同路底基层强度来配比成对应的强度级配,通过水泥砂浆的流动性将碎石包裹起来形成镶嵌作用力,最后形成整体稳定的基层。水泥稳定碎石取材方便,既可以使用人工碎石,也可以就地取材石屑,在拌和时不需要掺杂特殊材料,而且水泥稳定碎石相比于传统工艺,只需要拌和,摊铺以及机械压实,机械化所占比重较大可节省人工成本,提高施工效率。但是因为水泥稳定碎石的整体性,导致了在硬化凝结过程中干缩引起表面裂缝,长期带裂缝工作不仅对市政道路的使用寿命有影响,还会影响人们的行车驾驶的安全性。以下将从水泥稳定碎石技术在施工过程中的一些关键节点的注意事项进行探讨,希望能给市政道路工程施工带来一些参考意见。
一、水泥稳定碎石技术施工前注意事项
在市政道路施工前,应首先对路基的宽度和高度进行定点放线,保证路基的夯实和密实度,通过对道中线和路边的定点位置进行放样测量,满足道路标高及路面宽度在规范要求的允许误差范围内。在摊铺压实工作前,应根据单位天数的施工量和规范及设计要求提前进行准备好所用的水泥和碎石的配比量,对于混合料到场后,应检测其含水量,要及时与拌和场及运输司机沟通,控制摊铺前混合料的含水量。
(一)原材料的选择
水泥稳定碎石技术主要是由水泥和不同粒径的碎石组成,根据不同地区的气候特点常用的水泥有普通硅酸盐水泥、耐热性能矿渣硅酸盐水泥、抗渗性能火山灰水泥等都可用于基层施工中,对于有早期强度要求的路基应选用低强度水泥。碎石具有就地取材,易于堆放等特点,为了施工便捷通常在施工现场中会根据不同的粒径进行分区域堆放,常用的碎石粒径不得高于31.5mm,低于0.6mm要求的颗粒需要进行液压和耐塑性实验,满足要求后方可使用。
(二)水泥稳定碎石配合比
在进行施工前期准备时,可预先根据施工地区的土质及空气情况进行计算颗粒量,确认水泥和碎石的配合比,一般水泥稳定碎石配合比为4.5:100-4:100(水泥:碎石)。材料拌和摊铺工序间隔不应过长,避免长期材料搁置出现离析现象影响整个路基面强度。为了确保里面的平整程度,应分层对路基进行摊铺,在下基层开始摊铺时,应选择精度较高的平整机或人工摊铺,现场施工人员应随时对整个路面的平整程度进行监管,对于出现因颗粒较大无法和水泥充分混合、出现离析情况的拌合物,应及时剔除。下基层摊铺完毕后应注意后期的覆盖、洒水和养生,在此期间可以进行上基层的摊铺原材料及运输的准备工作。7d后,要对下基层进行钻芯取样,一方面确认芯样完整没有缺失,另一方面要测定下强度是否满足要求。待上述两个条件都满足后,进行上基层的摊铺,养护方法同下基层摊铺施工工艺。
(三)水泥稳定级配碎石混合料运输
水泥稳定碎石混合料运输车和拌合机应保持固定距离,混合料通常使用15t以上(含15t)的自卸车进行运输,在装料前应首先对车厢进行清洗,防止出现杂质对养护和硬化强度产生影响,运输拌合物的车应保证过磅和时间记录,为避免混合料发生离析现象,需满足所提供的混合料可以满足拌和出料和摊铺使用,或略有些富余。在运输车进入现场,应有专人对运料单的时间和运输量进行监察,控制好拌和及碾压时间,运料车内的混合料一般不得超过初凝时间或现场等待时间超过两小时都应予以废弃。
二、水泥稳定碎石技术施工中质量控制
(一)含水量控制
拌合物的含水量对后期路基层面的干缩产生直接的影响,在施工过程中应随时对混合料的含水量进行测定,含水量过小无法让水泥浆充分充满碎石间隙,影响密实度,容易产生干皮和微小裂纹等质量问题。含水量过大,无法在碾压时将拌合物内的自由水全部挤出,无法达到要求的紧实度,当温度过高,大量液态水开始蒸发,导致表面形成孔隙和干缩造成的裂缝等质量缺陷,通过一系列市政道路工程项目的施工,通常水泥稳定碎石技术中含水量在最佳含水量的基础上可略大于1%-2%。
(二)碾压控制
水泥稳定碎石碾压是施工中最重要的工序,也是直接影响整个路基的平整度及宽度的重要条件,保证水泥稳定碎石满足设计要求的强度和密实程度,首先要控制好含水量,其次是施工工艺的过程控制,碾压主要分为两个阶段:初压是选择轻型的压路机跟在距离摊铺机越20米左右的位置,摊铺完成后先对整个路基面进行初压,使得混合料可充分融合初步构成一个整体,然后对标高和路肩宽度进行检测,调整到允许误差范围后再陆续使用重型压路机、三轮压路机进行二次碾压,在此过程中应有专人实时对路基进行含水量、密实度和成型的水泥碎石厚度检测。
(三)接缝控制
在市政道路施工过程中,因为存在很多的结构物,无法一次性进行摊铺,会出现横向接缝,在这种情况下,横缝应该与路面车道中心线垂直设置,接缝断面呈竖向平面方向布置,靠近混合料一次应放置长方木,方木的高度小于等于混合料压实后的厚度,然后整长方木两端填料后开始使用碾压机进行碾压,并洒水进行养护,待下次摊铺前应将长方木外侧砂石铲走,然后将摊铺机的熨平板搭在木板上进行浇筑和碾压成型。另外一种是由于路面较宽,摊铺机和碾压机无法满足路基施工宽度要求时,可选择两台摊铺机同时工作,但应注意摊铺机和碾压机之间的工作距离在安全施工范围内,另外还需要操作人员每摊铺1-2m应检查基层标高和出料的距离是否存在偏差,待摊铺调平之后再进行碾压成型。
(四)养护控制
市政道路施工项目后期水泥稳定碎石基层后期养护过程常会出现因为养护期间水分控制不到位,在基石表面析出小碎石,对于采用水化热较大的水泥也会出现裂缝情况。为了避免该情况的发生,可以采用覆盖法、洒水方法来维持水分,通常在温度20±2摄氏度,湿度在90%左右需要养护7d,对于气温低的施工地区,养护时间需要相应的延长。还需注意的是,在养护结束后,因为基层强度未达到100%,不建议让其直接承受荷载,应尽快铺装面层。
结语
水泥稳定碎石技术的应用不仅提高了路基面的整体强度,还增加了整个路基面的抗冻和抗渗性,水泥稳定碎石中的碎石强度和硬度高,遇水稳定性好,在市政道路及承载力要求较高的高速公路上都得到了广泛的应用。但是水泥硬化带来的干缩和温度变化也给整个施工过程带来了一定的难度,在市政道路施工中应严格控制好原材料、配合比准备工作,在施工中对碾压密实、平整度和含水量进行实时检测,保证路基的整体施工质量,避免因水泥自身的特性带来的系列问题,水泥稳定碎石技术为市政道路施工带来了更多的可能性。
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