水泥稳定碎石基层

目 录1绪论12主要概况简介22.1 水泥稳定碎石作用原理22.2.施工前的准备工作32.3 水泥稳定碎石施工工艺53.影响水泥稳定碎石土压实度的主要因素83.1 土质83.2 水泥的成分和剂量 83.3 混合料的配合比对压实度的影响 93.4 混合料含水量对压实度的影响 93.5 底基层强度对基层压实度的影响 93.6 碾压工艺对压实度的影响9 4.施工控制 104.1 材料控制 104.2 施工质量控制中的几个关键问题104.3 摊铺124.4 压实134.5 养生135 提高精度的措施 145.1 实际施工中采取的控制措施 145.2 延迟时间的控制145.3 施工现场压实度的检测与控制146 施工方案及工艺流程16论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施II6.1 混合料拌合166.2 混合料运输166.3 混合料摊铺166.4 混合料压实176.5 接缝处理176.6 混合料的养生187心得体会 208结束语219谢辞2210参考文献23陕西交通职业技术学院毕业论文1摘 要在高速公路水泥稳定碎石基层施工过程中，由于施工控制不严或施工质量控制体系不完善等原因，容易造成强度产生太大变异甚至造成工程质量缺陷，进行水泥稳定碎石基层强度影响因素分析及控制研究，并对施工质量控制提出合理建议，以保证基层强度的符合性和稳定性。本文水泥稳定碎石基层压实度控制进行了研究。关键词：公路工程 基层压实度 控制措施1绪论水泥稳定碎石由于整体性好，承载能力大，抗冻能力强，早期强度高、投资少等特性，在我国高等级路面特别是高速公路建设中得到了普遍应用。但由于原材料品种和物理性质的不同，水泥稳定碎石的施工又呈现出多样性与复杂性。这就要求对于各种新材料应善于观察，在工程施工过程中应善于分析研讨、找出存在问题的原因，通过施工实践不断完善，总结经验，提高自身的工作能力。基层是路面结构中的承重层，应具有足够的强度，刚度和水稳性。碎石稳定碎石土在原状松散的土(包括各种粗，中，细粒土)中，掺入适当的水泥，碎石喝水，按照技术要求，经拌和和摊铺，在最佳含水量时压实及养护成型，水泥是水硬性结合材料，绝大数的土类都可以用水泥来稳定，改善其物理力学性质。水泥稳定碎石具有良好的整体性，足够的力学强度，抗水性和耐候性。其初期强度较高，且随龄期增长而增长。基层压实度是反映基层内在质量的一项重要技术指标。在公路工程质量检验评定标准规定的 7 项检测指标中占总分数的 30%，随占比例最大，是施工中必须严格控制的一项技术指标。论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施22主要概况简介水泥稳定碎石水泥稳定砂砾统称为水稳层，水稳层作为高等级公路的主要构成，是一个重要的基础性结构，其作用:1、水稳层是硬质路面和土质路基的过渡层，它有效的和路面及路基结合，形成一个有机体。2、水稳层具有一定的强度和刚度。高于路基低于路面，既保证铺设路面一定厚度，满足承载负荷，又能减少建设成本。3、水稳层可将路面承受的车辆荷载均衡的扩散到路基,具有一定的韧性。4、水稳层的碎石粗沙有良好的滤水性，可减少路基积水而使其承载能力下降。具体部位：水泥稳定碎石基层是指路面面层以下，路基上路床以上（如有垫层在垫层以上）为水泥稳定碎石。2.1水泥稳定碎石作用原理水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。它的初期强度高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，因而具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。水泥稳定碎石水泥用量一般为混合料 3%7%，7 天的无侧限抗压强度可达 50%mpa，较其他路基材料高。水泥稳定碎石成活后遇雨不泥泞，表面坚实，是高级路面的理想基层材料。2.1.1水泥稳定碎石的材料要求水泥稳定碎石材料主要由粒料和灰浆体积组成。粒料为级配碎石，灰浆体积包括水和胶凝材料，胶凝材料由水泥和混合材料组成（1）水泥普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可，但应选用终凝时间较长的水泥。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低的水泥。水泥品质必须满足国家标准规定。（2）混合材料混合材料分活性和非活性两大类。活性材料是指粉煤灰等物质，可与水泥中析出的氧化钙作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物材料，对这类材料的品质要求是材料的细度和不含有害的成分。（3） 水陕西交通职业技术学院毕业论文3通常适合于饮用的水，均可拌制和养护水泥稳定碎石。如对水质有疑问，要确定水中是否有对水泥强度发展有重大影响的物质时，需要进行试验。从水源中取水制成的水泥砂浆的抗压强度与蒸馏水制成的水泥砂浆抗压强度比，低于 90%者，此种水不一用于水稳施工。2.1.2水泥稳定碎石混合料组成设计采用水泥、粉煤灰、稳定碎石、砂、石屑等筑路材料作为水泥稳定碎石基层。首先，实验室通过经过一定数量的原材料试验，进行配合比设计、击实实验，确定最大干密度和最佳含水量。然后以此配比制成试件，试件在规定温度条件下保湿养护 6 天，浸水 1 天后，进行无侧限抗压强度实验。经过对集料为砂、碎石、水泥和集料为粉煤灰、碎石、水泥的两种配比试验，结果发现掺加粉煤灰的水泥稳定混合料不仅其和易性较好，而且试块轻易成型，成型后的试块外观较好，7 天平均强度也较高。不同配比灰土试件，7 天无恻限抗压强度在 0mpa 左右；而不同配比水稳试件7 天无侧限抗压强度在 47mpa 之间不同配比灰土试件经几次冻融循环后，抗压强度几乎没有；而掺有水泥和粉煤灰的不同配比的水稳试件，经 10 次冻融循环后，仍可测得一定的强度。2.2.施工前的准备工作2.2.1 准 备 下 承 层对 路 基 单 位 交 付 的 底 基 层 进 行 检 查 ， 要 求 表 面 平 整 、 坚 实 、 无 浮 土 ， 没 有松 散 和 软 弱 地 点 ， 其 各 项 指 标 已 达 到 规 范 要 求 并 经 监 理 工 程 师 检 测 。 底 基 层 顶面 先 进 行 拉 毛 并 扫 除 浮 土 后 再 摊 铺 。 另 外 在 摊 铺 之 前 对 干 燥 地 段 进 行 洒 水 润 湿 。2.2.2原材料及配合比设计（）原材料采购首先必须把好料源头关，其次对所进每批材料都必须按规范要求的检测频率进行自检，自检合格后报监理组、业主抽检，经三方检测合格后才组织上料，同时留样备查。材料入库后，必须严格管理料场，做到材料整洁无污染，对石料必须进行隔仓处理，插牌明示，细集料采取必要的覆盖措施，采取加盖防水彩条布及防雨棚的办法。水泥 硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石路面基层施工，禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其它受外界影响而变质的水泥。我标项目部经招标采用湖南郴王水泥厂生产的 P032.5 早强缓凝水泥。论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施4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 小时，3d 抗压强度不小于 18Mpa。碎石 基层用级配碎石备料按粒径 9.531.5mm、粒径 4.759.5mm、粒径4.752.36mm，2.36 mm 以下的四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 0.6 mm 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。水 凡饮用水皆可使用，遇到可疑水源，委托有关部门化验鉴定。项目部就近采用武江河中水源。(2)配合比组成设计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，同时要求 475 mm、0.075 mm 的通过量接近级配范围的中值。水稳碎石混合料中集料的颗粒组成通过下列筛孔（mm）的重量百分率（%）级配 31.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075范围 100 90-100 72-89 47-67 29-49 17-35 8-22 0-7取工地使用的水泥，按不同水泥剂量分组成试验。一般水泥剂量按4%、5%、6%、7%、四种比例进行试验（水泥:集料4.0:100、5.0:100、6.0:100、7.0:100） 。制备不同比例的混合料，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。为减少基层裂缝，做到三个限制：在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量。具体要求水泥剂量不大于 5.5%、集料级配中 0.075mm 以下颗粒含量不大于 4%、含水量不超过最佳含水量的 1%。根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定碎石混合料，按要求压实度（重型击实标准 98%） 。制备混合料试件，在标准条件养护 6 天，浸水一天后取出，做无侧限抗压强度。水泥稳定碎石 7 天浸水无侧限抗压强度代表值满足 R3.5MPa。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，经批准，以指导施工。经施工单位、监理组、项目办三家试验，最终采用 1料：2料：3料：4料30：30：13：27，水泥剂量 5.0%，最佳含水量 5.0%，最大干密度 2.34g/cm3。2.2.3基层的准备（1） 路面现场准备陕西交通职业技术学院毕业论文5外形检查，检查底基层高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度。底基层应进行压实度检查，凡不符合要求的路段，应分别采用碾压、填换好的材料等方法处理，达到规定要求。清除底基层表面的浮土、杂物等，并将底基层表面洒水湿润。（2） 测量准备提前做好路面中桩、原地面测量，宽度放样，宽度必须满足设计要求，为确保边缘部分压实度，两边支立枕木，确保支撑牢固。按松铺系数架设好钢丝绳（一般可采用 1.29） ，松铺系数测定时采用相对坐标测量的方法，即仪器架立不动，分别测量原地面、碾压前、碾压后的相对标高，松铺系数（碾压前的相对标高原地面的相对标高）（碾压后的相对标高原地面的相对标高） ，取有效碾压厚度值的松铺系数平均值作为松铺系数，大面积摊铺时再进一步测量。钢丝绳架设原则为确保厚度的前提下兼顾纵断高程。开始摊铺前的前一天进行测量放样，摊铺机宽度与传感器间距，间距为 10 米，做好标记，并打好导向控制线的钢丝拉力应不小于 800N。2.2.4拌和楼的试拌通过试拌检查其运作是否正常，特别是对各材料用量控制是否准确2.3水泥稳定碎石施工工艺水 稳 路 面 基 层 施 工 工 艺 可 以 概 括 为 “一 重 点 、 二 环 节 、 三 区 段 、 八 流 程 ”。即 ： 抓 住 “配 合 比 ”这 一 个 重 点 ， 对 “拌 和 场 和 施 工 现 场 ”的 二 个 环 节 、施 工 现 场 的 “摊 铺 区 、 压 实 区 和 整 形 区 ”三 个 区 段 和 对 “施 工 准 备 施 工放 样 拌 和 运 输 摊 铺 整 平 碾 压 整 形 封 面 洒 水 养 生 和 交 通 管 制 ” 八 个 流 程 流 程 进 行 全 面 有 效 的 控 制 。关 键 环 节 是 配 料 准 确 、 拌 和 均 匀 、 碾 压 密 实 和 适 时 养 生 。 2.3.1水稳碎石拌制（1） 水稳碎石拌和机我部采用一台 WDB500 拌和机，每小时产量 500T，实际出料在 350T400T 之间，配 5 个进料斗，料斗口安装钢筋网盖，筛除超出粒径规格的集料及杂物。（2）所有料斗、水箱、罐仓都装配高精度电子动态计算器，并经计量部门标定。（3）按市高指批复配合比进行生产，同时对混合料进行筛分检验级配及做好水泥剂量滴定、含水量、强度等试验。2.3.2水稳碎石的运输论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施6（1） 装料：装料根据放料人员的提示，按前、中、后三次作业的方法进行，不得太满外溢，车内混合料必须在初凝时间内运到工地。（2） 覆盖：用油布覆盖混合料。（3） 车辆倒车时在摊铺机前 30cm 处停住，卸料时挂空挡，注意不要撞击摊铺机，不要把料卸在摊铺机外面。2.3.3水稳碎石的摊铺施工采用一台三一重工和一台徐工摊铺机梯队作业，摊铺机拼装宽度分别为4.5 m 和 6.0 m，靠中分带第一台三一重工摊铺机按钢丝基准控制一侧高程，靠路肩一侧徐工摊铺机以中间摊铺机摊的路面为基准，另一侧高程采用钢丝绳控制，即双纵向控制。摊铺机搭接宽度约 20 厘米，前后相距不超过 6 米。为确保摊铺机正常连续摊铺，保持两台摊铺机前有 4-6 辆待摊车辆，摊铺时要匀速摊铺，及时检查摊铺厚度；摊铺中螺旋布料器应均衡地向两侧供料，螺旋布料器的料置以略高于螺旋布料器 2/3 为度，使熨平板挡板前混合料在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象，设专人检查铺筑厚度及平整度，发现局部离析、拖痕及其它问题应及时处理；中途不得随意变速或停机，摊铺速度在 0.81.2 米/分范围内。根据三一重工和徐工摊铺机的特性，采用夯锤进行振动，提高初始密实度。2.3.4水稳碎石的碾压碾压是关系到基层内在质量的关键工序。而影响碾压工序的关键因素又是碾压组合和含水量。根据试铺段最终压实效果，选出最佳碾压方式作为正常碾压施工工艺为： DD110 双钢轮压路机静压 1 遍（ 速度 1.5-1.7km/h） ；复压采用YZ18T 振动压路机高频低幅振压 2 遍（速度 1.8-2.2km/h） ；再采用宝马 25T 振动压路机高频低幅振压 2 遍（速度 1.8-2.2km/h） ；终压采用 YZ18T 振动压路机先静压 1 遍，再用 YL20T 轮胎压路机碾压 1-2 遍（速度 1.5-1.7km/h） 。碾压时注意不得漏压、超压、随意掉头、打方向等。水稳碎石施工结束应做到表面平整密实，无浮石、弹簧现象，无明显压路机轮迹。2.3.5接缝处理水泥稳定混合料摊铺时，连续作业不中断，如因故中断时间超过 2h，则设横缝，每天收工之后，第二天开工的接头断面设置横缝，每当通过桥涵、特别是明涵、明通，在其两边设置横缝，在其两边设置横缝，基层的横缝与桥头搭板尾端吻合。特别注意桥头搭板前水泥稳定碎石的碾压。横缝与路面车道中心线垂直设置，其设置方法：施工结束处碾压方式与正常段相同，压路机碾压至下承层上，陕西交通职业技术学院毕业论文7碾压结束待水稳具有一定强度后，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向下的断面，第二天再进行摊铺。因故中断时间超过 2h，则设置横缝后，再摊铺新的混合料。开始摊铺时，应先量取已铺水稳碎石路面的厚度，乘以松铺系数，求得新铺路段接头处的松铺厚度，决定熨平板的高度。2.3.6养生和交通管制每一段的水稳碎石碾压完毕，并经过压实度、标高检查合格后，即可进入养生阶段，可采用用湿润的土工布进行覆盖，覆盖 2 小时后，用洒水车洒水，洒水车的喷头用喷雾式，每天洒水次数视气候而定，整个养生期间始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。在 7 天内应保持基层处于湿润状态，28 天内正常养护，在养护期间封闭交通。7 天后进行钻孔取芯，芯样应完整，表面密实。论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施83影响水泥稳定碎石土压实度的主要因素3.1土质土的类别和性质是影响水泥稳定碎石强度的主要因素，各种砂砾土，砂土，粉土和粘土均可用水泥稳定，但效果不同，试验和生产实践证明，水泥稳定级配良好的碎石和砂效果最好，其次是砂性土粉性土和粘性土。3.2水泥的成分和剂量在 水 稳 中 ， 由 于 水 泥 用 量 很 少 ， 水 泥 的 水 化 完 全 是 在 混 合 料 中 进 行 的 ， 凝结 速 度 比 在 水 泥 混 凝 土 中 进 行 得 缓 慢 。水 泥 与 集 料 掺 水 拌 和 后 ， 水 泥 矿 物 与 水 分 发 生 强 烈 的 水 解 和 水 化 反 应 ， 同时 从 溶 液 中 分 解 出 Ca（ OH） 2 并 形 成 其 它 水 化 物 。当 水 泥 的 各 种 水 化 物 生 成 后 ， 有 的 自 身 继 续 硬 化 形 成 水 泥 石 骨 架 ， 有 的 则同 有 活 性 的 细 集 料 、 矿 粉 进 行 反 应 。 归 纳 起 来 有 如 下 几 种 形 式 ：3.2.1 离 子 交 换 及 团 粒 化 作 用在 水 泥 水 化 后 的 胶 体 中 ， Ca（ OH） 2 和 Ca2+、 共 存 ， 而 构 成 集 料 的 矿物 是 以 CaCO3、 SiO2 为 骨 架 合 成 的 板 状 、 针 状 、 块 状 的 结 晶 ， 通 常 其 表 面 会有 Na+和 K+等 离 子 进 行 当 量 吸 附 交 换 ， 结 果 使 大 量 的 细 集 料 、 矿 粉 颗 粒 形 成较 大 的 颗 粒 。 由 于 水 泥 水 化 生 成 物 Ca（ OH） 2 具 有 强 烈 的 吸 附 活 性 ， 使 这 些较 大 的 颗 粒 进 一 步 与 粗 集 料 结 合 起 来 ， 形 成 水 泥 碎 石 的 链 条 状 结 构 ， 形 成 坚 固的 联 结 ， 这 是 水 稳 具 有 一 定 强 度 的 主 要 原 因 。3.2.2 硬 凝 反 应随 着 水 泥 水 化 反 应 的 深 入 ， 溶 液 中 析 出 大 量 Ca2+， 当 Ca2+的 数 量 超 过上 述 离 子 交 换 的 需 要 量 后 ， 则 在 碱 性 的 环 境 中 使 组 成 矿 物 的 SiO2 和 Al2O3的 一 部 分 同 Ca2+进 行 化 学 反 应 ， 生 成 不 溶 于 水 的 稳 定 的 结 晶 矿 物 ， 从 而 增 大了 混 合 料 的 强 度 。 这 种 反 应 称 为 硬 凝 反 应 。3.2.3 碳 酸 化 作 用水 泥 水 化 物 中 的 游 离 Ca（ OH） 2 不 断 地 吸 收 水 中 的 HCO 和 空 气 中 的 CO2， 生 成 CaCO3。 这 种 反 应 也 能 使 集 料 固 结 ， 提 高 集 料 的 强 度 ， 但 比 硬 凝 反应 的 作 用 差 一 些 。陕西交通职业技术学院毕业论文9从开始加水拌合到碾压终了的时间越长，水泥稳定碎石的压实度越低，因为加水拌合后，水泥很快和混合料中的水反应，生成水花硅酸钙，水化铝酸钙，水化铁酸钙等水化矿物，致使混合料逐渐凝固硬化。在碾压时，压路机破坏这个凝结力需要消耗一些压实功，从而混合料的孔隙率难以降低，不易压实，干容重随之降低，因而压实度降低。3.3混合料的配合比对压实度的影响压实度是实测干容重与标准干容重的比值。试验室通过多次重型击实试验，得到了个试验配合比的最大干容重与最佳含水量。实验表明，处于最佳含水量的几组混合料，碎石含量不同，在相同的击实功作用下得出的干容中不同。见下表表 4.3.1碎石所占比例(%) 35 40 41 45干容重（g/） 2.355 2.369 2.372 2.375备注 确定混合料中碎石与土的比例为 41%，59%从表中可以看出，若拌合时混合料配合比偏离试验室配合比较多，则会出现压实度不稳定的情况。混合料中碎石较多，压实度就会偏高，甚至可能超百。同事，由于混合料中的细料较少，碎石间会存在较多的空隙不能填实，甚至造成碎石离析，成为以后基层病害的严重隐患。对路面的耐久性造成极大的影响。如果混合料中碎石较少，压实度就会偏低，同同时碎石难以形成有效的骨架，还会影响水泥稳定碎石的强度。3.4混合料含水量对压实度的影响根据重型击实试验得出的含水量与干密度曲线可知，当混合料含水量处于某值时，混合料的干密度最大。含水量过大时，混合料中的空隙被水所占据，而水一般难以被压缩，也不易被挤出，这使混合料在碾压过程中会产生蠕动，出现“弹簧”现象，因此不易被压实，达不到规定的压实度。含水量过小，由于集料间的摩擦力增大，混合料难以密实，集料间的空隙较大，也打不到规定的压实度。3.5底基层强度对基层压实度的影响底基层强度直接影响基层的压实。底基层的强的偏低，在基层上碾压时，由于下承层变形量较大，会损耗一部分压实功，从而是基层无法达到规定的压实度。论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施103.6碾压工艺对压实度的影响碾压工艺对压实度起着非常重要的作用。如果机械组合不合理，不按照试验段得出的压实工艺碾压，很难得到规定的压实度。4施工控制 4.1材料控制 水泥稳定碎石基层材料主要由粗集料、细集料、水泥等拌和而成，防止不合格材料进场是质量控制的关键。 4.1.1严格控制集料用量集料是水泥稳定碎石基层的主体，对强度的影响取决于集料本身的性质。集料应坚硬、耐久并具有足够的强度。粗集料应符合规范要求，当大石料较多时，在拌和、运输、摊铺过程中易产生大小料分离现象，碾压成型后易形成“粗集料窝” ，对品质不利。因此,在施工过程中，粗集料的最大粒径应控制在 31.5mm 之内。 水泥质量更是关键。施工时应选取初凝时间 3h 以上，终凝时间较长(大于 6h)、标号较低的水泥，为保证其具有足够的强度，水泥稳定碎石要有足够的时间进行拌和、运输、摊铺和碾压。我们在施工中采用的水泥为湖南郴王牌 32.5Mpa 矿渣硅酸盐水泥。其初凝时间为 3 小时 40 分钟。 4.1.2 严格控制水泥剂量 在施工过程中，要严格控制好水泥稳定碎石的水泥剂量。水泥剂量太小，水泥稳定碎石强度则不能满足承载力要求；水泥剂量太大时既浪费材料，又会使基层产生裂缝，对面层构成局部破坏。所以在施工过程中，要把水泥用量控制在经济、合理的目标上。 4.2施工质量控制中的几个关键问题现就路面基层施工质量控制中的几个关键问题作如下分析。 4.2.1现场混合料配比的控制在已摊铺而尚未碾压的水泥稳定碎石混合料中随机抽样检测混合料的配比，水泥与集料的含量以及集料中的级配(尤其小于 5mm 的细料含量)，将混合料内的水泥洗去，再检测集料的级配，既费工，又欠精确。我们则采用的室内标准配比的水泥碎石混合料烘干所做的筛分试验结果，作为施工现场检查混合料配比与集陕西交通职业技术学院毕业论文11料级配的依据，以方便检查。 4.2.2减少裂缝的产生水泥稳定碎石基层的裂缝有两类:一类是强度不足引起的裂缝，与结构设计和施工质量有关。只要搞好结构设计和加强质量管理，这类裂缝是可以清除的。另一类是收缩裂缝，因为水泥稳定碎石是一种快凝的胶凝材料，和其它胶凝材料一样也有收缩的性质，主要是干缩和冷缩。当发生收缩时，如受到底层或者其它因素限制，就有出现收缩裂缝的可能。故解决此裂缝问题，要先了解影响收缩的原因。水泥稳定碎石混合料的干缩是由水分的散失引起的，失水越多，收缩愈大。这是因为混合料水分蒸发时毛细孔内水面下降，弯月面的曲率变大，在表面张力作用下水的内部压力比外部压力小，随着毛细孔水的不断蒸发，毛细孔中负压逐渐增大，产生收缩力使混合料收缩。干缩另一个原因是水化物层间水的脱出，水化硅酸钙的层间水分子具有吸水膨胀和脱水收缩的特征。 影响混合料干缩性质因素有骨料数量、含水量和密实度等。 温度下降会使混合料产生温度收缩，但在负温阶段时，由于水结冰后在结构中产生膨胀压力，结构有膨胀的趋势，而负温下材料本身又要产生收缩。由此可见，负温阶段混合料结构产生了膨胀与收缩两种相反的作用。而工程实践中发现，负温阶段均表现为冷缩而无膨胀现象，这可能是由于冷冻的体积膨胀，尚不足以抵消温度下降而引起的冷缩及结构抗拉强度大于膨胀压力的原因。 经分析，导致裂缝出现的外因如下: （1）施工含水量过大。收缩裂缝的发生与发展和含水量有密切关系，含水量大则干缩和冷缩都大，因而施工中必须严格控制含水量。 （2）压实度不够，结构中存在大孔隙的结构才有可能产生较大 的收缩孔隙，也是水分的藏身之处。 （3）施工期间重车行驶的影响。在混合料结晶结构形成后，车轮作用使结构破坏产生细微裂缝，收缩裂缝就有可能在这些地方出现。 （4）刚度增长的影响。混合料基层的刚度随龄期的增大而增大，变形能力减少，容易因收缩而开裂，故混合料的刚度不宜过大。 为了减少干缩裂缝，除了上面提出的控制好施工含水量，保证基层密实度以外，应采取如下几点措施: （1）增加混合料的粉末含量，可减少干缩；（2）适当减少混合料中二灰含量，以减低其刚度；（3）预设收缩缝，使裂缝有规律，也易于养护；（4）在施工中，应及时铺筑面层，可防止水分蒸发，避免表层失水过多而开裂；论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施12（5）选用石粉材料时，石粉的塑性指数不宜过高，材料拌和要均匀。 4.2.3含水量的控制 （1）含水量对压实度的影响。混合料的含水量对水泥稳定碎石基层的质量影响主要包括强度、压实度等。击实试验表明，含水量对压实度有较大影响。当含水量不同时，相同的混合料在相同的压实功作用下，会产生不同的压实度。由此可见，施工时控制好含水量是保证压实度达到设计标准的关键之一。 （2）含水量对强度的影响。含水量较小，混合料不但难以碾压成型，而且因水泥的物理、化学反应不全面而造成结构层强度难以形成，造成板体松散。 我们在施工过程中，采用厂拌法生产水泥稳定碎石混合料。试验检测室配备一名专职试验人员，随时检测混合料的含水量。根据施工组成设计确定的最佳含水量并结合当日的温度、湿度及运距确定混合料的含水量。这样既可以保证混合料的质量，又能保证施工的进度，避免了不必要的返工处理等问题。4.2.4严格控制碾压含水量(1)沿线各施工单位由于原材料的差异,其重型击实试验得出的最佳含水量值差别较大(6.5%8.5%，个别还在 9%以上)，即使混合料配比完全相同，情况也是如此。(2)影响击实试验成果的因素是多方面的，原材料的差异是基本方面，与不同的试验设备与人员也有关系。从控制干缩变形的角度考虑，希望最佳含水量值越小越好。因为它是施工含水量的控制标准，如本工程规定，施工(碾压)含水量应在最佳含水量接近，正负一个百分点范围。实际上各工地按最多不超过 2 个百分点来掌握，因为碾压含水量愈大，混合料成型过程中的失水量也愈多，收缩变形量则愈大，增加了干缩开裂的可能性。但实际情况又不可能按预期的设想行事，有几个地方水泥稳定碎石混合料的碾压含水量超过最佳值较多(34 个百分点)，其主要原因并非人为加水失控，而是原材料中碎石的原始含水量太高(湿灰的平均含水量为 10%，最高达 20%)。尽管进度应服从于质量，但不能因个别环节上的问题而延误总体的施工进度。4.3摊铺 4.3.1 混 合 料 的 摊 铺（ 1） 拌 和 好 的 成 品 料 运 至 现 场 应 及 时 摊 铺 ， 摊 铺 过 程 中 摊 铺 机 应 按 控 制 线 匀速 行 驶 ， 并 尽 可 能 少 收 料 斗 。 如 因 故 中 断 2h 时 ， 摊 铺 机 应 驶 离 混 合 料 末 端 ，按 横 向 接 缝 处 理 ； 试 验 人 员 要 随 时 检 测 成 品 料 的 配 合 比 ， 并 及 时 反 馈 至 拌 和 厂 ；设 专 人 铲 除 因 离 析 产 生 的 粗 集 料 窝 ， 并 用 新 拌 混 合 料 填 补 ， 此 项 工 作 必 须 在 碾陕西交通职业技术学院毕业论文13压 之 前 进 行 ， 严 禁 薄 层 贴 补 ； 基 层 分 两 层 摊 铺 时 应 在 摊 铺 上 层 前 ， 进 行 表 面 拉毛 或 洒 水 泥 净 浆 处 理 。（ 2） 摊 铺 路 幅 较 宽 时 ， 宜 采 用 两 台 摊 铺 机 （ 尽 可 能 同 型 号 ） 一 前 一 后 相 隔 约5-10 米 同 步 向 前 摊 铺 混 合 料 ， 为 保 证 标 高 和 平 整 度 ， 纵 向 接 合 部 采 用 移 动 式基 准 线 ， 并 一 起 进 行 碾 压 ， 尽 可 能 避 免 纵 向 接 缝 。 在 不 能 避 免 纵 向 接 缝 的 情 况下 ， 纵 缝 必 须 垂 直 相 接 ， 严 禁 斜 接 。 上 下 层 纵 向 结 合 部 位 置 应 错 开 距 离 不 小 于1 米 ， 尽 可 能 避 开 行 车 道 位 置 。4.4 压实 混合料的压实是一个关键工序，也是保证施工质量的重要手段之一。当含水量大于或略大于最佳含水量时，就可以开始碾压。组织压实操作时应注意下列各点: 1、采用的压实机具应先轻后重； 2、碾压速度应先慢后快，一般速度控制在 1.52.4km/h；3、组织压实机具合理的工作路线，直线段一般应先两侧后中 间，以便保持路拱;在弯道部分，由低的一侧开始逐渐向高的一侧 碾压。相邻两次的轮迹应重迭轮宽的三分之一，保证均匀压实而 不漏压，对于压不到的边角，应辅以人工或小型机具进行夯实处理； 4、应经常检查混合料的含水量和密实度，并视需要采取相应 调整措施，以达到符合规定压实度的要求。 应特别注意的是，任何机械均不得在已完成的或正在被碾压的路段上调头或急刹车，以免对结构层造成破坏。当局部混合料过干时，可补充部分水分；如局部发生“软弹”现象，应及时人工挖开，换填新的混合料，以保证质量。 4.5 养生 水泥稳定碎石的养生是十分重要的一个环节，养生期间的湿度及龄期对水泥稳定碎石的强度影响相当大，在混合料形成初期应进行保湿养生，以保证水泥进行水化反应所需水分。养生期间还应采取封锁交通的处理措施，除洒水车外其它车辆禁止通行，特别严禁重型车辆通行。 我们在施工过程中，除采取了封锁交通的措施之外，还专门购进了毛毡进行覆盖养生，这样既保证了混合料初期形成强度所需要的外界条件又保证了其内在的质量。 论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施145 提高精度的措5.1实际施工中采取的控制措施5.1.1铺筑试验段在正式施工前，先铺筑约 100M 的试验路段，以便测算混合料的虚铺系数，确定合理的机械组合和压实变数等。试验段要严格控制好混合料的配料，含水量级从加水拌和到碾压终了的延迟时间等施工要素，使其各项指标尽量接近试验室配合比。实验员随时对压实度进行检测，确定合理的施工工艺。5.1.2原材料的控制结合工程的实际情况，严把原材料进场关，增加监测频率，尤其加强了对基层压实度和强度影响较大的集料压碎值和筛分曲线的检测力度，以保证原材料质量稳定。5.1.3集料拌合时的控制（1）土块要按规定粉碎，这不但有利于填实混合料的空隙，而且增大了与结合料的接触面积。（2）配料要准确，尤其注意料仓之间要有效隔离，土和碎石不可混淆在一起进入料仓。（3）由于施工时间一般处于夏季，从拌和，运输到碾压终了难免有水分蒸发等损耗。因此，在拌和时混合料的含水量应略大于最佳值，使其运输到施工现场直接摊铺，碾压时的含水量与最佳含水量接近。（4）碎石和土隔离堆放，避免混堆影响配合比（5）试验人员应时时对混合料的含水量，继配进行检测，发现偏离及时调整。5.2延迟时间的控制陕西交通职业技术学院毕业论文15铺筑基层前，应制定详细的施工指导书，周密安排部署，科学组织施工，使每道工序有机地衔接，缩短混合料从加水拌和到碾压终了的延迟时间，按施工规范要求，尽量提前结束碾压。5.3施工现场压实度的检测与控制5.3.1最大干密度的确定首先进行室内击实试验，严格按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程击实试验方法操作，且击实筒一定要放在坚硬的地面上现场取料要具有代表性按设计配合比准确配料，击实得出最大干密度然后将击实的材料破碎烘干筛分，计算得出 5mm 筛以上的累计余量，即为 p 标。至于最大干密度的修正则根据以上配合比调整集料级配改变 5mm 筛以上的颗粒含量，对以上确定的 p 标分别取 5 个级数，得出 p 标一 15、p 标一 10、2008 年第 9 期(总第 181 期)P 标一 5、P 标+5、P 标+10、P 标+15 为标准取样。通过击实试验确定各样本的最大干密度 p 一，由此得到 5mm 以上集料含量与最大干密度之间的一关系曲线。5.3.2压实度试验中要尽量减少测试误差定期对试验用的标准砂清洗筛分，对标准砂密度、锥体质量进行标定。在试验测定含水量时要把挖出的全部混合料烘干后再测含水量，同时通过试验测出其级配若用部分试样测定其含水量试样中粗集料的多少将对混合料的含水量产生较大影响。计算压实度时要先根据混合料的筛分结果计算出 5mm 以上集料的累计筛余，查 P 一曲线，保证该点的 p 一，这样就可以计算出该点的压实度K=ppm。根据施工经验：若施工中测出的 5mm 颗料含量超过臁1O，则表明试验中所求的 p 一已不再标准，该混合料已产生离析，应返工重做。5.3.3分析试验成果并对检测段进行压实度整理计算出代表值不得小于标准值，用单点的合格率判定检测段压实度是否达到设计要求。本方法在计算中采取了对应级配点的最大干密度，只要压实功能达到施工要求，计算压实度就不会有大的离散性通过每段压实度的统计既能满足有关规范要求又不会出现压实度失真现象。论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施166施工方案及工艺流程6.1 混 合 料 拌 和基 层 混 合 料 采 用 集 中 拌 和 ， 为 保 证 每 盘 料 的 质 量 ， 开 盘 前 ， 应 预 先 对 细 料进 行 抽 样 检 测 集 料 的 含 水 率 （ 有 自 动 检 测 装 置 除 外 ） ， 以 控 制 整 个 搅 拌 过 程 的供 水 量 。 在 生 产 过 程 中 ， 应 对 成 品 料 及 进 进 行 取 样 分 析 ， 检 查 混 合 料 级 配 及 含水 率 的 均 匀 性 。 通 过 取 样 分 析 后 ， 再 精 确 调 整 配 料 量 的 供 水 量 。 在 正 常 生 产 过程 中 ， 为 保 证 混 合 料 的 质 量 ， 须 经 常 进 行 取 样 分 析 并 及 时 调 整 。6.2 混 合 料 的 运 输根 据 ABG 摊 铺 机 前 料 斗 高 度 以 及 从 提 高 生 产 效 率 方 面 考 虑 ， 运 输 车 采 用 大吨 位 （ 5T 以 上 ） 的 自 卸 汽 车 ， 同 时 在 运 输 过 程 中 应 尽 量 避 免 中 途 停 车 ， 以 免延 误 时 间 ， 影 响 混 合 料 成 型 时 间 的 控 制 。 运 料 车 在 向 摊 铺 机 料 斗 内 卸 料 时 ， 严禁 后 车 轮 在 倒 车 时 撞 击 摊 铺 机 ， 应 在 距 摊 铺 机 料 斗 10cm 左 右 停 车 ， 由 摊 铺机 顶 推 辊 向 前 顶 靠 住 汽 车 后 轮 再 起 斗 卸 料 。6.3 混 合 料 摊 铺6.3.1 施 工 测 量 放 样施 工 测 量 放 样 包 括 纵 断 高 程 测 量 与 平 面 控 制 两 项 内 容 。 纵 断 高 程 测 量 主 要是 确 定 下 承 层 控 制 点 地 面 标 高 与 其 设 计 高 程 的 准 确 差 值 ， 以 便 在 挂 基 准 线 时 ，在 保 证 施 工 层 厚 度 的 同 时 予 以 调 整 。 根 据 已 选 定 的 摊 铺 方 案 ， 平 面 控 制 是 界 定人 工 与 ABG 的 工 作 区 域 与 宽 度 ， 具 体 来 讲 是 每 10m 对 中 桩 、 边 桩 等 进 行 放 样 。6.3.2 挂 基 准 钢 丝 线基 准 钢 丝 线 采 用 2.5mm 的 高 强 度 钢 铰 线 ， 为 保 证 张 紧 度 ， 每 次 挂 线 长度 控 制 在 200m 左 右 。 根 据 选 定 方 案 ， 本 标 段 在 ABG 摊 铺 区 域 左 右 两 侧 外50cm 各 打 入 钢 钎 桩 挂 双 面 钢 丝 线 。 与 放 样 一 致 ， 钢 钎 桩 间 距 为 10m (平 曲 线上 为 5m)。 张 紧 后 的 钢 丝 线 挂 在 已 紧 固 在 钢 钎 桩 上 的 横 杆 凹 槽 里 ， 距 ABG 摊陕西交通职业技术学院毕业论文17铺 边 缘 水 平 距 离 25cm， 基 准 线 挂 线 高 度 由 设 计 厚 度 乘 以 虚 铺 系 数 与 ABG 常数 之 和 。 虚 铺 系 数 根 据 试 验 段 碾 压 后 确 定 。6.3.3 摊 铺 机 就 位摊 铺 机 行 驶 到 摊 铺 位 置 后 安 装 搅 笼 声 纳 系 统 ， 纵 坡 传 感 器 ， 之 后 准 确 就 位在 摊 铺 起 点 。 就 位 时 拉 线 垂 直 已 挂 好 的 ABG 两 侧 钢 丝 线 以 便 确 定 3 点 （ 熨 平板 长 度 方 向 均 分 ） 垫 木 高 度 ， 垫 好 木 块 ， 放 下 熨 平 板 ， 最 后 依 靠 基 准 线 调 整 好纵 坡 传 感 器 ， 使 其 两 个 指 示 灯 熄 灭 。6.3.4 混 合 料 的 摊 铺采 用 集 中 厂 拌 法 拌 和 好 的 成 品 混 合 料 运 至 工 地 后 及 时 向 ABG 料 斗 内 卸 料 ，开 启 刮 板 送 料 器 ， 同 时 螺 旋 布 料 器 旋 转 布 料 。 视 搅 笼 内 布 料 情 况 ， 调 整 搅 笼 声纳 系 统 使 搅 笼 内 布 料 量 适 当 。 摊 铺 机 开 始 行 走 。 当 ABG 开 始 摊 铺 3-5m 时 ，应 立 即 检 测 摊 铺 面 标 高 和 横 坡 度 ， 不 符 合 设 计 要 求 时 ， 应 适 当 调 整 熨 平 板 高 度与 横 坡 ， 直 至 合 格 ， 再 继 续 摊 铺 。 正 常 施 工 时 ， 摊 铺 机 每 前 进 10m， ABG 配合 人 员 应 检 测 一 次 摊 铺 面 标 高 、 纵 、 横 坡 度 ， 如 与 设 计 不 符 ， 要 及 时 查 找 原 因并 予 以 调 整 。 施 工 与 试 验 人 员 要 注 意 观 测 随 时 检 测 混 合 料 的 配 比 ， 剂 量 和 含 水量 情 况 ， 并 及 时 反 馈 拌 和 厂 。 由 于 ABG 没 有 方 向 传 感 器 ， 为 了 确 保 ABG 行 走方 向 的 正 确 性 ， 可 以 在 摊 铺 机 标 尺 杆 一 侧 距 钢 丝 线 一 定 距 离 的 下 承 层 上 洒 白 灰以 控 制 ABG 的 行 走 方 向 。 在 ABG 前 进 过 程 中 ， 螺 旋 搅 拌 器 两 端 的 混 合 料 要 保持 饱 满 、 充 足 ， 为 了 减 少 停 机 ， 保 持 摊 铺 机 以 适 当 的 速 度 匀 速 行 驶 ， 确 保 平 整度 ， 在 搅 拌 笼 两 端 须 设 专 人 把 守 ， 一 旦 缺 料 ， 及 时 进 行 补 充 。6.4 混 合 料 的 压 实（ 1） 混 合 料 一 经 摊 铺 成 型 ， 含 水 量 等 于 或 略 大 于 最 佳 含 水 量 时 ， 立 即 用12T 以 上 压 路 机 在 半 幅 全 宽 内 紧 跟 摊 铺 机 后 进 行 碾 压 。 直 线 段 ， 由 路 肩 两 侧 向道 路 中 心 碾 压 ， 超 高 路 段 由 内 侧 路 肩 向 外 侧 路 肩 进 行 碾 压 ， 总 之 ， 应 由 低 处 向高 处 进 行 碾 压 。 碾 压 时 ， 轮 迹 应 重 叠 1/2 轮 宽 ， 相 邻 两 段 的 碾 压 接 头 处 ， 应错 成 横 向 45 度 的 阶 梯 状 。 严 禁 压 路 机 在 已 完 成 或 正 在 碾 压 的 路 段 上 “调 头 ”和 急 刹 车 。 碾 压 段 长 度 应 根 据 施 工 现 场 的 气 温 情 况 进 行 选 择 确 定 。 气 温 高 时 ，水 份 蒸 发 快 ， 可 缩 短 碾 压 段 长 度 ， 反 之 可 适 当 延 长 碾 压 段 长 度 。 一 般 从 混 合 料拌 和 到 最 后 碾 压 成 型 ， 总 时 间 应 控 制 在 2.5 小 时 以 内 ， 为 此 碾 压 段 长 度 不 应超 过 50 米 ， 成 型 时 间 严 禁 超 过 3.5 小 时 。（ 2） 压 实 机 具 的 类 型 和 组 合 ， 压 实 遍 数 应 通 过 试 验 段 来 确 定 。 根 据 经 验 拟 先用 一 台 光 轮 轻 型 压 路 机 静 压 一 遍 ， 再 用 江 鹿 W1330 无 级 变 速 振 动 压 路 机 碾 压两 遍 ， 最 后 用 光 轮 压 路 机 静 压 收 光 。 要 求 压 实 后 基 层 表 面 平 整 ， 无 轮 迹 和 隆 起 ，论水泥稳定碎石基层现场压实度控制精度提高措施18路 拱 正 确 。 压 实 度 满 足 公 路 工 程 质 量 检 验 评 定 标 准 的 要 求 。6.5 接 缝 处 理根 据 以 往 经 验 横 向 接 缝 采 用 下 述 方 法 处 理 ： 摊 铺 机 开 出 工 作 面 ， 将 端 头 混合 料 摊 平 修 齐 后 碾 压 。 碾 压 密 实 后 ， 垂 直 路 基 中 心 线 拉 线 将 高 程 ， 路 拱 和 平 整度 符 合 要 求 的 末 端 横 向 切 成 齐 整 的 垂 直 向 下 的 断 面 。 下 次 接 着 摊 铺 时 ， 将 已 切好 的 端 头 湿 润 ， 摊 铺 机 开 回 已 压 实 层 的 端 部 ， 以 螺 旋 布 料 器 接 近 端 头 为 宜 ， 然后 放