水泥稳定碎石基层施工控制.pdf

第 2 4卷 第 1 期 2 0 0 6年 1 月 市 政 技 术 mu n i c i p a l e n g i n e e r i n g t e c h n o l o g y vo i 2 4 no 1 j a n u a r y ， 2 0 0 6 文章编 - ： 1 0 0 97 7 6 7 ( 2 0 0 6 ) 0 1 0 0 0 1 0 3 水泥稳定碎石基层施工控制 胡敏玲 ( 陕西省公路局 陕西 西 安7 1 0 0 6 8 ) 摘要： 水泥稳定碎石混合料被广泛应用于各等级公路的基层，但在施工过程中尚存在一些问题影响 r路面结构的整 体性能和实际使用效果。文中论述了水泥稳定碎石混合料施工过程中， 在含水量控制、 材料组成比例控制、 混合料抗离 析 、 压实方法 、 养生 等方 面存在 的问题 ， 有针对性地提 出了解决方法 ， 对克服水泥 稳定碎石基层 干缩 开裂 、 路用性 能不稳 定 等问题 ， 有借鉴作用 。 关键词： 道路； 基层； 水泥稳定碎石； 施工； 质量控制 中图分类号 ： u 4 1 6 0 4 1 文献标识码 ： b co n s t r u c t i o n co n t r o l o f ce me n t - s t a b i l i z e d m a c a d a m ba s e 作为半 刚性基层材料的水 泥稳定碎石具有原料 易得 强度高 、 水稳性好等优点。 它是各等级公路的主 要基层材料 ， 被大量使用 。 在实际应用时， 水泥稳定碎 石基层存在干缩开裂、 路用性能不稳定等问题 。造成 这些问题 的原 因很多 ， 在施工过程 中质量控制不好是 其 中的重要原因之一。 在施工过程 中要特别注意对混 合料含水量的控制、 矿料组成比例控制、 混合料抗离 析控制 、 压实机械和压实工艺的选择 以及混合料的养 生方法 。 1 混合料含水量的控制 严格控制水泥稳定碎石混合料的含水量 ， 对于能 否达到最大压实度起着关键性的作用 ， 只有设法使碾 压时的混合料含水量尽可能地接近击实试验所确定 的最佳含水量 ，才能使混合料 的压实度满足使用要 求 。 目前 ， 大多数的稳定土拌和楼都采用计算机控制 ， 从理论上说 控制人员只要按照配合比设计的要求输 入各种材料数据，整个系统就会 自动完成配料过程 ， 混合料含水量应该 比较容易达到要求。 但在实际操作 中， 要使运抵施工现场混合料中的含水量达到要求并 收稿 日期： 2 0 0 5 0 7 2 6 作者简介： 胡敏玲( 1 9 7 3 一 ) ， 女， 陕西西安人， 工程师， 学士， 主要从事 路桥工程建设及施工管理工作。 不容易。 首先， 施工单位往往会提前将各种粒径的集料大 量地堆放在露天场地备用 。遇到雨天 ， 料堆含水黉犬 增 ， 雨水 向下部渗透， 又会造成料堆中水分分布不均 ， 集料越细这种现象就越明显。此外 ， 当细砂运到工地 时通常会含有较多的水分。砂堆上部的水分蒸发 ， 而 内部水分确难 以蒸发。拌制混合料时 ， 料堆 中含水量 发生了变化 。 如果计算机仍然维持各组分的加入量不 变， 就会导致混合料含水量与设 汁不符。 目的， 拌和楼 一 般都不具备根据集料现有含水量的大小 ， 在拌料时 自动调节加水量的能力 解决这种问题只能依靠控制 人员在拌料过程中 ， 随时抽查细集料和新拌制混合料 的含水量 ， 并据此来调节拌和时的加水量。 其次 ， 混合料摊铺现场与拌和厂之间的运料距离 随着工程进展在不断变化 。 长运距比短运距水分的损 失大得多。 运输过程中混合料水分的损失主要有两个 途径 ： 一是在运料过程中 混合料中的水分会随着汽 车颠簸流到车厢底部 严重时会顺着车厢底部缝 隙流 到车厢 以外 ： 二是天气炎热时 水分也会 由混合料表 面大量蒸发。气温高低不同， 混合料中水分蒸发情况 差异很大。因此 ， 应根据混合料运距变化和天气情况 及时调整拌和时的加水量 。 此外 ， 根据摊铺作业现场 的施工进展情况 ， 调整 拌 和时的加水量 同样非常重要。 在水泥碎石基层施工 维普资讯 2 市政技术 第 2 4卷 中 即便使用摊铺机作业 ， 摊铺现场压料情况仍然存 在 ， 从而加大水分损失 。这就需要拌和厂与摊铺现场 保持联系 ， 提前增加拌料时的含水量 ， 弥补损失掉的 水分。 总的说来 ， 控制混合料拌制过程 中的含水量 ， 确 保碾压时能够达到最佳含水量是相当复杂的工作 ， 施 工中应引起足够的重视 2 混合 料矿 料组 成 比例控 制 拌和厂各料堆 的石料都有一定的级配 ， 这些级配 数据是配合 比设计 的重要依据 。 然而 ， 在材料的转运 、 堆放过程 中 难免发生粗颗粒与细颗粒离析 ， 造成料 堆中粗 、 细颗粒分布不均匀 ， 从而导致料堆 中材料 的 级配与配合比设计时所采用的级配不符。一般说来 ， 料堆边缘和表面部分总是含有较多的粗颗粒。 当集料 堆的级配发生变化后 如果维持混合料配比不变 ， 那 么拌制出的混合料就难 以达到设计配 比要求。 当细集料堆 中含水量不均匀时 ， 也会使混合料中 细料含量受到影响。 拌 和设备通常按照体积比来控制 各个集料仓的出料量 ， 含水量变化后细集料的密度发 生变化 ， 同时影响细料 的流动性 ， 最终 使得进入搅 拌 机 中的细料重量与设计值不符。 解决水泥稳定碎石拌料 中各集料配 比准确性 的 问题 目前没有更好 的办法 ， 这就需要施工人员在拌料 过程中 每天应该对使用的各种材料及拌制 出的混合 料进行筛分抽检 ， 及时了解材料级配和细料堆中含水 量的变化 ，并根据这些变化对输入计算机的配合 比作 出相应调整 ， 这对保证混合料达到设计要求非常重要。 3防止混合料离析 为保证路面基层的强度 、 稳定性和平整度满足规 范要求 目前 水泥稳定碎石基层大多采用机械化施 工 。主要的施工t序包括拌和、 运输、 摊铺 、 碾压和养 生。当采用骨架密实结构水泥稳定碎石时， 若不采取 一 定 的措施 ， 在拌和 、 运输和摊铺过程 中极易 出现混 合料的离析现象 。 拌和时间对混合料的离析有较大影响 ， 搅拌时间 太短 各组成材料不能充分混合 ； 搅拌 时间过长会使 水分散失 ， 并造成粗集料下沉。 因此 ， 当搅拌机连续稳 定作业时， 应严格控制搅拌时间。 拌和完毕后 ， 混合料 通过皮带输送机送入泄料仓 ， 在此过程中若传送皮带 的倾斜角度大于一定值 ， 混合料中粒径较大 的碎石会 下滑 、 滚动导致离析 。 所以 ， 混合料传送皮带 的角度应 尽可能取较小值 ， 还可以采用“ 槽式” 传送带或在传送 皮带上加设横板 ， 以防止混合料离析。 混合料从临时储料仓 向自卸汽车装料的过程 中， 也有许多因素造成混合料离析 ， 如储料仓 出料 口的大 小 、储料仓 的容积 以及 料 l _ i 距 白卸汽车的高度等 等。 根据实践经验 ， 在保证临时储料能力的情况下， 以 较小的储料仓横断面积 ， 配合较小尺寸的出料 口可减 少物料离析现象的产生 。此外 ， 出料 口距车厢 的高度 应尽可能的小一些 。 装料过程 中避免在车厢中形成单 个大料堆也可以减少混合料离析的可能性。 向车箱中 央集中装料 ， 会使部分粗料滚落在料堆的四周造成离 析。合理的做法是在装料时使 自卸汽车前后移动 ， 在 车箱的前、 后方分两处或 处堆装。 在运输过程 中引起混合料离析的原 因主要是 因施工便道 凹凸不平引起车辆颠簸造成的， 可以采取 修整便道 、 降低车辆行驶速度的方法来解决 。此外 ， 若经过检测认 为底基层 的强度 能够满足要求 ，在采 取适 当的保护措施后 ，可 以考虑让运料汽车在底基 层上行驶。 摊铺时 摊铺机的螺旋分料器将水泥稳定碎石混 合料 向两侧分料 以达到一定的摊铺宽度。 在分料过程 中往往会造成粗集料被拨向两侧并 与细料分离 ， 使得 压实后 的基层两侧 由于粗集料增加导致空隙率变大。 较小的摊铺宽度有利于摊铺机连续稳定地工作 ， 并可 减少冈螺旋分料形成的离析。 因此在施工中可根据路 幅大小适当减少摊铺宽度 ， 一般摊铺宽度在 6 m左右 为宜。 摊铺过程中摊铺机受料斗后端的闸门要尽量开 大。 以确保 向分料器充足供料。摊铺机受料斗内要始 终保持一定量的混合料， 使摊铺室 内的混合料高度始 终保持在螺旋分料器叶片高度 的 2 3处 。 摊铺过程中 要适时调整螺旋分料器的转速 ， 使其在整个摊铺过程 中处于连续稳定的铺料状态。 此外 ， 在 自卸汽车向摊铺机卸料 的过程中 ， 如果 车箱升起速度过慢 ， 会造成粗集料滚落 ， 也有 可能使 混合料离析 。 因此 。 自卸车卸料时 ， 在确保车体稳定的 情况下 ， 须将车箱大角度 、 快速升起 ， 使物料整体向后 滑下 ， 以减少粗料 向外侧滚动 、 堆积。 在条件允许情况 下 。 建议采用混合料摆渡车供料 ， 除可有效减少混合 料离析以外 还可避免运料车对摊铺机的冲撞 。 4 混合料的压实 压实是影响水 泥稳定碎石基层质量的关键 工序 之一。 水泥稳定碎石混合料压实效果的好坏取决 于两 个方面： 混合料含水量的控制 ； 压实机 械、 压实工艺 的 选择。 目前大多数 的施t单位采用拌和厂集中拌料 ， 混合料含水量的控制较以前有很大的改善 ， 压实效果 更多的是取决于压实作业本身。 维普资讯 2 0 0 6年第 l 期 水泥稳定碎石基层施工控制 3 静力光面钢轮压路机碾 路面时 ， 压应力主要集 中在表层 ， 压实厚度较小且 i 层压实度大于下层 静 力压路机的主动轮和被动轮对被压实材料的作用是 不同的， 在压路机 的被动滚轮前常会形成波纹 ， 从而 影u 向路面的平整度 ： 而主动轮 比被动轮对被压材料层 表层的推挤作用要小得多， 压路机吨位越大这种现象 越明显。 因此 ， 在水泥稳定碎石基层的施一 中 ， 轻型和 巾型光 面钢轮压路机可以用作预压 、 稳压 ， 重型光面 钢轮压路机则不宦用来碾压水泥稳定碎石基层 振动压路机的 实原理与静力压路机有所不同 且压实功能较高。振动 路机一般都设有调频 、 凋幅 装置 ， 可以根据需要调成 振、 弱振或强振 。 它兼有重 量轻 、 体积小 、 速度快 、 效率高 、 操纵灵活等优点 是 目 前水泥稳定碎石基层施工 中最常用的压实机械。 振动 压路机的振幅和振动频率对压实效果有很大影响 有 资料表明： 频率 为 3 0 4 5 h z 时压实效果最好 振动频 率过高反而会降低压实效果。振动压路机适合水泥 碎石混合料的碾压成型 ， 但在使用 时， 应注意选择适 宜的振动频率 、 振幅。当摊铺厚度较厚时 一般应选 用高频率大振幅 ：达到一定的压实遍数后应及时调 整 ， 采用高频率小振幅或低频率小振幅 ； 当压实轮出 现跳动现象时应停 止压实。有些施工单位在使用振 动压路机时 ， 沿袭静力压路机的 实方法 ， 只关心压 实遍数 ， 白始至终采用一种频率一种振幅 ， 造成了很 多不 良后 果 轮胎压路机是利用充气轮胎及其悬挂装 置的可 变性 ， 使轮胎与水泥稳定碎石基层问保持一定 的接触 面。 由于它具有借助附加荷载增减 、 调节 自身总重 ， 与 被压实材料层的接触面大 ， 有效压实深度大 ， 轮胎压 路机对被压材料有一定的搓揉作川 ， 不易将骨料压碎 的特点 ， 所以有利于压实粒料类基层材料。 因此 。 可以 选择大吨位的轮胎压路机压实水泥稳定碎石基层 施工现场压实机械之间的组合方式同样重要 例 如 ： 振动压路机与静力或轮胎压路机结合使用效果更 好 。 用振动压路机碾压水泥稳定碎石基层后往往表层 的密实度较差， 其原因是表层材料直接随滚轮一起振 动 ， 滚轮与材料层并不紧密接触 ， 在振动轮 的压力波 作用下 ， 表层材料变得疏松 。 为了消除这种缺陷， 在振 动碾压后需要继续静力碾压。实际上 在压实作业中 选择适宜 的压实组合 、压实方式是复杂而重要的工 作。对于不同组成的水泥稳定碎石混合料 ， 最好通过 铺筑试验路来确定相应的压实机械组合方式及压实 工艺 。判断标准是在最少的压实遍数下 ， 能否达到规 定的压实度， 而且压实后的基层表面平整 、 一致。 盲 目 地照搬以前或者他人的施工方法有时会严重地影响 压实质量。 5 养生 对于水泥稳定碎石这类半刚性基层材料来说 良 好的拌和 、 摊铺和压实只是保证工程质量lt作的一部 分， 养生工作对强度的形成和减少干缩裂缝数量以及 严重程度 同样重要 。有不少 的施工单位觉得基层摊 铺 、 压宾成型后便大功告成 ， 对养生工作蕈视不够 刚压实成型的水泥稳定碎石基层强度很低 有些 施工单位在其表面没有覆盖草帘等材料的情况下 用 洒水 车直接将水喷洒在基层表面 。这种养生方法 造 成 _ 很多不 良后果 。首先 ， 压力很大的水流会把基层 表面的水泥浆 冲走 ， 使得基层表面部分松散 。 另外 ， 粗 料含量多的混