水泥稳定碎石基层试验段总结报告58.doc

江西赣粤高速公路工程有限责任公司瑞赣高速公路AP1合同段项目经理部瑞赣高速公路AP1合同段水泥稳定碎石基层试验路总结报告桩 号：K31+770K32+170施工单位：赣粤高速公路工程有限公司施工日期：2008.4.252008.4.26瑞赣高速公路AP1合同段项目经理部2008年5月2日水泥稳定碎石基层试验路总结报告一 施工过程概要地点：路面AP1标K31+770K32+170右幅，设计单幅宽度下基层12.48m、厚18cm、中基层为12.10m，厚度20cm。试验段长400m。时间：2008年4月25日12：3021：00、4月26日8：0017：30。天气：阴，风力2-4级，气温20-25过程：在试验段开工前，报请代表处、检测中心、高监办对K31+020K32+160（右）级配碎石底基层按规定要求进行了全面检测，完成中间交工程序后，方进行水稳基层前期施工准备工作。处理下承层：填补级配碎石底基层低洼处和坑洞并压实；底基层松散处，耙松洒水并重新碾压，达到平整密实；依据图纸设计要求，提前埋设超高段碎石盲沟、超高段路面排水压力管、中央分隔带横向排水管等设施，并按设计要求涂抹砂浆或回填材料。方案：参考江苏省交通科学研究院驻瑞赣项目组在施工前的指导意见，试验段分5段分别选取2种集料级配和3种水泥剂量，在相同摊铺碾压养护工艺情况下进行对比试验。(表1)验证最佳的配合比和合适的施工工艺。 水泥稳定碎石基层试验段布置表 表1施工段落施工长度（M）集料比例（质量比）水泥剂量（%）19-31.5：9.5-19：4.75-9.5：0-4.75mmK31+770-K31+8205022:26:24:285.0K32+820-K31+92010022:26:24:284.0K31+920-K32+9705018:29:25:284.0K32+970K32+07010018:29:25:283.5K31+070K31+17010022:26:24:283.5在试验路施工过程中， SC1高驻办测量、试验工程师、现场路面专业监理工程师及江苏省交通科学研究院驻瑞赣项目组同志全程现场监督指导。二、拌合楼工艺流程水泥稳定碎石基层采用拌合站集中拌和生产、大型自卸车运输、自动型稳定土摊铺机摊铺、大型压路机碾压、高精度试验测量仪器检测的施工工艺。工艺流程按图1的顺序进行。拌合站集中拌合法施工工艺流程图 图1准备下承层施工放样工厂拌水稳碎石水稳碎石运输布置基准线 钢丝摊 铺碾 压质量检测养 护交工验收1、原材料水泥选用江西瑞金万年青水泥责任有限公司生产的万年青牌普通硅酸盐32.5级（P.O32.5）旋窑水泥，对水泥的质量检验报告单进行了审查并做复检试验，其性能符合国家水泥标准GB175-1999U要求。主要检测项目指标见表2。 P.O32.5级水泥技术指标及检验结果 表2检验项目标准值实际值试验频率P.O32.5级P.O32.5级细度0.08mm方筛10.0%4.2%1套/批次凝结时间初凝45分钟3时05分终凝10小时 4时10分安定性沸煮法必须合格合格抗折强度3天2.5MPa4.2MPa28天5.5MPa-抗压强度3天11.0MPa20.3MPa28天32.5MPa-水泥稳定碎石基层用集料产地为瑞金市华昌料场、大岽洞料场，材质石灰石，表面风化层+土覆盖层厚度0-3m，塘口实际开采高度50-70m，采用台阶断面配合深潜钻放炮工艺开采片石；采用包括1315、1010反击破在内的生产能力270T/H的联合破碎筛分设备加工0-4.75mm、4.75-9.5mm、9.5-19mm、19-31.5mm四种规格集料，分仓堆放备用。堆料场事先需作硬化处理，进出场道路需C25混凝土硬化，尽量减少泥土的二次污染。各档集料技术指标见表3。水泥稳定碎石各档集料技术指标一览表 表3规格(mm) 名 称19-31.59.5-194.75-9.50-4.75石灰石压碎值（%）16.1毛体积密度（KG/M3）269826922670/表观密度（KG/M3）2728271626982688堆积密度（KG/M3）1680162516401590振实密度（KG/M3）170516851695/针片状（%）7.59.313.3/0.075含量（%）0.20.40.612.8吸水率（%）0.400.320.40/塑性指数/4.2空隙率（%）37.538.037.240.82、水泥稳定碎石混合料生产配合比设计从储料仓随机取料试验，碎石级配组成见表4，经试配计算，得出2个配合比方案（表5）。水泥稳定碎石混合料生产配比矿料组配表 表4 材料规格方孔筛(mm)19-31.59.5-194.75-9.50-4.75组成级配规范方案1方案2下限上限31.5100100.0100.0100.010010010010026.588.8100.0100.0100.097.5989010019.014.398.8100.0100.080.884.272899.50.65.898.6100.053.354.447674.750.41.49.699.430.630.729492.360.411.464.218.718.717350.60.40.8130.29.09.08220.0750.40.8113.64.34.407水泥稳定碎石下基层生产配合比 表5规格型号1931.5mm9.519mm4.759.5mm04.75mmPO32.5级水泥方案1配比(质量%)222624283.5（3.0MPa）/4.0（3.5MPa）/5.0方案2配比(质量%)182924283.5（3.0MPa）/4.0（3.5MPa）最大干密度（g/cm3）方案1：2.36方案2：2.37最佳含水量（%）方案1：5.2方案2：5.2水泥剂量（%）3.5/4.0/5.04.0/3.57天无侧限强度（MPa）3.0/3.53.0/3.53、水泥稳定碎石混合料拌和拌和设备为江苏省镇江市华晨路面机械有限公司WCB500型强制式稳定土厂拌设备，配置四个集料仓，两个70吨水泥罐、自动补水器加水，标准拌和能力为500t/h，装有电子自动计量系统对各种材料进行准确计量，可根据监理工程师批准的理论配合比进行拌和。3台ZL50型装载机配合上料。在拌料前，检测各集料的含水量，确定当天的施工配合比，使混合料含水量为6%上下，大于最佳含水量0.5%左右。在正式拌合之前完成全部检测、调试工作，使混合料的颗粒组成、水泥剂量和含水量都基本达到预期值。表5反映出拌合混合料预计级配和实际级配的偏差情况，方案1与方案2级配偏差值误差较为接近。实际加水量计算公式：实际加水量 = 最佳含水量+施工损失含水量-各种原材料的含水量之和。水是由阀门控制水的流入速度，碎石拌和楼专职盯岗技术员根据上述公式对拌和楼实际加水量进行了调整。由于原材料在加工过程中，破碎机牙板和筛网会逐渐磨损、反击破碎机内充料时常变化、片石纹理硬度的变化等原因，加上堆料时人为造成的离析，集料颗粒组成多少存在一定的漂移。为使实际级配尽量接近设计值，每天拌合站开机前，必须根据每天的检测数据，由试验室微调材料用量比例，使实际加工出的成品料级配曲线尽可能地接近设计级配曲线，同时，也需根据当时天气情况灵活调整加水量，使混合料含水量接近最佳值。水泥稳定碎石基层拌合料实际颗粒组成、水泥剂量与预计值对比表 表6筛孔MM0.0750.62.364.759.51926.531.5水泥剂量%无侧限强度（Mpa）实际方案14.49.017.530.954.980.897.61005.0/4.1/3.64.1/3.6/3.1设计方案14.39.018.730.653.380.897.51005.0/4.0/3.53.0偏差值0.10-0.80.31.600.100/0.1/0.1/实际方案24.59.319.130.955.185.198.71003.5/4.03.0/3.5设计方案24.49.018.730.754.484.2981003.5/4.03.0偏差值0.10.30.40.20.70.90.70/三、施工放样在试验路段施工中，首先对级配碎石底基层进行了清理、洒水、补压，保证下承层平整度和压实度符合规范要求。然后由测量工程师中线放样，中桩、边桩及1/2底基层宽度每10米设一加密桩，根据高程控制点，测量地面高程，计算松铺厚度及松铺标高并挂线。在中桩、边桩桩位上做出松铺高度标志及挂线，松铺系数初定为1.30，即松铺厚度暂定为181.3=23.4cm。然后在各桩外25cm的位置固定钢钎支架，再用水平尺及钢板尺按23.4cm（松铺厚度）确定挂钢线的高度，最后把钢丝拉紧，张拉力保持800N。四、混合料运输在施工前，对所有驾驶员进行技术交底，使每个驾驶员均知道运输路线、工作程序、注意事项以及发生故障时的处理方案，同时加强车辆的保养工作。为减少在摊铺机前频繁换车卸料的情况，但同时也避免车厢顶伤摊铺机的现象，可采用装载量20吨左右的自卸汽车运送混合料到摊铺现场。运输车辆的数量和总运输能力应该较拌和楼生产能力和摊铺速度有所富余。运输车辆n=k(t1+t2+t3)T=1.1(40+40+20)5=22辆式中：t1车辆从拌站到摊铺现场时间（min）t2车辆从摊铺现场到拌站时间（min）t3车辆总等待时间（min）T拌和一车混合料所需时间（min）K保证系数。一般1.11.2。通过计算，暂定用20辆20-30吨自卸车运输混合料以确保摊铺机保持连续摊铺作业。但当运输条件发生变化时，及时调整运输车数量。运输车辆的车厢应清洁、光滑，后盖门与车厢关闭时应紧密无空隙。装料时使车辆前、中、后移动、分三次以上装料，保证混合料的均匀以防离析。需在车厢顶覆盖篷布防止因阳光照射水分散发或者被雨淋，影响混合料的质量。五、摊铺摊铺速度：摊铺速度需和混合料的拌和能力相匹配。下基层顶面宽12.30M、底面宽12.66M，设计厚度18CM；中基层顶宽11.90M，设计厚度20cm。以40 0t/h的生产能力推算，每小时可铺400（12.480.181）（2.5598%）71.3 m /h 1.19m/min；400（12.100.201）（2.5598%）63.5 m /h 1.06m/min。以每天工作12小时计算，每条摊铺作业线估计可摊铺单幅下基层71.312855m；中基层63.512762m。混合料摊铺时采用2台WTU75D型稳定土摊铺机并列成梯队联合摊铺以消除纵向接缝，靠路肩的摊铺机在前，熨平板长7.5m，靠中央分隔带的摊铺机在后，熨平板长6.5m，前后相隔5-10m，摊铺重叠宽度不小于10cm。前摊铺机外侧走导线、内侧走6m导轨控制标高；后摊铺机外侧走导线、内侧走级配碎石顶面控制标高。5月将添置一条陕西中达1600型大型摊铺机进行水泥稳定碎石基层作业。摊铺速度还需由熟练机手根据混合料的供料情况控制摊铺机行走速度，要求连续稳步前进，以保证摊铺平整度和厚度均匀。刚开始摊铺时,由于混合料运输车驾驶员和工人较不熟练，摊铺速度控制在1.0m/min左右为宜;在进行正常施工后,将摊铺速度提高为1.05 1.20m/min。摊铺机的夯锤振动频率和振幅：夯锤振动频率均设定为3级。驾操手未经现场技术负责人同意不得擅自变更机械设定值。摊铺前，熨烫板下应垫上厚度约等于计划松铺厚度的实木枕梁作为摊铺厚度的基准以便于调整起步时摊铺厚度。摊铺机前设专人指挥料车卸料，使车辆缓慢后退到摊铺机前，轻轻接触摊铺机，挂空档，缓慢顶升车厢向摊铺机受料斗中缓缓卸料至卸干净，及时清走洒落在摊铺机履带前的混合料；摊铺机后也设专人及时清除离析的粗细集料，在局部出现的粗集料窝或粗集料带处，采用人工铲除,并及时用新混合料填补或采取补充细混合料嵌缝的措施。质检员随时用水平仪和钢板尺检测摊铺机的摊铺厚度，并及时调整摊铺厚度。可采用自动或手动调整机构进行调整，并通过实际摊铺厚度检验。一般情况下，每调整一次，必须在5m范围内作多点厚度检测，取其平均值于预计值比较，一次调整后，在测定平均值前不得再进行调整。在摊铺过程中，不宜频繁调整厚度控制杆以避免平整度受影响。在摊铺过程中，摊铺机驾操手必须时刻注意：“三点”观察即螺旋输料器末端供料情况、整机转向情况、倾向指标计变化情况。若出现意外情况，应及时处理；作业过程中，熨烫板上不能站人以免浮动熨平板瞬间下沉而影响平整度。每次作业结束前，应使横向接缝基本对齐。摊铺机应在接缝近端部1m左右提前将熨平板微微抬起并驶离现场，由人工将端部混合料铲齐后再予碾压，然后用3M直尺检查平整度，并找出表面纵坡或铺层厚度开始发生变化的横断面，将此断面垂直铲成垂直面，将切缝靠端部一侧已铺的不符合要求的尾部铲除，与下次施工时结构层形成平缝连接。在设有紧急停车带或加宽路段（紧急停车带宽1m），采用挂导线，人工摊铺，机械碾压成型。为检验摊铺离析情况，在摊铺机后同一断面1/2、1/4、边缘等3处取样进行颗粒分析试验（表7），2.36 mm筛孔（含）以下混合料离析值均小于1%；4.75mm关键筛孔上混合料离析值不大于3%；离析现象最明显的是31.5mm筛通过量偏差4.8%，应属于可接受范围。摊铺离析试验分析表 表7筛孔MM0.0750.62.364.759.51926.531.5边缘处3.911.119.631.254.585.695.61001/4处4.211.520.935.65688.395.71001/2处5.313.422.438.358.681.796.1100六、碾压为确定最佳机械组合及碾压方法，在级配碎石底基层试验段经验基础上，选定2台单钢轮振动压路机和1台皮轮压路机组合，同样机械组合及同样碾压方式对不同级配、水泥剂量的水稳混合料进行多组工艺对比试验，采集各种试验检测数据供分析判断。压路机为 1台BMW217型单钢轮振动压路机、1台YZ20型单钢轮振动压路机、1台XP261皮轮压路机。为防止钢轮粘附混合料，可在钢轮上架设一根钢丝绳在行进间刮除粘粘物体，使钢轮表面保持湿润光洁状态。试验段现场的压实工艺组合形式见表8。在全宽范围内，由低向高呈梯形排列碾压，按初压、复压和终压三个步骤不间断连续碾压。碾压时，由外侧路肩离边缘3040 cm处开始向内侧进行碾压，这样，在路边压实前，形成一条支撑侧面，以减少混合料碾压时铺层塌边。在接下来碾压留下的未压部分时，压路机每次只向自由边缘方向推进10-20 cm。在设置超高路段进行碾压时，由低处往高处进行碾压，这样可以使压路机以压实后的混合料作为支撑边。对于碾压死角，应辅以人工用打夯机夯实。一般情况，压路机机头朝向摊铺机方向；碾压过程中，前进后退速度要均匀；变速、转向要平稳；压路机要在已碾压好的结构层上启动、停车，以免损坏未完成的结构层。在碾压过程中，每完成一遍（一来一去为一遍）重叠碾压，压路机都向摊铺机靠近一些，碾压至离开摊铺机50 cm左右时方折返，随着摊铺机不断前进，压路机的折返点也跟着向前移动，这样可避免在整个摊铺层宽度上，在同一断面造成换向压痕。压路机后退时沿前进碾压的轮迹行驶，压路机折返点不能在同一断面上，而是呈阶梯形。初、复、终压的回程不能在相同的断面处，前后相距不应小于1m。碾压方式：试验段压路机械组合形式、碾压遍数 表8试验段阶段设备遍数说明方案初压单钢轮YZ201静压复压单钢轮BMW2174振压终压皮轮XP2612静压方案：初压用1台YZ20单钢轮振动压路机静压1遍，速度2 km/h；复压用1台BMW217型单钢轮振压（低频）4遍，速度为2km/h；终压采用XP261型皮轮压路机碾压（速度3 km/h ）2遍后检测压实度代表值为98.8%98%，满足规范要求。碾压过程中，适时对松铺厚度、压实厚度进行多点连续观测计算，得出实际松铺系数，及时调整后续导线控制点的高程，将结构层实际符合压实度要求的压实厚度控制在设计及规范允许范围内。据实测，水稳混合料自开始拌和时计时，至碾压过程结束，总耗时120min，少于延迟试验的180min，而同时试验段所处位置为本标段离拌和站距离最远处，即运距最长，施工所需总时间最多，因此，全线水稳基层施工可满足延迟时间规定。七、施工现场质量检测及控制1、碾压过程及碾压结束后，均对全段进行检测，如混合料7天无侧限抗压强度、级配、含水量、水泥剂量；现场压实度、弯沉技术指标等均能达到要求，平整度最大值5.0mm，平均值3.8mm均8mm（规定值），下基层厚度代表值179 mm、宽度实测值均大于设计值，符合规范要求，对个别断面厚度不足地段，今后用中基层水稳碎石层弥补。碾压后对边线及时进行人工拍打，使边坡整齐、密实，坡面平整、不松散。标高、横坡度检测按每5米一个断面加密控制，每个断面测量左、中、右三点。在摊铺后，立即测量松铺后高程，计算标高、横坡度误差，发现异常及时调整摊铺机电脑传感器，并在超差点作出标记，以便在碾压时进行处理。为了保证摊铺宽度，对应每个摊铺机都用石灰标出摊铺机行走线，并在摊铺后立即进行宽度检测，对宽度不足处人工用合格料补齐。平整度控制：每个碾压段落碾压过程中，派专人用六米直尺对平整度控制，并重点控制两个碾压段接头位置的平整度，当六米直尺检测平整度最大间隙大于8mm时，指挥压路机进行重点碾压，直至消除不平整点。试验控制：混合料级配、含水量、水泥剂量、重型击实、压实度、无侧限抗压强度等各项试验均在监理旁站下完成，并将试验结果及时反馈至施工现场，指导施工。2、为检查碾压后混合料级配变化情况，在同一桩号相邻位置，分别抽取碾压前后混合料作筛分试验，对比碾压前后级配变化情况。试验结果见表10及图4。可以发现：水稳碎石级配的曲线变化量非常小，关键筛孔4.75mm上的通过量变化率1%，在实际施工时基本可以不考虑其变化。混合料碾压前后级配变化表 表9筛孔mm0075062364759519265315压前级配%4591191309559821969100压后级配%4491193309566833969100变化值%-0.10020071200现场弯沉、回弹模量统计表 表10结构层实测回弹模量MPa弯沉值0.01MM级配碎石底基层114.2162.4水泥稳定碎石下基层497.6111.3技术指标改善值380.451.1水泥稳定碎石中基层/技术指标改善值/2、横向接缝的处理在摊铺及正常碾压密实后，我们遵照“正常施工中断或摊铺机因故障中断摊铺超过2h时应设置横向接缝”的施工规范要求，用3米直尺检测端部的平整度，确定切割的范围并划线，然后沿划出的线将平整度不合格的混合料铲除，铲出横向垂直向下的断面。3、其它事项混合料摊铺前，清扫表面,确保无杂物。在级配碎石底基层顶面洒水湿润。振动压路机起步时行驶一段距离后，在接近碾压段处再开振，停止前先停止振动，并行驶3米左右以消除余振；后退时也是行驶3米左右再开始振动碾压，停止前关闭振动，并驶出碾压段一定距离以消除余振。碾压时压路机均连续作业；当压路机来回交替碾压时，应驶出压实起始线3m以外再回头，不得在新铺混合料上转向、掉头、左右移动位置或急刹车，不能从刚碾压完毕的路段进出；变更压道时，压路机要在远离摊铺机端，并在关闭振动的情况下进行；当天碾压好的结构层上不宜停放重型施工设备。因为路的两边不宜采用振动压路机振动碾压，宜采用胶轮压路机多压2遍，确保边缘基层的密实度。碾压完成达到密实度要求后，应封闭交通洒水养生，保持表面湿润，一般情况下，养生期7天。养生方法按规范要求进行，可单独洒水保持湿润、或土工布覆盖洒水养生、或喷洒乳化沥青封闭养生。铺筑中基层前，宜在下基层表面撒少量水泥或水泥浆。八、结论1、混合料的最佳生产配合比在这次试验段拌和过程中，在拌和站正式生产20分钟后，试验人员分别在拌和站内、及摊铺现场处取得混和料样品到工地试验室进行检测。确定生产配合比为：19-31.5：9.5-19：4.75-9.5：0-4.75=22：26：24：28；水泥剂量下基层为3.5%、中基层为4.0%；7天无侧限抗压强度下基层3.0MPa、中基层3.5MPa。2、混合料的松铺系数本试验段初定松铺系数 1.30施工，施工中采用如下方法验证:先用水准仪测量各测点(距中桩1m、5.5m、9.25m 、12.25m处)的原地面标高，待摊铺机过后，测量各测点(1m、5.5m、9.25m 、12.25m)对应位置摊铺后标高，碾压终了后测量各测点(1m、5.5m、9.25m 、12.25m)对应压实后标高，各测点松铺系数=（摊铺标高原地面标高）/（压实后标高原地面标高），经过数据计算，测点平均摊铺系数值即为试验后所得松铺系数。松铺系数计算表见表13，可确定基层松铺系数为1.32。水稳碎石松铺系数计算表 表11序号桩号松铺厚度压实厚度松铺系数1234123412341K32+06024.523.923.522.918.917.817.917.11.31.341.311.342K32+08022.423.824.224.617.518.118.317.91.281.311.321.373K32+10024.823.924.523.919.418.218.417.51.281.311.331.374K32+12022.321.921.621.117.316.216.815.81.291.351.291.345K32+14025.123.222.821.519.217.517.215.91.311.331.331.356K32+16026.424.524.123.521.219.318.217.41.251.271.321.35平均值1.281.321.321.35松铺系数1.318(陕西中大1600型松铺系数1.27)。4、标准施工方法：（1）集料数量的控制：采用拌和楼的电子计量系统，计算机控制。（2）合适的拌和机械、拌和方法和拌和时间：拌和楼自动控制。（3）混合料含水量的增减和控制方法：控制台内以流量方式自动控制。（4）压实机械的选择和组合，压实的顺序、速度和遍数：采用装载机上料；载重20T以上自卸车运输混合料；1台YZ20型单钢轮振动压路机、1台BMW217型单钢轮振动压路机、1台XP261胶轮压路机压路机组合；均采用2台WTU75D型摊铺机并列成梯队联合或1台陕西中大DT1600型大型摊铺机进行混合料摊铺作业。碾压组合方式:1台YZ20单钢轮压路机+1台BMW217单钢轮压路机+1台XP261交轮压路机组合。初压：YZ20静压1遍，震压1遍，速度为2.0km/h。复压：BMW217振动压路机振动碾压3遍，前进后退均用小振，碾压速度为2.0km/h。终压：XP261胶轮压路机碾压2遍，碾压速度为2-3km/h，直到无轮迹（两边应多压2遍，确保路面边缘基层的密实度）。压路机碾压遍数开始共6遍。（5）拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合：拌和楼按生产能力500T/h，配备3台装载机上料，运输车需根据运距机动配足。（6）密实度的检查方法，初定每作业段的最小检查数量：压实度采用灌砂法，检查频率按每50m在两个车道上各检查1处。（7）施工作业段长度应考虑延迟时间、工程质量要求、施工机械效率及气候条件等因素。在保证水稳碎石混合料基层符合规范要求的前提下，尽可能增长施工作业段长度。根据试验段经验，作业段长度宜60-80M。4、控制指标及检验频率 水稳碎石基层试验项目与频率见表14。水稳碎石基层试验项目与频率 表14项次检查项目规定值或允许偏差检测方法和频率1压实度（%）98按附录B检查，每200m每车道检测2处2弯沉值（0.01）按附录I40-50点/每车道/1KM。3纵断高程（mm）+5，-10水准仪：每200m测4断面。4厚度（mm）-8按附录H检查,每200m每车道1点5宽度（mm）不小于设计值尺量：每200m测4处， 6横坡（%）0.3水准仪：每200m测4断面7平整度（mm）83m直尺：每200m测2处10尺8混合料级配在规范规定范围内每2000m21次9均匀性随时观察目测无粗细集料严重离析现象10强度（MPa）（下基层）3.0按附录G检查11含水量最佳含水量-1%+2%据观察12水泥剂量随时观察5、主要技术人员和配合工人的数量及调配情况：本试验路段的人员配备情况，主要技术人员9人和配合工人32人，满足施工要求。底基层试验段主要