【毕业设计】市政道路水泥稳定碎石基层通病防治

中央广播电视大学毕业论文题目_市政道路水泥稳定碎石基层通病防治专业_土木工程_年级_13秋_学号_学生姓名_指导教师_论文完成日期2015年10月南京广播电视大学毕业设计（论文，作业）课题审批表教学单位盖章专业13秋土木工程学生类别开放（本）科课题名称市政道路水泥稳定碎石基层通病防治填报时间2015年8月14日课题内容简介水泥稳定碎石是一种半刚性基层，具有整体性强、承载力高，刚度大、水稳性好且较经济的特点，被广泛应用于修市政道路或高等级公路基层，施工中局部松散破碎、干缩裂缝、强度不足等质量通病。1水泥稳定碎石基层通病及成因11局部松散破碎12干缩裂缝13强度不足2防治措施21试验段确定22水泥计量控制23含水量控制24混合料的运输25摊铺施工26养生3总结对于水泥稳定碎石基层的局部松散破碎、干缩裂缝、强度不足等质量通病，我们要正确对待，在施工时一定注意细节问题的落实，并严格执行施工规范和技术要求，基本就能解决以上问题。指导教师姓名欧小平参加学生姓名秦春林指导教师意见选题符合专业要求，符合当前工程施工实际，同意此选题。结合工程实际写出自己的经验总结和体会，利于指导以后工作实践。签名欧小平市校审核意见审核部门盖章年月日市政道路水泥稳定碎石基层通病防治（南京电大江宁分校土木工程专业秦春林1332101250400）【内容摘要】水泥稳定碎石是一种半刚性基层，具有整体性强、承载力高、水泥稳定性好而且较经济的特点，在近几年被广泛应用于修建市政道路或高等级路面基层，针对施工中局部松散破碎、干缩裂缝、强度不足等通病，就施工工艺流程细节中，我提出了几点需注意的问题，以达到预防目的。【关键词】道路稳定碎石基层流程防治目录1水泥稳定碎石基层通病及成因111局部松散破碎112干缩裂缝113强度不足12防治措施121试验段确定122水泥计量控制323含水量控制324混合料的运输425摊铺施工426养生63结语6近年来，我国的公路建设工程迅速发展，公路市场也在不断的完善。由于水泥稳定碎石路面基层具有良好的力学性能和整体性、稳定性、耐久性和抗冻性及与面层结合好的技术特点，在公路路面基层或底基层被广泛应用，但是在施工中存在一些通病，比如局部松散、干缩裂缝、强度不足等问题。我通过平时施工积累，提出了施工各个流程中需要注意的几点细节问题。某城市支路，道路全长约为15KM,标准横断面布置20米2（人行道）140米车行道180米。混合动车横坡为15，人行道横坡为反向20，设计行车速度为30KM/H。道路结构层（自上而下）为4CM细粒式SBS改性沥青8CM粗粒式沥青砼30CM水泥稳定碎石（含水泥4）20CM石灰土（含灰12）。1水泥稳定碎石基层通病及成因11局部松散破碎111产生的原因（1）石料场分筛后的粒料规格不标准，料场不同规格的粒料堆放混乱。（2）拌合站使用装载机装料时，不同粒径由于无隔墙等原因造成混掺，装料过剩，外溢及流淌。（3）料场四周排水设施不健全，下雨使骨料含水量增大，细骨料被水溶解带走。（4）拌合站进料仓被大块粒料堵塞，配料机工作不正常。（5）加水设备异常，造成混合料忽稀忽稠现象，混合料未达到最佳含水量。（6）碾压机械设备组合不当，造成碾压不密实。12干缩裂缝121裂缝产生的原因（1）配合比设计不合理，或生产配比控制不严，造成混合料偏细。（2）施工中使用水泥的标号不同、批号不同、品种不同，掺合在一起使用，因不同的收缩应力易形成收缩裂缝；施工中水泥剂量偏大和水灰比的加大易造成收缩，当收缩受到约束时，容易形成裂缝。（3）拌合过程中，含水量控制不好，没有充分考虑天气、运距对混合料含水量的影响。混合料含水量相对于最佳含水量过低，保证不了水泥稳定层水化作用所需的足够水份，强度无法形成，也不易压实；过高，水稳层成型之后有多余的游离水分填充空隙，当其发挥后，就有可能造成干缩裂缝。（4）拌合不均或摊铺时离析严重，会产生裂缝。（5）高温期施工，养生不及时，出现干缩开裂现象。（6）碎石在加工过程中山皮未剥离干净，导致04751MM的规格料中，小于0075MM含量超过5，塑性指数超过9。（7）碾压不密实。在进行基层碾压时，有的施工位置未达到要求的遍数，或含水量未控制好，造成不密实。当承受荷载后，变型过大，产生裂缝。（8）过早开放交通。由于沿线有施工运输车辆不能完全断绝交通，而运料车又是重车，当水温层强度未达到要求就开放交通，就容易产生裂缝。13强度不足强度不足产生的主要原因（1）水泥稳定集料级配不好。（2）水泥的矿物成分和分散度对稳定效果的影响。（3）含水量不合适，水泥不能在混合料中完全水化和水解，发挥不了水泥对土的稳定作用，影响强度。（4）水泥、土和水拌合得不均匀，且未在最佳含水量下充分压实，施工碾压时间拖的过长，破坏了已结硬的水泥胶凝，使水泥稳定土强度下降，碾压完成后没能及时的保湿养生。2防治措施21试验段确定施工前采用计划使用的机械设备和初步确定的混合料的配合比铺筑试验段是不可缺少的步骤。我们通过试验段的铺筑，可以获得最优化的生产配合比、合适的拌和时间、摊铺速度、压实机具的组合及碾压工艺、摊铺系数的确定及合适的作业长度等一系列控制参数，提出标准施工方法。试验段选择直线路段，其长度宜为50100米。但是市政道路一般比较短，不像公路一个标段几千米，试验段的施工目的是检验承包人的水泥稳定碎石质量能否达到设计要求，从而合理组织压实机械；压实方法及松铺系数；并测出合理的作业长度。通过铺作试验段，优化运输、摊铺、压实等施工机械设备的组成和工序衔接；提出混合料生产配合比和标准化施工方法。一般市政工程不一定都具备摊铺试验段的要求，就要求我们注意积累经验，掌握各环节经验数据，以达到摊铺实验段所具备的条件。案例中道路宽为14米，半幅宽为7米，试验段宽度宜取35米03米（机械碾压宽度），在12灰土检验合格后，基层正式开工之前，宜铺筑试验段来确定以下项目1）用于施工的集料级配比例是否符合设计要求。2）确定的松铺系数，为了压实后能达到设计厚度和高程要求。3）确定标准的施工方法。本案例工程的水泥稳定碎石材料及配合比。水泥稳定碎石基层的骨料一般为天然砂砾（山砂砾或河砂砾）及机扎碎石，在材料组成及配合比设计时，多数项目仅考虑7D抗压强度，而未考虑其它工程特性如温缩、干缩、抗冲刺以及材料的含泥量等水泥材料。水泥为半刚性结构的结合料，它的性质决定着半刚性强度，规范中明确不得使用快硬水泥、早强水泥、且禁止用已受潮变质的水泥，但一些施工项目特点是旧路改建项目为了维持交通，使用了早强水泥，施工操作难以控制时间要求。水泥用量要适当，水泥量过少，结构层强度低，且拌合不均匀时极易造成松散不成型现象；水泥稳定碎石基层的强度随水泥剂量的增加而增加，但过多水泥用量，虽获得强度的增加，在经济上却不一定合理，在效果上也不一定显著，温度变化易引起结构层收缩，拌合不均匀时局部强度高，易产生龟裂相信。稳定土材料。适合于水泥稳定层的稳定土，其作底基层料时最大粒径不超过375MM,作为基层料时最大粒径不超过315MM，天然砂砾和机扎碎石的级配如果不进行人工掺配均很难符合级配要求，粒径过粗级配不良，造成骨料孔隙率过大；配合比不变时，结合料相对不足，无法填满骨料空隙，结构松散，不密实，碾压后达不到规范要求的压实度。本工程集料的配合比见表1骨架密实型水泥稳定碎石集料级配表1骨架密实型水泥稳定碎石集料级配通过下列筛孔（MM）的质量百分率（）级配范围3151995475236060075基层100688638582232162881503水。一般对半刚性结构质量通病分析时没有考虑水的影响，除了按规范要求用清洁干净的水外，还需考虑水的用量。含水量对水泥稳定土的强度影响很大，当含水量不足时，水泥不能在混合料中完全水化和分解，发挥不了水泥对土的稳定作用，影响强度形成。同时，含水量小，打不到最佳含水量也影响水泥稳定土的压实度。而一般施工都是以最佳含水量控制，但往往在碾压时含水量达不到最佳含水量的要求，在结合料吸取消耗大量的水分后，难以满足水泥形成强度所需要的水分。混合料的施工配合比。很多施工现场材料配合比一般以汽车或装载机斗量，材料质量比例偏差相当大，混合料配方比不准确，从而影响了稳定土的强度。水泥稳定碎石基层混合料的组成应按照7D浸水无侧限抗压强度实验方法确定满足设计要求的配合比，7D浸水无侧限抗压强度为35MPA。为保证水泥稳定碎石基层强度满足设计要求，并具有良好的抗裂能力，水泥稳定碎石混合料设计尽量做到在满足设计强度的基础上限制水泥用量，水泥掺量不应大于5；在减少含量的同时，限制细料、粉料用量，合成矿粉级配粒径0075MM以下颗粒含量应控制在3以下；根据施工时气候条件限制含水量，含水量不宜超过最佳含水量1。22水泥计量控制水泥作为稳定剂，其质量和剂量的控制至关重要。在施工中通常选用标号较低、终凝时间较长的水泥。需要说明的是，为保证稳定土有足够的强度，通常进场前要对样品进行检测，检测内容包括水泥的标号、细度指标等。由于水泥计量对于缩性的影响，随集料平均粒径的增大而减少，如在相同条件下，水泥稳定中粗粒土的收缩性较细粒土的收缩性要小得多，对不多数混凝土而言，随水泥剂量的减少，收缩性逐渐减少，并达到最小值。所以，水泥剂量太小，不能确保水泥稳定碎石的施工质量，而水泥剂量太大，既不经济，还会使基层的裂缝增多、增宽，从而引起沥青面层相对应的反射裂缝。在满足强度的条件下，应控制不超过5，以减少混合料的收缩性。结合案例水泥应采用强度等级425的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，含量应按4控制，快硬水泥、早强水泥以及受潮的水泥严禁使用，水泥的品牌的选用应考虑其质量稳定性、生产数量、运距等各种因素。水泥每次进场前应有合格证书，每200吨应对水泥的终凝、标号进行抽检。初凝时间应在3H以上，终凝时间宜在6H以上，水泥质量必须符合现行国家标准。23含水量控制能否充分水解水泥并使之产生关键在于含水量的控制，同时控制好含水量，也是碾压密实的关键所在。依据施工经验，含水量过大，既会出现“弹软”、“波浪”等现象，影响混合料可能达到的密度和强度，也会增加混合料的干缩性，使结构层容易产生干缩裂缝。含水量过小，混合料易松散，不容易碾压成型，也会影响混合料可能达到的密度和强度。一般情况下拌和含水量应比最佳含水量略高051，若气温较高或运输距离较长时应高12，以弥补混合料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失。施工过程中要根据气温情况及运输距离及时调整含水量的大小，以达到最佳效果。结合案例我们应在厂拌混合料现场,每天由后场专职试验人员在早上、中午、下午分别测定各种集料的含水量,根据施工配合比设计的最佳含水量指标,结合当天的气温、湿度、运距情况确定混合料拌和时的用水量。在前场负责检测压实度的专职试验人员,在混合料摊铺整型过程中亦及时测定混合料的含水量,及时指挥压路机碾压,力求在最佳含水量条件下碾压,尽量避免由于含水量过大出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混合料可能达到密度和强度,增大混合料的干缩性,使结构层容易产生干缩裂缝或由于含水量偏小使混合料容易松散,不易碾压成型,也会影响混合料可能达到的密度和强度。所以只有严格按规范施工,加强每一施工环节的质量控制,才能保证施工质量。24混合料的运输运输车辆数量一定要与工程实际情况匹配，不能形成料等车或车等料的现象。在卸料和运输过程中要尽量避免中途停车和颠簸，以确保混合料的延迟时间和混合料均不产生离析，此时，还要根据运输距离和天气情况，考虑混合料是否采用覆盖，以防水分过分损失及表层散失过大。混合料在卸入摊铺机喂料时，要避免运料车撞击摊铺机。案例中应采用两台摊铺机错开前后摊铺施工，运输拌合料的车辆载重量不得小于15吨，并且是自卸式运输车辆，在运输和卸料过程中要尽量避免颠簸和停车，以免拌合料产生离析，能够迅速进行摊铺施工。同时拌合料运输还要充分考虑到天气和运输距离，是否采用遮盖措施来减少运输过程中水分的损失。卸料过程中，运输车辆和摊铺保持30厘米的距离，不得撞击摊铺机。25摊铺施工251摊铺前准备摊铺基层时，对已经铺筑的底基层进行验收，对上面的车辙或其他压痕、压实不足和松软的部分要进行整形，以求达到规定的坡度、线性和压实度，并洒水湿润。252施工放样要按照试验路段的松铺系数和测量的数据控制好松铺高程，通过松铺高程来将模板安装到位，在安装时要做到牢固结实，避免碾压过后出现变形。为了避免由于基准钢丝绳的垂度影响摊铺的平整度，其钢桩纵向间距不宜过大，直线宜为10米，曲线宜为5米，并用紧线绳拉紧。同时要防止现场作业人员拢动钢丝绳，以免造成摊铺面波动，长度不宜小于150米，宜为200米左右为宜，并且在摊铺前及时进行高程、横坡等各项指标的检查，发现问题及时处理。253混料的摊铺利用人工和机械进行摊铺，拌和好的成品料运至现场应及时按确定的松铺厚度均匀、匀速的摊铺，摊铺过程中尽可能少收料斗，严禁料斗内混合料较少时收料斗。为确保摊铺机行走方向的准确性，在下承层上拉上线绳，以控制摊铺机行走方向，摊铺机要保持适当的速度均匀行驶，不宜间断，以避免基层出现“波浪”和减少施工缝。要有专人消除粗细骨料离析现象。如果发现粗集料窝应予铲除，并用新拌混合料填补，并严禁薄层贴补。对于用机器摊铺不到的地方，要利用人工进行摊铺，对于死角要派专人进行管理，在摊铺过程中要派专门人员对摊铺路线进行检修，摊铺完成后要，现场人员要在路面各个横断面上及时检查，发现平整度不达标的地方，并对其进行及时的修整。操作要点保证螺旋料槽和刮板料槽满料，在摊铺的速度上也要做相应的调整，不能随便改变摊铺的速度和振捣的频率，摊铺的速度需要发生变动时，振捣的频率也要做相应的调整变化，以保证摊铺的质量，在驾驶机器时也要注意，缓打方向，把握速度注意安全，均速前进。为了保证平整度，道路较宽或分副铺筑条件不允许时，宜采用两台同型号摊铺机进行摊铺，2机器一前一后相隔约510米同步向前摊铺混合料。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，必要时用切割机对缝进行切割。254压实要点混合料摊铺后，当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时，应及时根据试验段确定的碾压工艺。碾压应按照从低到高、先轻后重、由两边到中间的原则。碾压段长度根据试验段确定的长度及气温情况确定，气温高时，水分蒸发快，缩短碾压段长度；反之，可适当延长碾压段长度，以4050米为宜，过短则易造成平整度较差。碾压方式20T单钢轮压路机器，一般要压两遍，初压一般采用胶轮压路机或钢轮压路机静压12遍，复压采用振动压路机弱振强度24遍，终压采用钢轮压路机或胶轮压路机静压12遍。由两侧向路中心碾压，碾压时，轮迹应重叠1/2轮宽。相邻两段的接头处，应搓成横向45度的阶梯状碾压。严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上“调头”和急刹车。自拌和至碾压结束时间控制在2H以内。为了确保碾压的效果，检查组要紧跟其后，及时准确地对形成的路面基石发热含水量、宽度、平整度、压实度等进行检测，如需调整，立即通知工地责任人进行调整。255横缝设置必须连续作业不中断，因故中断时间较长时设置横缝；每天收工之后，第二天开工的街头断面也要设置横缝；每当通过桥涵时，在其两边需要设置横缝，基层的横缝最好与桥头搭板尾端结合。要特别注意桥头搭板前水泥碎石的碾压。横缝应与路面车道中心线垂直设置，其设置方法压路机碾压完毕后，沿端头斜面开到下承层上停机过夜。第二天将压路机沿斜面开到前一天的施工基层上，用三米直尺纵向放在接缝处，定出基层面离开3米直尺的点作为接缝位置，沿横向断面挖除坡面下部分混合料，清理干净后，摊铺机从接缝处起步摊铺。压路机沿接缝横向碾压，由前一天压实层上逐渐推向新铺层。碾压完毕再纵向正常碾压。26养生每一段碾压完成并经压实度检测合格后，应立即开始养生，养生宜采用不透水薄膜、草袋、土工织物等覆盖并洒水保湿养生。也可以采用诸如木屑、稻草之类的高藏水率的物品进行覆盖，这样的话可以减少养生的成本，经济实惠。但是唯一的缺点是容易干，所以必须对其经常淋水。养生期不宜少于7天，并应封闭交通，除洒水车辆外，严禁其他车辆通行。养生期结束后，及时铺筑沥青封层（透层）和沥青面层，以免水稳面层暴晒时间过长，散失水分产生干缩裂缝。3结语对于水泥稳定碎石基层的局部松散碎破、干缩裂缝、强度不足等通病，我们要正确对待，在施工时一定要注意细节问题的落实，并要严格执行