路面基層施工防離析控制措施

1、路面基層施工防離析限制舉措水泥穩(wěn)定碎石混合料作為半剛性材料,具備承載力高、整體 性強、水穩(wěn)性好等優(yōu)點,在高速公路基層結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應 用.而基層作為路面的主要承載結(jié)構(gòu), 其質(zhì)量好壞直接影響了公 路的使用壽命.在水泥穩(wěn)定碎石基層的施工過程中,由于所使用材料和設(shè)備的原因,以及人為失誤等因素,很容易出現(xiàn)離析的現(xiàn) 象.下面對水泥穩(wěn)定碎石基層離析產(chǎn)生的危害進行說明,對離析產(chǎn)生的原因進行分析,并針對分析結(jié)果提出限制舉措.一、水泥穩(wěn)定碎石基層離析產(chǎn)生的危害：1、基層強度降低.離析改變了集料的連續(xù)級配,使骨料間 的空隙得不到細集料的有效填充,致使基層強度變低.2、整體性差.形成離析的地方,粗骨料集中、孔隙

2、率增大,碾壓過程中容易破碎,難以形成整體.3、水穩(wěn)性差.形成離析的地方,孔隙率大,密實度差,積水容易下滲,導致基層損壞.4、平整度降低.形成離析的地方,由于改變了集料級配,導致壓實系數(shù)的改變,致使平整度降低.二、水泥穩(wěn)定碎石基層離析產(chǎn)生的原因：水泥穩(wěn)定碎石基層集料采用幾種不同規(guī)格的碎石摻配而成, 碎石粒徑相差較大,拌合前處于原始混合狀態(tài)； 而水泥作為穩(wěn)定劑,在施工期間骨料之間粘附性較小,導致離析傾向較大.所以 說集料粒徑的差異、級配的不合理是產(chǎn)生離析的內(nèi)因； 外力作用 于碎石顆粒,其受力方向和大小的不同是產(chǎn)生離析的外因；水泥、水、溫度等因素是產(chǎn)生離析的重要因素.從施工方面看,有機械等因素導致的

3、有規(guī)那么的離析, 也有人 為失誤導致的離析.下面結(jié)合工程實際情況,對容易導致水泥穩(wěn) 定碎石基層發(fā)生離析的原因進行分析：1、原材料方面.隨意更換碎石料源,導致級配發(fā)生變化.碎石堆放不合理,大粒徑顆粒從高處滾落到料堆周圍,導致 粗骨料集中.不同規(guī)格的碎石料場隔墻高度缺乏,導致混料.碎石外表包裹了過多雜質(zhì),不能與水泥等膠凝材料很好的結(jié)合在一起,導致離析.水泥終凝時間過早,容易導致離析現(xiàn)象的發(fā)生.2、配合比設(shè)計問題.由于水泥穩(wěn)定碎石基層存在收縮裂縫難以限制的問題,所以不少地區(qū)普遍采用了限制基層強度、降低水泥用量、限制4.75mm以下細集料的用量,采用嵌擠式緊密級配設(shè)計等方法.青臨高速的基層配合比設(shè)計要

4、求也采取了同樣的方法,在標準規(guī)定的范圍內(nèi)進行了調(diào)整,這導致了基層拌合料出現(xiàn)離析的概率增 大,相應對基層的施工提出了更高的要求.標準規(guī)定的級配范圍與青臨高速采用的級配范圍比照圖圖中藍線是青臨高速采用的級配范圍,紅線是標準采用的級配范圍.標準規(guī)定的4.75mm篩孔尺寸的通過率為 29%-49% ; 青臨高速采用的是30%-35% .標準規(guī)定的0.075mm篩孔尺寸 的通過率為0-7% ;青臨高速采用的是0-4% .標準規(guī)定的級配范圍與青臨高速采用的級配范圍比照表篩孔尺寸總監(jiān)辦規(guī)定通過率標準規(guī)定通過率取大最小取大最小31.510010010010026.5100901009019.089728972

5、9.5674767474.75353049292.36351735170.62282280.0754070七標基層試驗段篩分結(jié)果與配合比級配曲線比照圖圖中藍線是級配范圍、綠線是設(shè)計曲線、棕線是試驗段篩分曲線從七標基層試驗段施工情況看,強度等指標均滿足設(shè)計要 求,但外觀一般,存在離析傾向.由于當時基層試驗段施工完 成后即上覆蓋土,所以沒來得及拍攝細部相片從試驗段篩分情況看,集料 4.75mm以下的篩孔尺寸含4.75mm 篩孔的通過率均比設(shè)計配合比的低.七標基層試驗段篩分結(jié)果與配合比級配曲線比照表篩孔尺寸總監(jiān)辦規(guī)定通過率配合比試驗段取大最小通過率通過率%31.510010010010026.510

6、09095.498.419.0897280.3799.5674757.754.84.75353032.431.62.36351726.222.40.622815.410.90.075402.20.5篩底2.23、拌合過程發(fā)生的離析.裝載機從料堆底層裝料,粗骨料較多.料斗間的隔板高度缺乏,導致串料.皮帶輸送機傾角不適宜,輸送皮帶線速度過大,導致大粒徑粒料滾落到一側(cè),造成粗骨料集中.拌合限制不嚴,含水量偏差過大、水泥劑量偏低產(chǎn)生離析.含水量過大將導致拌合過程中出漿；在壓實過程中沾輪、唧漿, 導致水泥等膠結(jié)材料的減少, 增大離析的概率.含水量偏小時導 致攪拌不勻.成品料斗與車廂落差偏大,加大了離析發(fā)

7、生的概率.4、運輸過程發(fā)生的離析.從下料斗向車廂裝料時, 車廂內(nèi)混合料呈錐形,局部大顆粒骨 料跌落,造成粗集料集中.便道不平整,車輛顛簸導致粗集料集中.運輸車向攤鋪機料斗卸料時,骨料滾落到攤鋪機料斗周圍, 造成粗集料集中.車廂升起速度過慢,產(chǎn)生二次離析.5、攤鋪過程發(fā)生的離析.攤鋪過程發(fā)生的離析主要有四種表現(xiàn)形式：橫向、豎向、縱向帶狀、窩狀離析.攤鋪機的送料是由刮板輸送和螺旋分料器兩個環(huán)節(jié)組成.刮 板是一種平板式輸送裝置,對拌合料不產(chǎn)生攪拌作用.螺旋分料 器通過與拌合料之間的外摩擦力作用以及拌合料中的內(nèi)摩擦力 作用實現(xiàn)送料,同時進行二次攪拌.目前國內(nèi)大多數(shù)基層攤鋪機功率缺乏,施工時出于節(jié)省費用

8、等因素的考慮將螺旋輸送器位置上調(diào)或采用小直徑葉輪；或施工時不注意,供料缺乏,導致螺旋分料器上方葉片埋深不夠,未充 分發(fā)揮其二次攪拌作用.以及螺旋分料器托架對供料的阻礙等因 素,導致出現(xiàn)橫向離析現(xiàn)象.豎向離析的主要原因由于螺旋送料器前擋板離地空隙偏大且料槽中缺料,以及螺旋送料器外端料槽前方開口處,由于粗骨料向下滾落,導致離析.縱向離析主要產(chǎn)生在左右螺旋送料器的中縫處,螺旋送料器的支撐處、雙機攤鋪的接縫處三個地方.由于螺旋驅(qū)動箱的影響, 使左右螺旋送料器在中縫處斷開一定距離,該處填料僅依靠混合 料的自然流動來填充,得不到螺旋送料器強制擠壓和攪拌, 形成 1條條形離析帶.攤鋪機送料器送料時,先將料斗

9、中間拌合料送到布料器,剩余粗集料留存在料斗兩側(cè),收斗時產(chǎn)生離析.三、預防和限制舉措.在水泥穩(wěn)定基層施工過程中,可針對性采取一系列限制措 施,減少離析現(xiàn)象的發(fā)生,降低離析產(chǎn)生的危害,預防對路面的 使用性能產(chǎn)生影響.具體如下：1、增強原材料的治理和試驗檢測工作.考察料源時,選擇大型碎石廠.配合比確定后,固定料源, 不得隨意更換.更換料源應重新進行配合比設(shè)計.建設(shè)高標準的存料場地.根據(jù)規(guī)定進行硬化處理, 不同規(guī)格 的料場中間設(shè)置37cm厚的隔離墻,墻高2米,材料堆放邊緣 距離墻上端0.5-1m o碎石材料堆放呈梯形,水平分層卸料,做 到“條直層平,禁止用推土機堆料.建立1套完善的原材料采購、檢測治理

10、臺賬,對每天進場原 材料數(shù)量、檢驗批次、使用情況等進行統(tǒng)計記錄,未經(jīng)檢驗不得 使用.設(shè)立明顯的標示,可采用不同顏色的標識牌區(qū)分碎石料場不同的檢驗狀態(tài),預防出現(xiàn)誤裝.2、精心進行配合比設(shè)計,打造最正確級配.在滿足標準要求、不改變其嵌擠緊密結(jié)構(gòu)前提下,可考慮對 混合料的級配進行適當調(diào)整, 降低粗集料用量,同比例增加細集 料用量.另外也可考慮將集料公稱粒徑從31.5mm 降低為26.5mm ,可有效的預防離析的發(fā)生.根據(jù)七標基層試驗段施工的結(jié)果, 我們想在下一步的基層施 工中,對生產(chǎn)配合比進行微調(diào).在滿足設(shè)計指標要求的前提下, 將4.75mm 篩孔的通過率由31.6%增加1% ,到達32.6%,然后

11、 再次進行試驗段施工,檢查實際的效果.3、選擇高性能的拌合機械,增強對拌合過程的監(jiān)管.選用性能好、精度高的拌合設(shè)備,拌和機的生產(chǎn)水平必須滿 足連續(xù)攤鋪作業(yè)的需求.設(shè)備安裝時,要注意皮帶輸送機的傾斜角度,坡度盡量平緩. 如角度無法調(diào)整,可在皮帶上加設(shè)多道橫板. 成品料倉應設(shè)置兩 個出料口,安裝時限制出料口到車廂的落距.在各個料倉之間加裝隔板,隔板高度要滿足預防混料的要 求.同時應在料倉上加裝載機上料時不得貼底裝料,預防觸碰隔板和料倉.正式使用前,必須對拌和站進行調(diào)試和動態(tài)標定. 檢查拌合 機運轉(zhuǎn)是否正常、各料倉供料速度是否穩(wěn)定、水泥和水的添加計 量是否準確.當料源發(fā)生變化時,應重新標定.拌合過程

12、進行跟蹤檢測.及時檢測混合料級配,一旦發(fā)現(xiàn)配 料不準確,應及時進行調(diào)整.嚴格限制含水量和水泥用量,每天 對集料的含水量進行檢測, 據(jù)此對拌合用水量進行調(diào)整. 尤其應 注意對開盤拌合料的檢測, 必須經(jīng)試驗監(jiān)理人員檢驗合格, 且拌 合站運轉(zhuǎn)正常方可出料.4、注重運輸過程的細節(jié)限制.單一向自卸車車廂中央裝料, 會使粗集料落到車廂周圍. 自 卸車卸料時粗集料總是最先或最后落下,形成兩次卸料結(jié)合部基 層粗集料較多.現(xiàn)場應設(shè)專人指揮,分三次裝料,第一、二次分 別向車輛前后裝料,第三次裝在車廂中將,迫使粗集料在車廂中 間落下,在自卸車卸車時粗、細集料會再次混合.對便道進行整修,保證便道的平整、密實,減少車輛

13、的顛簸. 車輛行駛時盡量預防急剎車.采用大噸位運輸車運輸,減少離析發(fā)生的概率.氣溫較高時,應采取覆蓋舉措,減少水分的蒸發(fā).5、選用高性能攤鋪機械,增強對攤鋪過程的監(jiān)管.優(yōu)先選擇大功率攤鋪機.路幅較寬時采用兩臺攤鋪機平行作 業(yè).螺旋分料器應做如下調(diào)整：在保證攤鋪厚度的前提下,葉輪 下緣與底基層的距離調(diào)低；盡量選用大直徑葉輪,降低轉(zhuǎn)速；在 螺旋分料器的中央和邊端安裝反向葉片.充分發(fā)揮螺旋送料器二次攪拌的作用,減少離析的發(fā)生.在攤鋪機前擋板加設(shè)橡膠板,預防豎向離析的發(fā)生攤鋪機應采取與拌和機的拌合水平和運輸水平相匹配的速度行駛,盡量預防中間停頓.螺旋送料器應有2/3以上埋入混合 料.為減少離析,在收斗時應存有一定數(shù)量的混合料約 1/3 , 弁盡量減少收料斗兩側(cè)翻板的翻起次數(shù).安排專人負責雙機平行作業(yè)時接縫處的治理,及時去除滾落的粗集料