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1、水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層施工與質(zhì)量控制xx大學(xué) xxxx概述水穩(wěn)碎石作為瀝青路面的下承層,由于其良好的板體性、水穩(wěn)性、抗凍性,力學(xué)強(qiáng)度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整及整體承載能力強(qiáng),可利用本地資源,經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn),在公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。但是其性能須通過(guò)合理的組成設(shè)計(jì)與施工控制得到,以避免強(qiáng)度不足或變異性大、非載荷裂縫過(guò)分密集等病害造成的瀝青面層早期破壞。一 對(duì)基層的主要技術(shù)要求 1有足夠的強(qiáng)度和剛度(殘余變形、剪切破壞、疲勞破壞);2有足夠的水穩(wěn)性和冰凍穩(wěn)定性(含土較多、塑性大的基層含水量增加強(qiáng)度降低,聚冰帶在春融化凍期間材料強(qiáng)度降低;3有足夠的抗沖刷能力(車(chē)輛荷載作用下,動(dòng)水對(duì)細(xì)料的沖刷);4收縮性
2、?。ㄋ轀p小產(chǎn)生的干縮程度,溫縮程度);5有足夠的平整度6與瀝青面層有良好的結(jié)合 二 影響半剛性基層質(zhì)量的主要因素 1水泥劑量(強(qiáng)度、開(kāi)裂)2級(jí)配組成3含水量4集料最大粒徑5小于05mm細(xì)土含量和塑性指數(shù)6拌和均勻性7碾壓延遲時(shí)間8壓實(shí)度9施工變異性10養(yǎng)生三 施工控制與半剛性基層性能1 水泥劑量的影響 1)水泥劑量對(duì)強(qiáng)度的影響2) 水泥劑量與干縮能力 1)水泥劑量在4.56%之間可能存在較小的干縮; 2)隨水泥劑量增加,干縮增大,劑量增加1%,收縮增加30微應(yīng)變; 3)水泥增加一倍,橫縫增加24倍。3 ) 水泥劑量對(duì)溫縮應(yīng)變的影響 水泥劑量對(duì)水穩(wěn)碎石溫縮特性影響較小 2 集料級(jí)配對(duì)抗壓強(qiáng)度的
3、影響 水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配曲線級(jí)配與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系3 含水量的影響 1)對(duì)干縮應(yīng)變的影響 對(duì)水泥穩(wěn)定材料而言,含水量增加1%產(chǎn)生的干縮應(yīng)變較水泥增加1%的影響大23倍 2)對(duì)壓實(shí)度的影響 在同一壓實(shí)功下,不同的含水量壓實(shí)度不同。 3)對(duì)強(qiáng)度的影響 若含水量小,水泥缺水不能正常水化、水解,結(jié)構(gòu)層不能形成強(qiáng)度,造成松散。4)對(duì)延遲時(shí)間的影響 含水量小、水灰比小,水泥較稠,凝結(jié)快。 4 碾壓延遲時(shí)間的影響 延遲24h,抗壓強(qiáng)度損失11%26%,6h損失近50%5 最大粒徑的影響 粗大粒料過(guò)多時(shí)拌和、運(yùn)輸,攤鋪過(guò)程中易出現(xiàn)分離,機(jī)械易損壞,對(duì)于無(wú)襯板攪拌器的影響較大。6 養(yǎng)生及暴露時(shí)間的影響 1)養(yǎng)生濕度
4、和養(yǎng)生齡期對(duì)基層強(qiáng)度影響顯著;也可以防止失水過(guò)多,減少干縮裂縫; 2)養(yǎng)生結(jié)束后,隨著暴露時(shí)間增加時(shí)就會(huì)產(chǎn)生間距510m的干縮裂縫。7 塑性指數(shù) 盡量采用不含塑性細(xì)土的集料,限制0.075mm顆粒小于5%7%(細(xì)土有塑指時(shí)5%,無(wú)塑指時(shí)7%),以減小水穩(wěn)細(xì)料的收縮及提高抗沖刷能力。 8 拌和均勻性及施工變異性 1)攪拌器的拌和均勻性 2)攤鋪過(guò)程材料的離析 3)碾壓過(guò)程壓實(shí)度的變化攤鋪離析示意圖 攤鋪離析攤鋪離析壓路機(jī)過(guò)重使路面產(chǎn)生開(kāi)裂攤鋪時(shí)前擋板過(guò)高造成離析含水量過(guò)大施工接縫離析拌和不均勻四 穩(wěn)定土施工工藝流程 1 穩(wěn)定土試生產(chǎn)工藝流程 2 拌和工藝流程3 拌和設(shè)備操作方法 3.1 安裝、調(diào)
5、試 1)設(shè)備配套 振動(dòng)篩分設(shè)備、格網(wǎng)、土塊破碎設(shè)備控制 最大粒徑 集料供給系統(tǒng)及電子計(jì)量系統(tǒng) 水泥儲(chǔ)存供給系統(tǒng)及電子計(jì)量系統(tǒng) 水儲(chǔ)存供給系統(tǒng)及電子計(jì)量系統(tǒng) 拌合系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 輸料系統(tǒng) 貯料系統(tǒng) 2)系統(tǒng)配置 集料供給系統(tǒng) 格網(wǎng) 破拱裝置 調(diào)速系統(tǒng) 計(jì)量系統(tǒng) 料位傳感裝置 可調(diào)斗門(mén) 隔板水泥供給系統(tǒng) 料位傳感系統(tǒng) 破拱裝置 調(diào)速系統(tǒng) 計(jì)量系統(tǒng) 均料裝置水、添加劑供給系統(tǒng) 調(diào)節(jié)系統(tǒng) 計(jì)量系統(tǒng) 攪拌系統(tǒng) 拌和葉片數(shù)量 安裝角度 拌鍋尺寸 拌鍋角度 磨損情況控制系統(tǒng) 繼電控制 微機(jī)控制混合料暫存系統(tǒng) 3)運(yùn)轉(zhuǎn)情況 集料調(diào)速范圍及穩(wěn)定性 水泥供給范圍及穩(wěn)定性 水供給范圍及穩(wěn)定性 攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速 3.2 計(jì)
6、量系統(tǒng)標(biāo)定 設(shè)備安裝完畢后,應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn),試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不少于2h,排除存在的故障和可能存在的隱患,使設(shè)備工作正常穩(wěn)定并檢查、保養(yǎng)后,進(jìn)行計(jì)量系統(tǒng)標(biāo)定。 1)靜態(tài)標(biāo)定 采用加標(biāo)準(zhǔn)砝碼的方式,檢查傳感器的線性和靈敏度及安裝調(diào)整情況。2)動(dòng)態(tài)標(biāo)定 采用與正常生產(chǎn)相同或相近的(方式和供料量)供料方式進(jìn)行標(biāo)定,確定比例因子K值,并用相同方式進(jìn)行誤差檢查。要求計(jì)量誤差滿(mǎn)足以下范圍,并應(yīng)記錄存檔。 集料誤差2% 水泥誤差1% 水及添料誤差1% 3.3 水泥進(jìn)場(chǎng) 確定合格的水泥廠。在穩(wěn)定土拌和站建立現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室,每批水泥要進(jìn)行檢驗(yàn),不合格不得入場(chǎng)。水泥要檢驗(yàn)強(qiáng)度等級(jí)和凝結(jié)時(shí)間。 3.4 試拌 生產(chǎn)前應(yīng)檢測(cè)每種集料
7、的含水率; 試拌前將試驗(yàn)室的目標(biāo)配比轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)配合比,輸入計(jì)算機(jī)作為設(shè)定值; 試拌過(guò)程中應(yīng)記錄設(shè)備運(yùn)行情況和計(jì)量配料誤差及穩(wěn)定性; 對(duì)混合料進(jìn)行拌和均勻性、水泥劑量、級(jí)配、含水量試驗(yàn); 對(duì)混合料進(jìn)行7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。有條件的情況下進(jìn)行抗沖刷能力,抗收縮試驗(yàn)。 將試驗(yàn)結(jié)果上報(bào)審批。 3.5 正式生產(chǎn) 1)操作人員按照試驗(yàn)室提供并經(jīng)試拌時(shí)確定的實(shí)際控制參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。 2)拌和設(shè)備要連續(xù)穩(wěn)定作業(yè)。3.6 出廠檢驗(yàn) 1)穩(wěn)定土要及時(shí)進(jìn)行外觀,穩(wěn)定土顏色均勻一致,無(wú)灰條灰團(tuán),無(wú)明顯粗細(xì)集料離析現(xiàn)象; 2)水泥劑量要符合設(shè)計(jì)要求; 3)含水量要高于最佳含水量,對(duì)于穩(wěn)定粗粒土和中粒土,宜較最佳含水量大
8、0.5%1%; 4)試驗(yàn)員同時(shí)要取料做7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。3.7 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)3.8 拌和設(shè)備安裝調(diào)試過(guò)程中應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題: 1、集料倉(cāng)各倉(cāng)之間加隔板,防止上料時(shí)串倉(cāng)。 2、集料倉(cāng)配置破拱結(jié)構(gòu),對(duì)于摻加粉煤灰的料倉(cāng) 不能采用振動(dòng)器破拱,最好采用機(jī)械破拱裝置。 3、集料計(jì)量標(biāo)定方法需要合理確定,以減小標(biāo)定誤差。 4、水泥倉(cāng)破拱方式要合理確定,采用振動(dòng)破拱效果不好。 5、水泥減量計(jì)量倉(cāng)內(nèi)部應(yīng)設(shè)置合理結(jié)構(gòu)使水泥密度均勻,提高計(jì)量精確度。集料倉(cāng)加有格網(wǎng)但各倉(cāng)之間未加隔板集料倉(cāng)上部未加防大料網(wǎng)格粉煤灰采用振動(dòng)破拱不可取采用機(jī)械強(qiáng)制破拱水泥罐采用振動(dòng)器破拱效果不好振動(dòng)器水泥計(jì)量-減量秤6、水泥添加位置要
9、合理,不能直接加在集料輸送皮帶上,以免風(fēng)吹過(guò)時(shí)使水泥散失,最好直接加入攪拌鍋。7、水泥計(jì)量標(biāo)定方式需要合理確定,以減小標(biāo)定誤差。8、水供給系統(tǒng)要安裝流量計(jì)并進(jìn)行標(biāo)定,以保證計(jì)量精度,供水量不能采用手動(dòng)閥門(mén)控制。9、攪拌鍋磨損嚴(yán)重葉片應(yīng)更換。10、攪拌鍋應(yīng)封閉,以避免水泥散失,影響級(jí)配及混合料均勻性。水泥添加位置直接加在皮帶上水泥添加位置加入攪拌鍋渦輪流量計(jì)手動(dòng)閥門(mén)調(diào)節(jié)水流量攪拌鍋內(nèi)葉片磨損4 混合料運(yùn)輸 1)拌和好的混合料從加水拌和到現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)成型的時(shí)間不得超過(guò)2h。 2)車(chē)上的混合料應(yīng)加以覆蓋以防運(yùn)輸過(guò)程中水分蒸發(fā)。 3)運(yùn)輸車(chē)從拌和機(jī)出料斗裝料時(shí),應(yīng)適當(dāng)移位,采取分次裝料的方式,使混合料均勻
10、裝滿(mǎn)車(chē)廂,降低混合料離析程度。 4)運(yùn)輸車(chē)應(yīng)具備足夠的載運(yùn)量,宜大于15t,保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)保持均勻、連續(xù)。5 混合料攤鋪 1)正式施工前應(yīng)鋪筑試驗(yàn)路段。試驗(yàn)路段擬采用不同施工工藝進(jìn)行并確定其如下參數(shù): 干密度 含水量 松鋪系數(shù) 設(shè)備組合 壓實(shí)遍數(shù) 壓實(shí)程序 路面平整度 2)在攤鋪機(jī)后面設(shè)專(zhuān)人消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象,特別應(yīng)該鏟除局部粗集料“窩”,并用新拌混合料填補(bǔ)。 3)攤鋪機(jī)應(yīng)與拌和機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配,確定合理的行駛速度,攤鋪機(jī)宜連續(xù)作業(yè),拌和機(jī)的總產(chǎn)量宜大于500t/h。根據(jù)路幅寬度確定攤鋪機(jī)組合個(gè)數(shù),在兩個(gè)以上的攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí),應(yīng)保持?jǐn)備仚C(jī)前后相距515m,并對(duì)攤鋪混合料同時(shí)進(jìn)行碾壓。6
11、 混合料碾壓 應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓時(shí)段在混合料延遲時(shí)間內(nèi)。 碾壓分初壓、復(fù)壓和終壓三階段。 1)初壓時(shí),宜采用輕型壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī),對(duì)結(jié)構(gòu)層在全寬范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)壓,先靜壓12遍。碾壓速度控制在1.52km/h為宜。 2)復(fù)壓時(shí),采用重型壓路機(jī)振動(dòng)碾壓,一般碾壓46遍,在按試驗(yàn)段確定的碾壓遍數(shù)碾壓完成后,應(yīng)立即檢測(cè)壓實(shí)度。如壓實(shí)度未達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,應(yīng)繼續(xù)碾壓,直至壓實(shí)度合格。碾壓速度控制在23km/h為宜。3)終壓時(shí),采用輕型壓路機(jī),靜壓12遍。碾壓速度控制在35km/h為宜。 碾壓時(shí),直線段由兩側(cè)向中心碾壓,曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓,靜碾時(shí)輪機(jī)重疊1/31/2;震動(dòng)碾壓石道碾壓應(yīng)重疊200300mm
12、,4)壓實(shí)后表面應(yīng)平整,無(wú)輪跡或隆起、裂紋搓板及起皮松散等現(xiàn)象。碾壓過(guò)程中,水泥穩(wěn)定層表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)。 5)分層施工時(shí),每層的壓實(shí)厚度不宜超過(guò)200mm。壓實(shí)厚度超過(guò)200mm,應(yīng)分層鋪筑,每層的最小壓實(shí)厚度為100mm。分層攤鋪時(shí),下層宜稍厚。6)應(yīng)嚴(yán)格控制水泥穩(wěn)定層壓實(shí)厚度和高程,其路拱橫坡應(yīng)與路面面層一致,水泥穩(wěn)定層施工時(shí)嚴(yán)禁用薄層貼補(bǔ)法進(jìn)行找平7 混合料接縫處理橫向接縫要求 (1)攤鋪機(jī)攤鋪混合料時(shí)不宜中斷。如因故中斷時(shí)間超過(guò)2h應(yīng)設(shè)置橫向接縫。橫縫應(yīng)垂直于道路中線。 (2)設(shè)置橫向接縫時(shí),攤鋪機(jī)應(yīng)駛離混合料末端。人工將末端含水量、高程、厚度、平整度不合適的混合料端面已松散的混合料清除。縱向接縫處理 (3)應(yīng)避免縱向接縫。若分幅梯形攤鋪時(shí),宜采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后相隔約515m同步向前攤鋪混合料,并一起進(jìn)行碾壓。當(dāng)無(wú)法避免縱向接縫時(shí),處理方法同橫向接縫。 8 混合料養(yǎng)生 每一施工段碾壓完成并經(jīng)
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