級配砂礫底基層機械拌和攤鋪施工工法

級配砂礫底基層機械拌和攤鋪施工工法1.前言路面結(jié)構(gòu)層中，級配砂礫底基層介于土基與基層之間，是路面結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它的主要功能有：改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫變化的不良影響；將基層傳下的車輛荷載應(yīng)力加以擴散，以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形；阻止路基土擠入基層中，影響基層結(jié)構(gòu)的性能；砂礫底基層也可作為路面的一個找平層，為基層、面層的施工奠定良好的基礎(chǔ)，從而提高路面的平整度。底基層只有采用級配良好的砂礫，在充分壓實的條件下，才能夠符合現(xiàn)行規(guī)范對級配砂礫底基層的要求，發(fā)揮其功能作用。目前，路面底基層施工大多采用現(xiàn)場路拌、平地機攤鋪整平的方法，雖然此方法施工比較簡單，施工成本相對較低，但是也存在許多不足，例如在拌和中離析現(xiàn)象比較嚴重，混合料勻質(zhì)性差，含水率不均勻，致使混合料不易壓實、平整度差等。在級配砂礫底基層施工中采用集中廠拌、攤鋪機鋪筑的施工方法有效地彌補了以上不足，取得了良好的效果。2.工法特點級配砂礫底基層施工方法的原材料控制和施工工藝流程比傳統(tǒng)的施工方法復(fù)雜，施工成本也相對較高，但能大幅度提高級配砂礫底基層的施工質(zhì)量。采用拌和站集中拌和，可以使混合料勻質(zhì)性好，含水率均勻且易控制最佳含水率；利用攤鋪機進行鋪筑可以減少離析，大面平整度容易控制，施工效率可提高30%~50%。3.適用范圍本工法適用于路面工程中級配砂礫底基層的施工。4.工藝原理通過穩(wěn)定土拌和站“深加工”，拌和設(shè)備的稱重計算機計量系統(tǒng)能嚴格控制底基層砂礫料的級配及含水率等指標，通過攤鋪機的自動找平系統(tǒng)提高底基層施工的機械化水平和底基層的整體施工質(zhì)量。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程級配砂礫底基層施工工藝流程如圖5-1所示。5.2操作要點5.2.1施工準備5.2.1.1一般規(guī)定1、開工前，對施工人員進行技術(shù)交底。2、機械設(shè)備、試驗檢測設(shè)備進場后，進行全面檢查、調(diào)試、校核、維修和保養(yǎng)。5.2.1.2施工組織1、建立嚴密的施工管理體系和質(zhì)量保證體系，組建工地試驗室、安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，制定相關(guān)規(guī)章制度等。2、根據(jù)設(shè)計文件、合同任務(wù)及實際條件，編制周密的施工組織計劃，包括制訂施工方案、工藝流程、進度計劃、機械勞力配置及材料供應(yīng)方案等。3、對所有施工人員進行集中培訓(xùn)、組織分工、定人定崗，建立崗位責任制，并進行詳細的技術(shù)交底。未經(jīng)培訓(xùn)的人員不得上崗。4、人員配備應(yīng)滿足表5-1的要求。表5-1人員配備表人員類別人數(shù)職責或作業(yè)要求現(xiàn)場施工總負責人1全面組織、管理、指揮作業(yè)面施工現(xiàn)場技術(shù)負責人1具體負責現(xiàn)場施工技術(shù)，及時處理各種技術(shù)、質(zhì)量問題質(zhì)檢工程師1負責現(xiàn)場質(zhì)量自檢、試驗檢測及申報各種質(zhì)量自檢資料測量工程師1現(xiàn)場施工放樣，進行幾何尺寸自檢并申報相關(guān)資料機械工程師1現(xiàn)場機械調(diào)度試驗人員2前場壓實度、含水率等試驗檢測，后場各項指標測定輔助人員10交通管制人員2名，攤鋪輔助人員6名，碾壓輔助人員2名合計175.2.2拌和1、拌和機的產(chǎn)量宜大于400t/h，拌和能力與攤鋪能力應(yīng)相匹配。2、拌和機應(yīng)設(shè)有至少5個容料斗，料斗口安裝鋼筋網(wǎng)篩，篩除超出粒徑規(guī)格的集料及雜物。3、拌和機計量控制系統(tǒng)必須通過計量部門標定。在鋪筑前，在拌和樓進行一次試拌，以驗證拌和樓計量系統(tǒng)的精確性和混合料的級配穩(wěn)定性。4、拌和機操作人員應(yīng)根據(jù)試驗室下發(fā)的施工配合比通知單，將各種材料的配合比輸入拌和樓的控制計算機。5、拌和時的外加水與集料天然含水率之和比最佳含水率略高。施工期間，根據(jù)溫度、濕度情況，比最佳含水率高出1%~2%，以彌補混合料在延遲時間內(nèi)的水分損失，確保碾壓時混合料的含水率在最佳含水率±1%之間。6、開機后，對混合料進行取樣，檢測含水率、混合料級配。7、拌和過程中對混合料外觀進行目測，發(fā)現(xiàn)問題時及時進行調(diào)整，確保滿足施工質(zhì)量需求。8、拌和機配備帶活門漏斗的料倉，由漏斗出料直接裝車運輸，裝車時車輛應(yīng)前、后、中移動，分3~6次裝料，避免混合料離析，設(shè)電鈴及專人指揮裝車?；娱_挖采用挖掘機作業(yè)，深度超挖0.8m，基坑底面尺寸為每邊基礎(chǔ)尺寸+0.5m，以便于支模及回填非鹽漬土砂料。機械開挖完成后人工進行修整，對基底進行夯實。5.2.3運輸1、為保證攤鋪作業(yè)的連續(xù)性，攤鋪機前始終保持4臺車等待卸料，拌和機前至少有5臺車等待裝料，鋪筑路段按照1km分布1臺車計算，每個作業(yè)面配置運輸車的數(shù)量為9+N(N為鋪筑現(xiàn)場與拌和站的運輸距離)。2、每天開工前，要檢查運輸車輛的技術(shù)狀況。3、裝料前應(yīng)將車廂清理干凈。4、嚴禁超載運輸。5.2.4攤鋪1、攤鋪前提前進行測量放樣，按照攤鋪機寬度與傳感器間距，直線段上間隔10m、曲線上間隔5m做出標記，打好導(dǎo)向控制線支架，掛好導(dǎo)向控制線(控制高程)。控制線宜采用鋼絲，其拉力應(yīng)不小于800N，每段鋼絲長度不宜大于150m。2、采用2臺攤鋪機梯隊作業(yè)，外側(cè)攤鋪機在前，內(nèi)側(cè)攤鋪機在后，一前一后保證速度、攤鋪厚度、松鋪系數(shù)、路拱坡度、攤鋪平整度、振動頻率等一致，攤鋪接縫平整。3、攤鋪機以勻速、不停歇為宜，攤鋪速度宜控制在1.5~2.0m/min之間。4、螺旋布料器必須勻速、不間歇地旋轉(zhuǎn)送料，且全部埋入混合料中。5、螺旋布料器轉(zhuǎn)速應(yīng)與攤鋪速度相適應(yīng)，保證兩邊緣料位充足。6、攤鋪過程中，攤鋪機開啟振動器和夯錘。振動器振動頻率不得低于30Hz(4級)，夯錘沖擊頻率不得低于20Hz(沖程不低于6mm)，以保證初始壓實度和減少含水率損失。7、施工現(xiàn)場具體攤鋪速度隨時與拌和、運輸能力進行協(xié)調(diào)，攤鋪現(xiàn)場和拌和站之間建立快捷有效的通信聯(lián)絡(luò)，及時進行調(diào)度和指揮。8、施工過程中，現(xiàn)場檢測人員隨時進行平整度的檢查，平整度不滿足的部位，用人工予以鏟除，然后用新料填補；在攤鋪機后面設(shè)專人處理集料離析現(xiàn)象，對局部粗集料“窩”進行全部鏟除，并用新料進行填補。5.2.5碾壓1、攤鋪后，在混合料處于最佳含水率時，立即在全寬范圍內(nèi)進行碾壓，壓路機碾壓長度為30~50m，各碾壓段落設(shè)置明顯的分界標志，設(shè)專門碾壓負責人。2、碾壓遵循由低到高、先慢后快的原則。直線段碾壓時，由外側(cè)沿鋪筑方向進行；平曲線有超高路段，由低側(cè)向高側(cè)、自內(nèi)向外碾壓。碾壓時后輪重疊1/2輪寬，碾壓組合方式和遍數(shù)遵循先穩(wěn)壓、后輕壓、再重壓的原則。建議采用的壓實組合方式見表5-2。表5-2建議采用的壓實組合方式壓實階段壓路機類型碾壓遍數(shù)速度(km/h)

初壓26t振動壓路機(2臺)靜壓1遍1.6復(fù)壓26t振動壓路機(2臺)振動碾壓4遍2終壓30t膠輪壓路機(1臺)全幅碾壓2遍23、碾壓中的注意事項（1）壓路機起動、停止時減速緩行，穩(wěn)壓要充分，振動不起浪、不推移，出現(xiàn)個別擁包時，專配工人進行鏟平處理。壓路機倒車、換擋輕且平順，在第一遍初步穩(wěn)壓后，倒車時盡量按原路返回；壓路機操作手在停車之前必須先停振，每個碾壓段落的終點呈斜線錯開狀，檢查平整度時壓路機宜停在已壓好的段落上；換擋位置應(yīng)位于已壓好的段落上；壓路機禁止急停、急轉(zhuǎn)彎。（2）嚴格控制碾壓含水率，在最佳含水率±1%時及時碾壓。碾壓過程中始終保持表面濕潤，若因高溫、大風等天氣使水分蒸發(fā)過快，應(yīng)及時噴灑少量水，灑水時向上噴灑，使水呈霧狀自由落到底基層表面。（3）在碾壓過程中對高程、平整度及時進行跟蹤檢測，平整度采用3m直尺跟進檢查，對平整度大于8mm的部分及時進行修整。（4）碾壓完成后組織試驗人員采用灌砂法進行壓實度檢測，不滿足壓實要求的及時報告給碾壓負責人，重復(fù)碾壓直至達到要求的壓實度。6.材料與設(shè)備6.1主要材料6.1.1原材料控制底基層用級配砂礫按現(xiàn)行《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTGE42)標準方法進行試驗，砂礫壓碎值不大于30%，最大粒徑不大于37.5mm，含泥量不超過5%。砂礫按規(guī)定進行檢驗，經(jīng)試驗合格報監(jiān)理工程師批準后使用。級配碎石墊層級配范圍見表6-1。表6-1級配碎石墊層級配范圍層位mm37.531.526.5169.54.751.180.60.075底基層10085~10065~8542~6720~4010~278~205~180~106.1.2主要機械設(shè)備主要機械設(shè)備見表6-2。表6-2主要機械設(shè)備一覽表單位數(shù)量水穩(wěn)拌和站套2WCB600良好攤鋪機臺2RP953E良好自卸汽車輛15-良好單鋼輪壓路機臺2XS262J良好膠輪壓路機臺1XP302良好裝載機臺2ZL50良好灑水車臺215m3良好小型蛙式強夯機臺2-良好6.1.3測量、質(zhì)檢設(shè)備測量、質(zhì)檢設(shè)備見表6-3。表6-3測量、質(zhì)檢設(shè)備一覽表序號儀器、設(shè)備名稱數(shù)量13m12鋼尺23自動安平水準儀24RTK測量設(shè)備15灌砂筒等壓實測定設(shè)備17.質(zhì)量控制7.1一般規(guī)定7.1.1施工過程中與參與施工的各單位應(yīng)密切配合，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即提出，及時糾正或停工整頓。7.1.2施工現(xiàn)場配備滿足要求的壓實度和平整度檢測設(shè)備。7.2試驗段鋪筑7.2.1正式開工之前，必須進行試驗段鋪筑工作，試驗段長度不小于200m。7.2.2通過試驗段達到以下目的：通過試拌和試鋪全面檢驗每個施工環(huán)節(jié)，檢驗機械系統(tǒng)配套和生產(chǎn)能力、工藝流程、技術(shù)操作實地培訓(xùn)、施工組織，掌握所有質(zhì)量指標檢測方法，檢驗生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)問題及時改進，為正式大面積施工做好充分準備。7.2.3通過試驗段鋪筑，確定松鋪系數(shù)和碾壓組合。7.3施工過程質(zhì)量控制和檢查7.3.1終壓后應(yīng)立即進行平整度與壓實度檢查，如不合格及時處理。7.3.2施工中應(yīng)按表7-1和表7-2規(guī)定的質(zhì)量標準和頻率進行檢查和控制。外觀要求：表面平整密實，邊線整齊，無松散。表7-1級配砂礫底基層檢查項目和頻率項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1壓實度(%)代表值96每200m每車道測2次極值922平整度(mm)123m直尺：每200m測2處×10尺3縱斷高程(mm)+5，-15水準儀：每20延米測1個斷面，每個斷面測3~5個點4寬度(mm)符合設(shè)計要求尺量：每20延米測1個斷面5厚度(mm)-10(代表值)，-25(合格值)每200m每車道測1點6橫坡(%)±0.3水準儀：每200m測4個斷面7彎沉值(0.01mm)符合設(shè)計要求表7-2集料檢查項目和頻率項次檢查項目頻率1級配拌和時每500m3測1次攤鋪時每2000m2測1次，發(fā)現(xiàn)異常，隨時檢測2壓碎值隨時檢測3含水率據(jù)觀測，異常時隨時檢測4拌和均勻性隨時觀測8.安全措施8.1做好各種工程車輛的檢修與維護工作，消除事故隱患，不使用帶病設(shè)備。8.2做好司機的安全教育工作，落實安全責任制。8.3做好線路沿線臨時便道的交通警示設(shè)置，杜絕交通事故。8.4施工時，指派專人負責對各種機械設(shè)備的安全作業(yè)范圍進行監(jiān)督、檢查，杜絕傷人事故發(fā)生。8.5機械電力設(shè)備的布局應(yīng)合理，并裝設(shè)安全防護裝置，嚴格遵守安全操作規(guī)程。租用設(shè)備在施工前必須經(jīng)過安全資質(zhì)審查，確認符合施工要求并簽訂安全協(xié)議書，明確安全責任。被租用設(shè)備必須建立相應(yīng)的安全組織，并納入項目經(jīng)理部的統(tǒng)一安全管理體系，接受安全管理與監(jiān)督。8.6配備專職安全檢查員，負責施工期的安全檢查，禁止閑雜人員或機械和車輛進入施工現(xiàn)場。嚴格執(zhí)行日常和定期安全檢查制度，填報各種安全生產(chǎn)統(tǒng)計報表，分析安全動態(tài)，提高施工安全管理水平。9.環(huán)保措施9.1按設(shè)計要求，選定取(棄)土場、料場。取土場取土前將表層植被和表土一起剝離30~50cm(視腐殖土具體厚度確定)后妥善保存并養(yǎng)護保證成活，取土坑取土采用緩坡并控制取土深度?；謴?fù)取(棄)土場、料場所需要的腐殖土和草皮可利用取料場及路基清表挖除的腐殖土和草皮，不能隨意在別處另取腐殖土和草皮，以免造成更大的環(huán)境破壞。9.2料場、取(棄)土場在施工階段須做到：1、盡量減少在采料、加工、運輸過程中對地表植被、土壤的占壓和破壞。2、取土之后的廢料不能隨意堆棄，應(yīng)棄置于取土坑或設(shè)定的棄土場中，并整平棄料堆頂面，盡可能恢復(fù)原有地貌。3、對于位于河灘的料場，應(yīng)在完畢后做好河道的修整，保證河床穩(wěn)固和水流暢通。4、取、棄土場用完后盡快做好植被恢復(fù)工作。10.效益分析10.1從經(jīng)濟成本方面分析級配砂礫底基層機械拌和攤鋪施工雖然加大了機械設(shè)備投入，但減少了人員數(shù)量，避免了材料的浪費，施工效率可以提高30%~50%，與傳統(tǒng)工藝方法相比，成本沒有增加。10.2從質(zhì)量方面分析級配砂礫底基層的攤鋪一般采用平地機。但實踐證明攤鋪機的攤鋪效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，目前限于舊的施工觀念、工程的初期投入等因素，使用平地機代替攤鋪機攤鋪級配砂礫底基層，工程質(zhì)量很難保證。級配砂礫底基層施工中，砂礫料離析很容易造成級配砂礫底基層強度不均勻、整體強度差，而且影響整體使用性能，縮短了使用年限。從砂礫材料的加工、堆放、混合料的拌和出料、運輸?shù)交旌狭系臄備?，均可能產(chǎn)生集料離析，因此在施工中選擇合理的攤鋪設(shè)備對消除離析相當重要。攤鋪機鋪筑時經(jīng)螺旋布料器攤鋪于下承層，相當于對混合料進行二次拌和，有效地消除了各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的離析，尤其重要的是消除了隱藏離析。經(jīng)平地機攤鋪整平，很多離析被隱藏，使級配砂礫底基層內(nèi)部質(zhì)量無法保證。此外，由于平地機不能一次攤鋪到位，必須經(jīng)過來回反復(fù)多次才能整平，又產(chǎn)生了新的離析。少量含水率不均勻的砂礫料經(jīng)過攤鋪機螺旋布料器二次拌和，減弱了混合料不均勻含水率的不均勻程度，經(jīng)碾壓成型后對級配砂礫底基層的強度、壓實度等重要指標影響小。平地機鋪筑時直接卸于下承層的含水率不均勻的混合料，經(jīng)平地機整平后，碾壓時含水率大的局部地方出現(xiàn)“鏡面”“彈簧”等現(xiàn)象，個別含水率過大的地方出現(xiàn)“泉眼”現(xiàn)象。此種情況不但壓實度、強度不能滿足規(guī)范要求，而且必須換填新料，不但耗時、費力，而且影響基層的整體質(zhì)量。底基層的壓實度不但取決于砂礫料種類、含水率、壓實機具、壓實方法、壓實時間、壓實厚度、壓實遍數(shù)、壓實速度等，集料級配、攤鋪的均勻程度對壓實度的影響也十分重要。底基層的平整度對水穩(wěn)基層、瀝青混凝土面層平整度有重要影響。攤鋪機攤鋪基層主要通過自動裝置來控制施工；而平地機攤鋪則主要依賴人工來控制施工，人工的不穩(wěn)定因素相對較多，要達到滿意的平整度相對較難，只有通過嚴格的對人的培訓(xùn)和監(jiān)督，才能達到預(yù)期的效果。從上述對攤鋪機與平地機攤鋪級配砂礫底基層的比較可知，在級配砂礫底基層施工中攤鋪機的攤鋪效果優(yōu)于平地機，有效提高了整個路