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道路工程与水泥稳定碎石基层研究

 摘要:介绍水泥稳定碎石基层施工技术的基本原理及材料选取要点,探讨水泥稳定碎石基层施工技术中的摊铺技术和碾压技术的实施步骤,为提高水泥稳定碎石基层和道路工程施工质量提供参考。

关键词:水泥稳定碎石基层;道路工程;材料;摊铺;碾压

道路是交通基础设施的主要组成部分,是发展国民经济和保障人民生活的重要物质基础。近年来,随着经济社会的快速发展,辽宁省的交通基础设施建设步伐明显加快,特别是公路和高速公路建设跃上一个新台阶。目前,以高速公路为主骨架、国省干线公路为主通道、县乡村公路为衔接的公路交通网络已经基本完善。在密织强化交通网络取得明显成效的同时,道路建设质量方面暴露出一些问题,比如路面平整度差、路基压实不够、路在基沉陷等。这些问题有一部分是由工程使用材料质量差造成的,但道路施工过程中的技术工艺落后、施工把关不严等是影响道路建设质量和使用寿命的主要因素。基层作为路面构造最主要的承重层,其施工质量直接关系道路的使用性能和耐久能力。经研究发现,水泥稳定碎石基层具有承载能力强、稳定性能好、不容易损坏等优点,因此,在道路工程施工过程中广泛使用水泥稳定碎石基层施工技术,对有效保障道路质量具有十分重要的意义。

1水泥稳定碎石基层施工技术的基本原理

水泥稳定碎石基层的主要原料是级配碎石,水泥稳定碎石间的孔隙采用胶凝材料和灰浆进行填充,再利用嵌挤原理完成摊铺压实。因为压实度与密度参数基本相同,使用初期水泥稳定碎石的强度会较高,但随着使用时间的延长,板体凝结速度会受到影响,抗渗透性和抗冻性不断提高。在通常情况下,水泥稳定碎石中的水泥使用量约为3%~6%。

2水泥稳定碎石基层的材料选取与配比

为有效保障水泥稳定碎石的施工质量,必须高度重视材料选取工作,并使施工各个环节均符合道路工程施工要求和规定,力求不发生施工质量问题。

2.1水泥

水泥作为集合稳定材料,其质量直接影响水泥稳定碎石质量。在道路施工过程中,选取水泥要满足2个条件:一是凝结时间较长;二是标号较低,一般情况下选用425号普通硅酸盐水泥。如果选用的水泥凝结时间较短、强度较低,经过运输、搅拌和摊铺后,水泥稳定碎石的质量将无法满足规定要求。

2.2碎石

碎石作为水泥稳定碎石的基本骨架组成部分,其质量对水泥稳定碎石质量的影响更加直接。石灰石具有强度较高、抗风化和坚硬性较强等优点,常用来做合成水泥稳定碎石的基础材料,选取的石灰石直径最大不超过30mm。如果选取直径较大的碎石,会影响碎石的粘黏力,当受到外力挤压时,碎石往往会发生松散或者脱落,从而对水泥稳定碎石施工质量造成不良影响。如果选取直径较小的碎石,会抑制水泥稳定碎石的强度,容易产生干缩裂缝、温缩裂缝等问题,施工质量受到影响。因此,选取大小合适的碎石与施工质量关系密切。

2.3混合型材料

混合型材料一般有两种:一是活性的;二是非活性的。非活性混合型材料是活性较低或不含活性的天然或人工合成的矿物质材料。在水泥稳定碎石施工过程中,通常选取密度较高、不含有害物质的非活性混合型材料。2.4水水是水泥稳定碎石施工过程中不可缺少的材料。在施工使用前检测水的质量,避免水中因含有杂质而影响水泥稳定碎石强度。通常情况下选取饮用水。2.5材料配比为充分发挥各种材料的特性,必须选择合理的材料配合比。在施工过程中,根据气候条件确定水用量,水泥用量也要限制,粗、细集料含量要合理。一般情况下的配合比为:20~30mm碎石︰5~10mm碎石︰石粉︰砂=26︰31︰18︰25,水泥比例控制在4.1%左右,用水量控制在5.2%左右。

3水泥稳定碎石基层施工技术

3.1摊铺技术

3.1.1下基层摊铺在施工过程中,要把重点工作放在下基层摊铺上,通常使用推土机进行施工,根据车辆吨数合理划分其停放位置,对车料堆放面积进行细致计算,严密安排工程施工各个环节。卸置摊铺混合料要遵循从远到近的原则。在卸料过程中,位置一定要准确,避免出现缺少材料的情况。使用推土机把卸置的混合料摊平,按程序进行其它施工。3.1.2上基层摊铺下基层摊铺完成后再进行上基层摊铺。选择合适的机械设备是上基层摊铺施工的重点,所选机械设备的工作效率一定要高,能够满足摊铺施工要求。施工过程中,摊铺机的原材料由拌和机提供,为确保摊铺机不间断工作,必须保证拌和机的原料供应。摊铺过程中避免纵向接缝,防止道路使用时发生离析问题。施工中若发生离析问题,要派专业人员及时妥善处理。如果出现水泥表面不平整问题,通常是由于基层排水不畅或者下基层局部有低洼,必须重新进行平整。

3.2碾压技术

3.2.1碾压速度和顺序摊铺完成后进行稳定碾压。稳定碾压的目的是增强密实度,为振动碾压奠定基础。进行稳定碾压作业时,静压压路机作业12h就可满足要求,不需要高标准的压路机施工作业。为尽量少配置压路机,可以使用振动压路机不开振动进行施工,速度一般控制在1.5~2.0km/h。压实路面主要依靠振动碾压,通常选择碾压效果好、性能好的振动压路机,振动参数能够满足碾压遍数要求,碾压轮重叠量一般为1/3~1/2轮宽,使压痕能够得到有效清理,保持路面平整度。碾压速度最好控制在3km/h。振动碾压对深层密实度影响较大,但会造成表面密实度达不到要求。为满足表层密实效果可以选择静压,吨位较大的单钢轮压路机的施工效果更好。如果想尽少配置压路机,可以关闭振动压路机的振动,碾压2个回合就可达到标准,速度控制在2~3km/h。摊铺和碾压施工过程中,表面不可避免产生裂缝和轮迹。轮胎式压路机的轮胎弹性较大,可以减少路面裂缝问题。一般情况下速度控制在4~6km/h,碾压1~2遍就可满足要求。3.2.2碾压工作段长度施工过程中,尽量缩短碾压工作段长度,有利于基层快速压实,有效维护基层强度。如果碾压工作段长度太短,压路机需要频繁转向,会大幅增加被压实的接头数量,从而影响均匀性和平整度。根据延迟时间、运输距离、拌和吨位、摊铺时间和碾压速度等施工相关指标,可以计算出最大碾压工作段长度。通常碾压长度在30~60m。3.2.3碾压步骤水泥稳定碎石基层压实有4个步骤:稳压、振压、静碾和收光。稳压可以确保摊铺好的混合料状态稳定,通常选择12~15t的振动压路机进行施工。振压是基层压实过程中的关键环节,通常选择12~18t的振动压路机进行施工,压路机型号、混合料配合比、铺层厚度等直接关系振压碾压方式,施工时要对这些因素严格把握,确保密实度满足设计要求。静压的目的是使基层表面获得较高密实度,通常采用12~18t的单钢轮压路机作业。收光是为消除基层裂纹和碾压轮迹,使基层表面更加致密,通常采用超过16t的轮胎压路机。

参考文献

[1]左维,周兴科.道路工程施工中水泥稳定碎石基层施工技术的应用[J].黑龙江交通科技,2014(11):23.

[2]常征.水泥稳定碎石基层质量通病及预防措施江西建材[J].2015(3):201.

[3]白小可.市道路工程水泥稳定碎石基层施工技术探讨[J].低碳世界,2016(3):142-143.

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