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【摘要】水泥稳定碎石施工技术在城市道路路面基层建设施工的应用中,具备高度机械化施工,早期强度高,施工过程受雨季影响较小等优点,尤其是对南方多雨城市的道路建设具有一定的意义。因此,该项施工技术在城市道路改建、扩建、新建工程中得到广泛的肯定与应用。本文主要结合笔者多年来的施工经验,对水泥稳定碎石施工技术在城市道路路面基层工程中的应用进行分析。
【关键词】城市道路;半刚性基层;水泥稳定碎石技术;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
前言
伴随着国民经济的连续高速发展,人民生活水平的显著提高,城市车流量也呈现出直线上升,使得原有城市道路路面结构的承载力已经不能满足当今交通量的要求,因此为了顺应城市发展、交通量增长,有必要提高城市道路的结构标准,在这一过程中水泥稳定碎石施工技术的应用所取得的效果十分理想。
水泥稳定碎石技术的施工原理
该项技术的主要骨料成分为级配碎石,通过利用大量的灰浆体积以及胶凝材料来对骨料间的空隙进行填充,并根据嵌挤原理对道路进行压实摊铺。值得注意的是,道路的压实度应与其密实度相近,并通过嵌挤原理来提高碎石的强度,另外以足够体积的灰浆作为骨料空隙的填充物。经过该项技术处理过的城市道路其初期强度相对较高,但会随着时间的增长而变成板体,使的道路的强度更高,抗冻性及抗渗性亦随之提高。水泥稳定碎石中的水泥含量应控制在4%~8%之间,施工后一星期的抗压强度则到达2.0~4.5MPa,与其它路基材料相比其效果更好。[1]已成活的水泥稳定碎石基层其表面十分坚实,且遇雨水不泥泞。
依照我国相关部门的规定要求,水泥稳定土类基层最好选用中、粗粒土,并注意应在水泥初凝之前完成所有的施工工作,且要求一次性满足施工质量标准。[2]所以,在实际施工中应做好组织方案以及施工工序衔接,提高相关工程施工人员的配合与责任感,在确保施工质量的前提下加快进度,提高施工机械化程度,增强施工效率。总之,该项技术的施工工艺能够充分满足规模现代化机械施工的要求,被广泛应用在城市道路基层建设中。
3.水泥稳定碎石施工技术的优缺点
3.1水泥稳定碎石施工技术的优点
(1)水泥稳定碎石道路的早期强度较高,在施工后一星期内达到3.0Mpa以上;(2)具有较强的稳定性,且基本上不会受到水份的影响;(3)在实际施工过程中,可根据各工程特点的不同需要进行强度调整;(4)实际施工的机械化程度高,施工进度快、施工质量容易控制,可通过人工或简易机械进行道路的摊铺及拌合,施工相对较为灵活且具有较高的经济效益。
3.2水泥稳定碎石施工技术的缺点
(1)水泥稳定碎石道路的强度在形成之后极易出现干缩裂缝,这也是该施工技术的常见且主要病害,基层面出现裂缝之后会引起沥青混凝土面层开裂,使得路基雨季浸水状况严重,进而缩短城市道路的使用寿命,并常见于南方多雨城市的道路中。(2)施工过程中极易出现离析现象;(3)基层放开交通后,极易受到车辆车轮的磨擦作用,使其表面被磨耗、剥落;(4)一般情况下,每层虚铺的厚度相对较大,对基层的平整度带来一定的消极影响。
4.水泥稳定碎石相关材料的具体要求
水泥稳定碎石技术所涉及的主要材料有灰浆以及粒料。其中灰浆中含有胶凝材料和水,而胶凝材料的主要成分有水泥以及混合材料,而粒料则主要是级配碎石。
4.1混合材料的要求
胶凝材料中的混合材料可以分为非活性及活性材料两种,其中非活性材料指的是活性相对较低或者是根据不具备任何活性的天然或人工矿物材料,要求这类材料中不可含有有害物质及其细度应符合标准。而活性材料则指的是粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料等。粉煤灰符合国家标准《用于水泥和混凝土中粉煤灰》(GB1596-96)详细要求见下表。[3]
表1粉煤灰质量指标
4.2水泥的要求
该项技术中常见的水泥类型有:火山灰质硅酸盐、矿渣硅酸盐以及普通硅酸盐等类型,但最好采用终凝时间超过7h的水泥。严禁使用受潮变质、早强、快硬的水泥。
4.3水的要求
宜用日常的饮用水用于水泥稳定碎石基层的养护以及拌制。但若存在疑虑时则应检验水中的具体成分是否影响水泥的强度。水应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。
4.4集料的要求
在城市道路工程的建设中,水泥稳定碎石基层的集料最大粒径不宜大于37.5mm,底基层料料最大粒经:城市快速路、主干路不应超过37.5㎜;对次干路及以下道路不应超过53㎜。且其基层集料颗粒的组成范围宜符合下表中的级配范围。对城市主干道路、快速路基层与底基层压碎值不应大于30%;对其他道路基层不应大于30%,对底基层不应大于35%。详细要求见下表。[4]
表2 水泥稳定土类的颗粒范围及技术指标
5.水泥稳定碎石施工技术的注意事项
在实际施工过程中应注意以下几个方面:1.在正式施工之前首先应检验道路的底层,复核控制桩的具体高程;2.在对道路进行摊铺之前应彻底清洁其底基层,且洒上适当的水以便保持路面的湿润;3.在进行水泥搅拌之前,首先对搅拌设备进行调试,确定混合物的水泥、骨料以及水之间的配合比,确保设备的正常运行;4.在实施碾压及摊铺时,其摊铺系数应控制在1.4~1.6之间,始终贯彻“宁刮不补、宁高不低”的施工原则,并应该在水泥终凝之前完成所有的施工工程。另外,在结束碾压之后应马上展开密实度检验,若果检验出碾压效果不达标则应进行二次碾压;5.通常情况下,只有在结束施工的24h后才能实施砌沿石,尽量避免在混合料板体变得坚硬之后才砌沿石;6.基层养生时间不能小于一周,并严禁在养生期间内通车,且定时对路面进行洒水养护,充分保持路面的湿润。
6.水泥稳定碎石施工技术中应加强的问题
6.1加强施工管理控制
对于水泥稳定碎石施工的时间要求相对较高,因此应力争做到一次性成形,否则在混合料板体生成之后就不易进行休整。所以,在实际施工过程中应做好施工管理工作,增强施工机械化程度,进而以标准化、规范化的施工方式来提高水泥稳定碎石基层的施工质量。
6.2加强粉煤灰的添加控制
相对而言,在集料中添加适当的粉煤灰其施工效果则更佳。这主要是由于只含砂的混合料,其需水量会随之加大,极易引起干缩裂缝,再加上由于道路碾压过程中而导致的翻浆,严重影响了压路机的施工作业,但粉煤灰的掺入却能够在一定程度上改善这一状况。在混合料中掺入粉煤灰不仅能够水温后期的强度得到提高,还可利用其自身的特性来缓解骨料与骨料间的摩阻力,进而改善水泥稳定碎石的和易性。与此同时,粉煤灰中所散发的热量还能起到防止温度裂缝产生的效果。总之,粉煤灰的掺入对道路路基施工来说,既能起到环境保护、节约资源的作用,更能减少部分的工程投入。[5]
6.3加强水泥用量的控制
在水泥稳定碎石施工中,应严格控制水泥用量的拌合,防止由于用量过少而降低胶凝的效果或者是由于用量过大而增强水化热的温度,进而导致裂缝的产生,并且,在对路面进行碾压时,由于受到水稳表面所覆盖水泥浆的影响,而妨碍了水化热的蒸发,使得压路机施工的难度加大。
7.水泥稳定碎石施工中的质量管理要点
就目前城市道路水泥稳定碎石技术的应用中,为提高与稳定施工质量,大部分工程都要求用摊铺机进行摊铺以及集中厂拌的方式,所以,在这一过程中应对拌和站中用水量、外加剂、水泥以及骨料等原材料的用量严格按混合料试验配合比进行控制,避免因的拌合站技术参数而引起的质量问题。
相对于其他施工指标的控制,级配样本需要很长的烘干时间,仅此加大了控制的难度,针对这一状况,应该在正式施工之前充分掌握级配控制的具体区间,例如:0~0.6mm、2.36~9.5mm、9.5~26.5mm等区间的用量,以便顺利展开级配控制工作。
工程施工以及工程监理的相关人员应积极撑握快速、准确测量原材料含水量的方法,并进行反复的对比分析,验证测量方法的科学性、真实性,以便精确掌握并控制混合料的含水量。除此之外,还应该及时监测施工中的水泥剂量,特别是当施工机械出现不稳定时,更应该增加监测的频率。
采用自動找平专用摊铺机械摊铺,确保一次成形。碾压时地含水量宜在最佳含水量的允许偏差范围内。初压时,碾速宜为20~30m/min,初步稳定,碾速宜为30~4030m/min。
总而言之,虽然水泥稳定碎石施工技术已广泛应用于城市道路建设工程中,但是在实际施工过程中仍需做好各个方面的施工控制,只有这样才能提高道路的质量,满足交通运输的需求。
【参考文献】
[1]张新忠.水泥稳定碎石在市政道路工程中的应用探析[J].黑龙江科技信息,2009,05(30):269-270
[2]张建华,朱秀娟.水泥稳定碎石施工工艺在市政道路施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2009,15(09):198-199
[3]姚凤清.水泥稳定碎石技术在城市道路施工中的应用[J].科技资讯,2010,12(24): 91-99
[4]城镇道路工程施工与质量验收规范(CJJ1-2008)
[5]段胡海,许立然.水泥稳定碎石在市政工程中的应用[J],中国新技术新产品,2010,02(09):73-74
【关键词】城市道路;半刚性基层;水泥稳定碎石技术;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
前言
伴随着国民经济的连续高速发展,人民生活水平的显著提高,城市车流量也呈现出直线上升,使得原有城市道路路面结构的承载力已经不能满足当今交通量的要求,因此为了顺应城市发展、交通量增长,有必要提高城市道路的结构标准,在这一过程中水泥稳定碎石施工技术的应用所取得的效果十分理想。
水泥稳定碎石技术的施工原理
该项技术的主要骨料成分为级配碎石,通过利用大量的灰浆体积以及胶凝材料来对骨料间的空隙进行填充,并根据嵌挤原理对道路进行压实摊铺。值得注意的是,道路的压实度应与其密实度相近,并通过嵌挤原理来提高碎石的强度,另外以足够体积的灰浆作为骨料空隙的填充物。经过该项技术处理过的城市道路其初期强度相对较高,但会随着时间的增长而变成板体,使的道路的强度更高,抗冻性及抗渗性亦随之提高。水泥稳定碎石中的水泥含量应控制在4%~8%之间,施工后一星期的抗压强度则到达2.0~4.5MPa,与其它路基材料相比其效果更好。[1]已成活的水泥稳定碎石基层其表面十分坚实,且遇雨水不泥泞。
依照我国相关部门的规定要求,水泥稳定土类基层最好选用中、粗粒土,并注意应在水泥初凝之前完成所有的施工工作,且要求一次性满足施工质量标准。[2]所以,在实际施工中应做好组织方案以及施工工序衔接,提高相关工程施工人员的配合与责任感,在确保施工质量的前提下加快进度,提高施工机械化程度,增强施工效率。总之,该项技术的施工工艺能够充分满足规模现代化机械施工的要求,被广泛应用在城市道路基层建设中。
3.水泥稳定碎石施工技术的优缺点
3.1水泥稳定碎石施工技术的优点
(1)水泥稳定碎石道路的早期强度较高,在施工后一星期内达到3.0Mpa以上;(2)具有较强的稳定性,且基本上不会受到水份的影响;(3)在实际施工过程中,可根据各工程特点的不同需要进行强度调整;(4)实际施工的机械化程度高,施工进度快、施工质量容易控制,可通过人工或简易机械进行道路的摊铺及拌合,施工相对较为灵活且具有较高的经济效益。
3.2水泥稳定碎石施工技术的缺点
(1)水泥稳定碎石道路的强度在形成之后极易出现干缩裂缝,这也是该施工技术的常见且主要病害,基层面出现裂缝之后会引起沥青混凝土面层开裂,使得路基雨季浸水状况严重,进而缩短城市道路的使用寿命,并常见于南方多雨城市的道路中。(2)施工过程中极易出现离析现象;(3)基层放开交通后,极易受到车辆车轮的磨擦作用,使其表面被磨耗、剥落;(4)一般情况下,每层虚铺的厚度相对较大,对基层的平整度带来一定的消极影响。
4.水泥稳定碎石相关材料的具体要求
水泥稳定碎石技术所涉及的主要材料有灰浆以及粒料。其中灰浆中含有胶凝材料和水,而胶凝材料的主要成分有水泥以及混合材料,而粒料则主要是级配碎石。
4.1混合材料的要求
胶凝材料中的混合材料可以分为非活性及活性材料两种,其中非活性材料指的是活性相对较低或者是根据不具备任何活性的天然或人工矿物材料,要求这类材料中不可含有有害物质及其细度应符合标准。而活性材料则指的是粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料等。粉煤灰符合国家标准《用于水泥和混凝土中粉煤灰》(GB1596-96)详细要求见下表。[3]
表1粉煤灰质量指标
4.2水泥的要求
该项技术中常见的水泥类型有:火山灰质硅酸盐、矿渣硅酸盐以及普通硅酸盐等类型,但最好采用终凝时间超过7h的水泥。严禁使用受潮变质、早强、快硬的水泥。
4.3水的要求
宜用日常的饮用水用于水泥稳定碎石基层的养护以及拌制。但若存在疑虑时则应检验水中的具体成分是否影响水泥的强度。水应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。
4.4集料的要求
在城市道路工程的建设中,水泥稳定碎石基层的集料最大粒径不宜大于37.5mm,底基层料料最大粒经:城市快速路、主干路不应超过37.5㎜;对次干路及以下道路不应超过53㎜。且其基层集料颗粒的组成范围宜符合下表中的级配范围。对城市主干道路、快速路基层与底基层压碎值不应大于30%;对其他道路基层不应大于30%,对底基层不应大于35%。详细要求见下表。[4]
表2 水泥稳定土类的颗粒范围及技术指标
5.水泥稳定碎石施工技术的注意事项
在实际施工过程中应注意以下几个方面:1.在正式施工之前首先应检验道路的底层,复核控制桩的具体高程;2.在对道路进行摊铺之前应彻底清洁其底基层,且洒上适当的水以便保持路面的湿润;3.在进行水泥搅拌之前,首先对搅拌设备进行调试,确定混合物的水泥、骨料以及水之间的配合比,确保设备的正常运行;4.在实施碾压及摊铺时,其摊铺系数应控制在1.4~1.6之间,始终贯彻“宁刮不补、宁高不低”的施工原则,并应该在水泥终凝之前完成所有的施工工程。另外,在结束碾压之后应马上展开密实度检验,若果检验出碾压效果不达标则应进行二次碾压;5.通常情况下,只有在结束施工的24h后才能实施砌沿石,尽量避免在混合料板体变得坚硬之后才砌沿石;6.基层养生时间不能小于一周,并严禁在养生期间内通车,且定时对路面进行洒水养护,充分保持路面的湿润。
6.水泥稳定碎石施工技术中应加强的问题
6.1加强施工管理控制
对于水泥稳定碎石施工的时间要求相对较高,因此应力争做到一次性成形,否则在混合料板体生成之后就不易进行休整。所以,在实际施工过程中应做好施工管理工作,增强施工机械化程度,进而以标准化、规范化的施工方式来提高水泥稳定碎石基层的施工质量。
6.2加强粉煤灰的添加控制
相对而言,在集料中添加适当的粉煤灰其施工效果则更佳。这主要是由于只含砂的混合料,其需水量会随之加大,极易引起干缩裂缝,再加上由于道路碾压过程中而导致的翻浆,严重影响了压路机的施工作业,但粉煤灰的掺入却能够在一定程度上改善这一状况。在混合料中掺入粉煤灰不仅能够水温后期的强度得到提高,还可利用其自身的特性来缓解骨料与骨料间的摩阻力,进而改善水泥稳定碎石的和易性。与此同时,粉煤灰中所散发的热量还能起到防止温度裂缝产生的效果。总之,粉煤灰的掺入对道路路基施工来说,既能起到环境保护、节约资源的作用,更能减少部分的工程投入。[5]
6.3加强水泥用量的控制
在水泥稳定碎石施工中,应严格控制水泥用量的拌合,防止由于用量过少而降低胶凝的效果或者是由于用量过大而增强水化热的温度,进而导致裂缝的产生,并且,在对路面进行碾压时,由于受到水稳表面所覆盖水泥浆的影响,而妨碍了水化热的蒸发,使得压路机施工的难度加大。
7.水泥稳定碎石施工中的质量管理要点
就目前城市道路水泥稳定碎石技术的应用中,为提高与稳定施工质量,大部分工程都要求用摊铺机进行摊铺以及集中厂拌的方式,所以,在这一过程中应对拌和站中用水量、外加剂、水泥以及骨料等原材料的用量严格按混合料试验配合比进行控制,避免因的拌合站技术参数而引起的质量问题。
相对于其他施工指标的控制,级配样本需要很长的烘干时间,仅此加大了控制的难度,针对这一状况,应该在正式施工之前充分掌握级配控制的具体区间,例如:0~0.6mm、2.36~9.5mm、9.5~26.5mm等区间的用量,以便顺利展开级配控制工作。
工程施工以及工程监理的相关人员应积极撑握快速、准确测量原材料含水量的方法,并进行反复的对比分析,验证测量方法的科学性、真实性,以便精确掌握并控制混合料的含水量。除此之外,还应该及时监测施工中的水泥剂量,特别是当施工机械出现不稳定时,更应该增加监测的频率。
采用自動找平专用摊铺机械摊铺,确保一次成形。碾压时地含水量宜在最佳含水量的允许偏差范围内。初压时,碾速宜为20~30m/min,初步稳定,碾速宜为30~4030m/min。
总而言之,虽然水泥稳定碎石施工技术已广泛应用于城市道路建设工程中,但是在实际施工过程中仍需做好各个方面的施工控制,只有这样才能提高道路的质量,满足交通运输的需求。
【参考文献】
[1]张新忠.水泥稳定碎石在市政道路工程中的应用探析[J].黑龙江科技信息,2009,05(30):269-270
[2]张建华,朱秀娟.水泥稳定碎石施工工艺在市政道路施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2009,15(09):198-199
[3]姚凤清.水泥稳定碎石技术在城市道路施工中的应用[J].科技资讯,2010,12(24): 91-99
[4]城镇道路工程施工与质量验收规范(CJJ1-2008)
[5]段胡海,许立然.水泥稳定碎石在市政工程中的应用[J],中国新技术新产品,2010,02(09):73-74