CN108411726A - 水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系及施工方法，该支护连铺体系，包括双层钢模支护体系及基层接缝坡面支护断面支护装置，双层钢模支护体系外侧对称设有高程精确控制系统，双层钢模支护体系设置在基层两侧，基层接缝坡面支护断面支护装置设置在横缝处，且与特定接缝坡面切面装置进行配合；本发明通过采用两套水泥稳定碎石摊铺设备分层摊铺，优化了纵横缝处治措施，本发明涉及的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系及施工方法采用高程精确控制系统和双层钢模支护体系，两层连铺不需要等下基层达到要求的强度才能铺筑上基层，施工工艺简单，结构简单，可操作性强，适用范围广，投入材料少，施工周期短，具有较好的技术经济效益。

Description

水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系及施工方法

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，涉及水泥稳定碎石基层施工方法，特别涉及水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系及施工方法。

背景技术

随着我国交通运输水平的不断提高以及重载车辆的不断增加，道路工程高承载力、高标准等方向发展，作为道路的持力层—基层，必须具备一定的强度、较高的承载能力、施工快速、低裂缝等性能，水泥稳定碎石作为半刚性基层材料越来越多地受到建设单位和设计单位的青睐。

水泥稳定碎石基层作为一种半刚性路面基层，因其具有板体性好、强度高、初期强度增长快、力学性能优异、水稳定性能好和具有一定的抗冻性能等优点，被广泛应用于各等级公路中。但是由于施工工艺不科学，边部压实难以保证，导致基层开裂和形成早期破坏，影响路面使用性能。因此，在道路施工过程中，如何搞好水泥稳定碎石基层的整体质量控制，使路面在使用年限内满足交通承载能力、耐久性、舒适性和安全性的要求，提高道路承载能力、抗疲劳能力显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于针对水泥稳定碎石基层施工中存在的问题，提供水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系及施工方法，该方法采用高程精确控制系统及双层钢模支护体系，在横缝处采用坡面支护模板并采用了特定切面装置，设置纵缝槽钢，优化了纵横缝处治措施，采用两套水泥稳定碎石摊铺设备，一套用于下基层摊铺，一套用于上基层摊铺，有效解决了基层开裂和形成早期破坏等问题，应用于实际工程中可取得较好的技术经济效益。

所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于包括双层钢模支护体系及基层接缝坡面支护断面支护装置，且双层钢模支护体系外侧对称设有高程精确控制系统，双层钢模支护体系设置在基层两侧，基层接缝坡面支护断面支护装置设置在横缝处，且与特定接缝坡面切面装置进行配合。

所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于高程精确控制系统包括高程控制线、高程控制杆、控制杆卡具及挂线卡具，高程控制杆为两根，对称设置在基层两侧，每根高程控制杆上设有控制杆卡具及挂线卡具，高程控制线设置在两根高程控制杆之间，两端通过挂线卡具固定，控制杆卡具上方设有可视读数槽，控制杆卡具根据设计要求自由调节高程，并由可视读数槽精确读数。

所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于双层钢模支护体系设置在基层两侧，每个双层钢模支护体系包括外置钢模侧支架，外置钢模侧支架一边与翻折式双侧钢模板的外置带孔固定板螺栓连接，另一角边用固定钢钎固定在路床上；翻折式双侧钢模板位于边线定位支柱之间，相邻翻折式双侧钢模板通过外置固定式翻折限位钢板及内置活动式翻折限位钢板连接，翻折式双侧钢模板上部设有对拉带孔耳板，基层两层的对拉带孔耳板通过对拉钢绞线连接；翻折式双侧钢模板底部间隔设置L型钢板，固定钢钎穿过L型钢板将翻折式双侧钢模板底面固定在路床上。

所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于路基边线位置上间隔设置一组边线定位支柱，路基中线位置上间隔设置一组自升式定位支架，翻折式双侧钢模板设置在边线定位支柱之间。

所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于在基层接缝坡面支护断面支护装置包括坡面模板固定带孔耳板，坡面模板固定带孔耳板与端头横模板焊接连接，横缝坡面活动模板与坡面模板固定带孔耳板通过调节螺栓螺栓连接，根据实际需要，基层铺装后通过调节螺栓调节横缝坡面活动模板与横缝斜坡之间的缝隙。

所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于特定接缝坡面切面装设置装配式三角架，装配式三角架上设有切面板导轨及安装在切面板导轨上的带刃切面钢板，带刃切面钢板与钢丝绳一端连接，卷扬式动力系统通过动力绳连接钢丝绳滚轴，钢丝绳滚轴与钢丝绳另一端连接。

所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

1）施工准备：按检验合格的材料进行备料，对路面进行彻底清除、清除杂物及浮土，提前1h对路基面进行洒水湿润；

2）高程系统放样：在路床两侧设定位置安装高程控制杆，并在每根高程控制杆安装控制杆卡具和挂线卡具，再安装高程控制线，并将高程控制线两端通过挂线卡具紧固在高程控制杆上，通过可视读数槽读数进行精确控制高程控制线的高度；

3）边线定位支柱安装：在路基边线位置长度方向上间隔一段距离打设固定钢钎作为边线定位支柱，进行边线控制；

4）自升式定位支架安装：自升式定位支架由伸缩钢管套筒加工而成，在路基中线位置长度方向上间隔安装自升式定位支架，进行中线控制；

5）双层钢模支护体系安装：外置钢模侧支架的一直角边与外置带孔固定钢板螺栓连接，另一直角边用固定钢钎固定在路床上；相邻的翻折式双侧钢模板通过外置固定式翻折限位钢板及内置活动式翻折限位钢板连接，基层两侧对应的翻折式双侧钢模板上部的对拉带孔耳板通过对拉钢绞线连接；翻折式双侧钢模板底部设有L型钢板，固定钢纤穿过L型钢板将翻折式双侧钢模板固定在路床上；

6）横向缝坡面模板安装：将坡面模板固定带孔耳板与端头横模板焊接连接，横缝坡面活动模板与坡面模板固定带孔耳板通过调节螺栓连接，基层铺装后通过调节螺栓调节横缝坡面活动模板与横缝斜坡之间的缝隙，留置坡面切缝；

7）下基层混合料摊铺：采用两层连续摊铺施工，先施工下基层，施工时用摊铺机均匀地进行摊铺，摊铺的混合料及时进行碾压；

8）纵缝槽钢安装：基层设置槽钢，进行纵缝处理，两层施工中的上下层错缝15cm；

9）上基层混合料摊铺及纵缝槽钢安装：按步骤7）和8）对上基层施工；

10）横向缝坡面切面：通过装配式三角架组成受力支架，再在装配式三角架上安装切面板导轨及带刃切面钢板，带刃切面钢板两端分别与钢丝绳一端连接，钢丝绳另一端连接钢丝绳滚轴，带刃切面钢板位于步骤6）的切面缝隙内，卷扬式动力系统通过动力绳连接钢丝绳滚轴，给钢丝绳滚轴提供动力拉动钢丝绳使带刃切面钢板受力进行坡面切割，切割完成后进行皮面水泥净浆，后续段施工。

本发明具有以下特点和有益效果：

（1）水泥稳定碎石基层铺筑时，两层连铺不需要等下基层达到要求的强度才能铺筑上基层，节省了工期，而且避免了铺筑上基层时对下基层强度的破坏。

（2）采用高程精确控制系统及双层钢模支护体系并设置端头横模板，与传统做法相比较，施工工效高，周期短，质量有保证，在工期、质量、安全、造价等方面上有先进性和新颖性，综合效益显著。

（3）优化了水泥稳定碎石基层施工次序，先下基层摊铺及下基层碾压，再上基层摊铺及碾压，与传统做法相比较，施工工效高，周期短。

附图说明

图1是水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系断面示意图；

图2是高程精确控制杆示意图；

图3是双层钢模支护体系示意图； 图4是水泥稳定碎石基层接缝坡面支护断面图；

图5是接缝坡面切面装置大样图；

图6是施工流程图。

图中：1-路床，2-下基层，3-上基层，4-边线定位支柱，5-挂线卡具，6-自升式定位支架，7-高程控制线，8-高程控制杆，9-控制杆卡具，10-外置钢模侧支架，11-外置带孔固定钢板，12-翻折式双层钢侧模，13-外置固定式翻折限位钢板，14-内置活动式翻折限位钢板，15-固定钢钎，16-对拉带孔耳板，17-对拉钢绞线，18-调节螺栓，19-横缝斜坡，20-坡面模板固定带孔耳板，21-带刃切面钢板，22-切面导轨，23-动力绳，24-卷扬式动力系统，25-横缝坡面活动模板，26-钢丝绳，27-装配式三角钢架，28-钢丝绳滚轴，29-可视读数槽，30-钢绞线卡具，31-端头横模板。

具体实施方式

本发明实施方式路基验槽、混合料运输、配合比试验、垫层施工、养护等施工技术要求不再赘述，重点阐述本发明的实施方式，下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明，该说明并不局限于以下实施例。

图1是水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系断面示意图，图2是高程精确控制杆示意图，图3是双层钢模支护体系示意图，图4是水泥稳定碎石基层接缝坡面支护断面图，图5是接缝坡面切面装置大样图，参照图1~5所示，本发明的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系包括双层钢模支护体系及水泥稳定碎石基层接缝坡面支护断面支护装置，且双层钢模支护体系外侧对称设有高程精确控制系统，具体包括路床1、下基层2、上基层3、边线定位支柱4、挂线卡具5、自升式定位支架6、高程控制线7、高程控制杆8、控制杆卡具9、外置钢模侧支架10、外置带孔固定钢板11、翻折式双层钢侧模12、外置固定式翻折限位钢板13、内置活动式翻折限位钢板14、固定钢钎15、对拉带孔耳板16、对拉钢绞线17、调节螺栓18、横缝斜坡19、坡面模板固定带孔耳板20、带刃切面钢板21、切面导轨22、动力绳23、卷扬式动力系统24、横缝坡面活动模板25、钢丝绳26、装配式三角钢架27、钢丝绳滚轴28、可视读数槽29、钢绞线卡具30及端头横模板31。

如图1-3所示，本发明的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，在路基处理完成后，采用由高程控制线7、高程控制杆8、控制杆卡具9及挂线卡具5组成的高程精确控制系统，该系统上设置可视读数槽29；控制杆卡具9根据设计要求自由调节高程，并在可视读数槽29中精确读数；基层两侧采用双层钢模支护体系，外置钢模侧支架10为三角形结构，一直角边与翻折式双侧钢模板12的外置带孔固定板11螺栓连接，另一直角边用固定钢钎15固定在路床1上；翻折式双侧钢模板12位于边线定位支柱4之间，相邻翻折式双侧钢模板12通过外置固定式翻折限位钢板13及内置活动式翻折限位钢板14连接，翻折式双侧钢模板12上部设有对拉带孔耳板16，基层两层的对拉带孔耳板16通过对拉钢绞线17连接；翻折式双侧钢模板12底部间隔设置L型钢板，固定钢钎15穿过L型钢板将翻折式双侧钢模板12底面固定在路床1上；在横缝处采用接缝坡面支护断面支护装置，包括横缝坡面切面模板支护体系及特定接缝坡面切面装置，如图4所示，横缝坡面切面模板支护体系中的坡面模板固定带孔耳板20与端头横模板31焊接连接，横缝坡面活动模板25与坡面模板固定带孔耳板20通过调节螺栓18螺栓连接，根据实际需要，基层铺装后通过调节螺栓18调节横缝坡面活动模板25与下基层2上的横缝斜坡19之间的缝隙，留置坡面切缝；如图5所示，所述特定接缝坡面切面装置装配式三角架27，组成受力支架，再在装配式三角架27安装切面板导轨22及带刃切面钢板21，带刃切面钢板21与钢丝绳26连接，卷扬式动力系统24通过钢丝绳滚轴28拉动钢丝绳使带刃切面钢板21受力进行坡面切割，本发明通过设置纵缝槽钢，优化了纵横缝处治措施，采用两套水泥稳定碎石摊铺设备，一套用于下基层摊铺，一套用于上基层摊铺。

如图1-6所示，本发明水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系的施工方法，主要包括如下步骤：

1）施工准备：按检验合格的材料进行备料，对路面进行彻底清除、清除杂物及浮土，提前1h对路基面进行洒水湿润；用于水稳碎石基层的各种原材料已经进场，每批原材料已完成检验工作，标准配合比已经批复，符合要求。碎石级配按照“S”曲线试验组合，19～31.5mm占27%，9.5～19mm占28%，4.75～9.5mm占25%，0～4.75mm占20%，所用水泥、掺量、最大干密度、最佳含水率为：华新（赤壁）P.C32.5复合硅酸盐水泥，掺量4.5%(外掺)，最佳含水量为5.0%，最大干密度为2.383 g/cm³；

2）高程系统放样：在路床1两侧设定位置安装高程控制杆8，并在每根高程控制杆8安装控制杆卡具9和挂线卡具5，再安装高程控制线7，并将高程控制线7两端通过挂线卡具5紧固在高程控制杆8上，通过可视读数槽29读数进行精确控制高程控制线7的高度；

3）边线定位支柱安装：在路基边线位置长度方向上间隔一段距离打设固定钢钎作为边线定位支柱4，进行边线控制，在边线和中线处分别沿路线方向每隔10m钉设加工好的边线定位支柱4和自升式定位支架6。高程控制线7采用直径3mm的钢丝线，适宜长度不超过300m，两端用紧线器拉紧，拉力不小于1KN，挠度不大于2mm。上基层3碾压过程同下基层2碾压，碾压过程中，专人检测压实度（≥98﹪）；下基层1摊铺一定距离（约70m）后用CA25D振动压路机在全宽内进行碾压4~6遍，然后用YZ25胶轮压路机碾压至要求的密实度（≥97﹪）。碾压时，直线段由两侧向路中心碾压，每趟碾压时应重叠1/2轮宽；后轮必须超过两段的接缝处。后轮压完路面全宽时即为一遍。水泥稳定碎石基层表面在碾压过程中始终保持潮湿，如表面蒸发得太快，应及时补洒少量的清水；

压实度采用灌砂法检测；纵断高程采用水准仪检测，按照20m一个断面检测，上、下基层共检测断面22个；平整度采用3m直尺，共检测12处×10尺，检测120点；宽度采用50m钢卷尺，按照20m一个断面检测，共检测12个断面；横坡度采用水准仪，按照20m一个断面检测，共检测22个断面；厚度采用钢尺检测，共检测12点；

4）自升式定位支架安装：自升式定位支架6由伸缩钢管套筒加工而成，在路基中线位置长度方向上间隔安装自升式定位支架6，进行中线控制；

5）双层钢模支护体系安装：外置钢模侧支架10的一直角边与外置带孔固定钢板11螺栓连接，另一直角边用固定钢钎15固定在路床1上；相邻的翻折式双侧钢模板12通过外置固定式翻折限位钢板13及内置活动式翻折限位钢板14连接，基层两侧对应的翻折式双侧钢模板12上部的对拉带孔耳板16通过对拉钢绞线17连接；翻折式双侧钢模板12底部设有L型钢板，固定钢纤15穿过L型钢板将翻折式双侧钢模板12固定在路床1上；

6）横向缝坡面模板安装：将坡面模板固定带孔耳板20与端头横模板31焊接连接，横缝坡面活动模板25与坡面模板固定带孔耳板20通过调节螺栓18连接，基层铺装后通过调节螺栓18调节横缝坡面活动模板25与横缝斜坡19之间的缝隙，留置坡面切缝；

7）下基层混合料摊铺：采用两层连续摊铺施工，先施工下基层2，施工时用摊铺机均匀地进行摊铺，摊铺的混合料及时进行碾压，碾压以静压和动压相结合的方法；

8）纵缝槽钢安装：基层纵缝处理设置槽钢，进行纵缝处理，两层施工中的上下层错缝15cm；

9）上基层混合料摊铺及纵缝槽钢安装：按步骤7和8对上基层3施工，本发明在步骤8和步骤9中设置纵缝槽钢，优化了纵横缝处治措施，采用两套水泥稳定碎石摊铺设备，一套用于下基层摊铺，一套用于上基层摊铺；

10）横向缝坡面切面：通过装配式三角架27组成受力支架，再在装配式三角架27上安装切面板导轨22及带刃切面钢板21，带刃切面钢板21两端分别与钢丝绳26一端连接，钢丝绳26另一端连接钢丝绳滚轴28，带刃切面钢板21位于步骤6的切面缝隙内，卷扬式动力系统24通过动力绳23连接钢丝绳滚轴28，给钢丝绳滚轴28提供动力拉动钢丝绳26使带刃切面钢板21受力进行坡面切割，切割完成后进行皮面水泥净浆，后续段施工。

Claims (7)

1.水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于包括双层钢模支护体系及基层接缝坡面支护断面支护装置，且双层钢模支护体系外侧对称设有高程精确控制系统，双层钢模支护体系设置在基层两侧，基层接缝坡面支护断面支护装置设置在横缝处，且与特定接缝坡面切面装置进行配合。

2.根据权利要求1所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于高程精确控制系统包括高程控制线（7）、高程控制杆（8）、控制杆卡具（9）及挂线卡具（5），高程控制杆（8）为两根，对称设置在基层两侧，每根高程控制杆（8）上设有控制杆卡具（9）及挂线卡具（5），高程控制线（7）设置在两根高程控制杆（8）之间，两端通过挂线卡具（5）固定，控制杆卡具（9）上方设有可视读数槽（29），控制杆卡具（9）根据设计要求自由调节高程，并由可视读数槽（29）精确读数。

3.根据权利要求1所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于双层钢模支护体系设置在基层两侧，每个双层钢模支护体系包括外置钢模侧支架（10）、外置钢模侧支架（10）一边与翻折式双侧钢模板（12）的外置带孔固定板（11）螺栓连接，另一角边用固定钢钎（15）固定在路床（1）上；翻折式双侧钢模板（12）位于边线定位支柱（4）之间，相邻翻折式双侧钢模板（12）通过外置固定式翻折限位钢板（13）及内置活动式翻折限位钢板（14）连接，翻折式双侧钢模板（12）上部设有对拉带孔耳板（16），基层两层的对拉带孔耳板（16）通过对拉钢绞线（17）连接；翻折式双侧钢模板（12）底部间隔设置L型钢板，固定钢钎（15）穿过L型钢板将翻折式双侧钢模板（12）底面固定在路床（1）上。

4.根据权利要求3所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于路基边线位置上间隔设置一组边线定位支柱（4），路基中线位置上间隔设置一组自升式定位支架（6），翻折式双侧钢模板（12）设置在边线定位支柱（4）之间。

5.根据权利要求1所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于在基层接缝坡面支护断面支护装置包括坡面模板固定带孔耳板（20），坡面模板固定带孔耳板（20）与端头横模板（31）焊接连接，横缝坡面活动模板（25）与坡面模板固定带孔耳板（20）通过调节螺栓（18）螺栓连接，根据实际需要，基层铺装后通过调节螺栓（18）调节横缝坡面活动模板（25）与横缝斜坡（19）之间的缝隙。

6.根据权利要求1所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系，其特征在于特定接缝坡面切面装置设置装配式三角架（27），装配式三角架（27）上设有切面板导轨（22）及安装在切面板导轨（22）上的带刃切面钢板（21），带刃切面钢板（21）与钢丝绳（26）一端连接，卷扬式动力系统（24）通过动力绳（23）连接钢丝绳滚轴（28），钢丝绳滚轴（28）与钢丝绳（26）另一端连接。

7.根据权利要求1所述的水泥稳定碎石基层钢模支护连铺体系的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

1）施工准备：按检验合格的材料进行备料，对路面进行彻底清除、清除杂物及浮土，提前1h对路基面进行洒水湿润；

2）高程系统放样：在路床（1）两侧设定位置安装高程控制杆（8），并在每根高程控制杆（8）安装控制杆卡具（9）和挂线卡具（5），再安装高程控制线（7），并将高程控制线（7）两端通过挂线卡具（5）紧固在高程控制杆（8）上，通过可视读数槽（29）读数进行精确控制高程控制线（7）的高度；

3）边线定位支柱安装：在路基边线位置长度方向上间隔一段距离打设固定钢钎作为边线定位支柱（4），进行边线控制；

4）自升式定位支架安装：自升式定位支架（6）由伸缩钢管套筒加工而成，在路基中线位置长度方向上间隔安装自升式定位支架（6），进行中线控制；

5）双层钢模支护体系安装：外置钢模侧支架（10）的一直角边与外置带孔固定钢板（11）螺栓连接，另一直角边用固定钢钎（15）固定在路床（1）上；相邻的翻折式双侧钢模板（12）通过外置固定式翻折限位钢板（13）及内置活动式翻折限位钢板（14）连接，基层两侧对应的翻折式双侧钢模板（12）上部的对拉带孔耳板（16）通过对拉钢绞线（17）连接；翻折式双侧钢模板（12）底部设有L型钢板，固定钢纤（15）穿过L型钢板将翻折式双侧钢模板（12）固定在路床（1）上；

6）横向缝坡面模板安装：将坡面模板固定带孔耳板（20）与端头横模板（31）焊接连接，横缝坡面活动模板（25）与坡面模板固定带孔耳板（20）通过调节螺栓（18）连接，基层铺装后通过调节螺栓（18）调节横缝坡面活动模板（25）与横缝斜坡（19）之间的缝隙，留置坡面切缝；

7）下基层混合料摊铺：采用两层连续摊铺施工，先施工下基层（2），施工时用摊铺机均匀地进行摊铺，摊铺的混合料及时进行碾压；

8）纵缝槽钢安装：基层设置槽钢，进行纵缝处理，两层施工中的上下层错缝15cm；

9）上基层混合料摊铺及纵缝槽钢安装：按步骤7）和8）对上基层（3）施工；

10）横向缝坡面切面：通过装配式三角架（27）组成受力支架，再在装配式三角架（27）上安装切面板导轨（22）及带刃切面钢板（21），带刃切面钢板（21）两端分别与钢丝绳（26）一端连接，钢丝绳（26）另一端连接钢丝绳滚轴（28），带刃切面钢板（21）位于步骤6）的切面缝隙内，卷扬式动力系统（24）通过动力绳（23）连接钢丝绳滚轴（28），给钢丝绳滚轴（28）提供动力拉动钢丝绳（26）使带刃切面钢板（21）受力进行坡面切割，切割完成后进行皮面水泥净浆，后续段施工。