CN111893825A - 钙质砂混凝土新型路堤施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其中钙质砂混凝土的各组分配比为：钙质砂用量为600kg/m3、礁灰岩碎石用量为750kg/m3、水泥用量为700kg/m3、水用量为230kg/m3、粉煤灰掺量为80kg/m3、减水剂掺量为4kg/m3，施工前制作试块对混凝土的质量进行控制，本发明利用岛礁上的礁灰岩碎石和钙质砂，与掺料按一定配合比拌和，形成一种钙质砂混凝土用于岛礁上路堤建设，其取材容易，不仅能够有效利用岛礁有限的资源，还能降低陆源材料的运输成本，缩短工程建设周期，对于建筑新材料的推广应用和岛礁工程建设开发均具有很重要的科学意义和工程价值。

Description

钙质砂混凝土新型路堤施工方法
技术领域
本发明涉及路堤施工方法领域，具体涉及一种钙质砂混凝土新型路堤施工方法。
背景技术
岛礁工程建设主要是以港口、码头、机场和房屋建筑为主，这些建筑都不可避免要使用钢筋混凝土，建设所需的钢筋混凝土材料包括钢筋、水泥、砂石骨料甚至拌合用淡水都是从大陆经海上长途运输而来，成本极高。因此如何节约建设成本以及如何解决岛礁建设中建筑材料就近取材成为岛礁建设的重要问题。现代建筑物的主要建筑材料是混凝土，而拌制混凝土需要碎石、河砂和淡水，但这些资源在岛礁上都很缺乏。因此，在不破坏岛礁环境的前提下，利用岛礁上的礁灰岩碎石、钙质砂作为骨料，并用海水代替淡水进行混凝土的拌制，这对于珊瑚岛礁的民用工程和国防工程建设都具有极其重要的意义。这不仅可以很大程度的降低工程造价，还可以大量缩短开发和建设工期。因此急需一种使用钙质砂混凝土搭建路堤的新型施工方法，达到节约建造成本的同时缩短施工工期。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种钙质砂混凝土新型路堤施工方法，有效利用岛礁自身的资源，降低陆源材料的运输成本，缩短工程建设周期，对于建筑新材料的推广应用和岛礁工程建设开发均具有重要的科学意义和工程价值。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种钙质砂混凝土新型路堤施工方法，包括如下步骤：
S1.按比例配置钙质砂混凝土并制作试块；
S2.划分施工单元并配备作业人员和机械设备；
S3.在施工区域设置警示标示并安排专人调度；
S4.在路基上设置方格网桩；
S5.铺设钙质砂混凝土并拌和；
S6.对路面碾压并进行养生。
所述钙质砂混凝土组成为：钙质砂、礁灰岩碎石、水、水泥、粉煤灰和减水剂，其中钙质砂用量为600kg/m3、礁灰岩碎石用量为750kg/m3、水泥用量为700kg/m3、水用量为230kg/m3、粉煤灰掺量为80kg/m3，减水剂掺量为4kg/m3，粗骨料为礁灰岩碎石、细骨料为钙质砂，二者的主要化学成分都是碳酸钙，依此比例配置的钙质砂混凝土相比普通混凝土，其前期强度增长较快，七天抗压强度基本能达到28天抗压强度的85％以上，28天抗压强度最高可达55.7MPa。
所述试块的制作方法按照如下步骤进行：
1)材料处理
将礁灰岩石块破碎，选取5-10mm和10-20mm两种粒径组，同时将碎块进行磨圆处理，使其表面光滑，将两种粒径组的碎块按不同质量比进行混合，质量比为5-10mm：10-20mm＝1:2，混合物即为粗骨料；
2)材料拌合
先将干燥的粗、细骨料和1/2拌合用水进行短时间搅拌，然后加入水泥、剩余拌合用水、粉煤灰和减水剂并继续搅拌；
3)成型养护
将模具内外清理干净并用刷子在模具内侧涂抹一层机油，将搅拌好的钙质砂混凝土浇筑进模具中，将模具放在振动台上进行振捣，振捣时间控制在2min以内，在20℃的室内环境静置一天后进行拆模，即得试块，将试块放入标准养护箱内进行养护，养护条件为温度控制在20±2℃，湿度大于95％。
所述试块制作方法中，振动台的振动频率为50Hz。
所述步骤S2中，每个施工单元为一个作业区，包括四个区段，即：填土区段、平整区段、碾压区段、检测区段；每个施工单元配备领工员2名、现场技术员1名、现场检测人员1名、其他机械工及普工6-10名；所需机械设备为平地机、压路机、装载机、挖机、自卸汽车和洒水车。
所述步骤S4中，方格网桩纵向间距小于10m，横向分别在路基两侧及路基中心设置，便于对填料量进行控制。
所述步骤S5中，根据松铺厚度确定堆放密度，将拌合物摊铺完成后，先用平地机进行初平和整形，再用压路机静压一遍并检查其填筑层的厚度，测定含水率及松散干容重，按单位面积摊铺拌合物，将水泥摊铺在拌合物表面上，用路拌机拌和一遍后，检查混合料含水率，使含水率控制在1％。
所述步骤S5中，路拌机拌和深度应深入下承层的表面以下1cm，并在拌和施工时设专人跟随拌和机随时观察拌和深度，并配合拌和机操作员调整拌和深度。
所述步骤S6中，碾压时先后使用轮胎压路机和重型压路机在路基全宽内碾压，并确保表面无明显轮迹；碾压时，各区段交接处相互重叠压实，纵向搭接长度大于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠大于40cm，上下两层填筑接头应错开大于3.0m，相邻两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度大于2.0m，碾压过程中，表面应保持湿润，碾压结束前使用平地机终平使地面纵向顺适。
所述步骤S6中，碾压作业完成后，如不能连续施工应进行养生，使混凝土表面保持湿润，养生周期为28天。
本发明提供一种岛礁上使用钙质砂混凝土铺设新型路堤的施工方法，利用岛礁及其周边的礁灰岩碎石和钙质砂这种特殊岩土介质，与外掺料按照一定配合比拌和制成钙质砂混凝土，就地取材，不仅能有效利用岛礁资源、降低施工作业的材料运输成本，还能有效缩短施工建设周期，对建筑新材料的推广应用和岛礁工程建设开发均具有重要的科学意义和工程价值。
附图说明
图1是施工工艺流程框图；
图2是试块制作工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，一种钙质砂混凝土新型路堤施工方法，包括如下步骤：
S1.按比例配置钙质砂混凝土并制作试块，钙质砂混凝土组成为：钙质砂、礁灰岩碎石、水、水泥、粉煤灰和减水剂，其中钙质砂用量为600kg/m3、礁灰岩碎石用量为750kg/m3、水泥用量为700kg/m3、水用量为230kg/m3、粉煤灰掺量为80kg/m3，减水剂掺量为4kg/m3，粗骨料为礁灰岩碎石、细骨料为钙质砂，二者的主要化学成分都是碳酸钙，依此比例配置的钙质砂混凝土相比普通混凝土，其前期强度增长较快，七天抗压强度基本能达到28天抗压强度的85％以上，28天抗压强度最高可达55.7MPa；试块的制作方法按如下步骤进行：1)材料处理，将礁灰岩石块破碎，选取5-10mm和10-20mm两种粒径组，同时将碎块进行磨圆处理，使其表面光滑，将两种粒径组的碎块按不同质量比进行混合，质量比为5-10mm：10-20mm＝1:2，混合物即为粗骨料；2)材料拌合，先将干燥的粗、细骨料和1/2拌合用水进行短时间搅拌，然后加入水泥、剩余拌合用水、粉煤灰和减水剂并搅拌，搅拌时添加高效减水剂，使钙质砂混凝土的坍落度控制在200mm以上，这样在搅拌后，钙质砂混凝土中的孔隙将大量减少，经短时间的振捣就能密实；3)成型养护，将模具内外清理干净并用刷子在模具内侧涂抹一层机油，将搅拌好的钙质砂混凝土浇筑进模具中，将模具放在振动台上进行振捣(振动频率50Hz)，振捣时间控制在2min以内，在20℃的室内环境静置一天后进行拆模，即得试块，将试块放入标准养护箱内进行养护，养护条件为温度控制在20±2℃，湿度大于95％，具体制作流程如图2所示。
S2.划分施工单元，每个施工单元为一个完整的作业区，包括四个区段：填土区段、平整区段、碾压区段和检测区段，每个施工单元配置领工员2名、现场技术员1名、现场检测人员1名、其他机械工及普工6-10名，路堤填筑区施工单元的主要机械设备有压路机、装载机、挖机、自卸汽车和洒水车。
S3.在施工区域设置警示标志，严禁非工作人员出入，并安排专人调度，确定合适的机械车辆行进路线，并设立明显标识，防止相互干扰或发生碰撞，施工过程中对机械设备进行定期检查、养护和维修。
S4.在路基两侧及路基中心设方格网桩，方格网桩纵向桩距不宜大于10m，以方格网控制填料量。
S5.铺设钙质砂混凝土并拌和，根据松铺厚度确定堆放密度，在填筑场地按照每车土方的数量及摊铺厚度，用白灰点控制自卸车倒土密度，同时埋桩挂线，标示松铺厚度；拌和料摊铺完成后，先用平地机初平和整形，再用压路机静压一遍，检查填筑层的厚度并测定其含水率及松散干容重，再按单位面积摊铺数量，将水泥摊铺在已经初平的拌和料表面上，然后用路拌机拌和一遍，检查拌合物的含水率，含水率过大时晾晒，含水率过小时用洒水车洒水，洒水车不应再进行拌和及当天计划拌和的路段上掉头和停留，拌合物的含水率控制在1％左右，路拌机进行拌和时，拌和深度应深入下承层表面以下1cm左右，且设专人跟随，随时检查拌和深度，并配合拌和操作员调整拌和深度，严禁在拌和层底部有夹层，拌和完成的拌合物应均匀，施工过程中不得出现纵向接缝，不宜中断，若因故中断超过2h时，应设置横向施工缝，横向接缝应采用搭接施工；对拌合物的整形应按规定的坡度和路拱进行，并特别注意接缝处的整平，在整形过程中，严禁车辆通行。
S6.对路面碾压并进行养生，当拌合物接近最佳含水率时，依次用轮胎压路机、重型压路机在路基全宽内碾压至要求的压实密度，且表面无明显的轮迹，碾压时，各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接长度大于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠大于40cm，上下两层填筑接头应错开大于3.0m，两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度大于2.0m，碾压过程中，拌合物表面应始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生，碾压结束之前，用平地机终平一次，使地面纵向顺适，符合设计要求；钙质砂混凝土碾压完成后，如不能连续施工应进行养生作业，使钙质砂混凝土的表面保持湿润状态，养生周期为28天，养生期间勿使钙质砂混凝土过湿，更不能忽干忽湿，且施工场地应封闭交通，只允许洒水车通行，当钙质砂混凝土分层施工时，上下两层每层分层厚度不得小于20cm且不大于50cm，下层检验压实度、平整度等指标合格后，上层填土能连续施工时可不进行专门的养生作业。
在开始施工前，按设计提供的配比进行室内试验，确定施工配合比，施工前应做好场地的临时排水和防雨措施，严禁雨天作业，并避免低温施工和人为停工。路基填筑采用水平分层、纵向分段，以机械作业方式进行施工，路堤填筑按照“三阶段”、“四区段”的工艺流程最值施工。钙质砂混凝土填筑按试验段总结的施工工艺流程组织施工，同时在施工中，根据实际情况不断完善施工质量控制措施，确保路基压实质量。
在施工过程中，检查每批水泥(同一厂家、品种、批号的，每200t为一批，不足200t时也按一批计)的生产检验报告和产品合格证，并在料场的5个不同部位等量取样，总计取样不少于12kg，按有关规定实验方法进行检验。检验数量：施工单位沿线路纵向每100m每压实层抽样检验压实系数K6点，其中左右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点，有反压护道地段每100m增加1个监测点；每100m每填高约90cm抽样检验地基系数K30 4点，其中路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。监理单位按施工单位抽样数量的10％平行检验压实系数K或孔隙率n；见证全部地基系数K30检测。
填筑压实的质量应符合表1中的规定：
表1
Figure BDA0002616190140000051
施工过程中，当钙质砂混凝土掺入水泥时，水泥的初凝时间应大于3h，终凝时间大于6h，并且要注意控制钙质砂混凝土从拌和到碾压完成的施工时间，保证整个过程不大于4h；在拌和过程中会有一定的水分损失，尤其是在夏天炎热时水分损失会加剧，因此拌和好的钙质砂混凝土含水量应比最佳含水量稍大些，具体数据根据施工时的天气情况确定，并在施工过程中进行总结。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，包括如下步骤：
S1.按比例配置钙质砂混凝土并制作试块；
S2.划分施工单元并配备作业人员和机械设备；
S3.在施工区域设置警示标示并安排专人调度；
S4.在路基上设置方格网桩；
S5.铺设钙质砂混凝土并拌和；
S6.对路面碾压并进行养生；
其中，钙质砂混凝土组成为：钙质砂、礁灰岩碎石、水、水泥、粉煤灰和减水剂，钙质砂用量为600kg/m3、礁灰岩碎石用量为750kg/m3、水泥用量为700kg/m3、水用量为230kg/m3、粉煤灰掺量为80kg/m3，减水剂掺量为4kg/m3，粗骨料为礁灰岩碎石、细骨料为钙质砂，二者的主要化学成分都是碳酸钙，依此比例配置的钙质砂混凝土相比普通混凝土，其前期强度增长快，七天抗压强度能达到28天抗压强度的85%以上，28天抗压强度最高达55.7MPa。
2.如权利要求1所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，所述步骤S1中，试块的制作方法按照如下步骤进行：
1）材料处理
将礁灰岩石块破碎，选取5-10mm和10-20mm两种粒径组，同时将碎块进行磨圆处理，使其表面光滑，将两种粒径组的碎块按不同质量比进行混合，质量比为5-10mm：10-20mm=1:2，混合物即为粗骨料；
2）材料拌合
先将干燥的粗、细骨料和1/2拌合用水进行短时间搅拌，然后加入剩余水泥、剩余拌合用水、粉煤灰和减水剂并搅拌；
3）成型养护
将模具内外清理干净并用刷子在模具内侧涂抹一层机油，将搅拌好的钙质砂混凝土浇筑进模具中，将模具放在振动台上进行振捣，振捣时间控制在2min以内，在20℃的室内环境静置一天后进行拆模，即得试块，将试块放入标准养护箱内进行养护。
3.如权利要求2所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，所述试块制作方法中，养护条件为温度控制在20±2℃，湿度大于95%。
4.如权利要求2所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，所述试块制作方法中，振动台的振动频率为50Hz。
5.如权利要求1所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，步骤S2中，每个施工单元为一个作业区，包括四个区段，即：填土区段、平整区段、碾压区段、检测区段；每个施工单元配备领工员2名、现场技术员1名、现场检测人员1名、其他机械工及普工6-10名；所需机械设备为平地机、压路机、装载机、挖机、自卸汽车和洒水车。
6.如权利要求1所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，步骤S4中，方格网桩纵向间距小于10m，横向分别在路基两侧及路基中心设置，便于对填料量进行控制。
7.如权利要求1所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，步骤S5中，根据松铺厚度确定堆放密度，将拌合料摊铺完成后，先用平地机进行初平和整形，再用压路机静压一遍并检查其填筑层的厚度，测定含水率及松散干容重，按单位面积摊铺拌合料，将水泥摊铺在拌和料表面上，用路拌机拌和一遍后，检查拌合物含水率，使含水率控制在1%。
8.如权利要求7所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，步骤S5中，所述路拌机拌和深度应深入下承层的表面以下1cm，并在拌和施工时设专人跟随拌和机随时观察拌和深度，并配合拌和机操作员调整拌和深度。
9.如权利要求1所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，步骤S6中，碾压时先后使用轮胎压路机和重型压路机在路基全宽内碾压，并确保表面无明显轮迹；碾压时，各区段交接处相互重叠压实，纵向搭接长度大于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠大于40cm，上下两层填筑接头应错开大于3.0m，相邻两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度大于2.0m，碾压过程中，表面应保持湿润，碾压结束前使用平地机终平使地面纵向顺适。
10.如权利要求1所述的钙质砂混凝土新型路堤施工方法，其特征是，步骤S6中，碾压作业完成后，如不能连续施工应进行养生，使混凝土表面保持湿润，养生周期为28天。
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