CN113652931A - 40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺 - Google Patents

40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺 Download PDF

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周志勇
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Abstract

本发明公开了一种40‑50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，其具体过程为：将混合料经拌合运输至摊铺作业路面，经大厚度摊铺机料斗中刮料板传送到螺旋布料器，螺旋布料器将混合料沿全宽方向摊开，可调高度的熨平板将混合料刮到欲铺高度，经夯锤振实，形成铺面；再采用符合大厚度施工要求的压路机按照初压、复压、终压顺序碾压。本发明通过大厚度的摊铺施工工艺，同时保证施工质量，提供基层整体性，提高生产效率，提高基层平整度，离析少；提升公路质量，有效防止公路病害发生，增加公路使用寿命。

Description

40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺
技术领域
本发明属于公路基层摊铺施工工艺技术领域，具体涉及一种40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺。
背景技术
目前，各级公路路面施工中，压实厚度超过20cm基本上都是采用分层摊铺压实水稳层的施工工艺，该施工工艺生产效率低、横披不易控制，层与层之间粘结不牢固，平整性差、纵向接缝处理困难，整体受力状况较差，且室内试验与工程施工存在较大差异、施工控制精度较低、机械设备性能不稳定以及材料离析等因素的影响，经常导致碎石骨架空隙填不满或填料过多，使混合料形不成骨架密实结构，结果造成水泥稳定碎石基层裂缝较多，强度较低，这种有害影响会向上反射，使与车辆直接接触的公路上面层使用寿命明显降低、行车舒适性及安全性显著下降，增加养护成本，影响道路整体的使用品质。基于以上原因，有必要研制一种40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，并对超大厚度水泥稳定碎石基层进行试验验证。
发明内容
本发明为了解决背景技术中所提出的问题而提供了一种40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，通过大厚度的摊铺施工工艺，同时保证施工质量，提供基层整体性，提高生产效率，提高基层平整度，离析少；提升公路质量，有效防止公路病害发生，增加公路使用寿命。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，其特征在于具体过程为：将混合料经拌合运输至摊铺作业路面，经大厚度摊铺机料斗中刮料板传送到螺旋布料器，螺旋布料器将混合料沿全宽方向摊开，可调高度的熨平板将混合料刮到欲铺高度，经夯锤振实，形成铺面；再采用符合大厚度施工要求的压路机按照初压、复压、终压顺序碾压，根据碾压要求，初压采用30t轮胎试压路机以1m/s的速度均匀稳压2遍，复压采用26t宝马单钢轮振动压路机以1m/s的速度强振2遍，弱振4遍，终压采用30t轮胎式压路机+15t双钢轮压路机以1m/s的速度各均匀碾压1遍，进行表面稳压收光，碾压完成进行洒水养生。
优选的，所述混合料施工配合重量比采用：粒径20-40mm集料：粒径10-30mm集料：粒径10-20mm集料：粒径5-10mm集料：粒径不大于5mm集料=14:28:19:7:32，水泥剂量按照4.0wt%控制，最佳含水量4.3wt%，施工生产时含水量按照4.7wt%控制，拌合站设备选用800t/h 水泥稳定土拌合，通过粗细集料的选用及合理搭配使得拌和好的混合料粗细集料之间形成良好的骨架密室结构，施工形成的40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层7d无侧限抗压强度最高超12Mpa，最小抗压强度亦不低于7Mpa，压实度不小于98%，远高于规范值要求。
优选的，所述水泥选用强度等级不低于32.5Mpa的普通硅酸盐水泥，粗集料选用质地坚硬、颗粒洁净且粒径偏粗的集料，细集料选用粒径不大于5mm的机制砂，水选用饮用水。
优选的，所述碾压过程中弯道碾压控制，转弯曲率半径较大，压路机转弯时滑移量小，采用常规碾压直线碾压方法，弯道内沿将压路机与道路内弯相切进行碾压；转弯曲率半径适中，首先沿着道路原来方向进行碾压，直到路的直线尽头，待碾压完毕后在弯道内改变方向进行直线碾压，重复碾压至新的直线路段，最后进行内弯与外弯补压；弯道曲率半径很小时，首先以道路原来的方向进行直线碾压，然后再以道路转弯后新的方向进行碾压，最后进行内弯和外弯补压。
优选的，所述碾压过程中直线段碾压控制，直线段由两侧路边向路中心碾压，超高路段，由内侧路肩向外侧路肩即横坡坡度低的一侧向高的一侧进行碾压，且两侧多碾压两遍，碾压时重叠1/2宽。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
（1）本发明40-45cm超大厚度水泥稳定碎石基层施工工艺，通过大厚度的摊铺工艺，同时保证公路施工质量，提高基层整体性，提高生产效率，提高基层平整度，离析少；提升公路质量，有效防止公路病害发生，增加其使用寿命。
（2）本发明40-45cm超大厚度水泥稳定碎石基层施工工艺，混合料采用粗级配骨架密实结构，增加粗细集料的相互嵌挤作用，提高基层的强度和稳定性，有效减少路面横向裂缝。
（3）本发明40-45cm超大厚度水泥稳定碎石基层施工工艺，采用一次摊铺、整体碾压成型，减少了分层摊铺的养护时间，缩短了施工工期，提高生产效率，同时提高了基层板块的整体性。
（4）本发明40-45cm超大厚度水泥稳定碎石基层施工工艺，通过直线段及弯道的碾压控制，在碾压过程中，提升碾压质量，提升碾压平整度、压实度及强度，有效防止路面病害的发生，增加路面使用寿命，减少维修成本。
（5）本发明40-45cm超大厚度水泥稳定碎石基层施工工艺，经摊铺碾压后，依据《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF801-2012)等压实度、厚度、强度、平整度、弯沉值等各项关键指标均符合标准规范要求。7d无侧限抗压强度最高超12Mpa，最小抗压强度亦不低于7Mpa；压实度不小于98%，远高于规范值要求。
附图说明
图1是施工道路压实度试验记录表；
图2是施工道路无侧限抗压强度测试表。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
本发明所述的40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，其具体过程为：
S1：现场准备，首先用全站仪放线标记基层摊铺设计边线和摊铺高度；其次，用双基准钢丝控制摊铺层顶面高程和厚度，保证摊铺顶面高程、厚度和平整度；再次，摊铺前对基底进行检查，保证基底干净整洁，并洒水湿润，保证基层与底基层之间良好的粘结。
S2：原材料严格把关，水泥选用强度等级不低于32.5Mpa的普通硅酸盐水泥，粗集料选用质地坚硬、颗粒洁净且粒径偏粗的集料，细集料选用粒径不大于5mm的机制砂，水选用饮用水。
S3：混合料拌合，首先对混合料进行室内试验验证，施工配合重量比采用：粒径20-40mm集料、粒径10-30mm集料：粒径10-20mm集料：粒径5-10mm集料：粒径不大于5mm集料=14:28:19:7:32。水泥剂量按照4.0wt%控制，最佳含水量4.3wt%，施工生产时含水量按照4.7wt%控制，进行拌合、试件成型、养护，测试其7d无侧限抗压强度，保证不低于10Mpa。其次，拌合站设备选用800t/h 水泥稳定土拌合按照最佳配比予以拌合，根据路程及天气情况，选择合适的含水率。
S4：混合料运输，混合料选用大吨位自卸汽车进行运输，保证车厢清洁干净，混合料顶部用篷布覆盖，减少周围环境对其影响。运输时长，要保证从拌合机内加水拌合至碾压终了的时间不超过2小时（水泥初凝时间不小于4小时）。
S5：混合料摊铺，选用专用大厚度摊铺机进行摊铺，经大厚度摊铺机料斗中刮料板传送到螺旋布料器，螺旋布料器把混合料沿全宽方向摊开，可调高度的熨平板将混合料刮到欲铺高度，经夯锤振实，形成铺面。摊铺过程中、保持摊铺速度、松铺系数、顶面坡度、平整度、振动频率等稳定且安排专人清理卸料时散落在履带前的混合料，摊铺机后设专人消除少量集料离析现象。
S6：碾压成型，
1.初压采用30t轮胎试压路机以1m/s的速度均匀前进试静压。
2.复压采用 26t宝马单钢轮振动压路机以1m/s的速度强振碾压2遍，弱振碾压4遍。
3.弯道碾压控制，转弯曲率半径较大，压路机转弯时滑移量小，采用常规碾压直线碾压方法，弯道内沿将压路机与道路内弯相切进行碾压；转弯曲率半径适中，首先沿着道路原来方向进行碾压，直到路的直线尽头，待碾压完毕后再弯道内改变方向进行直线碾压，重复碾压至新的直线路段，最后进行内弯与外弯补压；弯道曲率半径很小时，首先以道路原来的方向进行直线碾压，然后再以道路转弯后新的方向进行碾压，最后进行内弯和外弯补压。
4.直线段碾压控制，直线段由两侧路边向路中心碾压，超高路段由内侧路肩向外侧路肩（即横披坡度高的一侧向低的一侧）进行碾压，且两侧多碾压两遍，碾压时重叠1/2宽。
S7：洒水养护，首先，采用喷雾设备对以压实的路面进行表面喷雾洒水；其次，对已完成喷雾洒水路段的基层覆盖土工布，并每小时喷雾洒水一遍，养护时间不小于7d
S8：基层性能指标检测，主要检测项目有基层路面宽度、厚度、平整度、压实度、强度、中线偏位、高程及横坡。
S9：为达到理想的性能指标，操作过程中一定要做到“三快”原则，即快运输、快摊铺、快碾压。
实施例
1、施工准备
1.1、成立项目经理部，配备技术、试验、质检、物资、安全、资料等人员，根据项目特点，加强技术力量的配置。
1.2、组织项目会审，熟悉项目施工图纸及施工技术规范，确保施工技术目标实现。
1.3、实施项目技术交底制度，针对隐蔽工程、主要工序对施工人员及项目管理人员进行技术交底工作。
1.4、认真做好材料的计划采购准备，编制各项材料计划，对各种材料制定完善的管理办法及检测制度。
1.5、水稳基层所需各种原材料干净无杂质，且分仓储存。所用水泥采用河南省新乡市辉县市孟电复合硅酸盐水泥，水泥标号为PC42.5。
1.6、混合料拌合
（1）施工配合比采用：粒径20-40mm集料：粒径10-30mm集料：粒径10-20mm集料：粒径5-10mm集料：粒径不大于5mm集料=14:28:19:7:32。水泥剂量按照4.0wt%控制，最佳含水量4.3wt%，施工生产时含水量按照4.7wt%控制。
（2）拌和设备采用800t/h稳定土拌和站，拌合站采用五个料仓下料，且各个料仓之间用钢板隔离防止串料。
2、混合料配合比的验证
2.1、各种材料下料连续，不得间断。
2.2、拌合开盘前，试验人员首先检查混合料级配情况，料机进行试拌，试验人员从皮带上取样，做筛分试验，对生产配比进行验证，确保试验结果符合配合比设计，确定后正式生产，生产后试验人员及时观察混合料均匀情况和含水量，及时调整。
2.3、水泥的加入应自始至终均匀的分布于骨料中，保证混合料色泽一致，没有灰条、灰团和花面，且水分合适均匀。水泥用量严格按照配合比用量控制，不得肆意加大水泥用量。
2.4、生产配合比应严格按要求执行，调整厂拌设备各种材料包括：水泥、水的计量装置，使集料的组成符合配合比设计。
2.5、集料含水量由专人在厂拌站负责监控，随时在集料输送皮带前，观察和测定集料的含水量，如发现异常，立即调整。
2.6、工地试验室，试验检测人员两名，主要任务是负责控制水泥的剂量，拌和料的级配，以及试件的制作，根据相关规范，采用振动击实法制作无侧限试件，并放入标准养护室进行养护。
2.7、级配碎石检验频率为每2000m2检查1次，检验方法：从接料口接料按四分法取料，烘箱烘干后，进行筛分；含水量的检验频率为据观察，异常时随时试验，检验方法：酒精燃烧法；水泥剂量的检验频率为2000m2至少抽查6个样品，检验方法：EDTA滴定法。
3、混合料运输
3.1、拉料车要有专人管理，坚决做到有条不紊的保证运输车辆正常运行。混合料采用大吨位自卸汽车运输，车厢清洁干净。
3.2、从拌和机下料口向运料车上放料时，应在车前、中、后放料，然后进行倒车开始填补峰间，以此来减少粗细集料的离析现象。
3.3、运料车应在摊铺机适当位置停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空挡，靠摊铺机推动前进。
3.4、混合料运输至摊铺机地点后，凭运料单接收，并检验拌和质量，不符合要求的混合料不得铺筑。
4、混合料的摊铺及碾压
4.1、混合料的摊铺
（1）路段基层设计厚度为40cm，采用一台超厚摊铺机作业进行摊铺，松铺厚度为52cm。采用一侧钢丝绳引导高程控制的方式进行摊铺。
（2）摊铺过程中随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，不符合要求时应根据铺筑情况及时进行调整。
（3）混合料必须缓慢、均匀，连续不断的摊铺，摊铺过程不得随意变换速度或中途停顿。
（4）铺筑过程中，摊铺机螺旋送料器应不停顿的转动，两侧应保持不少于送料器高度的2/3的混合料，并保证在摊铺机全宽度断面上不发生离析。
（5）在摊铺机后面设专人消除粗细集料的离析现象，特别应铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。
4.2、混合料碾压
（1）摊铺机摊铺后30吨轮胎式压路机进行初压2遍行驶速度1m/s；两辆26吨宝马单钢轮振动压路机复压，强振4遍、弱振2遍，匀速行驶，行驶速度1m/s；30吨轮胎式压路机+15吨双钢轮压路机进行终压行驶速度1m/s。碾压作业在水泥初凝前完成，达到规定压实度，水泥稳定碎石基层表面无明显轮迹印和微裂纹。
（2）直线段由两侧路边向路中心碾压，超高路段，由内侧路肩向外侧路肩（即横坡度低的一侧向高的一侧）进行碾压；两侧多碾压2遍，碾压时重叠1/2轮宽。
（3）碾压时注意稳压要充分，振动不起浪、不推移，压至无轮迹为止。
（4）压路机倒车应自然停车，不许刹车；换挡要轻且平顺，不要拉动基层。在第一遍初步稳压时，倒车后应原路返回，换挡位置应在已压好的路段上，在未碾压的一头换挡倒车位置错开，要成齿状，出现个别拥包时，应铲平处理。
（5）严禁压路机在已完成或者正碾压的路段上掉头和急刹车。
（6）碾压过程中如气温高或风速大基层表面易风干，可采用人工适当喷水碾压。
（7）在操作中应做到三快即快运输、快摊铺、快碾压。以确保从向拌和机内加水拌和到碾压终了延迟时间不超过2小时。（从加水拌和到碾压终了的时间愈长，混合料的强度和干密度损失愈大）。
（8）碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮现象，要及时翻开重新拌和（添加适量的水泥）或其他方法处理，使其达到质量要求。
（9）碾压完成后，试验人员严格按照相关规范要求，进行压实度试验，检查压实度是否合格。压实度试验记录如图1所示，压实度不小于98%，远高于规范值要求。
5、基层养生及取芯结果
5.1、碾压完成各项指标检查合格并经过监理工程师抽检认可后，及时养生。养生时间不少于7天。
5.2、养生期间禁止开放交通，以保护基层表面不受破坏。
本项目水泥稳定碎石基层采用大厚度、大粒径、低剂量摊铺。水泥稳定碎石基层施工中压实度、平整度等均满足设计及规范要求，芯样密实、完整，芯样7 天无侧限抗压强度均大于7.0MPa，如图2所示。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (5)

1.40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，其特征在于具体过程为：将混合料经拌合运输至摊铺作业路面，经大厚度摊铺机料斗中刮料板传送到螺旋布料器，螺旋布料器将混合料沿全宽方向摊开，可调高度的熨平板将混合料刮到欲铺高度，经夯锤振实，形成铺面；再采用符合大厚度施工要求的压路机按照初压、复压、终压顺序碾压，根据碾压要求，初压采用30t轮胎试压路机以1m/s的速度均匀稳压2遍，复压采用26t宝马单钢轮振动压路机以1m/s的速度强振2遍，弱振4遍，终压采用30t轮胎式压路机+15t双钢轮压路机以1m/s的速度各均匀碾压1遍，进行表面稳压收光，碾压完成进行洒水养生。
2.根据权利要求1所述的40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，其特征在于：所述混合料施工配合重量比采用：粒径20-40mm集料：粒径10-30mm集料：粒径10-20mm集料：粒径5-10mm集料：粒径不大于5mm集料=14:28:19:7:32，水泥剂量按照4.0wt%控制，最佳含水量4.3wt%，施工生产时含水量按照4.7wt%控制，拌合站设备选用800t/h 水泥稳定土拌合，通过粗细集料的选用及合理搭配使得拌和好的混合料粗细集料之间形成良好的骨架密室结构，施工形成的40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层7d无侧限抗压强度最高超12Mpa，最小抗压强度亦不低于7Mpa，压实度不小于98%，远高于规范值要求。
3.根据权利要求2所述的40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，其特征在于：所述水泥选用强度等级不低于32.5Mpa的普通硅酸盐水泥，粗集料选用质地坚硬、颗粒洁净且粒径偏粗的集料，细集料选用粒径不大于5mm的机制砂，水选用饮用水。
4.根据权利要求1所述的40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，其特征在于：所述碾压过程中弯道碾压控制，转弯曲率半径较大，压路机转弯时滑移量小，采用常规碾压直线碾压方法，弯道内沿将压路机与道路内弯相切进行碾压；转弯曲率半径适中，首先沿着道路原来方向进行碾压，直到路的直线尽头，待碾压完毕后在弯道内改变方向进行直线碾压，重复碾压至新的直线路段，最后进行内弯与外弯补压；弯道曲率半径很小时，首先以道路原来的方向进行直线碾压，然后再以道路转弯后新的方向进行碾压，最后进行内弯和外弯补压。
5.根据权利要求1所述的40-50cm超大厚度水泥稳定碎石基层摊铺施工工艺，其特征在于：所述碾压过程中直线段碾压控制，直线段由两侧路边向路中心碾压，超高路段，由内侧路肩向外侧路肩即横坡坡度低的一侧向高的一侧进行碾压，且两侧多碾压两遍，碾压时重叠1/2宽。
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