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1、论文水泥稳定碎石基层施工的质量控制要点 水泥稳定碎石基层的施工 摘要：根据学校的实习安排，本人参加了江苏恒基路桥总公司对盐通高速公路YT-NT24标水泥稳定碎石路面基层施工。对水泥稳定碎石基层的原材料要求、混合料组成设计及控制、运输、摊铺、碾压、养护等方面的质量控制要点作出总结，以此作为毕业后参加工作指导实践的理论根底。 关键词： 水稳施工 质量 问题论述 前言 水泥稳定碎石与二灰稳定碎石相比，具有早期强度高、刚度大、配合比容易控制等优点，在江苏省高速公路建设中已被广泛使用。 盐通高速公路南通段YT-NT24标路面工程，全长20KM，路面基层采用38厚水泥稳定碎石，由江苏恒基路桥总公司中标承建
2、，通过施工实践，对水泥稳定碎石施工的质量控制的主要方面作总结如下： 1 原材料的控制 原材料是水泥稳定碎石基层的根本，本工程为确保材料的质量，对材料的料源、采购、进场检验均严格控制，由市高指、监理单位、施工单位三方联检合格前方可进场。 1.1 水泥 标准中可以用于水稳施工的水泥种类有：普硅水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥，但要求水泥初凝时间分别在3小时和6小时以上。采用南通水泥厂生产的Po32.5缓凝水泥，在施工过程中经屡次检测，其初终凝时间分别在4小时和6小时以上，通过该工程的实践认为水泥的初终凝时间越长越有利于施工。在其它质量情况不变的情况下，水泥3d后抗压强度宜在20Mpa以上，
3、这样才能使混合料强度有保障。 1.2 碎石 水泥稳定碎石基层采用还击式粉碎机轧制的石灰岩。碎石的最大粒径为31.5，本工程根据实际情况，选用4种规格的石料，其规格分别为1#料31.516、2#料164.75、3#料4.752.36和4#料2.360。水泥稳定碎石混合料中碎石31.516压碎值28%,4.75以上颗粒针片状含量15%，小于0.6颗粒的液限小于28%，塑性指数9；3#料砂当量宜40。1#料,2#料每500吨对级配、压碎值、颗粒针片状含量等指标进行检测验收一次。3#料、4#料每500吨对级配、液限、塑性指数、砂当量等指标进行检测验收一次。 1.3 对拌和场的要求：场地布置合理，有完整
4、的排水系统和设施，每种集料用隔墙隔离，细集料采用油布覆盖，防雨，场内道路硬化、畅通。 2 水泥稳定碎石混合料组成设计 1 - 1 - 2.1 室内配合比设计 为实现水泥稳定碎石基层具有良好的强度、刚度、尽量减少裂缝的产生，应认真进行水稳碎石混合料的组成设计。适宜的配合比是水稳基层质量的重要保证。取料场四种集料分别进行筛分，按1#：2#：3#：4#=25：35：10：30，其级配范围及其通过率为表1且4.75、0.075的通过量应接近级配范围内的中值 在减少含泥量的同时,限制细集料,粉料用量,根据施工时气候条件限制含水量。具体要求水泥剂量5.5%，0.075以下颗粒含量5%，含水量不超过最正确含
5、水量的1%。 取合格的水泥按不同分泥剂量分组试验，采用水泥剂量4.5%、5.0%、5.5%三种比例进行试验，制备不同比例的混合料，用重型击实法确定各组混合料的最正确含水量和最大干密度，根据确定的最正确含水量拌制水泥稳定碎石混合料，按98%压实度要求制备混合料试件，在养护温度250C20C，相对湿度95%的养护条件下养护6天，浸水一天后取出，做无侧限抗压强度，试验结果见表2。 2.2 确定生产配合比 施工图设计中明确要求7d无侧限抗压强度代表值R代4.0Mpa。考虑到强度保证系数，采用水泥剂量为5.0%，集料掺配比例为1#料：2#料：3#料：4#料=25：35：10：30。 2 - 2 - 3
6、施工过程中的质量控制 3.1 原材料的运输 原材料运输为汽运，相比船运而言，质量难控制，况且石料的供给厂家有好几家，对于原材料质量的控制，刚开始进料时，工程部就制定材料进场控制方法，并发放至施工队、试验室和材料科，要求他们严格控制集料质量。材料科控制材料源头质量关，施工队控制材料进场质量关，试验室控制材料验收质量关，要求三个部门各负其职，切实抓好材料的质量工作。 3.2 水稳混合料的拌制 拌制水稳混合料，拌和楼必须配有准确计量的加水装置和水泥添加装置，并需配备与生产能力相匹配的水泥罐，因此从山东建机厂购置了一台WCQ-500型水泥稳定粒料拌和楼。在施工前，拌和楼操作人员先自己对各皮带秤、加水装
7、置和水泥装置进行标定，然后请计量局人员来标定，并取得标定合格证书，对拌和楼进行调试。 正常生产时每天由试验室人员根据将使用的材料，提前1小时到各料堆取具有代表性的集料，通过锅炒法测定各种集料的含水量，水泥按不含水计算，然后换算成施工配合比，提供给拌和楼操作员，作为开始生产的依据，此项工作在每天拌和前面必须做，并要使数据尽可能符合实际，因为水稳混合料对含水量敏感性很大，往往有时混合料含水量与最正确含水量相差1%，就导致摊铺现场在碾压时产生“泛白、“松散或“弹簧现象。 从实践中体会到拌和时使用的4#料必须含水量均匀、无团块现象，否那么同一车的混合料到现场碾压时极易造成在有些部位含水量过大，产生“弹
8、簧，有些部位含水量过小，又产生松散，使得现场施工质量压实度、平整度、表观质量等难以控制。因此本工程视4#料质量情况，一方面用挖掘机翻拌，另一方面对翻拌后的4#料用油布遮盖，防止可能淋雨后重新结块。对翻拌过程中出现的4#料团块，一方面派人工在堆脚下捡除，另一方面在4#料斗下部皮带处安装一88的筛网，再次减少4#料中的团块混进混合料中。 3.3 水泥剂量的控制和检测 3.3.1 水泥剂量的控制 该次拌和水稳混合料，采用二种方式对水泥剂量进行控制：一种是在试拌过程中根据控制室内添加水泥装置的不同转速，在皮带上取混合料到试验室用EDTA滴定法测出混合料中实际的水泥剂量，然后画出转速 水泥剂量曲线，找出
9、设计水泥剂量所对应的转速，在以后施工中，以此转速为基准，作微调；第二种方法是以总量控制，每星期根据所进水泥吨位与混合料出料吨位，称出该星期内平均水泥剂量，以此来衡量水泥剂量多或少，通过这种方法完工后计算整个水稳混合料的平均水泥剂量为4.8%，符合标准要求。 3.3.2 水泥剂量的检测 混合料在拌和过程中水泥剂量的测定，也采用二种方法：第一种为EDTA滴定法。事先与市高指、监理组共同确定EDTA滴定标准曲线；第二种为水筛法，拌和时先不加水泥，取混合料进行水筛，计算0.075以下颗粒含量a1, 然 3 - 3 - 后正常拌和,取混合料进行水筛,计算0.075以下颗粒含量a2,那么混合料中水泥含量a
10、3=a2-a1,再折算成水泥剂量。通过二种水泥剂量测量方法的实际操作，觉察第二种方法的试验误差相当大，明明控制室内水泥添加装置显示器上的转速不变，但不同时间所测出的水泥剂量与设计5%的水泥剂量相比有时竟相差3%，分析原因认为，原材料4#料中粉尘含量不稳定。不加水泥取样与加水泥取样过程中有一时间差，4#料中粉尘含量越不稳定，所测出水泥剂量也就越不准确，所以最终决定用EDTA滴定法测定水泥剂量。 4 水泥稳定碎石基层的施工 4.1 下承层的清理和复检。 铺筑下基层时，下承层指二灰土底基层，铺筑上基层时，下承层那么为下基层，要求全面去除作业面的浮土、积水、碎石等，并将作业面外表洒水湿润，以保证层间的
11、良好接合和底部的混合料不因为失水而松散，从而保证了基层的整体强度。 4.2 混合料的拌和 搅拌前，检查场内各种集料的含水量，计算施工配合比。 每天开始搅拌后，在每种集料输送带取1米集料分别筛分，在混合料出口处输送带上取1米作混合料级配筛分及含水量、灰剂量测定检查是否符合设计配合比。 搅拌时在拌缸进口使水泥直接喷到集料上，从而保证水泥剂量的均匀性。 拌和楼安装独立的加水装置，配备流量表和转速表，严格控制混合料的含水量。 拌和机出料采用配备带活门漏斗的料仓，由漏斗出料直接装车运输，料车按前、后、中顺序分三次装料，防止混合料离析。 混合料的运输，运输车辆数量要满足拌和出料与摊铺需要并略有充裕。混合料
12、运输采用油布覆盖，防止表层混合料水分损失，从而保证了混合料含水量的均匀性。 5 摊铺 5.1 厚度控制 基层摊铺都是以走钢丝的方式控制标高和平整度，本工程与以往施工的不同之处就是基层要以厚度控制，这就导致基层高程的合格率取决于底基层高程和平整度的合格率。与底基层的交接时严格控制其高程合格率，并加以检测，以保证基层高程和厚度的合格率，造成不必要的麻烦。 5.2 下基层摊铺 该次下基层摊铺在中分带侧用4米长1810的木模代替原来的土模，这样既可以降低本钱，也减少对下承层的污染，因为提前准备的土模如逢雨很容易塌落，对下承层造成二次污染。 5.3 摊铺的速度 摊铺机速度根据一台500型拌和楼，一般情况
13、下速度为2.0m/min,特殊情况 4 - 4 - 如过构造物或发生机械故障等，与监理协商,征得同意后,适当放慢或放快。 5.4 离析的解决方法 水稳混合料中由于粗集料多，占整个混合料的40%左右，不可防止地会发生离析。底部离析肉眼看不到，只能通过在下承层外表多洒水，使粗骨料与水泥尽可能形成强度；外表离析，派人工将粗集料挖除，补以级配符合要求的混合料，另外，要求摊铺机操作手在料车换车时，白天少收斗，晚上不收斗，并使刮板有上较多的混合料，使第二车的混合料与刮板上的混合料通过摊铺机的输送搅拌功能进行二次拌和，减少离析现象。 6 碾压 6.1 碾压的组合方式： 初压：VV1400振动压路机往静返振碾
14、压一遍； 复压：SD150英格索兰振动压路机大振碾压一遍； SD175英格索兰振动压路机大振碾压一遍； 终压：VV1400振动压路机轻振碾压一遍； YL25胶轮压路机碾压二遍。 6.2 碾压方式的实际情况 在整个施工过程中，发现由于SD175的激振力大，对压实度的影响很明显。实践说明即使SD150大振碾压二遍，SD175轻振碾压一遍，压实度也难以有保障，如SD150小振碾压一遍，SD175大振碾压一遍，压实度根本能合格，所以我们认为压实厚度为18的水稳，要想点点都到达98%的压实度，英格索兰SD175压路机必不可少。 水稳混合料压实后因水泥硬化作用，一般情况下从拌和到碾压结束6小时后，水泥就完
15、成了终凝，因此压实度检测用灌砂法必须紧跟碾压，现场试验人员计算出湿密度，混合料含水量按最正确含水量1%考虑，如该点按上限含水量计算压实度都大于98%，那么不检测其含水量，如该点按下限含水量计算压实度在98%附近，那么立即送回试验检测含水量，检测其实际含水量，如某点压实度明显不合格，那么采用补压的方式，补压一般用SD175在局部地方重振碾压1-2遍，直至压实度合格为止。 6.4 压实度不合格的分析 在该次水稳碾压过程中，明明压路机操作手是按规定要求碾压，有时压实度仍有不合格或超密现象，分析如下： 原材料中集料变化较大，尤其是粗集料，粒径变化较大时就易产生该种现象。 原材料粒径较稳定，但在拌和、运
16、输、摊铺过程中，不可防止地要发生离析，使得摊铺碾压后不可能每点灌砂处的混合料级配都与目标级配一致，有时相差很大，就可能产生该种现象。 原材料中的含水量变化较大，与开机拌和时试验室所提供的施工配合比不相符，也会产生该种现象。 6.5 压实度不合格的解决方法： 5 - 5 - 严格控制原材料的级配，使其与设计所采用的标准大体一致。 在标准允许范围内，做4.75筛孔不同通过率所对应的最大干密度，按5%逐渐变化，确定标准曲线。在压实度检测时对有疑问的只将混合料取回试验室烘干后过4.75筛，根据通过率和标准曲线，选取所对应的真实最大干密度，得出压实度。 试验人员和拌和楼操作人员要经常观察原材料含水量的情
17、况，如有明显变化要及时调整施工配合比。 由于情况特殊，9月份后水稳基层几乎是全天候施工，时间跨度大，而水稳混合料在碾压过程中对含水量很敏感，中午温度高或白天风力大时，复压一遍结束后，基层外表就很可能“泛白甚至松散，黄昏或深夜由于气温低，基层外表水份不容易散发，甚至因为有露水，反而使外表含水量增加，就会发生粘轮现象。所以现场负责人就要根据气温、风力、时间及时通知试验室或拌和楼调整混合料的含水量，使其到达现场施工的实际要求。 7 横缝处理 横缝与路面车道中心线垂直设置，设置方法分可以根据实际情况而定，主要目的是保证横缝处的压实度和平整度。本工程水稳基层的横缝设置方法。 摊铺结束后，人工将两台摊铺机
18、摊铺末端的混合料整理整齐，并将摊铺末端修成一个斜坡。 按正常的碾压方式进行碾压，碾压时整个压路机通过铺层以保证摊铺末端处的压实度。 碾压结束后，用3米直尺在摊铺末端纵向搁置，使摊铺端部的直尺与末端的斜坡呈悬臂状，悬臂端部即为横缝的位置，然后垂直纵断面带线，将线外侧摊铺末端平整度不合格的混合料铲除。 人工将横缝的横断面修理整齐，并将作业面清扫干净，在下次摊铺前洒水湿润。 8 质量管理及检查验收 水泥剂量的测定用料应在拌和机拌和后取样，并立即一般规定小于10分钟送到工地试验室进行滴定试验。 水泥用量除用滴定发检测水泥剂量要求外，还必须进行总量控制检测。即要求记录每天的实际水泥用量、集料用量和实际工程量，计算比照水泥剂量的一致性。 水泥稳定碎石的质量控制要求见下表。 6 - 6 - 9 结束语 7 - 7 - 水泥稳定碎石基层是沥青面层的主要承重层。在施工组织中，要抓好原材料、施工机械、施工工艺、人员组织协调等方面，做到施工全过程连续、时效、细致、快捷，确保基层的工程质量。 10 致谢 本篇论文能够顺利完成，非常感谢以下几位给予我的帮助 1南京交通职业技术学院 李玉珍老师 2江苏恒基路桥总公司 巢云中、徐志强工程师。 11 参考文献 ?江苏省高速公路建设指挥部路面施工技术指导意见汇编? ?公路工程路面基层施工技术标准?JTJ034-2000 8 - 8 -