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文档简介

1、水 泥 粉 煤 灰 稳 定 碎 石 施 工 技 术 指 南 二二一一年五月年五月 目目 录录 1 总 则.1 2 原材料要求.2 2.1 集料.2 2.2 水泥.3 2.3 粉煤灰.4 2.4 水.4 3 混合料组成设计.5 3.1 一般规定.5 3.2 混合料配合比设计.5 3.3 延迟时间测定.9 3.5 路面基层、底基层施工水泥剂量确定.9 3.6 小 结.9 4 施工准备工作.11 4.1 施工设备配置.11 4.2 施工组织.12 4.3 建立切实可行的施工质量保证体系.13 5 试验路段的铺设.15 5.1 验证用于施工混合料的配合比.15 5.2 确定铺筑的松铺厚度和松铺系数.1

2、5 5.3 确定标准施工方法.15 5.4 确定每一作业段的合适长度.16 5.5 严密组织拌和、运输、碾压等工序,缩短延迟时间.16 5.6 试铺总结报告.16 5.7 试铺总结报告内容.16 6 水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层施工工艺及技术要求.18 6.1 一般要求.18 6.2 施工的工艺流程及质量控制.18 6.3 其他注意的问题.26 7 养生及交通管制.28 8 施工质量管理与检查验收.29 8.1 一般规定.29 8.2 取样和检验.29 8.3 检查验收.31 8.4 不合格工程处理.32 1 总 则 1.1 连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程底基层、基层均采用水泥粉煤灰稳定碎

3、石结构,为确保该高速公路路面底基层与基层的施工质量,统一规范施工,做 到有章可循,特编制连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程水泥粉煤灰稳定碎石 底基层、基层施工技术指南 (以下简称指南 ) 。 1.2 本指南是依据中华人民共和国行业标准公路沥青路面设计规范 (jtg d50-2006) 、 公路路面基层施工技术规范(jtj034-2000)、 公路工程 质量检验评定标准 (jtg f80/1-2004) 、 公路工程无机结合料稳定材料试验规 程 (jtj e51-2009)及连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程的有关施工图设计文 件、以及相关试验研究资料等文件编写而成的。本指南是上述规范的补充 和具体化,

4、未涉及的内容按照以上有关标准、规范和设计文件执行。 1.3 本指南的编写,借鉴了国内外其它高速公路的成功经验以及近年来路 面专业上所取得的最新研究成果,并结合了连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程 的实际情况。 因此, 指南中存在一些与规范、设计文件不完全一致的地方. 连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程底基层、基层施工过程中应参考本指南 进行实施。未尽事宜可参照交通部现行规范。 1.4 本指南的适用范围为连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程已完工并经验 收合格,经监理工程师批准的路基顶面上采用摊铺机施工的水泥粉煤灰稳定碎 石底基层施工;以及已完工的并经验收合格、经监理工程师批准的底基层上采 用摊铺机施工的水泥

5、粉煤灰稳定碎石底基层、基层施工。 1.5 本指南仅作为连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程水泥粉煤灰稳定碎石 底基层与基层施工的技术参考文件,如在某些方面(如施工监理程序、原材料 验收程序等)与连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程相关文件有冲突时,应以河 南高速公路发展有限责任公司连霍郑洛段改扩建工程项目部下达的正式文件为 准。 2 原材料要求 2.1 集料 首先必须把好料源头关,其次对所进每批材料都必须按规范要求的检测频 率进行自检,自检合格后报监理组、业主抽检,经三方检测合格后才组织上料, 同时留样备查。材料入库后,必须严格管理料场,集料堆放场地必须硬化,做 到材料整洁无污染,对石料必须进行隔仓处理,

6、插牌明示,集料进场应办理质 量检验单和计量单,集料应采用分层堆放以避免离析,细集料采取必要的覆盖 措施,采取加盖防水彩条布及防雨棚的办法。 各档集料必须满足公路路面基层施工技术规范(jtj034-2000)规定的物 理力学性能要求,并满足粒径规格要求,用于水泥粉煤灰稳定碎石底基层与基 层中的碎石应质地坚硬、耐久、洁净、有良好的级配,细集料质地应坚硬、耐 久、洁净;用于底基层、基层的碎石最大粒径均不能超过 31.5mm(原施工图说 明上要求) ,其颗粒应接近立方体,其具体要求见表 2.1。 表 2.1 水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层用集料技术要求 项 目 最大粒径 (m m) 压碎值 (%) 有

7、机质含量 (%) 硫酸盐含量 (%) 液 限 (%) 塑性 指数 底基层31.5 3020.25 289 技术要求 基 层31.5 3020.25 256 水泥粉煤灰稳定碎石底基层与基层用碎石均应分四级备料,并应特别注意 防止粗集料的离析及细集料的防潮,粗、细集料都应具有良好级配,具体要求 见表 2.2。 表 2.2 底基层与基层用的各级集料的规格要求 通过下列筛孔(mm)的质量百分比(%) 规 格 (mm) 31.526.51913.29.54.750.075 1030100 015 1020 10090100 015 510 10090100015 05 10090100015 水泥粉煤灰

8、稳定碎石底基层与基层的合成级配应符合表 2.3 的要求。 表 2.3 水泥粉煤灰稳定碎石底基层与基层建议级配范围 孔 径(mm)31.526.519.09.54.752.360.60.075 通过百分率 (%) 10090100728947572939172781504 0.075 0.6 2.36 4.75 9.5 19 26.5 31.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 筛孔尺寸(mm) 通过质量百分率(%) 建议上限 建议下限 建议级配中值 图 2.1 水泥粉煤灰稳定碎石基层、底基层建议级配 2.2 水泥 可采用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅

9、酸盐水泥,水泥的 初凝时间不得短于 4h,终凝时间不宜小于 6h(原施工图说明要求),宜采用强 度等级 32.5 级或 42.5 级的水泥,不得使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变 质的水泥。水泥的技术指标应符合规范要求,详见表 2.4。 表 2.4 水泥的基本技术指标要求 检测项目技术指标 初 凝240 凝结时间, min 终 凝 360 且600 抗压强度,mpa3d 10.0 抗折强度,mpa3d2.5 安定性(饼 法) 合 格 2.3 粉煤灰 水泥粉煤灰稳定碎石基层、底基层混合料所用粉煤灰不得低于级灰的技 术标准。粉煤灰的技术指标应符合规范要求,详见表 2.5。 表 2.5 粉煤灰的基本

10、技术指标要求 技术指标 检测项目 细 度(45 m 方孔筛筛余),不大于/% f、c 类粉煤 灰 12.025.045.0 需水量比,不大于/% f、c 类粉煤 灰 95.0105.0115.0 烧失量,不大于 /% f、c 类粉煤 灰 5.08.015.0 含水量,不大于 /% f、c 类粉煤 灰 1.0 三氧化硫,不大干/% f、c 类粉煤 灰 3.0 f 类粉煤灰1.0 游离氧化钙,不大于/% c 类粉煤灰4.0 安定性(雷氏夹沸煮后增加距离,不大于 /mm) c 类粉煤灰5.0 2.4 水 凡是饮用水(含牲畜饮用水)均可用于水泥稳定碎石底基层、基层的施工, 遇到可疑水源时,应经过试验鉴

11、定以确定是否可用。 3 混合料组成设计 3.1 一般规定 3.1.1 水泥粉煤灰稳定碎石混合料的组成设计包括原材料质量检验、矿质 混合料级配组成设计、确定必需的水泥、粉煤灰剂量和混合料的最佳含水量、 最大干密度等。 3.1.2 水泥粉煤灰稳定碎石的原材料质量检验试验,应按公路工程集料 试验规程 (jtg e42-2005) 、 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 (jtg e30-2005) 、 公路土工试验规程(jtg e40-2007)等规程进行,原材料的试验 包括水泥标号和终凝时间、粉煤灰技术指标、集料颗粒分析、细颗粒的液限和 塑性指数、集料相对密度、碎石的压碎值试验等,必要时应测定有机质

12、含量和 硫酸盐含量。 3.1.3 水泥粉煤灰稳定碎石级配组成设计按现行公路工程无机结合料稳 定材料试验规程 (jtj e51-2009)进行,采用振动压实法进行水泥粉煤灰稳定 碎石配合比设计,并与重型击实法得出的最佳含水量和最大干密度试验结果进 行对比,最后以振动压实法成型强度试件,其 7d 无侧限抗压强度应符合表 3.1 的标准(原施工图说明要求基层 1.53.5mpa,底基层不小于 1mpa)。 3.1.4 拌合厂开始生产水泥粉煤灰稳定碎石混合料前,应根据现场集料进 行设计配合比复验,复验合格的配合比作为标准配合比控制生产。 表 3.1 7d 无侧限抗压强度标准 层 位基 层底基层 抗压强

13、度( mpa)3.52.5 3.2 混合料配合比设计 1、承包人应在所定料场中选取有代表性的石料进行下列项目的试验: (1) 筛 分; (2) 碎石的压碎值试验; (3) 水泥强度等级和初、终凝时间; (4) 粉煤灰细度、烧失量、安定性、游离氧化钙含量; (5) 振动击实试验和重型击实试验; (6) 有机质含量(必要时做); (7) 硫酸盐含量(必要时做); 各项试验应按公路工程无机结合料稳定材料试验规程 (jtj e51-2009) 、 公路土工试验规程(jtg e40-2007)、 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 (jtg e30-2005)进行试验,样品必须经试验证明合格后,才能采用;

14、并对料 场的各级料进行筛分,确定合适的掺配比例,使水泥粉煤灰稳定碎石底基层、 基层混合料级配达到表 2.3 的建议级配标准。 2、水泥粉煤灰稳定碎石混合料配合比设计的试验步骤 (1) 设计水泥用量的确定 据有关研究表明,对于同一类型水泥稳定类材料,影响其干缩性能的主要 因素是结合料剂量及混合料中0.6mm以下 细料含量及其塑性指数。从仅考虑混 合料干缩性能的角度出发,在进行水泥粉煤灰稳定碎石混合料配合比设计时, 在保证混合料强度满足设计要求的情况下,水泥用量应越少越好。 同时,经相关研究表明,水泥粉煤灰稳定碎石混合料抗冲刷能力随着水泥 剂量的减少而减弱,但水泥含量下降到3%左右时,抗冲刷能力将

15、急剧降低。因 此,从仅考虑混合料抗冲刷性能的角度出发,水泥稳定类材料,水泥含量不宜 过低,但也不宜过高,过高易使基层裂缝增加。 经综合考虑水泥粉煤灰稳定碎石混合料的路用性能、经济效益、施工和易 性等方面因素,同时考虑到底基层对抗冲刷性能要求略低,建议基层、底基层 水泥用量分别为: 底基层用水泥试配剂量:3.0% 基层用水泥试配剂量:3.5% (2)设计粉煤灰用量确定 水泥粉煤灰稳定碎石基层材料强度主要由骨料与骨料间嵌挤作用和水泥、 粉煤灰的水化产物与骨料间的粘结作用所决定。根据粉煤灰在水泥粉煤灰稳定 碎石中的作用机理分析得知,一旦其级配选定,混合料的强度取决于水泥、粉 煤灰的综合效应,混合料中

16、粉煤灰既有化学效应又有物理的微集料形态效应。 粉煤灰的化学效应主要表现为,粉煤灰玻璃相组分的二次水化反应对水泥水 化反应有辅助作用,且只有到硬化的后期,才能明显地显示出来。同时其活性 成分能与水泥水化产物氢氧化钙反应,生成硅酸钙等矿物,减少了混凝土与空 气中二氧化碳反应的机会,即降低了碳化收缩的可能。 粉煤灰的物理微集料形态效应主要表现为,在混合料中粉煤灰起着填充粗 集料骨架的作用。在进行水泥粉煤灰稳定碎石基层、底基层级配设计时,应考 虑粉煤灰的填充作用,适量的粉煤灰能较好的填充粗骨架空隙,而当粉煤灰掺 量进一步增加,超过了最佳掺量,则使粗颗粒相互分开,从而使骨架密实型结 构转变成了悬浮密实型

17、结构。混合料中 0.6mm 以下 细料含量过多,会引起混 合料抗裂性能的急剧衰减。 在水泥稳定碎石中掺入适量的粉煤灰,可以改善水泥稳定碎石的路用性能, 尤其是极大地提高了抗裂性能和后期强度。经综合考虑水泥粉煤灰稳定碎石混 合料的路用性能、经济效益、施工和易性等方面因素,建议在进行水泥粉煤灰 稳定碎石基层、底基层配合比设计时,将 1030mm、1020mm、510mm、05mm 四档集料按给定的推荐级配范围进行 混合料级配设计,保证掺配出的级配曲线在给定的级配范围内,尽量使 2.36mm 关键筛孔通过率贴近中值,0.6mm、0.075mm 通过率尽量贴近推荐级配范围下限。 在此前提下,用粉煤灰代

18、替 4%的 05mm 的细集料。严格控制 2.36mm、0.6mm、0.075mm 关键筛孔的通过百分率。 建议在底基层、基层配比设计时,将粉煤灰用量控制在: 粉煤灰:碎石 = 4:96 。 (3)击实(振动压实)试验 根据所选用的水泥剂量,进行振动压实试验,并采用图解法确定其混合料 的最佳含水量和最大干(压实)密度,按设定的压实度分别计算设计规定水泥 剂量的试件对应的干密度。 (4)无侧限抗压强度试验 现行规范用 7d 无侧限抗压强度单指标控制材料设计,必然忽视其他性能要 求,如抗裂、抗冲刷、疲劳特性等。建议在水泥粉煤灰稳定碎石混合料强度 (模量)满足要求的前提下,综合考虑抗冲刷、抗疲劳性能

19、,以最小收缩量作 为连霍高速郑洛段改扩建工程底基层、基层的设计目标。 根据前期配合比优化试验结果,并结合多年对水泥粉煤灰稳定碎石底基层、 基层的研究成果表明:基于振动法的水泥粉煤灰稳定碎石配合比优化,振动法 成型试件的 7 天抗压强度比静压法成型提高约 2 倍。 在之前的很多工程实践中,施工单位应用重型击实法进行水泥稳定类配合 比设计时,仅以 7d 无侧限抗压强度单指标控制,当强度达不到设计强度时,仅 仅单纯地通过增加水泥计量来使强度达到设计要求,这样的强度提高单单来自 于水泥计量的增加,损害了混合料的抗裂性,所以为了防止这种情况的发生, 必须对强度进行上限控制。但基于振动法成型试件的强度提高

20、来至于优化出级 配的骨料与骨料间嵌挤作用;同时优化出的级配较之前偏粗,细集料减少,混 合料的比表面积减少,有效的水泥用量提高,单位面积的水泥用量增加,因而 强度较之前有大幅提高。强度提高 2 倍的同时,细集料用量降低,混合料模量 只提高不到 20%,强度提供 2 倍,混合料的整体韧性提高,抗裂性能增强。 按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件。进行强度试验时,本工程基 层及底基层都是粗粒土,平行试验的试件数量应符合表 3.2 规定。如试验结果 的偏差系数大于表中规定的值,则应重做试验,并找出原因,加以解决。如不 能降低偏差系数,则应增加试验数量。 表 3.2 无侧限抗压强度试件数量表 偏差系数

21、小于 10%10%15%15%20% 最少试件个数6913 试件在 202温度下保湿养生 6 天,浸水 1 天后, 进行无侧限抗压强度 试验。 计算试验结果的平均值和偏差系数。 根据表 3.1 的强度标准,验证此水泥、粉煤灰用量下试件室内试验结果的 平均抗压强度应符合公式: r /(1) dav rrz c 式中:rd 设计抗压强度,mpa; cv 试验结果的偏差系数(以小数计) ; za 标准正态分布表中随保证率(或置信度 a)而变的系数: 高速公路和一级公路应取保证率 95%,此时 za1.645。 按上述试验结果确定水泥剂量与最佳含水量,工地实际采用的水泥剂量应 比室内试验确定的剂量略有

22、增加,最多不得超过 0.5%,含水量略增加 0.5%1.0%。有条件时,应测定底基层、基层材料的干缩系数和温缩系数。 3.3 延迟时间测定 在完成水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层配比试验后,还应进行水泥粉煤 灰稳定碎石底基层、基层延迟时间(从加水拌和到试件成型所需的时间)对水 泥粉煤灰稳定碎石性能影响试验。根据拟定水泥、粉煤灰剂量的混合料的延迟 时间与强度的关系曲线和要求达到的强度,确定施工时的容许延迟时间。 需要特别注意的是,混合料的施工容许延迟时间与施工气温是有很大关系 的。气温越高,混合料的施工容许延迟时间就越短。因此,确定混合料的施工 容许延迟时间必须考虑气温因素,当试验确定施工时的容许

23、延迟时间大于 2h 时, 施工时应按 2h 作为容许延迟时间进行施工质量控制。 3.5 路面基层、底基层施工水泥剂量确定 (1)配比试验确定的基层水泥剂量为 3.5%,且按照要求做延迟时间试验, 在施工所需最长延迟时间(不大于 2h)的情况下,其无侧限抗压强度的代表值 满足表 3.1 时,工地实际采用的水泥剂量应取设计剂量 4.0%。 (3)配比试验确定的底基层水泥剂量等于设计的水泥剂量 3.0%,且按照 要求做延迟时间试验,在施工所需最长延迟时间(不大于 2h)的情况下,其无 侧限抗压强度的代表值满足表 3.1 时,工地实际采用 3.5%; 3.6 小 结 承包人在底基层、基层开工之前,应将

24、混合料配合比试验报告提交监理工 程师批准。混合料配合比报告中应注明原材料的技术指标、来源和混合料的技 术指标。材料来源变化时,应重做配合比试验报批。 为减少底基层、基层裂缝,做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制 水泥用量;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。具体要求底基层、基层水泥剂量分别不大于 3.5 和 4.0%、集料 级配中 0.075mm 以下颗粒含量不大于 4%、工地实际含水量不超过最佳含水量的 1%。 4 施工准备工作 4.1 施工设备配置 1、施工机械 (1)拌和机 应配置产量大于 500t/h 的拌和机,为保证生产时拌和的均 匀性,要保

25、证其实际出料产量不大于拌和机额定生产量的 80%;为保证摊铺持 续不间断,拌和机实际生产量又要求超过实际摊铺能力的 1015%。拌和机必 须采用定型产品,并在多个工程中应用,且用户反应良好。为使混合料拌和均 匀,拌缸要满足一定长度。至少要有四个进料斗,为防止“串料”,用有足够 高度、强度的挡板隔开,料斗上口必须安装钢筋网盖,筛除超出粒径规格的集 料及杂物。拌和机的用水应配有大容量的储水箱。 料斗宜装配高精度电子动态计量器,水箱应有准确计量装置,罐仓要求装 配高精度电子动态计量器,电子动态计量器应经有资质的计量部门进行计量标 定后方可使用。 (2)摊铺机 应根据路面底基层、基层的宽度、厚度,选用

26、合适的摊铺 机械。施工应采用两台摊铺机梯队作业,要求两台摊铺机功能一致,为同一机 型、不低于招标文件的要求,而且机型较新,功能较全,以保证路面底基层、 基层厚度一致,完整无缝,平整度好。如有变化,应对其机械性能参数进行确 认,报监理工程师批准后使用。 (3)压路机 压路机的配备要满足招标文件的要求,至少应配备 1820t 的三轮压路机 23 台和振动压路机 23 台、25t 胶轮压路机 12 台。压路机 的吨位和台数必须与拌和机及摊铺机生产能力相匹配,使从加水拌和到碾压终 了的时间不超过水泥初凝时间,保证施工正常进行。 (4)自卸汽车 一律采用大吨位后 8 轮汽车,数量应与拌和设备、摊铺 设备

27、、压路机相匹配。 (5)装载机 数量满足施工的需要。 (6)洒水车 数量满足施工的需要,洒水车的喷头要用喷雾式。 (7)水泥钢制罐仓 由拌和机生产能力决定其容量,罐仓内必须配有水 泥破拱器,以免水泥起拱停流。 以上机械数量至少应满足每个工点、每日连续正常生产及工期要求。 2、试验设备 (1) 水泥胶砂强度、水泥凝结时间、安定性检验仪器 (2) 水泥剂量滴定装置 (3) 土工重型击实仪 (4) 振动击实仪 (5) 水泥粉煤灰稳定碎石无侧限抗压试件制备与抗压强度测定设备 (6) 标准养护室 (7) 灌砂筒及其配套工具 (8) 标准筛(方孔) (9) 压碎值仪 (10)取芯机 (11)发电机 (12

28、)电热干燥箱 (13)压力机 4.2 施工组织 4.2.1 在路面底基层、基层开工前,业主应组织设计、施工、监理单位进行技 术交底。 4.2.2 承包人应根据设计图纸、合同文件、现场施工条件等,按合同文件规定 的人员配置、施工方式、机械设备、日期等进场,并应确定路面底基层、 基层施工工艺流程、施工方案,编制详细的施工组织设计,并报监理和 业主批准。 4.2.3 在底基层、基层开工前,施工单位应对原材料仓库、拌和场、施工、试 验、机械等岗位的技术人员、各工种工人以及相关管理人员进行上岗培 训,未经培训人员不得单独上岗操作。 4.2.4 开工前,承包人应复测水准基点与导线点,并按四等水准精度适当加

29、密 水准点,经监理工程师验收批准。然后,必须复测和恢复中心桩号。 4.2.5 施工工地必须建立较完善的工地实验室。承包人在备料和施工过程中, 应对路面底基层、基层原材料进行调查取样、定期抽检和试验分析,提 供符合要求的原材料和配合比试验报告,提供压实度、抗压强度、钻芯 芯样、平整度、纵断高程、宽度、厚度、横坡度等自检结果。 4.2.6 在进行路面底基层、基层施工前,应保证施工道路的基本平整、畅通, 对确有困难不能通行的路段,应修筑施工便道,不得延误运输时间。在 施工组织设计中应对混合料和原材料的运输车辆配备专人进行交通管制, 做好 运输车辆的交通分流工作,使之不形成渠化交通的轮迹,防止破坏 已

30、完成 的路基精加工层和出现交通安全事故。 4.2.7 应建立摊铺现场和拌和站之间的快捷有效的通讯联络。在施工进行中, 指挥台必须有人不间断值班,随时联络,及时进行生产调度和指挥。 4.2.8 每铺完一段底基层或上、下基层,应立即在左侧边缘用红油漆标出百米 桩和起讫桩号,并注明施工时间,以便检查养护时间。 4.2.9 底基层或下基层施工后,为防止路面原材料运料车和混合料运料车对底 基层的破坏,施工单位应对已验收的底基层或下基层进行日常养护外, 还应加强工地现场的交通组织和交通管制,不允许外来车辆进入施工现 场,对工程自有的运料车应加强管理,控制载货质量,对驾驶员进行必 要的技术指导,要求所有的运

31、料车(包括原材料运料车和混合料运料车) 尽可能地在硬路肩部位行驶,以避免重载车破坏行车道部位的底基层或 下基层。 4.3 建立切实可行的施工质量保证体系 4.3.1 建立健全质量管理制度:路面底基层、基层施工应根据全面质量管理的 要求,建立健全完善的质量保证体系,实行严格的质量、工期和投资控 制、工序管理与岗位责任制度,对施工各阶段的质量应进行检查、控制、 评定,达到所规定的质量标准,确保施工质量及其稳定性。 4.3.2 全面质量管理内容:施工全过程中的全面质量管理应包括施工准备、铺 筑试验路段、施工过程中质量控制与管理、各项技术指标的检验、交工、 竣工检查,出现施工技术问题的汇报、商议和解决

32、等。应深入进行全员 技术培训,提高施工操作及管理水平,严格质量检查验收等关键环节。 4.3.3 路面底基层、基层施工过程中,拌和站、摊铺现场、实验室等应有旁站 监理工程师旁站,除承包人应按规定项目、批量或频率进行自检外,监 理应按有关规定进行质量抽查与认定。底基层与基层施工的全过程,均 应接受质量监督站及业主的监管。 5 试验路段的铺设 在正式开始铺筑水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层之前,应铺筑长度 200m 左右的试验路段。试验路开始前至少 14 天,承包人应提出一个完整的试验路施 工方案报监理工程师审批。施工方案内容包括试验人员、机械设备、施工工序 和施工工艺等详细说明。 试验路的施工应在监

33、理工程师的监督下进行。如果试验成功,试验路可做 为永久工程的一部分。否则,应移出重做试验,直至成功为止。 5.1 验证用于施工混合料的配合比 a、调试拌和机,测量其计量的准确性; b、调整拌和时间,保证混合料均匀性; c、检查混合料含水量、碎石级配、水泥剂量、粉煤灰剂量、7 天无侧限抗 压强度。 5.2 确定铺筑的松铺厚度和松铺系数 水泥粉煤灰稳定碎石的松铺系数应根据实际的混合料类型、施工机械和施 工工艺等,由试铺试压确定。根据连霍高速郑州至洛阳段改扩建工程施工实际 情况,并结合多年对水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层的经验,建议试验段松 铺系数暂定为 1.30。试验段施工结束后,再根据施工现场碾

34、压厚度、标高测量 情况,对松铺系数进行调整,最终确定标准的基层、底基层施工松铺系数。 5.3 确定标准施工方法 a、混合料配比的控制方法; b、混合料摊铺方法和适用机具(包括摊铺机的行进速度、摊铺厚度的控制 方式、梯队作业时摊铺机的间隔距离) ; c、含水量的增加和控制方法; d、压实机械的选择和组合,压实的顺序,速度和遍数。至少应选择两种确 保能达到压实标准的碾压方案。 e、拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合。 5.4 确定每一作业段的合适长度 根据工程情况,一般建议 50m80m。 5.5 严密组织拌和、运输、碾压等工序,缩短延迟时间 除以上项外,还应确定控制结合料数量和拌和均匀性的方

35、法。 对于水泥粉煤灰稳定碎石底基层及基层,还包括通过严密组织和拌和、洒 水、整形、碾压等工序,缩短延迟时间,规定允许的拌和时间。检验标准见表 8.2,其中试铺段的检验频率应是标准中规定生产路面的 23 倍。 5.6 试验段总结报告 使用的原材料和混合料、施工机械、施工方法及试铺路面各检验项目的检 测结果都符合规定,可按以上内容编写试验段总结报告 。 5.7 试验段总结报告内容 试验路段铺筑成功后,承包人应进行总结,确定底基层或基层的施工方案, 编写试验段总结报告中应包括以下内容: (1) 用于施工的集料配合比例; (2) 材料的松铺系数; (3) 确定标准的施工方法: a.集料数量的控制; b

36、.摊铺方法和适用机具; c.合适的拌和机械、拌和方法、拌和机械打印系统; d.含水量的增减和控制方法; e.整平和整形的合适机具和方法; f.压实机械的选择和组合,压实的顺序、速度和遍数; g.拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合; h.确定质量控制及试验检测的方法等; i.覆盖养生方法; j.养护 7 天,钻芯取样,检查芯样的完整性及其强度。 (4) 确定每一作业段的合适长度; (5) 确定控制水泥、粉煤灰剂量和拌和均匀性的方法; (6) 确定如何通过严密组织拌和、运输、摊铺、碾压等工序,缩短延迟 时间。 试验段总结报告经审批后即可作为申报正式路面基层施工开工的依据, 并通过试验路确认的拌

37、和方法、拌和机类型、压实方法、压实机械类型、压实 系数、碾压遍数、压实厚度、最佳含水量及养护方法等均作为今后施工现场控 制的依据。 6 水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层施工工艺及技术要求 6.1 一般要求 (1)采用机械式钢丝清扫机队作业面表面进行清除,保证施工作业面表面 无浮尘、积水、松散颗粒。 (2)开始摊铺的前一天要进行测量放样,按摊铺机宽度与传感器间距,一 般在直线上间隔为 10m,在平曲线上为 5m,做出标记,并打好厚度控制线支架, 根据松铺系数算出松铺厚度,决定控制线高度,挂好控制线。用于摊铺机摊铺 厚度控制线钢丝的拉力应不小于 800n。 (3)水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层的施工

38、期宜在冰冻到来半个月前结 束,并尽量避免在高温季节施工。 (4)水泥粉煤灰稳定碎石基层厚 34cm,必须分为上、下两层进行施工, 上层与下层压实厚度各为 17cm,下基层水泥粉煤灰稳定碎石基层施工结束 7 天 后即可进行上基层水泥粉煤灰稳定碎石基层的施工,两层水泥粉煤灰稳定碎石 施工间隔不宜长于 30 天。 6.2 施工的工艺流程及质量控制 工艺流程为:准备下承层施工放样培路肩(立模板)配料拌合覆 盖运输摊铺整形碾压检测覆盖养生验 收。 6.2.1 准备下承层 当水泥粉煤灰稳定碎石用做底基层时,准备下承层,需按设计要求,把中 央分隔带的横向排水管进行埋置,并与边坡泄水槽位置相对应,路基路床必须

39、 交验合格,表面应坚实平整,具有规定的路拱,无松散、软弹的杂物;若有软 弹,必须处理,松散杂物,务必清理干净。 当水泥粉煤灰稳定碎石用做基层时,准备底基层,应进行压实度检查,并 按公路路面基层施工技术规范中第 8.3 节的规定进行验收,凡验收不合格 的路段,必须采取措施,使其达到标准后,方可铺筑基层。 6.2.2 施工放样 按设计桩号恢复中线和边桩,测量路床标高,根据测量结果和设计的底基 层或上、下基层的标高及松铺系数,计算出底基层或上、下基层分段铺装厚度, 并分别布设松铺标高和压实后标高的控制标高。 6.2.3 立 模 底基层铺装时,外侧可以采用土模即培肩,培肩土碾压达到 90%以上的压 实

40、度时,内侧切成垂直面并作到线形顺直;培肩土压实后的高度与立模的高度 等于底基层的压实度厚度(即 18cm) ,中央分隔带一侧立模采用钢模。 基层铺筑时,外侧用木质材料或钢模立模;中央分隔带一侧立模都必须采 用钢模,并支撑牢固。 6.2.4 配料拌合 水泥粉煤灰稳定碎石底基层、基层必须采用中心站集中厂拌法施工,拌和 设备应采用带自动打印功能的专用稳定土集中厂拌机械设备。 中心站集中拌和应符合以下要求: (1)应分级备料。在定购集料之前,应对料场每种不同规格(或粒级)的 集料进行取样做筛分试验。在确保能够配制符合表 2.3 级配要求的前提下,按 筛分情况计算出每种规格集料的备料比例。如果不能配制出

41、符合表 2.3 级配要 求的混合料时,应向材料供应商提出改进意见或更改料源。订货时,应向材料 供应商提出各规格集料的颗粒组成要求,即对每种规格的集料,要规定 34 个 筛孔的通过量的允许误差,如粗集料可考虑4%8%,细集料可考虑 3%5%,该工作应与混合料配合比设计工作紧密配合。 (2)建立不同规格集料的进场验收制度,材料进场时,要有专人验收,凡 不符合规定的集料应拒收。 (3)对于土质场地,应事先整平、碾压并作适当硬化处理,避免雨季场地 坑洼、泥泞和污染集料。不同粒级的集料应隔离,分别堆放。应事先计算各种 不同粒级的集料需要量,计划进料时间,并计算各种不同粒级集料所需堆放场 地的面积。避免料

42、多时互相交错,保持同一粒级集料颗粒组成无大的变化。在 场地上堆放集料时,要一车一车集料先在预定面积上平放一层,然后再往上平 放一层,这样一层一层向上堆放可以减少集料堆放过程中的离析现象,保持同 一粒级集料的均匀性。或者,料车在计划堆料场的一端堆料,然后用推土机在 场地上摊开堆放并一层一层向上。 (4)4.75mm 以下集料应设置遮雨设施,以防雨淋。如果 4.75mm 以下集料 在进场时含水量过大,比较潮湿,那么,堆放之前应当进行晾晒处理。 (5)为避免料斗中的集料串料,料斗上口之间要用隔板隔开,或料斗的上 口不要紧靠在一起,要有一定距离,同时上料用的装载机的装料斗的宽度应明 显小于料斗的上口宽

43、度。 (6)在正式拌制混合料之前,必须先调试所用的设备,使混合料的颗粒组 成和含水量都达到规定要求。原材料的颗粒组成发生变化时,应重新调试设备。 (7)拌和时应根据集料和混合料含水量的大小,及时调整加水量。拌和机 加水装置处应有人严格管理。 (8)拌和配料应准确,严格控制水泥、粉煤灰剂量,并应有容易控制的准 确度高的加水计量装置。拌和时间宜尽量长些,保证混合料拌和均匀,拌和时 间宜不小于 1min。 (9)拌和时的含水量视天气情况宜较最佳含水量大 0.5%1.0%左右,以弥 补混合料在延迟时间内的水分损失,使碾压时混合料的含水量在最佳含水量与 最佳含水量加 1%之间。为确保水泥稳定碎石在最佳含

44、水量下碾压,增加的用水 量应根据气温、风力和空气湿度经试验确定,根据集料和混合料含水量的大小, 及时调整拌和室中添加的水量。 (10)运料车装料出厂时,为防止表层混合料含水量损失过多,特别是在气 温较高、阳光大和有风的气候条件下,车厢必须覆盖,并应尽快将拌和的混合 料运送到铺筑现场,减少水分损失,保证在容许的延迟时间内能压实好。 (11)开始拌和前,拌和场的备料应不少于 5 万吨。 (12)每天开始搅拌前,应检查场内各处集料的含水量,计算当天的施工配 合比,外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。同时,在充分估计施 工富余强度时要从缩小施工偏差入手,不得以提高水泥用量的方式提高路面底 基层

45、及基层强度。 (13)每天开始搅拌之后,按规定取混合料试样检查级配和水泥、粉煤灰剂 量;随时在线检查配比、含水量是否变化。高温作业时,早晚与中午的含水量 要有区别,要按温度变化及时调整。 各种成份的配合比偏差应在下列范围内: 集 料 2.0% 重量比 水 泥 -0.1%+0.2% 重量比 粉煤灰 -0.1%+0.2% 重量比 水 1.0% 按最佳含水量 表 6.1 集料级配实测值规定 项 目矿料含量与级配的容许偏差 4.75mm 筛孔上的保存的集料2.0% 通过 2.36mm 筛孔的集料2.0% 通过 0.075mm 筛孔的集料1.5% 总之,配料准确、拌合均匀是满足级配要求和强度的关键,必须

46、按总监办 批准的配合比进行配料,计量必须准确,并根据集料和混合料含水量的大小, 及时调整用水量。在正式拌合前,先调试设备,达到规定的使用要求之后,才 能开始拌合;拌合必须均匀,色泽基本一致,并作好拌合记录,在进行拌合操 作时,稳定料(水泥、粉煤灰)的加入方式应能保证自始至终均匀分布于被稳 定的材料(碎石)中;试验人员要经常从出料口取拌好的混合料,做水泥剂量、 粉煤灰剂量测定及筛分试验,以检查混合料是否符合配合比设计,便于及时调 整。 6.2.5 覆盖运输 (1)根据施工现场实际需要,运输车辆以 1015t 自卸车为宜,运输车辆 不得加高厢板和槽帮,车厢应清扫干净,不得有水积聚在车厢底部。大吨位

47、的 车辆在料厂等料时间长,混合料自然沉降大,容易粘车底,卸车时混合料不易 下落,往往需辅以人工协助,耽误时间;同时过多的沉底料,卸在摊铺机前, 需大量人工重新送到摊铺机料斗翻拌使用,浪费劳力。 (2)从拌和机向运料车上放料时,应每卸一斗挪动一下汽车位置,以减少 粗细集料的离析现象。装料高度不允许超过原车厢板 50cm,应及时将混合料运 至现场。 (3)运料车应用篷布覆盖,用以保湿和防止污染,直至卸料时方可取下覆 盖篷布。 (4)运输车辆在底基层或下基层上来往运输行驶时,其速度须控制在 30km/h 以内,并禁止急刹车和调头。减小重载车辆对其的破坏。 (5)运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所

48、富余。对于基层,施工过 程中摊铺机前方应有运料车 23 部在等候卸料。开始摊铺时在施工现场等候卸 料的运料车不宜少于 5 辆。 (6)使用摊铺机连续摊铺时,运料车应在摊铺机前 1030cm 处停住,不 得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进。 (7)水泥粉煤灰稳定碎石运到摊铺地点后应凭运料单接收,并检查拌和质 量。不符合质量要求,或已经结成团块、已遭雨淋湿的混合料不得铺筑在道路 上。 6.2.6 摊铺整形 6.2.6.1 摊铺前的准备工作摊铺前的准备工作 (1)当铺筑底基层时,应先检查路基的质量。当路基质量不符合设计规范 要求时,应采取有效措施使之满足规范要求,否则不得铺筑底

49、基层;当铺筑基 层前应检查底基层的质量,如底路基质量不合格时,应采取有效措施使之满足 要求,否则不得铺筑基层。 (2)检查拌和楼、装载机、车队、电源以及原材料是否达到要求。 (3)为确保底基层与下基层间、以及上下基层间结合紧密,摊铺前应将下 承层洒水湿润,并用机械自动喷洒水泥净浆,按水泥质量计,不少于 (1.21.5)kg/m2。水泥净浆稠度以洒布均匀为度,洒布长度以不大于摊铺机 前 20m 为宜,水泥浆洒布要均匀,不能出现花白块。 (4)水泥粉煤灰稳定碎石的松铺系数应根据实际的混合料类型、施工机械 和施工工艺等,由试铺试压确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚及路拱、横 坡,并按使用的混合料总量

50、与摊铺面积校验平均厚度,不符要求时应根据铺筑 情况及时进行调整。 6.2.6.2 摊铺过程中应注意的问题 (1)摊铺采用 2 台沥青摊铺机进行摊铺,不允许采用人工或平地机铺筑。 只有当气温在 5以上且小于 35和非雨天时,才可进行水泥粉煤灰稳定碎石 底基层或基层的施工,降雨时应停止施工,但已经摊铺的水泥粉煤灰稳定碎石 混合料应尽快碾压密实。应预先标定摊铺机行走速度与螺旋布料器转速的传动 关系,摊铺过程中,应保持螺旋布料器全范围内物料分布均匀,保证在摊铺机 全宽度断面上不发生离析。螺旋布料器端部距物料挡板间距应在 1030cm 之间, 此间距超过 30cm 时必须加装叶片。摊铺过程中应在摊铺机后

51、面设专人观察螺旋 布料器布料是否均匀,是否产生离析、卡料或虚铺,一旦发生此现象应启动摊 铺机全速旋钮迅速补料。 (2)摊铺时,每个作业面应配备两台以上摊铺机实现梯队联合作业。相邻 两幅摊铺时应有 1020cm 左右宽度的水泥粉煤灰稳定土搭接。相邻两台摊铺机 宜前后相距 1020m 作业。 (3)摊铺机宜采用一侧钢丝绳引导的高程控制方式自动找平。调整好传感 器臂与控制线的关系;严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要 求。摊铺机应具有自动或半自动方式调节摊铺厚度及找平的装置。在熨平板按 所需厚度固定后,不得随意调整。 (4)水泥粉煤灰稳定碎石应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中 不

52、得随意变换速度或中途停顿。拌和机与摊铺机的生产能力应互相协调。如拌 和机的生产能力较低,在用摊铺机或摊铺箱摊铺混合料时,应采用最低速度摊 铺,减少摊铺机停机待料的情况。 (5)严禁空仓收斗。水泥粉煤灰稳定碎石施工时应避免每车料收斗一次的 做法,仅当料斗内沾附较多混合料时方需收斗。收斗应在运料车离去、料斗内 尚存较多混合料时进行,收斗后应立即连接满载的运料车向摊铺机内喂料。 (6)对产生的局部粗集料蜂窝状离析应予铲除,并用新拌混合料填补。 (7)摊铺现场要设专人控制供料进度和摊铺速度,专人指挥卸车卸料;车 斗内卸不尽的沉料要卸在摊铺机前合适的位置,不影响摊铺机行走,并将卸下 的沉底料用人工送到摊

53、铺机料斗内翻拌使用;超过水泥终凝时间未能碾压的混 合料应予以铲除。 (8)在施工时施工单位应不时地进行横向平整度的检查,要求横向平整度 小于 8mm。对超出 8mm 的部位,应采用必要的措施解决。摊铺时应尽量避免粗 细集料离析现象,发现有离析现象时,应设专人及时处理,特别是局部粗集料 窝应该铲除,并用新拌混合料填补。 (9)摊铺混合料中间不宜中断,若中断超过 2 小时,或当天结束摊铺时须 用方木(方木高度用混合料压实度)加钢钎固定设置横向接缝;继续作业时将 末端混合料垂直于路基中心线切割后,再用人工修理整齐。 (10)底基层的横向接缝要作记录,避免基层施工时在同一断面上留接缝, 在摊铺基层时,

54、下基层与底基层以及下基层与上基层摊铺的纵向接缝应错开 50100cm。 6.2.7 碾 压 碾压是混合料形成强度的关键,正确的碾压方法,碾压遍数,碾压时间是 保证现场压实检测结果(代表值与极值)满足评定标准的基础。因此,在混合 料摊铺整形后,立即在全宽范围内进行碾压。碾压过程中,混合料表面应始终 保持湿润,如水分蒸发过快,应及时喷洒少量水。经拌和的水泥稳定碎石混合 料宜在 1 小时以内碾压完成,并达到要求的密实度。碾压过程中,如有“弹簧” 、 松散、起皮等现象,应及时处理。 (1)每台摊铺机后面,应紧跟碾压,一次碾压长度一般为 50m80m。碾 压段落必须层次分明,设置明显的分界标志。 (2)

55、水泥粉煤灰稳定碎石底基层或基层摊铺后,应首先使用轻型双钢轮压 路机紧跟摊铺面及时进行碾压,碾压应遵循试铺路段确定的程序与工艺。注意 稳压要充分,振压不起浪、不推移。压实时,遵循稳压(遍数适中,压实度达 到 90%)轻振动碾压重振动碾压胶轮稳压双钢轮收光的程序,压至无 轮迹为止。碾压过程中,可用核子仪初查压实度,不合格时,重复再压(注意 检测压实时间) 。碾压完成后用灌砂法检测压实度。 初压、复压和终压可参考以下方案:初压可使用胶轮压路机或钢轮压路机 静碾压 1 遍;复压要使用振动压路机挂振碾压 4 遍;终压可使用胶轮压路机或 钢轮压路机静压 12 遍,总计碾压 67 遍。 碾压时,相邻碾压带应

56、重叠 1/31/2 的碾压轮宽度,压路机手在停车之前 必须先停振,每个碾压段落的终点呈斜线错开状,检查平整度时压路机宜停在 已压好的地段,压路机禁止急停、急转弯。 (3)压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度可参考表 6.2。 (4)碾压时应将驱动轮面向摊铺机。碾压路线及碾压方向不应突然改变而 导致混合料产生推移。压路机起动、停止必须减速缓慢进行。压路机应从外侧 向中心碾压,最后碾压路中心部分,压完全幅为一遍。当边缘有档板、路缘石、 路肩等支档时,应紧靠支档碾压。当边缘无支档时,可用耙子将边缘的混合料 稍稍耙高,然后将压路机的外侧轮伸出边缘 10cm 以上碾压,也可在边缘先空出 宽 3

57、040cm,待压完第一遍后,将压路机大部分重量位于已压实过的混合料面 上再压边缘,以减少向外推移。 表 6.2 压路机碾压速度(km/h)控制表 初 压复 压终 压 压路机类型 适 宜最 大适 宜最 大适 宜最 大 钢筒式压路机1.5 2.03.02.53.55.02.53.55.0 轮胎压路机 3.54.58.04.06.08.0 振动压路机 12(静压) 5(静压) 45(振动)45(振动)23(静压) 5(静压) (5)振动压路机的振动频率和振幅应经试验段试验确定,并根据混合料种 类和层位选用。振动压路机倒车时应先停止振动,并在向另一方向运动后再开 始振动,以避免混合料形成鼓包。 (6)

58、 钢轮压路机碾压时不应洒水。仅当碾压面干涩且出现较多微小裂纹 时,方可少量洒水碾压。 (7)为及时指导现场压实工作,现场应配备核子密度仪进行压实度快速检 测。另外,在碾压过程中应进行标高、平整度的及时跟踪检测,如发现严重超 标,应及时修整。如果水泥稳定碎石层的上部分密实,下部分松散,说明压实 不到位。 6.2.8 横向接缝设置 (1)每天收工之后,第二天开工的接头断面也要设置横缝;要特别注意桥 头搭板前水泥碎石的碾压,压路机要横向碾压。横缝应与路面车道中心线垂直 设置,接缝断面应是竖向平面。其设置方法: 当施工底基层时,压路机碾压完毕,沿端头斜面开到路基顶面;当施工 下基层或上基层时,压路机沿

59、端头斜面开到底基层或下基层上停机过夜。 第二天将压路机沿斜面开到前一天施工的断面处,用三米直尺纵向放在 接缝处,定出基层面离开三米直尺的点作为接缝位置,沿横向断面挖除坡下部 分混合料,清理干净后,摊铺机从接缝处起步摊铺。 压路机沿接缝横向碾压,由前一天压实层上逐渐推向新铺层,碾压完毕 再纵向正常碾压。 碾压完毕,接缝处纵向平整度应符合设计规定。 (2)用摊铺机摊铺混合料时,不宜中断。如因故中断,且在混合料的施工 容许延迟时间之内不能恢复正常摊铺时,应设置横向接缝。又未按上条进行横 向接缝处理,则应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除,并将已碾压 密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心

60、线和上一层顶面均垂直的断 面,然后再摊铺新的混合料。 接缝面垂直于路基顶面。横向接缝应符合下列要求: 摊铺机驶离混合料的末端; 人工将末端含水量合适的混合料修饰整齐,可紧靠混合料放置方木,方 木的高度应与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料; 方木的另一侧用碎石回填约 3m 长,其高度应高出方木几厘米; 将混合料碾压密实; 在重新开始摊铺混合料之前,将碎石和方木除去,并将下承层顶面清扫 干净; 摊铺机返回到已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。 (3)不得设置纵向接缝。混合料摊铺应采用两台摊铺机一前一后相隔约 58m 同步向前摊铺,并一起进行碾压。 6.3 其他注意的问题 (1)接头的施工

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