公路工程水泥稳定碎石施工质量控制振动成型法二

2011年12月13日

水泥稳定碎石施工质量控制-振动击实法目录振动成型法简介原材料及配合比设计要求施工工艺控制振动成型法简介振动成型法的概念振动成型法是由振动压实成型机模拟现场振动压路机，从而确定材料的组成比例、最大干密度及最佳含水量，并对各项性能指标进行检测的一种水泥稳定碎石混合料配合比设计方法。振动成型法得到的压实效果与振动压路机非常接近，是能更精确模拟现场压实方式的室内试验方法。传统设计方法的现状室内成型方式与现场碾压方式不匹配在我国，无机稳定结合料大部分是按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)的要求采用重型击实试验，与工程实际中振动压路机的压实不匹配，试验得出的最大干密度太小，与工程实际差别较大。在水泥稳定碎石基层施工中，由于室内重型击实成型与室外振动压实不匹配，造成了两个严重的后果：一是压实度超百。在各级检查及验收中，不允许压实度超百，这就迫使施工单位在施工过程中，通过减少压实遍数来降低压实度；二是裂缝严重。水泥剂量、细集料含量和含水量是引起水泥稳定碎石裂缝的三大因素。由于试件成型方式与现场施工碾压方式不同，施工单位往往为避免压实度超百而减少压实遍数，造成强度不满足设计要求，于是为了增加强度便加大水泥剂量。质量控制指标单一规范对混合料路用性能要求相对简单。除原材料性质以外，对混合料只要求7天龄期的饱水无侧限抗压强度达到要求即可，对混合料抗裂能力没有标准试验方法和评价指标，进而使得设计或者施工的时候，只注重提高强度，造成片面的强度过大而抗裂能力较差等负面影响。压实度标准偏低压实度达到较高的标准对水泥稳定碎石混合料强度、抗裂能力以及抗疲劳能力的提高有显著的作用。压实度的增加可以大幅提高半刚性材料强度，并可显著提高混合料的抗裂能力；另一方面，压实度的提高可以大大减少水泥稳定碎石混合料中的微裂隙，从而提高混合料的抗疲劳能力。规范规定的级配范围太宽，难以保证工程质量规范规定的级配范围太宽，在此范围内，不同级配的混合料其力学性能有很大差异，因此不同级配的水泥稳定碎石混合料各种力学指标即使全部满足规范要求，也很难说明这些混合料具有良好的抗裂性能。振动成型法的优点改变了传统的重型击实法和静压法，采用更能够模拟现场压实方式的振动方法进行室内试验及检测。水泥剂量明显降低，同时强度提高、抗裂能力提高。水泥剂量降低1%~1.5%，强度提高1.5~2倍，相同水泥剂量下，振动成型试件干缩抗裂系数是静压成型条件下的1.5倍。振动成型法设计的半刚性材料密度标准提高1.02~1.03倍。且实际工程经验表明，用传统的碾压方式，在不增加设备投资的情况下，完全可以达到新的设计方法的压实度要求。试验室试件比较传统设计方法试件振动成型法试件养生7天后现场取芯比较传统设计方法基层7天芯样原材料及配合比设计要求原材料水泥水泥稳定碎石结构层对原材料要求较高，水泥做为唯一的一种稳定剂，其质量尤为重要。为保证水泥稳定碎石混合料有足够的时间来运输、摊铺及碾压，要求水泥应选用初凝时间应大于3小时、终凝时间大于6小时的普通硅酸盐水泥。强度等级不低于32.5级。水泥在入罐前，必须确认在出炉7天以后，安定性等符合规范要求。集料各规格集料必须满足《公路路面基层施工技术规范》JIJ034-2000和设计文件中规定的物理力学性能要求，并满足粒径规格要求。规范规定集料最大粒径不宜大于37.5mm，一般集料最大粒径不超过31.5mm。粒径过大对拌合站、摊铺机的损害性越大，混合料容易离析。针片状含量不大于20%，压碎值不大于30%，塑性指数小于6、硫酸盐含量不宜超过0.25%。粒径小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验，要求液限小于28%，0~4.75mm料中，0.075mm通过量必须小于15%。水凡饮用水皆可使用，遇到可疑水源，应委托有关部门化验鉴定。

配合比组成设计一般规定水泥稳定级配碎石混合料组成设计包括原材料质量检验，混合料级配组成设计，确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量等。原材料试验包括含水率、集料级配、液限及塑限、碎石针片状颗粒含量、碎石的压碎值试验、水泥强度等级和凝结时间等，必要时应测定有机质含量和硫酸盐含量。混合料试验包括重型击实、水泥剂量、无侧限抗压强度、延迟时间等。混合料的设计步骤1）取工地实际使用的不同规格集料应分别进行水洗筛分，每批石料应取有代表性的石料进行不少于10次筛分，以平均值作为不同规格集料的筛分结果。级配的走向应选择靠近中值偏下、靠近级配范围的下限使矿料级配形成S形曲线，基层4.75mm以上粗集料的含量不低于65%，形成骨架密实型结构，经行室内试验，待实验结果出来后确定合适的级配曲线。取工地使用的水泥，根据确定的级配曲线，按不同水泥剂量分组试验。结合设计文件，按下列水泥剂量配制：基层用水泥试配剂量：3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，5.5%在可能估计合适剂量的情况下，允许将五个不同的剂量的试验缩减到三个或四个，但不得少于3个剂量，特别不允许采用一个经验剂量的验证性设计方法。2）击实试验水泥稳定碎石采用振动压实试验方法确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，至少应做三个不同水泥剂量混合料的振动压实试验，即最小剂量，中间剂量和最大剂量。按规定压实度分别计算不同水泥剂量的试件应用有的干密度。3）愤强度留试验按最练佳含蚀水量爹和计曲算得稠到的靠干密戒度制谈备试防件。且进行尽强度邪试验知时，赶平行舒试验荒的试件数油量应符碌合下表富规定。试件在训20±芳2℃温码度下保她湿养生授7d，纲浸水2竿4h后观，进行都无侧限脚抗压强美度试验拨。根据设成计强度骡标准，江选定合竞适的水扒泥剂量候，此剂直量试件理室内试奋验结果饺的平均帅抗压强续度按下乳式计算链：R平≥Rd/(1奥-ZaCv)式中：Ｒ平－平均角抗压强鞠度，MPaＲd－设踢计抗傻压强炒度，过MP稿aZa－保证奔率系数经，高速及一割级公异路保德证率95础%，其充他90歇%Cv－试验费结果的注偏差系载数（以崇小数计象）。按上述蠢试验结渔果确定判水泥剂店量。工禾地实际永采用的继水泥剂词量应以未室内试认验确定盖的剂量竞适当的撇增加，盟采用集雕中厂拌伙法施工绞，最多盏不超过0.5。按照灶混合捐料组雷成确艇定的趁最佳华水泥炎剂量+0.侄5％、确租定的最条佳含水翻量和最赌大干密群度制作碗试件，晶校核标寻准配合使比的7d浸水无散侧限抗旁压强度争和试件私干密度退。４）犹试拌打试铺试铺却段要臭决定歉的主舒要内联容如裳下：①验支证用榴于施河工混苍合料耳的配厉合比a、调试罗拌和机睛，分别薪称出拌街缸中不扛同规格甩的碎石亦、水泥得、水的嚼重量，顺测量其概计量的锈准确性扩；b、调整联拌合时嚼间，保窃证混合督料均匀铅性；c、检查码混合料秩含水量境、碎石泰级配、换水泥剂筛量、7天无侧昂限抗压卖强度。②确止定铺筑犁的松铺决宽度和累松铺系诊数（约漏为1.2傻0~1.3削0）。③祸确定移标准趴的施芽工方旁法a、混座合料加配比瓶的控龙制方快法；b、混晶合料巧摊铺哨方法晨和适插用机羡具；c、含党水量瓜的增蒜加和叠控制狠方法愉；d、压实颈机械的浅选择和暮组合，搁压实的糠顺序，下速度和敌遍数；e、拌视和、督运输印、摊犯铺和律碾压毙机械正的协尺调和长配合。④确有定每亭一作筋业段衫的合族适长扯度（促一般深建议50m-80辟m）。⑤严密计组织拌瓶和、运多输、碾亿压等工商序，缩僚短延迟固时间。试铺段掀的检验千频率应范是标准水中规定榨生产路品面的2-3倍。仓当使环用的邪原材仪料和估混合摧料、窑施工看机械葛、施忙工方桶法及爽试铺管路面浇各检洪验项蚕目的纵检测誉结果蝴都符衰合规缸定，洋可按奔以上防内容朗编写《试铺扫总结》，经打审批贩后即离可作筐为申鲁报正副式路无面施劫工开巾工的阁依据配。施工工侧艺控制准备伏工作技术准紫备：组瓣织拌合返站、现捎场管理税人员及咬施工人柿员进行章技术、扁安全生骑产、文浴明施工扫等方面零的业务缘瑞培训，宇对施工报工艺、懒质量标日准及质您量通病然的预防蜡措施提改出明确铃要求。测量盘准备纲：测茶量工神程师佩按照膜具体晨施工滚计划指直线篮段每10宇m放一中雄桩、曲林线段每5m放一柳中桩侍，放蛛样处溉用红如布水郑泥钉团做标票记，恶测出盒相应考下承味层高恼程，相定点谎算出墙结构辈层松海铺厚竞度。亏纵向100藏m放一根浙钢丝绳旁，每根解钢丝绳识一端用包钢钎固时定，另跳一端收裂紧，中先间使用4根5m铝合金让梁控制荡标高，交根据事籍先算好病的定点蒜松铺厚漠度，用施水平尺恶确定钢吨丝绳或眼铝合金党梁标高辩，作为展摊铺机绘自动找护平仪的验控制依交据。设备准骨备：对脂所有进垒入施工耽现场的股设备进妨行编号列，在操摇作间上泰标明该渣设备的龙操作规滨程和操呆作要求按，同时器对进入沃施工现恩场的设杂备数量市、性能粘、型号承等进行浑验收，终不能满哥足施工询要求的抹设备必蛾须清出泼场。现场准倒备：用粒石灰标秘出两条互边线，兆外侧培这好路肩贞，路肩痰内侧切差成垂直虽里面，翅培土高巷度根据肌松铺厚礼度确定荐。在内贸侧根据奥中桩位世置，支句设木方案，以保啄证边缘俘压实效革果。混合苹料拌恭合水泥级越配碎石侧混合料材采用集旱中厂拌现连续生告产。拌和寸前由希试验滩人员嫁检查惰料场逐内各淘种集熟料含纸水量趁，换例算施里工配振合比倒，确植定混烧合料吓用水群量，殿外加野水与锄天然师含水拍量的豆总和什要略蝇高于严最佳厉含水叠量，细具体培加水森量根佛据气汪温、鹊风力染和空病气湿重度经到试验谱确定熔。开始贵拌合贯后，舟试验粮人员枯应按捷规定膀取混吸合料跑试样颠，检粱查混誓合料尘级配险、含弯水量谁及水茧泥剂劫量等喷各项揉指标还，随辱时检抹查混形合料袍的配汪比和罗含水扬量等睛是否怎发生汇变化南。经常检轿查拌和够楼的拌培和质量叉，保证耍出料均辣匀一致废，防止劲粗细粒拣料离析挠。试验摄人员及椒拌和楼眯操作手阅密切关室注混合砍料颜色午、级配合，发现渡异常立脉即停止棚拌和，醒并查找引原因，铜采取有长效的处敲理措施柜后再继染续拌和余。拌合站助配料混合流料运父输拌合好民的水泥概稳定碎榨石应采罚用较大傻吨位的跳自卸汽楼车运输置，车厢答应清理雷干净，近不得有虏积水积盈聚在车疏厢底部顶。运输车需接料方染式采用孩前、后阿、中的卸方式均锈匀接料劲，以减搂少粗细挖集料的成离析现印象。装担料高度径不允许嗽超过原拔车厢板50夫㎝以防散止混半合料鄙满溢乡丰。运输车香覆盖苫叛布，用适以减少关运输过搂程中水暖分散失软，防止识混合料仓污染，食直至卸腿料时方闸可取下挪覆盖苫伍布。运输踩车在哗已完斗成的垂铺筑芝层上蚊行驶醒时速淘度要截缓慢逗，控逃制在30k真m/h以内，骗减少重饰载车辆婶对下承具层的破喊坏，以抓及确保械安全行妙驶。运输车映的运量类应较拌境合能力祝、摊铺软速度有兽所富余浮。对于永基层，旧施工过业程中每西台摊铺主机前方蜓应有运酒料车2~3辆在证等候百卸料殊。开旱始摊踏铺时瘦在施萄工现颤场等把候卸骗料的瘦运料保车不唱宜少逗于5辆。摊铺誓机连刘续摊捡铺时松，派物专人辛指挥夹运料刷车，是在摊灵铺机依前10~30c捆m处停鄙住，他不得发撞击霉摊铺麦机。寄卸料替过程脂中，强运料溪车挂选空挡感，靠笑摊铺甜机推脱动前姐进。混合扯料摊思铺铺筑基卡层前，志应检查景下承层乡丰的质量提。当下蔑承层质即量不符躲合设计遥及规范斜要求时淡，应采租取有效支措施进锁行处理倒。清理下失承层，和适当洒楚水，保晃持下承荣层湿润坊。摊铺机报起步前局在摊铺仗机熨平凭板下的闹左中右积三处垫俊放木板兰，厚度译为所需怖摊铺的容松铺厚德度，用评水准仪俱检测木团板顶面挨间横坡捕，并拉漫线调整倍熨平板势使其在破一直线厉上。采用梳两台府摊铺厨机梯忧队摊药铺，振两机秒前后良相距10~20m，前方早摊铺机贵标高由踢钢绞线忧和铝合播金梁控湿制，后孝方摊铺裂机外侧催标高钢困丝绳控葛制，内委侧标高搬由已摊崖铺但未矛碾压的翁结构层鹅表面用装自动找型平滑靴们控制。预先标朴定摊铺测机行走竹速度与里螺旋布饮料器转蠢速的传伯动关系既，摊铺泛过程中敬，应保柄持螺旋诸布料器桥全范围擦内混合和料分布件均匀，祝保证在阀摊铺机见全宽度鄙断面上啄不发生葡离析。设专震人对冠摊铺芬完成设的混眉合料恭中存烦在的抹离析豆集料惭进行岂清除孤，并进用新喜拌混蕉合料项找补育，避咐免出用现局压部松错散，倍强度间不足尾等现单象。特别透注意技与桥伯头搭哥板连窑接处亦标高弄和平倍整度津，摊叛铺机逢无法权摊铺产时，蛇派有功经验趟的技顺术人坦员指词挥装坑载机死，配畏合人与工摊掌铺。试验人锋员每一波施工段临应取回骡水泥稳装定级配驻碎石集旦料，压举制试件滚，测定埋无侧限轨抗压强役度，确宵保每一迟施工段症质量合烘格。混合料绪碾压压实纺设备骆组合抓：每轧台摊烛铺机慎后面乏至少坑配备潮胶轮胃压路岭机(3杰0T算)一台闯、振风动压庙路机(20滥T以上)2台，3台压昆路机惰跟进烛碾压左。碾压辉顺序衰一般竖为：端稳压干（1~2遍，以毅压实度脉达到90永%为宜盾）→拜轻型宪振动胖碾压莫（2-改3遍）→术重型振嫌动碾压鼠（2-3遍）→堤收光（鸣压至无加轮迹）苹。稳压笔时，勤压路饰机应拜紧跟植摊铺脆机，棚一次店碾压弹长度宫一般颗为50m~80m，实际幅长度视醒试验段饰及天气谦情况确池定。采用坟胶轮状压路堪机稳旦压时纵，驱鄙动轮迟面向瞒摊铺浙机，或碾压附路线衰及方附向不顾应突犬然改脂变而祸导致父混合要料产视生推华移。碾压典时，才压路董机应苍以慢并而均臭匀的案速度达碾压脾，碾击压顺墓序由垃较低娃侧向待较高程侧逐恒轮碾凭压，愿每道辱碾压春与上嫁道碾国压重炊叠不伞小于1/3轮宽英，压狸完全劈燕幅(或半掌幅)为一删遍。外侧培辰土路肩绞应同时丸碾压，肃并达到钉路基压败实标准生。内侧劣应紧靠探木方碾吓压。振动压桑路机的慢振动频旱率和振村幅应经险试验段引试验确脏定，并裹根据混绵合料种肉类和层贞为选用币。振动压溜路机倒柄车时应破先停止逐振动，另并在向可另一方桶向运动部后开始侮振动，半以避免持混合料桃形成鼓季包。严禁吩压路体机在发已完瞒成或承正在桨碾压杀的路于段上石调头以或急爱刹车毯，保侨证水售泥稳工定碎布石表瓶面不绝受破刮坏。横向剖接缝岁设置水泥稳壁定碎石嫌混合料读摊铺时黎，应连啄续作业杜，如因教故中断澡时间超经过2小时担，则渴应设饼