水泥砂礫施工管理論文
時間:2022-07-09 11:41:00
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摘要:水泥穩定砂礫屬于水泥穩定土的一種。所謂水泥穩土,是指在土壤或基層材料中,摻以一定數量的水泥,經混合和加水壓實,使得達到穩固的結合,以提高其力學強度和耐水、耐凍性。加入土壤或基層材料中的水泥和水接觸后,即起水解和水化作用,分解出氫氧化鈣,并形成其它水解的水化作用。其物理和化學的交叉反應,使土壤或基層材料力學強度提高。用這種方法所得到的混合物稱為水泥穩定土。視所用材料的不同和顆粒組成的不同,分別稱為水泥穩定土、砂、碎石、石屑、砂礫和水泥穩定砂礫土。
關鍵詞:水泥穩定砂礫施工
水泥穩定土壤和水泥穩定材料可用于路面的基層或底基層。它的特點是:(1)有良好的力學性能和板體性;(2)它的水穩性和抗凍性都較石灰穩定土好;(3)它的初期強度高并且強度隨齡期增加;(4)水泥混凝土易干縮,冷縮而產生裂縫,而水泥穩定土沒有這種弊病;(5)由于水泥用量不大,一般為4%~7%,且又都是低強度等級的水泥,故成本比較低,在那些富產砂石的地方,大量采用該結構,是降低工程造價的有效途徑;(6)適用于機械化施工和流水作業,近年來實行廠拌,方便施工。
由于水泥穩定砂礫且有以上明顯的特點,所以“公路柔性路面設計規范”推薦了這種結構。不管是高速公路,還是一、二級公路,直至三級公路,都可用水泥穩定砂礫做為基層或底基層。丹東市濱江路中段的道路就采用了這種結構,現介紹一下:
濱江路道路改建工程(江橋~零號壩門段)位于丹東市南側美麗的鴨綠江邊,與朝鮮民主主義人民共和國隔江相望。它既是連接丹東市東西向的主干道,也是丹東市鴨綠江開放花園的景觀路。原有道路標準較低,線形較差,行車道寬只有8m~10m,通行能力很低,已不能滿足城市發展的需要。
改建后的濱江路可達到城市主干道Ⅱ級標準,西端機動車道設雙向四車道,東端機動車道設雙向二車道,設計車速可達50㎞/h,可以很大程度上緩解和分流市區內東西向的交通,使丹東成為鴨綠江畔最美麗的花園式城市。
該路全長2624㎞,車行道面積49787㎡,路面結構為:天然砂礫底基層厚30㎝,水泥穩定砂礫基層厚30㎝,粗粒式瀝青砼下面層厚5㎝,中粒式瀝青砼面層厚4㎝。我們將水泥穩定砂礫的施工情況敘述如下:
一、對組合材料的要求
1、水泥普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣水泥和火山灰水泥都可使用,但應選用終凝時間較長(宜在6小時以上)的水泥,忌用快硬水泥、早強水泥和受潮變質水泥,宜用低強度等級的水泥,如32.5級、42.5級均可。
2、水凡人畜可飲用的水均可使用。
3、砂礫屬于粗集料,規范規定如下表:
篩孔尺寸mm
50
40
20
10
5
2
1
0.5
0.25
0.074
通過百分率%
100
90~100
55~100
40~100
30~90
18~68
10~55
6~45
3~36
0~30
丹東地區富產砂礫,我們直接取用河中砂礫,顆粒級配不太理想,我們對各篩孔篩余量不做具體規定,只把最大粒徑限制到60㎜。做過幾次試驗,篩分情況如下表:
篩孔尺寸
60
50
40
20
10
5
2
1
0.5
0.25
0.074
通過百分率%
100
90~95
80~90
50~85
40~80
30~70
15~60
10~50
5~40
2~30
0~20
在基本材料確定之后,進行水泥穩定混合料的組成設計。按水泥穩定土做基層和底基層層位的不同和公路等級的不同,規范對不同的交通類別,對水泥穩定土的7天浸水無側限抗壓強度標準規定如下表:
二級及二級以下公路
一級及高速公路
基層
2.0~3.0
3.0~4.0
底基層
≧1.5
≧1.5
濱江路為城市主干路Ⅱ級,中間無分隔帶行車道,行車速度50㎞/h,日交通量及交通量換算為標準軸數Nci=1200,交通量年增長率為γ=7.5%,路面設計年限t=15年,故按主干路Ⅱ級選用強度標準為3.0Mpa,水泥劑量為6%。
按選定的強度要求和所采用的水泥劑量作試件,放在規定溫度下保溫養生6天后,再浸水1天,進行無側限抗壓強度試驗。我們做過三組試驗,強度均在3.0Mpa以上,符合要求。
二、施工
1、按設計挖好路床,并在路床兩側路肩上每隔一定距離(5~10m)應交錯開挖泄水溝(或盲溝)。
2、做好測量放樣工作,釘出中線樁和水泥穩定砂礫層厚度的指示樁;
3、計算好材料用量,所用材料應符合質量要求,并根據各路段需要的干燥集料數量,根據混合料的配合比,材料的含水量以及所用車輛的噸位,計算各種材料每車料的堆放距離,再按每一平方米水泥穩定砂礫所需的水泥重量,并計算每袋(50kg)水泥的攤鋪面積,按所需砂礫,水泥數量進行備料。
4、攤鋪集料在攤鋪集料前,應在未堆料的下承層上灑水,使其表面潤濕,不應過分潮濕而造成泥濘。我們采用平地機或推土機機械攤鋪,松鋪系數為1.35,攤鋪過程中將大60㎜石料和其它雜物剔出,攤鋪表面要平整,并有適度的路拱。
攤鋪時要檢查砂礫含水量,如含水量過小時,應在集料層上灑水悶料。灑水要均勻,防止中間多兩邊少和局部過多的現象,所灑水量應使集料的含水量較混合料最佳含水量小2%~3%,以減少收縮裂縫。粗集料的悶料時間不要太多,一般一個小時左右即可。
5、攤鋪水泥在攤鋪好的集料層上,用6~8噸兩輪壓路機碾壓一遍,使其表面平整,這時按算好的水泥用量均勻灑在集料層上,用刮板將水泥均勻鋪開。
6、拌合分干拌和灑水濕拌兩種方法。我們采用干拌法。即用多鏵犁將鋪好水泥的集料翻拌兩遍,使水泥分布到集料中,但不應翻犁到底,防止水泥落到底部。第一遍由路中心開始,將混合料向中間翻,第二遍是相反,從兩邊開始,將混合料向外側翻。施工中,要檢測混合料的含水量,如含水量大于最佳時,應進行自然蒸發,使含水量達到最佳值。若含水量小于最佳時,應補充灑水進行拌和。一般在攤鋪灑水時,用水量應稍大些,這樣可避免二次拌和所造成的浪費。拌和好的標志:混合料顏色一致,沒有灰條,灰團和花臉,沒有粗細顆粒“窩”,且水分合適、均勻。
7、整型混合料拌和均勻后,立即用人工或平地機整平和整型。在直線段,先由兩側向路中心進行整平,在平曲線段,由內側向外側進行刮平,對于高出或低洼地塊要除掉或補平人工整型要有路拱板校核,整型中禁止車輛通行。
8、碾壓整型后,當混合料的含水量等于或大于最佳含水量時,立即用12噸以上壓路機碾壓。直線段,由兩側路邊向路中心碾壓,平曲線段,由內側路邊向外側路邊進行碾壓。碾壓時,后輪應重疊1/2輪寬。后輪必須超過兩段的接縫處,后輪壓完路面全寬時,即為一遍,碾壓到要求的密實度為止。一般需6~8遍,碾壓速度,頭兩遍用一檔,每小時1.5~1.7公里,以后用二檔,每小時2.0~2.5公里。
碾壓過程中,水泥穩定砂礫的表面應始終保持潮濕,如表層水蒸發得快,應及時補灑少量水;遇有“彈簧”、松散、起皮等現象應及時翻開重拌(可加適量水泥)。
9、養生與交通管理每段壓實完并經檢查已達到要求的密度后,應即開始養生。養生時間應不少于7天。養生期禁止車輛通行,但灑水車除外。灑水養生期內注意觀察穩定砂礫表層情況變化,必要時可用兩輪壓路機壓實。
水泥穩定砂礫的工藝流程如下表:施工放樣→準備下承層→備料→攤鋪→拌和→整平與碾壓成型→養生。
三、施工中應注意的幾個問題
1、水泥穩定砂礫施工必須采取流水作業,各工序必須緊密銜接,特別要盡量縮短拌和到碾壓間的延遲時間,一般不應超過4小時。必須延長延遲時,不應超過水泥終凝時間。一般情況下,每一流水作業段長以200米為宜。
2、無機結合料穩定類結構宜在春末或夏季組織施工,施工期的最低氣溫應在5℃以上,并保證在凍前有一定成型期,即第一次重冰凍(-3℃~5℃)到來之前的半月至一個月完成。
3、盡量不在雨季施工,防止水泥、混合料遭雨。
4、注意碾壓厚度,當超過20㎝(壓實厚)時應分層碾壓。
5、注意做好施工接縫和“調頭“處的處理工作。
6、水泥穩定砂礫分層施工時,下層碾壓完后,可以立即鋪筑上層水泥穩定砂礫,不需專門養生,但要注意表面濕潤。
7、對于不能中斷交通的路段,可采用半幅施工原方法。接縫處應對接,必須保持平整密合。
8、縮短養生期以加快工程進度,是無機結合料穩定類基層施工中必須解決的現實問題。
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