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水泥稳定砂砾的施工

作者:双核期刊发表网; 更新时间:2018-04-18

摘要:水泥稳定砂砾属于水泥稳定土的一种。所谓水泥稳土,是指在土壤或基层材料中,掺以一定数量的水泥,经混合和加水压实,使得达到稳固的结合,以提高其力学强度和耐水、耐冻性。加入土壤或基层材料中的水泥和水接触后,即起水解和水化作用,分解出氢氧化钙,并形成其它水解的水化作用。其物理和化学的交叉反应,使土壤或基层材料力学强度提高。用这种方法所得到的混合物称为水泥稳定土。视所用材料的不同和颗粒组成的不同,分别称为水泥稳定土、砂、碎石、石屑、砂砾和水泥稳定砂砾土。

关键词:水泥 稳定砂砾 施工

 

水泥稳定土壤和水泥稳定材料可用于路面的基层或底基层。它的特点是:(1)有良好的力学性能和板体性;(2)它的水稳性和抗冻性都较石灰稳定土好;(3)它的初期强度高并且强度随龄期增加;(4)水泥混凝土易干缩,冷缩而产生裂缝,而水泥稳定土没有这种弊病;(5)由于水泥用量不大,一般为4%~7%,且又都是低强度等级的水泥,故成本比较低,在那些富产砂石的地方,大量采用该结构,是降低工程造价的有效途径;(6)适用于机械化施工和流水作业,近年来实行厂拌,方便施工。

由于水泥稳定砂砾且有以上明显的特点,所以“公路柔性路面设计规范”推荐了这种结构。不管是高速公路,还是一、二级公路,直至三级公路,都可用水泥稳定砂砾做为基层或底基层。丹东市滨江路中段的道路就采用了这种结构,现介绍一下:

滨江路道路改建工程(江桥~零号坝门段)位于丹东市南侧美丽的鸭绿江边,与朝鲜民主主义人民共和国隔江相望。它既是连接丹东市东西向的主干道,也是丹东市鸭绿江开放花园的景观路。原有道路标准较低,线形较差,行车道宽只有8m~10m,通行能力很低,已不能满足城市发展的需要。

改建后的滨江路可达到城市主干道Ⅱ级标准,西端机动车道设双向四车道,东端机动车道设双向二车道,设计车速可达50㎞/h,可以很大程度上缓解和分流市区内东西向的交通,使丹东成为鸭绿江畔最美丽的花园式城市。

该路全长2624㎞,车行道面积49787㎡,路面结构为:天然砂砾底基层厚30㎝,水泥稳定砂砾基层厚30㎝,粗粒式沥青砼下面层厚5㎝,中粒式沥青砼面层厚4㎝。我们将水泥稳定砂砾的施工情况叙述如下:

一、对组合材料的要求

1、水泥  普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥和火山灰水泥都可使用,但应选用终凝时间较长(宜在6小时以上)的水泥,忌用快硬水泥、早强水泥和受潮变质水泥,宜用低强度等级的水泥,如32.5级、42.5级均可。

2、水  凡人畜可饮用的水均可使用。

3、砂砾  属于粗集料,规范规定如下表:

筛孔尺寸mm

50

40

20

10

5

2

1

0.5

0.25

0.074

通过百分率%

100

90~100

55~100

40~100

30~90

18~68

10~55

6~45

3~36

0~30

丹东地区富产砂砾,我们直接取用河中砂砾,颗粒级配不太理想,我们对各筛孔筛余量不做具体规定,只把最大粒径限制到60㎜。做过几次试验,筛分情况如下表:

筛孔尺寸

60

50

40

20

10

5

2

1

0.5

0.25

0.074

通过百分率%

100

90~95

80~90

50~85

40~80

30~70

15~60

10~50

5~40

2~30

0~20

在基本材料确定之后,进行水泥稳定混合料的组成设计。按水泥稳定土做基层和底基层层位的不同和公路等级的不同,规范对不同的交通类别,对水泥稳定土的7天浸水无侧限抗压强度标准规定如下表:

 

二级及二级以下公路

一级及高速公路

基层

2.0~3.0

3.0~4.0

底基层

1.5

1.5

滨江路为城市主干路Ⅱ级,中间无分隔带行车道,行车 速 度50㎞/h,日交通量及交通量换算为标准轴数Nci=1200,交通量年增长率为γ=7.5%,路面设计年限t=15年,故按主干路Ⅱ级选用强度标准为3.0Mpa,水泥剂量为6%。

按选定的强度要求和所采用的水泥剂量作试件,放在规定温度下保温养生6天后,再浸水1天,进行无侧限抗压强度试验。我们做过三组试验,强度均在3.0 Mpa以上,符合要求。

二、施工

1、按设计挖好路床,并在路床两侧路肩上每隔一定距离(5~10m)应交错开挖泄水沟(或盲沟)。

2、做好测量放样工作,钉出中线桩和水泥稳定砂砾层厚度的指示桩;

3、计算好材料用量,所用材料应符合质量要求,并根据各路段需要的干燥集料数量,根据混合料的配合比,材料的含水量以及所用车辆的吨位,计算各种材料每车料的堆放距离,再按每一平方米水泥稳定砂砾所需的水泥重量,并计算每袋(50kg)水泥的摊铺面积,按所需砂砾,水泥数量进行备料。

4、摊铺集料  在摊铺集料前,应在未堆料的下承层上洒水,使其表面润湿,不应过分潮湿而造成泥泞。我们采用平地机或推土机机械摊铺,松铺系数为1.35,摊铺过程中将大60㎜石料和其它杂物剔出,摊铺表面要平整,并有适度的路拱。

摊铺时要检查砂砾含水量,如含水量过小时,信捷职称作品写作发表网,应在集料层上洒水闷料。洒水要均匀,防止中间多两边少和局部过多的现象,所洒水量应使集料的含水量较混合料最佳含水量小2%~3%,以减少收缩裂缝。粗集料的闷料时间不要太多,一般一个小时左右即可。

5、摊铺水泥  在摊铺好的集料层上,用6~8吨两轮压路机碾压一遍,使其表面平整,这时按算好的水泥用量均匀洒在集料层上,用刮板将水泥均匀铺开。



6、拌合  分干拌和洒水湿拌两种方法。我们采用干拌法。即用多铧犁将铺好水泥的集料翻拌两遍,使水泥分布到集料中,但不应翻犁到底,防止水泥落到底部。第一遍由路中心开始,将混合料向中间翻,第二遍是相反,从两边开始,将混合料向外侧翻。施工中,要检测混合料的含水量,如含水量大于最佳时,应进行自然蒸发,使含水量达到最佳值。若含水量小于最佳时,应补充洒水进行拌和。一般在摊铺洒水时,用水量应稍大些,这样可避免二次拌和所造成的浪费。拌和好的标志:混合料颜色一致,没有灰条,灰团和花脸,没有粗细颗粒“窝”,且水分合适、均匀。

7、整型  混合料拌和均匀后,立即用人工或平地机整平和整型。在直线段,先由两侧向路中心进行整平,在平曲线段,由内侧向外侧进行刮平,对于高出或低洼地块要除掉或补平人工整型要有路拱板校核,整型中禁止车辆通行。

8、碾压  整型后,当混合料的含水量等于或大于最佳含水量时,立即用12吨以上压路机碾压。直线段,由两侧路边向路中心碾压,平曲线段,由内侧路边向外侧路边进行碾压。碾压时,后轮应重叠1/2轮宽。后轮必须超过两段的接缝处,后轮压完路面全宽时,即为一遍,碾压到要求的密实度为止。一般需6~8遍,碾压速度,头两遍用一档,每小时1.5~1.7公里,以后用二档,每小时2.0~2.5公里。

碾压过程中,水泥稳定砂砾的表面应始终保持潮湿,如表层水蒸发得快,应及时补洒少量水;遇有“弹簧”、松散、起皮等现象应及时翻开重拌(可加适量水泥)。

9、养生与交通管理  每段压实完并经检查已达到要求的密度后,应即开始养生。养生时间应不少于7天。养生期禁止车辆通行,但洒水车除外。洒水养生期内注意观察稳定砂砾表层情况变化,必要时可用两轮压路机压实。

水泥稳定砂砾的工艺流程如下表:施工放样→准备下承层→备料→摊铺→拌和→整平与碾压成型→养生。

三、施工中应注意的几个问题

1、水泥稳定砂砾施工必须采取流水作业,各工序必须紧密衔接,特别要尽量缩短拌和到碾压间的延迟时间,一般不应超过4小时。必须延长延迟时,不应超过水泥终凝时间。一般情况下,每一流水作业段长以200米为宜。

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2、无机结合料稳定类结构宜在春末或夏季组织施工,施工期的最低气温应在5℃以上,并保证在冻前有一定成型期,即第一次重冰冻(-3℃~5℃)到来之前的半月至一个月完成。

3、尽量不在雨季施工,防止水泥、混合料遭雨。

4、注意碾压厚度,当超过20㎝(压实厚)时应分层碾压。

5、注意做好施工接缝和“调头“处的处理工作。

6、水泥稳定砂砾分层施工时,下层碾压完后,可以立即铺筑上层水泥稳定砂砾,不需专门养生,但要注意表面湿润。

7、对于不能中断交通的路段,可采用半幅施工原方法。接缝处应对接,必须保持平整密合。

8、缩短养生期以加快工程进度,是无机结合料稳定类基层施工中必须解决的现实问题。

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