质量控制措施
杨维炳
(湖南省怀化公路桥梁建设总公司,湖南怀化418000)
摘要:针对高速公路水泥稳定碎石基层施工中的常见问题,基于水泥稳定基层的特点,结合某工程实例,对水泥稳定碎石
基层施工流程进行分析,并对其施工质量控制措施进行了详细探讨,旨在促进相关施工水平的提升。
关键词:高速公路;水泥稳定碎石基层;质量控制中图分类号:U412.366文献标识码:B
0引言
水泥稳定碎石基层因具有抗冻性强、整体强度高、水稳性强、后期强度增长快、力学性能好等特点,目前在我国高速公路施工中得以广泛的使用。但实际施工过程中倘若对其性能和特点不够了解,则无法对施工质量进行有效控制,甚至会埋下质量隐患,从而对工程整体质量造成影响。因此,在进行水泥稳定碎石基层施工时,要对其施工全过程进行质量控制,例如:原材料质量、施工方式等。
3施工流程
水泥稳定碎石基层具体施工流程包括施工准备、混合料拌和、混合料运输及摊铺、混合料碾压和养生五个环节。3.1施工准备
基层所需水泥及集料经检验质量达到规范标准后方可使用,混合物材料配合比要经过反复试验后确定。彻底清理基层下承层、底基层后方可进行基层施工,同时进行中线测量放样,明确边桩及中桩位置,随后测量标高,使其精度达到规范要求[2]。基层施工时,工作人员将水泥均匀撒放在底基层表面,随后使用洒水车将水泥淋湿,保证底基层表面被水泥浆均匀覆盖,同时采取上述方法在下基层表面设置水泥浆粘接层。选取一段不小于200m的路段进行铺筑试验,在混合料达到最好压实度时,计算确定实际施工时的路面碾压次数、压实机械组合、压实程序及松铺系数。3.2混合料拌和
混合料拌和楼要具备每盘配料数据打印或配料数据连续打印以及误差打印的设备,拌和设备要具备电子计量装置。进行混合料拌和时,施工企业要指派专职人员对拌和过程中混合料集料配比、含水量及水泥剂量进行监测,做到集料满足级配要求,对于不满足要求的原材料采用振动筛进行剔除。专职人员一旦发现问题,应及时调整混合料的拌和方式或停止拌和,对于含水量及水泥剂量需结合规范要求做好数据监测并加以记录。拌和料含水量以高于最佳含水量0.5%~1.0%为宜,以便对运输、铺筑、碾压中混凝土流失的水分进行补充。同时,在料斗两侧各配1名工作人员对下料情况进行监测,避免出现原料卡堵设备的情况。3.3混合料运输及摊铺
采用大吨位汽车运输混合料时,应使货箱平整、干净,确保混合料能顺利倒出;使用塑料薄膜对混合料进行覆盖防止运输时水分蒸发;确保装载高度均匀,避免出现
1水泥稳定基层原理分析
水泥稳定碎石其结构为半刚性板体,以级配碎石为骨料,使用灰浆及胶凝材料填充骨料缝隙。在这一结构中,由于级配碎石间会形成某种结构,从而达到实际压实强度,将灰浆填充至碎石缝隙中保证其结构的完整性。水泥稳定基层初期会有较高的强度,并且随着龄期的不断增加会结成板体,使其具备较高的抗渗度、强度以及抗冻性。水泥稳定碎石基层施工质量受施工工艺及质量控制方案的双重影响,因此,需要掌握水泥稳定碎石基层的施工工艺及质量控制措施,以保证其施工质量达到相关要求。
2工程概况
以某合同段为例,公路上下基层均为水泥稳定碎石基层,约为49万t,共计1195910m2。为确保工程质量及工程进度,采取混合料集中拌和的形式,在水泥混合料拌和场建立WDB500型和WDB700型混合料拌和楼。运输方式为大吨位自卸车运输,采取2台摊铺机对混合料进行摊铺找平,最后用光轮振动压路机对混合料进行碾压成型[1]。工程开工前,先选取一段长于200m的路段进行铺筑试验,对施工组织及施工工艺的合理性进行检验,确定施工机械和施工材料配合比,为进行大面积混凝土铺筑做好准备。
收稿日期:2019-04-16
作者简介:杨维炳(1979—),男(瑶族),湖南会同人,工程师,一级建造师,研究方向为项目管理工作。
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总509期
2019年第23期(8月中)
离析[3]。底基层经监理工程师验收合格后,在进行下基层(上基层)摊铺前,清扫底基层(下基层)顶面,并在表面洒水,随后在底基层(下基层)顶面喷洒水泥浆或水泥,再对下基层(上基层)进行摊铺。实际摊铺时,使摊铺速度与拌和机的拌和速度相协调,尽可能保证机械匀速行驶、摊铺不间断、不停顿。混合料摊铺现场如图1所示。
图1混合料摊铺
3.4混合料碾压
混合料碾压现场如图2所示。在进行混合料碾压时,使用振动式压路机对路面及时碾压,施工方法为先用压路机静压1遍,随后在振动碾压后用静压收面,碾压路段长度通常为30~60m,最佳摊铺时间为45min。实际碾压时,对于超高段要从内向外进行碾压,对于直线段要从两侧向中心进行碾压,且每一道压痕都需和上道压痕重叠,确保路面层宽度及厚度均达到规定压实度,路表没有轮迹存在。
图2混合料碾压
3.5养生
基层碾压完成后,随即进行路面养生。养生方式采取保湿养生,即先用塑料薄膜覆盖,然后进行洒水的方式,确保基层始终处于湿润状态。通常,洒水养生时间不得短于7d。养生期间要封堵路段,现场除洒水车外其他车辆一律不许进入,并设置警示牌,派专人对现场看管。
4质量控制措施
4.1原材料控制
底基层整体强度会受到粗集料质量的影响,因此通常将集料粒径控制在31.5mm以内、针片状颗粒含量控制在15%以下、压碎值控制在30%以内,禁止掺杂软质杂质。粗
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集料控制要分别从粒径、类型等方面着手,当集料内径小于0.6mm时需进行塑性及液限指数实验[4]。对于集料内的含水量要进行控制,使集料处于干燥状态,尤其在雨季或多雨地区,要在料场做好排水、防水工作。对水泥质量的控制,要从水泥初凝时间及种类着手(如表1所示),对水泥材料进行检测,依据水泥进场批次对其稳定性、细度指标及强度进行检测,确保原材料质量均符合有关要求。
表1水泥质量控制要求
检测指标试验方法技术要求细度(%)
负压筛法≤10初凝时间
标准法
凝结时间/min
≥45终凝时间
标准法≤10抗折强度/MPa
3d-≥2.528d-≥5.5抗压强度/MPa
3d-≥1128d-≥32.54.2混合料级配控制
对集料进场时的磨耗值、压碎值等技术指标进行严格把控,确保集料原材料质量符合使用要求。在进行混合料拌和前,要组织装载机技术人员进行知识培训,确保操作过程中铲料时不会铲到其余粒径的集料,卸料作业时拌和机料斗要和装载机处于同一水平面,避免将集料倒入邻近料斗内。集料拌和工作完成后,对混合料级配进行抽检,当发现混合料级配和目标级配不符的情况时,马上查找原因,同时对不合格的级配进行调整,再次进行集料拌和、抽检直至级配合格。在进行混合料铺筑时,确保摊铺机匀速前进,布料器频率适宜[5]。4.3拌和质量控制
对施工设备进行调试,确保其使用性能良好后,方可进行混合料的正式拌和。依据试验所得数据来搅拌混合料,随后现场取样进行筛分试验,测定级配。拌和时,利用计量系统来掌控掺水量,并对其反复测试以确保含水量满足有关要求。绘制含水量变化图,从而确定最佳含水量,如图3所示。混合料拌和时,若出现掺水量过小或过大的情况都会造成料体拌和不均,此时需废弃混合料。混合料拌和时,检测人员要对拌和全程的开盘、终盘时间和中途停止时间进行记录,并对混合料拌和均匀程度进行实时监测,确保拌和后的混合料不成团、无离析且色泽均匀。
2.503-m2.45c·g2.40/度密2.35干2.302.252.20
-2.5
-2
-1.5-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
图3含水量变化图
混合料的拌和,首先要保证拌和楼的建设质量符合使用要求。依据规范,有关拌和楼参数的计算如下。不考虑摩擦力,静荷载P=200×4=800(kN),基础受力面积为2×2×4=16(m2
),承载力计算示意图如图4所示。
P=200kN
1.4m
基础图4承载力计算示意图
2m
根据图4,设动荷载系数为1.4,P16×106mm21,则:
=1120kN,面积为
PA1=1120×106=0.07MPa<σ(1)
由此可判断拌和楼地基承载力符合承载要求。160=0.180MPa基础滑动稳定性K0根据式(2)得以判断:
符合基础滑动稳定性要求,具体可
K0=P1×f
P2
=14.2>1.3
(2)
基础抗倾覆性Kc同样符合抗倾覆要求:
KMæP×1×ηböC=M12=è1P2式(3)中:η×2S8øP×=18.6>1.5
(3)
b为基础宽度;SP为受风面。
可见,拌和楼的拌和能力满足施工需求。工程中,水泥稳定碎石混合料共需488371t,总工期为144d,正常工作
日为72d,每天需拌和混合料488371≈率系数为0.7,则拌和楼可拌和混合料726800t,设有效生产
850t/h,按工作日每天8h计算,则每天可拌和混合料6800t,满足实际施工需要。
4.4摊铺及压实度控制
混合料运至施工现场后,由专人负责运料车倒车,使运料车在摊铺机前缓慢停下,确保向摊铺机料斗卸料时摊铺机不会受到车轮的碰撞。混合料摊铺前要做好施工准备工作,实际摊铺时要注意避免集料发生离析,特别在路基两侧的边缘位置。倘若摊铺机后的集料出现“窝料”情况,需人工对其进行铲除,随后用新料进行填补。对于弯道超高部分因易发生粗集料过多的情况,应及时用混合料细料进行嵌缝填补。实际摊铺时,机械作业不可间断,避免底基层表面出现施工缝及波浪。在进行基层铺筑前,要验收路基顶面碎石垫层标高和横坡度等,确保基层松铺厚度满足设计值。在压实方案确定后,对于振动压路机的碾压速度、碾压次数及振动频率要进行严格控制,确保满足
交通世界TRANSPOWORLD有关规定。实际碾压过程中,混合料含水量大于或等于最佳含水量,变化值不可超出2%。4.5接缝处理
当施工出现中断且中断时间超出2h时,容易出现横缝即正常工作缝。对于横缝的处理,可将摊铺机平板抬起同时远离混合料末端,人为将混合料摊开,使混合料的摊铺厚度略大于摊铺机的摊铺厚度。碾压时,在邻近混合料位置放置一个方木,让方木和混合料压实高度保持一致,并在其下方挖槽起到固定作用,另一侧则采取砂砾回填的方式,使其高于方木3~5m。碾压成型后进行洒水养生,下次摊铺前需将碎石及砂砾清扫干净,清理过程中将方木取出。碾压工序完毕后,将摊铺机熨平板搭接于木板之上,用水准仪测量地面高程,随后调整木板厚度使其与结构层处于同一标高,然后方可继续铺筑。对于纵缝,采用湿接缝处理法,即在碾压前半幅,路中线位置留出50~80cm的宽度不进行碾压,待全部摊铺完之后再和后半幅一起碾压,使接缝紧密相连,此外需确保前后半幅施工时间不超出2h,避免超出水泥终凝时间。
5结语
水泥稳定碎石基层施工技术在我国高速公路施工中被广泛使用,因此要采用合理的措施对施工质量加以把控,比如控制好原材料质量、级配标准以及施工流程,并对各道施工工序质量进行严格检查,确保实际操作按照有关规范标准进行,提升工程整体施工质量。
参考文献:
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(编辑:张彦敏)
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