T公路工程水泥穩(wěn)定碎石施工質(zhì)量控制振動成型法

2011年12月13日

水泥穩(wěn)定碎石施工質(zhì)量控制-振動擊實法目錄振動成型法簡介原材料及配合比設計要求施工工藝控制振動成型法簡介振動成型法的概念振動成型法是由振動壓實成型機模擬現(xiàn)場振動壓路機，從而確定材料的組成比例、最大干密度及最佳含水量，并對各項性能指標進行檢測的一種水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設計方法。振動成型法得到的壓實效果與振動壓路機非常接近，是能更精確模擬現(xiàn)場壓實方式的室內(nèi)試驗方法。傳統(tǒng)設計方法的現(xiàn)狀室內(nèi)成型方式與現(xiàn)場碾壓方式不匹配在我國，無機穩(wěn)定結合料大部分是按《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057-94)的要求采用重型擊實試驗，與工程實際中振動壓路機的壓實不匹配，試驗得出的最大干密度太小，與工程實際差別較大。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，由于室內(nèi)重型擊實成型與室外振動壓實不匹配，造成了兩個嚴重的后果：一是壓實度超百。在各級檢查及驗收中，不允許壓實度超百，這就迫使施工單位在施工過程中，通過減少壓實遍數(shù)來降低壓實度；二是裂縫嚴重。水泥劑量、細集料含量和含水量是引起水泥穩(wěn)定碎石裂縫的三大因素。由于試件成型方式與現(xiàn)場施工碾壓方式不同，施工單位往往為避免壓實度超百而減少壓實遍數(shù)，造成強度不滿足設計要求，于是為了增加強度便加大水泥劑量。質(zhì)量控制指標單一規(guī)范對混合料路用性能要求相對簡單。除原材料性質(zhì)以外，對混合料只要求7天齡期的飽水無側限抗壓強度達到要求即可，對混合料抗裂能力沒有標準試驗方法和評價指標，進而使得設計或者施工的時候，只注重提高強度，造成片面的強度過大而抗裂能力較差等負面影響。壓實度標準偏低壓實度達到較高的標準對水泥穩(wěn)定碎石混合料強度、抗裂能力以及抗疲勞能力的提高有顯著的作用。壓實度的增加可以大幅提高半剛性材料強度，并可顯著提高混合料的抗裂能力；另一方面，壓實度的提高可以大大減少水泥穩(wěn)定碎石混合料中的微裂隙，從而提高混合料的抗疲勞能力。規(guī)范規(guī)定的級配范圍太寬，難以保證工程質(zhì)量規(guī)范規(guī)定的級配范圍太寬，在此范圍內(nèi)，不同級配的混合料其力學性能有很大差異，因此不同級配的水泥穩(wěn)定碎石混合料各種力學指標即使全部滿足規(guī)范要求，也很難說明這些混合料具有良好的抗裂性能。振動成型法的優(yōu)點改變了傳統(tǒng)的重型擊實法和靜壓法，采用更能夠模擬現(xiàn)場壓實方式的振動方法進行室內(nèi)試驗及檢測。水泥劑量明顯降低，同時強度提高、抗裂能力提高。水泥劑量降低1%~1.5%，強度提高1.5~2倍，相同水泥劑量下，振動成型試件干縮抗裂系數(shù)是靜壓成型條件下的1.5倍。振動成型法設計的半剛性材料密度標準提高1.02~1.03倍。且實際工程經(jīng)驗表明，用傳統(tǒng)的碾壓方式，在不增加設備投資的情況下，完全可以達到新的設計方法的壓實度要求。試驗室試件件比較傳統(tǒng)設計方方法試件振動成型法法試件養(yǎng)生7天后現(xiàn)場取取芯比較傳統(tǒng)設計方方法基層7天芯樣原材料及配配合比設計計要求原材料水泥水泥穩(wěn)定碎碎石結構層層對原材料料要求較高高，水泥做做為唯一的的一種穩(wěn)定定劑，其質(zhì)質(zhì)量尤為重重要。為保保證水泥穩(wěn)穩(wěn)定碎石混混合料有足足夠的時間間來運輸、、攤鋪及碾碾壓，要求求水泥應選選用初凝時時間應大于于3小時、終凝凝時間大于于6小時的普通通硅酸鹽水水泥。強度等級不不低于32.5級。水泥在入罐罐前，必須須確認在出出爐7天以后，安安定性等符符合規(guī)范要要求。集料各規(guī)格集料料必須滿足足《公路路面基基層施工技技術規(guī)范》JIJ034-2000和設計文件件中規(guī)定的的物理力學學性能要求求，并滿足足粒徑規(guī)格格要求。規(guī)范規(guī)定集集料最大粒粒徑不宜大大于37.5mm，一般集料料最大粒徑徑不超過31.5mm。粒徑過大大對拌合站站、攤鋪機機的損害性性越大，混混合料容易易離析。針片狀含量量不大于20%，壓碎值不不大于30%，塑性指數(shù)數(shù)小于6、硫酸鹽含含量不宜超超過0.25%。粒徑小于于0.6mm的顆粒必須須做液限和和塑性指數(shù)數(shù)試驗，要要求液限小小于28%，0~4.75mm料中，0.075mm通過量必須須小于15%。水凡飲用水皆皆可使用，，遇到可疑疑水源，應應委托有關關部門化驗驗鑒定。配合比組成成設計一般規(guī)定水泥穩(wěn)定級級配碎石混混合料組成成設計包括括原材料質(zhì)質(zhì)量檢驗，，混合料級級配組成設設計，確定定必需的水水泥劑量和和混合料的的最佳含水水量等。原材料試驗驗包括含水水率、集料料級配、液液限及塑限限、碎石針針片狀顆粒粒含量、碎碎石的壓碎碎值試驗、、水泥強度度等級和凝凝結時間等等，必要時時應測定有有機質(zhì)含量量和硫酸鹽鹽含量?；旌狭显囼烌灠ㄖ匦托蛽魧?、水水泥劑量、、無側限抗抗壓強度、、延遲時間間等?；旌狭系脑O設計步驟1）取工地實實際使用的的不同規(guī)格格集料應分分別進行水水洗篩分，，每批石料料應取有代代表性的石石料進行不不少于10次篩分，以以平均值作作為不同規(guī)規(guī)格集料的的篩分結果果。級配的的走向應選選擇靠近中中值偏下、、靠近級配配范圍的下下限使礦料料級配形成成S形曲線，基基層4.75mm以上粗集料料的含量不不低于65%，形成骨架架密實型結結構，經(jīng)行行室內(nèi)試驗驗，待實驗驗結果出來來后確定合合適的級配配曲線。取工地使用用的水泥，，根據(jù)確定定的級配曲曲線，按不不同水泥劑劑量分組試試驗。結合合設計文件件，按下列列水泥劑量量配制：基層用水泥泥試配劑量量：3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，5.5%在可能估計計合適劑量量的情況下下，允許將將五個不同同的劑量的的試驗縮減減到三個或或四個，但但不得少于于3個劑量，特特別不允許許采用一個個經(jīng)驗劑量量的驗證性性設計方法法。2）擊擊實實試試驗驗水泥泥穩(wěn)穩(wěn)定定碎碎石石采采用用振振動動壓壓實實試試驗驗方方法法確確定定各各種種混混合合料料的的最最佳佳含含水水量量和和最最大大干干密密度度，，至至少少應應做做三三個個不不同同水水泥泥劑劑量量混混合合料料的的振振動動壓壓實實試試驗驗，，即即最最小小劑劑量量，，中中間間劑劑量量和和最最大大劑劑量量。。按按規(guī)規(guī)定定壓壓實實度度分分別別計計算算不不同同水水泥泥劑劑量量的的試試件件應應用用有有的的干干密密度度。。3））強強度度試試驗驗按最最佳佳含含水水量量和和計計算算得得到到的的干干密密度度制制備備試試件件。。進進行行強強度度試試驗驗時時，，平平行行試試驗驗的的試件件數(shù)數(shù)量量應應符符合合下下表表規(guī)規(guī)定定。。試件件在在20±±2℃℃溫溫度度下下保保濕濕養(yǎng)養(yǎng)生生7d，，浸浸水水24h后后，，進進行行無無側側限限抗抗壓壓強強度度試試驗驗。。根據(jù)據(jù)設設計計強強度度標標準準，，選選定定合合適適的的水水泥泥劑劑量量，，此此劑劑量量試試件件室室內(nèi)內(nèi)試試驗驗結結果果的的平平均均抗抗壓壓強強度度按按下下式式計計算算：：R平≥Rd/(1-ZaCv)式中中：Ｒ平－平平均均抗抗壓壓強強度度，，MPaＲd－設設計計抗抗壓壓強強度度，，MPaZa－保保證證率率系系數(shù)數(shù)，，高高速速及一一級級公公路路保保證證率率95%，其其他他90%Cv－試試驗驗結結果果的的偏偏差差系系數(shù)數(shù)（（以以小小數(shù)數(shù)計計））。。按上上述述試試驗驗結結果果確確定定水水泥泥劑劑量量。。工工地地實實際際采采用用的的水水泥泥劑劑量量應應以以室室內(nèi)內(nèi)試試驗驗確確定定的的劑劑量量適適當當?shù)牡脑鲈黾蛹?，，采采用用集集中中廠廠拌拌法法施施工工，，最最多多不不超超過過0.5。按照混合合料組成成確定的的最佳水水泥劑量量+0.5％、確定定的最佳佳含水量量和最大大干密度度制作試試件，校校核標準準配合比比的7d浸水無側側限抗壓壓強度和和試件干干密度。。４）試拌拌試鋪試鋪段要要決定的的主要內(nèi)內(nèi)容如下下：①驗證用用于施工工混合料料的配合合比a、調(diào)試拌拌和機，，分別稱稱出拌缸缸中不同同規(guī)格的的碎石、、水泥、、水的重重量，測測量其計計量的準準確性；；b、調(diào)整拌拌合時間間，保證證混合料料均勻性性；c、檢查混混合料含含水量、、碎石級級配、水水泥劑量量、7天無側限限抗壓強強度。②確定定鋪筑的的松鋪寬寬度和松松鋪系數(shù)數(shù)（約為為1.20~1.30）。③確定定標準的的施工方方法a、混合料料配比的的控制方方法；b、混合料料攤鋪方方法和適適用機具具；c、含水量量的增加加和控制制方法；；d、壓實機機械的選選擇和組組合，壓壓實的順順序，速速度和遍遍數(shù)；e、拌和、、運輸、、攤鋪和和碾壓機機械的協(xié)協(xié)調(diào)和配配合。④確定每每一作業(yè)業(yè)段的合合適長度度（一般般建議50m-80m）。⑤嚴密組組織拌和和、運輸輸、碾壓壓等工序序，縮短短延遲時時間。試鋪段的的檢驗頻頻率應是是標準中中規(guī)定生生產(chǎn)路面面的2-3倍。當使使用的原原材料和和混合料料、施工工機械、、施工方方法及試試鋪路面面各檢驗驗項目的的檢測結結果都符符合規(guī)定定，可按按以上內(nèi)內(nèi)容編寫寫《試鋪總結結》，經(jīng)審批批后即可可作為申申報正式式路面施施工開工工的依據(jù)據(jù)。施工工藝藝控制準備工作作技術準備備：組織織拌合站站、現(xiàn)場場管理人人員及施施工人員員進行技技術、安安全生產(chǎn)產(chǎn)、文明明施工等等方面的的業(yè)務培培訓，對對施工工工藝、質(zhì)質(zhì)量標準準及質(zhì)量量通病的的預防措措施提出出明確要要求。測量準備備：測量量工程師師按照具具體施工工計劃直直線段每每10m放一中樁樁、曲線線段每5m放一中樁樁，放樣樣處用紅紅布水泥泥釘做標標記，測測出相應應下承層層高程，，定點算算出結構構層松鋪鋪厚度。?？v向100m放一根鋼鋼絲繩，，每根鋼鋼絲繩一一端用鋼鋼釬固定定，另一一端收緊緊，中間間使用4根5m鋁合金梁梁控制標標高，根根據(jù)事先先算好的的定點松松鋪厚度度，用水水平尺確確定鋼絲絲繩或鋁鋁合金梁梁標高，，作為攤攤鋪機自自動找平平儀的控控制依據(jù)據(jù)。設備準備備：對所所有進入入施工現(xiàn)現(xiàn)場的設設備進行行編號，，在操作作間上標標明該設設備的操操作規(guī)程程和操作作要求，，同時對對進入施施工現(xiàn)場場的設備備數(shù)量、、性能、、型號等等進行驗驗收，不不能滿足足施工要要求的設設備必須須清出場場?，F(xiàn)場準準備：：用石石灰標標出兩兩條邊邊線，，外側側培好好路肩肩，路路肩內(nèi)內(nèi)側切切成垂垂直里里面，，培土土高度度根據(jù)據(jù)松鋪鋪厚度度確定定。在在內(nèi)側側根據(jù)據(jù)中樁樁位置置，支支設木木方，，以保保證邊邊緣壓壓實效效果。?；旌狭狭习韬虾纤嗉壖壟渌樗槭旎旌狭狭喜捎糜眉兄袕S拌拌連續(xù)續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)。拌和前前由試試驗人人員檢檢查料料場內(nèi)內(nèi)各種種集料料含水水量，，換算算施工工配合合比，，確定定混合合料用用水量量，外外加水水與天天然含含水量量的總總和要要略高高于最最佳含含水量量，具具體加加水量量根據(jù)據(jù)氣溫溫、風風力和和空氣氣濕度度經(jīng)試試驗確確定。。開始拌拌合后后，試試驗人人員應應按規(guī)規(guī)定取取混合合料試試樣，，檢查查混合合料級級配、、含水水量及及水泥泥劑量量等各各項指指標，，隨時時檢查查混合合料的的配比比和含含水量量等是是否發(fā)發(fā)生變變化。。經(jīng)常檢檢查拌拌和樓樓的拌拌和質(zhì)質(zhì)量，，保證證出料料均勻勻一致致，防防止粗粗細粒粒料離離析。。試驗驗人員員及拌拌和樓樓操作作手密密切關關注混混合料料顏色色、級級配，，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)異常常立即即停止止拌和和，并并查找找原因因，采采取有有效的的處理理措施施后再再繼續(xù)續(xù)拌和和。拌合站站配料料混合料料運輸輸拌合好好的水水泥穩(wěn)穩(wěn)定碎碎石應應采用用較大大噸位位的自自卸汽汽車運運輸，，車廂廂應清清理干干凈，，不得得有積積水積積聚在在車廂廂底部部。運輸車車接料料方式式采用用前、、后、、中的的方式式均勻勻接料料，以以減少少粗細細集料料的離離析現(xiàn)現(xiàn)象。。裝料料高度度不允允許超超過原原車廂廂板50㎝㎝以防止止混合合料滿滿溢。。運輸車車覆蓋蓋苫布布，用用以減減少運運輸過過程中中水分分散失失，防防止混混合料料污染染，直直至卸卸料時時方可可取下下覆蓋蓋苫布布。運輸車車在已已完成成的鋪鋪筑層層上行行駛時時速度度要緩緩慢，，控制制在30km/h以內(nèi)，，減少少重載載車輛輛對下下承層層的破破壞，，以及及確保保安全全行駛駛。運輸車車的運運量應應較拌拌合能能力、、攤鋪鋪速度度有所所富余余。對對于基基層，，施工工過程程中每每臺攤攤鋪機機前方方應有有運料料車2~3輛在等等候卸卸料。。開始始攤鋪鋪時在在施工工現(xiàn)場場等候候卸料料的運運料車車不宜宜少于于5輛。攤鋪機機連續(xù)續(xù)攤鋪鋪時，，派專專人指指揮運運料車車，在在攤鋪鋪機前前10~30cm處停住住，不不得撞撞擊攤攤鋪機機。卸卸料過過程中中，運運料車車掛空空擋，，靠攤攤鋪機機推動動前進進?；旌狭狭蠑備佷佷佒鶎忧扒?，應應檢查查下承承層的的質(zhì)量量。當當下承承層質(zhì)質(zhì)量不不符合合設計計及規(guī)規(guī)范要要求時時，應應采取取有效效措施施進行行處理理。清理下下承層層，適適當灑灑水，，保持持下承承層濕濕潤。。攤鋪機機起步步前在在攤鋪鋪機熨熨平板板下的的左中中右三三處墊墊放木木板，，厚度度為所所需攤攤鋪的的松鋪鋪厚度度，用用水準準儀檢檢測木木板頂頂面間間橫坡坡，并并拉線線調(diào)整整熨平平板使使其在在一直直線上上。采用兩兩臺攤攤鋪機機梯隊隊攤鋪鋪，兩兩機前前后相相距10~20m，前方方攤鋪鋪機標標高由由鋼絞絞線和和鋁合合金梁梁控制制，后后方攤攤鋪機機外側側標高高鋼絲絲繩控控制，，內(nèi)側側標高高由已已攤鋪鋪但未未碾壓壓的結結構層層表面面用自自動找找平滑滑靴控控制。。預先標標定攤攤鋪機機行走走速度度與螺螺旋布布料器器轉速速的傳傳動關關系，，攤鋪鋪過程程中，，應保保持螺螺旋布布料器器全范范圍內(nèi)內(nèi)混合合料分分布均均勻，，保證證在攤攤鋪機機全寬寬度斷斷面上上不發(fā)發(fā)生離離析。。設專人人對攤攤鋪完完成的的混合合料中中存在在的離離析集集料進進行清清除，，并用用新拌拌混合合料找找補，，避免免出現(xiàn)現(xiàn)局部部松散散，強強度不不足等等現(xiàn)象象。特別注意與與橋頭搭板板連接處標標高和平整整度，攤鋪鋪機無法攤攤鋪時，派派有經(jīng)驗的的技術人員員指揮裝載載機，配合合人工攤鋪鋪。試驗人員每每一施工段段應取回水水泥穩(wěn)定級級配碎石集集料，壓制制試件，測測定無側限限抗壓強度度，確保每每一施工段段質(zhì)量合格格?；旌狭夏雺簤簤簩嵲O備組組合：每臺臺攤鋪機后后面至少配配備膠輪壓壓路機(30T)一臺、振動動壓路機(20T以上)2臺，3臺壓路機跟跟進碾壓。。碾壓順序一一般為：穩(wěn)穩(wěn)壓（1~2遍，以壓實實度達到90%為宜）→輕輕型振動碾碾壓（2-3遍）→重型型振動碾壓壓（2-3遍）→收光光（壓至無無輪跡）。。穩(wěn)壓時，壓壓路機應緊緊跟攤鋪機機，一次碾碾壓長度一一般為50m~80m，實際長度度視試驗段段及天氣情情況確定。。采用膠輪壓壓路機穩(wěn)壓壓時，驅(qū)動動輪面向攤攤鋪機，碾碾壓路線及及方向不應應突然改變變而導致混混合料產(chǎn)生生推移。碾壓時，壓壓路機應以以慢而均勻勻的速度碾碾壓，碾壓壓順序由較較低側向較較高側逐輪輪碾壓，每每道碾壓與與上道碾壓壓重疊不小小于1/3輪寬，壓完完全幅(或半幅)為一遍。外側培土路路肩應同時時碾壓