級(jí)配砂礫底基層機(jī)械拌和攤鋪施工工法

級(jí)配砂礫底基層機(jī)械拌和攤鋪施工工法1.前言路面結(jié)構(gòu)層中，級(jí)配砂礫底基層介于土基與基層之間，是路面結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它的主要功能有：改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫變化的不良影響；將基層傳下的車輛荷載應(yīng)力加以擴(kuò)散，以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形；阻止路基土擠入基層中，影響基層結(jié)構(gòu)的性能；砂礫底基層也可作為路面的一個(gè)找平層，為基層、面層的施工奠定良好的基礎(chǔ)，從而提高路面的平整度。底基層只有采用級(jí)配良好的砂礫，在充分壓實(shí)的條件下，才能夠符合現(xiàn)行規(guī)范對(duì)級(jí)配砂礫底基層的要求，發(fā)揮其功能作用。目前，路面底基層施工大多采用現(xiàn)場(chǎng)路拌、平地機(jī)攤鋪整平的方法，雖然此方法施工比較簡(jiǎn)單，施工成本相對(duì)較低，但是也存在許多不足，例如在拌和中離析現(xiàn)象比較嚴(yán)重，混合料勻質(zhì)性差，含水率不均勻，致使混合料不易壓實(shí)、平整度差等。在級(jí)配砂礫底基層施工中采用集中廠拌、攤鋪機(jī)鋪筑的施工方法有效地彌補(bǔ)了以上不足，取得了良好的效果。2.工法特點(diǎn)級(jí)配砂礫底基層施工方法的原材料控制和施工工藝流程比傳統(tǒng)的施工方法復(fù)雜，施工成本也相對(duì)較高，但能大幅度提高級(jí)配砂礫底基層的施工質(zhì)量。采用拌和站集中拌和，可以使混合料勻質(zhì)性好，含水率均勻且易控制最佳含水率；利用攤鋪機(jī)進(jìn)行鋪筑可以減少離析，大面平整度容易控制，施工效率可提高30%~50%。3.適用范圍本工法適用于路面工程中級(jí)配砂礫底基層的施工。4.工藝原理通過穩(wěn)定土拌和站“深加工”，拌和設(shè)備的稱重計(jì)算機(jī)計(jì)量系統(tǒng)能嚴(yán)格控制底基層砂礫料的級(jí)配及含水率等指標(biāo)，通過攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平系統(tǒng)提高底基層施工的機(jī)械化水平和底基層的整體施工質(zhì)量。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程級(jí)配砂礫底基層施工工藝流程如圖5-1所示。5.2操作要點(diǎn)5.2.1施工準(zhǔn)備5.2.1.1一般規(guī)定1、開工前，對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。2、機(jī)械設(shè)備、試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，進(jìn)行全面檢查、調(diào)試、校核、維修和保養(yǎng)。5.2.1.2施工組織1、建立嚴(yán)密的施工管理體系和質(zhì)量保證體系，組建工地試驗(yàn)室、安全生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，制定相關(guān)規(guī)章制度等。2、根據(jù)設(shè)計(jì)文件、合同任務(wù)及實(shí)際條件，編制周密的施工組織計(jì)劃，包括制訂施工方案、工藝流程、進(jìn)度計(jì)劃、機(jī)械勞力配置及材料供應(yīng)方案等。3、對(duì)所有施工人員進(jìn)行集中培訓(xùn)、組織分工、定人定崗，建立崗位責(zé)任制，并進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。未經(jīng)培訓(xùn)的人員不得上崗。4、人員配備應(yīng)滿足表5-1的要求。表5-1人員配備表人員類別人數(shù)職責(zé)或作業(yè)要求現(xiàn)場(chǎng)施工總負(fù)責(zé)人1全面組織、管理、指揮作業(yè)面施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人1具體負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)，及時(shí)處理各種技術(shù)、質(zhì)量問題質(zhì)檢工程師1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量自檢、試驗(yàn)檢測(cè)及申報(bào)各種質(zhì)量自檢資料測(cè)量工程師1現(xiàn)場(chǎng)施工放樣，進(jìn)行幾何尺寸自檢并申報(bào)相關(guān)資料機(jī)械工程師1現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械調(diào)度試驗(yàn)人員2前場(chǎng)壓實(shí)度、含水率等試驗(yàn)檢測(cè)，后場(chǎng)各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定輔助人員10交通管制人員2名，攤鋪輔助人員6名，碾壓輔助人員2名合計(jì)175.2.2拌和1、拌和機(jī)的產(chǎn)量宜大于400t/h，拌和能力與攤鋪能力應(yīng)相匹配。2、拌和機(jī)應(yīng)設(shè)有至少5個(gè)容料斗，料斗口安裝鋼筋網(wǎng)篩，篩除超出粒徑規(guī)格的集料及雜物。3、拌和機(jī)計(jì)量控制系統(tǒng)必須通過計(jì)量部門標(biāo)定。在鋪筑前，在拌和樓進(jìn)行一次試拌，以驗(yàn)證拌和樓計(jì)量系統(tǒng)的精確性和混合料的級(jí)配穩(wěn)定性。4、拌和機(jī)操作人員應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)室下發(fā)的施工配合比通知單，將各種材料的配合比輸入拌和樓的控制計(jì)算機(jī)。5、拌和時(shí)的外加水與集料天然含水率之和比最佳含水率略高。施工期間，根據(jù)溫度、濕度情況，比最佳含水率高出1%~2%，以彌補(bǔ)混合料在延遲時(shí)間內(nèi)的水分損失，確保碾壓時(shí)混合料的含水率在最佳含水率±1%之間。6、開機(jī)后，對(duì)混合料進(jìn)行取樣，檢測(cè)含水率、混合料級(jí)配。7、拌和過程中對(duì)混合料外觀進(jìn)行目測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保滿足施工質(zhì)量需求。8、拌和機(jī)配備帶活門漏斗的料倉(cāng)，由漏斗出料直接裝車運(yùn)輸，裝車時(shí)車輛應(yīng)前、后、中移動(dòng)，分3~6次裝料，避免混合料離析，設(shè)電鈴及專人指揮裝車?；娱_挖采用挖掘機(jī)作業(yè)，深度超挖0.8m，基坑底面尺寸為每邊基礎(chǔ)尺寸+0.5m，以便于支模及回填非鹽漬土砂料。機(jī)械開挖完成后人工進(jìn)行修整，對(duì)基底進(jìn)行夯實(shí)。5.2.3運(yùn)輸1、為保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，攤鋪機(jī)前始終保持4臺(tái)車等待卸料，拌和機(jī)前至少有5臺(tái)車等待裝料，鋪筑路段按照1km分布1臺(tái)車計(jì)算，每個(gè)作業(yè)面配置運(yùn)輸車的數(shù)量為9+N(N為鋪筑現(xiàn)場(chǎng)與拌和站的運(yùn)輸距離)。2、每天開工前，要檢查運(yùn)輸車輛的技術(shù)狀況。3、裝料前應(yīng)將車廂清理干凈。4、嚴(yán)禁超載運(yùn)輸。5.2.4攤鋪1、攤鋪前提前進(jìn)行測(cè)量放樣，按照攤鋪機(jī)寬度與傳感器間距，直線段上間隔10m、曲線上間隔5m做出標(biāo)記，打好導(dǎo)向控制線支架，掛好導(dǎo)向控制線(控制高程)?？刂凭€宜采用鋼絲，其拉力應(yīng)不小于800N，每段鋼絲長(zhǎng)度不宜大于150m。2、采用2臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，外側(cè)攤鋪機(jī)在前，內(nèi)側(cè)攤鋪機(jī)在后，一前一后保證速度、攤鋪厚度、松鋪系數(shù)、路拱坡度、攤鋪平整度、振動(dòng)頻率等一致，攤鋪接縫平整。3、攤鋪機(jī)以勻速、不停歇為宜，攤鋪速度宜控制在1.5~2.0m/min之間。4、螺旋布料器必須勻速、不間歇地旋轉(zhuǎn)送料，且全部埋入混合料中。5、螺旋布料器轉(zhuǎn)速應(yīng)與攤鋪速度相適應(yīng)，保證兩邊緣料位充足。6、攤鋪過程中，攤鋪機(jī)開啟振動(dòng)器和夯錘。振動(dòng)器振動(dòng)頻率不得低于30Hz(4級(jí))，夯錘沖擊頻率不得低于20Hz(沖程不低于6mm)，以保證初始?jí)簩?shí)度和減少含水率損失。7、施工現(xiàn)場(chǎng)具體攤鋪速度隨時(shí)與拌和、運(yùn)輸能力進(jìn)行協(xié)調(diào)，攤鋪現(xiàn)場(chǎng)和拌和站之間建立快捷有效的通信聯(lián)絡(luò)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)度和指揮。8、施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員隨時(shí)進(jìn)行平整度的檢查，平整度不滿足的部位，用人工予以鏟除，然后用新料填補(bǔ)；在攤鋪機(jī)后面設(shè)專人處理集料離析現(xiàn)象，對(duì)局部粗集料“窩”進(jìn)行全部鏟除，并用新料進(jìn)行填補(bǔ)。5.2.5碾壓1、攤鋪后，在混合料處于最佳含水率時(shí)，立即在全寬范圍內(nèi)進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)碾壓長(zhǎng)度為30~50m，各碾壓段落設(shè)置明顯的分界標(biāo)志，設(shè)專門碾壓負(fù)責(zé)人。2、碾壓遵循由低到高、先慢后快的原則。直線段碾壓時(shí)，由外側(cè)沿鋪筑方向進(jìn)行；平曲線有超高路段，由低側(cè)向高側(cè)、自內(nèi)向外碾壓。碾壓時(shí)后輪重疊1/2輪寬，碾壓組合方式和遍數(shù)遵循先穩(wěn)壓、后輕壓、再重壓的原則。建議采用的壓實(shí)組合方式見表5-2。表5-2建議采用的壓實(shí)組合方式壓實(shí)階段壓路機(jī)類型碾壓遍數(shù)速度(km/h)

初壓26t振動(dòng)壓路機(jī)(2臺(tái))靜壓1遍1.6復(fù)壓26t振動(dòng)壓路機(jī)(2臺(tái))振動(dòng)碾壓4遍2終壓30t膠輪壓路機(jī)(1臺(tái))全幅碾壓2遍23、碾壓中的注意事項(xiàng)（1）壓路機(jī)起動(dòng)、停止時(shí)減速緩行，穩(wěn)壓要充分，振動(dòng)不起浪、不推移，出現(xiàn)個(gè)別擁包時(shí)，專配工人進(jìn)行鏟平處理。壓路機(jī)倒車、換擋輕且平順，在第一遍初步穩(wěn)壓后，倒車時(shí)盡量按原路返回；壓路機(jī)操作手在停車之前必須先停振，每個(gè)碾壓段落的終點(diǎn)呈斜線錯(cuò)開狀，檢查平整度時(shí)壓路機(jī)宜停在已壓好的段落上；換擋位置應(yīng)位于已壓好的段落上；壓路機(jī)禁止急停、急轉(zhuǎn)彎。（2）嚴(yán)格控制碾壓含水率，在最佳含水率±1%時(shí)及時(shí)碾壓。碾壓過程中始終保持表面濕潤(rùn)，若因高溫、大風(fēng)等天氣使水分蒸發(fā)過快，應(yīng)及時(shí)噴灑少量水，灑水時(shí)向上噴灑，使水呈霧狀自由落到底基層表面。（3）在碾壓過程中對(duì)高程、平整度及時(shí)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，平整度采用3m直尺跟進(jìn)檢查，對(duì)平整度大于8mm的部分及時(shí)進(jìn)行修整。（4）碾壓完成后組織試驗(yàn)人員采用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，不滿足壓實(shí)要求的及時(shí)報(bào)告給碾壓負(fù)責(zé)人，重復(fù)碾壓直至達(dá)到要求的壓實(shí)度。6.材料與設(shè)備6.1主要材料6.1.1原材料控制底基層用級(jí)配砂礫按現(xiàn)行《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE42)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，砂礫壓碎值不大于30%，最大粒徑不大于37.5mm，含泥量不超過5%。砂礫按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)合格報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后使用。級(jí)配碎石墊層級(jí)配范圍見表6-1。表6-1級(jí)配碎石墊層級(jí)配范圍層位mm37.531.526.5169.54.751.180.60.075底基層10085~10065~8542~6720~4010~278~205~180~106.1.2主要機(jī)械設(shè)備主要機(jī)械設(shè)備見表6-2。表6-2主要機(jī)械設(shè)備一覽表單位數(shù)量水穩(wěn)拌和站套2WCB600良好攤鋪機(jī)臺(tái)2RP953E良好自卸汽車輛15-良好單鋼輪壓路機(jī)臺(tái)2XS262J良好膠輪壓路機(jī)臺(tái)1XP302良好裝載機(jī)臺(tái)2ZL50良好灑水車臺(tái)215m3良好小型蛙式強(qiáng)夯機(jī)臺(tái)2-良好6.1.3測(cè)量、質(zhì)檢設(shè)備測(cè)量、質(zhì)檢設(shè)備見表6-3。表6-3測(cè)量、質(zhì)檢設(shè)備一覽表序號(hào)儀器、設(shè)備名稱數(shù)量13m12鋼尺23自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀24RTK測(cè)量設(shè)備15灌砂筒等壓實(shí)測(cè)定設(shè)備17.質(zhì)量控制7.1一般規(guī)定7.1.1施工過程中與參與施工的各單位應(yīng)密切配合，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即提出，及時(shí)糾正或停工整頓。7.1.2施工現(xiàn)場(chǎng)配備滿足要求的壓實(shí)度和平整度檢測(cè)設(shè)備。7.2試驗(yàn)段鋪筑7.2.1正式開工之前，必須進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑工作，試驗(yàn)段長(zhǎng)度不小于200m。7.2.2通過試驗(yàn)段達(dá)到以下目的：通過試拌和試鋪全面檢驗(yàn)每個(gè)施工環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)機(jī)械系統(tǒng)配套和生產(chǎn)能力、工藝流程、技術(shù)操作實(shí)地培訓(xùn)、施工組織，掌握所有質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)方法，檢驗(yàn)生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)改進(jìn)，為正式大面積施工做好充分準(zhǔn)備。7.2.3通過試驗(yàn)段鋪筑，確定松鋪系數(shù)和碾壓組合。7.3施工過程質(zhì)量控制和檢查7.3.1終壓后應(yīng)立即進(jìn)行平整度與壓實(shí)度檢查，如不合格及時(shí)處理。7.3.2施工中應(yīng)按表7-1和表7-2規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和頻率進(jìn)行檢查和控制。外觀要求：表面平整密實(shí)，邊線整齊，無(wú)松散。表7-1級(jí)配砂礫底基層檢查項(xiàng)目和頻率項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1壓實(shí)度(%)代表值96每200m每車道測(cè)2次極值922平整度(mm)123m直尺：每200m測(cè)2處×10尺3縱斷高程(mm)+5，-15水準(zhǔn)儀：每20延米測(cè)1個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)3~5個(gè)點(diǎn)4寬度(mm)符合設(shè)計(jì)要求尺量：每20延米測(cè)1個(gè)斷面5厚度(mm)-10(代表值)，-25(合格值)每200m每車道測(cè)1點(diǎn)6橫坡(%)±0.3水準(zhǔn)儀：每200m測(cè)4個(gè)斷面7彎沉值(0.01mm)符合設(shè)計(jì)要求表7-2集料檢查項(xiàng)目和頻率項(xiàng)次檢查項(xiàng)目頻率1級(jí)配拌和時(shí)每500m3測(cè)1次攤鋪時(shí)每2000m2測(cè)1次，發(fā)現(xiàn)異常，隨時(shí)檢測(cè)2壓碎值隨時(shí)檢測(cè)3含水率據(jù)觀測(cè)，異常時(shí)隨時(shí)檢測(cè)4拌和均勻性隨時(shí)觀測(cè)8.安全措施8.1做好各種工程車輛的檢修與維護(hù)工作，消除事故隱患，不使用帶病設(shè)備。8.2做好司機(jī)的安全教育工作，落實(shí)安全責(zé)任制。8.3做好線路沿線臨時(shí)便道的交通警示設(shè)置，杜絕交通事故。8.4施工時(shí)，指派專人負(fù)責(zé)對(duì)各種機(jī)械設(shè)備的安全作業(yè)范圍進(jìn)行監(jiān)督、檢查，杜絕傷人事故發(fā)生。8.5機(jī)械電力設(shè)備的布局應(yīng)合理，并裝設(shè)安全防護(hù)裝置，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。租用設(shè)備在施工前必須經(jīng)過安全資質(zhì)審查，確認(rèn)符合施工要求并簽訂安全協(xié)議書，明確安全責(zé)任。被租用設(shè)備必須建立相應(yīng)的安全組織，并納入項(xiàng)目經(jīng)理部的統(tǒng)一安全管理體系，接受安全管理與監(jiān)督。8.6配備專職安全檢查員，負(fù)責(zé)施工期的安全檢查，禁止閑雜人員或機(jī)械和車輛進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。嚴(yán)格執(zhí)行日常和定期安全檢查制度，填報(bào)各種安全生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，分析安全動(dòng)態(tài)，提高施工安全管理水平。9.環(huán)保措施9.1按設(shè)計(jì)要求，選定取(棄)土場(chǎng)、料場(chǎng)。取土場(chǎng)取土前將表層植被和表土一起剝離30~50cm(視腐殖土具體厚度確定)后妥善保存并養(yǎng)護(hù)保證成活，取土坑取土采用緩坡并控制取土深度。恢復(fù)取(棄)土場(chǎng)、料場(chǎng)所需要的腐殖土和草皮可利用取料場(chǎng)及路基清表挖除的腐殖土和草皮，不能隨意在別處另取腐殖土和草皮，以免造成更大的環(huán)境破壞。9.2料場(chǎng)、取(棄)土場(chǎng)在施工階段須做到：1、盡量減少在采料、加工、運(yùn)輸過程中對(duì)地表植被、土壤的占?jí)汉推茐摹?、取土之后的廢料不能隨意堆棄，應(yīng)棄置于取土坑或設(shè)定的棄土場(chǎng)中，并整平棄料堆頂面，盡可能恢復(fù)原有地貌。3、對(duì)于位于河灘的料場(chǎng)，應(yīng)在完畢后做好河道的修整，保證河床穩(wěn)固和水流暢通。4、取、棄土場(chǎng)用完后盡快做好植被恢復(fù)工作。10.效益分析10.1從經(jīng)濟(jì)成本方面分析級(jí)配砂礫底基層機(jī)械拌和攤鋪施工雖然加大了機(jī)械設(shè)備投入，但減少了人員數(shù)量，避免了材料的浪費(fèi)，施工效率可以提高30%~50%，與傳統(tǒng)工藝方法相比，成本沒有增加。10.2從質(zhì)量方面分析級(jí)配砂礫底基層的攤鋪一般采用平地機(jī)。但實(shí)踐證明攤鋪機(jī)的攤鋪效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，目前限于舊的施工觀念、工程的初期投入等因素，使用平地機(jī)代替攤鋪機(jī)攤鋪級(jí)配砂礫底基層，工程質(zhì)量很難保證。級(jí)配砂礫底基層施工中，砂礫料離析很容易造成級(jí)配砂礫底基層強(qiáng)度不均勻、整體強(qiáng)度差，而且影響整體使用性能，縮短了使用年限。從砂礫材料的加工、堆放、混合料的拌和出料、運(yùn)輸?shù)交旌狭系臄備?，均可能產(chǎn)生集料離析，因此在施工中選擇合理的攤鋪設(shè)備對(duì)消除離析相當(dāng)重要。攤鋪機(jī)鋪筑時(shí)經(jīng)螺旋布料器攤鋪于下承層，相當(dāng)于對(duì)混合料進(jìn)行二次拌和，有效地消除了各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的離析，尤其重要的是消除了隱藏離析。經(jīng)平地機(jī)攤鋪整平，很多離析被隱藏，使級(jí)配砂礫底基層內(nèi)部質(zhì)量無(wú)法保證。此外，由于平地機(jī)不能一次攤鋪到位，必須經(jīng)過來(lái)回反復(fù)多次才能整平，又產(chǎn)生了新的離析。少量含水率不均勻的砂礫料經(jīng)過攤鋪機(jī)螺旋布料器二次拌和，減弱了混合料不均勻含水率的不均勻程度，經(jīng)碾壓成型后對(duì)級(jí)配砂礫底基層的強(qiáng)度、壓實(shí)度等重要指標(biāo)影響小。平地機(jī)鋪筑時(shí)直接卸于下承層的含水率不均勻的混合料，經(jīng)平地機(jī)整平后，碾壓時(shí)含水率大的局部地方出現(xiàn)“鏡面”“彈簧”等現(xiàn)象，個(gè)別含水率過大的地方出現(xiàn)“泉眼”現(xiàn)象。此種情況不但壓實(shí)度、強(qiáng)度不能滿足規(guī)范要求，而且必須換填新料，不但耗時(shí)、費(fèi)力，而且影響基層的整體質(zhì)量。底基層的壓實(shí)度不但取決于砂礫料種類、含水率、壓實(shí)機(jī)具、壓實(shí)方法、壓實(shí)時(shí)間、壓實(shí)厚度、壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)速度等，集料級(jí)配、攤鋪的均勻程度對(duì)壓實(shí)度的影響也十分重要。底基層的平整度對(duì)水穩(wěn)基層、瀝青混凝土面層平整度有重要影響。攤鋪機(jī)攤鋪基層主要通過自動(dòng)裝置來(lái)控制施工；而平地機(jī)攤鋪則主要依賴人工來(lái)控制施工，人工的不穩(wěn)定因素相對(duì)較多，要達(dá)到滿意的平整度相對(duì)較難，只有通過嚴(yán)格的對(duì)人的培訓(xùn)和監(jiān)督，才能達(dá)到預(yù)期的效果。從上述對(duì)攤鋪機(jī)與平地機(jī)攤鋪級(jí)配砂礫底基層的比較可知，在級(jí)配砂礫底基層施工中攤鋪機(jī)的攤鋪效果優(yōu)于平地機(jī)，有效提高了整個(gè)路