淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝及質(zhì)量控制模板

淺談水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝及質(zhì)量控制資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系本人改正或者刪除。畢業(yè)論文誠信聲明本人鄭重聲明:所呈交的畢業(yè)論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。就我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其它人已經(jīng)發(fā)表和撰寫的研究成果,也不包含為獲得華東交通大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。如在文中涉及抄襲或剽竊行為,本人愿承擔(dān)由此而造成的一切后果及責(zé)任。本人簽名導(dǎo)師簽名年月日石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)論文任務(wù)書姓名郭靜學(xué)號畢業(yè)屆別專業(yè)鐵道工程技術(shù)畢業(yè)論文題目橋梁下部結(jié)構(gòu)事故分析及防治措施的研究指導(dǎo)教師王守勝學(xué)歷大專職稱無一、論文內(nèi)容結(jié)合實例,研究橋梁下部結(jié)構(gòu)在施工及使用過程中的常見病害,包括事故的產(chǎn)生原因、特點及處理的一般方法步驟。二、基本要求1.選題新穎合理,突出專業(yè)特點,要盡量結(jié)合工作實踐,以保證內(nèi)容充實。2.論點明確,論據(jù)充分,論證過程嚴(yán)謹(jǐn),理論聯(lián)系實際。3.寫作規(guī)范,文章必須符合畢業(yè)論文格式要求。4.字?jǐn)?shù)不少于8000字。5.盡量多的閱讀相關(guān)文獻(xiàn),不少于10篇。論文中引用文獻(xiàn)的部分必須注明相應(yīng)序號。三、主要研究方向《公路橋涵設(shè)計規(guī)范》、《灌注樁檢測與處理》、《公路施工手冊橋涵》四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)資料來源有:1、圖書館查閱資料;2、從網(wǎng)上下載一部分資料,大部分是關(guān)于橋梁在施工及使用中的常見病害。以樁基病害為主。主要參考文獻(xiàn)有:《橋梁施工工程手冊》、《地基基礎(chǔ)使用設(shè)計施工手冊》、《橋梁維修加固》、《實用土木工程手冊》、《土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南(橋梁工程分冊)》《公路》等。五、進度計劃4月21日~5月15日:明確論文題目、查閱文獻(xiàn),并寫出開題報告; 5月16日~6月15日:收集相關(guān)資料、查閱文獻(xiàn)、撰寫論文提綱; 6月16日~8月31日:撰寫論文,提交論文初稿; 9月1日~9月10日:修改、完善論文、定稿; 9月11日~9月15日:按規(guī)定調(diào)整論文格式、打印、上交論文。10月13日~10月14日:組織答辯。指導(dǎo)教師簽字:年月日石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)論文開題報告書課題名稱橋梁下部結(jié)構(gòu)事故分析及防治措施的研究課題來源B課題類型Y導(dǎo)師王守勝學(xué)生姓名郭靜學(xué)號專業(yè)鐵道工程技術(shù)開題報告內(nèi)容:一、選題意義隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展,道路橋梁建設(shè)規(guī)模不斷擴大,橋梁在施工及使用階段病害事故也越來越引起人們的廣泛關(guān)注,橋梁下部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定在橋梁安全問題中至關(guān)重要,加強對橋梁下部結(jié)構(gòu)事故的分析及防治措施的研究成為橋梁安全的一項重要課題。二、文獻(xiàn)綜述三、研究主要內(nèi)容及重點查閱并收集相關(guān)資料,全面了解橋梁基礎(chǔ)病害及基本防治技術(shù)。了解常見橋梁基礎(chǔ)的種類,查詢橋梁基礎(chǔ)有關(guān)病害及事故資料并對相關(guān)原因進行分析,經(jīng)過對橋梁基礎(chǔ)、橋梁墩臺等相關(guān)結(jié)構(gòu)的分析進行防治措施的分析。四、研究方法及預(yù)期目的1、結(jié)合相關(guān)資料,了解橋梁下部結(jié)構(gòu)病害及基本防治技術(shù);2、經(jīng)過對資料的收集和學(xué)習(xí),完善對實際問題的分析和實踐能力;3、實現(xiàn)對所學(xué)知識的深入掌握及對橋梁基礎(chǔ)病害及防治措施全面理解。指導(dǎo)教師簽名:日期:課題來源:(1)A——真實課題(應(yīng)列明課題的來源與級別);B——自選課題;課題類型:(2)X——理論研究;Y——應(yīng)用研究。石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)論文評閱書(1)姓名郭靜學(xué)號專業(yè)鐵道工程技術(shù)畢業(yè)論文題目橋梁下部結(jié)構(gòu)事故分析及防治措施的研究指導(dǎo)教師評語:得分指導(dǎo)老師簽字:年月日石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)論文評閱書(2)評閱人評語:得分評閱人簽字:年月日石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)論文評閱書(3)姓名郭靜學(xué)號專業(yè)鐵道工程技術(shù)畢業(yè)論文題目橋梁下部結(jié)構(gòu)事故分析及防治措施的研究答辯小組評語:等級組長簽字:年月日答辯委員會意見:等級答辯委員會主任簽字:年月日(學(xué)院公章)注:答辯小組根據(jù)評閱人的評閱簽署意見、初步評定成績,交答辯委員會審定,蓋學(xué)院公章?！钡燃墶庇脙?yōu)、良、中、及、不及五級制(可按學(xué)院制定的畢業(yè)論文成績評定辦法評定最后成績)。

石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)論文答辯記錄姓名郭靜學(xué)號畢業(yè)屆別專業(yè)鐵道工程技術(shù)題目橋梁下部結(jié)構(gòu)事故分析及防治措施的研究答辯時間.11答辯組成員(簽字):答辯記錄:一、造成鋼筋籠上浮的原因有哪些?1、砼質(zhì)量差,易離析的,初凝時間不夠的、坍落度損失大的砼,都會使砼面升至鋼筋底端時鋼筋籠難以插入砼而造成上浮;有時砼已升至鋼筋籠上一定高度時,表層砼開始發(fā)生初凝結(jié)硬,也會攜帶鋼筋籠上浮;2、鋼筋籠孔口固定不牢,未用電焊進行固定;3、提升導(dǎo)管過猛,不慎掛住鋼筋籠造成上浮;4、砼面到達(dá)鋼筋籠底部時,導(dǎo)管埋深過淺灌注量過大,砼對鋼筋籠的上沖力過大;二、不穩(wěn)定邊坡工點的主要防治措施針對各個工地的特點和地質(zhì)特征,采取了一下工程措施:對規(guī)模大、地質(zhì)條件差的工點采用預(yù)應(yīng)力錨索加固;對巖質(zhì)邊坡,節(jié)理裂隙發(fā)育、有順層滑動或傾倒破壞的工點采用預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿加固;對邊坡不高的全、強風(fēng)化花崗巖或全、強風(fēng)化板巖夾變質(zhì)砂巖工點,采用放緩邊坡,邊坡植草防護,坡腳設(shè)擋土墻固腳措施;對邊坡較高的全、強風(fēng)化花崗巖或全、強風(fēng)化板巖夾變質(zhì)砂巖工點,如無放坡條件或放坡后減少橋柱埋深,深度影響墩,則采用用錨索或錨桿進行邊坡加固;對棄碴邊坡,原則上采用清碴方案。如不能清碴,則設(shè)坡腳擋土墻,邊坡進行砌石防護處理;對一些由于開挖施工便道或修筑施工場地,而切腳開挖形成的邊坡,當(dāng)切腳高度不大時,可采用回填土來穩(wěn)定邊坡的方案。三、沖擊鉆鉆孔時的準(zhǔn)備有哪些?準(zhǔn)備場地、測量放線:施工前應(yīng)進行場地平整,清除雜物,鉆機位置處平整夯實,準(zhǔn)備場地,同時對施工用水、泥漿池位置,動力供應(yīng),砂石料場,拌和機位置,鋼筋加工場地,施工便道,做統(tǒng)一的安排。測量放線,根據(jù)設(shè)計圖紙用經(jīng)緯儀(或全站儀)現(xiàn)場進行樁位精確放樣,在樁中心位置釘以木樁,并設(shè)護樁,放線后由主管技術(shù)人員進行復(fù)核,施工中護樁要妥善看管,不得移位和丟失?？卓谧o筒采用δ=8mm鋼板卷制而成。護筒直徑大于設(shè)計樁徑20cm,采用汽車吊機配合振動錘振動沉入。當(dāng)軟土、淤泥層較厚時應(yīng)盡可能深入到不透水層內(nèi)1—1.5m,護筒頂端高度要滿足護筒頂端泥漿溢出口底邊高于地下水位1.5m。護筒平面位置的偏差不大于5cm,護筒傾斜度的偏差不大于1%。鉆孔前,對場地進行平整并設(shè)置泥漿槽、沉淀池等設(shè)施。鉆孔泥漿由水、粘土和添加劑組成,調(diào)制泥漿時,先將粘土加水浸透,然后以攪拌機拌制。泥漿性能指標(biāo):相對密度1.2—1.4,粘度22—30s,膠體率＞95%,失水率＜20ml/30min。四、說說樁基礎(chǔ)常見事故的發(fā)生及處理辦法。答:地質(zhì)勘探主要存在勘探孔間距太大、孔深太淺、土工試驗數(shù)據(jù)不足、土工取樣和土工試驗不規(guī)范、樁周摩阻力和樁端阻力不準(zhǔn)等問題。設(shè)計文件主要存在對地質(zhì)勘探資料沒有認(rèn)真消化、樁型選擇不當(dāng)、原始地面標(biāo)高不清等問題。因此,在樁基礎(chǔ)開始施工前,應(yīng)針對這些問題對地質(zhì)勘探資料和設(shè)計文件進行認(rèn)真審查。另外,對樁基礎(chǔ)持力層厚度變化較大的場地,應(yīng)適當(dāng)加密地質(zhì)勘探探空,必要時進行補充勘探,防止樁端落在較薄的持力層上而發(fā)生樁端沖切破壞。場地有較厚的回填和軟土層時,設(shè)計者應(yīng)認(rèn)真校核樁基是否存在負(fù)摩擦現(xiàn)象。記錄人(簽字):年月日答辯小組組長(簽字):年月日附注:摘要水泥穩(wěn)定碎石具有足夠高的強度、板體性、水穩(wěn)性以及抗凍性等優(yōu)點,它能夠根據(jù)交通量的大小,經(jīng)過材料組成設(shè)計,調(diào)整強度的高低來滿足不同的交通量、不同道路等級的要求,完全能適應(yīng)重交通量和高速公路路面基層的需要。水泥穩(wěn)定碎石強度比較穩(wěn)定,它受水分變化的影響不大,而且它的強度越高,穩(wěn)定性越好,由于水泥穩(wěn)定碎石的表面比較粗糙、清潔,能經(jīng)過透層油或封層油與面層很好地聯(lián)成整體。無論是拌和還是攤鋪,都能由機械來完成,機械化程度越高,質(zhì)量越能得到保證。因此水泥穩(wěn)定碎石基層在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用,有著很好的經(jīng)濟效益和社會價值。水泥穩(wěn)定碎石基層是當(dāng)前在中國被廣泛采用的道路與堆場基層材料之一,該材料以級配碎石做骨料,采用一定數(shù)量的水泥膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙,按嵌擠原理攤鋪壓實,具有良好的力學(xué)性能。水泥穩(wěn)定級配碎石在公路路面結(jié)構(gòu)中作為基層,以其整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好等特點在公路路面基層中廣泛應(yīng)用,如何控制好水泥穩(wěn)定級配碎石的施工質(zhì)量,是當(dāng)前施工必須重點解決的問題。關(guān)鍵詞:水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量目錄第1章緒論………………11.1 課題研究的目的與意義 11.2 水泥穩(wěn)定碎石施工的”三關(guān)”與”一個不利因素” 11.3 課題研究的主要內(nèi)容 2第2章水泥穩(wěn)定碎石基層的施工工藝……………………32.1 混合料的拌和 32.2 混合料的運輸 32.3 混合料的攤鋪 32.4 混合料的碾壓 42.5 養(yǎng)生 5第3章水泥穩(wěn)定碎石基層的缺點及在施工中的質(zhì)量控制………………63.1施工機具的選擇水泥穩(wěn)定碎石基層存在的缺點 63.2在施工工藝中進行的質(zhì)量控制 63.2.1原材料的控制 73.2.2原材料的控制 73.2.3含水量 83.2.4混合料的運輸與攤鋪控制 93.2.5混合料的碾壓控制 103.2.6養(yǎng)生及交通管制 10第4章關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石基層的一些技術(shù)概述………124.1如何盡量延長水泥穩(wěn)定碎石的凝結(jié)時間 124.2密實骨架水泥穩(wěn)定碎石的設(shè)計 124.3水泥穩(wěn)定碎石施工中的超密現(xiàn)象的原因及對強度的影響 13第5章結(jié)語………………14參考文獻(xiàn)…………………15致謝 ……………………16緒論課題研究的目的與意義當(dāng)前在中國高等級公路施工中,水泥穩(wěn)定碎石基層以其強度高、板體性好、耐久性好、干溫縮較小(比二灰碎石)、易于施工等優(yōu)點被逐漸推廣和應(yīng)用。近幾年更有以水泥穩(wěn)定碎石基層代替二灰穩(wěn)定碎石基層的趨勢。水泥穩(wěn)定碎石施工的”三關(guān)”與”一個不利因素”概括的講,水泥穩(wěn)定碎石施工要把握好三個關(guān)鍵環(huán)節(jié),即把”三關(guān)”,同時要處理好”一個不利因素”,具體如下:第一關(guān):就是把好”檢測關(guān)”,即要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龊迷牧霞壟浜秃?、混合料的級配和含水量、水泥劑量、壓實度、試件抗壓強度等的檢測,又要堅持用數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。第二關(guān):就是把好”時間關(guān)”,由于水穩(wěn)碎石的結(jié)合材料(水泥)的固有特性,時間因素對整個施工過程尤為重要,從混合料開始拌和到碾壓結(jié)束的時間差稱為施工的延遲時間。施工中要嚴(yán)密組織、科學(xué)控制拌合—運輸—攤鋪—碾壓等各道工序,使其持續(xù)時間在允許延遲時間之內(nèi),確保施工一次成功,而允許延遲時間(一般取2~2.5h)是由水泥的初凝時間所決定的,能夠說”時間控制”是水泥穩(wěn)定基層施工的生命線。第三關(guān):就是把好”養(yǎng)護關(guān)”,養(yǎng)護對水穩(wěn)碎石基層的強度形成和干縮性影響非常大,因此要充分重視水穩(wěn)基層的養(yǎng)護工作?！币粋€不利因素”就是指水泥穩(wěn)定基層的”干、溫縮”影響因素,大致能夠分為以下幾個方面:(1)混合料中細(xì)集料的含量:有關(guān)資料表明0.6mm及其以下檔細(xì)集料對水泥穩(wěn)定基層的干、溫縮的負(fù)面影響很大,因此在進行混合料配合比設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格控制集料0.6mm和0.075mm檔的經(jīng)過率,使之盡量靠低線。(2)細(xì)集料顆粒的塑性越大,基層干縮應(yīng)變越大,因此要對經(jīng)過0.6mm篩孔的顆粒進行液限和塑性指數(shù)試驗,要求液限小于28%,塑性指數(shù)小于9。(3)實驗表明重型標(biāo)準(zhǔn)比輕型標(biāo)準(zhǔn)干縮應(yīng)變小,因此提高水穩(wěn)基層的壓實度對減少干縮應(yīng)變非常有利。(4)隨著基層暴露時間的增加,平均干應(yīng)變和干縮系數(shù)都在增長,因此強度形成初期加強養(yǎng)護具有重要意義;同時嚴(yán)禁各種車輛通行,養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)抓緊進行下封層的施工。課題研究的主要內(nèi)容本課題研究的主要內(nèi)容包括水泥穩(wěn)定碎石基層的施工工藝,包括混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓等過程;水泥穩(wěn)定碎石基層在施工中存在的問題;水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制要點,包括在原材料、配合比、含水量等方面的控制以及提高水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的一些技術(shù)概述。水泥穩(wěn)定碎石基層的施工工藝經(jīng)過試拌、試鋪(做實驗路)來驗證水泥穩(wěn)定碎石的配合比和最大干密度,確定最優(yōu)的施工方案和攤鋪系數(shù)、含水量等參數(shù)的控制方法,確定合適的作業(yè)段長度、攤鋪速度、合理的壓實組合和方法等?；旌狭系陌韬?1)對拌和機的要求:必須采用產(chǎn)量大于400t∕h的拌和機(必要時兩臺),以保證實際產(chǎn)量能滿足攤鋪能力,避免”等料”現(xiàn)象,縮短延遲時間,拌和機的給料、給水裝置要配有高精度電子動態(tài)計量器且經(jīng)過標(biāo)定,以保證計量精確。(2)必須專設(shè)工程技術(shù)人員對混合料進行檢測和控制,確?；旌狭系暮?、水泥劑量、級配等能滿足要求,并認(rèn)真填寫和下達(dá)生產(chǎn)配合比通知單,對拌和全過程進行檢查、巡視和旁站,觀察混合料的顏色及水泥等集料的下料情況,在生產(chǎn)過程中,要根據(jù)天氣、氣溫、早中晚等具提因素適時調(diào)整加水量,確保拌和的順利和成功。(3)拌和場負(fù)責(zé)人與攤鋪現(xiàn)場負(fù)責(zé)人應(yīng)保持聯(lián)系,隨時通報彼此運轉(zhuǎn)情況,以便對方采取相應(yīng)措施。(4)設(shè)專人填寫混合料運輸出料單,特別要認(rèn)真填寫每車料的拌和以及出廠時間,以此作為前臺收料攤鋪的依據(jù)?；旌狭系倪\輸(1)應(yīng)配備足夠數(shù)量的大噸位自卸車運料,以保證拌和攤鋪的連續(xù)性和均勻性。(2)車輛接料時必須前后移動,分多次放(接)料,以避免混合料發(fā)生離析。(3)車輛應(yīng)采取帆布或土工布覆蓋措施,避免日光暴曬。(4)應(yīng)采取預(yù)防措施及時處理拋錨車輛,保證將混合料安全、迅速的運抵前場攤鋪。根據(jù)總體允許延遲時間設(shè)置運輸時間限制,超時則作為廢料處理。混合料的攤鋪(1)每天生產(chǎn)前,攤鋪現(xiàn)場應(yīng)提前做好測量、下層的清掃和濕潤、路肩圍土和其它相關(guān)準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備工作不完成,后場不能開機拌和。(2)為避免混合料在攤鋪過程中離析,采用雙機作業(yè),梯隊攤鋪,兩機相距5~8m。無超高路段先攤邊部,為保證攤鋪質(zhì)量,前機邊部鋼絲,中部走移動鋁合金梁;后機邊部走鋼絲,中部走已攤好的水穩(wěn)碎石,兩機重疊15~20cm,兩邊鋼絲每10米設(shè)一控制樁(曲線段5米)且要保持一定的張緊度(鋼絲拉力不小于800N)。(3)車輛給攤鋪機喂料前應(yīng)認(rèn)真檢查出料單,確認(rèn)出料時間,在”有效”時間之內(nèi),否則應(yīng)廢棄,不準(zhǔn)攤鋪。(4)兩臺攤鋪機要均速協(xié)調(diào)作業(yè),攤鋪厚度、松鋪系數(shù)、振動頻率、行進速度等要保持一致。合理控制攤鋪速度(1臺400t/h拌和機作業(yè)時速度為1.1m/min)。攤鋪現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)格杜絕”車機互等”現(xiàn)象:即既不能因攤鋪機等運輸車而影響已鋪好段面的壓實;也不能讓車輛長時間的閑置等待攤鋪增加延遲時間,前后場應(yīng)協(xié)調(diào)作業(yè)、步調(diào)一致。(5)每臺攤鋪機都要安排專人記錄每車料的開始、終了時間和樁號,記錄攤鋪機作業(yè)時間,隨時檢查攤鋪的均勻性和平整度,對局部的”蜂窩”現(xiàn)象要及時處理?；旌狭系哪雺簽榱吮ＷC基層壓實度,縮短延遲時間,應(yīng)采用大噸位的壓路機組合,一般組合形式為:初壓:振動壓路機1臺(CA30型),前靜后振各1遍。復(fù)壓:振動壓路機1~2臺(YZJ-18型),前振后振各1遍。終壓:25T膠輪壓路機2臺,各穩(wěn)壓1遍。無超高路段由邊到中碾壓,在保證邊部壓實的同時要防止混合料側(cè)相位移,第1~2遍為1.5~1.7km/h,以后各遍為1.8~2.2km/h;壓路機換檔要平順,嚴(yán)禁急剎車?yán)瓌?、推擠結(jié)構(gòu)層;壓路返回。在攤鋪機方向換檔位置要錯開形成齒狀且原路返回。另外,要確保結(jié)構(gòu)層在允許延遲時間之內(nèi)達(dá)到規(guī)定壓實度。對碾壓過程中的局部干燥處要安排用噴壺灑水濕潤。要確定合理碾壓段落,設(shè)置標(biāo)志牌。碾壓段落一般為30~50m,根據(jù)工程經(jīng)驗,不同長度段落所需的碾壓時間一般為:30m長碾壓段:平均110min

40m長碾壓段:

平均130min50m長碾壓段:

平均145min養(yǎng)生采用土工布覆蓋,覆蓋2h后再用撒水車撒水,在7d內(nèi)保持基層處于濕潤狀態(tài),并在28d內(nèi)正常養(yǎng)生。事先將土工布根據(jù)路幅寬計算用量,待碾壓段壓實度檢測合格后及時覆蓋。水車澆水時要采用霧噴方式,水量要適中,以水不聚流為原則。嚴(yán)禁高壓直接噴灑造成沖刷和結(jié)合料流失。對水車灑不到的地方要用人找補。要有專人負(fù)責(zé)檢查土工布下的潮濕情況,同時認(rèn)真觀察裂縫產(chǎn)生情況并做好記錄。在基層養(yǎng)生期間嚴(yán)禁車輛通行,養(yǎng)生后盡快進行下封層的施工,做好交通管制。水泥穩(wěn)定碎石基層的缺點及在施工中的質(zhì)量控制3.1施工機具的選擇水泥穩(wěn)定碎石基層存在的缺點(1)材料級配、水泥用量、離析、成活時間難控制;(2)從拌和到碾壓的時間短:凝結(jié)時間過短不利施工安排由于水泥的凝結(jié)時間一般為1-3小時,而水泥穩(wěn)定碎石基層在實際施工中,拌和站距攤鋪點較遠(yuǎn),對于大規(guī)模機械化施工,要保證在水泥終凝之前完成攤鋪和碾壓操作很困難。特別是夏季溫度較高時,往往未等到攤鋪,水泥已凝結(jié),拌和料呈顆粒狀,嚴(yán)重影響穩(wěn)定基層的密實度和膠結(jié)強度。另外,水泥穩(wěn)定碎石基層屬于硬性貧水泥混凝土,加水量大時穩(wěn)定層強度降低,干縮率增大,抗裂性差;加水量小時則工作性變差,穩(wěn)定層呈松散狀態(tài),密實度降低;(3)水泥穩(wěn)定碎石的干縮:收縮裂縫引起路面破壞水泥穩(wěn)定碎石基層中的膠凝材料為水泥,而水泥基材料在水化形成強度過程中易產(chǎn)生干縮性裂縫,特別是隨水泥用量及用水量的增加,其收縮性更大,基層表面易出現(xiàn)較為規(guī)則的間距為5-15m橫向裂縫。這種橫向裂縫在交通荷載或溫度應(yīng)力的重復(fù)作用下,由下層逐漸反射到瀝青混凝土表層,使表層產(chǎn)生規(guī)則的反射裂縫。在路表雨水的滲透作用下,半剛性基層和底基層以及路基層將產(chǎn)生濕脹,降低其承載能力,從而形成瀝青混凝土路面的早期病害。3.2在施工工藝中進行的質(zhì)量控制從施工工藝中能夠一定程度上解決上述問題,首先,認(rèn)清水泥穩(wěn)定碎石的組成和性質(zhì):水泥穩(wěn)定碎石是以水泥、碎石、石粉、水為原料,以適當(dāng)?shù)募壟浜团浔劝韬投?該混合料屬于半剛性材料。在水泥穩(wěn)定碎石混合料中,水泥是活性材料,其配比多少直接影響到基層的強度和收縮變形。若水泥配比過多,易產(chǎn)生收縮變形;水泥配比過少,則形不成一定的強度。一般情況下,水泥配比以3％-6％為宜。集料是水泥穩(wěn)定碎石的主體,它與基層強度有著密切的關(guān)系。集料本身的質(zhì)量及級配還直接影響到水泥摻量的大小、水對水泥的水化、混合料的拌和、攤鋪、碾壓乃至形成強度的整個過程,一般拌和過程中含水量應(yīng)控制在5％—8％。攤鋪、碾壓過程中由于水分蒸發(fā),還要及時補充灑水。知道了水泥穩(wěn)定碎石的組成和性質(zhì)之后,就能夠看出有以下幾個因素造成上述問題:原材料,配合比,含水量．混合料的拌和,攤鋪,碾壓及養(yǎng)生的整個過程。3.2.1原材料的控制①碎石質(zhì)量要求水泥穩(wěn)定碎石基層的強度主要是依靠碎石本身的強度、石料的嵌擠鎖結(jié)作用和水泥材料的穩(wěn)定膠結(jié)作用而形成的。根據(jù)《公路規(guī)范》要求:水泥穩(wěn)定碎石單個顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過37.5mm;而碎石強度以集料壓碎值表示,一般不得大于30%。碎石的外觀(針片狀含量):碎石采購時應(yīng)選取具有棱角且近于立方體,碎石料中扁平細(xì)長的顆粒含量不得大于15%。②水泥的品種及規(guī)范要求由于不同類型的水泥具有不同的干縮性,經(jīng)多次對各種水泥使用效果比較,其中道路用普通硅酸鹽水泥干縮性較礦渣水泥干縮性小,因此,選用干縮性小的水泥,可在一定程度上降低裂縫的機率《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034-(以下簡稱《公路規(guī)范》,主要要求水泥穩(wěn)定碎石基層用的水泥初凝時間在3h以上,終凝時間在6h以上。其它水泥指標(biāo)與普通混凝土相同。水泥強度等級采用32.5標(biāo)準(zhǔn)等級水泥即可。③石屑經(jīng)過篩分設(shè)備最小篩孔的集料,一般為0mm—5mm,其作用是作為碎石間填充材料,以保證達(dá)到水泥穩(wěn)定碎石基層要求的密實度和強度?！豆芬?guī)范》要求石料中粒徑小于0.075mm的顆粒含量不應(yīng)超過7%。3.2.2原材料的控制水泥穩(wěn)定碎石基層混合料中集料級配的好壞不但對基層強度有影響,而且對其它的路用性能也有影響。《公路路面基層技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定水泥穩(wěn)定類基層的強度宜在3MPa到4MPa之間。而當(dāng)前在高速公路建設(shè)中,有些施工單位在施工過程中過分強調(diào)水泥碎石基層的強度,認(rèn)為強度越高越好,并在工地配合比設(shè)計中盡可能地選擇強度高的配比,有的道路在水泥碎石基層完工后進行7d鉆芯取樣,測得的抗壓強度達(dá)到7MPa、8MPa,甚至10MPa以上,這種盲目提高強度的做法導(dǎo)致基層剛度過大,容易產(chǎn)生其它負(fù)面的影響。這種做法是不值得的提倡的,這樣不但浪費了材料,而且水泥穩(wěn)定碎石基層的效果也不能充分發(fā)揮。從理論上來說,介于規(guī)范級配范圍上下限內(nèi)的級配曲線有許多條。一般情況下,在水泥劑量、石料的強度、石料形狀等滿足相應(yīng)規(guī)范要求的前提下,根據(jù)這些級配曲線配置的混合料7d抗壓強度大都符合要求。但各個級配混合料的抗裂性能和抗沖刷性能卻有較大的差異。近些年來,實踐證明,對于用水泥穩(wěn)定碎石這類半剛性材料作基層的道路,在使用中發(fā)生破壞的原因,除了極少數(shù)是為因抗壓強度不足引起的以外,大多是由于其收縮性大或抗沖刷能力不足所致。雖然規(guī)范中對水泥碎石基層材料的抗收縮性能、抗沖刷性能沒有明確的要求,可是在配合比設(shè)計中應(yīng)該有所考慮。在實際使用中,如果同時要求水泥碎石基層材料的抗壓強度、抗裂性和抗沖刷性都達(dá)到最好的狀態(tài)非常困難,因此所選用的配合比應(yīng)該是在充分考慮道路沿線地質(zhì)、水文、氣候以及施工難易程度的條件下,抗壓強度、抗裂性和抗沖刷性之間的一種平衡。例如:在抗壓強度滿足要求時,對于比較干旱,但溫差較大的地區(qū),就應(yīng)著重考慮基層材料在溫縮下的抗裂性是否能夠滿足實際要求。具體配比應(yīng)該經(jīng)過相應(yīng)的試驗確定。另外,在配合比設(shè)計中應(yīng)充分地考慮到在實際施工是否易于操作,例如:攤鋪機攤鋪粗料含量較多的混合料時,由于攤鋪機分料器在分料的過程中將混合料中的粗顆粒撥到了兩側(cè),易使局部的地方出現(xiàn)離析現(xiàn)象。而細(xì)料含量較多時,壓實階段容易產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象。與之相比,當(dāng)混合料配比適當(dāng)時,則極少發(fā)生離析和彈簧現(xiàn)象。另外,碎石級配應(yīng)符合10mm-30mm級配要求。實踐證明,用同一劑量的水泥穩(wěn)定級配良好的碎石,其強度和耐久性要比用級配不好的碎石的強度和耐久性高。為保證顆粒組成合理密度,在施工期間應(yīng)在現(xiàn)場設(shè)專人負(fù)責(zé)隨機抽樣檢測石料級配,若發(fā)現(xiàn)不符合上述要求時,及時通知拌合站調(diào)整級配,使其符合級配標(biāo)準(zhǔn)。水泥穩(wěn)定碎石混合料集料組成如表1所示。表1水泥穩(wěn)定碎石混合料集料組成集配經(jīng)過下列篩孔(mm)的重量百分率(％)31.526.5199.54.752.360.60.075范圍10090-10072-8947-6729-4917-358-220-73.2.3含水量實際施工中,拌合物施工含水量應(yīng)比試驗最佳含水量高0.5%-1.0%即可,如含水量過低(小于最佳含水量2%),混合料難以成型,壓實度達(dá)不到設(shè)計要求,鉆芯取樣松散,板結(jié)性差,其強度達(dá)不到設(shè)計要求。如含水量偏高,水泥水化后剩余水分會因蒸發(fā)而引起水穩(wěn)層自然收縮,產(chǎn)生裂縫。混合料的含水量與氣溫有著密切的關(guān)系,氣溫在5～10℃時,以設(shè)計含水量為準(zhǔn);氣溫在10～20℃時,含水量應(yīng)加大2%～3%;氣溫在20℃3.2.4混合料的運輸與攤鋪控制為了節(jié)省倒車、拌合料攤鋪時間,一般采用15t以上的自卸汽車運輸較好,并要求車況良好,每天上班前應(yīng)對車輛進行常規(guī)檢查,排除故障,防止裝滿料后不能卸車,時間太長,引起水泥穩(wěn)定級配碎石混合料凝固而造成浪費。同時應(yīng)用篷布覆蓋,一方面減少運輸途中的灑漏,污染路面;另一方面,減少運輸途中的水分蒸發(fā)?；旌狭蠑備伹皯?yīng)將下承層充分灑水濕潤,干燥的下承層會吸收混合料下部的水分,使得混合料底層難以壓實成型。采用攤鋪機攤鋪,為了避免水泥穩(wěn)定基層中間縱縫接縫,一般采用ABG型攤鋪機全斷面攤鋪,且攤鋪前應(yīng)事先測量鋼釬標(biāo)高,掛好鋼絲繩,鋼釬應(yīng)選用具有較大剛度的ф6-ф8鋼筋加工而成,并配有固定架。固定架采用絲扣為好,便于拆卸和調(diào)整標(biāo)高,鋼纖長度為60cm-70cm,鋼絲繩采用ф3,不宜太大也不宜太小,另配兩套緊線器,將鋼絲繩拉緊固定,鋼釬一般以10m一個斷面,間距大容易產(chǎn)生懸鏈效應(yīng),兩鋼釬之間鋼絲下垂出現(xiàn)誤差,間距太小則增加了工作量,測量跟不上。若遇有平曲線路段,則應(yīng)加密鋼釬,采用5m一個斷面,鋼釬應(yīng)打設(shè)在離鋪設(shè)寬度以外30cm-安裝好固定架,掛好鋼絲繩后,檢查是否有特殊點即忽高忽低現(xiàn)象,如出現(xiàn)這種情況則應(yīng)進行標(biāo)高復(fù)測,直到調(diào)整好為止。如果夜晚加班攤鋪,則應(yīng)在白天完成所有測量工作。另外,在攤鋪施工過程中,測量人員應(yīng)隨時檢測其標(biāo)高,確保施工的精確度。如果不具備大型的全斷面攤鋪設(shè)備,水泥穩(wěn)定碎石攤鋪能夠采用兩臺攤鋪機梯隊作業(yè),這樣沿線兩側(cè)應(yīng)設(shè)置2根高程控制線,中間設(shè)置可拆除的高程控制桿,第一臺攤鋪機沿高程控制線和控制桿攤鋪,第二臺攤鋪機沿已攤鋪的平面和外側(cè)高程控制線攤鋪。瀝青攤鋪機攤鋪水泥穩(wěn)定碎石混合料時,應(yīng)將螺旋布料器進行調(diào)整,宜將布料器定位在高位,以適應(yīng)厚層攤鋪的要求。布料器中部采用大葉片,邊部采用小葉片,以使攤鋪過程中布料器內(nèi)各處料位一致。在攤鋪過程中,由于混合料的滾動,螺旋布料器內(nèi)上層混合料是一層離析層,只有粗集料。為了不使鋪筑的混合料出現(xiàn)離析,布料器內(nèi)料位應(yīng)略高,以免上層混合料影響攤鋪效果。在攤鋪過程中偶然出現(xiàn)離析現(xiàn)象時,應(yīng)及時調(diào)整布料器內(nèi)料位等方面,經(jīng)過攤鋪機解決離析現(xiàn)象,而不宜采用人工挖補。3.2.5混合料的碾壓控制一般說來,壓實工作在平路機基本攤平后便進行。用振動壓路機先快速滿輪過一次,之后按道路的高程、橫坡和縱坡,用平路機刮平,比設(shè)計高程高1.5cm-2cm,成型后再用振動壓路機慢速碾壓4-6遍,然后用兩輪壓路機過l遍-2遍,使集料形成密實狀態(tài),再用三輪壓路機打平碾壓,直至達(dá)到設(shè)計壓實度,最后用膠輪壓路機碾壓,但要嚴(yán)格控制碾壓時間,碾壓要在45min內(nèi)完成。碾壓的順序應(yīng)為:靜壓一振壓一再靜壓。因為攤鋪機攤鋪虛鋪厚度較厚,碾壓時容易壅包,故碾壓時應(yīng)成鋸齒狀,不能在同一直線上壓齊,同時碾壓時,應(yīng)重疊1／2輪寬,后輪必須超過兩段的接縫處,穩(wěn)壓階段行走速度應(yīng)控制在1.5km/h-1.70km/h,壓實階段速度應(yīng)在2.0km/h-2.5km/h,細(xì)壓階段壓路機行走的速度應(yīng)控制在2.5km/h。起步和制動應(yīng)做到慢速度起動、慢速剎車杜絕快速起動及急剎車現(xiàn)象。在碾壓過程中,若發(fā)現(xiàn)局部蠻包,應(yīng)用人工或平地機刮平處理后再繼續(xù)碾壓,碾壓全過程應(yīng)控制在45min內(nèi)完成。若碾壓時間超過45min,則應(yīng)增加壓路機臺數(shù)。碾壓完成規(guī)定的遍數(shù)后,應(yīng)及時檢測壓實度,如果壓實度沒有達(dá)到規(guī)范要求,則應(yīng)繼續(xù)碾壓,但碾壓時間與前面拌和、碾壓時間之和不能超過水泥的終凝時間。壓過程中,如離壓路機側(cè)限邊緣30M之內(nèi)有大量水穩(wěn)料滾動,表明混合料過濕;按試驗帶上的方法碾壓后仍達(dá)不到壓實度時,說明水泥穩(wěn)定碎石集料過干,如果混合集料穩(wěn)定,其碾壓要與試驗帶的遍數(shù)一樣,使出現(xiàn)沉降的可能性降到最低程度。3.2.6養(yǎng)生及交通管制1、每一段碾壓完成并經(jīng)壓實度檢查合格后,應(yīng)立即開始養(yǎng)生;2、養(yǎng)生方法:應(yīng)將麻袋事前濕潤,然后人工覆蓋在碾壓完成的基層頂面。每天適當(dāng)時間用灑水車灑水,在15天內(nèi)始終保持麻袋處于濕潤狀態(tài)。不得用濕粘土、塑料薄膜或塑料編制物覆蓋。上一層路面結(jié)構(gòu)施工前方可移走覆蓋物,期間應(yīng)定期灑水。養(yǎng)生結(jié)束后,必須將覆蓋物清除干凈;3、用灑水車灑水時,灑水車的噴頭用噴霧式,不得用高壓式膠管,以免破壞基層結(jié)構(gòu),每天灑水次數(shù)應(yīng)視氣候而定,整個養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持養(yǎng)生覆蓋物表面濕潤;4、安排專人經(jīng)常翻開麻袋片檢查水穩(wěn)基層表面潮濕狀態(tài)、灑水的均勻性,根據(jù)天氣情況隨時調(diào)整灑水遍數(shù)。同時認(rèn)真觀察裂縫產(chǎn)生情況,并做好記錄和標(biāo)記。5、基層養(yǎng)生期不應(yīng)少于15天,養(yǎng)生期內(nèi)灑水車必須在另外一側(cè)車道上行駛。6、在養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通,嚴(yán)禁一切車輛通行;7、養(yǎng)生結(jié)束后宜盡早做下封層,,盡早鋪筑面呈,未鋪筑面層的路段不宜開放交通。有了上述的各種控制再加上有序的施工組織就能夠?qū)⑺喾€(wěn)定碎石的缺點減少到最少,從而發(fā)揮它的優(yōu)點。關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石基層的一些技術(shù)概述水泥穩(wěn)定碎石的技術(shù)研究包括以下幾個方面:如何盡量延長水泥穩(wěn)定碎石的凝結(jié)時間、密實骨架水泥穩(wěn)定碎石的設(shè)計、水泥穩(wěn)定碎石施工中的超密現(xiàn)象的原因及對強度的影響。4.1如何盡量延長水泥穩(wěn)定碎石的凝結(jié)時間為了延長水泥的凝固時間,防止出現(xiàn)裂縫。能夠在水泥穩(wěn)定碎石中加入各種緩凝阻裂劑:主要有HNF-6、ZL、木鈣、HNF-2等。以加入HNF-6緩凝阻裂劑為研究對象來說明緩凝劑的優(yōu)點。加入HNF-6緩凝阻裂劑水泥穩(wěn)定碎石的物理力學(xué)性能:HNF-6緩凝阻裂劑物理性能指標(biāo):HNF-6緩凝阻裂劑是一種能大幅度降低水表面張力功能的有機黃酸鹽,為羥基羧酸鹽與元機硫鋁酸鹽等多種成份復(fù)合的有機化合物。顏色淡黃,呈粉末狀,對人體無毒付作用,對自然環(huán)境元污染,其物理指標(biāo)如表2。表2HNF-6緩凝阻裂劑均質(zhì)性指標(biāo)項目指標(biāo)容重(g/cm3)1.15細(xì)度(45um大篩余量%)<5含水量(%)<4凈漿動率(mm)180氯離子含量無HNF-6緩凝阻裂劑的減水作用表2試驗結(jié)果說明,HNF-6緩凝阻裂劑具有一定的減水作用,減水率可達(dá)6％~9％。這樣在保證用水量不變的情況下,可使水泥穩(wěn)定碎石的工作和易性明顯改進,從而有利于機械化雄鋪和壓實,提高穩(wěn)定基層的密實度。4.2密實骨架水泥穩(wěn)定碎石的設(shè)計為了改進水泥穩(wěn)定碎石基層抗裂性能,這里提出了密實骨架結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定碎石基層,及其配合比設(shè)計方法,并對此進行了大量室內(nèi)外試驗。結(jié)果表明,骨架密實結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定碎石基層具有良好抗裂性能。在評價材料的抗裂性能時,應(yīng)全面考慮材料的力學(xué)性能(特別是極限抗拉強度或極限抗拉應(yīng)變)、溫縮或干縮應(yīng)變,而不能僅考慮溫縮或干縮系數(shù)大小。而評價干縮性能時還需考慮其失水量,因為兩種不同材料平均干縮系數(shù)可能相差不大,而由于各自含水量不同和可能產(chǎn)生的干縮應(yīng)變也就不相同。水泥穩(wěn)定碎石基層材料在溫度作用或失水作用下的開裂模式能夠直觀地理解為在溫度作用或失水作用下產(chǎn)生的收縮應(yīng)變超過了材料自身所能承受的最大拉應(yīng)變,因此采用材料的溫度收縮系數(shù)或干燥收縮系數(shù)與材料極限抗拉應(yīng)變的比值來表征其抗裂性能,亦即用溫縮抗裂系數(shù)[T]＝／、干縮抗裂系數(shù)[ω]＝／來表征材料所能承受最大溫差或濕差變化范圍,[T]或[ω]值反映了材料的抗溫度(或抗?jié)穸?收縮相對能力,其值越大,表明材料抗溫度(