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最新基礎公路水穩碎石基層配合比設計與質(zhì)量控制的論文
摘 要：1.案例介紹 某公路工程由于車(chē)輛通行量大，設計使用青蹄脂SMA13+6cm 高性能改性瀝青混合料Sup19+8cm高性能瀝青混合料Sup25+6mm稀漿封層+36cm水泥穩定碎石基層+18cm水泥穩定碎石底基層。良好的板體性、水穩定性、高力學(xué)強度、強整體承載能力等是水泥穩定碎石基
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1.案例介紹
某公路工程由于車(chē)輛通行量大，設計使用青蹄脂SMA13+6cm 高性能改性瀝青混合料Sup19+8cm高性能瀝青混合料Sup25+6mm稀漿封層+36cm水泥穩定碎石基層+18cm水泥穩定碎石底基層。良好的板體性、水穩定性、高力學(xué)強度、強整體承載能力等是水泥穩定碎石基層的典型特征。除此之外它也有一些缺點(diǎn)，如較差的抗變形能力，由于溫度、濕度和荷載作用的變化易出現裂縫等情況。由于設計人員與施工人員采用了降低水泥用量，提高混合料的級配，嚴格控制含水量及改進(jìn)養護等措施，其抗裂性能提高，水穩碎石基層的抗裂性能也因為這些措施提高了很多。
2.配合比的合理設計
混合料的配合比設計的合理性與水穩碎石的抗裂性能息息相關(guān)。安新公路采用與重型擊實(shí)與靜壓成型完全不同的振動(dòng)法配合比設計，此設備利用振動(dòng)壓實(shí)儀確定最大干密度，然后用振動(dòng)壓實(shí)儀成型試件，模擬現場(chǎng)壓實(shí)作業(yè)，激振力和頻率的調節可以取得現場(chǎng)壓路機的壓實(shí)效果。最大干密度大、水泥劑量低、強度高、干縮小是振動(dòng)法配合比設計的典型特征，依據此方法設計的基層水穩一方面可以增強其強度，另一方面可以增強其抗裂能力。據研究成果表示，級配設計需要采用骨架密實(shí)型級配，這樣才能保證較強的抗裂性能。如表1所示，施工作業(yè)中，設計劑量及為水泥劑量為，含水量的增加需要根據天氣的實(shí)際情況而定，增加值需要控制在0.5%～1.0%之間。振動(dòng)成型試驗機參數表面是一種上置式的振動(dòng)壓實(shí)設備，模擬振動(dòng)壓路機進(jìn)行表面作業(yè)的情況，它的儀器參數與平時(shí)用的振動(dòng)壓路機的參數很相似。
混合料的最大干密度與擊實(shí)方式之間關(guān)系密切，水泥劑量相同，1.068被確定為振動(dòng)擊實(shí)與重型擊實(shí)最大干密度的比值，最佳含水量為0.84�；旌狭险駝�(dòng)成型試件與靜壓成型試件相比，7d無(wú)側限的抗壓強度得到了很大的提高，水泥劑量是4%。從無(wú)側限抗壓強度平均值來(lái)講，振動(dòng)成型試件是靜壓成型試件的2.67倍。圖1、2分別為靜壓成型試件和振動(dòng)成型試件7d的剖面圖。據圖，相比于靜壓成型試件，振動(dòng)成型試件的剖面結構密集且結實(shí)均勻、排列緊密是粗集料的分布特點(diǎn)，細集料及膠結料填充了粗集料的間隙，大的空隙用肉眼看不到，最終形成相對完整密實(shí)的整體。而靜壓成型試件的剖面比較松散，細集料及膠漿將中心的集料顆粒裹覆、膠結，但是比較松散，用手就可以剝落，粗集料的分布不均勻，可以看到很多分布在解剖面上的空隙。
3.高速公路水穩碎石基層施工的技術(shù)要領(lǐng)
3.1拌和廠(chǎng)的組織管理工作
根據實(shí)驗室規定配合比，配置合格的混合料是拌和廠(chǎng)的首要任務(wù)，集料、水泥劑量和用水量的管理是拌和廠(chǎng)最重要的管理工作。
1)硬化集料堆放場(chǎng)地，保證排水通暢;為避免各種集料的混雜，在不同的集料堆間設置適當高度的隔離墻，可以避免因材料混雜導致級配變蒸發(fā)異性的現象出現;為防止出現離析，集料的堆放高度須低于4m;裝載機裝料時(shí)要按規定從料堆的底部鏟裝，這樣可以防止粗料滾落過(guò)程出現的離析現象;為避免材料之間的混雜，料倉之間需要設置加高隔板;除此之外，為防止4號被雨淋，需用東西將其覆蓋。
2)每天施工前要對混合料篩分，檢查其級配比與目標配合比是否相配。
3)生產(chǎn)工作必須嚴格控制水泥的劑量，水泥劑量比設計高 0.2%。加強測試，實(shí)時(shí)觀(guān)察混合料有沒(méi)有出現灰條、灰團，色澤不正常、離析等現象。
4)為補償施工中出現的蒸發(fā)損失的水分，施工拌和的含水量于最佳含水量相比，即大約0.5%～1.0%。根據集料含水量、氣候及氣溫、距離等的變化調整水量的增加量。
3.2混合料運輸工作
因為夏季氣溫高、蒸發(fā)快，為減少水分損失，必須在45分鐘內將混合料運送到攤鋪現場(chǎng)并將其覆蓋。裝料時(shí)要利用3次裝料法，這樣可以減少混合料出現離析的現象，再將導向板設置在出料口，保證混合料順利滑落到車(chē)廂內。
3.3混合料攤鋪工作
為防止出現縱向接縫，將2臺攤鋪機一起攤鋪、碾壓。攤鋪過(guò)程中，為了保證攤鋪機受料斗內始終有一定量的混合料，盡量將其后端閘門(mén)開(kāi)大，根據實(shí)際情況轉變螺旋分料器的轉動(dòng)速度，保證攤鋪機在攤鋪過(guò)程中保持連續、穩定的工作狀態(tài)。安排專(zhuān)業(yè)人員檢查攤鋪機，一旦發(fā)現離析現象及時(shí)將其鏟除，再用新拌的混合料填補。鋪筑前將少量水泥漿灑在下承層表面，然后攤鋪上層有益于良好聯(lián)結的形成。
3.4混合料壓實(shí)工作
進(jìn)行混合料壓實(shí)時(shí)把最大的碾壓長(cháng)度確定為約 30米，碾壓的延遲時(shí)間小于2小時(shí)。碾壓工作要遵循先輕后重、先邊后中、由內到外的原則。首先用鋼輪壓路機在全寬范圍內進(jìn)行初壓(靜壓)，然后再用重型振動(dòng)壓路機和輪胎壓路機進(jìn)行碾壓，直至按規定完成壓實(shí)工作。碾壓的速度需控制在2～3km/h范圍內。此過(guò)程中需要將混合料的含水量控制在最合適的數值，若表面水分蒸發(fā)較快，要有專(zhuān)門(mén)的人灑水補水;若有“彈簧”、松散、起皮等問(wèn)題，必須派人以最快的速度翻開(kāi)并換新拌混合料再碾壓。只有將碾壓輪重疊量控制為輪寬的1/3，才能使輪跡消失。
4.水泥穩定碎石基層裂縫出現的原因剖析
由于車(chē)輛荷載的作用，瀝青面層會(huì )因基層裂縫導致的反射裂縫出現一些病害，所以施工過(guò)程中盡最大努力減少裂縫產(chǎn)生。
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