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水泥稳定碎石施工质量控制振动击实法

'水泥稳定碎石施工质量控制振动击实法'
京秦高速公路迁西支线工程LM-2标 田昆仑 2011年12月13日 目 录 l 振动成型法简介 l 原材料及配合比设计要求 l 施工工艺控制振动成型法的概念Ø 振动成型法是由振动压实成型机 模拟现场振动压路机,从而确定 材料的组成比例、最大干密度及 最佳含水量,并对各项性能指标 进行检测的一种水泥稳定碎石混 合料配合比设计方法。振动成型 法得到的压实效果与振动压路机 非常接近,是能更精确模拟现场 压实方式的室内试验方法。传统设计方法的现状Ø 室内成型方式与现场碾压方式不匹配Ø 在我国,无机稳定结合料大部分是按《公路工程无机结合料稳定 材料试验规程》(JTJ 057-94)的要求采用重型击实试验,与工程 实际中振动压路机的压实不匹配,试验得出的最大干密度太小, 与工程实际差别较大。Ø 在水泥稳定碎石基层施工中,由于室内重型击实成型与室外振动 压实不匹配,造成了两个严重的后果:Ø 一是压实度超百。在各级检查及验收中,不允许压实度超百,这 就迫使施工单位在施工过程中,通过减少压实遍数来降低压实度;Ø 二是裂缝严重。水泥剂量、细集料含量和含水量是引起水泥稳定 碎石裂缝的三大因素。由于试件成型方式与现场施工碾压方式不 同,施工单位往往为避免压实度超百而减少压实遍数,造成强度 不满足设计要求,于是为了增加强度便加大水泥剂量。Ø 质量控制指标单一Ø 规范对混合料路用性能要求相对简单。除原材料性质以外,对混 合料只要求7天龄期的饱水无侧限抗压强度达到要求即可,对混 合料抗裂能力没有标准试验方法和评价指标,进而使得设计或者 施工的时候,只注重提高强度,造成片面的强度过大而抗裂能力 较差等负面影响。Ø 压实度标准偏低Ø 压实度达到较高的标准对水泥稳定碎石混合料强度、抗裂能力以 及抗疲劳能力的提高有显著的作用。压实度的增加可以大幅提高 半刚性材料强度,并可显著提高混合料的抗裂能力;另一方面, 压实度的提高可以大大减少水泥稳定碎石混合料中的微裂隙,从 而提高混合料的抗疲劳能力。Ø 规范规定的级配范围太宽,难以保证工程质量Ø 规范规定的级配范围太宽,在此范围内,不同级配的混合料其力 学性能有很大差异,因此不同级配的水泥稳定碎石混合料各种力 学指标即使全部满足规范要求,也很难说明这些混合料具有良好 的抗裂性能。振动成型法的优点Ø 改变了传统的重型击实法和静压法,采用更能够模拟现场压实方 式的振动方法进行室内试验及检测。Ø 水泥剂量明显降低,同时强度提高、抗裂能力提高。水泥剂量降 低1%~1.5%,强度提高1.5~2倍,相同水泥剂量下,振动成型试件 干缩抗裂系数是静压成型条件下的1.5倍。Ø 振动成型法设计的半刚性材料密度标准提高1.02~1.03倍。且实 际工程经验表明,用传统的碾压方式,在不增加设备投资的情况 下,完全可以达到新的设计方法的压实度要求。试验室试件比较 传统设计方法试件 振动成型法试件养生7天后现场取芯比较 传统设计方法 基层7天芯样原材料Ø 水泥 Ø 水泥稳定碎石结构层对原材料要求较高,水泥做为唯一的一种稳 定剂,其质量尤为重要。为保证水泥稳定碎石混合料有足够的时 间来运输、摊铺及碾压,要求水泥应选用初凝时间应大于3小时、 终凝时间大于6小时的普通硅酸盐水泥。Ø 强度等级不低于32.5级。Ø 水泥在入罐前,必须确认在出炉7天以后,安定性等符合规范要 求。Ø 集料Ø 各规格集料必须满足《公路路面基层施工技术规范》JIJ034-2000 和设计文件中规定的物理力学性能要求,并满足粒径规格要求。Ø 规范规定集料最大粒径不宜大于37.5mm,一般集料最大粒径不超 过31.5mm。粒径过大对拌合站、摊铺机的损害性越大,混合料容 易离析。Ø 针片状含量不大于20%,压碎值不大于30%,塑性指数小于6、硫 酸盐含量不宜超过0.25%。粒径小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑 性指数试验,要求液限小于28%,0~4.75mm料中,0.075mm通过量 必须小于15%。Ø 水 凡饮用水皆可使用,遇到可疑水源,应委托有关部门化 验鉴定。 配合比组成设计Ø 一般规定Ø 水泥稳定级配碎石混合料组成设计包括原材料质量检验,混合料 级配组成设计,确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量等。Ø 原材料试验包括含水率、集料级配、液限及塑限、碎石针片状颗 粒含量、碎石的压碎值试验、水泥强度等级和凝结时间等,必要 时应测定有机质含量和硫酸盐含量。Ø 混合料试验包括重型击实、水泥剂量、无侧限抗压强度、延迟时 间等。Ø 混合料的设计步骤Ø 1)取工地实际使用的不同规格集料应分别进行水洗筛分,每批 石料应取有代表性的石料进行不少于10次筛分,以平均值作为不 同规格集料的筛分结果。级配的走向应选择靠近中值偏下、靠近 级配范围的下限使矿料级配形成S形曲线,基层4.75mm以上粗集 料的含量不低于65%,形成骨架密实型结构,经行室内试验,待 实验结果出来后确定合适的级配曲线。Ø 取工地使用的水泥,根据确定的级配曲线,按不同水泥剂量分组 试验。结合设计文件,按下列水泥剂量配制:Ø 基层用水泥试配剂量:3.5%,4.0%,4.5%,5.0%,5.5%Ø 在可能估计合适剂量的情况下,允许将五个不同的剂量的试验缩 减到三个或四个,但不得少于3个剂量,特别不允许采用一个经 验剂量的验证性设计方法。Ø 2)击实试验Ø 水泥稳定碎石采用振动压实试验方法确定各种混合料的最佳含水 量和最大干密度,至少应做三个不同水泥剂量混合料的振动压实 试验,即最小剂量,中间剂量和最大剂量。按规定压实度分别计 算不同水泥剂量的试件应用有的干密度。Ø 3)强度试验Ø 按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件。进行强度试验时, 平行试验的试件数量应符合下表规定。Ø 试件在20±2℃温度下保湿养生7d,浸水24h后,进行无侧限抗压 强度试验。Ø 根据设计强度标准,选定合适的水泥剂量,此剂量试件室内试验 结果的平均抗压强度按下式计算:Ø       R平≥Rd/(1-ZaCv)Ø 式中:R平-平均抗压强度,MPaØ Rd-设计抗压强度,MPaØ Za-保证率系数,高速及一级公路保证率95%,其他90% Ø Cv-试验结果的偏差系数(以小数计)。Ø 按上述试验结果确定水泥剂量。工地实际采用的水泥剂量应以室 内试验确定的剂量适当的增加,采用集中厂拌法施工,最多不超 过0.5。Ø 按照混合料组成确定的最佳水泥剂量+0.5%、确定的最佳含水量 和最大干密度制作试件,校核标准配合比的7d浸水无侧限抗压强 度和试件干密度。Ø 4)试拌试铺Ø 试铺段要决定的主要内容如下:Ø ①验证用于施工混合料的配合比Ø a、调试拌和机,分别称出拌缸中不同规格的碎石、水泥、水 的重量,测量其计量的准确性;Ø b、调整拌合时间,保证混合料均匀性;Ø c、检查混合料含水量、碎石级配、水泥剂量、7天无侧限抗 压强度。Ø ② 确定铺筑的松铺宽度和松铺系数(约为1.20~1.30)。Ø ③ 确定标准的施工方法Ø a、混合料配比的控制方法;Ø b、混合料摊铺方法和适用机具;Ø c、含水量的增加和控制方法;Ø d、压实机械的选择和组合,压实的顺序,速度和遍数;Ø e、拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合。Ø ④确定每一作业段的合适长度(一般建议50m-80m)。Ø ⑤严密组织拌和、运输、碾压等工序,缩短延迟时间。Ø 试铺段的检验频率应是标准中规定生产路面的2-3倍。当使用的 原材料和混合料、施工机械、施工方法及试铺路面各检验项目的 检测结果都符合规定,可按以上内容编写《试铺总结》,经审批 后即可作为申报正式路面施工开工的依据。准备工作Ø 技术准备:组织拌合站、现场管理人员及施工人员进行技术、安 全生产、文明施工等方面的业务培训,对施工工艺、质量标准及 质量通病的预防措施提出明确要求。Ø 测量准备:测量工程师按照具体施工计划直线段每10m放一中桩、 曲线段每5m放一中桩,放样处用红布水泥钉做标记,测出相应下 承层高程,定点算出结构层松铺厚度。纵向100m放一根钢丝绳, 每根钢丝绳一端用钢钎固定,另一端收紧,中间使用4根5m铝合 金梁控制标高,根据事先算好的定点松铺厚度,用水平尺确定钢 丝绳或铝合金梁标高,作为摊铺机自动找平仪的控制依据。Ø 设备准备:对所有进入施工现场的设备进行编号,在操作间上标 明该设备的操作规程和操作要求,同时对进入施工现场的设备数 量、性能、型号等进行验收,不能满足施工要求的设备必须清出 场。Ø 现场准备:用石灰标出两条边线,外侧培好路肩,路肩内侧切成 垂直里面,培土高度根据松铺厚度确定。在内侧根据中桩位置, 支设木方,以保证边缘压实效果。混合料拌合Ø 水泥级配碎石混合料采用集中厂拌连续生产。Ø 拌和前由试验人员检查料场内各种集料含水量,换算施工配合比, 确定混合料用水量,外加水与天然含水量的总和要略高于最佳含 水量,具体加水量根据气温、风力和空气湿度经试验确定。Ø 开始拌合后,试验人员应按规定取混合料试样,检查混合料级配、 含水量及水泥剂量等各项指标,随时检查混合料的配比和含水量 等是否发生变化。Ø 经常检查拌和楼的拌和质量, 保证出料均匀一致,防止粗 细粒料离析。试验人员及拌 和楼操作手密切关注混合料 颜色、级配,发现异常立即 停止拌和,并查找原因,采 取有效的处理措施后再继续 拌合站配料 拌和。混合料运输Ø 拌合好的水泥稳定碎石应采用较大吨位的自卸汽车运输,车厢应 清理干净,不得有积水积聚在车厢底部。Ø 运输车接料方式采用前、后、中的方式均匀接料,以减少粗细集 料的离析现象。装料高度不允许超过原车厢板50㎝以防止混合料 满溢。Ø 运输车覆盖苫布,用以减少运输过程中水分散失,防止混合料污 染,直至卸料时方可取下覆盖苫布。Ø 运输车在已完成的铺筑层上行驶时速度要缓慢,控制在30km/h以 内,减少重载车辆对下承层的破坏,以及确保安全行驶。Ø 运输车的运量应较拌合能力、摊铺速度有所富余。对于基层,施 工过程中每台摊铺机前方应有运料车2~3辆在等候卸料。开始摊 铺时在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆。Ø 摊铺机连续摊铺时,派专人指挥运料车,在摊铺机前10~30cm处 停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中,运料车挂空挡,靠摊铺机 推动前进。混合料摊铺Ø 铺筑基层前,应检查下承层的质量。当下承层质量不符合设计及 规范要求时,应采取有效措施进行处理。Ø 清理下承层,适当洒水,保持下承层湿润。Ø 摊铺机起步前在摊铺机熨平板下的左中右三处垫放木板,厚度为 所需摊铺的松铺厚度,用水准仪检测木板顶面间横坡,并拉线调 整熨平板使其在一直线上。Ø 采用两台摊铺机梯队摊铺,两机前后相距10~20m,前方摊铺机标 高由钢绞线和铝合金梁控制,后方摊铺机外侧标高钢丝绳控制, 内侧标高由已摊铺但未碾压的结构层表面用自动找平滑靴控制。Ø 预先标定摊铺机行走速度与螺旋布料器转速的传动关系,摊铺过 程中,应保持螺旋布料器全范围内混合料分布均匀,保证在摊铺 机全宽度断面上不发生离析。Ø 设专人对摊铺完成的混合料中存在的离析集料进行清除,并用新 拌混合料找补,避免出现局部松散,强度不足等现象。Ø 特别注意与桥头搭板连接处标高和平整度,摊铺机无法摊铺时, 派有经验的技术人员指挥装载机,配合人工摊铺。Ø 试验人员每一施工段应取回水泥稳定级配碎石集料,压制试件, 测定无侧限抗压强度,确保每一施工段质量合格。混合料碾压Ø 压实设备组合:每台摊铺机后面至少配备胶轮压路机(30T)一台、 振动压路机(20T以上)2台,3台压路机跟进碾压。Ø 碾压顺序一般为:稳压(1~2遍,以压实度达到90%为宜)→轻型 振动碾压(2-3遍)→重型振动碾压(2-3遍)→收光(压至无轮 迹)。Ø 稳压时,压路机应紧跟摊铺机,一次碾压长度一般为50m~80m, 实际长度视试验段及天气情况确定。Ø 采用胶轮压路机稳压时,驱动轮面向摊铺机,碾压路线及方向不 应突然改变而导致混合料产生推移。Ø 碾压时,压路机应以慢而均匀的速度碾压,碾压顺序由较低侧向 较高侧逐轮碾压,每道碾压与上道碾压重叠不小于1/3轮宽,压 完全幅(或半幅)为一遍。Ø 外侧培土路肩应同时碾压,并达到路基压实标准。内侧应紧靠木 方碾压。Ø 振动压路机的振动频率和振幅应经试验段试验确定,并根据混合 料种类和层为选用。Ø 振动压路机倒车时应先停止振动,并在向另一方向运动后开始振 动,以避免混合料形成鼓包。Ø 严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上调头或急刹车,保证水 泥稳定碎石表面不受破坏。横向接缝设置Ø 水泥稳定碎石混合料摊铺时,应连续作业,如因故中断时间超过 2小时,则应设置横向接缝;每天收工之后,第二天开工的接头 断面也要设置横向接缝;Ø 横向接缝与路面车道中心线垂直设置,设置方法为:Ø ①压路机碾压完毕,沿端头斜面开到下承层停机过夜。Ø ②第二天将压路机沿斜面开到前一天施工的上基层上,用3m直尺 纵向放在接缝处,定出上基层面离开3m直尺的点作为接缝位置, 沿横向断面挖除坡下部分混合料,清理干净后,摊铺机从接缝处 起步摊铺。Ø ③压路机沿接缝横向碾压,由前一天压实层上逐渐向新铺层,碾 压完毕再纵向正常碾压。Ø ④碾压完毕,接缝处纵向平整度应符合设计要求。混合料养生Ø 每一段碾压完成后立即进行质量检查,并养生。Ø 养生方法为人工覆盖土工布,再用洒水车洒水养生。养生期为7d, 养生结束后,应将覆盖物清除干净。Ø 用洒水车洒水养生时,洒水车的喷头要用喷雾式,不得用高压式 喷管,以免破坏上基层结构,每天洒水次数应视气候而定,整个 养生期间应始终保持水泥稳定碎石上基层表面湿润。Ø 养生期间封闭交通。主要质量检查验收项目l 水泥稳定粒料基层实测项目.xls京秦高速公路迁西支线工程LM-2标 田昆仑 2011年12月13日 目 录 l 振动成型法简介 l 原材料及配合比设计要求 l 施工工艺控制振动成型法的概念Ø 振动成型法是由振动压实成型机 模拟现场振动压路机,从而确定 材料的组成比例、最大干密度及 最佳含水量,并对各项性能指标 进行检测的一种水泥稳定碎石混 合料配合比设计方法。振动成型 法得到的压实效果与振动压路机 非常接近,是能更精确模拟现场 压实方式的室内试验方法。传统设计方法的现状Ø 室内成型方式与现场碾压方式不匹配Ø 在我国,无机稳定结合料大部分是按《公路工程无机结合料稳定 材料试验规程》(JTJ 057-94)的要求采用重型击实试验,与工程 实际中振动压路机的压实不匹配,试验得出的最大干密度太小, 与工程实际差别较大。Ø 在水泥稳定碎石基层施工中,由于室内重型击实成型与室外振动 压实不匹配,造成了两个严重的后果:Ø 一是压实度超百。在各级检查及验收中,不允许压实度超百,这 就迫使施工单位在施工过程中,通过减少压实遍数来降低压实度;Ø 二是裂缝严重。水泥剂量、细集料含量和含水量是引起水泥稳定 碎石裂缝的三大因素。由于试件成型方式与现场施工碾压方式不 同,施工单位往往为避免压实度超百而减少压实遍数,造成强度 不满足设计要求,于是为了增加强度便加大水泥剂量。Ø 质量控制指标单一Ø 规范对混合料路用性能要求相对简单。除原材料性质以外,对混 合料只要求7天龄期的饱水无侧限抗压强度达到要求即可,对混 合料抗裂能力没有标准试验方法和评价指标,进而使得设计或者 施工的时候,只注重提高强度,造成片面的强度过大而抗裂能力 较差等负面影响。Ø 压实度标准偏低Ø 压实度达到较高的标准对水泥稳定碎石混合料强度、抗裂能力以 及抗疲劳能力的提高有显著的作用。压实度的增加可以大幅提高 半刚性材料强度,并可显著提高混合料的抗裂能力;另一方面, 压实度的提高可以大大减少水泥稳定碎石混合料中的微裂隙,从 而提高混合料的抗疲劳能力。Ø 规范规定的级配范围太宽,难以保证工程质量Ø 规范规定的级配范围太宽,在此范围内,不同级配的混合料其力 学性能有很大差异,因此不同级配的水泥稳定碎石混合料各种力 学指标即使全部满足规范要求,也很难说明这些混合料具有良好 的抗裂性能。振动成型法的优点Ø 改变了传统的重型击实法和静压法,采用更能够模拟现场压实方 式的振动方法进行室内试验及检测。Ø 水泥剂量明显降低,同时强度提高、抗裂能力提高。水泥剂量降 低1%~1.5%,强度提高1.5~2倍,相同水泥剂量下,振动成型试件 干缩抗裂系数是静压成型条件下的1.5倍。Ø 振动成型法设计的半刚性材料密度标准提高1.02~1.03倍。且实 际工程经验表明,用传统的碾压方式,在不增加设备投资的情况 下,完全可以达到新的设计方法的压实度要求。试验室试件比较 传统设计方法试件 振动成型法试件养生7天后现场取芯比较 传统设计方法 基层7天芯样原材料Ø 水泥 Ø 水泥稳定碎石结构层对原材料要求较高,水泥做为唯一的一种稳 定剂,其质量尤为重要。为保证水泥稳定碎石混合料有足够的时 间来运输、摊铺及碾压,要求水泥应选用初凝时间应大于3小时、 终凝时间大于6小时的普通硅酸盐水泥。Ø 强度等级不低于32.5级。Ø 水泥在入罐前,必须确认在出炉7天以后,安定性等符合规范要 求。Ø 集料Ø 各规格集料必须满足《公路路面基层施工技术规范》JIJ034-2000 和设计文件中规定的物理力学性能要求,并满足粒径规格要求。Ø 规范规定集料最大粒径不宜大于37.5mm,一般集料最大粒径不超 过31.5mm。粒径过大对拌合站、摊铺机的损害性越大,混合料容 易离析。Ø 针片状含量不大于20%,压碎值不大于30%,塑性指数小于6、硫 酸盐含量不宜超过0.25%。粒径小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑 性指数试验,要求液限小于28%,0~4.75mm料中,0.075mm通过量 必须小于15%。Ø 水 凡饮用水皆可使用,遇到可疑水源,应委托有关部门化 验鉴定。 配合比组成设计Ø 一般规定Ø 水泥稳定级配碎石混合料组成设计包括原材料质量检验,混合料 级配组成设计,确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量等。Ø 原材料试验包括含水率、集料级配、液限及塑限、碎石针片状颗 粒含量、碎石的压碎值试验、水泥强度等级和凝结时间等,必要 时应测定有机质含量和硫酸盐含量。Ø 混合料试验包括重型击实、水泥剂量、无侧限抗压强度、延迟时 间等。Ø 混合料的设计步骤Ø 1)取工地实际使用的不同规格集料应分别进行水洗筛分,每批 石料应取有代表性的石料进行不少于10次筛分,以平均值作为不 同规格集料的筛分结果。级配的走向应选择靠近中值偏下、靠近 级配范围的下限使矿料级配形成S形曲线,基层4.75mm以上粗集 料的含量不低于65%,形成骨架密实型结构,经行室内试验,待 实验结果出来后确定合适的级配曲线。Ø 取工地使用的水泥,根据确定的级配曲线,按不同水泥剂量分组 试验。结合设计文件,按下列水泥剂量配制:Ø 基层用水泥试配剂量:3.5%,4.0%,4.5%,5.0%,5.5%Ø 在可能估计合适剂量的情况下,允许将五个不同的剂量的试验缩 减到三个或四个,但不得少于3个剂量,特别不允许采用一个经 验剂量的验证性设计方法。Ø 2)击实试验Ø 水泥稳定碎石采用振动压实试验方法确定各种混合料的最佳含水 量和最大干密度,至少应做三个不同水泥剂量混合料的振动压实 试验,即最小剂量,中间剂量和最大剂量。按规定压实度分别计 算不同水泥剂量的试件应用有的干密度。Ø 3)强度试验Ø 按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件。进行强度试验时, 平行试验的试件数量应符合下表规定。Ø 试件在20±2℃温度下保湿养生7d,浸水24h后,进行无侧限抗压 强度试验。Ø 根据设计强度标准,选定合适的水泥剂量,此剂量试件室内试验 结果的平均抗压强度按下式计算:Ø       R平≥Rd/(1-ZaCv)Ø 式中:R平-平均抗压强度,MPaØ Rd-设计抗压强度,MPaØ Za-保证率系数,高速及一级公路保证率95%,其他90% Ø Cv-试验结果的偏差系数(以小数计)。Ø 按上述试验结果确定水泥剂量。工地实际采用的水泥剂量应以室 内试验确定的剂量适当的增加,采用集中厂拌法施工,最多不超 过0.5。Ø 按照混合料组成确定的最佳水泥剂量+0.5%、确定的最佳含水量 和最大干密度制作试件,校核标准配合比的7d浸水无侧限抗压强 度和试件干密度。Ø 4)试拌试铺Ø 试铺段要决定的主要内容如下:Ø ①验证用于施工混合料的配合比Ø a、调试拌和机,分别称出拌缸中不同规格的碎石、水泥、水 的重量,测量其计量的准确性;Ø b、调整拌合时间,保证混合料均匀性;Ø c、检查混合料含水量、碎石级配、水泥剂量、7天无侧限抗 压强度。Ø ② 确定铺筑的松铺宽度和松铺系数(约为1.20~1.30)。Ø ③ 确定标准的施工方法Ø a、混合料配比的控制方法;Ø b、混合料摊铺方法和适用机具;Ø c、含水量的增加和控制方法;Ø d、压实机械的选择和组合,压实的顺序,速度和遍数;Ø e、拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合。Ø ④确定每一作业段的合适长度(一般建议50m-80m)。Ø ⑤严密组织拌和、运输、碾压等工序,缩短延迟时间。Ø 试铺段的检验频率应是标准中规定生产路面的2-3倍。当使用的 原材料和混合料、施工机械、施工方法及试铺路面各检验项目的 检测结果都符合规定,可按以上内容编写《试铺总结》,经审批 后即可作为申报正式路面施工开工的依据。准备工作Ø 技术准备:组织拌合站、现场管理人员及施工人员进行技术、安 全生产、文明施工等方面的业务培训,对施工工艺、质量标准及 质量通病的预防措施提出明确要求。Ø 测量准备:测量工程师按照具体施工计划直线段每10m放一中桩、 曲线段每5m放一中桩,放样处用红布水泥钉做标记,测出相应下 承层高程,定点算出结构层松铺厚度。纵向100m放一根钢丝绳, 每根钢丝绳一端用钢钎固定,另一端收紧,中间使用4根5m铝合 金梁控制标高,根据事先算好的定点松铺厚度,用水平尺确定钢 丝绳或铝合金梁标高,作为摊铺机自动找平仪的控制依据。Ø 设备准备:对所有进入施工现场的设备进行编号,在操作间上标 明该设备的操作规程和操作要求,同时对进入施工现场的设备数 量、性能、型号等进行验收,不能满足施工要求的设备必须清出 场。Ø 现场准备:用石灰标出两条边线,外侧培好路肩,路肩内侧切成 垂直里面,培土高度根据松铺厚度确定。在内侧根据中桩位置, 支设木方,以保证边缘压实效果。混合料拌合Ø 水泥级配碎石混合料采用集中厂拌连续生产。Ø 拌和前由试验人员检查料场内各种集料含水量,换算施工配合比, 确定混合料用水量,外加水与天然含水量的总和要略高于最佳含 水量,具体加水量根据气温、风力和空气湿度经试验确定。Ø 开始拌合后,试验人员应按规定取混合料试样,检查混合料级配、 含水量及水泥剂量等各项指标,随时检查混合料的配比和含水量 等是否发生变化。Ø 经常检查拌和楼的拌和质量, 保证出料均匀一致,防止粗 细粒料离析。试验人员及拌 和楼操作手密切关注混合料 颜色、级配,发现异常立即 停止拌和,并查找原因,采 取有效的处理措施后再继续 拌合站配料 拌和。混合料运输Ø 拌合好的水泥稳定碎石应采用较大吨位的自卸汽车运输,车厢应 清理干净,不得有积水积聚在车厢底部。Ø 运输车接料方式采用前、后、中的方式均匀接料,以减少粗细集 料的离析现象。装料高度不允许超过原车厢板50㎝以防止混合料 满溢。Ø 运输车覆盖苫布,用以减少运输过程中水分散失,防止混合料污 染,直至卸料时方可取下覆盖苫布。Ø 运输车在已完成的铺筑层上行驶时速度要缓慢,控制在30km/h以 内,减少重载车辆对下承层的破坏,以及确保安全行驶。Ø 运输车的运量应较拌合能力、摊铺速度有所富余。对于基层,施 工过程中每台摊铺机前方应有运料车2~3辆在等候卸料。开始摊 铺时在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆。Ø 摊铺机连续摊铺时,派专人指挥运料车,在摊铺机前10~30cm处 停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中,运料车挂空挡,靠摊铺机 推动前进。混合料摊铺Ø 铺筑基层前,应检查下承层的质量。当下承层质量不符合设计及 规范要求时,应采取有效措施进行处理。Ø 清理下承层,适当洒水,保持下承层湿润。Ø 摊铺机起步前在摊铺机熨平板下的左中右三处垫放木板,厚度为 所需摊铺的松铺厚度,用水准仪检测木板顶面间横坡,并拉线调 整熨平板使其在一直线上。Ø 采用两台摊铺机梯队摊铺,两机前后相距10~20m,前方摊铺机标 高由钢绞线和铝合金梁控制,后方摊铺机外侧标高钢丝绳控制, 内侧标高由已摊铺但未碾压的结构层表面用自动找平滑靴控制。Ø 预先标定摊铺机行走速度与螺旋布料器转速的传动关系,摊铺过 程中,应保持螺旋布料器全范围内混合料分布均匀,保证在摊铺 机全宽度断面上不发生离析。Ø 设专人对摊铺完成的混合料中存在的离析集料进行清除,并用新 拌混合料找补,避免出现局部松散,强度不足等现象。Ø 特别注意与桥头搭板连接处标高和平整度,摊铺机无法摊铺时, 派有经验的技术人员指挥装载机,配合人工摊铺。Ø 试验人员每一施工段应取回水泥稳定级配碎石集料,压制试件, 测定无侧限抗压强度,确保每一施工段质量合格。混合料碾压Ø 压实设备组合:每台摊铺机后面至少配备胶轮压路机(30T)一台、 振动压路机(20T以上)2台,3台压路机跟进碾压。Ø 碾压顺序一般为:稳压(1~2遍,以压实度达到90%为宜)→轻型 振动碾压(2-3遍)→重型振动碾压(2-3遍)→收光(压至无轮 迹)。Ø 稳压时,压路机应紧跟摊铺机,一次碾压长度一般为50m~80m, 实际长度视试验段及天气情况确定。Ø 采用胶轮压路机稳压时,驱动轮面向摊铺机,碾压路线及方向不 应突然改变而导致混合料产生推移。Ø 碾压时,压路机应以慢而均匀的速度碾压,碾压顺序由较低侧向 较高侧逐轮碾压,每道碾压与上道碾压重叠不小于1/3轮宽,压 完全幅(或半幅)为一遍。Ø 外侧培土路肩应同时碾压,并达到路基压实标准。内侧应紧靠木 方碾压。Ø 振动压路机的振动频率和振幅应经试验段试验确定,并根据混合 料种类和层为选用。Ø 振动压路机倒车时应先停止振动,并在向另一方向运动后开始振 动,以避免混合料形成鼓包。Ø 严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上调头或急刹车,保证水 泥稳定碎石表面不受破坏。横向接缝设置Ø 水泥稳定碎石混合料摊铺时,应连续作业,如因故中断时间超过 2小时,则应设置横向接缝;每天收工之后,第二天开工的接头 断面也要设置横向接缝;Ø 横向接缝与路面车道中心线垂直设置,设置方法为:Ø ①压路机碾压完毕,沿端头斜面开到下承层停机过夜。Ø ②第二天将压路机沿斜面开到前一天施工的上基层上,用3m直尺 纵向放在接缝处,定出上基层面离开3m直尺的点作为接缝位置, 沿横向断面挖除坡下部分混合料,清理干净后,摊铺机从接缝处 起步摊铺。Ø ③压路机沿接缝横向碾压,由前一天压实层上逐渐向新铺层,碾 压完毕再纵向正常碾压。Ø ④碾压完毕,接缝处纵向平整度应符合设计要求。混合料养生Ø 每一段碾压完成后立即进行质量检查,并养生。Ø 养生方法为人工覆盖土工布,再用洒水车洒水养生。养生期为7d, 养生结束后,应将覆盖物清除干净。Ø 用洒水车洒水养生时,洒水车的喷头要用喷雾式,不得用高压式 喷管,以免破坏上基层结构,每天洒水次数应视气候而定,整个 养生期间应始终保持水泥稳定碎石上基层表面湿润。Ø 养生期间封闭交通。主要质量检查验收项目l 水泥稳定粒料基层实测项目.xls京秦高速公路迁西支线工程LM-2标 田昆仑 2011年12月13日 目 录 l 振动成型法简介 l 原材料及配合比设计要求 l 施工工艺控制振动成型法的概念Ø 振动成型法是由振动压实成型机 模拟现场振动压路机,从而确定 材料的组成比例、最大干密度及 最佳含水量,并对各项性能指标 进行检测的一种水泥稳定碎石混 合料配合比设计方法。振动成型 法得到的压实效果与振动压路机 非常接近,是能更精确模拟现场 压实方式的室内试验方法。传统设计方法的现状Ø 室内成型方式与现场碾压方式不匹配Ø 在我国,无机稳定结合料大部分是按《公路工程无机结合料稳定 材料试验规程》(JTJ 057-94)的要求采用重型击实试验,与工程 实际中振动压路机的压实不匹配,试验得出的最大干密度太小, 与工程实际差别较大。Ø 在水泥稳定碎石基层施工中,由于室内重型击实成型与室外振动 压实不匹配,造成了两个严重的后果:Ø 一是压实度超百。在各级检查及验收中,不允许压实度超百,这 就迫使施工单位在施工过程中,通过减少压实遍数来降低压实度;Ø 二是裂缝严重。水泥剂量、细集料含量和含水量是引起水泥稳定 碎石裂缝的三大因素。由于试件成型方式与现场施工碾压方式不 同,施工单位往往为避免压实度超百而减少压实遍数,造成强度 不满足设计要求,于是为了增加强度便加大水泥剂量。Ø 质量控制指标单一Ø 规范对混合料路用性能要求相对简单。除原材料性质以外,对混 合料只要求7天龄期的饱水无侧限抗压强度达到要求即可,对混 合料抗裂能力没有标准试验方法和评价指标,进而使得设计或者 施工的时候,只注重提高强度,造成片面的强度过大而抗裂能力 较差等负面影响。Ø 压实度标准偏低Ø 压实度达到较高的标准对水泥稳定碎石混合料强度、抗裂能力以 及抗疲劳能力的提高有显著的作用。压实度的增加可以大幅提高 半刚性材料强度,并可显著提高混合料的抗裂能力;另一方面, 压实度的提高可以大大减少水泥稳定碎石混合料中的微裂隙,从 而提高混合料的抗疲劳能力。Ø 规范规定的级配范围太宽,难以保证工程质量Ø 规范规定的级配范围太宽,在此范围内,不同级配的混合料其力 学性能有很大差异,因此不同级配的水泥稳定碎石混合料各种力 学指标即使全部满足规范要求,也很难说明这些混合料具有良好 的抗裂性能。振动成型法的优点Ø 改变了传统的重型击实法和静压法,采用更能够模拟现场压实方 式的振动方法进行室内试验及检测。Ø 水泥剂量明显降低,同时强度提高、抗裂能力提高。水泥剂量降 低1%~1.5%,强度提高1.5~2倍,相同水泥剂量下,振动成型试件 干缩抗裂系数是静压成型条件下的1.5倍。Ø 振动成型法设计的半刚性材料密度标准提高1.02~1.03倍。且实 际工程经验表明,用传统的碾压方式,在不增加设备投资的情况 下,完全可以达到新的设计方法的压实度要求。试验室试件比较 传统设计方法试件 振动成型法试件养生7天后现场取芯比较 传统设计方法 基层7天芯样原材料Ø 水泥 Ø 水泥稳定碎石结构层对原材料要求较高,水泥做为唯一的一种稳 定剂,其质量尤为重要。为保证水泥稳定碎石混合料有足够的时 间来运输、摊铺及碾压,要求水泥应选用初凝时间应大于3小时、 终凝时间大于6小时的普通硅酸盐水泥。Ø 强度等级不低于32.5级。Ø 水泥在入罐前,必须确认在出炉7天以后,安定性等符合规范要 求。Ø 集料Ø 各规格集料必须满足《公路路面基层施工技术规范》JIJ034-2000 和设计文件中规定的物理力学性能要求,并满足粒径规格要求。Ø 规范规定集料最大粒径不宜大于37.5mm,一般集料最大粒径不超 过31.5mm。粒径过大对拌合站、摊铺机的损害性越大,混合料容 易离析。Ø 针片状含量不大于20%,压碎值不大于30%,塑性指数小于6、硫 酸盐含量不宜超过0.25%。粒径小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑 性指数试验,要求液限小于28%,0~4.75mm料中,0.075mm通过量 必须小于15%。Ø 水 凡饮用水皆可使用,遇到可疑水源,应委托有关部门化 验鉴定。
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