2023年浅谈公路路面基层的施工质量控制.doc

浅谈公路路面基层的施工质量控制 第二工程　余　能 【摘　要】　本文简要表达了路面基层(级配碎石垫层和水泥稳定碎石基层)施工质量控制,并对级 配碎石、水泥稳定碎石基层混合料的设计和施工过程各个阶段的质量控制提出自己的经 验和看法。 【关键词】　路基基层　级配碎石垫层　水泥稳定碎石基层　施工工艺　质量控制 1　前言 路面基层在结构上作为路基和路面的连接带、过渡段,同时也是受力分散过渡段,它将来自 路面不均匀荷载和冲击力进行均匀分布地传播到路基,增强路基刚性和应力扩散的均匀性。路面 基层分底基层和基层两层,底基层一般为级配碎石垫层,基层为水泥稳定基层,它是公路工程的 重要组成局部,在公路工程中起着重要作用。路面基层质量好坏直接关系到路面的使用寿命,同 时影响行车舒适度。因此,保证路面基层施工质量关系到整个公路施工质量的关键。随着公路等 级的提高,对路面基层的作用越来越重视,要求也越来越高。本文介绍级配碎石垫层、水泥稳定 碎石基层的材料、配合比、拌和、摊铺、碾压和养生等施工工艺及质量控制中的要点。 2　路面级配碎石垫层施工质量控制 级配碎石垫层是路基和路面上基层的直接根底,是公路重要的局部。级配碎石垫层给土路基 提供保护,有良好的扩散应力能力,并保护土路基不受水与寒冷等不利自然条件的侵蚀。高速公 路要求是给路面提供一个坚实而稳定的根底;具有一定的刚度,抵抗变形的能力;具有较高的稳 定性,但因其材料级配、摊铺碾压、离析处理、成活时间及工后养生在实际施工中较难控制,稍 有不慎,就会产生厚度、密实度、强度不均匀、经常出现局部松散、不能满足设计要求等缺陷, 导致上层结构龟裂破坏,造成不可估量的损失。下面重点介绍了级配碎石垫层施工中的材料控 制、生产拌制、摊铺碾压及工后养生等环节的施工及质量控制。 2·1　原料的生产和选用控制 路基级配碎石垫层结构中,级配碎石是主要材料,级配碎石本身的质量优劣直接影响到垫层 及路面整体的工程质量,所以现场工程师应掌握对级配碎石的技术要求。技术主要指标包括:级 配碎石中碎石的压碎值应小于30%。碎石含量0·5~5cm的颗粒不得少于50%,最大颗粒不得大 于63mm,级配碎石中0·074mm的粉料数量不应大于7%,级配碎石是通过颗料间的摩擦作用、 嵌锁作用和粘结作用,经过碾压到达压实板结的目的。鉴于级配碎石垫层的强度主要与颗粒级配 和压实有关,所以对级配碎石的级配要严格要求。原材料也有使用未经筛分分级的“通料〞,在 筛分分析后掺入补充所缺集料成分完成最正确级配。 级配碎石对进厂料按每2000m3抽样检查一次颗粒级配、颗粒密度、粘土团及其它杂质含 53浅谈公路路面基层的施工质量控制量。另外在施工中要加强对集料质量及级配情况进行目测检查、抽检并记入工程日志。 2·2　级配碎石的搅拌和储运 (1)搅拌场。一般采用稳定土厂拌设备(如ycbw-300型),装载机配合上料,程控计 量,对实际用料,配比应按日打印出相应记录。对厂拌设备要派专人操作维修,并按旬对计量仪 器进行校核。 (2)在生产厂、搅拌场、搅拌设备料斗内,集料储藏应分别存放、相互隔开。其中石屑应现 用现备,同时防止因多备造成下雨水化板结失去胶粘力。 (3)为确保材料清洁,在堆放场地要防止粘土、杂物及粉尘渗入;装料时要防止将泥土铲 入;装车前车内要进行清扫,车厢应严密,防止小颗粒渗漏。 (4)搅拌的混合料要现拌现用,严禁存放。施工中拌合能力、运输能力、摊铺能力要相互匹 配、相互衔接。 2·3　级配碎石配合比的设计与调整 (1)配合比设计应满足的条件。 在实际工作中,最有效的判定方法是配比的筛分结果到达或接近标准要求的级配中值,为最 佳配比。特别是在0·075mm、0·5mm、1mm、16mm几个点上要力求到达中值。 (2)为保证筛分曲线圆滑,容易击实,配比筛分结果应满足颗粒不均匀系数Cu=1~3。 (3)理论配合比设计 配比设计通常使用三种方法,第一种:计算法。对几种集料分别筛分后,设计出几种配比方 案,经过计算选用符合标准级配要求的配比。第二种:试配法。根据标准要求,利用选定的集 料,按照“优选法〞的原那么,反复比选试验,直至满足标准各项要求。第三种:补缺法。对未 筛分的“通料〞进行筛分,其结果(或上述二种计算方法试配的结果),与标准中级部范围的中 值进行比拟,调整、掺入、补充所缺的集料,反复试算、试验以求得最正确配比。这是一种非常简 便、实用、有效的设计调整方法。 实际配合比的调整及确定,根据理论配合比,做工程试验段,通过实践对配合比进行调整, 以确定实用的最正确配合比及工艺参数。 调整含水量,级配碎石填筑中有三次补水过程(搅拌、摊铺碾压、养护),应根据天气等现 实条件及经验,结合计算确定补水量。 调整颗粒含量,理论计算中常常大颗粒偏高,易于离析,造成路面观感差,空隙率高,粗细 颗粒可根据实际情况做局部调整(一般是增加细颗粒,减少大颗粒含量)。调整后的配合比,除 做工程检测外,关键指标仍需通过试验判定。 2·4　施工工艺技术控制要点 2·4·1　填筑前的准备 (1)做好前道工序的验收工作。路基表层弯沉值及路基标高、中线、纵横坡平整度等项指标 组织工序间的验收。并恢复中、边线及相应的控制桩。 (2)施工测量时,高度及横坡控制,在中央分隔带边缘及路肩的内边缘各采用埋设混凝土方 块作为顶面高程基准控制点,每个点前后相距10m,每个高程控制点必须进行换人复测,确保标 高无误后固定控制点。 (3)认真做好级配碎石的试验段,试验段长度一般为100m。有条件尽可能多做比照试验, 通过填筑压实试验与质量检测试验,确定填筑工艺、各类人员、各类设备及各类储藏等参数,确 定“施工工艺〞,再大面积进行施工。 54　　工程科技　　　　　2023年第1期2·4·2　级配碎石的拌合、运输控制 混合料的拌制质量是保证基床表层施工质量的根底,是至关重要的环节。在每次开盘前,均 对电子秤进行复核,没有明显异常前方可开盘。拌和过程中经常注意集料含水量的控制,在夏季 晴朗天气时拌和时含水量适当偏大,在阴雨天或晚上拌和时加水量适当减少,保证集料在最正确含 水量和充裕量在控制范围内。 混合料拌制完成后,尽快运到铺筑现场,车上的混合料采用帆布覆盖,减少水分损失。宜采 用大型自卸汽车运输,要和摊铺、碾压设备相匹配,满足施工需求。 2·4·3　摊铺工艺控制 (1)基床表层下层可用地平机(如PY-160C型),配合小型推土机进行施工,有条件尽可 能采用摊铺机(如DEMAG140型)摊铺。摊铺速度为1·0~1·5m/min,摊铺工序间隔长度以100 ~200m为宜。 (2)用地平机摊铺时应以“方格网〞并结合“挂线法〞控制虚铺厚度。用摊铺机时,采用 “挂线法〞控制虚铺厚度,虚铺厚度以试验数据为准。 (3)机械摊铺平整后,要人工观察,并对个别低凹或离析处配合人工找平,拌和换料处理, 补平用料应试探选用5~10mm碎石及石粉为宜,不宜用大骨料。 2·4·4　碾压工艺 (1)碾压设备一般选用自行式振动压路机(如SD15C型、YZ18型)。一般应遵循先轻后重、 先慢后快的原那么,先压2遍使大面平整,平地机配合人工修整找平,然后重振1~2遍,轻振1 ~2遍,最后静压1~2遍收光,具体遍数由试验段参考数据和现场试验确定,同时要密切注意 振动对表层的破坏作用,防止出现过剩,压实外表无法收光。碾压速度一般静振在1档,轻振在 2档,重振在3档。 (2)摊铺后要立即碾压,以防止水分丧失。施工现场要配备喷雾洒水车,失水超标时要及时 补充后再行碾压,直线段由两侧向中间碾压;曲线段由内侧向外侧碾压;碾压时纵向重叠不小于 0·4m;横向衔接处搭接长度不小于2m;用冲击夯对靠边0·3m处补压夯实。 (3)碾压中控制好含水量是能否压实的关键,一般控制在5~7%最易到达碾压标准。机械 静压2遍后,先人工抛撒补平凹坑,再行振动压实到位,修补纵横衔接部位及路基两侧边缘,这 是十分重要的一个环节。 2·4·5　养生及保护 每一段碾压完成且自检压实度合格后,及时进行养生,不能延误。 (1)对碾压成型的级配碎石层,由于石粉的水化粘结作用,有一定的板结过程,经试验证明 一般1天的强度可达60%, 3天可达70%, 5天可达85%,因此养护期应以5天为宜。 (2)养护期内一要禁止跑车扰动;二要保持含水量,必须严格按时喷雾洒水;三要防止大雨 冲淋,细粒渗漏。 (3)养护期后要做好成品保护工作,应严格限制车辆、控制车速、规定路线。 2·5　级配碎石工程的试验,检测和现场测量 施工过程中,试验人员应严格按照标准规定进行,随时对材料进行级配比例试验,保证级配 符合要求。同时要对含水量进行跟踪检测随时调整,并保证0·2%的充裕量,同时现场必须有喷 雾洒水车,对失水过多地方进行补充,保证标准含水量状态下进行压实。现场检测工作要严格按 标准执行。 (1)分层填筑厚度,沿线纵向每100m施工单位抽检4个断面,并逐段进行评定。 55浅谈公路路面基层的施工质量控制(2)弯沉值检测每车道每20m抽检1个点,对局部不合格部位要进行返工处理,确保质量, 并逐段进行评定。 (3)压实度检测标准要求频率进行检测,检测与施工同步进行,不合格及时处理。施工过程 中测量人员要跟随施工同步测量,及时纠正施工中的误差。级配碎石垫层完成后,沿线路纵向每 100m施工单位抽测4个断面。按验标测量路基断面高程、横坡、厚度、平整度等各种尺寸,以 到达验收标准。 3　路面水泥稳定基层质量控制 水泥稳定碎石基层是高速公路基层施工的一种半刚性路面结构型式。作为路面的下承层,因 其具有良好的板体性、水稳性和抗冻性,力学强度可视因需要而调整以及整体承载能力强等优 点。但因其材料级配、水泥剂量,摊铺碾压、离析处理、成活时间及工后养生在实际施工中较难 控制,稍有不慎,就会产生裂缝,厚度、强度不能满足设计要求等缺陷,导致路面面层龟裂破 坏,造成不可估量的损失。下面重点介绍了在该项目上水泥稳定碎石施工中的材料控制、生产拌 制、摊铺碾压及工后养生等环节的施工及质量控制。 3·1　施工前期的质量控制 3·1·1　原材料质量控制 (1)水泥 水泥作为集合料的一种稳定剂,其质量对集料的质量是至关重要的,一般采用低标号的矿渣 硅酸盐水泥,并根据拌和站至施工地点的运输时间来选择其初凝时间符合要求的水泥,但一般应 选用初凝时间3h以上、终凝时间较长(宜在6h以上)的产品。为使水泥稳定碎石有足够的时 间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度,不应使用快凝水泥、早强水泥以及 受潮变质水泥。 (2)碎石 碎石颗粒最大粒径<31·5mm,必须满足采用公路路面基层施工技术标准JTJ-2023中 3#级配要求, 0·075mm以下颗粒含量小于7%,其液限<28%,塑性指数<9%,碎石的单轴抗 压强度>30MPa,压碎值<30%,针片状颗粒含量<15%;为减少基层材料的收缩性和减轻基层 裂缝,集料中不宜含有缩性指数的土。 3·1·2　混合料配比试验 (1)根据设计要求,一般分别按设计值和-1·0%; -0·5%; +0·5%; +1·0%五种水泥计 量与同一级配的集料掺配。 (2)确定各种混合料的最正确含水量和最大干(压实)密度,做五个不同水泥计量混合料击 实试验。 (3)按设计规定的压实度(一般为98% )分别计算不同水泥计量的试件应有的干密度。 (4)按最正确含水量和计算得的干密度制备试件。进行单轴抗压强度试验,作为平行试验的最 少试件数量应不少于13个。 (5)试件在规定温度25℃下保湿养生6d,浸水24h后,进行无侧限抗压强度试验。 (6)按照公式: R′=Rd/ (1-1·645Cv)计算试验结果的平均值和偏差系数,选定目标配合