水稳碎石施工质量控制-振动法.

水稳碎石施工质量控制要点振动成型法宋亚洲江苏东交工程检测有限公司一、半刚性结构的回顾二、对半刚性路面的认识三、振动成型法简介四、水泥稳定碎石一般规定五、材料要求六、施工准备工作七、试铺八、施工一、半刚性结构的回顾目前我国的路面基层底基层基本上都是采用半刚性结构，这是我国自70年代以来为适应我国交通的发展所采用的比较成功的基层结构，半刚性结构对我国的路面发展起到了极大的贡献作用。但是，随着使用时间的延长，半刚性结构的一些弊端也开始呈现，主要就是反映在路面的裂缝上。半刚性基层在沥青面层铺筑前大量出现裂缝现象半刚性基层在营运过程中随着时间的推移出现越来越多的裂缝裂缝横向裂缝一、半刚性结构的回顾二、对半刚性路面的认识三、振动成型法简介四、水泥稳定碎石一般规定五、材料要求六、施工准备工作七、试铺八、施工二、对半刚性路面的认识半刚性基层沥青路面破坏严重，具有代表性的病害是半刚性基层的裂缝导致的路面反射裂缝。完全否定半刚性基层不是科学的态度，在现有的技术水平上分析破坏原因。在此基础上改进半刚性基层结构组合设计、改进材料设计方法等。水泥稳定碎石混合料的水泥剂量达到5～6％以上（过高）；施工后的水泥碎石基层表观密实、特别是光滑（级配不良）现场芯样无侧限抗压强度往往远大于室内静压法成型试件强度；现有压实设备下，无需对施工工艺严格控制也能达到较高的压实度。但正是在压实度容易达到的情况下，基层的压实反而被忽视。目前对基层施工的要求室内成型方式与现场碾压方式不匹配质量控制指标单一压实标准偏低规范规定的级配范围太宽以前半刚性材料设计方法缺点在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量减少裂缝的解决办法一般原则水泥稳定碎石混合料出现早期破坏与室内成型方式的不合理及标准单一导致水泥剂量过高、压实度标准偏低、级配不良等有密切关系。但最佳级配范围如何确定，水泥剂量降低多少，压实度标准提高到什么程度，却需要以科学的方法去开发能够模拟现场压实工况的室内试件成型方式并提出切实可行的施工控制标准。减少裂缝的解决方法存在问题提出骨架密实性的半刚性材料的配比提出以室内试件以振动成型的办法模拟现场的实际压实机械减少裂缝的解决办法实际措施振动法上基层重型击实法上基层底基层4天芯样下基层7天芯样振动成型重型击实法底基层7天芯样一、半刚性结构的回顾二、对半刚性路面的认识三、振动成型法简介四、水泥稳定碎石一般规定五、材料要求六、施工准备工作七、试铺八、施工三、振动成型法简介振动成型法是使用振动压实试验机，采用直径150mm的压头,以一定的频率、激振力、静压力、时间振动成型试件，从而获得混合料最大干密度、无侧限强度的一种成型方法。振动频率10-50Hz振幅0-2.5mm静压力1900－3100N激振力6800-11000N振时130s/单层1－试件安装夹紧装置2－振动压实机构3－电动机4－升降连接机构5－升降机构6－吊环半刚性基层材料振动压实试验仪示意图静压力1900N激振力6800N振动频率30Hz振时130s/单层振动成型法重型击实法一、半刚性结构的回顾二、对半刚性路面的认识三、振动成型法简介四、水泥稳定碎石一般规定五、材料要求六、施工准备工作七、试铺八、施工1．水泥稳定碎石路面基层压实厚度不超过20CM。采用集中厂拌混合料，采用摊铺机摊铺、压路机碾压的工艺施工。2．水泥稳定碎石混合料采用干质量配合比计算，以集料为100，水泥剂量外加的外比表示。3．水泥稳定碎石基层的施工期宜在冰冻（-3℃～-5℃）到来半个月至一个月前结束，并尽量避免在高温季节施工。四、水泥稳定碎石一般规定4．水泥稳定碎石结构层施工时，应遵循下列规定：（1）配料应准确，拌和应均匀；（2）混合料摊铺应均匀，减少离析；（3）严格控制基层的压实厚度和高程，横坡应与面层一致；（4）应在混合料略大于最佳含水量约1个百分点时进行碾压，直到达到振动击实试验确定的不小于98%压实度。5．水泥稳定碎石混合料应采用专用的粒料拌和机集中厂拌生产。施工中应尽可能缩短从加水拌和到碾压终了的延迟时间，延迟时间不应超过水泥的初凝时间。6．应采取各种有效措施，防止水泥稳定碎石基层在施工中出现离析（粗集料集中）和开裂现象。对已经出现的离析和开裂应进行处理，直至将基层铲除重铺。一、半刚性结构的回顾二、对半刚性路面的认识三、振动成型法简介四、水泥稳定碎石一般规定五、材料要求六、施工准备工作七、试铺八、施工1．水泥：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于拌制水泥稳定碎石混合料，宜采用强度等级不低于42.5级的缓凝水泥，3天胶砂强度应不小于18Mpa，水泥初凝时间应不小于3小时、终凝时间不小于6小时。水泥其他指标应符合国家相关标准的规定。采用散装水泥，在水泥进场入罐时，要停放七天，安定性合格后才能使用；夏季高温作业时，水泥入罐温度不能高于50℃，否则，应采用降温措施。五、材料要求2．碎石：碎石的最大粒径为31.5mm，宜按粒径9.5-31.5mm、4.75-9.5mm、2.36mm-4.75mm和0-2.36mm四种规格备料。4号料必须采用坚硬、洁净、无杂质的玄武岩或辉绿岩。3．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。碎石针片状颗粒一、半刚性结构的回顾二、对半刚性路面的认识三、振动成型法简介四、水泥稳定碎石一般规定五、材料要求六、施工准备工作七、试铺八、施工1．施工前应必须配备齐全的施工机械和配件，做好开工前的保养、试机工作，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。因而必须配备以下主要机械：（1）拌和机产量大于400T/H，要保证其实际出料能力超过实际摊铺能力的10-15%。所有料斗、水箱、罐仓都要求装配高精度电子动态计量器。（2）摊铺机根据路基的宽度、厚度，选用合适的摊铺机械。要求摊铺机功能一致，同一机型，新旧程度基本一致,以保证路面基层厚度一致，完整无缝，平整度好。（3）压路机至少应配备20T以上的振动压路机不少于3台、胶轮压路机不少于1台。（4）自卸汽车、装载机、洒水车数量应与拌和设备、摊铺设备、压路机相匹配。六、施工准备工作一、半刚性结构的回顾二、对半刚性路面的认识三、振动成型法简介四、水泥稳定碎石一般规定五、材料要求六、施工准备工作七、试铺八、施工1．正式开工之前，应进行试铺。试铺段应选择在经验收合格的底基层上进行，其长度为300～600m左右。2．试铺段要决定的主要内容如下：（1）验证用于施工混合料的配合比①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②调整拌和时间，保证混合料均匀性③检查混合料含水量、集料级配、水泥剂量、7天无侧限抗压强度（2）确定铺筑的松铺系数（约为1.33）七、试铺（3）确定标准施工方法①混合料配比的控制方法②混合料摊铺方法和适用机具（包括摊铺机的行进速度、摊铺厚度的控制方式、梯队作业时摊铺机的间隔距离，一般5－8m）③含水量的调整和控制方法④压实机械的选择和组合，压实的顺序，速度和遍数⑤拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合（4）严密组织拌和、运输、碾压等工序，缩短延迟时间。其中试铺段的检验频率应是标准中规定正式路面的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。一、半刚性结构的回顾二、对半刚性路面的认识三、振动成型法简介四、水泥稳定碎石一般规定五、材料要求六、施工准备工作七、试铺八、施工八、施工1．一般要求（1）清除作业面表面的浮土等杂物。并将作业面表面洒水湿润。（2）开始摊铺的前一天要进行测量放样，按摊铺机宽度与传感器间距，一般在直线上间隔为10m，在平曲线上为5m，做出标记，并打好导向控制线支架，根据松铺系数算出松铺厚度，决定导向控制线高度，挂好导向控制线。用于控制摊铺机摊铺厚度的控制线的钢丝拉力应不小于800N。（4）下层水泥稳定碎石施工结束7天后方可进行上层水泥稳定碎石的施工。两层水泥稳定碎石施工间隔宜不长于30天。2．混合料的拌和（1）开始拌和前，拌和场的备料应能满足7天以上的摊铺用料。（2）每天开始搅拌前，应检查场内各处集料的含水量，计算当天的配合比，外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。同时，在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手，不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。（3）每天开始搅拌之后，按规定取混合料试样抽查级配和水泥剂量；随时在线检查配比、含水量是否变化。高温作业时，早晚与中午的含水量要有区别，要按温度变化及时调整。（4）拌和机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。一定要配备带活门漏斗的料仓，由漏斗出料直接装车运输，装车时车辆应前后移动，分三次装料，避免混合料离析。3．混合料的运输（1）运输车辆在每天开工前，要检验其完好情况，装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要，并略有富余。（2）应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。车上的混合料应覆盖，减少水分损失。如运输车辆中途出现故障，必须立即以最短时间排除；当车内混合料不能在初凝时间内运到工地摊铺压实，必须予以废弃。4．混合料的摊铺（1）摊铺前应将底基层适当洒水湿润。对于基层下层表面，应喷洒水泥净浆，，洒布长度以不大于摊铺机前30~40为宜。（2）调整好传感器臂与导向控制线的关系；严格控制基层厚度和高程，保证路拱横坡度满足设计要求。（3）摊铺机宜连续摊铺。如拌和机生产能力较小，在用摊铺机摊铺混合料时，应采用最低速度摊铺，禁止摊铺机停机待料。根据经验，摊铺机的摊铺速度一般宜在1m/min左右。（4）基层混合料摊铺应采用两台摊铺机梯队作业，一前一后应保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致等，两机摊铺接缝平整。（5）摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中。（6）在摊铺机后面应设专人消除细集料离析现象，特别应该铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。5．混合料的碾压（1）碾压应遵循生产试验路段确定的程序与工艺。注意稳压要充分，振压不起浪、不推移。压实时，可以先稳压（遍数适中，压实度达到90%）→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压，压至无轮迹为止。碾压过程中，可用核子仪初查压实度，不合格时，重复再压（注意检测压实时间）。碾压完成后用灌砂法检测压实度。（2）压路机碾压时应重叠1/2轮宽碾压，压路机倒车换挡要轻且平顺，不要拉动基层，在第一遍初步稳压时，倒车后尽量原路返回，换挡位置应在已压好的段落上，在未碾压的一头换挡倒车位置错开，要成齿状，出现个别拥包时，应专配工人进行铲平处理。（3）碾压时的建议行驶速度，第1-2遍为1.5-1.7km/h，以后各遍应为1.8-2.2km/h。（4）严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。（5）碾压宜在水泥终凝前及试验确定的延迟时间内完成，并达到要求的压实度，同时没有明显的轮迹。（6）为保证水泥碎石基层边缘强度，应有一定的超宽；对用方木或型钢模板支撑时，也应有一定超宽。6．横缝设置（1）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2h，则应设横缝；每天收工之后，第二天开工的接头断面也要设置横缝；要特别注意桥头搭板前水泥碎石的碾压。（2）横缝应与路面车道中心线垂直设置，接缝断面应是竖向平面。其设置方法：①压路机碾压完毕，沿端头斜面开到下承层上停机过夜。②第二天将压路机沿斜面开到前一天施工的基层上，用三米直尺纵向放在接缝处，定出基层面离开三米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，用水泥净浆涂刷横向端面，摊铺机从接缝处起步摊铺。③压路机沿接缝横向碾压，由前一