免振水泥稳定碎石施工工法.docx
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免振水泥稳定碎石施工工法
免振水泥稳定碎石施工工法
1.前言
近年来,在水泥稳定碎石基层的施工过程中,为了提高压实度,通常需要大吨位的振动压路机反复强振,才能密实成型,达到规定的强度要求。
对于街道化程度较高的路段,特别是村镇过境路段,道路两侧房屋建筑质量较差,振动压路机的反复强振会使周边房屋受到不同程度的损坏,给居民的生活带来严重影响。
为了减少道路施工时强振对周边房屋产生的影响,提出了免振水泥稳定碎石基层级配设计方法和特殊的施工工艺。
2.工法特点
2.1免振水泥稳定碎石可以有效避免施工振动对周边建筑的影响,避免因振动压路机引起房屋损毁造成的经济损失。
2.2免振水泥稳定碎石能保证水稳基层的压实度和后期强度,提高了施工质量。
3.适用范围
3.1街道化程度较高路段。
3.2村镇过境路段。
4.工艺原理
通过调整集料中较大粒径集料所占比例适当增大水泥剂量的方法,配置水泥稳定碎石混合料可以有效降低混合料对碾压功能的需求,达到大吨位压路机静碾即可保证水稳压实度的目的,从而降低施工时对道路周边建筑的影响。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
下承层准备→测量放样→混合料拌合及运输→摊铺→拉线检测及跟补→—碾压→跟踪检测→试验检测→洒水养生
5.2配合比设计
根据《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20—2015)规定,不同道路等级的碎石基层的级配范围,如图5.1所示,其中C-B-1和C-C-1级配分别适用于高速公路和一级公路的基层、底基层以及二级和二级以下公路的基层和底基层。
参考力学效应分析和经验,经过多重试验认为:
调低集料中粗集料含量、增加细集料含量、控制集料的最大粒径配制而成的水泥稳定碎石基层,可以明显降低地面振动速度。
试验最后确定的集料级配范围及规范推荐范围对比见表5.1,水泥剂量控制在6%~9%时,配制出的不同级配的水泥稳定碎石材料可以达到理想的效果。
图5.1
试验所用集料分别提取了石灰岩各档石料进行混合料试验,水泥采用普通硅酸盐42.5水泥。
试验按照免振参考级配中值进行控制,如表5.2所示。
水泥稳定碎石试验级配曲线,如图5.3所示。
图5.2免振水泥稳定碎石基层级配设计
图5.3水泥稳定碎石试验级配曲线
图5.4干缩应变与时间关系
图5.5失水率与时间关系
图5.6无侧限抗压强度
考虑到免振水泥稳定碎石材料具有水泥剂量较高、小粒径集料占比较多、湿度变化易产生干缩裂缝的特点,干缩试验分别采用3种水泥剂量静压成型10cmx10cmx40cm的中梁试件。
试件脱模后用塑料袋密封,置于25C+2°C的标准养护室保湿养生7d,再在室内自然湿度下风干,直至含水量不再减小、干缩应变趋于稳定为止。
在不同时间点测定不同失水率的收缩情况。
试验结果见图5.4、5.5。
由图5.4、5.5可以看出:
失水率随时间逐渐增加,在前1周内变化较快,20d后趋于稳定,试件的干缩应变随时间不断增大,也随水泥剂量的增大而增大,当采用较大水泥剂量时,干缩应变对水泥剂量的敏感性显著。
因此,在保证基层强度的前提下,应尽量使用较小的水泥剂量,不能为了保证强度而过分提高水泥剂量。
由以上试验可知当水泥剂量达到7%时,水泥稳定碎石的7d无侧限饱水抗压强度能够达到5MPa的要求:
且水泥剂量在7%时,失水率和干缩系数在20d后趋于稳定。
故本段道路基层设计采用免振基层水稳基层级配中值,水泥剂量为7%,最佳含水量为6.61%。
5.3操作要点
土路肩施工完成并经监理工程师检验合格。
在进行正式摊铺以前,对土路肩进行围裹塑料薄膜处理,防止混合料失水干燥,并在下承层顶面适当洒水湿润,洒水时严格控制水量,注意不得形成积水。
摊铺过程中,摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋入混合料中,应使螺旋布料器均匀地运转,切忌或快或慢。
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。
碾压次序为“先低后高,先静后动,先慢后快”,同时每遍的轮迹应重叠1/2,不得漏压,各部位碾压次数相同,压路机靠边碾压,同时配合三轮压路机加强边缘的碾压,确保碾压密实,边线整齐。
压路机的碾压速度控制为在2.0~2.5km/h,碾压遍数和速度安排专人负责记录。
5.3.1水泥稳定碎石基层检查项目、检查方法及频率
5.4操作要点
5.4.1实验准备
项目部试验室已完成原材料试验,各项指标满足规范要求并已通过总监办实验室平行试验验证及审批。
5.4.2测量准备
测量队已对全线的导线点、水准点(包括部分路基施工单位的加密点)进行了复测,复测结果总监办已经审查批复。
根据复测加密的水准点,测控队在施工路段对新老路结合处或路中心及边桩按设计高程及松铺系数测算的标高,10米一个桩进行了放线。
项目部组织技术人员认真地熟悉图纸、资料及有关文件,并对所有施工人员进行了技术交底工作,让每一位施工人员都有清楚的思路,保证施工顺利进行。
5.4.3施工准备与施工放样
(1)在下承层上恢复中线,埋设控制桩,每20米设一桩,同时放出对应断面的边桩。
外侧进行培土路肩,并采用小型压实机械进行压实,人工切边以保证填铺宽度不小于设计宽度。
(2)在摊铺混合料前一天要进行测量放样,放出道路中线、底基层边线。
由于采用摊铺机作业,放样时用RTK每隔10m(在平曲线上为5m)打钢钎,用水准仪测量出基准高程,拉出两条摊铺基准线,并打好厚度控制线支架,根据松铺系数算出松铺厚度,决定控制线高度,挂好控制线。
摊铺的找平采用两边走钢丝法。
钢丝离开摊铺边线(放石灰线)处10cm。
钢丝绳要拉紧,拉线检测挠度不大于2mm,保证基准线水平。
(3)对挂好的钢丝进行复核。
5.4.4水稳施工
(一)上料、摊铺
(1)本段采用1台摊铺机进行摊铺施工,先从外侧第一台摊铺机开始摊铺,2种施工方法相同。
摊铺厚度控制:
以高程控制线为准基进行控制,摊铺前通过测量确定摊铺机松铺厚度,调整好摊铺机熨平板横坡,用相当于松铺厚度的垫块垫好,调整好摊铺机的两侧自动找平仪,然后开始摊铺。
摊铺施工时,以两侧挂钢丝线控制松铺高度控制基准面,路面形成统一的横坡度。
待全幅摊铺机布料摊铺后,压路机跟进碾压。
(2)在摊铺机前始终保证有3-5辆运输车在等候卸料,以保证连续、均匀地摊铺。
摊铺时,速度要均匀,行走速度1.5m/h,中途不变速,摊铺不停顿、间断,运料车倒车、卸料尽量连续,不能造成摊铺停机待料。
(3)摊铺机前要有2人清理履带前的粒料。
每台摊铺机后设1名工人对摊铺后的表面进行检查,对异常混合料及时换填,摊铺过程中随时注意材料离析情况,对于粗集料“窝”和粗集料“带”,及时添加细集料,并拌和均匀;对于细集料“窝”,添加粗集料,并拌和均匀。
(二)整型
摊铺机后设1人,用6m直尺检测摊铺面平整度,对于超过1.5cm的部分铲除并用耙处理平整,低的部位,用混合料填补,表层用筛子筛分细料,再用木耙处理,确保表面平整、均匀。
(三)碾压
(1)混合料在摊铺30~50m长度后,压路机开始在全宽范围内进行碾压。
本试验段处于直线段及不设超高的平曲线段,由两侧向中间碾压。
碾压时,驱动轮朝向摊铺机方向,由路边向路中、低速行驶碾压的原则,避免出现推移和漏压的现象。
(2)碾压工艺:
初压:
(稳压)30T胶轮压路机以1.6km/h的行走速度碾压2遍,停机接头形成45度梯形碾压一遍,使摊铺好的混合料成稳定状态。
复压:
采用26吨振动压路机静碾4遍,碾压速度为2.0km/h。
终压:
采用25吨三轮压路机以2.0km/h行走速度静压一遍收面。
在复压完成后及时检测压实度,如果不满足要求,则继续进行碾压,直到混合料压实度达到规范要求。
碾压时要紧跟,中间不得延误。
6.材料与设备
6.1材料
各种原材料经试验检验合格,坚决杜绝不合格原材料进场。
配合比经过审批。
6.2设备
表6.2-1水稳施工所用机械设备
机械名称
数量
型号
备注
摊铺机
1
福格勒1880
胶轮压路机
1
徐工30T
单振压路机
2
徐工26T
三轮压路机
1
徐工25T
洒水车
1
10T
7.质量控制
7.1本工程项目实项目生产经理负责制,质量控制执行网络管理,层层把关,分层落实,做到各负责其责,责任到人。
7.2严把材料质量关,所有原材料进场后,及时取样送检监理工程师检测,经监理认可后方能使用。
7.3开工前组织员工进行质量教育,加强质量意识,分层技术交底,学习施工组织设计的有关规定内容,熟悉图纸,了解设计意图,自觉按施工规范施工。
7.4加强设备机具保养维护工作,使之能始终保持良好的运行状态。
7.5搞好现场施工调度,合理安排工程进度,协调各工种、工序间的衔接,及时解决生产中出现的疑难问题。
施工过程中应严格遵守:
(1)应遵照中华人民共和国行业标准现行的《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)的要求执行。
(2)基层成型后,表面应平整、密实。
8.安全措施
本工法的施工主要在陆地上进行,施工难度不大,危险源较少,主要有拌合作业、运输作业、摊補、碾压作业、用电作业等方面,在施工过程中除严格遵守安全技术规程的有关规定和《中华人民共和国环境保护法》外,还应注意以下几点:
8.1编制施工作业专项方案和技术保证措施,满足安全施工要求,确实执行机关及项目工地两级安全管理体系。
8.2由于本工法涉及运输力量较大,现场既有未完成桥梁又有很多道口和交又施工作业面,施工现场各个关键进出口设有专人看管,负责指挥运输车辆和社会的正常运行,施工现场由一专业安全员统一指挥,严禁多头指挥。
8.3加强对工程施工的安全管理工作,遵守标书、合同和政府有关安全生产的规章制度,施工负责人对本单位的安全工作负责,要做到有针对性的详细安全交底,提出明确安全要求,并认真监督检查。
对违反安全规定冒险蛮干的要勒令停工,严格执行安全一票否决制度。
8.4加强机械设备安全技术管理,机械设备的操作人员和起重指挥人员做到经过专门训练,并考试合格取得主管部门颁发的特殊工种操作证后方可独立操作。
8.5施工现场有健全电气安全管理责任制度和严格的安全规程。
电力线路和设备的选型需按国家标准限定安全载流量,所在电气设备的金属外壳做到具备良好的接地或接零保护,所有的临时电源和移动电具安装有效的漏电保护装置,做到经常对现场的电气线路、设备进行安全检查,对电气绝缘、接电零电阻和漏电保护器是否完好,指定专人定期测试。
8.6施工现场应设置安全警告牌,专人疏导指挥车辆,进入施工现场须戴好安全帽。
8.7建立安全检查制度,专职安全员负责对现场施工人员进行安全生产教育和对安全制度的学习,组织定期安全检查,发现问题及时整改,执行按月评比,增强全休职工安全意识和自我保护观念。
8.8针对本工程特点,施工外部和内部环境以及业主的有关要求,制定各工序具体的安全技术交底,并履行签字手续,下达作业计划的同时下达安全防护要求。
8.9在施工区域和生活区域及道上设置照明系统,保证夜间照明和生活用电。
8.10加强工地临时施工便道的保养工作,教育司机遵守交通规则,文明驾驶,并加强车辆的维修保养工作。
8.11施工区域内按照有关防火要求布置临时设施,配备足够数量的消防器材,并设立明显的防火标志。
8.12加强同气象部门的联系,注意气象预报,及时掌握气候变化情况,搞好预防措施,避免恶劣天气造成人员伤亡和财产损失。
8.13现场用电TN-S系统的三相五线接零保护,按三级配电、两级保护实施,采用“一机一闸一漏一箱”制度。
9.环保措施
9.1粉尘控制措施
9.1.1施工场地内安排专人进行道路的清洁工作,并进行严格检査;未硬化的部位,定期压实地面和洒水,减少灰尘对周围环境的污染。
9.1.2在运输易飞扬的散料时,装料适中并用蓬布覆盖。
储料场松散易飞扬的材料用彩条布遮盖或适当洒水润湿,避免运输、装卸过程中
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