碎石基层(底基层)施工作业指导书.doc
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碎石基层(底基层)施工作业指导书.doc
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六潜高速公路路面工程建设项目
水泥稳定碎石基层(底基层)施工作业指导书
水泥稳定碎石具有强度高、整体性好的优点,因此是用于高等级公路基层,底基层的常用材料,但水稳基层也具有易产生裂缝的缺点,而引起沥青面层的反射裂缝,因此,应采用科学的施工工艺、进行合理的配合比设计,精心施工,使水泥稳定碎石具有强度高、抗裂性好的性能。
路面底基层、基层是路面结构的主要承重层。
在施工中要防止在水泥稳定碎石底基层、基层中出现原材料质量不合格、配合比不准确、拌和不均匀、摊铺不平整、离析、碾压不密实、接缝不平整等质量问题,避免形成起皮、松散、裂缝、弹簧、翻浆、强度不合格等质量缺陷,确保工程质量。
依据中华人民共和国行业标准《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)、《公路沥青路面设计规范》(JDGD50-2006)和《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)及设计文件,结合我省水泥稳定碎石基层施工经验,吸收关于道路基层的先进、成熟的科研成果,对六潜高速公路水泥稳定碎石底基层、基层施工提出如下指导意见:
一、施工机械与检测设备
1、施工机械
施工准备阶段,承包人依据合同文件、施工技术规范并结合自身施工经验,上报拟进场设备清单,经监理工程师审核后,按要求组织设备进场。
施工机械和配件必须配备齐全,并做好开工前的保养、试机工作,保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。
路面(底)基层施工,采用集中厂拌、摊铺机摊铺,按层次施工,各施工单位配备足够的拌和、运输、摊铺、压实机械。
水泥稳定碎石基层摊铺时采用单幅分两层梯队摊铺作业方式,并分两层施工,每层最大压实厚度不大于20cm。
根据施工工艺与进度要求,必须配备以下主要机械:
⑴、拌和机根据质量与进度要求,承包人必须配置产量大于500T/H的拌和机。
拌和机必须控制系统精确、性能稳定。
为使混合料拌和均匀,拌缸要满足一定长度。
料斗口必须安装钢筋滤网,筛除超出粒径规格的集料及杂物,料斗口宽度必须大于装载机的宽度50cm以上,且料斗之间必须用钢板隔开,防止串料。
拌和机的用水应配有大容量的储水箱。
所有料斗、水箱、罐仓都要求装配高精度电子动态计量器,在使用前,电子动态计量器应经有资质的计量部门进行计量标定。
⑵、摊铺机应根据路面(底)基层的宽度、厚度,选用合适的摊铺机械。
(底)基层施工应采用两台摊铺机梯队作业。
要求两台摊铺机功能一致,宜为同一机型年份较近的产品,而且机型较新,功能较全,以保证路面(底)基层厚度、外观一致,完整无缝,平整度好。
⑶、压路机至少应配备轻型压路机1~2台,振动压路机2~3台和胶轮压路机2~3台(也可根据碾压方式进行调整压路机配备,但一个工作面压路机的总数量不得少于5台)。
压路机的吨位和台数必须与拌和机及摊铺机生产能力相匹配,使从加水拌和到碾压终了的时间不超过2h,保证施工正常进行。
⑷、自卸汽车混合料应采用18t以上自卸汽车运输,混合料运输必须用篷布覆盖,防止污染及水分蒸发。
运输车辆的行驶速度应控制在30km/h左右。
严禁在强度未充分形成的水稳层上行驶,避免重车碾压破坏水稳层。
为避免重车在某一车道重复行驶造成基层损伤,应制订计划在不同部位交替行驶。
以上机械数量至少应满足每个工点,每日连续正常生产及工期要求。
2、质量检测仪器
(1)水泥胶砂强度、水泥凝结时间、安定性检验仪器
(2)水泥剂量测定设备
(3)重型击实仪(有条件可采用振动法成型设备)
(4)水泥稳定碎石抗压试件制备与抗压强度测定设备
(5)标准养护室
(6)基层密度测定设备
(7)标准筛(方孔)
(8)土壤液、塑限联合测定仪
(9)压碎值仪、针片状测定仪器
(10)取芯机
二、施工准备
1、技术准备
在开工前,承包人应提交根据合同文件和本项目的工程特点而编制的有关技术资料(如施工组织设计、施工总体计划、质量、安全、环境保证体系、原材料试验报告、混合料配合比设计等),经监理工程师审核、批复;工地试验室或检验方式经监理工程师检查认可。
2、组织准备
施工的管理与技术人员全部到位,且满足合同文件与施工要求;施工机械、设备已全部进场,并已试运转;大型设备及运输机械的操作人员按要求持证上岗;质量、安全、环保保证体系已建立,组织机构完善,制度、措施健全,职责分工明确。
3、现场准备
拌和设备已进行试拌,且运转正常;料场的面积、硬化等符合要求;原材料检验合格;测量工作完成;下承层满足质量要求,清扫、洒水等准备工作完成。
(1)底基层外形检查
底基层外形检查内容有高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度。
(2)底基层压实度检查、修补与验收
底基层应进行压实度检查,凡不符合要求的路段,应分别采用补充碾压、填换好的材料等,并按规范的要求进行检查与验收。
(3)下承层检测
下承层必须满足有关质量要求,表面的浮土、薄层“贴皮”、散落材料及各类杂物已清除干净,高程符合要求,检测合格后才可铺筑基层(底基层)。
监理组应提前在摊铺前1-2天做好检查工作,经验收合格并签字后方能进行基层(底基层)施工,并在施工前保证表面湿润。
三、混合料组成设计
水泥稳定碎石的结构形式有三种:
骨架密实结构、骨架空隙结构、悬浮密实结构。
目前在施工中所使用的级配结构为悬浮密实结构,该种结构比较密实,强度较高,但由于细集料含量多,易产生裂缝。
骨架密实结构中粗集料含量多,细集料含量少,最佳含水量下降。
粗集料可以形成骨架,细集料填充骨架的空隙,结构密实,抗收缩性能强,故本项目应选用骨架密实结构。
水泥稳定材料的组成设计过程包括:
根据规定的材料指标要求,通过试验选取合适的集料和水泥;确定合理的集料配合比例,水泥剂量和混合料的最佳含水量。
合理的水泥稳定碎石组成不仅要达到强度要求,而且还应具有较小的温缩和干缩系数(现场裂缝较少),施工和易性好(粗集料离析较小)。
1、场地要求
料场硬化应按照合同文件规定采用10cm碎石垫层+15cm水稳基层(水泥用量为4%)+10cmC20水泥混凝土面层(且土基压实度为90%以上),硬化面积不小于30亩;同时必须保证硬化场地在使用时不出现破碎等损坏情况。
储料应有隔墙分仓存放,隔墙采用浆砌片石宽度不得小于50cm,分隔墙高度不小于1.8m。
细集料含水量对水泥稳定碎石拌和时的含水量均匀性影响较大,故应对细集料料堆进行防雨措施。
拌和场应设置完善的排水设施,避免积水。
2、材料要求
(1)水泥
本项目路面用水泥按业主“皖高路指[2008]42号文件”要求执行,如采用业主要求以外的品牌水泥须得到业主批准。
在同一施工段中的水泥应取自统一生产商,不同标号品种,出场日期的水泥不得混装,承包人应提供每批水泥的清单,说明厂商名称、水泥种类及数量及厂商的试验证明。
所使用水泥28天强度为30Mpa,初凝时间大于3h以上,终凝时间在6h以上,其它技术指标符合GB175-1999.32.5级标准。
各单位须选好备用厂家,同时做好相关试验工作。
如采用散装水泥,在夏季高温作业时水泥进场入罐时的入罐温度不能高于50℃,高于这个温度,若必须使用时,应采用降温措施。
(2)集料
集料碎石必须采用质地优良,且各项技术指标均合相关规范要求,碎石的最大粒径为31.5mm,采用反击破碎式加工,并分成4档粒级,基层用集料采用选择20-30mm、10-20mm、3-10mm、0-3mm四种规格。
为减少生产集料级配的变异性,在集料生产时,不同规格集料级配宜符合表1的要求。
合成级配符合表3要求。
表1集料级配要求(方孔筛)
规格
公称颗径
(mm)
31.5
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
0.075
S/1
20-30
100
85-100
0-15
S/2
10-20
100
0-15
S/4
3-10
100
0-15
S/6
0-3
100
85-100
0-12.5
轧石场轧制的材料应按不同粒径分类堆放,以利施工时掺配方便,集料的级配应均匀、变异性小。
集料质量应符合表2要求,不得含有泥团、杂质。
碎石料源原则上同一拌和站应选择同一料场加工的产品,最多不应超过二个加工厂的产品,料场日加工合格产品能力不低于1500t/d。
料场经监理、业主现场考察、监理工程师审核材料合格后批准执行。
监理、业主的批准不影响施工过程中对材料和供应厂家的否决。
表2水泥稳定碎石集料原材料质量要求
试验项目
要求
压碎值(%)不大于
26%
针片状
≤18
<0.075mm含量(%)
粗集料(≥4.75mm)
≤2.0
细集料(<4.75mm)
≤12.5
细集料(<4.75mm)砂当量(%)
≥50
注:
集料中小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数<6,有塑性指数时,小于0.075mm的颗粒含量不应超过3%。
(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。
3、混合料组成设计
依据《公路沥青路面设计规范》的要求,骨架密实型结构集料的合成颗粒组成应符合表3的规定。
表3水泥稳定碎石混合料中集料的颗粒组成(基层)
级配
通过下列筛孔(mm)的重量百分率(%)
31.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
范围
100
68-86
38-58
22-32
16-28
8-15
0-5
(1)初选3组级配。
使用骨架密实型结构时,7天无侧限抗压强度对级配的敏感性大于对水泥标号的敏感性,在级配中尤其是细集料的用量非常重要。
因此,在做配合比设计时,必须重视细集料的用量。
取工地实际使用的集料,分别进行筛分(水洗法),按颗粒组成进行计算,确定各种集料的组成比例。
要求初选混合料的3组级配在4.75mm筛孔的通过率分别为接近表3的中值、比中值偏大或偏小,如可以选择27%、29%、31%。
⑵、取工地使用的水泥,按不同水泥剂量分组试验。
基层水泥剂量按3.5%、4%、4.5%、5%四种比例进行试验;底基层水泥剂量按2%、2.5%、3%、3.5%四种比例进行试验。
制备不同比例的混合料,用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。
(3)、制作水泥稳定碎石混合料7d无侧限抗压强度试件时,由于采用骨架密实型结构,脱模时间比以前施工中采用的悬浮密实型结构要长,在试件压实后,静置大约2小时后可脱模。
(4)为减少基层(底基层)裂缝,必须做到三个限制:
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。
具体要求水泥剂量不宜大于5%、集料级配中0.075mm以下颗粒含量不宜大于5%、含水量不宜超过最佳含水量的1%。
(5)根据确定的最佳含水量,拌制水泥稳定碎石混合料,按要求压实度(重型击实标准,底基层97%,基层98%)制备混合料试件13个,在标准条件下养护6天,浸水一天后取出,做无侧限抗压强度。
(6)水泥稳定碎石试件的标准养护条件是:
将制好的试件脱模称重后,应立即放到相对湿度95%的养护室内养生,养护温度为25℃±2℃。
养生期的最后一天(第七天)将试件浸泡在水中,在浸泡水之前,应再次称试件的质量,水的深度应使水面在试件顶上约2.5cm,浸水的水温应与养护温度相同。
将已浸水一昼夜的试件从水中取出,用软的旧布吸去试件表面的可见自由水,并称试件的质量。
前六天养生期间试件质量损失(指含水量的减少)应不超过10g,质量损失超过此规定的试件,应予作废。
(7)水泥稳定碎石7天浸水无侧限平均抗压强度应满足
的要求,本项目水泥稳定碎石底基层设计强度为2Mpa,基层设计强度为3.5Mpa。
(8)
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