水稳基层试验段施工总结.doc

编制：
复核：
审核：

×××××××××有限公司
××××××××标项目经理部
二〇一一年十月

一、 工程概况
泗许高速公路淮北段起点位于淮北市烈山区古饶镇小赵村(合徐高速以西1.5公里),顺接泗洪至许昌高速公路宿州段，与合徐高速公路衔接形成枢纽互通，起点桩号为K1+557.026；路线向西跨南沱河，预留东刘家互通，在岳集以南跨浍河，设置岳集互通，然后路线折向西北，顺接河南省在建的商丘市任庄至小新庄高速公路，终点位于浍河上的皖豫省界，终点桩号为K52+101.708。我公司承建安徽省泗许高速公路淮北段路面02标，对应主路线桩号K26+960～K52+101，路线全长25.141公里，其中包括百善互通、岳集互通及淮永收费站。主线路面基层为36cm厚水泥稳定碎石，分两层施工，每层18厘米，共123.12418万平方米。
为了验证拌和的水泥稳定碎石混合料的质量和稳定性，确定合理有效的施工工艺以及各项施工技术参数，并找出工、料、机的最恰当的组合，以便为水泥稳定碎石基层的规模化施工形成技术指导，我项目部于2011年11月3日在主线桩号为K29+410～K29+560段右幅底基层上铺筑下基层的试验段。本次试验段的铺筑过程中，采用了双钢轮初压、钢轮强振复压、胶轮收光终压的碾压工艺，并根据现场采集的数据绘制压实曲线，用以确定规模化施工过程中的碾压工艺。
二、 施工准备工作
1、水泥稳定碎石施工所需主要原材料已进场并检验合格，水稳拌和站已完成标定工作，可以进行水泥稳定碎石的拌和。
2、试验段底基层已施工并完成养生，平整度、横坡度、宽度、高程、外型尺寸等各项指标满足规范要求,可以进行基层的铺筑。
3、试验准备工作
a） 我部按照合同条款及其业主的要求，（综合考虑材料质量，各种技术指标以及产量、运距等），采用淮北市玉麟石料厂生产的石料1#（0～2.36mm）、2#(2.36～4.75mm)、3#(4.75～9.5mm)、 4#(9.5～16mm)、 5#(16～31.5mm)。水泥采用安徽淮海中联水泥有限公司生产的P.C32.5级缓凝水泥。
原材检验结果如下表：

石料进场试验检测结果
材料规格
1#料
0～2.36 mm
2#料
2.36～4.74 mm
3#料
4.75～9.5 mm
4#料
9.5～16 mm
5#料
16～31.5 mm
要求
表观密度
2.701
2.711
2．719
2.724
2.741
≥2.6
针片状
/

11.4
10.1
9.4
≤15
压碎值
/
/
/
16.6
/
≤28
砂当量
73
/
/
/
/
≥60
含泥量
/
0.8
0.57
0.6
0.6
≤2.0
吸水率
0.72
0.65
0.52
0 .49
0.45
≮2
筛分结果（通过百分率）
31.5

100

26.5

86.1

19

100
28.2

16

98.8
6.0

13.2

100
72.2
0.5

9.5

100
92.2
17.5

4.75
100
81.9
6.9
0.2

2.36
89.8
17.2
0.3

1.18
64.2
0.9

0.6
47.5

0.3
27.8

0.15
19.1

0.075
11.5

进场水泥试验检测结果
指标
结果
范围要求
细度(%)
1.5
≤10h
用水量(%)
29.5

凝结时间(h min)
初凝
6h30min
≥4h
终凝
8h15min
≥6且≤10
安定性
合格
合格(≤5)
抗折强度3d(Mpa)
3.9
≥2.5
抗压强度3d(Mpa)
15.6
≥11.0

a）根据试验检测数据显示，进场石材各主要指标符合规范要求，细集料(0～2.36mm)的0.075mm筛孔通过率为11.5%。
b）配合比：1#(0～2.36mm):2#(2.36～4.75mm):3#(4.75～9.5mm):4#(9.5～16mm)：5#(16～31.5mm)=22:7:17:22:32；基层水泥剂量为4.5%，最大干密度为2.349g/cm3，最佳含水量为4.9%。
c） 现场压实度检测采用灌砂法和酒精燃烧法进行检测，量砂密度为1.428g/cm3；
4、试验段采用一套单台产量为700t/h的WDZ-700型强制性稳定土拌合设备进行混合料的集中拌和；17台25T自卸汽车运输水稳料；2台弗格勒JU2100摊铺机进行水稳混合料的摊铺；1台双钢轮压路机、2台胶轮压路机、4台振动压路机进行水稳混合料的碾压；另外配备4台ZL50G装载机配合拌合站进行混合料的生产；两台YG114洒水车用于洒水养生工作。
四、施工过程
1、作业面准备
对下承层进行整体检测，局部松散、坑槽进行了碾压处理；清扫下承层上的杂物及被污染处，使表面保持整洁。
2、施工放样
采用全站仪放出路线中桩，根据路线中桩确定基层的施工边线。内侧边线距中桩为0.98米，外侧边线距中桩为13.8米，两边线之间的宽度即为下基层中腰宽度12.82米。两边线均采用18cm槽钢进行支护，用钢钎加以固定。
在准备好的下承层上每隔10m钉设中桩、边桩。桩用铁钉钉入下承层,距基层设计边线15cm。精确测量铁钉顶高程，在施工过程中测量相同桩号位置的基层松铺顶面高程及压实后顶面高程，用于计算基层施工松铺系数。
模板外侧15cm处打钢钎，钢钎上带十字架上供挂钢丝线用，钢钎采用Φ18的圆钢制作，长70cm。钢钎上配有固定架和有凹槽的横杆，固定架采用丝扣，可使横杆上下移动。根据测量人员提供的数据调整横杆高度，同时调整横杆上的凹槽使之与铁钉垂直对齐，并旋紧固定架上的螺栓。把钢丝用800N～1000N的拉力张紧，置于横杆凹槽中。
3、试验准备
拌和站试验员在开盘前进行了集料的筛分试验及烘干试验，根据试验数据确定当天施工配合比并提交拌和站进行生产。在试验段铺筑过程中，要求拌和站场试验人员从第三车混合料开始，每隔60min进行一次水泥剂量的EDTA滴定试验及混合料的含水量检测试验；要求施工现场试验人员在每完成碾压后及时检测压实度。
4、混合料的运输
拌和站根据试验室提供的生产配合比进行水泥稳定碎石混合料的集中拌和。拌和完成后，立即用17辆25吨载重汽车将充分拌和的混合料以30km/h的速度匀速运送到摊铺现场。
成品混合料先装入料仓内，由漏斗出料装车运输，装车时车辆前后移动，分三次装料。卸料时车辆在摊铺机前20～30cm处停车，防止碰撞摊铺机，由摊铺机和卸料车接触后推着卸料车一边前进一边卸料。运输车辆在向摊铺机卸料时分4～5次举升。
磅房出料时在每辆车的发料单上注明出场时间，前场设专人安排指挥运输车卸料；若遇某一车混合料运输时间大于平均运输时间，及时向现场主管领导反馈，便于现场主管领导对该车混合料能否继续使用做出判断。
5、混合料的摊铺
采用两台弗格勒JU2100摊铺机进行混合料的摊铺。摊铺机起步时熨平板工作仰角设定为3°，螺旋布料器中轴距地面高度为45cm，隔料板宽50cm，螺旋布料器始终保持有2/3埋入混合料中，以减少混合料离析。两台摊铺机梯队单幅全宽作业，中间纵缝搭接20cm；两侧熨平板距边线10cm；摊铺机的摊铺速度定为1.5m/min；摊铺厚度和平面控制采用钢丝挂线控制；摊铺机宽度为6米和7米；两台摊铺机前后相距8米同步进行摊铺。两台摊铺机夯锤震级保持一致：夯锤震级为50%。
a)摊铺时，摊铺机的传感器及钢丝线设专人看管，保证摊铺厚度稳定，安排三人在摊铺机后面随时从两侧钢丝线拉线检测标高，并随时把标高的检测情况反馈给摊铺机操作人员。
b)摊铺时，派专人跟在摊铺机后面负责进行找补。如有局部低洼，人工翻松后添加新混合料进行找补。
6、碾压
a) 每完成一段摊铺，压路机开始碾压，碾压长度控制在50m，以减少水分损失。设置明显的碾压段界限，压路机由低处向高边碾压(即由路肩向中央分隔带碾压)，轮迹互相重叠不小于1/3轮宽。
b) 碾压过程中，混合料表面始终保持湿润，如果表面水分蒸发较快，应及时补洒少量的水，并及时调整碾压距离和混合料含水量。
c) 碾压工艺：试验段施工过程中采用一种碾压工艺
初压：初压采用双钢轮压路机静压前进弱振后退碾压1遍，速度控制在1.5公里/小时，碾压时由边向中碾压，每道轮迹重叠不小于1/3轮宽。
复压：用徐工220单钢轮振动压路机高幅低频振动碾压2遍，紧接着用徐工262单钢轮振动压路机低幅高频振动碾压2遍，速度控制在2.5公里/小时，碾压时轮迹重叠不小于1/3轮宽。
终压：最后用2台胶轮压路机收光终压两遍，速度控制在2.5公里/小时。
碾压过程中的质量控制：碾压在停留换向时相邻碾压车道要呈阶梯形状，并且不能每次停在同一位置，前后要错开，避免挤包、拥包。碾压整个幅宽为一遍，换向是在单车道一遍将近结束是缓慢调1/2车宽调正，换向时不准原地打方向。起步时缓慢抬离合器，起步后再打开振动；停车时关闭振动后行驶一段距离后停车。人工换填局部离析，铲平挤包、拥包，人工找平。试验人员在现场检测混合料含水量，目测混合料，发现问题，反馈信息给拌合站，及时纠正。施工中，从加水拌和到碾压终了时间不超过3个小时。
7.养生和交通管制
每一段碾压完成并检验合格后立即覆盖土工布洒水养生，使基层表面保持湿润，第一次洒水时喷水量不要过多，防止对基层形成冲刷。养生期7天，在养生期内，封闭交通，禁止非养护车辆通行。

五、试验段数据采集
1、本次试验段铺筑共计150米，拌和站共计产出混合料856吨，水泥用量为37.5吨，依据水泥总量控制的理念计算水泥剂量为4.58%，略大于混合料的设计值4.5%；出料速度为580t/h。根据施工现场的数据采集显示：混合料从拌和出料到碾压结束时间最大为130分钟，满足本项目对水稳施工延迟时间的要求(3h)。根据测算，在规模化施工中，混合料从摊铺到碾压结束的时间应不大于2小时30分钟。
2、在试验段铺筑过程中，我部一共采集了14个断面共40个点位的底基层顶标高及对应的松铺标高、碾压成型后的标高作为基层松铺系数计算的依据。根据测量成果分别计算单点松铺系数，舍弃松铺系数≥1.35的点位3个、松铺系数≤1.22的点位4个后进行平差计算，得出松铺系数为1.28。故而在后续施工中拟定采用的松铺系数为1.28。（详见松铺系数计算表）
3、试验段铺筑完成后，我部对成型段落进行了高程测量共14个断面42个点位，合格率为：100%。（详见高程测量表）
4、在整个试验段铺筑过程中，我部试验室共进行了5组混合料的EDTA滴定与含水量试验，试验数据显示水泥剂量EDTA滴定最大值为5.0%、最小值为4.6%，含水量最大值为4.8%、最小值为4.6%；根据摊铺现场的目测结果来看，混合料到场摊铺时的含水量较为稳定，无明显离析现象。
K29+410～K29+560右幅下基层新拌混合料含水量、水泥剂量检测结果见下表：
新拌混合料含水量、水泥剂量检测结果表
取样时间
实测水泥剂量
含水量
11:40
4.7
4.8
0:40
5.0
4.7
1:40
4.8
4.7
2：40
4.8
4.6
3：40
4.6
4.7
实测水泥剂量评定：
实测点数：5个,最大值：4.8，最小值：4.6，平均值：4.7，标准偏差：0.071，偏差系数：0.02%。

5、压实度检测
检验摊铺压实后的水稳结合料的密实程度，检测结果见下表：
压实度检测结果表
压实度单值(%)
99.6、98.7、99.7、98.8、98.6
99.6、99.1、99.0

评定
实测点数：8个，最大值：99.6%，最小值：98.6%，平均值：99.1%，标准差：0.441%，
经现场观察，采用双钢轮进行初压可以更好地揉和表层混合料，使混合料更加紧密地嵌在一起，很大程度上减免了在复压过程中钢轮震动造成的表面混合料细集料松动，更有利于基层表面达到粗糙不松散的理想状态，故而在规模化施工中拟定采用该方案进行碾压。
6、室内试验数据分析
室内进行了混合料级配、无侧限试件试验检测,目前无侧限试件强度暂无（未到龄期），检测结果见下表：
混合料实测级配试验结果对照表
筛孔尺寸（mm）
31.5
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
标准级 配范围
100
90-
100
68-
86
60-
75
50-
66
38-
58
22-
32
16-
28
12-
20
8-
15
5-
12
4-
10
0-
3.5
配合比级配（%）
100.0
95.5
77.0
69.7
62.0
48.7
29.1
21.2
14.4
10.7
6.4
4.5
2.8
试验段级配（%）
100
95.4
78.5
69.6
63.2
47.5
29.3
21.6
14.0
10.8
6.3
4.4
2.8
六、存在的问题和解决办法
1、工作面太少，不能组织连续施工；望能准备不少于一公里的连续工作面以便高效组织连续施工。
2、施工便道太长且便道很窄只能允许运输车辆单向行驶，不利于组织车辆。要求提供连续路基，以便运输车辆能够连续畅通运输，减少混合料含水量损失和运输时间。
3、钢轮压路机碾压时普遍出现粘轮现象,在以后施工中应在钢轮上缠绕一条钢丝绳用来清除粘结的混合料；实拌混合料的混水量应根据具体天气情况和原材料的含水量进行调节。
4、前面一台摊铺机后面中间部位出现离析，经检查分析可能是摊铺机少加一片螺旋叶片，试验段施工结束后及时进行处理。
七、总结
通过水稳基层试验段的试铺，检查了施工工艺；技术措施符合施工要求；机械性能良好；配合比满足技术要求，可以为规模化施工提供技术参考。根据试验段施工采集数据，我部拟在规模化施工中采用以下控制措施：
1、配合比：1#(0～2.36mm):2#(2.36～4.75mm):3#(4.75～9.5mm):4#(9.5～16mm)：5#(16～31.5mm)=22:7:17:22:32；基层水泥剂量为4.5%，最大干密度为2.349g/cm3，最佳含水量为4.9%。
2、根据试验段施工确定松铺系数为：1.28；松铺厚度为23.04cm，压实度：不小于98%。
3、下基层施工宽度采用中腰宽度12.82m。
4、机械组合
根据试验段的铺筑，我部认为2台弗格勒JU2100摊铺机、4台ZL50G装载机、1台双钢轮压路机、2台胶轮压路机、4台振动压路机、2台YG114洒水车的现场施工机械组合完全能够满足施工要求。
我部拌和站位于距K26+900桩号2.5公里处，在水稳基层施工中，考虑计划在K40+200处增加一个水稳拌合站，混合料需要运送的最远桩号为K40+200，计有15.8公里。按照试验段施工中运输车辆的运送时速30km/h计算，耗时35分钟。每一车平均装料30吨，摊铺时间为5分钟。同时为了保证施工现场不受混合料运输延迟而造成摊铺机停车待料，施工现场应保证有3～4辆混合料运输车在场待铺，因此在理想状态下，每车料从出场到摊铺的间隔时间不大于70分钟（35+5+10=50）。另外考虑到从摊铺到碾压成型的施工时间（1小时10分钟），我部认为在最大运距的施工中，每车料从拌和出场到碾压成型的时间不大于2小时20分钟；可以保证每车混合料有充裕的时间进行施工，不会超出水泥初凝时间（4小时）。每辆运输车的运转周期为：35×2＋5＋10=85分钟；取拌和楼生产系数为0.8，每小时出产混合料为：700×0.8=560吨，需要560*85/60/30=27辆运输车单次装载运输；故此，在极距运输时，我部需配备混合料运输车辆27辆。
另外考虑到车辆日常损耗，预留3辆运输车备急。因此在最大运距情况下，我部拟定配备30辆混合料运输车。且在后续施工中，在保证备用车辆的基础上，按照每减少1公里运距增减1辆混合料运输车的方式进行车辆配置，实现最大限度地有效利用运输设备。
5、施工工艺
采用试验段碾压方案，摊铺50米左右即可开始碾压，做为一个碾压段。
初压：初压采用双钢轮压路机静压前进弱振后退碾压1遍，速度控制在1.5公里/小时，碾压时由边向中碾压，每道轮迹重叠不小于1/3轮宽。
复压：用徐工220单钢轮振动压路机高幅低频振动碾压2遍，紧接着用徐工262单钢轮振动压路机低幅高频振动碾压2遍，速度控制在2.5公里/小时，碾压时轮迹重叠不小于1/3轮宽。
终压：最后用2台胶轮压路机收光终压两遍，速度控制在2.5公里/小时。
胶轮初压1遍，单钢轮振动复压4遍，胶轮收光终压2遍，共计碾压7遍。
7、质量检测方法、频率
检查项目
规定值或允许偏差
检查频率
压实度（％）
98
每2000m2测6点
平整度（mm）
8
每200m测2处×10尺
纵断高程（mm）
+5，-10
每20m测1个断面3点
宽度（mm）
不小于设计值
每40m测1处
厚度（mm）
-8
每1500—2000m2测12点
横坡（％）
±0.3
每100m测3个断面
强度（MPa）
3.0
每2000㎡两组9个试件
我部经过试验段施工，采集了施工所需要的主要数据，为基层规模化施工做好了充分准备，申请水泥稳定碎石基层正式施工。

机械设备情况一览表

序号
设备名称
型号
单位
进场数量
1
装载机
ZL50G
辆
4
2
水稳拌和站
WDZ-700
座
1
3
水稳摊铺机
弗格勒JU2100
台
2
4
双钢轮压路机
HD-130
辆
1
6
胶轮压路机
徐工XP302
辆
2
7
振动压路机
徐工220
辆
2
8
振动压路机
徐工262
辆
2
9
水车
YG114
辆
2
10
自卸汽车
25吨以上
辆
30(3辆备用)
11
智能清扫车

辆
1
12
钢钎、钢丝紧线器

套
1
13
模板
——
米
600

- 9 -