路面基层级配碎石试验检测与施工控制分析.doc

路面基层级配碎石试验检测与施工控制分析
新疆交通建设管理局石河子管理处
摘要：本文对路面基层级配碎石试验检测与施工控制进行了分析与阐述。
关键词：级配碎石；试验检测；施工控制
pavement gradation gravel test and construction control analysis
kuangweihui
xinjiang shihezi traffic construction administration management office
abstract: in this paper, the pavement gradation gravel test and construction control are analyzed and explained.
keywords: graded gravel; test; construction control
水泥稳定粒料以其良好的力学性能和稳定性及抗冻性等优点，被广泛用于修建等级较高的公路、城市道路路面的基层或底基层。水泥稳定碎石基层沥青路面容易产生裂缝,特别在重载交通条件下,路面结构更容易过早破坏随着级配碎石在二、三级公路、高速、一级公路上越来越广泛的作为路面基层或底基层，在实际施工过程中试验检测工作尤为重要。
1 混合料组成及配合比设计
1.1 混合料组成
水泥作为唯一的稳定剂，其质量十分重要。施工应选用终凝时间较长（宜在6h以上）、强度等级为32.5mpa的水泥。为使稳定碎石有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压，不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥，使用前必须对水泥进行复试。在研究掺粉煤灰水泥稳定碎石时,应根据《公路路面基层施工技术规范》(jtj034-2000)中水泥稳定碎石的级配范围,考虑了规范范围内典型的五种级配,即级配范围的上限中限下限和上顶下底及下顶上底采用中限和上顶下底及下顶上底三种级配,中限级配采用根据现场材料情况调整趋向规范中值级配(gd)混合料配合比中,水泥剂量定为5%,粉煤灰剂量定为10%,即配合比是水泥:粉煤灰:碎石为5:1085
1.2混合料组成设计
①设计图纸确定水泥剂量为3%、4%和5%，试验室只能对3种集料的比例进行调整、试配、筛分，最终确定一组符合规定组成范围的掺配比例。试验室初步拟定了3种方案。 然后将3种集料按拟定的比例混合，分别进行筛分。根据筛分结果分析，只有方案c的级配曲线落在标准级配范围内，所以最终确定原材料中各种规格碎石的用量比例为：1＃料：2＃料：3＃料＝40：25：35（%）。
②将配好的集料分别掺入3%、4%、5%的水泥，形成3个样品，分别对每个样品进行击实试验（求出最佳含水量和最大干密度）和无侧限抗压强度试验（7天饱水抗压强度）。
我们可以看到3%、4%、5%水泥含量的所有试件7天饱水平均抗压强度均达到设计要求，且随着水泥含量的提高，强度富余值越大。由此可见，水泥含量对水泥稳定粒料基层的强度起着至关重要的作用。
1.3 设计方法步骤
(1)级配选择各种不同粒径的集料,按照一定比例搭配起来,才能达到较高的密实度和较大的摩擦力因此,要求碎石集料有一定的级配但施工时所用碎石集料颗粒不均匀,原材料级配基本不符合工程使用要求所以,原材料选定后,要对集料进行级配设计和级配调整,使其合成级配尽量满足设计级配的要求
(2)水泥粉煤灰结合料比例的确定结合料的具体比例,由结合料的强度试验确定
(3)其他路用性能检验初步拟定配合比后,综合考虑混合料的抗拉性刚度耐久性抗疲劳性抗裂性等路用性能,得出最佳粉煤灰含量,从而确定最佳配合比
(4)最佳级配确定在确定最佳粉煤灰剂量后,变化集料级配,通过混合料路用性能验证,分析规范中三种典型级配对混合料路用性能的影响,得出最佳级配
2混合料的拌和、摊铺、碾压、养生
2.1混合料的拌和
根据技术规范要求，混合料采取集中搅拌站拌制。拌和过程中各种材料严格计量，严格按试验确定的配合比进行。特别应严格控制水泥剂量，水泥剂量过少，不能保证基层施工质量；过多则容易引起基层表面裂纹增多且不经济。实际水泥剂量可比室内试验的水泥剂量增加0.5%（考虑现场与室内试验的条件差），混合料采用强力式搅拌机拌和，拌和时间不少于60s，拌和过程中还应重视含水量的影响，考虑混合料在运输、摊铺、碾压过程中的水分损失，拌和含水量应根据原材料含水量、天气、现场施工经验进行稍微调整。
2.2混合料的运输、摊铺
①运输。混合料宜采用大吨位车辆运输，并尽量缩短运距，修建好运输通道，减少中途停车及颠簸，避免混合料凝固或离析，并根据天气情况考虑做好防止水分丧失的措施。总之，应作好施工组织安排，做到随拌随铺。
②摊铺。混合料摊铺前应对土基的高程、宽度、横坡进行全面检查，对于不合格的要坚决处理。摊铺前应对土基进行全面清理，确保土基干净。
摊铺前应准确进行施工放样，按每幅摊铺宽度准确放出轴线及高程，内外侧直线段每20米各放一个桩，曲线段每10m各放一个桩，桩上用红油漆划出压实后的基层高程。
为确保摊铺的质量和减少接缝，基层采用摊铺机摊铺混合料。现场试验人员应随时检查运至现场的混合料的配比及含水量，并及时将情况反馈到拌和站。通过试验段确定虚铺系数，摊铺时要严格控制虚铺系数，随时检查松铺厚度，如与试验数据不符，要及时进行调整。同时摊铺机两边各派一人消除粗细集料分离现象，如果发现粗集料成窝应予铲除，并用新拌和的混合料填补。采用人工填补时，不能扬铲。此项工作必须在碾压前完成，严禁薄层找平。
接缝：在施工过程中为尽量减少纵向接缝，按道路中心线划分为左右两幅进行摊铺。在摊铺过程中若因故中断时间较长，应设置横向接缝。对横向接缝，人工将末段含水量合适的混合料弄整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度与混合料的压实厚度相同，整平紧靠方木的混合料，碾压密度。重新摊铺混合料前，将方木取出，将下承层顶面清扫干净。施工纵向接缝必须垂直，严禁斜接，纵向接缝处理方法同横向接缝。养生结束后，在摊铺另一幅之前拆除支撑木。
③压实。先用轮胎压路机初压一遍，基本整平，再用振动压路机碾压两遍（带振），最后用轮胎压路机碾压一遍。静压速度为1.5km/h，振压速度2km/h，碾压时轮迹重叠不小于1/2轮宽。遵循先轻后重、先两边后中间的原则，严禁在已完成或还在碾压的路段上“调头”和“急刹车”。
④养生。每段碾压完成并经压实度检查合格后应立即开始养生，养生采取覆盖洒水湿养，洒水要均匀、充足，确保养生期间水泥稳定混合料始终保持湿润。养生期不少于7天。
2.3检测试验
对水泥稳定粒料混合料的质量检测从两个方面控制：压实度检测和无侧限饱水抗压强度检测。
压实度：采用灌砂试验法，根据规范要求，每1000m2检测3个点。为了配合现场指导施工，采用酒精燃烧法测出混合料的含水量，现场计算压实度，判断是否达到标准。如不合格，则立即要求压实机械继续碾压，直到满足要求为止。
无侧限饱和抗压强度：在混合料运到施工现场后随机取样，然后送至试验室成型试件。试件在标准养护条件下养护6天，饱水1天后进行试压检测无侧限抗压强度。
为了更好的控制混合料的配合比及拌和情况，还需做水泥剂量测定（edta滴定法），判断水泥剂量是否达标或者搅拌是否均匀，以此来调整配合比和拌和时间，这样才能确保基层的施工质量。
3结语
通过试验段施工，混合料外观来看拌和均匀，级配良好，没有粗细颗粒离析现象。现场经振动压路机静压一遍，再采用低频高幅，使级配碎石中下部分密实。之后，采用高频低幅对中上部进行压实，使上下一致密实，碾压三遍，检测压实度已达98%，表面观察轮印没完全消除，说明室内标准干密度偏小，重压三遍后，表面平整无轮迹，此时试验室从现场取混合料反复击实，最终确定最大干密度2.42g/cm3，最佳含水率还是4.0%，此时检测现场压实度达98.7%，符合规范要求，以试验段所得参数做为施工中压实度控制依据。检测中把级配、压实度作为控制重点，做好这两个方面的双控。对级配碎石的组成材料选择要严格控制和筛选，在施工过程中要及时根据筛分结果进行合理的调整，通过筛分的结果和压实度的数据分析，更好的为施工做好后场服务，是控制级配碎石施工质量的最佳手段。