公路工程论文发表路面基层级配碎石试验检测
摘要:级配碎石在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,把级配、压实度的作为控制重点,做好这两个方面的双控。
关键词:级配碎石,试验检测,施工控制
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5:10:85。
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。
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