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摘要:水泥稳定碎石基层以其整体强度高、水稳性好、板体性强、施工速度快等优点,近年来广泛应用于沥青混凝土路面的半刚性基层。本文将分析水泥稳定碎石基层产生离析的原因及应对措施,希望有助于指导水泥稳定碎石基层施工。
关键词:水泥稳定碎石;离析;质量控制
引言
水泥稳定碎石是近年兴起的用于高等级公路基层施工的一种半刚性路面结构形式,作为半刚性沥青路面的主要承重结构层,具有早期强度大、水稳定性好、板体性强及施工速度快等优点。采用水泥稳定碎石基层的施工技术,以其便于机械化施工和易于施工质量控制,在高等级公路建设中占有的比例越来越大,目前全国大部分高等级公路普遍采用水泥稳定碎石基层的结构类型,但是水泥稳定碎石基层是一项隐蔽性构造物,在实际施工操作中,如果施工质量控制不良,则极易发生离析现象,最终给沥青路面工程质量埋下隐患。因此,为保证路面工程施工质量,研究探讨水泥稳定碎石的离析原因,进而寻找防止离析的措施是十分有意义的。
1、产生离析的主要原因
1.1 原材料的影响
1.1.1 碎石的选择与加工
水泥稳定碎石基层的铺设工程量是巨大的,因此常常采取多料场分别加工碎石、集中拌合的方法来进行施工。这样就使得不同产地的同级材料混合在一起来堆放。但是不同料场的石质是有所差异的,同样体积的碎石其质量不一。而碎石机在加工石料的时候,对不同的石质,其压碎值、磨耗率等指标不尽相同,这样加工出的碎石颗粒的粒径、颗粒的级配就会发生变化,集料颗粒在质量上就不均匀,这是产生离析的一个原因。
1.1.2 碎石的堆放
碎石加工后,由于方量大,规格多,为节约堆放场地而堆放高度过高,碎石大粒料在堆放过程中由于惯性作用,大粒料容易滚落到料堆外侧,产生离析,装载机在上料时,往往习惯从料堆底部铲料,将离析料供给拌合机,混合料产生离析的可能性就会加大。
1.2 混合料拌合过程的影响
1.2.1 拌合的场地
拌合机的出料口与地平面之间距离不能太高,过高会使得卸落的高度增加,離析就会增大。最适宜的高度是比料车接料高度高出20~50cm。而且在运输车接料的时候,为防止粗粒料往一边滚动,地面应保持水平。
1.2.2 拌合的过程
1.2.2.1 拌合机的配料斗中,由于输送皮带的移动,带动级配料沿输送皮带方向在配料斗中堆积,当骨料粒径不一致时,形成供料不均匀;
1.2.2.2拌合料进入成品料仓中,由于受输送皮带线速度的影响,粗粒料的惯性较大,直接冲撞成品料仓前壁,然后反弹回成品料仓后壁下方,形成粗、细料严重离析的现象,这是拌合过程中产生离析的重要因素。
1.3 运输车装料与卸料过程的影响
1.3.1 运输车装料的过程
拌合机出料口距离运输车车厢底面太高,在装料过程中,大粒料往往会滚到运料车底部和四周,造成离析。
1.3.2 运输车卸料的过程
运料车在摊铺现场向摊铺机受料斗卸料时,由于液压货厢一次升得太高,混合料卸落的高度增大,从而造成离析现象。
2、控制离析现象的应对措施
2.1 对原材料的控制
在条件允许的情况下,就尽量选择一个材质均匀、稳定、储量丰富的料场供料;当必须采用多个料场时,每一料场的各级产量应基本接近级配曲线的中值,且各料场的材料分开堆放,分批次进行拌合。
针对碎石对方过高使得大料粒滚落在料堆外侧产生离析并供给拌和机的现象,建议不同规格的集料应分别堆放,碎石堆放高度不能大于3米;如大于3米时,应在料堆周边设隔墙;装载机上料时,应从料堆部向下部逐层推进,且每一装载层的高度不能大于3米,以防产生离析。
2.2 对混合料拌合过程的控制
在拌合机的配料斗顶部呈15°-18°倾角设置方孔筛,一是筛除级配料中超标准颗粒,二是分散级配料使之均匀分散下落,避免在输送皮带和仓壁上堆积。由于是采用级配碎石拌料,可根据集料级配的选用情况,适当调整输送带的倾角15°-18°之间,减少粗粒料的滚动堆积,同时也可以减少拌合料进入成品料仓的惯性力,减少反弹离析;使用间歇式拌合机,配备准确的计量装置和分流系统,即降低实际配料与试验室配合比之间的误差;混合料搅拌期间,投料比例,均以试拌时确定的标准和方法相同,并设专人随机抽样检测,不合格的混合料不准出厂,最大限度的将骨料离析消灭在施工的最初阶段。
2.3 对运输车装料与卸料过程的控制
为避免液压货厢不能一次升得太高,货厢应分2~3次升降向摊铺机卸料。对于运输车在接料的过程中,较大的碎石往往会滚到运料车车厢底部和四周。使得卸下粒料产生严重离析的现象,可以在运输车装料的过程中,不固定位子装料,随时调整装料的位子,一般情况下装的料会堆成一个小丘,那么为防止大料石的集中,可以是装的料堆成三个小丘,这样可以有效减少离析现象。除此之外,还可以将运输车的尾部改装成一个斗形,使运输车在向摊铺机卸料的时候,向摊铺机受料斗的中部卸料。
4、结语
水泥稳定碎石底基层是高速公路路面的一个重要的层次,它和基层在高速公路路面体系中起着承重层的作用,把由面层传来的车辆和各种荷载传递到路基中的作用。如果水泥稳定碎石底基层开裂现象得不到有效的防治,裂缝将会衍生到路面面层各层次,进而影响到路面的使用性能和耐久性,在施工实践中,通过对原材料的选材、加工、堆料、拌合、运输及摊铺等各道工序的施工工艺的精细化控制和管理,水泥碎石稳定结构离析现象得到了有效控制,工程质量取得了全面、整体提高,在运营过程中得到了明显改善。
参考文献
[1]刘晓鹏,顾佳俊。浅议水泥稳定层施工中骨料离析的原因及解决的措施。《水利建设与管理》2007年11期。
[2]《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20-2015。
[3]《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006。
作者简介:董新华,出生日期:1980年11月1日,性别:男,出生地:山东省寿光市,职位:专业监理工程师,研究方向:公路工程、桥梁工程施工及监理。
关键词:水泥稳定碎石;离析;质量控制
引言
水泥稳定碎石是近年兴起的用于高等级公路基层施工的一种半刚性路面结构形式,作为半刚性沥青路面的主要承重结构层,具有早期强度大、水稳定性好、板体性强及施工速度快等优点。采用水泥稳定碎石基层的施工技术,以其便于机械化施工和易于施工质量控制,在高等级公路建设中占有的比例越来越大,目前全国大部分高等级公路普遍采用水泥稳定碎石基层的结构类型,但是水泥稳定碎石基层是一项隐蔽性构造物,在实际施工操作中,如果施工质量控制不良,则极易发生离析现象,最终给沥青路面工程质量埋下隐患。因此,为保证路面工程施工质量,研究探讨水泥稳定碎石的离析原因,进而寻找防止离析的措施是十分有意义的。
1、产生离析的主要原因
1.1 原材料的影响
1.1.1 碎石的选择与加工
水泥稳定碎石基层的铺设工程量是巨大的,因此常常采取多料场分别加工碎石、集中拌合的方法来进行施工。这样就使得不同产地的同级材料混合在一起来堆放。但是不同料场的石质是有所差异的,同样体积的碎石其质量不一。而碎石机在加工石料的时候,对不同的石质,其压碎值、磨耗率等指标不尽相同,这样加工出的碎石颗粒的粒径、颗粒的级配就会发生变化,集料颗粒在质量上就不均匀,这是产生离析的一个原因。
1.1.2 碎石的堆放
碎石加工后,由于方量大,规格多,为节约堆放场地而堆放高度过高,碎石大粒料在堆放过程中由于惯性作用,大粒料容易滚落到料堆外侧,产生离析,装载机在上料时,往往习惯从料堆底部铲料,将离析料供给拌合机,混合料产生离析的可能性就会加大。
1.2 混合料拌合过程的影响
1.2.1 拌合的场地
拌合机的出料口与地平面之间距离不能太高,过高会使得卸落的高度增加,離析就会增大。最适宜的高度是比料车接料高度高出20~50cm。而且在运输车接料的时候,为防止粗粒料往一边滚动,地面应保持水平。
1.2.2 拌合的过程
1.2.2.1 拌合机的配料斗中,由于输送皮带的移动,带动级配料沿输送皮带方向在配料斗中堆积,当骨料粒径不一致时,形成供料不均匀;
1.2.2.2拌合料进入成品料仓中,由于受输送皮带线速度的影响,粗粒料的惯性较大,直接冲撞成品料仓前壁,然后反弹回成品料仓后壁下方,形成粗、细料严重离析的现象,这是拌合过程中产生离析的重要因素。
1.3 运输车装料与卸料过程的影响
1.3.1 运输车装料的过程
拌合机出料口距离运输车车厢底面太高,在装料过程中,大粒料往往会滚到运料车底部和四周,造成离析。
1.3.2 运输车卸料的过程
运料车在摊铺现场向摊铺机受料斗卸料时,由于液压货厢一次升得太高,混合料卸落的高度增大,从而造成离析现象。
2、控制离析现象的应对措施
2.1 对原材料的控制
在条件允许的情况下,就尽量选择一个材质均匀、稳定、储量丰富的料场供料;当必须采用多个料场时,每一料场的各级产量应基本接近级配曲线的中值,且各料场的材料分开堆放,分批次进行拌合。
针对碎石对方过高使得大料粒滚落在料堆外侧产生离析并供给拌和机的现象,建议不同规格的集料应分别堆放,碎石堆放高度不能大于3米;如大于3米时,应在料堆周边设隔墙;装载机上料时,应从料堆部向下部逐层推进,且每一装载层的高度不能大于3米,以防产生离析。
2.2 对混合料拌合过程的控制
在拌合机的配料斗顶部呈15°-18°倾角设置方孔筛,一是筛除级配料中超标准颗粒,二是分散级配料使之均匀分散下落,避免在输送皮带和仓壁上堆积。由于是采用级配碎石拌料,可根据集料级配的选用情况,适当调整输送带的倾角15°-18°之间,减少粗粒料的滚动堆积,同时也可以减少拌合料进入成品料仓的惯性力,减少反弹离析;使用间歇式拌合机,配备准确的计量装置和分流系统,即降低实际配料与试验室配合比之间的误差;混合料搅拌期间,投料比例,均以试拌时确定的标准和方法相同,并设专人随机抽样检测,不合格的混合料不准出厂,最大限度的将骨料离析消灭在施工的最初阶段。
2.3 对运输车装料与卸料过程的控制
为避免液压货厢不能一次升得太高,货厢应分2~3次升降向摊铺机卸料。对于运输车在接料的过程中,较大的碎石往往会滚到运料车车厢底部和四周。使得卸下粒料产生严重离析的现象,可以在运输车装料的过程中,不固定位子装料,随时调整装料的位子,一般情况下装的料会堆成一个小丘,那么为防止大料石的集中,可以是装的料堆成三个小丘,这样可以有效减少离析现象。除此之外,还可以将运输车的尾部改装成一个斗形,使运输车在向摊铺机卸料的时候,向摊铺机受料斗的中部卸料。
4、结语
水泥稳定碎石底基层是高速公路路面的一个重要的层次,它和基层在高速公路路面体系中起着承重层的作用,把由面层传来的车辆和各种荷载传递到路基中的作用。如果水泥稳定碎石底基层开裂现象得不到有效的防治,裂缝将会衍生到路面面层各层次,进而影响到路面的使用性能和耐久性,在施工实践中,通过对原材料的选材、加工、堆料、拌合、运输及摊铺等各道工序的施工工艺的精细化控制和管理,水泥碎石稳定结构离析现象得到了有效控制,工程质量取得了全面、整体提高,在运营过程中得到了明显改善。
参考文献
[1]刘晓鹏,顾佳俊。浅议水泥稳定层施工中骨料离析的原因及解决的措施。《水利建设与管理》2007年11期。
[2]《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20-2015。
[3]《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006。
作者简介:董新华,出生日期:1980年11月1日,性别:男,出生地:山东省寿光市,职位:专业监理工程师,研究方向:公路工程、桥梁工程施工及监理。