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瀝青攪拌站和水穩站最需要的技術含量
    水稳层是水泥稳定碎石层的简称,即采用水泥固结级配碎石,通过压实完水穩的配合比應事先在實驗室內進行配合比試配,以確定水泥參量和粗細集料比例,同時確定最大幹密度。量大可采用水穩攪拌站拌合。施工可用人工、平地機和攤鋪機等方法,在水泥初凝前用壓路機至設計壓實度。施工完后应对水稳进行洒水养护.水泥稳定碎石是近几年新兴的用于高等级公路底基层、基层施工的一种半刚性路面结构型式。作为沥青混凝土的下承层,因其具有良好的板体性、水稳性和抗冻性,力学强度可视需要而调整以及整体承载能力强等优点,正逐渐受到设计部门和建设单位的青睐。但因其材料级配、水泥剂量,摊铺碾压、离析处理、成活时间及工后养生在实际施工中较难控制,稍有不甚,就会产生裂缝,厚度、强度不能满足设计要求等缺陷,导致沥青面层龟裂破坏,造成不可估量的损失,使许多施工企业谈之色变。本文通过我实习期间在单位几个月来施工水泥稳定碎石的经验进行总结,及通过阅读资料和规范 ,重点介绍了水泥稳定碎石施工中的材料控制、生产拌制、摊铺碾压等环节的施工及质量控制。
  205国道纵横我国东部沿海地区,联系着东北、华北、华东、华南等大几经济区域,是一条重要的南北向公xx通道。该线在徐州境内北起自苏鲁交界的韩庄,南止于徐宿交界的新开河桥。205国道新沂改线西南段的建设,改变了205国道从新沂穿城而过的局面,避免了过境车辆对城区正常生产生活秩序的干扰,同时也保证了205国道的正常交通。该项目的建设不仅减少对新沂市政建设的影响,给城市留有充分的发展空间,提高城市的中心地位,以利于新沂市的可持续发展,也是京沪高速公路畅通最强有力的保障,为建设徐连经济带发挥重要作用。 205国道新沂改线西南段按四车道一级公路标准设计,采用整体式路基,路基宽度26.0米,其中单向行车道宽3.75米,左侧路缘带0.75米,硬路肩3.0米(含右侧路缘带0.5米),土路肩0.75米,中央分隔带2.0米。路面结构上面层为4cm沥青混凝土AC-13,中面层为5cmAC-16中粒式沥青混凝土,下面层为7cmAC-25粗粒式沥青混凝土;1cm厚沥青中砂下封层,36cm水泥稳定碎石基层,20cm石灰土。
  一、水泥穩定碎石作用原理
  水泥穩定碎石是以級配碎石作骨料,采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料的空隙,按嵌擠原理攤鋪壓實。其壓實度接近于密實度,強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理,同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。它的初期強度高,並且強度隨齡期而增加很快結成板體,因而具有較高的強度,抗滲度和抗凍性較好。水穩水泥用量一般爲混合料3%∽7%,7天的無側限抗壓強度可達1.5∽4.0%mpa,較其他路基材料高。水穩成活後遇雨不泥濘,表面堅實,是高級路面的理想基層材料。
  根據交通部《公路路面基層施工技術規範》規定,我市幾條道路中采用的水泥穩定碎石均屬中粒土,由于水穩中含有水泥等膠凝材料因而要求整個施工過程要在水泥終凝前完成,並且一次達到質量標准,否則不易修整。因而施工中要求加強施工組織設計和計劃管理,增加現場施工人員的緊迫感和責任感,加快施工進度,加大機械化施工程度,提高機械效率。水穩的施工方法也符合現代化大規模機械化發展的方向。因而水穩在公路工程中的應用會得到很快推廣。
  二、材料要求
  水穩材料主要由粒料和灰漿體積組成。粒料爲級配碎石,灰漿體積包括水和膠凝材料,膠凝材料由水泥和混合材料組成。
  1、水泥
  水泥作爲集合料的一種穩定劑,其質量對集料的質量是至關重要的,施工時選用終凝時間較長,標號較低的水泥。爲使穩定土有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及保證其具有足夠的強度,不應使用快凝水泥、早強水泥以及受潮變質水泥。按合同要求本標段使用由業主指定的水泥廠家提供的優質免檢水泥:徐州市淮海325號普通矽酸鹽水泥。
  2、混合材料
  混合材料分活性和非活性兩大類。活性材料是指粉煤灰等物質,可與水泥中析出的氧化鈣作用。非活性材料是指不具有活性或活性甚低的人工或天然的礦物材料,對這類材料的品質要求是材料的細度和不含有害的成分。
3、集料
  應用人工集配碎石,道路工程用做底基層時集料的最大粒徑不應超過40mm,顆粒組成範圍,用表2中1號級配,用做基層時,集料的最大粒徑不應超過30mm,顆粒組成
  4、水
  通常適合于飲用的水,均可拌制和養護水穩。如對水質有疑問,要確定水中是否有對水泥強度發展有重大影響的物質時,需要進行試驗。從水源中取水制成的水泥砂漿的抗壓強度與蒸餾水制成的水泥砂漿抗壓強度比,低于90%者,此種水不許用于水穩施工。
  三、水穩混合料組成設計
水泥穩定碎石其組成設計大體步驟,如圖1所示。
  采用水泥、粉煤灰、穩定碎石、砂、石屑等築路材料作爲水泥穩定碎石基層。
  首先,實驗室通過經過一定數量的原材料試驗,進行配合比設計、擊實實驗,確定最大幹密度和最佳含水量。然後以此配比制成試件,試件在規定溫度條件下保濕養護6天,浸水1天後,進行無側限抗壓強度實驗。
  下圖爲水泥4%、粉煤灰10%、級配碎石86%的重型擊實試驗報告
  經實驗得知:
  ⑴經過對集料爲砂、碎石、水泥和集料爲粉煤灰、碎石、水泥的兩種配比試驗,結果發現摻加粉煤灰的水泥穩定混合料不僅其和易性較好,而且試塊容易成型,成型後的試塊外觀較好,7天平均強度也較高。
  ⑵不同配比灰土試件,7天無側限抗壓強度在1.0mpa左右;而不同配比水穩試件7天無側限抗壓強度在4~7mpa之間(采用325號普通水泥,水泥摻量5%~6%)
  ⑶不同配比灰土試件經幾次凍融循環後,抗壓強度幾乎沒有;而摻有水泥和粉煤灰的不同配比的水穩試件,經10次凍融循環後,仍可測得一定的強度。
  通過觀測、分析不同配比的灰土基層板體性教差,幹縮、溫縮系數大,這樣的基層表層受水浸泡後強度降低,在行車荷載反複作用下,容易被面層材料啃噬成粉末狀,極易被滲進的水混合成泥漿流走,逐漸使面層脫空,造成油面沈陷、龜裂、脫落,這就是瀝青路面病害産生的主要原因。而由水泥、粉煤灰、碎石、砂、石屑等組成的水穩基層,具有強度高、面層薄、板體性、水穩定性、抗凍性好等特性,正好彌補了灰土基層的缺陷,從而大大提高瀝青混凝土道路的使用壽命。
  四、水穩施工方法簡介
  施工中注意的問題:
  1、廠拌設備的選型。拌和設備的質量直接影響混合料拌和的質量,而拌和設備的好壞的關鍵就要看其骨料、粉料、水等各種物料的配合比精度是否能夠得到保證,本標段選用WBC300型穩定土廠拌設備。該設備采用電磁調速控制系統,能較好的保證各種物料的配合比,且拌和均勻,性能穩定。
  2、嚴格控制水泥劑量。水泥劑量太小,不能保證水泥穩定土的施工質量;而劑量太大,既不經濟,還會使基層的裂縫增多、增寬,從而引起瀝青面層的相對應的反射裂縫。所以,必須嚴格控制水泥用量,做到經濟合理,精益求精,以確保工程質量。
  3、混合料的含水量控制。廠拌混合料現場,每天由後場專職試驗人員在早上、中午、下午分別測定各種集料的含水量,根據施工配合比設計的最佳含水量指標,結合當天的氣溫、濕度、運距情況確定混合料拌和時的用水量。在前場負責檢測壓實度的專職試驗人員,在混合料攤鋪整型過程中亦及時測定混合料的含水量,及時指揮壓路機碾壓,力求在最佳含水量條件下碾壓,盡量避免由于含水量過大出現“彈軟”、“波浪”等現象,影響混合料可能達到密度和強度,增大混合料的幹縮性,使結構層容易産生幹縮裂縫;或由于含水量偏小使混合料容易松散,不易碾壓成型,也會影響混合料可能達到的密度和強度。所以只有嚴格按規範施工,加強每一施工環節的質量控制,才能保證施工質量。
  4、混合料的运输应避免车辆的颠簸,以减少混合料的离析。在气温较高、运距较远时要加盖毡布,以防止水分过分损失。摊铺、碾压时,摊铺系数1.3∽1.5之间(正常速度下英格索兰摊铺机为1.3、徐工摊铺机为1.5、且摊铺系数与摊铺机的行使速度也有关),施工中必须贯彻“宁高勿低、宁刮勿补”的原则, 全部施工工程力争在水泥终凝时间前完成。碾压完毕立即做密实度试验,若试验结果达不到标准重新进行碾压。
  5、混合料攤鋪接縫的處理。接縫有縱向接縫和橫向接縫兩種,當攤鋪機寬度足夠時,整幅攤鋪時不存在縱縫接縫問題。當攤鋪機的攤鋪寬度不足時,采用2台攤鋪機一前一後同步向前攤鋪混合料,並一起進行碾壓,這樣也可以避免縱向接縫。由于本標段結構物較多,一般情況下都以兩結構物間爲一施工段落,避免了橫向接縫,如有特殊,需設置橫向接縫,其處理方法是將攤鋪機附近及其下面未經壓實的混合料鏟除,將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成一橫向垂直向下的斷面,攤鋪機返回到壓實層的端部,用木墊板墊至虛鋪高度,再攤鋪新的混合料,繼續下一步施工。