二灰碎石路面基层施工技术总结.docx
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1、二灰碎石路面基层施工技术总结摘要:通过对沪宁高速公路E标段二灰碎石基层的铺筑实践,全面总结了从原材料检验、混合料组成设计、试验路段的铺筑到成品检测的全过程及施工工艺。提供了机械组合形式、碾压方式、碾压速度、碾压遍数、松铺系数等各种技术数据以及施工中的体会。关键词:二灰碎石路面基层施工工艺质量1基本情况交通部第二公路工程局承建的沪宁高速公路E标段主线总长34.292km,其中E4标为京杭运河铁路高架桥(长1345.56m),除E4标段外路面基层结构均为二灰碎石,主线单幅基层宽度在纵坡3路段为11.90m,纵坡3路段为11.51m,厚度均为30cm, E标路面基层总面积为79.3953万m2,半幅
2、路面结构见图1和图2。尺寸单位:cm,高程单位:m图1纵坡3路面结构示意图为提高路面的平整度,根据江苏省高速公路建设指挥部(下简称省高指)“关于沪宁高速公路路面基层、底基层施工的指导意见”及技术规范的要求,二灰碎石混合料采用厂拌法生产、摊铺机铺筑。在拌合场还准备了足够的堆料场地,并进行了“硬化”处理。以防集料被泥土污染。对不同规格集料分开堆放,已拌和好的二灰碎石混合料实行覆盖闷料措施。为了探讨二灰碎石混合料的铺筑方案和施工工艺,我们在铺筑试验段取得成功后,进一步修改完善了施工工艺,确定了二灰碎石的施工配比,取得了有参考价值的技术数据,为大面积施工提供了依据。1995年4月中旬二灰碎石混合料正式
3、开铺,到1995年11月底已完成路面基层69074万m2,占总工程量的87,为沥青面层铺筑创造了良好的条件。尺寸单位:cm,高程单位:m图2纵坡3路面结构示意图2施工准备工作充分做好施工前的准备工作,是路面基层顺利进展的重要条件。主要进行原材料检验、设备调试、技术准备等项工作。2.1原材料检验二灰碎石的原材料主要是石灰、粉煤灰和碎石,对原材料质量严格把关是保证二灰碎石混合料质量的重要环节。选用了江苏溧阳上黄的级石灰、镇江谏壁电厂贞观山灰库的湿排粉煤灰,我部丹阳自采加工料场生产的碎石,经过检验主材料的技术指标如下。(1)石灰经消解后Cao含量为58.3,符合级钙质石灰的标准。(2)粉煤灰的主要指
4、标如表1。粉煤灰化学成分表表1粒径范围(mm)比表面积(cm2/g)含水量()Al2O3()Fe2O3()CaO()MgO()SiO2()烧失量()0.0010.3大部分为0.010.12000350045.0034.103.202.800.8349.006.27(3)碎石(最大粒径30mm)压碎值为19.4(规定值不大于30)。细长粒径含量为16.1。级配组成根据规范的要求及我部试验中心室内配比设计的结果,集料用量为总量的82.5,其中粗集料(1030mm碎石)为34,10mm以下为66。水拌和用水为饮用水。2.2机械设备选配为保证二灰碎石基层的质量和进度,除保证各种机械设备配套外,还应有足
5、够的数量,其中二灰碎石混合料拌和设备及摊铺机是关键设备,必须有良好的使用性能。本工程投入的机械设备有:WBC-200连续式稳定粒料拌和设备2套ABG422摊铺机1台ZL-50装载机2台812t双钢轮静力式压路机1台CA25振动压路机1台VV170压路机1台1821t三轮光面静力式压路机2台916t轮胎压路机1台17.2t太脱拉自卸车12辆6000L洒水车1辆黄河试验车1辆2.3机械设备的调试及试运行(1)稳定粒料拌和设备是关键设备之一,我们聘请了2名有丰富经验的机械专业高级工程师负责进行安装、调试,并多次进行流量试验;使拌出的二灰碎石混合料符合设计要求。通过试验路段的检测,符合质量指标。(2)
6、ABG422型无级变速自动找平摊铺机,最大摊铺宽度为8.5m,是从德国新购的设备。技术性能良好,在使用前由厂方专家来工地进行现场指导,一切正常后投入试验路铺筑。(3)其他处于正常使用中的各种类型压路机、装载机及运料自卸车、洒水车等投入基层施工的机械设备,也需进行维修、保养,并经机械工程师检查,使之处于良好的工作状态。2.4技术准备2.4.1生产配合比设计2.4.1.1粗集料级配的确定(见表2)二灰碎石混合料中碎石级配表2材料(mm)通过下列筛孔(mm)重量的百分率()3020105210.50.07510303428.121.914.87.02.40.7010以下6663.450.140.92
7、8.825.517.424.0合成级配10091.572.055.735.827.918.12.4规范要求值10090100558040652850204010200102.4.1.2混合料配合比设计根据公路路面基层施工技术规范(JTJ034-93)规定,二灰碎石混合料击实试验,采用重型击实标准,求得最大干密度及相应的最佳含水量,以最大干密度的98和最佳含水量,用1515cm试模制件,每种配合比在相同条件下各制9个试件,采用标准养护箱在252条件下保湿养生6d,浸水1d,测定无侧限抗压强度。我们分别用6种混合料配合比制件,其检测结果见表3。混合料配合比及无侧限抗压强度表表3编号混合料配合比平均
8、强度(MPa)特征值(MPa)备注1石灰粉煤灰碎石416800.860.762石灰粉煤灰碎石515800.800.683石灰粉煤灰碎石614800.960.844石灰粉煤灰碎石611.582.51.140.96采用5石灰粉煤灰碎石5.911.1831.131.006石灰粉煤灰碎石5.510.5841.060.95根据规范规定,室内试验结果的平均抗压强度R应符合公式:RRd/(1-ZaCV)式中:Rd设计抗压强度,本标段为0.8MPa;CV试验结果偏差系数,以小数表示;Za标准正态分布表中随保证率而变的系数,此处为1.645。由上可知16的配合比均能满足强度要求,4配合比为镇江市高指总监代表中心
9、试验室推荐配合比,故最后选定石灰粉煤灰碎石611.582.5为生产配合比,并在试验路段进行验证。2.4.2生产配合比的调试调整拌和设备的进料系统,使其符合设计的集料级配和混合料组成比例。我们先后进行过6次流量试验,才使混合料组成基本符合设计配合比。第7次为生产配合比验证,即铺筑试验路段。经料场和施工现场分别取样进行试验,级配组成及强度均符合规范要求。2.4.3技术交底在二灰碎石基层开始铺筑前,E标段项目总经理部由总工程师办公室准备技术资料,负责向参加施工的全体技术人员、拌和厂负责人、试验人员和测量人员等,以学习班的形式进行全面技术交底。对各种机械操作手和技术工人,进行现场技术交底。交底内容除二
10、灰碎石基层的施工方案、施工工艺、操作规程、技术要求、质量标准、试验检测方法外,还明确了岗位职责,使参加施工全体人员做到“五个明确”,即岗位职责明确、施工程序明确、操作规程明确、技术要求明确、质量标准明确,从而使二灰碎石基层能较顺利铺筑。2.4.4认真进行试验路段铺筑E标段项目经理部于1994年11月6日12月4日在施工桩号K181+363K181+624段双幅共5983m2进行了二灰碎石基层的试铺工作。2.4.4.1试验路段铺筑的目的(1)验证生产配合比,确定施工配合比;(2)检验施工方案、施工工艺、操作规程的适用性;(3)确定二灰碎石采用摊铺机铺筑的松铺系数;(4)探讨ABG422型摊铺机铺
11、筑厚层二灰碎石基层的性能;(5)检测拌和设备的性能和生产能力;(6)摊铺机铺筑二灰碎石时标高和厚度的控制方法;(7)施工中二灰碎石混合料最佳含水量的控制方法;(8)压实机具的选择和组合,碾压顺序、碾压速度和碾压遍数;(9)探讨使运料、摊铺、碾压三道工序施工机械相互协调与配合方法;(10)探讨二灰碎石基层接缝的处理方法;(11)制定保证质量的技术措施和质量控制方法;(12)确定每天作业段的铺筑长度。2.4.4.2试验路段铺筑方案E标段二灰碎石混合料试验路段铺筑采用了集中厂拌、汽车运输、逐车过秤、现场查核、分层摊铺、总量控制的铺筑方案。二灰碎石厚为30cm,由ABG422摊铺机分二层铺筑,下层厚度
12、为17cm,上层厚度为13cm。采用基准钢丝调平。为了取得较准确的技术数据,试验路段的二灰碎石混合料采用总量控制的方法,即先计算试验路段需用二灰碎石混合料总重量,二灰碎石在拌和场装车后,逐车过秤,秤出每车料的净重。根据现场测得的实际含水量,算出相当干混合料的总重量,再折算成最佳含水量状态下的混合料重量,按照98的压实度及铺筑厚度,确定每车混合料应铺筑的长度,直至运够总重量为止。下层经过各项技术指标的检测,并经驻地监理工程师批准,方能进行上层施工。2.4.4.3试验路段取得的技术数据试验路段的测量放样和检测工作,由我部测量队和试验中心负责,并经驻地测量监理、试验工程师的复测和认可。经核查主要技术
13、数据如下:(1)松铺系数铺筑厚度17cm时为1.249;铺筑厚度13cm时为1.244。测定时按每10m一个断面,每个断面测4点,为上下层198个测点的数据平均值。(2)各种压路机的组合方式、碾压遍数、碾压速度根据投入的设备情况,采用了三种组合方式,即激振力29t的CA25振动压路机与1821t铁三轮静力式压路机组合、激振力39t的VV170振动压路机与1821t铁三轮静力式压路机组合、CA25振动压路机与1821t铁三轮静力式压路机及16t轮胎压路机组合。各种数据见表4。(3)摊铺速度二灰碎石混合料的铺筑速度与拌和设备的生产能力,无严格的匹配要求。由于试验段用料数量较少,只用一台拌和楼,提前
14、一天拌料,混合料在料场闷料24h,再装运至现场,摊铺速度采用22.5m/min,开始时用低速,正常后用2.5m/min。(4)每天的铺筑长度由于拌和设备的新旧程度不一,故障较多,正常生产每天最多工作812h,二台拌和楼的产量约为30004000t混合料。用于基层的ABG422型摊铺机最大铺筑宽度为8.5m,半幅全宽需分二次铺筑,因此转移较频繁;加之混合料中骨料占82.5,对摊铺机传动系统及送料、布料系统机件损坏较严重,因此每天需对摊铺机仔细保养和检查;实际的作业时间约为6h左右,铺筑的长度(半幅)约为550700m。压路机组合方式、碾压遍数及碾压速度表表4组合方式压路机种类碾压方式碾压遍数碾压
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