徐 艳

(山西诚信市政建设有限公司,山西 太原 030024)

1 项目概况

市政公路是忻州市境内市政公路的重要组成部分。我公司承建了该项目段。采用四车道公路标准建设,设计时速为:40 km~60 km,因为部分路段会受到某些条件的限制,在确保车子正常运行时,将时速设计成30 km,路面结构为15 cm,水泥稳定碎石底基层、水泥稳定碎石基层分别增加15 cm,20 cm。

2 碾压工艺配置方案

1)压路机的配置:摊铺机在运行时它的夯锤会先预压,完成其中一个作业段之后压路机进行工作。利用以下设备来碾压:1台胶轮压路机(型号为XP301)、1台振动压路机(型号为XS202)和1台振动压路机(型号为YZ32D2)。

2)碾压机械组合的优化:基于工程试验路里为获取最佳的碾压工艺,以及最好的碾压机械组合方法,其最佳的碾压方案取决于测试压实度的具体情况。也就是此工程应该按照32 t重的压路机振动为主。

3 主要材料检测结果及变异性分析

结合依托工程试验路的施工,这篇文章检测了施工时水泥稳定碎石混合料的含水量和水泥剂量等,利用数理统计方式来处理所收集到的数据。针对主要的检测指标,不仅对水泥稳定碎石基层施工时做了变异性的分析,同时对施工后也做了变异性分析[2],并具体分析了导致变异性的因素与影响,进而做出与之相对的控制措施,使施工质量的均匀性提升。

3.1 水泥剂量

水泥稳定碎石基层的强度主要由两部分作用构成:一部分是水泥的水化作用,另一部分是粗集料之间的嵌挤作用。假如水泥剂量的强度不大,便无法确保基层的强度,假如水泥的剂量太大,便会出现许多裂缝且还不利于节省经济。所以稳定的水泥剂量有利于确保路面的质量。这篇文章在试验段铺筑的过程中测定了水泥的剂量,如表1对影响条件和变异性进行分析,并控制其质量,使水泥剂量的变异大大减少。

表1 基层水泥剂量取值检测表

由表1能够知道基层水泥剂量的最大值、最小值、标准差和变异系数分别是4.7,3.5,0.038和0.071。这便显示出在水泥稳定碎石基层施工时存在水泥剂量的变异,此种变异使基层强度不一样,所以基层裂缝导致的间距也不一样。为了更好地分析其变异性,还进一步分析了基于工程水泥的剂量检测。

1)水泥剂量的变异影响因素。

a.级配变异对水泥剂量的影响。

和粗集料作比较,细集料有着更大的变异,然而细集料有着较大的表面积,因为拌和时水泥分散于集料的表层,所以细集料有很大的变异使得水泥剂量发生变异,这便需要均匀地取料。

b.水泥剂量的控制方法。

在具体操作时,因为不恰当的人为和取料方法使得检测结果不准确;此外便是利用计算相比法。利用混合料总量的计算理论来使用数量,之后计算拌和楼水泥罐里的具体用量。

c.水泥计量系统精度对水泥剂量的影响。

施工时还有一个因素会给混合料水泥剂量的变异性带来影响,那就是拌和楼水泥计量系统,对剂量系统有着很高的精度要求,良好的稳定性,生产时基本没有波动。

2)减小水泥剂量变异性的措施。

a.提高混合料拌和的均匀性。

不管如何取样,拌和均匀性差都不会获得较好的均匀性,也不会获取有代表性的试样,所测得的结果一定有变异,所以拌和均匀性要从根本上使水泥剂量变异。所以在生产时一定要将均匀性提高。在拌和时应该按照拌和楼参数来进行,防止出现过多拌和的情况,拌和时间应该根据试拌来确定。

b.减小试验检测误差的影响。

经过反复试验知道,假如取样的样品量不足、任意取样,水泥剂量的检测结果有极大的变异性。建议通过4.75 mm的筛子称取4 000 g混合料,之后利用四分法再从中选取两份,每份300 g。此种措施可以降低水泥剂量的检测误差。

3.2 矿料级配

工地试验室的取样利用拌和楼或者是施工现场的水稳料来进行,通过水洗法进行筛分试验,获取级配曲线,并将其迅速反馈至施工现场,时刻了解拌和楼的出料情形。因为10 mm~20 mm粒径及低于0.075 mm的集料在施工时易出现离析情况,如图1所示。利用贝雷法评析还原级配的最大、最小值,相对而言它们通过9.5 mm~19 mm的集料不多,但是可以利用细集料来填充粗集料导致的空隙。

按照图1统计的数据能够知道4.75 mm筛孔的通过率为32%~37%,在总数中占45%,接下来如果通过率是32%~42%,那么在总数中占27%。施工时有很多因素会影响级配变异,通常有摊铺、运输、拌和与原材料。

4)改善措施。

从以上数据能够知道现场施工时级配有很大的变异性,所以要对其进行控制。施工时能够利用下面的措施来减小级配变异性:

a.粗集料的评价标准。

筛分各种规格的集料,发现细集料的含量导致混合料级配变异。所以,在采购集料时应该严格控制其筛孔处的通过率。

b.料场集料的管理和控制。

因为每种集料均有相应的变异性,相对而言细集料的变异性更大,所以在备料和料场建设时必须要重视料堆间的隔离,不至于出现混料导致的集料级配变异。

3.3 压实度检测

按照现场的具体情形,铺筑试验段时要检测其压实度,也就是利用超厚宽幅一次性摊铺压实,之后检测上半层15 cm,再检测下半层20 cm,如表2所示。

表2 压实度取值检测表

通过表2能够知道20个样品里,只有下层压实度是97.8%,除此之外别的检测点压实度都符合98%,这说明在一定的施工工艺条件下35 cm水泥稳定符合需求。还能够知道试验段压实度的变异系数和平均值分别是0.47%和98.6%。

3.4 含水量测定

一般情况下要检测以下阶段的含水量,分别是混合料拌和之后、摊铺和压实等,分析含水量的具体情况,并反馈此情况至拌和站使相关操作人员能够合理调整混合料拌和以及进水量。

经过查看施工现场的含水量和压实度,逐步分析它们的内外关联,如图2所示。

通过图2能够知道,压实度的平均值会由于含水量变异系数的增大而减小。从相同的工艺碾压来看,如果含水量的变异系数超过10%,基层压实度往往比需求的98%低,所以就现场施工而言要确保足够的压实度。

4 结语

本文依托某市政公路水泥稳定碎石基层施工项目,探究水稳基层的以下施工工艺,如碾压和摊铺等,严格控制施工的质量,进而获得了以下结论:

1)从压实度的增长率出发建议利用以下碾压工艺,也即是水泥稳定碎石基层混合料。

2)施工时级配10 mm~20 mm有很大的变化范围,由于0.075 mm筛孔通过率有很大的变异系数使得粗集料无法很好地发挥嵌挤功能。所以矿料在进场的过程中要对集料的质量进行把控。

3)就压实度来看,上部分和下部分的差值不大,显示出利用恰当的施工工艺有利于水泥稳定碎石基层压实度的确保。改造罐砂筒能够很好地检测水泥稳定碎石基层整个范围里的压实度。

4)为了很好地确保水泥稳定碎石基层的压实度,一定要控制好含水量的变异系数,小于10%是最为恰当的。