一种水泥稳定碎石基层施工工艺的制作方法

1.本发明涉及水泥施工技术领域，具体而言，涉及一种水泥稳定碎石基层施工工艺。


背景技术：

2.水泥稳定碎石基层由于其良好的力学性能，使得其在我国应用十分广泛，水泥稳定碎石是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实，水泥稳定碎石基层具有较高的初始强度，并且具有良好的抗渗、抗冻性能，此外，水泥稳定碎石基层成活后表面坚实，遇雨不泥泞，是高速公路路面的理想基材材料。
3.由于基层上下层的受碾压程度不同，引起上下层碎石骨架空隙填程度不同，而隙填不满会导致填充料不能被压实，隙填过满会导致碎石无法形成骨架既无法形成“石—石”结构，结果造成水泥稳定碎石基层裂缝较多，这种裂缝会向上反射，使沥青结合料面层也产生对应的裂缝，进而影响道路的使用品质和使用寿命，因此对水泥稳定碎石基层所使用的混合料有较严苛的要求，除此之外，当前水泥稳定碎石基层在摊铺以及碾压时没有技术标准指导矫正，容易出现摊铺后水泥稳定碎石基层的高度不匀，结构强度降低，硬化后裂缝出现几率较大，缩短水泥稳定碎石基层使用寿命的问题，本技术方案旨在解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种水泥稳定碎石基层施工工艺，其解决了现有的水泥稳定碎石基层在施工时原料配比不够科学，后续的摊铺以及压实工序中，效率低，没有技术标准规范，进而导致水泥稳定碎石基层硬化后裂缝多，结构强度降低等问题。
5.本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种水泥稳定碎石基层施工工艺，包括以下施工步骤：
6.s1、相关机具调配，包括带电子计量装置的稳定土拌合机、自动找平摊铺机、压路机以及自卸汽车；
7.s2、施工前清扫下承层，对下承层表面均匀洒水湿润，等待摊铺水泥混合料；
8.s3、下承层技术指标达到规范要求后，测量工作人员应立即放样，为铺筑底基层作开工准备；
9.s4、水泥混合料拌和完成后，在装载至运输车辆时，自卸汽车在储料仓下面应来回移动，分前、后、中三次装料，再在前中和中后的峰谷处装料，以保证粗、细集料装卸均匀，避免摊铺过程中出现离析现象；
10.混合料所使用的水泥应采用强度等级为32.5或42.5的硅酸盐水泥，为减少裂缝的发生，采用缓凝型，初凝时间应大于3小时，终凝时间在6-10小时之间；
11.混合料所使用的粗集料应采用洁净、坚硬，且粒径大于5cm的卵石母料破碎得到的具有不规则剖面的碎卵石，基层压碎值基层小于22％、底基层压碎值小于30％，针片状颗粒的含量低于18％，软石含量低于3％，水洗法低于0.075mm，颗粒含量小于1.2％；
12.混合料所使用的细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，适当的颗粒级配，塑性指数小于17，硫酸盐含量低于0.25％，有机质含量低于2％，水洗0.075mm通过率低于15％；
13.上述水泥、粗集料以及细集料根据具体材料和试验确定混合料施工的配合比；
14.s5、水泥混合料搅拌完成后进行运输，运输前应对运输车辆清扫干净；
15.s6、对水泥稳定混合料进行摊铺时，采用两台摊铺机并排，呈梯队方式同步作业，两台摊铺机前后的距离，一般错开不大于10m，两幅之间应有300-400mm左右宽度的搭接，并避开车道轮迹带，上、下层的横向搭接位置宜错开2m以上，上、下层的纵向搭接位置宜错开20cm以上；
16.s7、初压和终压各一遍，采用静压，速度控制在1.5～1.7km/h，复压开强振碾压，速度控制在2～2.5km/h，碾压方法应是曲线段由内弯向外弯，直线段先低处后高处，每次碾压应重叠1/2后轮宽度；
17.s8、碾压完毕后，测量、试验检测人员对高程、压实度、平整度、厚度等各项技术指标检测合格后，立即组织人用养生薄膜覆盖养生，盖之前应安排洒水车洒水之后养生7～10天，之后应安排专人负责检查，风吹起的养生膜重新补充水分保持湿润和覆盖。
18.进一步在于，s3步骤中，按10m间距放出路线中桩、边桩及距离中线8.5米的控制点，再测出其高程，在距离中线6.5米的控制点采用三脚架支撑铝合金直块，通过调节安装在三脚架上的螺旋，使铝合金直块顶面满足要求高程，以便摊铺机控制松铺高程。
19.进一步在于，s4步骤中，粗集料还可采用符合质量要求的灰岩、砂岩用大型联合碎石机轧制成的碎石。
20.进一步在于，s4步骤中，水泥混合料拌和完成后，在装载至运输车辆时，自卸汽车在储料仓下面应来回移动，分前、后、中三次装料，再在前中和中后的峰谷处装料，以保证粗、细集料装卸均匀，避免摊铺过程中出现离析现象。
21.进一步在于，靠前的摊铺机在中线或边线的一端利用自动找平装置沿已控制好高程的导向钢丝向前摊铺，在距离中线8.5m的一端利用铝合金直块控制高程，靠后的摊铺机一边利用自动找平装置沿已控制好高程的边线或中线的导向钢丝向前摊铺，另一边利用雪橇沿已按高程控制铺筑好的水稳向前摊铺，后用压路机进行碾压。
22.进一步在于，s6步骤中，两台摊铺机在摊铺时，水泥混合料的含水量应高于0.5％-1.5％。
23.进一步在于，s7步骤中，碾压过程中，水泥稳定碎石层的表面应始终保持湿润，如表面水分蒸发较快，应及时补洒少量水。
24.进一步在于，s4步骤中，水泥为矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的一种或多种。
25.进一步在于，s7步骤中，水泥混合料的温度高于50
°
时应停止施工。
26.进一步在于，s4步骤中，混合料的级配范围为：通过26.5mm方孔筛为100wt％，通过19mm方孔筛为72-89wt％，通过9.5mm方孔筛为47-57wt％，通过4.75mm方孔筛为29-39wt％，通过2.36mm方孔筛为17-27wt％，通过0.6mm方孔筛为8-15wt％，通过0.075mm方孔筛为0-5wt％。
27.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
28.相较于传统技术方案，本施工工艺通过水泥混合料自身的配料，结合表层的防水
增强处理，使水泥稳定碎石基层在满足刚度要求的前提下，降低干缩开裂，同时增加结构强度，避免开裂，同时，通过对水泥稳定碎石基层的摊铺以及碾压步骤优化，在形成基层后，高度均匀统一，还能够提高其抗渗性和密实度，强化上下部间的界面强度，有助于水泥稳定碎石基层整体强度的提高，延长使用寿命。
具体实施方式
29.实施例一：
30.一种水泥稳定碎石基层施工工艺：
31.s1、本施工工艺采用带电子计量装置的水稳拌合机拌制，集中拌和、自卸汽车运输混合料，采用自动找平摊铺机摊铺，振动压路机碾压成型、节水保湿养生膜养护的机械化施工方法进行施工，对多台设备进行统筹规划，预先安排，提升施工效率。
32.s2、施工前清扫下承层，对下承层表面均匀洒水湿润，等待摊铺水泥混合料,下承层采用两次摊铺一次成型的施工工艺。
33.s3、下承层技术指标达到规范要求后，测量工作人员应立即放样，为铺筑底基层作开工准备；
34.在实际操作过程中，中桩控制应用全站仪全面校正，对有偏差的中桩应重新放样，打入路床的中桩应作明显的标志，以避免过往的运输车辆碾压和碰撞，按10m间距放出路线中桩、边桩及距离中线8.5米，即两台摊铺机铺筑结合处的控制点，再测出其高程，铺筑时，根据操平结果和松铺系数，在中桩、边桩设置挂线控制桩，在控制桩上系上导向钢丝绳并拉紧，以便摊铺机自动找平，在距离两台摊铺机铺筑结合处的控制点采用三脚架支撑铝合金直块，通过调节安装在三脚架上的螺旋，使铝合金直块顶面满足要求高程，以便摊铺机控制松铺高程。
35.s4、水泥稳定混合料在搅拌之前要对拌合设备进行调试，称量系统的标定，使生产出的混合料级配符合配合比的要求，一经标定完毕的拌合设备不得随意调整和改动；
36.混合料所使用的水泥应采用强度等级为32.5或42.5的硅酸盐水泥，为减少裂缝的发生，采用缓凝型，初凝时间应大于3小时，终凝时间在6-10小时之间；
37.混合料所使用的粗集料应采用洁净、坚硬，且粒径大于5cm的卵石母料破碎得到的具有不规则剖面的碎卵石，不规则的破碎的剖面有助于于与混凝土凝结，增强粘连性，基层压碎值基层小于22％、底基层压碎值小于30％，针片状颗粒的含量低于18％，软石含量低于3％，水洗法低于0.075mm，颗粒含量小于1.2％；
38.混合料所使用的细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，适当的颗粒级配，塑性指数小于17，硫酸盐含量低于0.25％，有机质含量低于2％，水洗0.075mm通过率低于15％；
39.如下表所示，混合料的级配范围为：通过26.5mm方孔筛为100wt％，通过19mm方孔筛为72-89wt％，通过9.5mm方孔筛为47-57wt％，通过4.75mm方孔筛为29-39wt％，通过2.36mm方孔筛为17-27wt％，通过0.6mm方孔筛为8-15wt％，通过0.075mm方孔筛为0-5wt％。
[0040][0041]
上述水泥、粗集料以及细集料根据具体材料和试验确定混合料施工的配合比；设计时室内试验水泥稳定碎石基层的配合比为集料：水泥＝97～95.5:3～4.5，而施工时应根据具体材料和试验确定施工配合比，但水泥用量不得超过4.5％，不小于3％，混合料七天龄期的浸水无侧限抗压强度应不低于4.0mpa。
[0042]
本施工工艺通过水泥混合料自身的配料，结合表层的防水增强处理，使水泥稳定碎石基层在满足刚度要求的前提下，降低干缩开裂，同时增加结构强度，避免开裂。
[0043]
材料准备好后进行上料：
[0044]
水泥用水泥泵匀速送入，碎石料用装载机铲料上料，在装料时不得从一个方位、一个断面、一个层次送料，应从不同方位、不同层次送料，使送上的料颗粒均匀、大小一致、含水量达到匀衡状态，水用水泵电子计量输入时，应随时测定碎石混合料的自然含水量，来控制混合料的最佳含水量，此外，要注意运送混合料的运送距离、天气气温状况，以此调整含水量的增减。
[0045]
随后进行混合料的拌和：
[0046]
混合料应拌和均匀，颜色一致，含水量适中。
[0047]
最后装料：
[0048]
拌和完毕的混合料被强制送入储料仓，在装载至运输车辆时，自卸汽车在储料仓下面应来回移动，分前、后、中三次装料，再在前中和中后的峰谷处装料，以保证粗、细集料装卸均匀，避免摊铺过程中出现离析现象。
[0049]
s5、运输车辆在装车前要清扫干净，已拌成的混合料应尽快运到摊铺现场，混合料应加以覆盖，以防止水分过多蒸发和污染，以确保水泥稳定碎石底基层、基层的强度。
[0050]
s6、对水泥稳定混合料进行摊铺时，采用两台摊铺机并排，呈梯队方式同步作业，两台摊铺机前后的距离，一般错开不大于10m，两幅之间应有300-400mm左右宽度的搭接，并避开车道轮迹带，上、下层的横向搭接位置宜错开2m以上，上、下层的纵向搭接位置宜错开20cm以上；
[0051]
靠前的摊铺机在中线或边线的一端利用自动找平装置沿已控制好高程的导向钢丝向前摊铺，在距离中线8.5m的一端利用铝合金直块控制高程，靠后的摊铺机一边利用自动找平装置沿已控制好高程的边线或中线的导向钢丝向前摊铺，另一边利用雪橇沿已按高程控制铺筑好的水稳向前摊铺，后用压路机进行碾压。
[0052]
施工时压实机具应与压实厚度相匹配，各摊铺层要求用摊铺机一次摊铺碾压成型，从混合料加水拌和到碾压成型时间不得超过试验路确定的延迟初凝时间要求，经多次试验后结论为：底基层两次摊铺一次成型，在段落内上下两次施工完成时间在初凝时间范
围内。
[0053]
需注意，两台摊铺机在摊铺时，水泥混合料的含水量应高于最佳含水量的0.5％-1.5％，以补偿摊铺及碾压过程中的水分损失。
[0054]
摊铺完成后，对摊铺面各处检测厚度是否相同，当出现摊铺面不平的问题时，人工修补并再次检测，直至全部完成后，进入下一步骤。
[0055]
s7、初压和终压各一遍，采用静压，速度控制在1.5～1.7km/h，复压开强振碾压，速度控制在2～2.5km/h，碾压方法应是曲线段由内弯向外弯，直线段先低处后高处，每次碾压应重叠1/2后轮宽度，碾压过程中，水泥稳定碎石层的表面应始终保持湿润，如表面水分蒸发较快，应及时补洒少量水。
[0056]
通过对水泥稳定碎石基层的摊铺以及碾压步骤优化，在形成基层后，高度均匀统一，还能够提高其抗渗性和密实度，强化上下部间的界面强度，有助于水泥稳定碎石基层整体强度的提高，延长使用寿命。
[0057]
当夏季高温天气时，当水泥混合料的温度高于50
°
时应停止施工。
[0058]
s8、碾压完毕后，测量、试验检测人员对高程、压实度、平整度、厚度等各项技术指标检测合格后，立即组织人用养生薄膜覆盖养生，盖之前应安排洒水车洒水之后养生7～10天，之后应安排专人负责检查，风吹起的养生膜重新补充水分保持湿润和覆盖。
[0059]
薄膜覆盖养生虽然比较方便，但是别碾压后容易破碎，满天飞，不环保，而且保温效果差，建议环境温度高的时候采用，环境温度低的时候采用土工布或者土工布与薄膜养生结合。
[0060]
在实际施工时，水泥稳定碎石的拌和、摊铺、碾压和修整等工序应安排紧凑，确保连续性，如果与相连部分摊铺的时间间隔超过2小时，应设置横向接缝，若摊铺中断时间已超过2小时，而又未按规定作接头缝，则应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成一横向垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料。
[0061]
如下表所示，基层的压实度不应低于98％，底基层的压实度不应低于97％，碾压完成后宜在养生完成14天内完成顶面的弯沉检测，采用后轴重100kn的标准车进行弯沉检测，检测频率为每车道每20m两点，对弯沉过大的点，应进行局部处理，验收合格后方可进行上一层的施工。
[0062]
类型水泥稳定碎石基层水泥稳定碎石底基层压实度(％)≥98≥97抗压强度(mpa)≥4.0≥2.5
[0063]
在基层施工碾压完成后表面稍干即用沥青洒布车喷洒透层沥青，当基层完工时间较长，表面过分干燥时，或因天气不能及时进行透层施工，应及时覆盖养生膜，待基层养生完成后，先清除基层表面松散颗粒和尘土，后再进行洒布透层。
[0064]
实施例二：
[0065]
本水泥稳定碎石基层施工工艺与实施例一基本相同，不同之处在于，粗集料还可采用符合质量要求的灰岩、砂岩用大型联合碎石机轧制成的碎石，不会对最后成型的水泥稳定碎石基层质量造成较大影响。
[0066]
实施例三：
[0067]
本水泥稳定碎石基层施工工艺与实施例一基本相同，不同之处在于，水泥为矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的一种或多种，可在一定程度上削弱温度、湿度以及所行驶车辆因摩擦作用而施加的反作用效果对基层的影响，避免开裂，且在一定程度范围内开裂后，能继续抵抗外力的拉拔作用，有效减缓基层的开裂速度。
[0068]
实施例四：
[0069]
本水泥稳定碎石基层施工工艺与实施例一基本相同，不同之处在于：粗集料与细集料混合形成的混合料的级配范围为：通过31.5mm方孔筛为100wt％，通过26.5mm方孔筛为86-95wt％，通过19.0mm方孔筛为75-82wt％，通过16.0mm方孔筛为67-74wt％，通过9.5mm方孔筛为52-64wt％，通过4.75mm方孔筛为28-47wt％，通过2.36mm方孔筛为17-22wt％，通过1.18mm方孔筛为10-15wt％，通过0.6mm方孔筛为4-8wt％，通过0.3mm方孔筛为0-5wt％。
[0070]
需要注意的是，以上各实施例中配制的水泥稳定碎石基层，目的主要在于表达整体的工艺和原料选择关系，在实际施工中，根据现场所需的基层料量，可以在本发明的配比内相应扩大各原料用量，以满足不同的路况需求。
[0071]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。