水泥穩(wěn)定碎石施工質(zhì)量控制-振動擊實法

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1、京秦高速公路遷西支線工程LM-2標(biāo)田昆侖2011年12月13日水泥穩(wěn)定碎石施工質(zhì)量控制-振動擊實法目錄振動成型法簡介原材料及配合比設(shè)計要求施工工藝控制振動成型法簡介振動成型法的概念振動成型法是由振動壓實成型機模擬現(xiàn)場振動壓路機，從而確定材料的組成比例、最大干密度及最佳含水量，并對各項性能指標(biāo)進行檢測的一種水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設(shè)計方法。振動成型法得到的壓實效果與振動壓路機非常接近，是能更精確模擬現(xiàn)場壓實方式的室內(nèi)試驗方法。傳統(tǒng)設(shè)計方法的現(xiàn)狀室內(nèi)成型方式與現(xiàn)場碾壓方式不匹配在我國，無機穩(wěn)定結(jié)合料大部分是按《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試

2、驗規(guī)程》(JTJ057-94)的要求采用重型擊實試驗，與工程實際中振動壓路機的壓實不匹配，試驗得出的最大干密度太小，與工程實際差別較大。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，由于室內(nèi)重型擊實成型與室外振動壓實不匹配，造成了兩個嚴重的后果：一是壓實度超百。在各級檢查及驗收中，不允許壓實度超百，這就迫使施工單位在施工過程中，通過減少壓實遍數(shù)來降低壓實度；二是裂縫嚴重。水泥劑量、細集料含量和含水量是引起水泥穩(wěn)定碎石裂縫的三大因素。由于試件成型方式與現(xiàn)場施工碾壓方式不同，施工單位往往為避免壓實度超百而減少壓實遍數(shù)，造成強度不滿足設(shè)計要求，于是為了增加強度

3、便加大水泥劑量。質(zhì)量控制指標(biāo)單一規(guī)范對混合料路用性能要求相對簡單。除原材料性質(zhì)以外，對混合料只要求7天齡期的飽水無側(cè)限抗壓強度達到要求即可，對混合料抗裂能力沒有標(biāo)準試驗方法和評價指標(biāo)，進而使得設(shè)計或者施工的時候，只注重提高強度，造成片面的強度過大而抗裂能力較差等負面影響。壓實度標(biāo)準偏低壓實度達到較高的標(biāo)準對水泥穩(wěn)定碎石混合料強度、抗裂能力以及抗疲勞能力的提高有顯著的作用。壓實度的增加可以大幅提高半剛性材料強度，并可顯著提高混合料的抗裂能力；另一方面，壓實度的提高可以大大減少水泥穩(wěn)定碎石混合料中的微裂隙，從而提高混合料的抗疲勞能力。規(guī)范

4、規(guī)定的級配范圍太寬，難以保證工程質(zhì)量規(guī)范規(guī)定的級配范圍太寬，在此范圍內(nèi)，不同級配的混合料其力學(xué)性能有很大差異，因此不同級配的水泥穩(wěn)定碎石混合料各種力學(xué)指標(biāo)即使全部滿足規(guī)范要求，也很難說明這些混合料具有良好的抗裂性能。振動成型法的優(yōu)點改變了傳統(tǒng)的重型擊實法和靜壓法，采用更能夠模擬現(xiàn)場壓實方式的振動方法進行室內(nèi)試驗及檢測。水泥劑量明顯降低，同時強度提高、抗裂能力提高。水泥劑量降低1%~1.5%，強度提高1.5~2倍，相同水泥劑量下，振動成型試件干縮抗裂系數(shù)是靜壓成型條件下的1.5倍。振動成型法設(shè)計的半剛性材料密度標(biāo)準提高1.02~1.03

5、倍。且實際工程經(jīng)驗表明，用傳統(tǒng)的碾壓方式，在不增加設(shè)備投資的情況下，完全可以達到新的設(shè)計方法的壓實度要求。試驗室試件比較傳統(tǒng)設(shè)計方法試件振動成型法試件養(yǎng)生7天后現(xiàn)場取芯比較傳統(tǒng)設(shè)計方法基層7天芯樣原材料及配合比設(shè)計要求原材料水泥水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)層對原材料要求較高，水泥做為唯一的一種穩(wěn)定劑，其質(zhì)量尤為重要。為保證水泥穩(wěn)定碎石混合料有足夠的時間來運輸、攤鋪及碾壓，要求水泥應(yīng)選用初凝時間應(yīng)大于3小時、終凝時間大于6小時的普通硅酸鹽水泥。強度等級不低于32.5級。水泥在入罐前，必須確認在出爐7天以后，安定性等符合規(guī)范要求。集料各規(guī)格集料必須滿

6、足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JIJ034-2000和設(shè)計文件中規(guī)定的物理力學(xué)性能要求，并滿足粒徑規(guī)格要求。規(guī)范規(guī)定集料最大粒徑不宜大于37.5mm，一般集料最大粒徑不超過31.5mm。粒徑過大對拌合站、攤鋪機的損害性越大，混合料容易離析。針片狀含量不大于20%，壓碎值不大于30%，塑性指數(shù)小于6、硫酸鹽含量不宜超過0.25%。粒徑小于0.6mm的顆粒必須做液限和塑性指數(shù)試驗，要求液限小于28%，0~4.75mm料中，0.075mm通過量必須小于15%。水凡飲用水皆可使用，遇到可疑水源，應(yīng)委托有關(guān)部門化驗鑒定。配合比組成設(shè)計一般規(guī)定水

7、泥穩(wěn)定級配碎石混合料組成設(shè)計包括原材料質(zhì)量檢驗，混合料級配組成設(shè)計，確定必需的水泥劑量和混合料的最佳含水量等。原材料試驗包括含水率、集料級配、液限及塑限、碎石針片狀顆粒含量、碎石的壓碎值試驗、水泥強度等級和凝結(jié)時間等，必要時應(yīng)測定有機質(zhì)含量和硫酸鹽含量?；旌狭显囼灠ㄖ匦蛽魧?、水泥劑量、無側(cè)限抗壓強度、延遲時間等?；旌狭系脑O(shè)計步驟1）取工地實際使用的不同規(guī)格集料應(yīng)分別進行水洗篩分，每批石料應(yīng)取有代表性的石料進行不少于10次篩分，以平均值作為不同規(guī)格集料的篩分結(jié)果。級配的走向應(yīng)選擇靠近中值偏下、靠近級配范圍的下限使礦料級配形成S形曲線，

8、基層4.75mm以上粗集料的含量不低于65%，形成骨架密實型結(jié)構(gòu)，經(jīng)行室內(nèi)試驗，待實驗結(jié)果出來后確定合適的級配曲線。取工地使用的水泥，根據(jù)確定的級配曲線，按不同水泥劑量分組試驗。結(jié)合設(shè)計文件，按下列水泥劑量配制：基層用水