水泥粉煤灰碎石基层

2024-08-29

水泥粉煤灰碎石基层(精选11篇)

水泥粉煤灰碎石基层 篇1

摘要:在公路工程建设的过程中, 为了保证公路工程的质量, 应该采取相应的施工工艺进行施工, 基层作为公路工程的基础, 其质量直接关系到整个公路工程的质量以及使用寿命, 公路的施工人员应该采取合适的施工工艺, 保证公路基层的施工质量。文章以某公路工程为例, 探析了水泥粉煤灰稳定碎石技术在公路基层施工中的应用, 旨在为类似公路工程的施工人员提供一定的参考。

关键词:公路基层施工,水泥粉煤灰,稳定碎石,应用

0 引言

随着经济的快速发展, 人们的生活水平不断的提高, 我国保有汽车的数量也在不断的增加, 这给现代公路交通带来了很大的负荷, 严重的威胁着公路的质量以及使用寿命。水泥粉煤灰稳定碎石基层是一种新型的半刚性基层类型, 具备了二灰稳定类材料以及水泥稳定类材料的优点, 其具有早期强度高、减少施工裂缝、提前开放交通、后期强度较大等特点, 能够满足交通量日益增长的现代公路的需求。

1 工程概况

某公路全长245.3km, 双向四车道, 公路总宽度为45m, 由于该公路工程的施工量非常大, 考虑到因地制宜, 该公路的施工队伍坚持就地取材的原则, 该公路的路基设计采用水泥粉煤灰作为稳定材料, 根据相关的施工工艺进行施工, 并且在实际的应用过程中, 不但保证了施工质量, 还降低了施工成本投入, 取得了良好的施工效果。

2 水泥粉煤灰稳定碎石技术在公路基层施工中的应用

水泥粉煤灰稳定碎石技术的原理分析。粉煤灰是一种气硬性材料, 和水、石灰、水泥以及碎石等进行搅拌, 经过充分压实并达到一定的龄期后, 具有较高的抗压强度以及稳定性。粉煤灰中含有大量的二氧化硅、氧化铝等经过反应后能够产生凝胶的活性物质, 然后以球形玻璃体的形式存在与粉煤灰中, 这种球形玻璃体便面非常致密, 不容易发生会发反应, 因此其稳定相很高。水泥粉煤灰早期反应主要是水泥遇到水后发生的水化和水解反应, 生成硅酸钙晶体, 然后水泥水化声场氢氧化钙, 通过扩撒作用分散到粉煤灰球形玻璃体的表面, 发生化学侵蚀和吸附, 形成水化氯酸钙以及硅酸钙, 并且大多数的水化物以凝胶体的形式存在, 转换成为纤维状的晶体, 并且随着凝期的延迟, 数量也在不断的增加, 晶体之间开始相互交叉, 不断的填充混合物的空隙, 系统连锁结构, 具有较高的强度。由于水泥粉煤灰活性的不断调动, 能够提高混合料的耐久性以及致密度, 使水泥粉煤灰不仅仅在早期具有较高的强度, 减少温度开裂, 有效的降低水泥水化热, 减少混合料内部与外部的温度差, 减少温度开裂, 有效的提高公路的后期强度, 进而降低了水泥粉煤灰碎石干缩的问题, 提高公路基层的整体施工质量, 进一步延长公路的使用寿命。

3 水泥粉煤灰稳定碎石技术的工艺流程

3.1 准备施工材料与器械

水泥粉煤灰稳定碎石基层施工需要准备的材料以及要求表现为:1) 水, 饮用水即可, 如果遇到可凝水源, 应该委托相关部门进行鉴定;2) 碎石, 碎石单个颗粒的大小不能超过30.5mm, 各级配等级应该满足颗粒组成的要求, 压碎值应该小于29%;3) 粉煤灰, 粉煤灰主要成分三氧化二铝以及二氧化硅的含量不能小于71%, 烧失量不能超过19%, 表面积应该小于2450cm3/g、灰快应该小于11mm、含水量应该小于34%;4) 水泥, 水泥应该采用普通硅酸盐水泥, 水泥的强度等级为42.5, 初凝的时间超过2.5h, 终凝时间较长的水泥, 不能采用已经受潮变质、早强水泥以及快硬水泥等。施工器械主要包括:ABG摊铺机、装载机、自卸车、洒水车、25T轮胎压路机、22T以及16T振动压路机。

3.2 确定配合比以及压实度

在进行公路基层施工中应用水泥粉煤灰稳定碎石技术之前, 应该根据招标文件的要求, 通过实验确定配合比, 确定水泥粉煤灰稳定碎石混合梁的配合比, 该公路工程的材料配合比表现为:水泥:粉煤灰:碎石=5:9:5, 水泥粉煤灰稳定碎石基层浸水的无侧限抗压强度应该超过4.3MPa, 基层的压实度应该超过97%。

3.3 拌制混合料

混合料的拌制通常采用电子计量、自动配料的稳定土拌和站进行集中拌和的方式, 再进行拌和之前, 应该先调整相应的设备, 保证出料仓、空压机、皮带输送机、下料仓、水泥罐、水箱、电子表盘等都处于最佳工作状态, 然后根据相应的实验配比, 确定生产配合比, 然后进行正常的拌和施工。在拌和施工的过程中, 还应该有专门的技术人员进行控制, 并全面的记录整个拌和过程, 如果出现故障应该立即停止拌和, 准确的找出原因并纠正, 保证拌和施工能够顺利的进行。

3.4 运输混合料

混合料的运输应该考虑拌和的能力、车辆吨位、道路状况以及运输距离等, 确定合理的运输路线以及车辆的数量, 拌和机向车厢内卸料的过程中, 应该每卸一斗向前移动一段距离, 这样能够减少混合料中粗细骨料发生离析现象。车辆在运输混合料的过程中, 应该用苫布进行覆盖, 这样能够有效的防止水分散失, 还能避免在运输的过程中造成的浪费。车辆在卸料时, 应该在后轮胎和摊铺机接触前20cm左右停车, 然后汽车挂空挡进行卸料。

3.5 摊铺混合料

摊铺机就位于准备就绪的下承层上, 用细线在道路两侧的基准钢丝上绷紧, 进而得到道路摊铺的高程以及横坡, 并根据高层在摊铺机下用方木垫平, 通过电脑调试, 将熨平板放在硬木板上。当摊铺机开始摊铺施工时, 应该用直尺检查摊铺的平整度, 通过对两侧的基准线进行对比, 如果出现差错则进行及时的调整。摊铺人员在配合摊铺施工的过程中, 应该及时的清理自卸车卸料是散落在摊铺机两侧的混合料, 如果粗集料出现问题, 应该及时的修整完好, 避免摊铺过程中出现忽高忽低的现象, 影响摊铺的质量。值得注意的是, 摊铺施工过程中, 摊铺机前运料车的数量不能超过5辆, 尽可能避免频繁的发生停机、转弯等状况, 影响摊铺的平整度。此外, 在摊铺施工的过程中, 还应该有专业的指挥人员指挥卸车, 避免在摊铺的过程中出现碾压或者碰撞基准钢线, 避免出现施工事故, 保证摊铺施工能够正常的进行。

3.6 碾压施工

当混合料摊铺施工完成之后, 采用双钢轮振动碾进行稳压, 静压一遍、一遍振压, 然后再用22T或者16T振动压路机进行碾压, 并根据相关的规定, 碾压至规定的密实度。碾压的过程中, 平曲段应该由内侧路肩向外侧路肩进行碾压, 而直线段应该由两侧路肩向公路中心进行碾压。碾压时, 后轮超过两工作段的接缝处, 重叠1/2轮宽, 后轮压完路面全宽时, 在规定的时间内碾压到规定的密实度, 保证没有明显的车轮痕迹。碾压施工的碾压速度以及碾压遍数, 应该根据实验路段确定的参数为标准, 碾压的过程中, 禁止压路机在碾压的路段上进行急刹车或者调头, 尽可能避免对基层表面造成破坏。在碾压的过程中, 水泥粉煤灰稳定碎石的表面应该始终保持湿润, 如果环境温度过高, 路基表面的水分蒸发的过快, 应该及时的补洒适量的水, 如果遇到降水, 应该及时的将污雨水排除出去, 避免对路基造成影响。如果在碾压施工的过程中, 出现有起皮、松散、“弹簧”等问题, 应该及时翻开路基进行重新拌和。

3.7 处理施工缝

施工缝包括横接缝和纵接缝, 虽然横接缝在施工中不可避免, 但是为了保证公路路基的施工质量, 应该根据工作面的长度、拌和、摊铺以及碾压等, 制定工作计划;基层摊铺施工的过程中由两台摊铺机进行摊铺, 摊铺接缝处含水量以及混合料的级配几乎相同, 由纵缝的两侧进行同时碾压, 这样能够将纵缝彻底的消除。此外, 当摊铺机就位之后, 应该先进行横向碾压, 再进行纵向碾压, 进而保证施工缝的平整度。

3.8 养生

由专职试验员检验压实度, 当压实度合格后, 采取一定的养生措施。天气炎热时水分蒸发过快, 应该采用洒水养生法, 用洒水车进行洒水, 保持公路基层表面处于湿润状态, 养生的时间不能小于7天, 并且在养生的阶段, 禁止人、车辆以及其他机械通行。

4 结论

总而言之, 公路基层对混合料的路用性能的要求很高, 要求混合料既具有良好的工作性, 又要求其具有很好的稳定性能, 然后配合相应的施工技术, 完成公路基层施工。因此, 在应用水泥粉煤灰稳定碎石技术时, 应该根据公路的具体状况, 选择合适的材料, 通过试验确定混合比, 然后严格的按照相关的施工工序进行施工, 进而保证公路基层的施工质量, 延长公路的使用寿命。

参考文献

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水泥粉煤灰碎石基层 篇2

关键词:水泥粉煤灰稳定碎石病害分析防治措施

摘要:本文通过对半刚性基层水泥粉煤灰稳定碎石的病害的分析,提出了水泥粉煤灰稳定碎石基层病害防治措施的思路,以减少反射裂缝的数量,保证路面的使用性能。

水泥粉煤灰稳定碎石基层广泛地应用于各等级道路的基层中,它具有良好的板体性和水稳定性,作为沥青面层的下承层,是连接面层与底基层的纽带,与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、路基,是起主要承重作用的层次。沥青面层所发生的许多病害,都与其有直接的关系,下面简要分析一下水泥粉煤灰稳定碎石基层常见病害产生原因及防治措施。

水泥粉煤灰碎石桩加固软土路基 篇3

关键词:水泥粉煤灰碎石桩;复合地基;软基处理

中图分类号:U416.1文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)21-0108-02

1工程概况

福清市龙江南路B段道路工程位于福清市龙江街道苍霞村、东南村、霞楼村,起点接龙江南路A段道路工程隧道口,终点与福清市东南大道平交,路线长度为2.335 km,道路等级为城市Ⅱ级主干道,计算行车速度50 km/h,双向六车道,道路两侧设非机动车道及人行道,规划红线宽度50 m,路幅布置为3.5 m(人行道)+1.5 m(树池)+7.0 m(辅道)+1.5 m(路侧绿化带)+23.0 m(主车道)+1.5 m(路侧绿化带)+7.0 m(辅道)+1.5 m(树池)+3.5 m(人行道)。该段路基设计平均填土高度4 m。

拟建线路跨越路段冲淤积平原,现地面尚平坦。属滨海冲淤积地貌。沿线河网水系发达,工程区内分布有较多软土地基,由于其压缩性高、含水量大、强度低、透水性差等特点,不能直接在其上填筑路基,必须进行加固处理,增加承载力和路基的稳定性,根据工程地质勘察报告,场地自上而下各岩土层的基本特征分述如下:

1.1填土(Qml)

灰褐、黄褐等杂色,主要为坡残积土回填,堆填时间不足5 a,未经专门压实处理。稍湿、松散。厚度0.50~1.10 m。

1.2粉质黏土①(Q4m)

黄褐、褐灰色,以粉质黏土为主,不均匀含砂,淤积成因,属软土层顶部硬壳层。稍有光滑、无摇震反应、干强度中等、韧性中等;稍湿~饱和,软塑为主。标贯修正击数N=8.0(击),厚度0.40~4.00 m。

1.3粉质黏土②(Q4m)

黄褐色,坡积成因,很湿~饱和,可塑~硬塑。标贯修正击数N=9.0~15.3(击),厚度0.40~4.00 m。

1.4淤泥(Q4m)

深灰色,淤积成因,以淤泥为主,一般均含少量细中砂及贝壳;局部夹薄层砂。饱和、流塑。厚度6.00~10.20 m,含水量63.9%,空隙比1.7,塑性指数28%,压缩系数1.7 MPa-1。

1.5细中砂(Q4al)

灰褐色,以细中砂为主,局部为细砂、中砂,夹淤泥层。饱和、松散,局部稍密~中密。标贯修正击数N=5.9~16.5(击)。厚度0.90~10.90 m。

1.6残积砂质黏性土①(Q4el)

黄褐、灰黄色,主要为花岗岩风化土,砾级颗粒含量约20%;局部为辉绿岩风化土。稍有光滑、无摇震反应、干强度低、韧性低;饱和,可塑~硬塑,属可塑状残积土。标贯修正击数N=5.7~14.8(击)。厚度1.80~11.30 m。

2水泥粉煤灰碎石桩处理软基的特点与加固机理

水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩,主要由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥和水拌和而成,具有良好的和易性,碎石是桩体的粗骨料,石屑是填充碎石空隙、改善骨料级配的次骨架材料,粉煤灰有细骨料和低标号水泥的作用,CFG桩桩体强度形成时间较短,有利于加快施工工期,对缩短沉降时间有利,是近年来新开发的一种地基处理技术。由于桩体自身具有高黏结度,因此成桩效果较好,可以用于深厚软土的地基处理,处理深度可达20~30 m。

CFG桩软基处理方法具有以下优点:①CFG桩同时具有碎石桩对地基的挤密加固和置换作用。②CFG桩所用材料仅需碎石、石屑、粉煤灰和少量水泥,便于就地取材。③受力特性与水泥搅拌桩类似,而且还具有施工简便、快速、工期短及适用性广等特点。④CFG桩采用振动沉管法施工,由于振动和挤密作用使桩间土得到挤密。经加固后地基土的含水量、孔隙比、压缩系数均有所减小,压缩模量有所增加,说明经加固后桩间土已挤密。⑤褥垫层用级配碎石砂垫层(其中30%中粗砂+70%碎石),在受荷后提供了桩体向上、下刺入的条件,保证桩间土始终参与工作。褥垫层对于地基的不均匀沉降也有一定的补偿作用。

3CFG桩的设计

福清市龙江南路B段道路工程采用CFG桩进行软基处理的形式主要为:CFG桩+0.6 m级配碎石砂褥垫层(中间布设两层玻纤土工格栅),CFG桩在平面上按等边三角形布置,间距为2.0 m,CFG桩的桩身强度为C15混凝土,桩径40 cm,采用振动沉管灌注桩成桩施工工艺。

材料要求:①碎石:粒径为20~50 mm松散密度为1.39 t/m2杂质含量小于5%。②石屑:粒径为2.5~10 mm松散密度为1.47 t/m3杂质含量小于5%。③粉煤灰:选用袋装Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰。④水泥:用32.5级普通硅酸盐水泥。

4CFG桩的施工

4.1施工准备

(1)施工前按施工平面图放好桩位,并做好记录。

(2)粉煤灰砼桩配合比应以试验室试配报告为准,严格配料,并经监理或有关部门确认,其拌合物的塌落度要求为5~7 cm或8~9 cm,初凝时间不小于5 h,混合料拌和时间不得小于90 s。

(3)粉煤灰砼桩施工前要求先进行试桩,以复核地质资料、检验机具设备、工艺和施工技术参数是否适宜,试桩应进行桩长和桩身质量检测,其结果经监理或有关部门认可后方可作为工程桩的施工依据。

4.2施工注意事项

(1)桥头过渡段应先施工粉煤灰砼桩,待淤泥塑流稳定后,再进行桥台桩基的施工。

(2)施工时由桥台后逐排向后退打,也可从台后的路基中轴线开始从里向外,从台后往路堤逐排进行施打。严禁从四周向内推进施工。每排桩施工前应校对排桩轴线,无误后方可施工。桩管内灌入砼大于3 m方可开始拔管,拔管前应先振动3~5 s后再开始拔管,并始终保持管内砼高度直至达到该桩砼计算方量。

(3)施工顺序是从路中心向两侧施工,且必须隔桩跳打。

(4)CFG桩施工完成后28 d后,方可填筑路基。

4.3褥垫层铺设

褥垫层用级配碎石砂垫层(其中30%中粗砂+70%碎石)碎石最大粒径不大于3.0 cm,褥垫层厚度为60 cm,并在其顶面及底面各设置一层土工格栅,土工格栅经纬向抗拉强度为80 kN/m,对应经纬向伸长率≤3%,土工格栅对称于路中线布设,褥垫层虚铺后采用静压压实。

5质量检测

CFG桩施工完成28 d后,采用低应变检测桩身质量,抽检频率为10%,并采用静力荷载试验检测复合地基承载力,抽检频率为0.5%~1.0%,但不小于3点。

6结束语

该工程采用CFG桩处理软土地基的处理方法,充分发挥了CFG桩的桩体作用,与褥垫层组成复合地基提高了软基承载力和稳定性,同时,能快速填筑路堤土方,加快后续施工进度,缩短施工工期,对于在淤泥含水量大、空隙比大、高压缩性的软基地段采用,是加快工程进度的一种有效处理方法。由于CFG桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载力,经济效益和社会效益非常显著。

Cement Fly Ash Pile of Soft Soil Roadbed Gravel

Chen Gong

Abstract: This article outlines the Fuqing City, Longjiang road B section of the road construction segment with cement, fly ash gravel pile of soft soil roadbed, introduced CFG pile of construction technology.

水泥粉煤灰碎石基层 篇4

关键词:水泥粉煤灰,稳定碎石基层,路基

1 原材料的质量监督控制

(1) 水泥:采用32.5号初凝时间不小于3h、终凝时间不小于6h的硅酸盐水泥, 用量控制在4.5%~5.5%范围内。采用散装水泥时, 要进行水泥快速检测, 进罐时, 散装水泥温度应低于60℃。水泥进场时要检验水泥出厂合格证和出厂试验报告, 并分批抽样进行安定性等性能试验, 经检验合格的产品方可投入使用。

(2) 粉煤灰:粉煤灰必须符合质量技术指标规范要求, 其主要质量技术指标要求有: (1) 粉煤灰中Si O2+A2l O3的含量不得小于70%, 烧失量不得大于10%。一般选用火力发电厂的粉煤灰即可满足要求。 (2) 要求粉煤灰中不能含有团块、腐植质或其他杂物。通常粉煤灰排放在排灰池中, 由于其杂质含量较高, 施工时需先用推土机将粉煤灰堆场表面上杂物清除掉, 然后再进行装运, 转运过程中也要控制好杂质含量。运到现场后必须严格检查, 发现杂质及时清除, 确保材料质量符合规范要求。

(3) 碎石:由于碎石占的比例较大, 碎石材料的好坏对混合料的强度影响很大, 因此要确保碎石的质量满足要求。为了获得最大的密实度, 需采用最大粒径不超过40mm的连续级配碎石;为保证基层强度满足路基设计要求, 大于25mm粒径的碎石所占的比例不能小于70%。

(4) 水:使用饮用水、较纯洁的河流、湖泊水或就地取用无污染的地下水均可。

2 混合料配合比监督控制

水泥粉煤灰稳定碎石基层采用的矿料品质的好坏直接影响结构的抗压强度及均匀性。因此, 在材料进场前的质量检测基础上, 不同规格的材料应该分类堆放。常用石屑是由米石、矿粉、粉尘、软石类等组合而成, 比例很不规范, 不同于规范中所指的石屑。特别是粉尘和软石类材料的存在会降低水泥粉煤灰稳定碎石的强度。如果将石屑改换为0.5~1cm碎石、米石、矿粉, 就能有效地降低矿料内粉尘和软石类的含量, 在施工过程中应控制好矿料级配, 其均匀性直接影响路面的强度均匀性。

按照设计要求, 进行混合料的标准配比得到最大干密度和最佳含水量, 然后进行无侧限抗压强度试验, 确定合适的水泥剂量和含水量来指导施工。表1是基层混合料级配范围, 基层配合比设计结果见表2。

3 病害防治的现场监理

3.1 控制水泥剂量

水泥剂量直接影响水泥粉煤灰稳定碎石基层的强度。剂量越高则强度越高, 但是随着剂量越高, 干缩变形和温度变形就越严重, 产生的干缩裂缝、温度裂缝就越多, 越易导致水泥粉煤灰稳定碎石基层的破坏, 严重缩短道路使用年限。配合比设计时, 水泥剂量应按照规范确定为所选范围的中值。为加强基层的养护, 采用了覆盖养生布并配合洒水的办法减少水分散失, 以保证基层表层保持湿润状态, 减少干缩裂缝的产生, 取得的效果很好。

3.2 增大粉煤灰剂量

粉煤灰中的活性Si O、Al O与水泥水化过程中析出的CAO起化学反应, 生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙, 延缓凝结时间, 有效提高后期强度, 减少干缩裂缝的出现。应当注意的是, 在水泥粉煤灰稳定碎石基层表面, 初期常浮有粉煤灰颗粒, 妨碍其与油面的结合。用3~5mm的乳化沥青封层, 可有效遏制此缺陷的产生。

3.3 预设伸缩缝

水泥粉煤灰稳定碎石基层具有热胀冷缩性质, 使用过程中易出现不规则的温度裂缝, 且随强度、压实度、厚度、矿料级配比例等不同而各异。为减少这种现象的产生, 可采用预设伸缩缝的方法解决。沿纵向每隔20m切割一条收缩缝, 宽5~8mm, 缝深为80~100mm, 一般为结构层厚度的1/2, 28d强度形成时均能沿缝产生开裂。缝宽5~8mm, 既能保证缝内杂物被清除干净, 又能使沥青料填充密实。

3.4 施工环节控制

加强施工环节控制, 防止离析。混合料在输出时, 尽量降低出料高度, 出料口与运料车厢的高差控制在2m以内, 运料车及时移动前后位置, 保证均匀装料;运料车在运输过程中, 匀速行驶, 避免急刹车和剧烈颠簸;向摊铺机受料斗卸料时, 缓慢提升车辆, 切忌速度过快;摊铺过程中, 使螺旋布料器均匀运转, 切忌时快时慢;人工找平时, 应扣锹布料, 切忌扬锹远抛。

3.5 结构层的选用

水泥粉煤灰稳定碎石强度较高, 板体性较好, 下承层应采用强度匹配、较稳定的结构。且因变形和温度变化, 水泥粉煤灰稳定碎石易出现裂缝。以往采用石灰土作下垫层, 雨雪水一旦进入缝隙, 会造成石灰土层软弱, 在行车作用下极易出现唧泥, 产生冒白浆现象, 从而引起结构层的破坏。工程实践表明, 二灰稳定粒料, 适宜作为水泥稳定粉煤灰碎石基层的下承层。

4 施工现场的质量控制

(1) 铺筑前一天用洒水车洒水润湿底基层, 洒水量不宜过大, 确保底基层与基层粘结。

(2) 大面积施工前必须做好试验段的施工及总结, 总结出各种施工控制参数, 并提出一个能指导大面积施工的方案, 达到施工质量好、速度快、成本低的目的。

(3) 施工过程中, 当集料的含水量大小发生变化或出现气温变化等情况时应及时调整加水量, 确保混合料处于最佳含水量。

(4) 拌合过程中要严格控制各种原材料的掺入量, 尤其是水泥和粉煤灰的掺入量。在拌和中必须严格控制碎石掺量。

(5) 采用振动压路机作业时, 初压时应使用高频度、大振幅作业;待碾压2~3遍后, 应及时调整为低频率、小振幅, 不能从初压至终压整个过程中都采用一种频率和振幅。碾压时必须遵从先轻后重、先静后振、由边到中、由低到高的碾压原则。

(6) 施工结束后, 及时采用不透水薄膜进行覆盖养生。若养护期间出现裂缝, 应在查明原因后在裂缝处浇洒黏层油, 以防止基层裂缝继续展开, 避免出现反射裂缝。

(7) 养护对保证强度形成和防止干缩裂缝具有重要意义。施工中应多次洒水, 养生期间应始终保持表面潮湿。基层养生期达到7d后再铺筑面层, 切忌为赶进度而提前施工, 以防基层因强度不足产生裂缝并扩展到面层上。

(8) 建立工地临时试验室, 由监理人员专门检测压实度、级配、强度和灰剂量;每完成一段道路施工, 监理人员就要内部验收与评定一段, 专门检查平整度、高度、拱度、厚度和碾压遍数;最后监理人员必须将试验结果及时反馈到拌和站施工现场, 使每段基层都处于受控状态。

5 结语

公路水泥粉煤灰稳定碎石基层施工现场质量虽然受到人员、机械、材料、水文、气候、施工工艺等多种因素的综合影响, 但只要严格按要求施工, 完全能够保证工程质量。

参考文献

水泥稳定碎石基层施工质量控制 篇5

【关键词】水泥稳定碎石基层;原材料;级配;含水量;离析;裂缝;摊铺碾压

0.引言

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。本文通过对以合肥至六安高速公路(合肥北环段)路面基层施工为例,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。

1.工程概况

合肥至六安高速公路(合肥北环段)地处上海-武威国家重点公路的中部,是西部开发大通道合肥~西安公路的重要组成部分,也是安徽省“三纵四横七连”公路主骨架规划中的“一横”(即南京-合肥~叶集公路)的重要路段。项目建成后,不仅将合肥、六安两个重要城市紧密联系起来,而且与沪蓉及京福国道主干线、东营~香港国家重点公路、六安~武汉高速公路等也连接了起来,构成皖中皖西地区高速公路骨架。

本项目起点位于肥东县路口,接已建成的京福国道主干线徐州至合肥高速公路,终于长丰县长岗,接建设中的合淮阜高速公路和合六高速公路六安段。路线全长41.007公里。

2.水稳层施工中的主要问题

2.1离析

(1)石料厂在生产时片面的为了追求较大产量,把轧石机的最大筛孔一般都改为36mm左右,从源头造成了31.5mm、26.5mm这两档粒径偏多,从原材料上造成了离析。再就是在运输堆放过程不大注意,产生了较大粒径和较小粒径的分离。

(2)级配离析。粗骨料含量较多、细集料含量多,缺少中间尺寸的颗粒会造成级配上的离析。

离析会使粗骨料集中、细料集中,在碾压时压实系数发生变化,使平整度受到大的影响,而且离析会使混合料的均匀性发生变化,影响水稳层的耐久性。

2.2裂缝

开裂是由于强度未完全形成前温度变化产生的温缩开裂和含水量大小产生的干缩造成的。路基的不均匀沉降也会引起水稳层的纵向和横向裂缝。水稳层裂缝的产生,经过一定时期以后会反射到沥青层,引起沥青层开裂,会引起路面的水破坏,大大降低路面的使用寿命。

3.原材料控制

水泥稳定碎石基层的原材料主要有水泥、粗集料、细集料,水泥选用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥,这几种水泥都可用于拌制水泥稳定碎石混合料。水泥强度为32.5级,采用缓凝水泥,3天胶砂抗压强度应不小于16MPa,3天胶砂抗折强度应不小于3.5MPa,安定性应符合设计要求。水泥初凝时间应不小于5小时,终凝时间不小于6小时,受外界影响而变质的水泥不得采用。粗集料压碎值不大于26%,针片状含量应不大于15%,改善粗集料的加工质量采用锥式、锤式、反击式破碎机代替落后的颚式破碎机进行细碎,尽力减少针片状颗粒以达到减少集料中的空隙,筛分必须保证偏差不能太大。细集料中0.075mm筛通过量必须小于12.5%,砂当量宜不小于60%。集料中小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数小于6。因为细集料中土含量很低时,其塑性指数对强度影响很小,随着细集料比例的增加,塑性指数对强度的影响越来越大,因此必须限制细集料的塑性指数。为了把好原材料质量关,应加强各类原材料的检测和验收,在进场过程中加大频率抽样检验,不合格的材料不能用于工程中。

4.配合比设计

选择三种不同比例的级配,确定不同水泥剂量下的最佳含水量、最大干密度、不同水泥剂量的无侧限抗压强度,确定出合理的水泥用量。然后根据试验段的铺筑效果,确定出施工配合比,使混合料达到既能满足强度要求,又有经济效益、降低质量成本,又具有较小的温缩和干缩系数(减少现场横向裂缝)和施工和易性好(粗集料不离析,混合料均匀性好),对施工配合比还要加强在施工过程中的控制。虽然我们的集料在料场都是分级堆放,但在实际进料过程中不管是甲供还是我们自己在市场采购、自己生产加工,在不同时期集料粒径都有一定的波动性,有时波动性还比较大,所以就要对施工配合比进行微调以便指导施工。

5.摊铺碾压

5.1摊铺

采用两台摊铺机(尽可能同型号)一前一后同步向前摊铺混合料,为了保证标高和平整度,纵向接合都采用移动式基准线,并一起进行碾压。上下层纵向结合部位置应错开,距离不小于0.5米,尽可能避开行车道位置,由于水泥稳定土受摊铺时间的限制,在摊铺前必须认真检查摊铺及碾压设备,确保其完好状态,以免由于机械故障造成中途停机,造成不必要的经济损失,同时要加强摊铺现场与拌和厂之间的联系,以应付紧急情况。摊铺机的摊铺效果必须满足摊铺料不离析,级配良好、稳定,平整度、横坡均符合规范要求。摊铺机要保持适当的速度均匀行驶,不宜间断,以避免出现“波浪”和减少施工缝。试验人员要随时检测成品料的级配和水泥剂量,并及时反馈拌和厂。要有专人消除粗细集料离析现象。如果发现粗集料窝应于铲除,并用新拌混合料填补,此项工作必须在碾压之前进行,严禁薄层贴补。

本标段混合料摊铺采用两台ABG423摊铺机梯队作业,一前一后保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、路拱坡度一致、摊铺平整度一致、振动频率一致、使得两机摊铺、接缝平整。

5.2碾压

①碾压段落必须层次分明,设置明显分界标志。

②碾压应遵循实验段确定的程序工艺,注意稳压要充分、振动不起浪、不推移。压实时可以先稳压→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压,压至无轮迹为止。碾压完成后用灌砂法测压实度。压实度要是不够,再补压。

③压路机碾压时应重叠1/2轮宽。

④压路机倒车换档要轻且平顺,不要拉动基层,在第一遍初步稳压倒车时沿原路返回,换档应在已压好的段落上。在未碾压的一头换档倒车位置要错开。

⑤压路机碾压时的行驶速度:第1~2遍宜为1.5~1.7km/h,以后各遍为1.8~2.2km/h。

⑥压路机停车要错开,而且离开4m停在已碾压好的路段上。

⑦严禁压路机在已完成或正在碾压的路段上掉头、急刹车。

⑧碾压必须在水泥初凝前(即试验确定的延迟时间内)完成,并达到要求的压实度,同时没有明显轮迹。

本标段采用18压路机两台,22压路机两台,26胶轮压路机一台。一台18压路机前进时静压,后退时弱振;另外一台18压路机和两台22压路机前进和后退时都采用强振,每台压路机碾压时都采用重叠半轮的碾压方式碾压,最后采用26胶轮压路机稳压光面。

6.结束语

除了上面提到的内容要做好外,做好水泥稳定层要有一个符合实际情况的良好的施工组织计划,才能有把握做好。但是,影响水泥稳定层施工、质量因素太多,有些是不以人的意志为转移的,如天气原因、机械设备等,面对这些诸多因素不出问题是不正常的,关键是我们要正确面对出现的问题,一旦出现问题,要有一个好的心态,要有解决问题的决心和勇气,找出合理的途径加以解决。 [科]

【参考文献】

[1]合六高速公路水泥稳定碎石路面基层施工指导意见.

[2]公路沥青路面施工技术规范.JTG F40-2004.

水泥粉煤灰碎石基层 篇6

1.1 干缩裂缝

水泥材料硬化过程中的干湿变形表现为湿胀干缩。在干燥的空气中, 随着水份的逐渐蒸发, 水泥的体积也将逐渐发生收缩, 这是由于毛细孔水蒸发, 使毛细孔水弯月面曲率变大, 在表面张力的作用下, 产生收缩力, 继续干燥会引起水泥颗粒的吸附水部分蒸发, 失去水膜的水泥颗粒间距离变小而收缩, 进一步发展将会使水泥粉煤灰稳定碎石基层产生裂缝, 影响基层质量。如果在水中或潮湿条件下进行养护, 水泥材料的干缩将会减少, 且产生略微收缩, 而湿胀一般无破坏作用。

1.2 温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质, 其温度膨胀系数达10。为了减小温度升降所导致的危害, 对线形结构混凝土一般每隔20~40 m应设置温度胀缩缝。水泥粉煤灰稳定碎石基层与混凝土具有类似的热胀冷缩性质, 导致结构层的开裂。

1.3 唧泥

由于干缩裂缝和温度裂缝的出现, 每当雨雪天, 雨雪水沿裂缝浸入下层。若下承层为石灰土, 则极易被浸泡而变软。在行车的作用下, 石灰土沿裂缝上升, 渗透至沥青面层, 产生唧泥和冒白浆现象。长期发展下去, 基层底部掏空, 受到弯拉应力的作用, 加剧支裂缝的发展, 形成网裂、龟裂等病害, 而造成路面破坏。

1.4 离析

水泥粉煤灰稳定碎石基层经常发生离析, 即粗细集料集中现象, 离析还造成基层强度不均匀, 表面不平整等病害。

在施工的各个环节都有可能发生离析:拌和站发生的放料离析、运输过程发生的颠簸离析、卸料过程发生的卸料离析、摊铺过程发生的摊铺离析、找平过程中发生的找平离析。

1.5 网裂、龟裂

网裂、龟裂在有些水泥粉煤灰稳定碎石基层的路面上也会出现。其形成原因可分4种:1) 底基层强度不均匀、水泥粉煤灰稳定碎石基层在使用过程中受到弯拉应力作用、搅拌质量差, 造成结构层强度不均匀。2) 水泥粉煤灰稳定碎石厚度不均匀, 高程、平整度控制得不好, 造成沥青类路面产生网裂、龟裂。3) 配合比设计不合理, 水泥剂量太高, 会加剧干缩裂缝和温度裂缝出现。4) 矿料级配设计时若石屑含量过大, 会降低结构层强度。石屑是由石米 (3~5 mm) 、矿粉、粉尘、软石等材料混合而成的, 当混合料中粉尘、软石含量高时, 会影响水泥的胶凝性能, 严重降低结构层强度。为满足强度要求, 势必增大水泥剂量, 这又使干缩变形和温度变形加剧, 引起网裂、龟裂。

2 水泥粉煤灰稳定碎石基层的病害防治

2.1 控制水泥剂量

水泥剂量直接影响水泥粉煤灰稳定碎石基层的强度。剂量越高强度越高;但剂量越高, 干缩变形和温度变形越严重, 产生的干缩裂缝、温度裂缝越多, 越易导致水泥粉煤灰稳定碎石基层的破坏, 严重缩短道路使用年限。配合比设计时, 水泥剂量应规范确定, 确定为所选范围的中值。

加强基层的养护, 采用覆盖养生布并洒水的办法效果很好, 减少水分的散失, 保证基层表层保持湿润状态, 减少干缩裂缝的产生。

2.2 增大粉煤灰剂量

粉煤灰中的活性Si O2、Al2O3与水泥水化过程中析出的Ca O起化学反应, 生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙, 延缓凝结时间, 有效提高后期强度, 减少干缩裂缝的出现。

应当注意的是, 在水泥粉煤灰稳定碎石基层表面, 初期常浮有粉煤灰颗粒, 妨碍与油面的结合。作3~5 mm的乳化沥青封层, 可有效遏制此缺陷的产生。

2.3 预设伸缩缝

水泥粉煤灰稳定碎石基层具有热胀冷缩性质, 使用过程中易出现不规则的温度裂缝, 且随强度、压实度、厚度、矿料级配比例等不同而各异。为减少这种现象的产生, 可采用预设伸缩缝的方法解决。沿纵向每隔20 m切割一条收缩缝, 宽5~8 mm, 缝深为80~100 mm, 一般结构层厚度的1/2, 28 d强度形成时均能沿缝产生开裂。缝宽5~8 mm, 既能保证缝内杂物被清除干净, 又能使沥青料填充密实。

2.4 加强施工环节控制, 防止离析

混合料在输出时, 尽量降低出料高度, 出料口与运料车厢的高差控制在2 m以内, 运料车及时移动前后位置, 保证均匀装料;运料车在运输过程中, 匀速行驶, 避免急刹车和剧烈颠簸;向摊铺机受料斗卸料时, 缓慢提升车辆, 切忌速度过快;摊铺过程中, 使螺旋布料器均匀运转, 切忌时快时慢;人工找平时, 应扣揪布料, 切忌扬锹远抛。

2.5 控制好矿料级配

水泥粉煤灰稳定碎石主要由配置而成, 矿料品质的好坏直接影响结构的抗压强度及均匀性。因此, 在材料进场前必须严格控制, 把好收料关。不同规格的材料分类堆放, 杜绝混堆乱放。

常用石屑是由米石 (3~5 mm) 、矿粉、粉尘、软石类等组合而成, 比例很不规范, 不同于规范中所指的石屑。特别是粉尘和软石类材料的存在会降低水泥稳定碎石层的强度。如果将石屑改换为0.5~1 cm碎石、米石、矿粉, 能有效地降低矿料内粉尘和软石类的含量, 在施工过程中应控制好矿料级配, 其均匀性直接影响路面的强度均匀性。

2.6 选用适当的结构层

水泥粉煤灰碎石基层 篇7

1 原材料

1.1 粉煤灰材料成分分析

粉煤灰材料来源于沈海热电有限公司,根据现行规范中所规定的对粉煤灰成分的分析内容,现将其有效成分(SiO2、Al2O3、Fe2O3)的含量、烧失量、比表面积和含水量的分析结果列表1中。

表1中可见,沈海电厂粉煤灰材料的有效成分含量、烧失量及含水量都基本满足规范要求。其比表面积却远远小于规范规定的要求,沈海电厂粉煤灰属于低活性粉煤灰。

1.2 碎石

试验用碎石级配见表2。

2 配合比设计

2.1 最佳含水量和最大干密度试验

拟定四种配合比水泥粉煤灰稳定材料,采用重型击实试验法,确定其最佳含水量和最大干密度,试验结果见表3。

2.2 最佳配合比的确定

对拟定配合比的混合料,按照最佳含水量进行击实成型试件,在温度为20±2℃、相对湿度>90%的标准养生室内进行养生,进行7d浸水无侧限抗压强度试验。通过7d无侧限抗压强度试验进行分析比较,进而给出最佳配合比。试验结果见表4。

从表4可以看出:随着粉煤灰含量的增加,7d无侧限抗压强度值逐步减少,但四种级配的无侧限抗压强度值都满足规范要求(≥0.6MPa);在对上述试验结果进行比较后,结合强度特性,同时考虑经济方面的因素,推荐选择级配为3∶32∶65。

3 水泥粉煤灰碎石路用性能的研究

3.1 无侧限抗压强度试验

根据推荐选择级配3∶32∶65,按最佳含水量和最大干密度要求成型试件,根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》要求进行养生和试验。分别对7d、28d、90d和180d龄期进行无侧限抗压强度试验,试验结果见图1。

图1可见,随着龄期的增长,7d、28d的强度增长较快,但28d以后的强度增长缓慢,表明水泥粉煤灰碎石材料的强度主要取决于早期强度。因此采用90d的龄期作为设计参数的标准。

3.2 劈裂强度试验

间接抗拉强度试验是对规定尺寸的圆柱体试件,通过一定宽度的圆弧形压条加载,将试件劈裂直至破坏的试验。试验时,在温度为15℃条件下,对试件施加1mm/min的等速载荷,按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》推荐的计算方法,计算水泥粉煤灰碎石材料的间接抗拉强度Ri。计算结果为Ri=0.31。

3.3 抗压回弹模量试验

抗压回弹模量是路面结构设计计算路面厚度和力学验算的主要参数,对于水泥粉煤灰碎石材料采用顶面法带有测变形装置的路面材料实验仪进行测定。试件数量每种材料平行试件做8个,水泥类冷再生混合料试件养生90d,测得其抗压回弹模量值为E0=1486MPa。

4 强度分析

《公路沥青路面设计规范》JTJ014—97规定水泥稳定类材料基层的设计指标见表5。可以得出以下规律:

(1) 龄期对水泥粉煤灰碎石的强度有一定程度的影响,即随着龄期的增加,水泥粉煤灰碎石的强度有所增加。

(2) 水泥粉煤灰碎石材料的强度主要取决于早期强度。因此采用90d的龄期作为设计参数的标准是比较合理的。

(3) 劈裂强度、抗压回弹模量值均满足水泥、二灰稳定类材料规范规定的要求;适合一、二级公路的基层要求。

5 结论

(1) 水泥粉煤灰稳定碎石材料水泥剂量为3%时,7d无侧限抗压强度为2.89 MPa.满足规范对水泥稳定类材料底基层的强度要求。

(2) 水泥粉煤灰稳定碎石材料的路用性能满足《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》要求。

(3) 采用水泥粉煤灰稳定碎石做路面基层材料,具有水泥稳定类材料与二灰稳定类材料之间的优点;水泥粉煤灰稳定碎石作为路面基层材料是可行的。

摘要:对水泥粉煤灰碎石基层材料的各项路用性能进行了试验研究。研究表明,水泥粉煤灰稳定碎石兼具水泥和二灰稳定材料的优点,将其作为路面基层材料是可行的。

关键词:水泥粉煤灰碎石,配合比,早期强度,路用性能,基层

参考文献

[1]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1999.

[2]沙庆林.水泥稳定土基层底基层[M].北京:人民交通出版社,1991.

[3]陈潇,邹琼,周明凯.水泥粉煤灰稳定基层在高等级公路上的应用[J].粉煤灰综合利用,2005,(4).

水泥粉煤灰碎石基层 篇8

水泥粉煤灰稳定碎石基层与其他材料相比有着明显的优势, 尤其是在稳定性、抗冻性等方面, 更是为提高路桥工程施工质量做出了卓越贡献, 因而在工程建设中有着广泛的应用。但是水泥粉煤灰稳定碎石基层沥青路面的裂缝问题却十分普遍, 对工程的施工质量和使用寿命造成了严重的影响。在温度、外部行车荷载等因素的影响下, 水泥粉煤灰稳定碎石基层沥青路面就会发生变形, 当变形应力超过自身所能承受的强度时, 路面就会出现不同程度的裂缝。此外, 路面裂缝的产生还跟施工时间、施工工艺、施工机械设备等因素有着密切关系。为了保证路桥工程的施工质量, 延长沥青路面的使用寿命, 在施工过程中应该不断对公路裂缝病害进行防治[1]。在水泥粉煤灰稳定碎石基层沥青路面的施工中, 通过添加聚丙烯纤维, 能够对路面裂缝起到良好的防治作用。本文采用比例为3.5∶5∶91.5的水泥粉煤灰碎石基层材料作为原方案, 与0.05%聚丙烯掺加量的方案进行对比试验, 研究掺聚丙烯纤维对水泥粉煤灰稳定碎石基层路用性能的影响。

1 掺聚丙烯纤维水泥粉煤灰稳定碎石路面的抗裂性能试验

在水泥粉煤灰稳定碎石基层沥青路面的施工中, 裂缝问题十分常见, 严重制约着施工质量的提高, 对于使用寿命的提高也极为不利。为了保证在添加聚丙烯纤维之后, 裂缝问题能够得到有效控制, 应加强对结构的抗裂性能试验。

1.1 干缩试验

在干缩试验中, 通过未添加聚丙烯纤维的混合料和添加0.05%聚丙烯纤维的混合料的干缩试验对比, 在正常条件下, 施工初期水分蒸发强烈, 失水率大, 但是, 在干缩试验中, 水泥粉煤灰稳定碎石基层的干缩具有明显的滞后性。如表1所示, 在施工结束初期, 干缩量并没有明显变化, 不管有没有添加聚丙烯纤维, 两种混合料在试件成型初期的干缩量都没有明显区别[2]。但是随着龄期的不断增长, 干缩量的差异逐渐显现出来, 并且干缩量的差距越来越大。掺聚丙烯纤维的水泥粉煤灰稳定碎石基层结构的干缩量较小, 在前3天两种基层结构的干缩量并不明显, 在3 d以后, 干缩量的差距变化不断增加。由此可见, 通过添加聚丙烯纤维能够有效改善水泥粉煤灰稳定碎石基层结构的干缩性。

1.2 温缩试验

通过对养生龄期为90 d的试件进行实验, 表2为温缩试验中添加聚丙烯纤维和不添加聚丙烯纤维的温缩对比。不难发现, 添加聚丙烯纤维和不添加聚丙烯纤维对于水泥粉煤灰稳定碎石基层的温缩系数影响十分显著。随着温度变化, 温缩系数也在发生变化, 冬季更容易导致沥青路面产生温缩裂缝。但是, 在添加聚丙烯纤维之后, 其温缩系数变小, 变形量也有所减小。由于聚丙烯纤维属于柔性材料, 水泥粉煤灰稳定碎石属于水硬性材料, 两者均匀拌合, 可以实现优势互补, 有效减少裂缝病害的发生, 提高路桥工程的施工质量[3]。

2 聚丙烯纤维增强水泥粉煤灰稳定碎石路用性能分析

2.1 聚丙烯纤维增强水泥粉煤灰稳定碎石强度分析

通过添加聚丙烯纤维, 纤维与水泥粉煤灰稳定碎石充分搅拌, 形成一个新的整体结构, 使得路面结构性质发生变化。聚丙烯纤维的内部结构分布特点为乱向均匀分布, 再加上其表面积较大的特点, 在水泥粉煤灰稳定碎石内部起到一定的支撑作用。掺聚丙烯纤维水泥粉煤灰稳定碎石结构除了粘结以外, 摩擦连接也是重要的连接方式, 在外力作用下, 聚丙烯纤维与水泥粉煤灰稳定碎石之间的强大摩擦力会使得混合料内部的凝聚力不断加强, 通过对整体施加的这个约束力, 使得混合料的强度不断增大, 抗破坏能力大大提高[4]。但是在混合料施工初期, 强度增加并不显著, 这是由于在早期水泥与粉煤灰化学作用产生的胶结物还没有很好形成, 这样使得胶结物和聚丙烯纤维的连接作用较弱, 所以强度增加并不明显。但是随着施工完成时间的加长, 聚丙烯纤维和水泥粉煤灰稳定碎石的结合性就逐渐显现出来, 形成完全结合在一起的大强度结构, 使得混合料结构强度得以改善。此外, 也可以借助间距效应来描述掺聚丙烯纤维水泥粉煤灰稳定碎石强度的增强[5]。掺聚丙烯纤维水泥粉煤灰稳定碎石施工完成后, 由于聚丙烯纤维本身的长度, 在裂缝产生之时, 如果聚丙烯纤维的长度不小于裂缝长度, 聚丙烯纤维可以充当桥梁作用, 大大降低内部的拉伸应力, 达到控制裂缝发展的目的。

2.2 聚丙烯纤维增强水泥粉煤灰稳定碎石抗裂性分析

通过在水泥粉煤灰稳定碎石中添加聚丙烯纤维, 来增强混合料的抗裂性, 是路桥工程施工质量保证的重要措施。之所以能够实现对混合料结构抗裂性能的改善效果, 其主要原因有三个:

首先, 聚丙烯纤维具有很强的加筋性能, 可抑制水泥粉煤灰稳定碎石由于温度变化所产生的变形, 减少温度应力裂缝。其次, 聚丙烯纤维作为柔性材料的一种, 热胀冷缩系数不大, 温度变化所产生的变形量也不会太大, 但是水泥粉煤灰稳定碎石是典型的水硬性材料, 刚度大, 温度变化所产生的热胀冷缩系数大, 温度应力大, 变形明显, 温度裂缝也就容易产生。当聚丙烯纤维加入到水泥粉煤灰稳定碎石均匀拌合之后, 两种材料的优势互补, 共同发挥作用, 聚丙烯纤维很好的增强了水泥粉煤灰稳定碎石结构的抗裂性能, 刚度也大大降低, 裂缝等公路病害也得到有效抑制[6]。第三, 通过添加聚丙烯纤维, 在试件表面会与水分发生反应, 通过与水分的结合, 形成吸水膜, 有效防止了基体内部水分的渗出, 水分流失问题得到有效缓解[7]。

通过对添加聚丙烯纤维之后水泥粉煤灰稳定碎石基层的抗裂性能与没有加入聚丙烯纤维的水泥粉煤灰稳定碎石基层的抗裂性能对比研究。如表3所示, 没有添加聚丙烯纤维的水泥粉煤灰稳定碎石基层容易受到疲劳裂缝病害的侵袭, 而在添加聚丙烯纤维之后, 水泥粉煤灰碎石基层的抗温缩能力也有了很大的提高, 温度疲劳裂缝的发生几率大大降低。

2.3 聚丙烯纤维增强水泥粉煤灰稳定碎石耐久性分析

聚丙烯纤维有着很强的变形能力, 根据能量守恒定理的相关内容, 在水泥粉煤灰稳定碎石基层产生变形或者裂缝时, 聚丙烯纤维就会得到其中较大一部分的能量, 从而对裂缝的发展起到很好的阻止作用, 从而提高水泥粉煤灰碎石基层沥青路面的耐久性。在路面行车荷载较大的情况下, 长时间的疲劳荷载也会造成路面变形和损伤, 但是聚丙烯纤维作为一种柔性材料, 对这种过大荷载起到很好的缓冲作用, 通过加筋作用使得路面的疲劳损伤大大减少, 起到延长路面使用寿命的作用。此外, 当聚丙烯纤维和水泥粉煤灰稳定碎石结合成为整体后, 如果遇到强大的拉伸破坏, 要想克服聚丙烯纤维与水泥粉煤灰稳定碎石基层质检的摩擦, 必须对路面施加更大的力, 而聚丙烯纤维的阻裂作用能够在此期间起到对路面的保护作用[8]。在加上聚丙烯纤维的破坏伸长率大大高于水泥粉煤灰稳定碎石的破坏极限伸长率, 所以, 掺聚丙烯水泥粉煤灰稳定碎石基层的耐久性得到大大提高。

3 结语

在公路交通的建设过程中, 裂缝是常见的病害, 对于使用质量和寿命有着严重影响。尤其是水泥粉煤灰稳定碎石基层沥青路面的裂缝问题, 更是难以得到有效控制。通过添加聚丙烯纤维材料, 能够很好地实现对裂缝的控制, 从而保证路面施工质量, 实现公路的可持续发展。

摘要:通过干缩试验与温缩试验, 对掺加聚丙烯纤维前后水泥粉煤灰稳定碎石基层的强度、抗裂性以及耐久性进行对比分析, 指出加入聚丙烯纤维对水泥粉煤灰稳定碎石基层的路用性能有明显的改善作用。

关键词:聚丙烯纤维,水泥粉煤灰碎石基层,路面,性能

参考文献

[1]沈化荣, 高培伟, 李浩鞠.高等级公路路面开裂机理与快速修补材料的研究[J].地下空间与工程学报, 2012, 8 (A1) :1580-1583.

[2]高立新.路面级配碎石基层施工的质量控制[J].交通世界 (建养·机械) , 2011 (21) :129-131.

[3]徐建成.掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石在市政道路中的应用研究[D].扬州:扬州大学, 2012.

[4]何小兵, 杨庆国, 何国基.聚丙烯纤维增强水泥稳定碎石基层材料的抗冲刷性能[J].建筑材料学报, 2010, 13 (2) :263-267.

[5]陈潇, 周明凯, 刘佳.水泥粉煤灰稳定碎石中粉煤灰效应的解祸分析[J].建筑材料学报, 2010, 13 (6) :764-768.

[6]周浩, 沙爱民, 胡力群.半刚性基层材料疲劳试验[J].长安大学学报 (自然科学版) , 2012, 32 (3) :6-10.

[7]李振霞, 陈渊召.不同类型半刚性基层材料性能的试验与分析[J].长安大学学报 (自然科学版) , 2012, 32 (1) :41-46.

水泥粉煤灰碎石基层 篇9

一、公路水泥粉煤灰稳定碎石基层的常见病害

(一) 干缩裂缝

湿胀干缩是水泥材料在硬化过程中干湿变形的表现, 干缩裂缝病害则多发生于混凝土养护结束后的一段时间内或者混凝土浇筑完成后的一周左右, 裂缝形状包括表面性的平行线状和浅细的网状, 裂缝宽度范围多在0.05-0.2mm之间, 裂缝方向多纵横交错且无规律性[1]。

(二) 温度裂缝

就较大体积的混凝土块而言, 其处于硬化过程中的初期时, 由于水化放热, 混凝土内部呈现升温状态 (水化放热高达40℃-60℃) , 但外层混凝土的温度低于内层混凝土, 从而导致收缩变形, 若收缩受内层高温混凝土的膨胀限制, 则混凝土结构产生应力, 一旦超过混凝土抗拉强度即形成温度裂缝。

(三) 唧泥

唧泥是指车辆通过时, 板接缝喷溅出稀泥浆 (基层细料和水一起从板接缝处挤出) 的现象。混凝土出现干缩裂缝和温度裂缝后, 雨水或雪水可经由裂缝渗入下层, 若下承重层为石灰土, 易致使其因浸泡而软化, 石灰土在行车后可沿裂缝上升甚至到达沥青面层[2]。公路若长期存在唧泥现象, 混凝土基层底部逐渐失去支撑能力, 在荷载的重复作用下最终将导致板断裂。

(四) 离析

离析是指混合物料中某类分子因性质相同形成集聚, 从而引起物料相互分离, 在拌和、运输、卸料和摊铺等施工环节中均可能发生离析。混凝土发生离析后会造成内部结构不均匀, 从而影响混凝土浇筑质量, 降低基层强度并堆积粗骨料, 最终导致公路受损。

(五) 网裂和龟裂

网裂是指公路表面产生纵横交错且呈网状的小裂缝;龟裂是指裂缝与裂缝连接后形成龟甲纹状的不规则裂缝, 短边长度一般小于40cm, 未成网的纵向平行密集裂缝间的距离小于30cm时也属于龟裂[3]。水泥粉煤灰稳定碎石基层受弯拉应力作用后, 更易加剧支裂缝的形成。

二、公路水泥粉煤灰稳定碎石基层常见病害的防治策略

(一) 控制水泥剂量并加强公路养护

干缩裂缝产生的原因与混凝土内外的水分蒸发程度不同密切相关:毛细孔水蒸发后, 其弯月面曲率随之加大, 加之表面的张力作用, 孔壁压力亦变大, 从而水泥体积出现收缩;若空气干燥度继续增加, 则易造成水泥颗粒吸附的水分蒸发, 之前形成的水膜消失, 导致水泥颗粒的间距缩小, 而水泥粉煤灰稳定碎石基层形成裂缝的可能性随之增加[4]。

控制水泥剂量有助于增强水泥粉煤灰稳定碎石基层的强度, 粉煤灰中的活性因子Al2O3、Si O2能够与水泥水化过程中产生的Ca O发生化学反应, 并生成稳定性较强的水化铝酸钙、水化硅酸钙, 进而可以延长水泥凝结时间, 有利于增强基层的后期强度, 实现减少干缩裂缝的目的。水泥粉煤灰稳定碎石基层初期的表面常有粉煤灰颗粒, 会阻断与油面结合, 因此应当注意制作3-5mm乳化沥青封层。加强公路养护时, 应用覆盖养生布和及时、适当洒水的方法, 有助于减少水分蒸发, 进而确保水泥粉煤灰稳定碎石基层处于湿润状态。

(二) 控制混凝土温度并预设收缩缝

裂缝控制可以增加混凝土的耐久性, 具体可通过人为控制混凝土浇筑温度及其内部最高温度实现。就控制混凝土浇筑温度而言, 可以在大体积混凝土工程中应用低热水泥;就控制内部最高温度而言, 可以在浇筑前预埋钢管, 以便在公路后期养护时向钢管一端注水后能从另一端流出;控制混凝土中心温度与表面温度、表面温度与室外最低温度间的差值在20℃以内[5]。

温度裂缝因基层强度、厚度、压实度和矿料级配比例不同而不同, 为改善混凝土热胀冷缩造成的公路损坏, 施工过程时可每隔20米纵向切割一条80-100mm深的收缩缝, 约占该结构层厚的1/2, 待28天后形成足够强度时基层能够沿缝隙开裂;5-8mm宽则不仅可清除干净裂缝内部的杂物, 而且能够将沥青填充密实。

(三) 选用合理结构层并加强接缝

唧泥的产生原因包括雨水/雪水下渗、填缝料损坏以及路面排水不良, 水泥粉煤灰稳定碎石基层强度和板体性均较好, 所以下承重层应当合理选用相应强度的结构层, 而二灰稳定粒料是经由工程实践证明的适宜作为水泥粉煤灰稳定碎石基层的下承层。接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节, 路面损坏通常开始于接缝损坏, 而唧泥是接缝损坏中的常见类型。因此接缝应当具备良好的传荷能力, 即能够将行车荷载传递至相邻板, 以便减小负荷板应力、保证公路平整性。

(四) 加强管理各项施工环节

石屑、碎石是构成水泥粉煤灰稳定碎石的主要部分, 矿料品质与基层结构的均匀性和抗压强度等直接相关, 因而公路施工时首先应当控制矿料级配。米石、粉尘、软石等是常用的石屑组成部分, 由于其构成比例的不规范, 尤其是粉尘、软石材料的应用, 易导致水泥稳定碎石层强度降低。因此进行矿料级配时, 可以将石屑具体成分换成米石、矿粉/中砂、碎石 (0.5-1cm) , 通过减少矿料中的粉尘和软石含量增加公路内层结构的均匀性。

输出混合料的过程中, 工作人员应当注意尽量降低出料高度, 控制出料口与运料车厢高度的差值不超过2米, 同时运料车应该适时移动位置, 以便保证装料均匀。运料车运输的环节中, 驾驶员应当匀速前进, 以便避免急刹车或者剧烈颠簸。向摊铺机受料斗卸载混合料时, 工作人员应当缓慢提升车厢;摊铺过程中, 工作人员应该均匀运转螺旋布料器, 避免时快时慢;人工找平过程中, 工作人员应当扣锹布料, 避免扬锹远抛。

三、结束语

水泥粉煤灰稳定碎石基层在各种等级道路基层中的应用范围广泛, 可以帮助连接沥青面层与底部基层。重视水泥粉煤灰稳定碎石基层的管理工作, 有助于增加公路承受车辆等负荷的强度, 进而延长公路的使用寿命。公路工作人员首先应该明确水泥粉煤灰稳定碎石基层具备的积极作用, 然后结合实际情况查找水泥粉煤灰稳定碎石基层中的常见病害, 接着通过控制水泥剂量并加强公路养护、控制混凝土温度并预设收缩缝、选用合理结构层并加强接缝以及加强管理各项施工环节等措施, 使水泥粉煤灰稳定碎石基层获得优化, 促进公路事业进一步发展。

摘要:重视对水泥粉煤灰稳定碎石基层的管理, 不仅有助于公路修建的规范化, 而且有利于提升公路管理水平。在市场经济发展与公路管理事业改革的社会背景下, 本文结合水泥粉煤灰稳定碎石基层的现状, 主要针对干缩裂缝、温度裂缝、唧泥、离析以及网裂/龟裂这五个较为广泛存在的常见病害, 进行相应的具体分析并探讨其防治策略, 从而促进水泥粉煤灰稳定碎石基层品质的提升, 并为实现公路事业可持续发展的战略目标奠定良好基础。

关键词:公路,水泥粉煤灰稳定碎石基层,常见病害,防治策略

参考文献

[1]陶凤元.公路水泥粉煤灰稳定碎石基层病害与防治分析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012, 5.

[2]刘冰林, 刘占武.水泥粉煤灰稳定碎石基层的技术性能与质量控制[J].中国科技财富, 2012, 14:204.

[3]仲利平.泥粉煤灰稳定碎石基层病害的防治[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013, 8.

[4]丁颖.水泥粉煤灰稳定碎石基层施工工艺控制的几点思考[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013, 23.

探讨水泥稳定碎石基层施工技术 篇10

【关键词】水泥稳定碎石;使用特性;施工技术

水泥稳定碎石作为道路基层主要采用形式之一,其施工质量的好坏将直接影响道路整体质量。实际操作中必需对设计技术指标、原材料及具体施工作业严格要求、控制,方可保证水泥稳定碎石基层质量,对确保道路整体质量起到有力的支持。

1.水泥稳定碎石的使用特性

水泥稳定粒碎石属于半刚性板体结构,具有成型快,强度高,水稳定性好,收缩性小,分布荷载大,施工方便等特点。水泥稳定碎石能很好改善面层底面的弯拉应力和土基顶面的压应力,从而使整个结构处于弹性工作阶段,延长路面的使用寿命,以适应重复交通的需要;它还具有更优越的水稳性,克服了雨季施工困难,增强了其适应性。实践证明,水泥稳定碎石的缩裂性明显小于水泥稳定土。

2.水泥稳定碎石的原材料要求

(1)水泥应采用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,其标号宜为42.5级。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质的水泥。

(2)石料最大料径不得超过31.5mm,同时集料压碎值不得大于30%;石料颗粒中片状颗粒含量不超过15%,并不得掺有软质的破碎物或其他杂质;石料按粒径可分为小于0~5mm及5~31.5mm两级,工地试验室确定各级石料及砂的掺配比例。

3.影响水泥稳定土强度的主要因素

(1)混合料的含水量和干容重。水泥稳定土混合料中要有足够的水分,以满足水泥水化的需要和压实的需要。混合料中是否有足够的水供水泥水化用,对其强度有很大影响。如果含水量小于最佳含水量,水泥不能充分水化,就会大大影响所能达到的强度,即达不到使用水泥稳定土的效果。水泥稳定土的干容重对强度有很大影响,水泥稳定土的强度随其混合料干容重增大而增大。

(2)施工因素对水泥稳定土强度的影响。水泥稳定土常用的施工方法有厂拌法和路拌法两种。要使水泥在稳定土中发挥最大的作用,就必须使水泥在土中均匀分布,且严把从拌和到压实、养生等质量关。一般情况下,对强度产生直接影响的因素主要有以下几点。①水泥撒铺均匀程度直接影响着水泥在混合料中分布的均匀性。如果水泥撒铺得不均匀,无论采用何种机具拌和,均不易得到水泥分布均匀的混合料。②拌和机具类型对混合料拌和的均匀程度有很大影响。③每个施工段施工作业时间,即从加水拌和到完成压实的延续时间,称为水泥稳定土的延迟时间。此时间的长短对混合料所达到的密度和强度有很大影响。对同一种水泥稳定土混合料延迟时间越长,所能达到的干容重越小,混合料的强度降低的越多。④拌和深度、宽度以及接缝处理直接影响着水泥稳定土的整体强度。拌和过程中如果不注意检查拌和深度,则易在底部留有“素土”夹层,或过多破坏下承层的表面,影响结合料的剂量及底部的压实。同时,接缝处理不当,易造成局部强度不够的现象。施工中如不严格控制拌和深度和宽度,接缝处理不当,均会使水泥稳定土的整体强度达不到要求标准。

4.施工质量控制

水泥稳定碎石基层施工工艺流程一般有以下几个步骤:下承层准备→中心厂拌和→机械摊铺→平地机配合轻型压路机整型→振动碾压→重型碾压→轻型稳压→接缝处理→养护及交通管制。以上每道工序完成后,应报请监理工程师批准后才能进行下道工序施工。在实际施工中应把握以下几个关键环节。

4.1采用集中厂拌和机械摊铺的施工方法

高等级道路的水泥稳定碎石基层采用厂拌和机械摊铺的施工方法,其平整度、高程、路拱、纵坡和厚度都能达到规范或合同的要求,从而避免了人工或平地机械工中配料不准、拌和不均、反复找平、厚度难以控制等问题,不仅提高了工程质量,而且加快了工程进度,因此可以说,提高道路路基层施工质量的关键在于机械化施工。

4.2水泥剂量控制

水泥剂量是影响基层质量和施工的主要因素。过少则形成不了强度,过大则不经济且易产生纵横向裂缝,在5-7%(底基层3~4)范围内为最佳,即在满足技术指标的前提下又可降低工程造价。

4.3严格控制作业段长度

从摊铺到碾压结束,应特别注意时间的控制,即不宜超过水泥的终凝时间。施工单位往往对此控制不严,以致于水泥已过终凝期而重型碾压尚未完成,严重降低了基层的强度。因此必须确定适当的作业段长度,采用流水作业法,各工序紧密衔接,尽量缩短从拌和到碾压的时间。一般情况下,每一流水作业段长度以200m为宜。

4.4含水量控制

海南地区属沿海亚热带海洋性气候,施工期间一般日照较强烈、且风较大、水分蒸发快,根据这种气候特点,施工中可采用“二次洒水工艺”,即拌和时略小于最佳含水量,在初压后二次洒水补足的方法,这样不仅有利于混合料拌和均匀,也避免了由于初期水分过多在成型后易出现干缩裂缝的缺陷。

4.5碾压

碾压遵循先轻后重、由低位到高位、由边到中的原则,碾壓时应控制混合料的含水量处于最佳值。先用180型单钢轮压路机及时并连续在全宽范围内进行一遍出压(静压),碾压均与路中心线平行,直线段由边到中、超高段由内侧到外侧依次连续均匀进行碾压,相邻碾压轮迹重叠1/3轮宽,然后用220型重型振动压路机继续碾压,并检测压实度,直到全宽范围都均匀达到规范规定的压实度及消除轮迹。另外,当实际含水量接近最佳含水量时,压实度才有保证,当实际含水量大于最佳含水量,碾压时容易出现“弹簧”,当实际含水量小于最佳含水量时,压实度就会达不到要求。所以,在施工中气温也是很重要的影响因素,要现场及时检测,为了给压实度提供质量保证,自检组紧跟工作组后面,对形成的路面基层及时检测,包括厚度、宽度、压实度、含水量、平整度以及集料的级配等,需要调整时,立即通知工地负责人进行调整。压实后的基层表面应达到平整、无轮迹和隆起现象,压实度达到98%以上,使其满足《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)的要求,碾压结束后按照路面基层施工技术规范的要求进行接头处理。

4.6养生

每一段碾压完成且自检压实度合格后,立即进行养生,不能延误。养生采用土工布覆盖养生,在覆盖前,先对自检合格的基层洒足量水养生,然后铺设土工布。土工布经济、实惠、成本低且保湿度高,覆盖不易小于7d,在这期间封闭交通,严禁车辆通行,覆盖薄膜时纵、横向压砂或废料,确保铺设到位,防止干燥或忽湿,及时洒水,确保整个养生期间基层表面始终保持潮湿状态。

5.做好质量检测需注意的问题

项目中压实度检测是基层质量控制的主要内容。但压实度检测往往存在以下几方面的问题:

(1)由于稳定粒料的骨料比较大,其变化将直接影响混合料干容重大小。虽然施工中对混合料的级配加以控制,但不能使稳定粒料绝对均匀,因此在检测压实度时易造成压实度过大或过小的情况。

(2)试坑的厚度不足:在采用灌砂法测定压实度时,由于基层密实使试坑开挖困难,其深度达不到试验要求,造成数据失真。

(3)对于上述问题,我们采取了以下方法加以解决。1)在确定水泥稳定粒料的最大干容重时,除按常规方法进行击实试验外,应选用不同的含砂率,人为加几组击实试验,确定其最大干容量。2)在工地上实测压实度时,若某些测值偏大,可将挖出的试料过筛并测定其实际含砂率,然后选择相应含砂率的干容量计算压实度。3)检测人员必须业务熟练,严格按有关技术规定操作。以上是笔者在水泥稳定碎石基层施工中的一点体会。此外,管理人员和施工人员的素质也是影响质量的重要因素,为此建立健全工序交接制度,质量管理制度,不断提高施工人员的技术水平,应作为施工单位的命脉,以便更好地适应高等级道路工程建设的需要。

6.结束语

水泥粉煤灰碎石桩施工方法 篇11

1 施工工艺的选择

本CFG桩工程施工工艺拟采用长螺旋钻孔-管内泵压砼灌注成桩工艺。水下泵送砼,边压砼边拔管,采用置换加固,穿透力强,单桩承载力高,不会受到第二层呈饱和,流塑~软塑状态的粉粘土影响。并且能够达到设计承载力的要求(单桩承载力特征值≥600kN,复合地基承载力≥210KPa),对桩的质量有保证。

2 施工顺序

结合原料储罐CFG桩结构布局特点及现场地质条件,本工程采取:从中心向外推进施工(圆环形布桩方式)或从一边向另一边推进施工(正方形或梅花形网格状布桩方式),根据具体情况,更进一步为了尽可能减小桩间土的扰动,控制施工工艺,发现特殊情况,做出具体的改变,必要时采用间隔跳打的施工方式。

3 设备选配

采用KLB-75型步履式长螺旋钻机2台;HB-60型混凝土输送泵2台;750型搅拌机1台;装载机2台;电、气焊设备1套;水准仪、经纬仪1套等及其他配套设备。

4 施工工艺

定位放线→启动桩机对准桩位→桩机调平、钻杆调直→关闭钻头阀门启动锤头钻进到设计桩底标高、同时进行混合料的搅拌→开动混凝土输送泵灌料、同时启动卷扬机提升钻杆直至施工设计桩顶标高→成桩完毕→停机移位至下一桩位。

5 主要分部工程的施工方法

(1)定位:将桩机移到指定桩位,对中。当地面起伏不平时,应调整支腿或平台基座,使桩机底座保持水平、钻杆保持垂直。一般桩位误差不宜超过2.0cm,钻杆垂直度偏差不超过1.5%。(2)钻进成孔:关闭钻头阀门,启动卷扬机下放钻杆至钻头触及地面时,启动钻机锤头,将钻杆旋转下沉至桩底设计标高。(3)混合料搅拌:按设计配合比配制混合料,严格控制粗骨料粒径,一般选为小10-30mm或更小,必要时掺加泵送剂及其它外加剂,混合料坍落度宜为180-220mm。(4)灌料、提升:当钻机钻至桩持力层时,开动混凝土输送泵灌料,当输送管及钻杆芯管充满混合料后开始启动卷扬机匀速提升钻杆,边灌料、边提升,直至施工设计桩顶标高,提升速度宜控制在2-3m/min,严禁先拔管后灌料,掌握好灌料与提钻的时间差,尽量避免提升灌料过程中停机待料现象。在流塑性土中要控制提钻速度,保证成桩质量。(5)停灌桩顶标高、移机下一桩位:尽量控制好桩顶标高停灰面这一环节,在达到技术要求的条件下,做到尽可能少浪费混合料。

本工程拟采用KLB-75型步履式长螺旋钻机2台,工期自签定施工合同、施工现场达到开工要求时开工:本工程CFG桩施工1600棵、累计设计总长度20800.00延长米,计划30棵/每台每天,30天完成任务。

6 通病及事故处理措施

(1)堵管:堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。产生堵管的原因有以下几点:①混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70-100kg/m3的范围内,坍落度应控制在160-200mm之间。②混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。③施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。④冬期施工措施不当。冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。冬施时,有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60℃,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。⑤设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。(2)窜孔:在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况,打完一棵桩后,在施工相邻的桩时,发现刚施工的临桩的桩顶突然下落,当桩泵入混合料时,临桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。发现窜孔的条件有如下三条:①被加固土层中有松散饱和软土层;②钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;③土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生触变。由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:①采取隔桩、隔排跳打方法;②设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大的设计方案,避免打桩的剪切扰动;③减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;④合理提高钻头钻进速度。(3)桩头空芯:主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。为避免桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。(4)桩端不饱满:这主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。(5)桩孔偏斜:主要因为地面不平,导向设施出现偏差,钻架不正或钻杆弯曲,钻杆刚度不够所致。另外钻进时土层硬度发生突然变化或遇到障碍物也会导致桩孔偏斜。施工前应对安装好的钻机设备做全面检查,做到水平、稳固,对钻杆、接头要逐个检查,保证钻杆顺直,有足够的刚度。在钻进时,土层由软变硬时要少加压慢给进。(6)钻进困难:主要原因为遇到地下障碍物如石块、混凝土块,钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。应选用硬质合金钻头,采用合适的钻速。遇到障碍时如障碍物不深,应进行清除后复钻,如不易挖出则改变桩位。

摘要:结合实际工程探讨水泥粉煤灰碎石桩的具体施工工艺,并提出质量通病及事故处理的建议措施。

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