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高等级公路水泥稳定土基层施工技术

收藏本文 2024-02-29 点赞:6383 浏览:21690 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:分析了影响水泥稳定土强度的因素,提出了高等级公路水泥稳定土基层的施工
技术要求。
关键词:水泥稳定土 技术要求
Abstract: Analysis of the factors affecting the strength of cement stabilized soil, proposed the construction technology of cement stabilized soil base of the high grade highway.
Keywords: cement stabilized soil, technical requirements
中图分类号:U445.4
水泥稳定土就是粉碎的或原来松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中,掺入足量水泥和水,经拌和得到的混合料在压实养生后,其抗压强度符合规定要求的土。它具有良好的力学性能和板体性,它的水稳性和抗冻性都较石灰稳定土好。

一、影响水泥土强度的因素

1、土质对水泥强度的影响

土的类别和性质是影响水泥土强度的重要因素之一,除有机质或硫酸盐含量高的土以外,各种砂砾土、砂土、粉土和粘土均可用于水泥稳定。但稳定效果不尽相同。

2、水泥的成份和剂量对水泥土强度的影响

各种类型的水泥都可用于稳定土。对于同一种土,水泥矿物成分是决定水泥土强度的主导因素。在通常情况下,硅酸盐水泥的稳定效果较好,而铝酸盐水泥则较差。当水泥矿物成份相同时,水泥土的强度随着水泥比表面和活性的增大而提高。在硬化条件相似的情况下,当水泥的矿物成份相同时,随着水泥分散度的增大,其化学活性程度和硬化能力也有增长,从而水泥土的强度也大大提高。水泥土的强度还在很大程度上取决于水泥的数量,即随着水泥剂量的增加,水泥土的物理—力学性质也将显著的改善,但不存在最佳水泥剂量。过多的水泥用量,虽可获得强度的增长,但经济上是不合理的。因而存在一个经济用量。所需的水泥用量,按强度和耐久性需要并考虑其经济性,由试验确定。

3、含水量对水泥土强度的影响

水泥土混合料中的含水量对水泥土的强度有很大的影响,当混合料中含水不足时,水泥就要与土争水,若土对水有更大的亲和力,就不能保证水泥的完全水化和水解作用。水泥正常水化所需的水量约为水泥重量的20%,另外,水泥土的含水量不适宜时,也不能保证大土团被粉碎和水泥在土中的均匀分布,更不能保证达到最大压实度的要求。

4、工艺过程及养生条件对水泥土强度形成的影响

水泥、土和水拌和得愈均匀,水泥土的强度和稳定性愈高。拌和不均匀的会使水泥剂量少的地方强度不能满足设计要求,而水泥剂量高的地方则裂缝增加。
从开始加水拌和到完成压实的延迟时间,对水泥土的密实度和强度有很大的影响。间隔过长,水泥会部分结硬,一方面影响到水泥土的压实度,而压实度对强度的影响很大,另一方面将破坏已结硬水泥的胶凝作用,使水泥的强度下降。水泥的强度也随龄期而增长,为保证水泥的水化,在初期养生阶段应洒水保持湿润,每天洒水的次数和养生天数视与当地气候养生条件而定。

二、原材料的要求

(一)土的要求

1、土的要求

用于二级和二级以下公路时
1)水泥稳定土用做底基层时,颗粒的最大粒径不应超过50mm,土的均匀系数应大于5,细粒土的液限不应超过40,塑性指数不应超过17,对于中粒土和粗粒土,如土中小于0.5mm的颗粒含量在30%以下,实际工程中,宜选用均匀系数大于10,塑性指数小于12的土。
2)水泥稳定土用作基层时,土的最大粒径不应超过40mm,土的颗粒组成的曲线为较平顺的曲线,同时集料的压碎值:基层时取不大于35%,底基层时取不大于40%。

2、用于高速公路和一级公路时

1)水泥稳定土作底基层时,集料的最大粒径不应超过3

7.5mm,适宜水泥稳定的集料应为较平顺的曲线。

2)水泥稳定土用作基层时,集料的最大粒径不应超过3

1.5mm,集料的颗粒组成曲线应平顺,集料的压碎值不大于30%

对于不满足级配要求底基层、基层。可在天然砂砾中掺配一定比例的符合规范要求的机制碎石,并严格控制细料含量,

4.75mm以下的含量,应控制在规范规定的级配范围中值。

(二)水泥和水

1、水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥或火山灰质水泥都可用于稳定土,但应选用终凝时间较长,(宜在6h以上)的水泥,快硬水泥,早强水泥以及受潮变质的不应使用。宜采用标号较低(如325号)水泥。

2、水,凡人或牲畜的饮用水均可用于水泥稳定土施工,有可疑水源时,应通过试验签定。

三、混合料的组成设计

水泥稳定混合料组成设计包括:根据水泥稳定土的强度标准,通过试验选取最适宜稳定的土,确定必需的水泥剂量和混合料的最佳含水量。在需要改善土的颗粒组成时,还包括所掺料的比例。
水泥稳定土结构层施工前,应在所定料场中选取代表性的土样进行物理、力学、化学等试验,并经试验证明符合要求的材料方能采用,对水泥也应试验其标号和初终凝时间。混合料的设计步骤。

(一)确定水泥剂量、制备同一种土样,不同水泥剂量的水泥混合料。

(二)确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度。

(三)按工地预定达到的压实度,分别计算不同水泥剂量对试件应有的干压密度

(四)按最佳含水量和计算得到的干压密实度制备试件。如试验结果的偏差系数大于规范中规定的值,则应重做试验,或增加试验数量。
(五)试件在规定温度下保湿6天,清水1天后,进行无侧限抗压强度试验,计算试验结果的平均值和偏差系数。

(六)根据强度标准,选定合适的水泥剂量。

(七)工地实际采用的水泥剂量应比试验确定的剂量多0.5%—

1.0%

四、施工 1、水泥稳定土的施工,必须采用流水作业法,使各工序紧密衔接,特别是要尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。
当水泥稳定土用作基层时,要准备底基层;当水泥稳定土用作底基层时,要准备土基。无论是底基层还是土基,都必须按规范进行验收,凡验收不合格的路段,必须采取措施,使其达到标准后,方可铺筑水泥稳定土层。如底基层或土基已遭破坏,则必须作如下处理:
1)对土基如发现土过干、表层松散、应适当洒水;如土过湿、发生弹簧现象,应采用挖开晾晒、换土,掺石灰或粒料等措施处理,然后重新碾压直至符合标准要求。
2)对于底基层,应根据压实度检查和弯沉测定的结果,凡不符合要求的路段,必须根据具体情况,进行补充碾压,使其达到标准。
3)底基层的低洼、坑洞,应仔细填补,经压实达到平整。
检查修补后的断面标高、平整度、压实度、路拱是否符合规定要求,应没有任何松散的材料和软弱地点。
2、备料
在采集集料前,应先将料场的树木、草皮和杂土清除干净。采集时应在预定采料深度范围内自上而下进行,不应分层采集,不应将不合格集料采集在一起。集料中超尺寸的颗粒应筛除。
3、拌和
1)配料应准确,拌和应均匀,含水量宜略大于最佳值。不同粒径的碎石或砾石以及细集料应分别堆放。
2)在拌制混合料之前,必须先调试所用的设备,使混合料的组成和含水量都达到规定要求,并及时调整含水量和灰剂量,使之符合规范要求。
4、运输
应尽快将拌制成的混合料运送到摊铺现场,运输途中应覆盖混合料,减少水分损失。
5、摊铺
1)应采用沥青混凝土摊铺机或稳定土摊铺机摊铺混合料。对于高速公路和一级公路,摊铺机宜连续摊铺,拌和机的产量宜大于400t/h。如拌和机的生产能力较小,在用摊铺机摊铺混合料时,应采用最低速度摊铺,减少摊铺机停机待料的情况。
2)在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象,特别应铲除局部集料“窝”,并用新拌混合料填补。
6、碾压
宜先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后面及时进行碾压,后用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。高速公路和一级公路应分两幅摊铺,宜采用两台摊铺机一前一后相隔约5—10m同步向前摊铺混合料,并一起进行碾压。且必须垂直相接,严禁斜接,并符合规定。
7、养生
1)水泥稳定土层每一段碾压完成经压实度检测合格后应立即开始养生,不应延误。但如水泥稳定土分层施工时,下层水泥稳定土碾压完成后,过一天就可以铺筑上层水泥稳定土,不需经过7天养生期。但在铺筑土层稳定土之前,应始终保持下层表面湿润。如增加上下层之间的粘结性,在铺筑上层稳定土时,宜在下层表面撒少量水泥或水泥浆。
2)养生的方法有:
a、用不透水的薄膜或湿砂进行养生,用砂覆盖时,砂层厚7—10cm,砂铺匀后,应立即洒水,并保持在整个养生期间砂的潮湿状态。养生结束后,必须将覆盖物清除干净。
b、采用沥青乳液进行养生。乳液应采用沥青含量约35%的慢裂沥青乳液,使其能透入基层几毫米深。
c、无上述条件时,可用洒水车经常洒水进行养生,每天洒水的次数应视气候而定。整个养生期间应始终保持稳定土层表面潮湿,不应时干时湿。
d、除沥青养生外,养生期不宜少于7天,并避免重型车辆通过,不能封闭交通时,应限制其他车速不得超过30km/h。
养生期结束后,应立即喷洒透层沥青,以免使基层长期暴晒开裂。
以上所述,其主要施工控制及检测方法都应符合技术规范,从而有力保证了工程质量,加快了施工进度,同时也取得了巨大的社会经济效益。使新技术、新工艺、新材料得到广泛的应用,使我国公路建设事业早日实现施工现代化。

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