水泥稳定碎石施工技术方案试验段.docx

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水泥稳定碎石施工技术方案试验段

水泥稳定碎石路面基层试验段施工技术方案

一、编制目的、依据

1、目的

为保证XXX工程LMX标路面基层填筑工程的施工质量，通过试验段施工收集数据确定水泥稳定土的正常施工工艺、碾压机械配套组合等，指导我部的正常施工。

2、依据

1）部颁《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034－2000）

2）部颁《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）

3）部颁《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60－2008）

4）部颁《公路工程集料试验规程》（JTGE42－2005）

5）239省道高淳东段工程LM2标合同段施工图设计文件

6）其它路面基层施工的相关规范性文件

二、试验段工程的选定

XXX工程LMX标基层填筑的试验段工程选定为：

K134+120~K134+280段。

三、基层用料

1、水泥

水泥采用XXXXXX水泥建材厂生产的XX牌P.C32.5级复合硅酸盐缓凝水泥，水泥的物理性能及化学成分符合国家标准规定。

水泥各龄期强度、安定性等应达到相应指标要求：

要求水泥初凝时间3小时以上、终凝时间大于6小时，3d抗压强度不小于16Mpa。

2、集料

基层用级配碎石备料按粒径9.5～31.5mm、粒径4.75～9.5mm、粒径4.75～2.36mm，2.36mm以下的四种规格筛分加工出料。

水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值不大于30％，针片状含量不大于15％，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<9。

3、水

施工用水取自附近河塘的天然人、畜可饮用水。

4、粉煤灰

粉煤灰的掺入，可以降低水泥稳定碎石成型后产生开裂，同时也有利于水泥稳定碎石后期强度的提高，粉煤灰技术指标达到GB1596-2005规范要求。

5、配合比

我部已完成本标段路面基层水稳标准击实、水泥强度试验、无侧限抗压强度等相关试验。

选用的配合比为：

水泥：

粉煤灰：

集料：

=4.5：

1：

100：

，最大干密度为2.329g/cm3，最佳含水量为5.4%。

四、人员、机械设备的安排

为了确保水泥稳定碎石试铺段的顺利实施，项目部按照动态配置优化组合的方式设立项目管理机构，确保有效的履行合同、完成试验段工作，实现机构简明、层次简化、分权明确，指挥灵便。

项目部机构设置图

我标选定的路面基层试验段工程所配置的人员、机械设备如下：

（一）主要人员情况表

项目部配备参加试验段工程的人员如下

序号

姓名

职责

数量

1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

1

7

1

8

1

9

1

10

1

11

1

12

1

13

1

14

1

15

劳务工

25

（二）主要测量、试验仪器情况表

序号

仪器名称

规格型号

数量

备注

1

全站仪

拓普康

1

已鉴定

3

水准仪

自动安平

2

已鉴定

4

灌砂桶

φ150

2

已鉴定

5

电子秤

30kg

1

已鉴定

6

天平

100g、1g、0.01g

各1

已鉴定

7

压力机

台

1

已鉴定

8

烘箱

6.6KW

1

含水量检测

9

路面回弹弯沉测定仪

5.4m

1

弯沉检测

10

脱模机

1

试件脱模

11

无侧限抗压试模（组）

150

10

试件制备

12

取芯机

H2-15/150

1

钻孔取芯

12

滴定台架（套）

1

剂量检测

13

3米直尺（把）

1

平整度检测

14

组合筛（套）

0.075~31.5mm

1

15

水泥胶砂搅拌机

JG/5

1

16

水泥静浆搅拌机

NJ/160B

1

17

雷土夹

LD/56

1

18

水泥稠度凝结测定仪

1

水泥检测

19

水泥砼标准养护箱

SDY/40B

1

水泥检测

20

沸煮箱

SZ/31

1

水泥检测

21

水泥胶砂振实台

27/96型

1

22

全自动衡应力压力试验机

JYW300

1

23

电动抗折试验机

KZJ/5型

1

24

压碎值测定仪

1

25

针片状规准仪

1

26

多功能击实仪

BJ/4型

1

27

光电液塑限联合测定仪

FJ/3型

1

（三）拟投入水稳试验段机械设备配制表

设备名称

规格型号

数量

进场日期

技术状况

拟用何处

备注

水稳拌合楼

南方WCD500

1台

8.05

全新

S239LM2标水稳摊铺

摊铺机

徐工RP751

2台

8.05

良好

S239LM2标水稳摊铺

光轮压路机

3Y/18-21

1台

8.05

良好

S239LM2标水稳摊铺

光轮压路机

12-15t

2台

8.05

良好

S239LM2标水稳摊铺

振动压路机

徐工220

2台

8.05

良好

S239LM2标水稳摊铺

胶轮压路机

XP261

1台

8.05

良好

S239LM2标水稳摊铺

装载机

ZL50

3台

8.05

良好

S239LM2标水稳摊铺

混合料运输车

20T

25台

8.05

良好

S239LM2标水稳摊铺

洒水车

8T

1台

8.05

良好

S239LM2标水稳摊铺

五、施工技术方案

路面基层施工，采用集中厂拌、摊铺机摊铺，按层次施工。

（工艺图）

（一）施工前的准备工作

1、原材料及配合比设计

（１）原材料采购

原材料进场之前把好材料原头关，对原材料的生产厂家进行实地查验，其次对所进每批材料都必须按规范要求的检测频率进行自检，自检合格后报监理组、业主抽检，经三方检测合格后才组织上料，同时留样备查。

材料入库后，严格管理料场，做到材料整洁无污染，同时对石料进行隔仓处理，插牌明示。

（2）配合比组成设计

①取工地实际使用的集料，分别进行筛分。

按颗粒组成进行计算，确定各种集料的组成比例，同时要求4．75mm、0.075mm的通过量接近级配范围的中值。

水稳碎石混合料中集料的颗粒组成通过下列筛孔（mm）的重量百分率（%）

级配

31.5

26.5

19

9.5

4.75

2.36

0.6

0.075

范围

100

90-100

72-89

47-67

29-49

17-35

8-22

0-7

②取工地使用的水泥，按不同水泥剂量分组成试验。

水泥剂量按3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五种比例进行试验（水泥:

粉煤灰:

集料＝3.5:

1.0:

100、4.0:

1.0:

100、4.5:

1.0:

100、5.0:

1.0:

100、5.5:

1.0:

100）。

制备不同比例的混合料，用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。

③为减少基层裂缝，做到三个限制：

在满足设计强度的基础上限制水泥用量；在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；根据施工时气候条件限制含水量。

具体要求水泥剂量不大于5.0%、集料级配中0.075mm以下颗粒含量不大于5%、含水量不超过最佳含水量的1%。

④根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定碎石混合料，按要求压实度（重型击实标准98%）。

制备混合料试件，在标准条件养护6天，浸水1天后取出，做无侧限抗压强度。

⑤水泥稳定碎石7天浸水无侧限抗压强度代表值满足R≥3.5MPa。

⑥取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比，用重型击实法求得最佳含水量和最大干密度，经批准，以指导施工。

经施工单位、监理组、项目办三家试验，最终采用1＃料：

2＃料：

3＃料：

4＃料＝33：

31：

9：

27，水泥剂量4.5%，粉煤灰用量1.0%，最佳含水量5.4%，最大干密度2.329g/cm3。

2、基层的准备

（1）路面现场准备

①外形检查，检查底基层高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度。

②底基层应进行压实度检查，底基层检查采用12-15T光轮压路机进行碾压，碾压遍数为3-4遍，在碾压过程中，凡不符合要求的路段，分别采用碾压、填换好的材料等方法处理，达到规定要求。

③清除底基层表面的浮土、杂物等，并将底基层表面洒水湿润。

（2）测量准备

准备试铺的前一天做好路面中桩、原地面测量，宽度放样，宽度必须满足设计要求，同时在两侧架设钢丝绳，架设原则为确保厚度的前提下兼顾纵断高程。

按摊铺机宽度与传感器间距，在直线上的间距为10米，在弯道的间距为5米，并做好标记，导向控制线的钢丝拉力应不小于800N。

为确保边缘部分压实度，路面两侧位置均采用支立枕木方式，确保支撑牢固。

按松铺系数架设好钢丝绳（试验段暂采用1.3，待摊铺时，不断根据相对坐标测量方法测定），松铺系数测定时采用相对坐标测量的方法，即仪器架立不动，分别测量原地面、碾压前、碾压后的相对标高，松铺系数＝（碾压前的相对标高－原地面的相对标高）÷（碾压后的相对标高－原地面的相对标高），取有效碾压厚度值的松铺系数平均值作为松铺系数，大面积摊铺时再进一步测量。

图中：

H为原地面标高；

H1为碾压前的标高；

H2为碾压后的标高；

S为松铺第数；

S=（H1-H）/（H2-H）

3、拌和楼的试拌

拌和楼在水泥稳定碎石施工前进行试拌，确保生产的混合料各材料用料达到设计要求。

（二）水泥稳定碎石施工工艺

1、水稳碎石拌制

（1）水稳碎石拌和机我部采用一台WCB500拌和机，每小时产量500T，实际出料在350T～400T之间，配4个进料斗，2个粉罐仓，料斗口安装钢筋网盖，筛除超出粒径规格的集料及杂物。

（2）所有料斗、水箱、罐仓都装配高精度电子动态计算器，并经计量部门标定。

（3）按指挥部及监理组批复的配合比进行生产，同时对混合料进行筛分检验级配及做好水泥剂量滴定、含水量、强度等试验。

2、水稳碎石的运输

（1）装料：

装料根据放料人员的提示，按前、中、后三次作业的方法进行，不得太满外溢，车内混合料必须在1小时间内运到工地。

（2）覆盖：

车辆在装料至驶入摊铺机前，用防水彩条布覆盖混合料，以防水分流失。

（3）车辆倒车时在摊铺机前30cm处停住，卸料时挂空挡，不得撞击摊铺机，不得把料卸在摊铺机外面。

3、水稳碎石的摊铺

施工采用二台徐工751摊铺机梯队作业，摊铺机拼装宽度分别为6.0m和6.1m，靠中分带第一台徐工摊铺机按钢丝基准控制一侧高程，靠路肩一侧徐工摊铺机以中间摊铺机摊的路面为基准，另一侧高程采用钢丝绳控制，即双纵向控制。

摊铺机搭接宽度约20厘米，前后相距不超过6米。

为确保摊铺机正常连续摊铺，保持两台摊铺机前各有3-4辆待摊车辆，匀速摊铺，及时检查摊铺厚度；摊铺中螺旋布料器应均衡地向两侧供料，螺旋布料器的料置以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板挡板前混合料在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象，设专人检查铺筑厚度及平整度，发现局部离析、拖痕及其它问题应及时处理；中途不得随意变速或停机，摊铺速度在1.0～3.0米/分范围内。

根据徐工摊铺机的特性，采用夯锤进行振动，提高初始密实度。

4、水稳碎石的碾压

碾压是关系到基层内在质量的关键工序。

而影响碾压工序的关键因素又是碾压组合和含水量。

我部在试验段拟采用二套碾压方案：

。

第一种碾压方案：

初压采用徐工220振动压路机来回静压1遍（速度1.5-1.7km/h）；复压采用徐工220振动压路机高频低幅振压2遍（轻振，速度1.8-2.2km/h）；再采用徐工220振动压路机低频高幅振压2遍（重振，速度1.8-2.2km/h）；终压采用轮胎压路机碾压1-2遍（速度1.5-1.7km/h）。

第二种碾压方案：

先用徐工220压路机来回静压1遍（速度1.5-1.7km/h），然后微振1遍（速度1.8-2.2km/h），再强振2遍（速度1.8-2.2km/h），紧接用18—21T光轮压路机碾压1～2遍，最后用胶轮压路机碾压1-2遍（速度1.8-2.2km/h）。

碾压顺序：

稳压（压实度达到90%）→轻振压→重振压（达到98%压实度）→稳压，碾压时不漏压、超压、随意掉头、打方向等。

做到表面平整密实，无浮石、弹簧现象，无明显压路机轮迹，碾压时轮迹重叠1/2。

碾压过程中，跟踪检查压实度，并记录碾压方式和碾压遍数。

碾压时设置专人负责的碾压牌（初压、复压、终压），碾压在水泥初凝或试验确定的延迟时间内完成。

碾压长度视天气情况而定，确保在接近或略高于最佳含水量时碾压。

（气温高，控制在20~60M之间，气温不高或早晚控制在50~80M之间）

碾压过程中，压路机压至未压路段，错开成45度角，以防止碾压推移影响平整度。

5、接缝处理

水泥稳定混合料摊铺时，连续作业不中断，如因故中断时间超过2h，则设横缝，每天收工之后，第二天开工的接头断面设置横缝，每当通过桥涵、特别是明涵、明通，在其两边设置横缝，在其两边设置横缝，基层的横缝与桥头搭板尾端吻合。

特别注意桥头搭板前水泥稳定碎石的碾压。

横缝与路面车道中心线垂直设置，其设置方法：

施工结束处碾压方式与正常段相同，压路机碾压至下承层上。

第二天进行摊铺时，先摊铺机行至前一天施工的基层上，用三米直尺定出接缝点（三米直尺离开基层处，实且高程和平整度符合要求），然后将其末端挖成与路中心线垂直向下的断面，量取已铺水稳碎石路面的厚度，乘以松铺系数，求得新铺路段接头处的松铺厚度，决定熨平板的高度。

（三）养生和交通管制

每一段的水稳碎石碾压完毕，并经过压实度、标高检查合格后，即进入养生阶段，我部采用透水土工布进行湿润覆盖，覆盖2小时后，用洒水车洒水，洒水车的喷头用喷雾式，洒水次数根据土工布的干湿状态，确保土工布保持湿润。

整个养生期间始终保持水泥稳定碎石层表面湿润。

在7天内应保持基层处于湿润状态，28天内正常养护，在养护期间封闭交通。

（四）一些重要的质量控制

材料控制

由于集料是水泥稳定碎石基层的主体，对强度的影响取决于集料本身的性质。

所以我部选用的集料具备坚硬、耐久并具有足够的强度。

使粗集料应符合规范要求，避免焦中出现较多的大石料，以免在拌和、运输、摊铺过程中易产生大小料分离现象，以及碾压成型后形成的“粗集料窝”现象，对品质不利。

在施工过程中，我部对料集料的最大粒径严格控制在31.5mm之内。

对于细集料，重点控制0.075mm以下的含量，因为0.075mm以下的含量多了，不但影响水稳层的强度，还容易使水稳层产生裂缝。

控制0.075mm以下含量的方法就是把好原材料关，特别是对于3#和4#这两档料的筛分检查，发现不合格的原材料，立即清场并通知供应源整改。

水泥剂量控制

在施工过程中，要严格控制好水泥稳定碎石的水泥剂量。

水泥剂量太小，水泥稳定碎石强度则不能满足承载力要求；水泥剂量太大时既浪费材料，又会使基层产生裂缝，对面层构成局部破坏。

所以在施工过程中，我部专门配备试验员与拌合楼操作手同在混合料生产过程中控制水泥用量，发现偏离时，及时进行调整。

施工用的水泥剂量考虑施工离散性的影响，较设计值增加0.5%，在拌和过程中随时观察混合料拌和后的颜色，防止水泥堵塞不流动。

按规定频度抽检水泥剂量，每工作班，根据所用水泥、集料量计算一下总的水泥用量是否满足要求。

含水量控制

考虑到含水量如偏大影响压实度，且造成松软、弹簧等现象，而含水量偏小，则混合料难以成型，造成混合料的物理、化学反映不充分，难以形成强度的这些因素，我部后场试验人员在生产混合料时，随时检查其含水量，根据施工组成设计的最佳含水量结合施工时的天气温度、湿度、运距等情况，及时调整混合料的拌和含水量，确保混合料在摊铺碾压时，接近略大于最佳含水量。

在高温30°天气情况下，混合料从拌合到装车再到摊铺结束，含水量平均损失在0.5%左右；而摊铺后停放40分钟到1小时等待碾压，表面3cm能损失含水量2%左右。

这样，综合考虑从拌合到碾压，混合料含水量平均损失1%左右。

加上其他可能存在的损失含水量，我部拟在高温30°时，出厂的混合料高出最佳含水量1~1.5%，而在早晨或傍晚，气温较低时，含水量控制在高出最佳含水量0.5~1.0%。

碾压控制

压实机具采用先轻后重、先慢后快的方式进行碾压，碾压速度控制在1.5km~2.4km/min以内，碾压路线采用先两侧后中间，弯道采用先内侧后外侧的碾压方法，确保正常路拱。

碾压时均匀、不漏压，压不到的边角位置，采用人工机具夯实。

严禁任何机具在已完成的碾砖路段上掉头或急刹车，对于碾压过中出现的局部失水或局部弹簧，进行处理。

养生控制

养生是确保水泥稳定碎石形成强度的关健因素，是确保水泥能充分水化反应的关健。

我部拟采用透水土工布覆盖养生，洒水车采用喷雾式洒水方法，在7天内时保持土工布是湿润状态，每一段在碾压完成质量检查完成后即开始养生。

裂缝控制

裂缝控制是水泥稳定碎石质量控制中的一大重要控制，我部认真查找和总结这方面的相关经验，按照水稳施工指导方案，综合分析产生裂缝的原因主要有以下几个方面：

1、含水量过大，含水量过大后，容易使混合料产生干缩，从而产生收缩裂缝，所以在施工中，严格控制混合料的含水量；

2、压实度不够，结构中存在大孔隙的结构才有可能产生较大的收缩孔隙，也是水分的藏身之处。

3、施工期间重车行驶的影响。

在混合料结晶结构形成后，车轮作用使结构破坏产生细微裂缝，收缩裂缝就有可能在这些地方出现。

4、刚度增长的影响。

混合料基层的刚度随龄期的增大而增大，变形能力减少，容易因收缩而开裂，故混合料的刚度不宜过大。

因此，为防止水泥稳定碎石基层产生裂缝，我们在施工中要做到以下三个限制：

①在满足设计强度的基础上限制水泥用量；

②在减少含泥量的同时，限制细集料、粉料用量；

③根据施工时气候条件限制含水量。

延迟时间的影响

水泥稳定碎石从加水拌和到碾压终了，延迟时间对混合料强度及所能达到的干密度有明显的影响。

延迟时间越长，混合料的强度和干密度的损失越大。

因此在水泥稳定碎石基层施工过程中，我们严格控制施工的延迟时间以减少强度的损失。

混合料的延迟时间主要有运输、摊铺、等待碾压及碾压到完成几个时间段组成，我们将精心组织、合理优化，力争把延迟时间对水稳产生的强度影响降至最低。

延迟时间计算：

（以一车料25T到现场）

拌合及装车时间10分钟（WCB500以每小时400T产量计算，含倒车时间在内）；

过磅及覆盖时间5分钟；

运输到现场时间10分钟（平均，料场到现场最远8公里，按40km/h）；

现场摊铺时间10分钟；（以每分钟1.5米的摊铺速度，25T料需时10分钟）

等待摊铺时间：

以2辆车等待时间为20分钟。

等待碾压时间（按每60M为一个碾压区间，摊铺机速度1.5m/min计，完成60M摊铺时40分钟）40分钟；

完成碾压时间（按压路机1.5km/h行驶速度，完成碾压6遍不含胶轮需时50分钟）；

累计从拌合到碾压完成共需时：

145分钟，约2小时25分钟。

在施工中，我们将严格控制延迟时间的影响，尽量缩短碾压长度（根据天气及含水量影响，控制在30m~60m之间），力争把延迟时间控制在2小时之内。

时间计算为理论计算。

（五）质量检查

（1）压实度

基层的干密度用灌砂法检查，使用直径15cm的灌砂筒，试坑挖深为铺层的全厚，使检测结果代表该层平均干密度。

从试坑中取出的全部混合料试样在工地现场用液化汽炉炒干法测定含水量，以减少试验误差，并对压实度不合格点能及时碾压。

基层碾压结束便立即挖坑试验，监理抽检应与施工单位自检同时进行。

如果不及时检查，由于水泥稳定碎石早期强度发展较快，达一定强度后，挖洞取样工作将比较困难。

（2）厚度

采用挖坑法测量路面厚度，即用灌砂法进行压实度检查的同时，测量试坑的深度即该层路面厚度。

采用相对高程法测算试铺段厚度。

（3）水泥剂量

水泥剂量太小，基层的强度达不到要求，而剂量大了，即不经济，也容易使基层出现裂缝等现象。

在混合料生产中，后场试验人员加大对混合料水泥剂量的检测频率，每次检测灰剂量取代表性试样后做2个水泥剂量平行试验，以保证水泥剂量控制在设计内。

（4）级配

水泥稳定碎石的级配试验是检验出厂级配是否满足设计施工要求，后场检测人员从拌和好的成品混合料中取具有代表性的试样进行检测，用水洗过筛法测出其级配，并校验其是否达到设计施工配合比要求，如果发现偏离级配要求，立即组织相关拌合楼操作人员和试验室共同对拌合楼料斗进行标定，直至达到规定要求。

在做混合料级配的同时联合检测水泥剂量。

水泥稳定粒料基层和底基层实测项目

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

基层

高速公路\一级公路

1

压实度

（%）

代表值

98

按附录B检查

每200m每车道2处

极值

94

2

平整度（mm）

8

3m直尺：

每200m2处×10尺

3

纵断高程（mm）

+5，-10

水准仪：

每200m测4断面

4

宽度（mm）

不小于设计值

尺量：

每200m测4处

5

厚度（mm）

-8

按附录H检查

每200m每车道1点

6

横坡（%）

±0.3

水准仪：

每200m测4断面

7

强度（MPa）

3-5，符合设计要求

按附录G检查

8

弯沉（0.01mm）

不大于设计值

六、施工工艺总结

试铺段的经验总结是为了进一步的大规模的水稳施工打下基地，通过试铺段，我们会发现和积累施工经验，记录和掌握相关的数据和施工重点，为进一步的水稳施工做好准备，试铺段，我们会做好以下几方面的经验积累和记录：

⑴确定施工配合，通过试铺段，我们将验正试铺段的集料在施工中的配合比是否达到要求，并记录混合料拌合机各料斗的转速流量关系；

⑵检查并记录含水量、集料级配、水泥剂量、7天无侧限抗压强度、混合料因延迟时间的影响；

⑶摊铺厚度及松铺系数；

⑷合理的工序安排、标准施工方法；

⑸摊铺机的行进速度、梯队作业间距、夯锤对摊铺系数及初始压实度的影响；

⑹前后场及运输中含水量的控制与增减方法；

⑺压实机具的组合选择、压实顺序、遍数及速度；

⑻从拌合到碾压成型中拌合、运输、碾压的时间的相关组织工作

⑼一些常见问题的处理方式和方法（如前后场的组织协调等）