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水泥穩(wěn)定碎石基層離析問(wèn)題的原因
水泥穩(wěn)定碎石基層作為公路結(jié)構(gòu)的主要承重層,具有整體強(qiáng)度高、耐久性好,、成本低廉,、便于施工等優(yōu)點(diǎn),其在公路工程各個(gè)結(jié)構(gòu)層中的作用是非常重要的,。
然而在水泥穩(wěn)定碎石的設(shè)計(jì),、生產(chǎn)、拌和,、運(yùn)輸和攤鋪過(guò)程中,,存在著許多破壞因素,其中以混合料的離析影響最大,。
骨料離析會(huì)導(dǎo)致路面基層密實(shí)度下降,,整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低。為保證路面基層質(zhì)量,,研究探討水泥穩(wěn)定碎石的離析原因,,尋找減少或消除離析現(xiàn)象的方法是十分必要的。
本文分析了水泥穩(wěn)定碎石基層離析問(wèn)題的原因,,探討了混合料離析防治措施,。
公路工程作為基礎(chǔ)設(shè)施中的主要組成部分,對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展所做的貢獻(xiàn)是相當(dāng)巨大的,,相關(guān)部門(mén)已經(jīng)深刻認(rèn)識(shí)到公路建設(shè)對(duì)于經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用,。
所以我國(guó)各地都在大力進(jìn)行公路工程建設(shè)。但是在公路工程的建設(shè)過(guò)程中,,不但要強(qiáng)調(diào)工程建設(shè)的進(jìn)度,,更要抓好工程建設(shè)的質(zhì)量,,質(zhì)量是企業(yè)的生命,,同時(shí)也是工程產(chǎn)品的生命。
而水穩(wěn)基層作為道路結(jié)構(gòu)的主要承重層,,基層在各個(gè)結(jié)構(gòu)層中的地位是毋庸置疑的,,但是在進(jìn)行水泥穩(wěn)定粒料基層施工時(shí),由于多方面的原因,,
還是會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題,,其中骨料離析就是經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題之一,骨料離析的部位,,會(huì)導(dǎo)致基層出現(xiàn)強(qiáng)度降低,、平整度差、水穩(wěn)性差等問(wèn)題,,
所以,,公路工程施工技術(shù)人員在進(jìn)行水泥穩(wěn)定粒料基層施工時(shí),要按照相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范以及設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行施工,,分析離析產(chǎn)生的原因,,
不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),,多一份細(xì)心,少一份粗心,,多一份責(zé)任,,少一份推諉,大家齊心協(xié)力,,盡可能避免骨料離析現(xiàn)象的發(fā)生,,提高道路工程的建設(shè)質(zhì)量。
3.1骨料離析產(chǎn)生的危害
(1)基層強(qiáng)度降低
骨料離析使得集料的級(jí)配改變,,使骨料之間的孔隙率沒(méi)有足夠的細(xì)集料來(lái)填充,,孔隙率加大,從而導(dǎo)致基層強(qiáng)度不足,。
(2)整體性差
產(chǎn)生離析的部位,,粗骨料集中,孔隙率增大,,碾壓過(guò)程中極易破碎,,很難形成整體。
(3)水穩(wěn)性差
離析的部位,,孔隙率大,,密實(shí)度差,積水容易下滲,,致使基層破壞,。
(4)平整度降低
形成離析的地方,由于改變了集料級(jí)配,,導(dǎo)致壓實(shí)系數(shù)的改變,,致使平整度降低。
(1)原材料的級(jí)配組成和配合比因素,。在水泥穩(wěn)定碎石基層的施工中,,一般都采用過(guò)篩后的天然碎石。
但由于當(dāng)?shù)刭Y源和就近取材的限制,,加上材料堆放和篩網(wǎng)制作不同,,各種骨料不可能時(shí)刻保持一致,往往容易造成篩分料的級(jí)配不合理,;
同時(shí)混合料配合比與試驗(yàn)室提供的配合比存在偏差,,也會(huì)造成混合料的和易性變差而產(chǎn)生骨料離析。
(2)混合料拌和機(jī)的開(kāi)啟,、運(yùn)行及停機(jī),。在拌和機(jī)上料時(shí),輸送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度較大,傾角不合適,,帶動(dòng)粗骨料沿輸送帶向下滾動(dòng)堆積,,形成骨料粒徑不一致,供料不均勻,,進(jìn)而產(chǎn)生離析,。
特別是當(dāng)拌和機(jī)起動(dòng)或停機(jī)時(shí),由于骨料被攪動(dòng)翻轉(zhuǎn),,粗粒料的慣性大,,拋出的力量也大,直接沖撞到拌缸周邊,,形成不應(yīng)有的離析,。
另外,配料計(jì)量不準(zhǔn),,攪拌時(shí)間不夠及拌和不徹底,,這是混合料不均質(zhì)的重要影響因素,也是造成攤鋪機(jī)攤鋪過(guò)程中出現(xiàn)離析的最重要原因,。
(3)混合料拉料車(chē)?yán)?、運(yùn)料及卸料過(guò)程。拉料車(chē)在接料時(shí),,不能及時(shí)地前后移動(dòng)接料的位置,,使混合料過(guò)于集中堆積,發(fā)生粗,、細(xì)料的離析,。
在運(yùn)料中,由于路況坑洼不平和運(yùn)距較遠(yuǎn),,混合料經(jīng)過(guò)劇烈顛簸而發(fā)生粗,、細(xì)料離析。在卸料時(shí),,車(chē)廂緩慢地升起,、而后車(chē)廂門(mén)提前打開(kāi),,造成部分粗粒料首先滾落下來(lái),,也同樣可以產(chǎn)生離析。
(4)混合料攤鋪機(jī)的進(jìn)料和出料,。攤鋪機(jī)在進(jìn)料時(shí),,由于進(jìn)料斗處于空載狀態(tài),拉料車(chē)卸料使粗粒料滾入底部集中,。
攤鋪機(jī)作業(yè)中,,進(jìn)料斗兩側(cè)的翻板經(jīng)常向中間翻動(dòng)收料,也使粗料粒滾入底部集中。
當(dāng)拉料車(chē)的供料速度不能滿(mǎn)足攤鋪機(jī)的需要,,致使攤鋪機(jī)螺旋分料器的轉(zhuǎn)速時(shí)快時(shí)慢,,不能保證穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)分料,造成大料粒集中在上部或兩側(cè),,也會(huì)產(chǎn)生離析,,影響到攤鋪的質(zhì)量。
混合料離析的控制措施,,就是針對(duì)混合料產(chǎn)生離析的具體原因,,采取具有針對(duì)性的措施,從而避免混合料離析的產(chǎn)生,。
(1)嚴(yán)控混合料含水量
含水量是水穩(wěn)材料的重要技術(shù)指標(biāo),,含水量小則混合料不易坍落并出現(xiàn)離析,但各材料間難以形成良好的相容性,,含水量大則在攤鋪過(guò)程中難以成型,,甚至導(dǎo)致混合料中的砂石骨料不依自然顆粒組成并均勻分布,
而在施工過(guò)程中因構(gòu)成材料顆粒和比重大小不同而產(chǎn)生離析現(xiàn)象,,因此應(yīng)嚴(yán)格控制含水量處于最佳范圍,,并應(yīng)在拌和過(guò)程中對(duì)加水量進(jìn)行監(jiān)控。
(2)原料控制
因水泥穩(wěn)定層材料用量較大而一般采取多料場(chǎng)分別加工,、集中拌和的方法進(jìn)行,,來(lái)自不同產(chǎn)地的同級(jí)材料混合堆放,
但由于產(chǎn)地不同的材料具有一定的差異,,雖體積相同但質(zhì)量不盡相同,,且壓碎值、磨耗率等指標(biāo)也有一定差異,,最終導(dǎo)致碎石粒徑,、顆粒級(jí)配均發(fā)生變異,集料粒徑的均勻性得不到保證而易發(fā)生離析,,
因此應(yīng)盡量選用同一料場(chǎng)供料,,若必須采用多個(gè)料場(chǎng)則每個(gè)料場(chǎng)的各級(jí)產(chǎn)量應(yīng)基本接近級(jí)配曲線(xiàn)中值,并盡量將不同場(chǎng)地的材料分開(kāi)堆放,。
加工后的碎石因數(shù)量,、規(guī)格較多,一般為節(jié)約場(chǎng)地而堆放過(guò)高,,其中大粒料在堆放過(guò)程中因慣性作用而易滾到料堆外側(cè)而產(chǎn)生離析,,在給裝載機(jī)上料時(shí)因從料堆底部外圍鏟料而提供離析料,
也會(huì)增大拌和料產(chǎn)生離析,,因此應(yīng)控制其堆放高度一般不超過(guò)3m,,若超過(guò)該值則應(yīng)在周邊設(shè)置隔墻,,上料時(shí)應(yīng)從料堆上部向下部逐層推進(jìn)以免離析產(chǎn)生。
(3)縮短拌和與施工間距
目前國(guó)內(nèi)多采用較大噸位自卸車(chē)輛將拌和料運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng),,運(yùn)輸過(guò)程中拌和料會(huì)隨裝載車(chē)一起處于高頻低輻振動(dòng)的搖擺狀態(tài),,其中塊料石料因自身比重較大而易脫離出現(xiàn)沉淀和分離,
因此應(yīng)盡量縮短拌和與施工間距,,采用的拌和設(shè)備最好具有移動(dòng)式或半移動(dòng)的組裝模塊式功能,,以保證其可在一定的延長(zhǎng)路段上隨攤鋪進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng),可實(shí)現(xiàn)盡量減少因運(yùn)距,、運(yùn)時(shí)過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致拌和料離析,。
對(duì)料場(chǎng)的選擇應(yīng)盡量在整個(gè)道路施工長(zhǎng)度距離中間部位以縮短運(yùn)距,運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)確保拌和料處于半封閉狀態(tài)以控制水分蒸發(fā),,保持原設(shè)計(jì)額定含水量,;
運(yùn)料儲(chǔ)罐在運(yùn)行中應(yīng)以一定角度旋轉(zhuǎn)保證內(nèi)部混合料始終處于翻騰運(yùn)動(dòng)狀態(tài),降低離析現(xiàn)象的發(fā)生,。
(4)拌和
導(dǎo)致離析現(xiàn)象的主要原因是各級(jí)材料用量不均勻,,因此采取增加生料進(jìn)料斗措施進(jìn)行控制,但為防止料斗間串料一般在料斗間設(shè)立隔板,,并在上料時(shí)應(yīng)避免將料斗裝的太滿(mǎn),,并控制其不超過(guò)隔板以免碎石在下落過(guò)程中產(chǎn)生離析;
并應(yīng)增加人工對(duì)雜料的清理工作以免熟料產(chǎn)生離析,,并可在集料倉(cāng)頂部設(shè)置一個(gè)50~70mm的方孔篩將超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的顆粒去除,,并實(shí)現(xiàn)其均勻下落,避免在運(yùn)輸皮帶或倉(cāng)壁上堆積,;
運(yùn)輸皮帶應(yīng)采用凹槽式,,且其傾角不宜過(guò)大以防止粗集料在重力作用下滾落或下滑,并應(yīng)在運(yùn)輸皮帶末端設(shè)刮刀以防拌合好的細(xì)料粘在皮帶上或在高處被高速運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶甩到地面,;
在混合料經(jīng)攪拌后進(jìn)入攤鋪機(jī)料斗前設(shè)置再次攪拌裝置則可在很大程度上消除大型自卸車(chē)在運(yùn)輸物料過(guò)程中出現(xiàn)的離析現(xiàn)象,。
若骨料需臨時(shí)堆放,則應(yīng)在堆放混合料時(shí)應(yīng)呈水平凹形堆放,,實(shí)現(xiàn)車(chē)輛在凹形中間進(jìn)去卸料,,并呈水平逐步傾斜升高堆放,在給拌和機(jī)填料也應(yīng)從凹形中間盡量呈水平朝四周擴(kuò)展鏟料裝料,,最后剩余四周粗料可進(jìn)行清理并另外堆放,。
(5)裝卸料及運(yùn)輸
在接料過(guò)程中由于較大碎石易滾落到運(yùn)料車(chē)廂底部及四周,最后將導(dǎo)致運(yùn)料車(chē)向攤鋪地段卸料或卸料到最后時(shí)多為大粒徑粒料,,該類(lèi)大粒料滾到攤鋪機(jī)受料斗兩側(cè),,均會(huì)導(dǎo)致在每車(chē)卸料結(jié)束時(shí)出現(xiàn)粗料而導(dǎo)致離析產(chǎn)生,,因此在接料時(shí)不應(yīng)在固定位置進(jìn)行以免離析產(chǎn)生,;
或?qū)⒘宪?chē)尾部改裝為斗型,,實(shí)現(xiàn)卸料時(shí)在中部卸料,以免粗料滾向受料斗側(cè)板,,可由刮料器鏈條直接送走,;
卸料時(shí)液壓貨箱不可一次升的太高,避免貨廂快速升高而增加卸料高度增加離析發(fā)生的可能性,,并應(yīng)控制運(yùn)料車(chē)的數(shù)量,,以保證拌合、運(yùn)輸能夠連續(xù)進(jìn)行,,
若運(yùn)料車(chē)不能及時(shí)返回則拌和機(jī)停止攪拌前應(yīng)先停止集料供應(yīng),,并待上料皮帶上的粒料全部進(jìn)入熟料倉(cāng)后方可停止水和水泥的供應(yīng)。
(6)攤鋪
卸料時(shí)一車(chē)卸完則另一車(chē)應(yīng)緊跟卸料,,不可等刮料器將前車(chē)料刮完,,以便該車(chē)卸下的料能與上車(chē)卸下的料充分混合,并可通過(guò)刮料器送到分料室,,并通過(guò)螺旋布料器再次攪拌以減少離析現(xiàn)象發(fā)生,;
攤鋪過(guò)程中應(yīng)盡量減少受料斗的卷斗次數(shù),實(shí)現(xiàn)兩側(cè)板的粗粒料少量進(jìn)入分料室,,側(cè)板堆集料過(guò)多則應(yīng)采取人工將其重新分布集中來(lái)減少離析,;
應(yīng)保證進(jìn)料器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),并與攤鋪機(jī)速度,、拌合量相匹配,,且送出的混合料在攤鋪機(jī)兩側(cè)數(shù)量相當(dāng),以免因布料器不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸料不均勻?qū)е碌碾x析,;
攤鋪機(jī)的喂料和螺旋分料應(yīng)采用自動(dòng)超聲波料粒傳感器控制,,以保證粒料始終處于最高位置,并保證熨平板前始終充滿(mǎn)拌合料以防止粗粒料的滾動(dòng)導(dǎo)致兩端離析,;
當(dāng)粗集料運(yùn)至支撐座時(shí)由于其阻擋可能導(dǎo)致粗粒料下落被鋪筑,,最終在路的縱向形成一行離析現(xiàn)象,該種情況可采取人工清除的措施,;
施工中在保證攤鋪厚度的前提下可將螺旋下邊緣與路基的距離調(diào)至最小,,并選用大直徑的螺旋葉片,其直徑不可小于松鋪厚度的1.5倍,,
調(diào)整分料螺旋的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定在連續(xù)布料的狀態(tài),,并應(yīng)控制室內(nèi)的混合料始終處于螺旋葉片高度的2/3部位。
在進(jìn)行水泥穩(wěn)定粒料基層施工時(shí),,雖然做了大量的控制離析現(xiàn)象發(fā)生的措施,,但還是不可能完全避免離析現(xiàn)象的發(fā)生,如果在進(jìn)行水穩(wěn)基層施工時(shí),,攤鋪機(jī)后出現(xiàn)了明顯的“集料窩”或者“集料帶”,,
就要及時(shí)進(jìn)行處理,,處理的方法是在攤鋪機(jī)后安排2-3人的工人小組,將離析部位的混合料鏟除,,換填級(jí)配合格的混合料,。
骨料離析是水泥穩(wěn)定粒料基層施工時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題之一,在進(jìn)行公路工程的水泥穩(wěn)定粒料基層的施工過(guò)程中,,
如果不能對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行很好的控制,,就會(huì)嚴(yán)重影響基層的整體強(qiáng)度及平整度,所以在進(jìn)行水泥穩(wěn)定粒料基層施工時(shí),,一定要特別注意離析的問(wèn)題,,
從源頭就要進(jìn)行控制,嚴(yán)格控制每一個(gè)施工環(huán)節(jié),,發(fā)現(xiàn)離析現(xiàn)象要及時(shí)進(jìn)行處理,,只有施工人員不斷增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí),嚴(yán)格按照公路基層施工技術(shù)規(guī)范以及設(shè)計(jì)文件的要求進(jìn)行施工,,
使水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量得以保證,,從而使整個(gè)公路工程的施工質(zhì)量符合相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范的要求,使其使用壽命得以延長(zhǎng),。