二灰碎石基层质量控制研究.pdf

缝 生筮2 期煤蔓遮让l 中煤设计集团南京设计研究院刘付友 摘要二灰碎石是公路基层常用的材料，本文针对二灰碎石基层质量控制中存在的一 些问题，结合有关研究资料和实践经验从二灰碎石的材料组成、混合料级配、施工方法、施工质 量控制等方面论述，总结了二灰碎石基层质量控制的基本方法。 关键词二灰碎石质量控制 基层 l 当前二灰碎石基层的应用及研究 二灰碎石基层即石灰、粉煤灰稳定粒料基层，又称二 灰碎石或三渣基层。二灰碎石基层所用材料来源广泛，构 筑体整体性强、承载力高、刚度大、水稳性、抗变裂性能好、 施工技术简单方便。由于具有诸多方面的优点，近十几年 来，二灰碎石作为基层或底基层，在京石高速公路、济青高 速公路、沪杭高速公路等高级等公路中得到了广泛应用。 国内以往的研究成果表明，无论从力学性能还是抗裂性 方面，“级配三渣”均优于“悬浮三渣”，公路路面基层施工技 术规范 J I 烈一9 3 对二灰碎石的施工技术做了具体规定。 国外的研究概况是①灿蚴g 、R ．R o c k 研究了影响二 灰稳定土强度的因素；②胁．j 研究了影响二灰碎石混合 料耐久性的因素；③美国交通运输研究所提出了基层材料 的级配要求，要求从胶体至粗颗粒均应级配良好；④B ．R ． 妣提出了石灰和粉煤灰的最佳含量；⑤B d y k a l 、G 0 k I 】a I l 得出了短高温养护和低温养护之间的关系；⑥M i 证c kL JR H 得出了二灰碎石各组成部分对其力学性能有较大影响。 在二灰碎石基层的施工中，存在组成材料不合格、混 合料配合不当、施工工艺、质量控制不严格等影响工程质 量的问题，同时公路路面基层施工技术规范 J 7 r Ⅸ一9 3 执行中存在的一些问题尚需进一步商榷。 2 组成材料 1 石灰。石灰的质量、存放时间、消解石灰质量对二 灰碎石基层强度有很大影响，石灰原料必须符合基层规 范所规定的石灰Ⅲ级消石灰或Ⅲ级生石灰的技术指标。 尽可能地选用等级较高的石灰。因为在相同剂量下，等级 高的石灰有更多的活性氧化物，稳定效果更好；二是石灰 等级愈高，其细度愈大，表面积就愈大，与粉煤灰作用就愈 充分，稳定效果就更好；三是在满足一定活性氧化物的前 提下，可以减少石灰用量，提高二灰碎石抗干缩能力，减少 干缩裂缝。在现场施工中，施工单位对石灰存放期和覆盖 问题重视不足，造成有效钙和氧化镁的含量大幅度下降， 严重影响基层强度。基层规范中已经指出，石灰放置3 个月其活性物含量可从原来的8 0 ％以上下降至4 0 ％左 右，放置6 个月要降至3 0 ％左右。因此应充分重视石灰的 存放，根据工程实施进度计划，合理组织材料供应，尽量做 到随到随用，缩短存放时间。符合等级技术要求的石灰应 在使用前7 ～1 0 天加水充分消解，用水应均匀，消解透彻， 同时消石灰应保持一定的湿度，使其成为粉状，其含水量 不能超过2 5 ％，过筛 1 0 - m 并尽快使用，高等级公路大于 2 ．5 - m 的颗粒应小于4 0 ％。石灰在消解过程中主要存在 两个问题，一是生石灰进场后无论是否需要使用就加水进 行消解，致使石灰从消解到使用期间，其活性含量损失较 大，难以满足消石灰技术质量和基层强度要求；二是生石 灰消解不均匀存在固结块，消石灰使用不过筛，而在和粉 煤灰拌合后过筛 2 0 。2 5 Ⅱm ，二灰碎石混合料中存在超 粒径残渣及未消解的小石块，致使基层碾压成型后，未充 分消解的石灰块在养生过程中遇水继续消解，造成基层局 部出现裂缝、松散乃至破坏，影响到结构层强度及平整度。 2 粉煤灰基层规范规定粉煤灰主要成分S i Q 、 鸽q 、和№q 含量应大于7 0 ％，烧失量应小于2 0 ％，比 表面积应大于2 5 0 0 c m 2 ／异，粉煤灰的松干密度在4 5 0 ～ 7 0 0 k ∥矗。用于二灰碎石基层的粉煤灰中活性物质应进行 检测，若烧失量过大将会明显降低混合料强度，有的甚至 难以成型，因此应加强检测工作。 3 碎石基层规范规定用于高速公路和一级公路集 料最大粒径不应超过4 0 r 砌；用于二级及二级以下公路的 最大粒径不应超过5 0 唧。集料压碎值不大于3 0 ％，同时 控制5 咖以下的细集料含量。 3 混合料集配 初期应用的二灰碎石基本是无级配的，一种是悬浮式 万方数据 1 2 堪芷遮盐趔 生筮2 翅 结构，混合料中粒料占5 0 ～6 0 ％，粒料没有级配，悬浮在两 灰中。根据研究结果，这种基层干缩率大、反射裂缝严重； 一种是集料粒径组成比较均匀，最大粒径较大 5 0 I I m ，5 姗 以下细集料很少，这种基层强度较高，板体性很好，干缩温 缩性较好，但早期强度较低，实践应用表明，这种材料可用 于边施工边通车的养护和规模较小的改造工程。但从二灰 碎石基层强度形成机理、国内外研究成果和实践经验来看， 混合料要达到最小空隙率 最佳密实度 ，减少收缩裂缝和 达到最佳平整度，都需要合理的级配。为最大限度地控制 收缩裂缝，二灰碎石集料中细集料应适当地减少，按照基 层规范混合料中集料颗粒组成要求，5 m m 细集料重量比占 5 7 ．5 ～印％。按规范要求进行级配施工后。某高等级公路二 灰碎石基层出现较多干缩裂缝，证明规范要求级配偏细， 5 m m 以下集料含量偏高；同时研究结果证明，控制集料的含 量可减少干缩裂缝，但细集料太少或没有，不能保证拌合时 不产生较严重的离析和平整度要求，早期强度和设计强度 均达不到要求，因此适当的细集料是必不可少的。 4 施工工艺 二灰碎石基层传统施工方法是采用路拌法、旋耕犁或 人工拌合，人工进行翻挖整平，有条件的用地平机刮平，碾 压时进行提浆。高等级公路对二灰碎石碎石基层的要求 很高，传统的施工方法已不能达到其标准要求。我国高速 公路和高等级公路二灰碎石基层施工已采用集中厂拌和 摊铺机摊铺，具有级配精度高、拌和质量好、摊铺尺寸准、 碾压密度高等优势，不仅提高了工程质量，而且加快了工 程进度。二灰碎石碎石基层施工尽可能地采用集中厂拌 和摊铺机摊铺，对于不具备上述条件的地区和养护、改造规 模较小的工程，可用机械把结合料、骨料等材料按施工配合 比在路上直接拌合摊铺，但需进一步提高机械化程度。 5 施工质量控制 5 ．1 施工程序 5 ．2 质量控制的几个环节 5 ．2 ．1 施工时间 温度 二灰碎石基层早期强度较低，在低温条件下，其强度 增长较低，当气温低于5 ℃时，二灰碎石强度几乎不增长， 而导致路面早期破坏，因此二灰碎石基层宜在春天和夏季 施工。基层规范规定施工期的最低气温在5 ℃以上，并在 每次重冰冻期 一3 。5 ℃ 到来的一个月至一个半月完成。 5 ．2 ．2 混合料存放时间 二灰碎石混合料拌合后应在2 4 小时内完成，由于混 合料中活性含量与时间为反比关系，随着时间的推移，二 灰碎石混合料中活性氧化物含量将迅速降低，不及时碾压 成型，会影响二灰碎石基层质量。 5 ．2 ．3 碾压含水量 碾压时混合料含水量应根据土质，控制最佳含水量在 2 ，一1 ％范围内。实践证明当含水量处于最佳含水量 2 ％和一1 ％时，强度下降1 5 ％，处于一1 ．5 ％时，强度下 降3 0 ％。含水量过大时，碾压过程中容易造成纵向推移， 出现“弹软”现象而影响平整度。经验表明，经摊铺、整型 后的混合料处于最佳含水量 l ～一1 ％时，为碾压的最佳 时机，并有利于减少横向干缩裂缝。 5 ．2 ．4 混合料的摊铺与压实 5 ．2 ．4 ．1 摊铺宽度。摊铺宽度须考虑路面侧加宽1 5 c m ， 以确保边缘的压关度。 5 ．2 ．4 ．2 摊铺厚度。将含水量适当、拌合均匀的混合料 按设计断面和松铺厚度均匀摊铺于路横内，其松铺厚度为 压实 设计 厚度乘以压实系数。其计算公式如下 H h k 式中H ．一为混合料松铺厚度，c m ； } 广为设计厚度 压实厚度 ，c m ； 卜为压实系数 人工1 ．4 ～1 ．4 5 ，机械1 ．1 5 ～1 ．4 。 压实系数应在实验路段确定后再采用。二灰碎石料 的每层压实厚度最大为2 0 c m ，最小为1 0 c m 。．j 迢过这个厚 度的混合料则全层厚达不到要求的密实度；达不到这个厚 度的混合料在压实时容易出现“层析现象”。 5 ．2 ．4 ．3 压实。初压时应先用轻型压路机由两侧向路中 心稳压一、二遍，其后立即找补。找平后立即用1 2 ～1 5 t 的 压路机压实，碾压至要求之密度，且无明显轮迹。密实度 应达到轻型标准最佳密实度9 8 ％以上，重型标准最佳密 实度9 5 ％以上。压实全过程中应完全中断交通。 5 ．2 ．5 减少混合料离析 二灰碎石混合料粗细集料的离析不但会影响其强度， 而且会影响沥青面层的联结，因此施工时应采取以下措 施一是拌合要均匀，最好集中厂拌；二是混合料拌合后应 尽可能随拌随用；三是整平时，禁止齿耙等拉平；四是当初 压后出现“蜂窝”时，应用石屑和混合料及时嵌实，并将多 余细料扫平再进行碾压。 5 ．2 ．6 工作接缝 由于二灰碎石基层工作缝处理不当会产生薄弱环节， 降低整体强度，因此在施工时应认真采取措施对待工作缝 的处理。一是尽可能一次摊铺成型减少纵向工作缝，分层 万方数据 迦 生筮2 翅堪窆遮让 1 3 }‘。‘。‘。。。。I二三三三三三二薹三；；i二二三品一。。。。。’。‘飞 北京工业职业技术学院范春学 峰峰矿务局万年矿王金双李艳 摘 要 采用计算机编制程序进行孔斜校正，既减少了工作量，又提高了精度，在实际工 作中取得了满意的效果。 关键词孔斜校正钻孔 钻孔歪斜在钻探中经常发生，严重影响着勘探的质 量。一般孔斜校正的方法极为繁琐，而且准确度也较低。 为此，我们用计算机编制了程序并多次校正孔斜，达到了 满意的效果。 l 孔斜校正的常用方法 孔斜校正的方法较多，如计算法、图解法、面网法和 查表法等，但最常用的为计算法和图解法。 1 ．1 计算法 1 ．1 ．1 计算法的分类 依投影方式又将计算法分为垂向投影计算法、走向 投影计算法、垂向倾斜投影计算法，这三种方法分别适应 下列条件 岩层走向与勘探线夹角 N 满足N 7 5 。、4 5 。≤N ≤ 7 5 。、N 4 5 。。 1 ．1 ．2 孔斜数据的统计方法 也f 出香{ 缔延矫出} { 鲡延绵出符出币趟；替延绵出尔出．币巡绵牝秘墅霹出乖出密北不出毋出乔出看沁乖出希出希出日姑看池希出寄姑祭出乖出希出秘黜秘吻斛镅趟铝科坏出乖逝秘％挂钎。出幂 施工时，应进行错位施工，错位尺寸横向工作缝取1 m 左 右，纵向工作缝取5 0 咖左右。二是工作缝拼接时松铺厚 度要稍厚于正常厚度，保证压实度。三是工作接缝处要顺 直，上下要垂直，严禁存在松散、不密实现象出现，碾压时 要增加接缝处的碾压遍数。 5 ．2 ．7 早期养生 二灰碎石基层在压实成型合格后，必须在潮湿状态下 养生。养生要采取切实可行的措施，否则在养护过程中总 会推动不应该失去的水份而产生不同程度的干缩，导致产 生干缩裂缝。洒水养生即在二灰碎石碾压后几天开始在 其表面撒水养护，是一种习惯的养爿i 力‘法，但这种方法在 初期有时会导致表层二灰流失，同时还要求充足的水源， 因此建议采用保湿养生方法，即在二灰碎石终压后在其表 面立即用塑料薄膜覆盖，既可以防雨、防晒、防灰、又可以 提高二灰碎石的早期强度。养生时间至少7 天。 6 结束语 在施工实践中，要保证二灰碎石基层的施工质量，一 要保证二灰碎石组成材料的技术指标必须符合规范要求； 二是要具有二灰碎石混合料合理恰当的级配；三是适当减 少二灰碎石混合料中5 t 砌以下细集料的含量；四是采用 集中厂拌机械摊铺，处理好施工过程的各项环节。 参考文献 1 公路路面基层施工技术规范 J T J 3 4 _ _ 9 3 ，人民交通 出版社，1 9 9 3 2 公路工程集料实验规程 J T J 0 8 5 9 4 ，人民交通出版 社，1 9 9 4 3 公路工程质量检验评定标准 册l 9 4 ，人民交通 出版社，1 9 9 4 4 公路工程无机结合稳定材料实验规程 删晒7 舛 ， 人民交通出版社，1 9 9 4 5 严家仅道路建筑材料，人民交通出版社，1 9 9 4 6 姚祖康公路设计手册路面，人民交通出版社， 1 9 舛 责任编辑章新敏 万方数据