一种水泥稳定基层边部施工方法与流程

1.本发明属于公路施工领域，更具体地涉及一种水泥稳定基层边部施工方法。


背景技术：

2.水泥稳定基层是以水泥、水和被稳定材料拌合而成的混合料，通过摊铺、碾压作用于路面面层下的主要承重层，其质量对道路品质、使用寿命具有很大的影响。水泥稳定基层作为常用的基层形式，经过数十年的经验积累总结已形成较为系统的施工工艺，随着国家经济实力不断增强，交通强国战略进一步实施，使公路工程在品质提升方面有了更高的要求，而对于基层施工质量也要精益求精。
3.公路工程施工过程中，通常采取在边部、中央分隔带处立模后进行基层施工，摊铺机在摊铺过程中，因两侧边缘螺旋布料器打料距离较远，会出现大料集中现象，导致基层两侧边缘混合料级配不均，造成骨料多、细集料少、缺浆，甚至产生离析现象，在边部固结硬化后形成蜂窝麻面，使强度不足，严重的甚至会松散破碎。


技术实现要素：

4.为解决现有技术公路工程施工过程中基层两侧边缘混合料级配不均，造成骨料多、细集料少、缺浆，产生离析的现象以及在边部固结硬化后形成蜂窝麻面，使强度不足的问题，本发明提供一种水泥稳定基层边部施工方法。
5.本发明采用的具体方案为：一种水泥稳定基层边部施工方法，所述方法包括如下步骤：
6.(1)进行施工前准备，施工前下承层检查；
7.(2)确定混合料的配合比，铺筑试验段；
8.(3)选用边部水泥注浆机，安置边部水泥注浆机，并配制边部注浆机浆液；
9.(4)拌合混合料，并运输混合料至摊铺机前方；
10.(5)边部注浆机与摊铺机同步摊铺后，采用压实设备进行碾压压实；
11.(6)采用土工布覆盖洒水养生，养生后处理接缝直至清除至标准断面。
12.所述步骤(3)中水泥注浆机采用电动机驱动，内部带有搅拌叶片，搅拌机以0～20r/min速率进行搅拌。
13.所述步骤(3)中安置边部水泥注浆机的方式为采用钢角铁制作注浆机简易托架，将所选用的注浆机安置在摊铺机边部熨平板上，注浆机与熨平板之间采用螺栓连接。
14.所述步骤(3)中边部注浆机浆液中的水灰比为2:1。
15.完成所述步骤(3)后进行水泥浆洒布，洒布方式为机械洒布或人工洒布。
16.所述步骤(4)的拌制混合料的含水率应控制在水泥稳定基层材料最佳含水率。
17.所述步骤(5)中摊铺过程中同步打开注浆机，使注浆机与摊铺机同步工作。
18.所述步骤(5)中边部注浆机与摊铺机同步摊铺的过程中注浆量为1～5l/min。
19.所述步骤(5)中混合料摊铺后，用压路机跟在摊铺机后在全宽范围内进行碾压，碾
压过程中，混合料表面保持湿润，含水率为最佳含水率的
±
1％。
20.所述步骤(5)中混合料进行碾压压过程中采用yz26振动压路机前进为静压，后退弱振压1遍；yz26振动压路机错1/2轮振压1遍，碾压速度为1.5km/h；30t胶轮压路机错1/2轮碾压1遍，碾压速度为2.0km/h；32t振动压路机压路机前进为静压，后退为振压1遍，错1/2轮振压1遍，碾压速度为2.0km/h；30t胶轮压路机错1/2轮碾压1遍，碾压速度为2.5km/h；3t双钢轮压路机碾压1遍速度为2.5km/h。
21.本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
22.1.本发明通过水泥稳定基层边部注浆同步摊铺施工，与传统的水泥稳定基层施工相比，有效保障边部强度，使边部强度提升119～152％；同时在人工方面，边部注浆机可降低施工成本、减少边部补修人员的配置，提高施工效率与质量，较传统工艺可节约2-3名施工工人。在机械方面，降低了小型压路机投入数量，减少边部碾压遍数。在材料方面，降低了因碾压造成中央分隔带模板损坏率，同时提高了模板周转率。
23.2.本发明采用高速公路水泥稳定基层边部注浆同步摊铺施工的方法，能快速、高效的降低基层边部发生塌模、塌边的可能，机械操作代替原有的人工注浆，使水泥浆用量得到有效控制，更大程度的提高了边部水泥浆洒布质量，边部水泥剂量达到了设计要求，边部强度得到保证。采用本发明所述方法施工完毕后，边部具有较高的整体连贯性、美观度与稳定性，基层各部位质量均有保障，边部质量加强有效阻挡了外部环境的侵害，延长了基层使用寿命，从公路全寿命周期角度看社会效益显著。
附图说明
24.图1为施工工艺流程图。
具体实施方式
25.在下文将结合附图对本发明做进一步详细地说明，显然此处应该理解的是，所描述的实施方案不是全部的实施方案，仅用于解释说明本发明，而不限制本发明。
26.本发明公开了一种水泥稳定基层边部施工方法，所述方法包括如下步骤：
27.(1)进行施工前准备，施工前下承层检查；在施工前,组织技术人员对下承层各项指标进行检测，包括平整度、压实度、高程、宽度、厚度等，对不满足的指标进行处理，使施工前各项指标均满足要求。机械设备检查与组装：机械设备检查：按要求对施工中所用机械设备、仪器进行全面地检查、调试、校核、标定、维修和保养，主要施工机械的易损零部件应有适量储备。进行机械设备检查：按要求对施工中所用机械设备、仪器进行全面地检查、调试、校核、标定、维修和保养，主要施工机械的易损零部件应有适量储备。
28.(2)确定混合料的配合比，铺筑试验段；对基层所有原材料进行检验，符合要求后方可使用；按照规范及图纸设计要求的有关规定，采用重型击实法确定基层的最大干密度，静压成型确定无侧限抗压强度，进行混合料的配比设计，确定混合料目标配合比。施工前进行试验路段铺筑，长度为200～300m，并制定详细的施工方案。通过试验段确定施工工艺及相关参数，包括各种施工机械的类型、数量、组合方式、混合料拌合时间、水泥浆洒布量、进场顺序等；摊铺及压实工艺、松铺系数、含水率等。同时，根据摊铺机摊铺速率、温度、湿度等因素，分析摊铺机边部可能存在缺陷的范围，确定注浆机喷射高度及作用范围。
29.(3)选用边部水泥注浆机，安置边部水泥注浆机，并配制边部注浆机浆液；注浆机选择：本方法选择小型注浆机，采用电动机驱动，内部带有搅拌叶片，搅拌机以0～20r/min速率进行搅拌，注浆机容积为226l，一次装料可施工长度为100～150m，有效减少了添加注浆材料频率。根据基层摊铺熨平板宽度及距离中央分隔带、基层边部长度，采用钢角铁制作注浆机简易托架，将所选用的注浆机安置在摊铺机边部熨平板上，同时为简化安装拆卸步骤，注浆机与熨平板之间采用螺栓连接。安装完毕，对连接状况进行检测，保障在摊铺过程中注浆机平稳、安全、不发生任何安全问题。基层边部注浆量不大，可根据摊铺机摊铺速率预计出当天的水泥将用量，在注浆罐内水泥浆缺少时及时补充，水泥浆拌制方法可以选择预制或现场拌合。因注浆的水灰比会对注浆管道堵塞情况造成影响，当水灰比过高，水泥颗粒会在管道沉积，经多次使用后，易引起管道堵塞，影浆量，为保障出浆量稳定可控，施工中水灰比按2:1进行配置。
30.(4)拌合混合料，并运输混合料至摊铺机前方；结合工程实际情况，采取集中厂拌，根据环境、施工等因素及时对混合料含水量进行调整，保障混合料拌合均一、质量满足要求，拌合能力与摊铺能力相匹配。混合料按温度变化进行适当的调整。拌和时的外加水与集料天然含水率之和比最佳含水率略高，潮湿天气时宜降低0.5～1.0％，干燥、高温、风大天气时宜高1％～2％左右，以弥补混合料在延迟时间内的水分损失。运输车的运量较拌和能力或摊铺速度有所富余，开始摊铺时在施工现场等候卸料的运料车不少于5辆，施工过程中摊铺机前方应有运料车2～3辆在等候卸料，并保持连续摊铺。运输过程中所有运料车用篷布覆盖，使混合料在气温较高、阳光大和有风的情况下做到保湿和防止污染。
31.(5)边部注浆机与摊铺机同步摊铺后，采用混合料进行碾压压实；摊铺前应保证水泥注浆机运转正常，出浆口出浆满足要求；摊铺过程中应同步打开注浆机，使注浆机与摊铺机同步工作。注浆机流速控制：根据混合料摊铺情况，确定边部喷洒水泥浆范围以及喷射口高度，保障水泥浆喷洒范围覆盖边部，注浆量可控制在1～5l/min。在施工过程中现场技术人员应随时观察边部水泥浆注浆及注浆口情况，采用edta滴定法测试水泥剂量，若发生注浆口堵塞、水泥浆喷洒不均匀、水泥含量低等应及时进行调整。在摊铺过程中应保障注浆机内水泥浆不间断，根据摊铺段长度配备足量的水泥浆。其他操作要点与普通水泥稳定基层摊铺一致。混合料摊铺后，用压路机跟在摊铺机后再全宽范围内进行碾压。根据试验确定压实系数，碾压成型应在水泥初凝前完成，成型后表面应平整、无轮迹，期间应满足规范要求。碾压遵循先轻后重、先慢后快、从低到高的原则。碾压过程中，混合料表面应始终保持湿润，宜控制含水率在最佳含水率
±
1％。
32.碾压长度每段约为50米以上为宜。采用yz26振动压路机前进为静压，后退弱振(错1/5轮)1遍。yz26振动压路机错1/2轮振压1遍，碾压速度为1.5km/h。30t胶轮压路机错1/2轮碾压1遍，碾压速度为2.0km/h。32t振动压路机压路机前进为静压，后退为振压1遍，错1/2轮振压1遍，碾压速度为2.0km/h。30t胶轮压路机错1/2轮碾压1遍，碾压速度为2.5km/h。13t双钢轮压路机碾压1遍速度为2.5km/h。采用该方法可以有效保障水泥稳定基层压实质量，使基层各部位压实效果一致，无过压、漏压现象，碾压后水泥稳定基层表面光滑、平整、均一。
33.(6)采用土工布覆盖洒水养生，养生后处理接缝直至清除至标准断面。基层碾压完成并经压实度检测合格后，按照规范要求及时采用土工布覆盖洒水养生,在水泥初凝之前洒水至土工布表面润湿，在水泥初凝之后在洒水至基层润湿。养生期间应始终保持表面湿
润。洒水车应做成喷头形式，且向上喷洒，使水成雾状自由下落到基层表面，洒水车应从侧面用喷枪洒水，禁止用压力水或水流直接洒向基层表面，每天洒水次数应视气候而定。养生期不少于7天。施工现场设交通警示标志，禁止一切车辆通行,对养生区及非养生区设立标识牌，在养生区设立禁行及绕行标志。两工作段的衔接处应切除处理,尽量避免搭接处理。纵缝和横缝需垂直相接,不应斜接,接缝处应密实，用6m直尺进行检验，碾压完成后挂线切除，直至清除至标准断面。
34.水泥浆洒布。经检验下承层各项指标均满足条件后，在基层混合料摊铺前的规定时间内完成基层施工前的水泥浆洒布工作，以提高与下承层层间接触效果，洒布方式可以是机械洒布或是人工洒布，洒布后严禁车辆同行。
35.本发明中水泥技术标准如下表：
[0036][0037]
本发明中主要机械设备配备如下表：
[0038]
序号设备名称单位规格型号数量1水稳拌合站台w80012摊铺机台1800-213边部注浆机台226l1-24胶轮压路机台xp30225振动压路机台yz2626振动压路机台中大32t17光轮压路机台dd13018装载机台zl5039自卸汽车台25t1510洒水车台10t4
[0039]
质量检查控制项目表：
[0040]
[0041]
[0042][0043]
本发明中施工前对注浆机洒布情况进行试喷，调节好注浆机喷嘴位置与喷洒速率。施工中严格控制摊铺机运行速率，速率变化会直接影响注浆机注浆量，造成水泥浆洒布不均，因此要保证摊铺机稳定摊铺，发生变化时及时调整注浆速度。每天施工完后注浆机喷嘴要清理干净，以防止下次使用时异物堵住喷嘴，从而导致撒布不均匀现象。施工中配备专业的技术人员控制水泥浆洒布情况，并对对施工效果进行及时检测。按照试验段确定的压实工艺在混合料最佳含水率情况下，严格按照试验段确定的碾压组合进行碾压，保障压实度和平整度满足要求，应根据气候变化随时进行调整。水泥剂量是水泥稳定碎石强度是否合格的关键，拌和过程当中必须时时检测，并调整设备性能，保证水泥剂量。为保证水泥剂量，拌和时，水泥剂量宜比设计增加0.5％。施工过程中必须保证压实度。在复压过程中，每压实一遍用灌砂法检测一次压实度，以保证能够在规定时间内满足压实度要求。因不同的工作日、机械设备故障等原因使两个前后相连的作业段横向接缝的搭接超过水泥初凝时间,搭接区域可以喷洒适量的拌和用水。施工过程中如出现任何质量问题应及时采取补救措施。与桥涵结构物衔接处不易压实部位，需配备1～2台小型压实机具进行压实。
[0044]
实施例1
[0045]
工业大道(东坡区南段)新建工程1标段，位于四川省眉山市，全长约21公里，k0 000-k4 500路基宽度30米，k4 500-k21 004路基宽23米，设计时速60公里/小时，采用一级公路技术标准。2018年7月1日开工，2020年10月交工。基层采用了该上述施工方法，泥注浆机采用电动机驱动，内部带有搅拌叶片，搅拌机以20r/min速率进行搅拌，边部注浆机与摊铺机同步摊铺的过程中注浆量为5l/min，未出现塌模、塌边现象，基层边部混合料质量均一、强度明显提高。经检测满足业主下达工期要求，质量满足设计和规范要求。该技术的应用，确保了工程进度，保护环境，降低补修费用，施工效率高、经济效益好等优点。
[0046]
实施例2
[0047]
哈尔滨至肇源高速公路a9标段线全长路基、基层10km，路面面层18.5km，路基、基层互通1处，路面面层互通2处，连接线3.2km，服务区场地1处，分离交叉4处。开工日期为2020年3月，该路段基层施工均采用该上述施工方法，泥注浆机采用电动机驱动，内部带有搅拌叶片，搅拌机以10r/min速率进行搅拌，边部注浆机与摊铺机同步摊铺的过程中注浆量为3l/min，施工过程中基层边部未出现塌模、塌边现象，基层边部混合料质量均一、强度明显提高，线形美观、平顺。各项验收质量合格，经济效益和社会效益显著。
[0048]
实施例3
[0049]
国道213线达来呼布至东风航天城段公路工程a1合同段，路线全长为143.370km。开工日期为2020年10月，该路段基层施工均采用该上述施工方法，泥注浆机采用电动机驱
动，内部带有搅拌叶片，搅拌机以5r/min速率进行搅拌，边部注浆机与摊铺机同步摊铺的过程中注浆量为1l/min，施工过程中未发生边部混合料级配不均、塌模、塌边现象，边部整体性好，强度高于设计要求，后期无修补，各项指标均满足设计施工要求，经济效益和社会效益显著。
[0050]
本发明所述方法大幅节约了成本，见下表：
[0051][0052]
本发明在水泥稳定基层的摊铺过程中，结合工程实际的施工特点选用小型注浆机，安装在摊铺机熨平板上，注浆机底部设有出浆调节阀门，可根据摊铺速度控制水泥浆注浆量。在摊铺过程中同步打开注浆机调节阀门，使水泥浆在摊铺过程中与边部基层材料充分作用，进而提高基层边部强度与耐久性，有效改善基层材料边部级配不均、缺浆、离析、压实不足、强度不足以及松散破碎、坍塌等问题。
[0053]
现有技术对水泥稳定基层边部施工未做出详细的施工要求，边部作为基层整体的一部分满足基层整体技术标准即可，现阶段对保障水泥稳定基层边部施工质量多为人工修整为主，修补过程中采用铁皮壶注入一定剂量的水泥浆已达到修补效果，修补过程耗费大量的人力及时间，并且修补质量受操作人员技术水平影响较大。本发明通过自制水泥边部注浆机，将边部注浆机与摊铺机有效组装，做到注浆机与摊铺机同步摊铺，本发明克服了上述技术阻力，成功实现了边部注浆机与摊铺机同时使用、同步摊铺，既保证了水泥稳定基层边部施工质量，又缩短了整体施工工期。
[0054]
本发明设备操作简便，再利用率高。注浆机采用电动小型注浆机，便携的搭载在摊铺机上，安装、操作简便，无需增加额外辅助机械。边部注浆机与摊铺机同步施工，无需交叉作业。注浆机放置在摊铺机的熨平板上，与摊铺机同步前进，能够保障注浆机注浆过程不会阻碍基层摊铺及后续各项施工。经济高效，提升质量。水泥浆的注入使基层边部强度、整体性明显提高，边部破损率降低，有效降低了后期人工修补边部的作业量，同时可以确保基层边部表面平整密实、线形美观平顺，解决了公路工程施工过程中基层两侧边缘混合料级配
不均，造成骨料多、细集料少、缺浆，产生离析的现象以及在边部固结硬化后形成蜂窝麻面，使强度不足的问题。
[0055]
以上附图及解释说明仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的具体保护范围不仅限以上解释说明，任何在本发明揭露的技术思路范围内，及根据本发明的技术方案加以简单地替换或改变，都应在本发明的保护范围之内。