戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法

戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》是甘肅路橋第一公路工程有限責任公司完成的建築類施工工法,完成人是曹貴、岳永和、康成生、林琴、魏虹。該工法適用於中國西北部戈壁沙漠地區高溫、乾旱、大風氣候條件下二級、二級以上高等級公路及城市幹道路面水泥穩定砂礫基層和底基層施工。

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》主要的工法特點是:針對戈壁沙漠地區氣候特點,養護採用“一布一膜”防水土工布覆蓋保濕養護。

2011年9月30日,《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法
  • 工法編號:GJEJGF195-2010
  • 完成單位:甘肅路橋第一公路工程有限責任公司
  • 主要完成人:曹貴、岳永和、康成生、林琴、魏虹
  • 審批單位中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

中國西北部戈壁沙漠地區由於天然砂礫儲量豐富,取材方便且乾旱少雨等特點,使得半剛性基層在中國西北部戈壁沙漠地區的一定時期內還將普遍採用,因此研究適合中國西北部戈壁沙漠地區半剛性基層的施工工藝和質量控制很有必要。2009年前,甘肅省高速公路總里程已突破2000千米,戈壁沙漠地區高速公路累計長度超過了1000千米,其中由甘肅路橋第一公路工程有限責任公司在戈壁沙漠地區施工的高速公路路面總里程為279千米。在工程實踐中,針對戈壁沙漠地區晝夜溫差大、降雨量小、蒸發量大、風力大等氣候特點,總結出了戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工技術,施工中關鍵技術為配料準確、拌合均勻、碾壓密實和合理養護。由於該技術在控制半剛性基層反射裂縫方面效果顯著,通過對施工過程的總結和完善,形成《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》。

工法特點

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的工法特點是:
在中國西北部戈壁沙漠地區夏季高溫、酷熱、乾燥,冬季乾冷,春季風沙多、溫差大氣候條件下,水泥穩定砂礫半剛性基層採用“一重點、二環節、三區段、八流程”的施工方法。即:抓住“配合比”這一重點,對“拌合場和施工現場”的兩個環節、施工現場的“攤鋪區、壓實區、整形區”三個區段和對“施工準備—施工放樣—拌合—運輸—攤鋪—碾壓—整形—覆蓋養護和交通管制”八個流程進行全面有效的控制。針對戈壁沙漠地區氣候特點,養護採用“一布一膜”防水土工布覆蓋保濕養護。

操作原理

適用範圍

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》適用於中國西北部戈壁沙漠地區高溫、乾旱、大風氣候條件下二級、二級以上高等級公路及城市幹道路面水泥穩定砂礫基層和底基層施工。

工藝原理

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的工藝原理敘述如下:
該施工工藝中關鍵環節為配料準確、拌合均勻、碾壓密實和合理養護。在施工中控制好原材料質量、各施工階段含水量、混合料離析、碾壓、養護等關鍵技術。

施工工藝

  • 工藝流程
《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的施工工藝流程見下圖。
戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法
水泥穩定砂礫施工工藝流程圖
  • 施工前準備階段操作要點
《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的施工前準備階段操作要點如下:
一、人員準備
施工前,對勞務人員從施工經驗、人員素質等方面進行嚴格的準入評審,並進行相關的勞動技能、安全教育等培訓。項目部組織技術人員對施工圖紙進行會審,根據施工方案、施工工藝編制《水泥穩定砂礫基層施工作業指導書》,並對參加施工的全體人員(含技術員、技術工人、機械操作手)印發《水泥穩定砂礫基層施工作業指導書》。由技術負責人組織進行三級技術交底,明確崗位職責,做到五個明確:崗位明確、職責明確、施工程式明確、操作規程明確、技術質量要求明確。
二、機械設備準備
為高質量完成水泥穩定砂礫基層的施工,水泥穩定砂礫混合料採用中心站集中拌合(廠拌)法施工。拌合場地根據現場情況按交通便利、用電方便、施工便捷、經濟合理、不擾民等原則設定。
三、材料準備
對施工路段的所用原材料,按相關規範和有關設計檔案要求進行試驗檢測,確保進場原材料質量符合規範及設計要求。砂礫採集儲備不得破壞環境和造成水土流失。對基層(底基層)用天然砂礫分級並分倉堆放在已硬化的料場。根據材料採購計畫進行材料儲備,確保施工材料質量、供應、運輸、裝卸、儲備全部滿足正常施工需求。
四、現場準備
1.準備下承層
(1)檢查下承層的表面是否平整、密實、橫坡、寬度、平整度、標高、強度、路基彎沉等是否符合設計及規範要求。
(2)根據壓實厚度、松鋪係數、橫坡度調整好攤鋪機的初始狀態。
2.施工放樣
(1)測量儀器、試驗檢測設備使用前必須校驗標定。
(2)用全站儀進行準確放樣。
(3)中線恢復:沿路線方向每10米放出中樁及邊樁,曲線段根據需要樁位加密,確定攤鋪寬度。施工測量嚴格控制測量精度。
(4)根據中樁推算出基層各邊樁坐標,準確放出基層邊樁位置,用以確定其輪廓線。輪廓線定出後,每10釘鋼釺掛鋼絲,鋼絲標高為半剛性基層(底基層)分層厚度與松鋪係數的積,掛鋼絲用以控制標高,並用來引導攤鋪機攤鋪作業。
  • 施工階段操作要點
《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的施工階段操作要點如下:
一、混合料配合比設計
半剛性基層混合料組成設計目標:所設計的混合料組成在強度上滿足設計要求、抗裂性達到最優且便於施工。取施工現場實際使用的骨料,分別進行篩分,按顆粒組成計算,確定各種骨料的組成比例。取實際使用的水泥,按不同水泥劑量分組試驗,製備不同比例的混合料(每組試件個數:偏差係數10%~15%時為9個,偏差係數15%~20%時13個)。用重型擊實法或振動壓實法確定混合料最佳含水量和最大幹密度。經對比試驗,最終選定水泥穩定砂礫配合比。
二、試驗路鋪築
通過鋪築試驗路段,確定基層混合料配合比例、混合料的松鋪係數、合理的機械組合、壓實的速度、順序、遍數、含水量的控制方法、作業段的合適長度等。
三、混合料拌合
1.設備
水泥穩定砂礫試鋪前,先對拌合設備進行調試,並通過取樣試驗檢測各料倉投料的準確性是否符合規範要求。WBC500型拌合樓,產量為500噸/小時,為五倉配料,生產比例調整採用調速電機控制皮帶轉速來完成,水泥劑量採用調速電機控制水泥螺旋轉速來完成。拌合設備在計流量的控制上均能滿足施工精度要求。每台穩拌樓配兩台裝載機上料,上料速度可滿足拌合產量的要求。5個進料斗上口必須安裝相應孔徑鋼筋網篩,篩除超出粒徑規格的骨料及雜物。
2.進料、拌合
(1)對拌合系統進行調試:根據批准的配合比,開機調整斗門大小、皮帶螺旋的轉速,確定各種骨料進料速度。
(2)廠拌設備在開工前應完成計量系統的標定,確保計量準確。施工中嚴格按重量比摻配水泥、水與骨料,加水時間及加水量應有詳細記錄。該項目所在地區屬大陸性溫帶乾旱氣候,冬季寒冷,夏季炎熱,晝夜、四季溫差大,降水稀少,蒸發量大,風大、沙塵暴多。所以實際拌合含水量應較最佳含水量大1%~2%(根據天氣情況、運輸距離遠近應作好必要的調整)。拌合時應保證水泥自始至終均勻分布於骨料中,目測混合料應色澤一致,粗細均勻,無結團。混合料實際所用水泥劑量應比混合料組成設計時確定的水泥劑量大0.5%。
(3)檢查取樣:攪拌均勻後,出料時取樣,檢查混合料是否符合設計的配合比,水泥劑量是否滿足等。試鋪之後,每隔2~4小時檢查一次拌合情況,抽檢其配合比、含水量、水泥劑量是否變化。高溫天氣作業時,早晚與中午混合料控制要有區別,考慮到中午的蒸發量大,根據經驗,在中午時段拌合的混合料的含水量要比早晚的高1%左右。
(4)裝料:從拌合樓向運料車上裝料時,為減少粗細骨料離析,必須按下圖順序裝料,車廂較深時按二至三層堆放。
戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法
水泥穩定混合料裝車示意圖
四、混合料運輸
1.運輸時採用40噸的自卸車,型號儘可能一致,數量以滿足拌合出料與攤鋪需要為準,並略有富餘。
2.車輛檢查:運輸車輛在正式攤鋪前檢查其完好情況,裝料前將車廂清掃乾淨,裝料時簽發標明出料時間的運料單。至攤鋪現場後,有專人檢查料單,以控制碾壓時間。拌合場與施工現場應保持聯繫,確保施工現場用量足夠且不多拌而造成浪費。
3.運料車用篷布覆蓋,防止混合料水分損失。運料車的自卸斗門應關閉嚴密,防止沿途漏料。
4.運輸車輛速度宜限制在30千米/小時以下,以減少對原有路面的不均勻碾壓或形成車轍。
5.連續測試若干輛運料車的運輸時間,以便準確計算運輸車輛配備。
6.保持裝料高度基本一致以防離析,並注意卸料速度,數量應與攤鋪厚度及寬度相適應。
7.運料車卸料時,停放在攤鋪機正前方約3c處,然後掛空擋由攤鋪機向前推動卸料車前進卸料。
8.拌合好的混合料要儘快攤鋪,確保在水泥初凝前完成攤鋪整形及碾壓。
五、混合料攤鋪
1.攤鋪前將下承層灑水濕潤,檢查攤鋪機各部分運轉情況。
2.攤鋪機就位前應調整好熨平板的寬度,並根據基層厚度調整好螺旋布料器的高度,墊好方木塊。前一台攤鋪機將自動找平滑靴安放在基準鋼絲上,按設計橫坡調整好攤鋪機橫坡儀,後一台攤鋪機一側將滑靴放在已攤鋪成型的基層上面作為基準,另一側將滑靴放在鋼絲繩上進行找平。攤鋪機前後錯開5~8米攤鋪。嚴格根據放樣及所掛鋼絲繩進行控制松鋪厚度及標高。
3.根據拌合設備的生產能力,應採用合理的施工速度。攤鋪機應連續攤鋪,儘量減少攤鋪機的停機次數。
4.採用兩台穩定土攤鋪機,兩機前後相隔5~8米成梯隊向前攤鋪,並使混合料橫向搭接10厘米以免出現縱向錯台,多餘料人工將其剷平。兩機應保持速度一致、攤鋪厚度一致、松鋪係數一致、橫坡坡度一致、振動夯錘頻率一致。
5.攤鋪機的螺旋布料器應有2/3埋人混合料中。
6.設專人指揮運料車向攤鋪機內卸料。攤鋪機前至少有3~4輛運料車等待卸料方可開始攤鋪,以保證攤鋪工作連續進行,同時應使攤鋪機受料斗內始終保持足夠數量的混合料,以減少出現離析現象。
7.攤鋪速度設定為1.5米/分鐘以內,要求做到勻速前進。攤鋪時應有專人經常檢查松鋪厚度及橫坡,發現問題及時進行處理。攤鋪時混合料的含水量高於最佳含水量的1%~2%,以補償攤鋪及碾壓時水分損失。
8.攤鋪機後安排2~3人負責清除骨料離析,如果在攤鋪機已攤鋪的表面上發現有粗細離析現象,及時剷除並補以粗細均勻的混合料。
六、混合料碾壓
1.混合料攤鋪及整形完成後,應立即進行碾壓,直線段,由外側向中心碾壓,超高段由內側向外側碾壓,碾壓時應重疊1/2輪寬,後輪必須超過兩段的接縫處,後輪壓完全寬為一遍。
2.初壓應緊跟在攤鋪機後面,採用兩台自重不小於20噸的全自動鋼輪振動壓路機靜壓一遍,速度控制為2.0千米/小時;復壓採用2~3台自重不小於20噸的全自動鋼輪振動壓路機振動壓實。先弱振1~2遍再強振2~3遍。初壓要緊跟攤鋪機,復壓緊跟初壓,終壓要跟上,先輕後重。注意穩壓要充分,振壓不起浪、不推移。壓實時,遵循穩壓→輕振動碾壓→重振動碾壓→靜壓收光至無輪跡為止。
3.一次碾壓長度宜控制在40~60米。碾壓完成後用灌砂法檢測壓實度。
七、接縫處理
1.橫接縫處理
水泥穩定混合料攤鋪時,要求連續作業,若出現以下任一情況須設定橫縫:施工作業面因故中斷以上;前一天收工之後次日開工的接頭斷面;通過橋涵等情況。基層的橫縫與橋頭搭板尾端吻合。特別注意橋頭搭板前端水泥穩定砂礫的碾壓,對於無法碾壓的死角,採用小型壓實機具夯實。橫縫與路面車道中心垂直設定,其設定方法:
(1)人工將末端含水量合適的混合料攤鋪整齊,緊靠混合料放兩根方木,方木的高度應與混合料的壓實厚度相同;整平緊靠方木的混合料。
(2)方木的另一側用砂礫或碎石回填約3米長,其高度應高出方木2~3厘米。
(3)將混合料碾壓密實。
(4)在重新開始攤鋪混合料之前,將砂礫或碎石和方木除去,並將下承層頂面清掃乾淨。
(5)攤鋪機返回到已壓實層的末端,重新開始攤鋪混合料。
(6)如攤鋪中斷後,未按上述方法處理橫向接縫,而中斷時間已超過2小時,則應將攤鋪機附近及其下面未經壓實的混合料剷除,並將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成與路中心線垂直且向下挖成條形溝槽,然後再攤鋪新的混合料。
2.縱縫處理
為了使縱向接縫平整,採用濕接縫處理。即在前半幅碾壓時,留下路基中線處50~80厘米寬的部分不壓,待後半幅鋪築完畢後,中線處左右半幅一起碾壓,使接縫緊密,前後半幅施工間隔不應超過五,以防超過水泥終凝時間。根據需要,在碾壓前對接縫處進行灑水潤濕。
八、質量檢驗
碾壓完成後,根據《公路工程質量檢驗評定標準》(第一冊土建工程)JTG F80/1-2004規定的檢測頻率和方法,檢測水泥穩定砂礫半剛性基層壓實度、平整度、縱斷高程、厚度、寬度、橫坡度、強度等各項指標,符合規範要求後進行下道工序施工。
九、養護及交通管制階段
1.養護
戈壁沙漠地區風沙較大,降雨少且蒸發量大,故基層養護尤為關鍵。應注意以下幾點:
(1)養護時應及時補灑水,保持基層表面潮濕防止乾燥起灰。
(2)待做完壓實度並檢測合格後,充分灑水並快速覆蓋防水土工布(一布一膜),使土工膜“黏”在基層表面,注意用砂石料將土工布呈“井”字形壓好,為防止大風捲起土工布及水分蒸發,“井”字格以邊長150~200厘米見方為宜。尤其土工布之間的結合處和基層坡腳處要壓牢。
(3)禁止一切車輛通行,如大風捲起土工布應及時補水覆蓋。補水時應特別注意邊角地方的灑水。
(4)養護8~10天后,揭去土工布,清掃雜物,注意不要弄破以便下次利用。
2.交通管制
養護期間封閉交通,只允許灑水車輛通行,且行車速度不超20千米/小時。過往車輛全部繞往路基另側通過。

材料設備

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》所用的材料及設備明細如下:
一、原材料質量要求
半剛性基層骨料壓碎值不大於30%,塑性指數小於9,有機質含量不大於2%,硫酸鹽含量不大於0.25%,小於0.075毫米的粒徑含量不超過3%,基層混合料壓實度不小於98%,7天無側限抗壓強度不小於3.5兆帕。底基層混合料壓實度不小於97%,7天無側限抗壓強度不小於2.5兆帕,施工配合比試驗時,混合料強度達不到設計要求時,應通過調整骨料級配來提高強度,不得以增加水泥摻量提高強度。嚴格控制最大粒徑以免離析,嚴格控制粗骨料與0.075米以下細骨料用量,使混合料配合比滿足設計要求。基層施工時應重點控制31.5毫米、9.5毫米、4.75毫米、0.075毫米四個篩孔的通過率,保證級配為“S”形曲線,其通過率在設計級配要求的標準差值以內。
1、碎石:若試驗資料表明料場中砂礫部分粒徑含量不滿足規範要求時,設計中採取摻加一定比例的碎石調整級配曲線,選用質地堅硬的石料,碎石的最大粒徑不應超過31.5毫米,顆粒級配必須符合設計及規範要求。配合比設計時根據分級料篩分情況進行碎石摻配。防止為了摻配碎石而改變級配。碎石在裝卸及存儲時,應採取措施,使碎石顆粒級配均勻,並保持潔淨,嚴禁混入影響混合料性能的有害物質。幾種不同規格的料應分開堆放使用。
2、水泥:應採用符合標準的旋窯生產的普通矽酸鹽水泥或礦渣矽酸鹽水泥,初凝時間4五以上和終凝時間較長(宜在小時以上)的水泥,根據設計檔案規定的水泥強度等級,選擇安定性好的緩凝水泥,不應使用快凝水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥。進場水泥應附有製造廠的水泥品質試驗報告等合格證明材料;進場後,應按批號分批進行檢查驗收。
3、砂礫:採用經分級過篩後再摻配的級配砂礫。砂礫的選擇除考慮級配因素外,要求儘量減少0.075毫米以下的顆粒含量,並以角粒料為首選。甘肅省河西戈壁沙漠地區天然砂礫儲量豐富,但級配可能不連續,為了確保級配符合規範要求,形成密實結構,對天然砂礫進行分級過篩或進行摻配來調整級配,確保水泥穩定砂礫基層強度達到設計要求。
4、水:半剛性基層所用水採用沿線飲用水或灌溉用水,使用前應做水質化驗。
二、主要設備
主要施工機械設備見下表。
主要機械設備一覽表
設備名稱
規格型號
進場數量
設備狀況
擬用何處
備註
穩定土攤鋪機
WTU-95
4
良好
底基層\基層
熨平板寬度7.5米
單鋼輪壓路機
2002D
6
良好
底基層\基層
20噸
裝載機
ZLM50
8
良好
拌合場裝料、備料
3立方米
平地機
PY190
1
良好
整平下承層
190千瓦
灑水車
EQ1208GJ5
6
良好
底基層\基層
12噸
自卸車
40噸
30
良好
底基層\基層
40噸
穩定土拌合站
WBC-500
2
良好
底基層\基層
500噸/小時
水泥儲罐
100噸
4
良好
底基層\基層
/
發電機
300千瓦
1
良好
底基層\基層
(備用)
地磅
100噸
2
良好
底基層\基層
/
變壓器
200千伏安
2
完好
底基層\基層
/
註:以上機械數量是基層、底基層流水作業施工時所用機械量。

質量控制

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的質量控制要求如下:
一、執行的檢驗評定標準與技術規範
《公路工程集料試驗規程》JTG E42-2005;《公路工程無機結合料穩定材料試驗》JTJ 057-94;《公路路面基層施工技術規範》JTJ 034-2000;《公路路基路面現場測試規程》JTJ 059-95;《公路工程質量檢驗評定標準》(第一冊土建工程)JTG F80/1-2004。
二、水泥穩定砂礫基層質量控制(見下圖)。
戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法
水泥穩定砂礫基層檢測頻度和質量要求
三、質量控制措施
進行科學合理的配合比設計及施工工藝過程控制,對於半剛性基層質量的控制尤為重要。在水泥穩定砂礫半剛性基層的施工過程中,重點從材料的選擇、配合比設計、施工、養護等幾個方面進行有效控制,可較好解決水泥穩定砂礫基層在施工過程中和後期運營中出現的問題。
1、材料選擇
根據設計檔案規定的水泥強度等級,選擇安定性好的緩凝水泥,砂礫的選擇除考慮級配因素外,要求儘量減少0.075毫米以下的顆粒含量,並以角粒料為首選。調整級配的碎石宜選用質地堅硬的材料,幾種不同規格的料應分開堆放使用。水泥根據施工進度按需進料,宜用水泥罐存放,在施工中為了防止因水泥供應短缺而影響生產,每台穩拌設備需配備兩個80~100噸的水泥罐用於存放水泥。
2、配合比設計
粒料級配的選擇及調整應儘量選擇骨架密實性結構。水泥劑量偏差宜控制在±0.3%。在保證足夠的水化反應、蒸發及壓實的情況下,儘量採用較低的含水量,減少後期乾縮裂縫的產生。
3、施工
(1)拌合要均勻,不得出現粗細骨料的離析現象,各骨料堆隨時用裝載機或推土機推平,避免形成錐體引起粗骨料滑到錐底。
(2)嚴格控制碾壓含水量,在處於最佳含水量時及時碾壓。兩台攤鋪機縱向梯隊作業避免縱向工作縫,儘量減少橫向工作縫。
(3)碾壓過程中,水泥穩定砂礫應始終保持濕潤,如水分蒸發過快,應及時補灑少量的水,但嚴禁積水碾壓。
(4)嚴禁壓路機在鋪築層上掉頭。每次壓實其後輪應壓出接頭1米。
(5)從拌合、攤鋪、整形、碾壓整個過程不得超過3~4小時,或在水泥試驗確定的初凝時間內完成碾壓。並達到要求的密實度,碾壓完成後沒有明顯的輪跡。
(6)壓路機停車要錯開,相隔間距不小於3米,應停在已碾壓好的路段上。
(7)為保證水泥穩定砂礫基層邊緣壓實度,根據實際情況預留超寬。
(8)壓路機開始碾壓時,先沿接縫橫向碾壓,由前一天壓實層上逐漸移向新鋪層,碾壓完畢再縱向正常碾壓。
(9)為防止因粘輪人工剷除而存在安全隱患,施工前給壓路機鋼輪上橫斜向掛直徑14毫米的鋼絲繩,用來刮光鋼輪上粘著的混合料,效果極佳,且更換方便,造價低。正常情況下鋼絲繩7天更換一次,鋼絲繩調試到能颳得最乾淨狀態為佳。刮板刮鋼輪上的混合料往往刮不乾淨,造成鋼輪上粘料嚴重,影響壓實效果,且刮板易磨損,刮板與鋼輪之間容易卡住障礙物,造成不必要的窩工現象。掛鋼絲繩既可避免人工剷除而存在安全隱患,同時也避免了因刮板刮料效果不佳且更換難的弊端。
4、養護
水泥穩定砂礫基層的養護尤為重要,因此在養護過程中應根據當地的氣候條件及後續工作的進展情況確定合理的養護方法、時間等。針對沙漠戈壁地區氣候乾燥,蒸發量大而且迅速等特點,在多年的實踐過程中,總結出採用防水土工布(一布一膜)覆蓋養護,並且儘量延長覆膜養護時間,這樣不僅節約了用水量,而且防水土工布能夠回收利用,降低了成本並減少了環境污染。
5、水泥穩定砂礫基層混合料離析現象的預防
採取以下措施防止混合料的離析:
1.原材料方面,嚴格按照確定的方法對原材料進行試驗檢測,保證混合料的級配合理。
2.混合料拌合時,由於拌合機配料採用電子配料系統和皮帶運輸系統,骨料運輸過程中不可避免地產生離析。為此專人負責觀察,隨時將超出粒徑和局部集中的骨料剷出。混合料攪拌時應確保有足夠的拌合時間,從而使混合料攪拌均勻。
3.混合料攤鋪時,在攤鋪機後面應設專人消除粗細骨料離析現象,特別應該剷除局部粗骨料“窩”,並用新拌混合料填補。

安全措施

採用《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、設備的安裝與拆卸要有安全防護措施,避免高空墜落,設備機具傷害事故。確保電氣設備和線路絕緣良好,設備安裝檢查完畢後,方可作業。發電機組基座要牢固,應有可靠的接地保護裝置,並配備消防設備。
二、建立完善的施工安全保證體系,加強施工作業中的安全教育、安全技術交底、安全檢查等,確保作業標準化、規範化。
三、認真貫徹“安全第一,預防為主,綜合治理”的方針。
四、壓路作業時必須在其前後左右無障礙物和人員時才能啟動,靠近道路邊緣時,應留有必要的安全距離;下坡時嚴禁脫擋滑行;兩台以上壓路機同時作業時,前後間距不得小於3米。
五、防火、防爆、防洪、防風、防沙塵暴、防雷電等設施與措施必須符合安全規範和文明施工的要求。
六、夜間施工時,施工現場應設有足夠的照明措施,消除施工黑暗死角。
七、施工現場臨時用電線路做到符合《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46-88的要求,嚴禁任意拉線接電。
八、交通運輸車輛嚴格按照規定線路行走,在臨時便道,材料進出路口和每一施工段設定明顯標誌和專人值班。未完成施工段落夜間在迎車行方向設定頻閃警示燈,使車輛安全,順利通行。
九、設立安全標誌。

環保措施

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的環保措施如下:
一、必須認真貫徹國家的有關法律、法規,執行交通部和地方政府的有關規定和要求,嚴格按程式辦事。
二、採取有效措施保持施工現場的環境,杜絕由於施工引起的粉塵、有害氣體、噪聲等污染源。禁止現場焚燒有毒、有害物質和排放有毒氣體。主要運料道路採取灑水防塵措施,車輛交叉口設定安全警示標誌。施工車輛運土時必須加蓋篷布,不得引起二次揚塵,不得將土散落在公路上,並注意行人安全。散裝水泥卸車時儘量避開大風天氣。
三、設定足夠數量的施工垃圾回收裝置,垃圾及時清運到指定地點。做到“活完腳下清”,對丟灑的砂漿、混凝土及時清除做到工完料清。
四、現場使用的機械設備,一律在固定點存放。遵守機械安全規程,經常保持機身及周圍環境的清潔,機械的標識、編號明顯,安全裝置可靠。清洗機械的污水制定排放措施,不得隨地流淌。裝運建築材料、土石方、建築垃圾等的車輛,採取覆蓋措施確保行駛途中不污染道路和環境。

效益分析

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的效益分析如下:
一、戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層(底基層)路面施工工法的成功套用,做到了能充分利用當地材料,節約了施工成本,較甘肅省其他地區砂礫成本節約20~30元/立方米,運用該工法施工的三個項目(套用實例)中底基層、基層結構層共節約資金約359萬元,經濟效益顯著,是一項在廣袤的戈壁沙漠地區極具推廣價值的技術。
二、在有限的施工期內順利地完成了施工任務,驗收時各項指標均符合規範要求,為企業使用新工藝積累了寶貴的經驗,同時也取得了良好的社會效益和經濟效益。
三、本項研究成果適用於戈壁沙漠地區半剛性基層(底基層),內容全面、研究成果更具有科學性,針對性、實用性等。
四、利用掛直徑14毫米的鋼絲繩用來刮光鋼輪上粘著的混合料效果極佳,施工方便快捷,節約了成本。
五、利用防水土工布(一布一膜)覆蓋養護,節約了用水量,且防水土工布能夠二次回收利用,降低了成本並減少了環境污染。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》的套用實例如下:
一、連霍國道主幹線臨澤至清水高速公路路面工程第二契約段
1、工程地點:甘肅省張掖市臨澤縣。
2、開竣工日期:2004年4月20日開工,2005年4月20日完工。
3、工程概況:該契約段主線全長24千米。公路等級:高速公路。車道數:雙向四車道;路面結構層:20厘米厚水泥穩定砂礫底基層701134平方米;34厘米厚水泥穩定砂礫基層658247平方米;厚4厘米中粒式瀝青混凝土(AC-16Ⅰ)上面層586127平方米;厚5厘米中粒式瀝青混凝土中面層(AC-20Ⅰ)539767平方米,厚6厘米粗粒式瀝青混凝土(AC-25I)下面層583369平方米。
連霍國道主幹線臨澤至清水高速公路路面工程第二契約段,通過採用戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法,在施工過程中根據氣溫變化和施工時段及時調整混合料實際拌合含水量,且一次碾壓長度控制在40~60米;針對戈壁沙漠地區氣候乾燥,蒸發量大而且迅速等特點,採用防水土工布(一布一膜)呈“井”字形覆蓋養護,養護效果好,強度增長較快。完工後路面質量顯著提高,平整密實,施工接茬平穩,外形美觀。該公路建成通車後,行車安全舒適,竣工驗收質量為優良。該契約段基層、底基層施工共節約資金約109萬元(較甘肅省其他地方相同類型基層、底基層結構層施工)。
二、S211線民勤至武威二級公路改建工程路面工程
1、工程地點:甘肅省武威市民勤縣。
2、開竣工日期:2001年9月1日開工,2002年9月30日完工。
3、工程概況:該契約段全長96.32千米,平原微丘區一般二級公路標準,計算行車速度80千米/小時,路面結構層:20厘米厚水泥穩定砂礫碎石基層990.9平方千米。
S211線民勤至武威二級公路改建工程路面工程,通過採用戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法,在施工過程中嚴格控制各施工階段工序銜接,為防止壓路機粘輪,採用掛直徑14毫米的鋼絲的方法,施工方便快捷,節約了成本,為保證養護質量,節約用水量,採用可回收防水土工布(一布一膜)覆蓋養護,降低了工程成本,減少了環境污染。
工程交工後,行車安全舒適,通車使用情況良好,較好克服了半剛性基層反射裂縫的產生,取得了良好的社會效益。本契約段基層、底基層施工共節約資金約93萬元(較甘肅省其他地方相同類型基層、底基層結構層施工),經濟效益顯著。
三、S17線金昌至永昌高速公路路面工程第二契約段
1、工程地點:金昌。
2、開竣工日期:2010年2月1日開工,2010年10月31日完工。
3、工程概況:該契約段主線全長17.85千米。公路等級:高速公路。路面結構層:18厘米厚水泥穩定砂礫稱底基層578520平方米;32厘米厚水泥穩定砂礫基層(摻碎石30%)543594平方米;厚7厘米瀝青穩定碎石下面層526389平方米;厚5厘米中粒式改性瀝青混凝土上面層526389平方米。
S17線金昌至永昌高速公路路面工程第二契約段,通過採用戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法,施工中根據戈壁沙漠地區氣候乾燥,蒸發量大而且迅速等特點,在各施工時段及時調整混合料實際拌合含水量,並將一次碾壓長度控制在40~60米;採用在壓路機鋼輪上設定橫斜向鋼絲繩方法,有效地清除了鋼輪表面粘著的混合料,保證了碾壓質量;採用可回收的防水土工布(一布一膜)覆蓋養護,節約了施工用水,降低了施工成本,減少了環境污染;施工中注重安全生產,文明施工,杜絕了由於施工引起的粉塵、有害氣體、噪聲等污染源。主要運料道路採取了灑水防塵措施,車輛交叉口設定安全警示標誌。施工車輛運料時加蓋篷布,散裝水泥裝卸時儘量避開大風天氣,垃圾及時清運到指定地點。施工結束後,及時恢復沿線地形地貌。經濟效益、社會效益、環保效益顯著。
工程交工後,通車使用情況良好,充分驗證了戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法的合理性、可靠性。本契約段基層、底基層施工共節約資金約157萬元(較甘肅省其他地方相同類型基層、底基層結構層施工),經濟效益顯著。
通過運用上述控制方法在中國西北部戈壁沙漠地區高溫、乾旱、大風氣候條件下施工的路面基層和底基層,較好的克服了半剛性基層反射裂縫的產生,對甘肅省後期高速公路的建設將產生深遠的指導意義。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

榮譽表彰

2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》,以建質[2011]154號檔案公布,《戈壁沙漠地區水泥穩定砂礫半剛性基層施工工法》被評定為中國國家二級工法。

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