17标段基层配合比在试验段施工中的优化.docx
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17标段基层配合比在试验段施工中的优化
水泥稳定碎石基层配合比在试验段中的优化
一、工程概况
本工程位于山东省中部，起自东营至青州高速公路终点，向南途经潍坊和临沂，止于鲁苏界。
本标为第十七标段，起止桩号K144+500～K156+452.222，全长11.952公里，本路线设计速度为120公里/小时，路基宽度34.5米。
路面工程基层设计为4.5%水泥稳定碎石，其中主线和沂南互通匝道下基层设计厚度为16cm（主线、互通匝道）、上基层为18cm（主线、互通匝道）；基层18cm（匝道收费站）、基层20cm（被交路及延长线）。
我部已于2010年完成了基层试验段的施工，近期将全面展开路面基层的正常施工。
为了保证路面工程的施工质量和施工安全，加快工程进展，总监办根据各标段试验段施工效果，按技术规范和图纸的有关规定编制了《基层、底基层施工监理实施细则》并下发各单位遵照执行。
要求各单位在执行过程中，严格按要求控制好原材料的质量以及混合料的组成设计、拌和、运输、摊铺、碾压、养生等环节，精心组织，严格管理，确保工程质量。
按总监办有关要求，在驻地监理的精心配合下，根据已完成的路面基层试验段施工经验，项目部实验室对路面基层混合料配合比进行了优化设计。
并于2011年3月28日在K148+000-K148+120左幅进行了基层配合比优化摊铺施工。
三、试验段目的及作用
路面基层试验段总结出了用于施工的集料配合比例；集料的松铺系数；合适的拌和机械、拌和办法、拌和时间等；混合料最佳含水量及控制方法；压实度的检测方法；压实机械的选择和组合，压实的顺序、速度和遍数等；拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合，确定每一作业段的合适长度及养生方法；如何依据施工技术规范、质量标准进行规范施工的程序管理方法和质量控制。
三、施工中投入的机械设备、试验仪器、人员
（一）主要管理人员及现场施工人员
见表一
表一主要管理人员及现场施工人员明细表
序号
姓名
职务
职称
人数
1
于晓峰
项目经理
高级工程师
1
2
王守敏
总工技术负责人
高级工程师
1
3
李贺申
现场技术负责人
工程师
1
4
于开臣
测量负责人
工程师
1
5
郑祥元
试验室主任
工程师
1
6
郑智武
质检工程师
工程师
1
7
李序江
专职安全工程师
工程师
1
8
李利黔
施工队长
工程师
1
9
机械手
技工
68
10
其他人员
46
（二）主要实验检测仪器配置表
见表二
表二主要实验检测仪器配置表
序号
名称
规格
数量
1
全站仪
徕卡ＴＣ802
1台
2
自动安平水准仪
苏州一光ＤＳＺ
3台
3
三米直尺、六米直尺
各1把
4
钢卷尺
50m
2把
5
灌砂筒
2套
6
水泥剂量测定仪
1台
7
水泥试验仪器
1套
8
养护室
50m2
1间
9
集料试验仪器
1套
（三）施工中投入的机械设备明细表
见表三
主要机械设备明细表
序号
设备名称
规格型号
数量
进场日期
技术状况
拟用何处
1
水稳拌和站
ＷＢ500
2
2010.3
良好
基层施工
2
摊铺机
DTU95B
2
2010.9
良好
基层施工
3
胶轮压路机
XP6301p
1
2010.9
良好
基层施工
4
振动压路机
XG6204
3
2010.3
良好
基层施工
5
运输车
斯太尔
20
2010.4
良好
基层施工
6
装载机
ＺＬ50
4
2010.3
良好
基层施工
7
洒水车
解放
5
2010.4
良好
基层施工
通过此次试验段的施工验证，施工中所投入的机械设备、试验仪器、人员能满足施工需要，检测仪器数量能满足检测需要。
四、所采用的施工方案
本标段基层混合料采用拌和站集中拌和、自卸车运输、两台摊铺机同时摊铺、压路机碾压、透层油养生的施工工艺，两层基层采用连续施工，即摊铺完下基层后，马上进行上基层的施工，但必须保证从下基层原材料的拌和加水到同部位的上基层施工完毕，在四个小时之内完成且小于水泥的初凝时间。
根据目前的机械配备，实际试验段长度为：
下基层摊铺长度110米，上基层摊铺长度100米,上、下基层摊铺循环为40-50米，即施工完上、下基层约50米后，接着进行下一个循环的下基层的施工。
（一）施工放样
用全站仪恢复中线，每隔10m设一桩，两桩之间加设支撑，以防所挂钢丝下垂，下基层放样松铺系数采用1.28，上基层的松铺系数采用下基层施工后调整好的松铺系数加0.01（松铺系数通过测量摊铺前、摊铺后、压实后所布点的高程取得，为方便操作，布点桩号同控制桩桩号，五米一个断面，一个断面五个点，距内侧模板距离分别为1米、5米、11米、14米以及两摊铺机重合处（9.0米），保证一台摊铺机一个断面两个点，为使布点具有指导性，在刚开始摊铺的20米不予布点），依据施工图纸计算出基层设计高程，根据确定的松铺系数计算出摊铺厚度，从而计算出摊铺机施工时的挂线高度（还要加上摊铺机设定的一个常数，本项目按7.5cm控制）。
摊铺机控制线高程为基层边线处下基层顶高程+基层的实际厚度乘以松铺系数+摊铺机常数±控制线离边线距离L×横坡i。
（2）每段基准线长度100米左右，钢丝必须用紧线器张拉，以钢丝不产生挠度为准（控制钢丝的拉力不小于800N）。
（3）固定钢丝基准线的钢钎采用直径20mm光圆钢筋加工，并配固定支架，固定支架与钢钎采用钢管连接并用平顶螺丝固定，以便拆卸和调整标高，钢钎间距采用10米。
为保证精度，在两钢钎之间加设支撑。
钢钎固定位置设在距底基层边线外30～40cm处。
钢钎应安装牢固，在整个作业时间内设专人管理，严禁碰撞。
施工时两台摊铺机中线标高（距中线9.0米）控制采用支架和铝合金杆（铝合金杆长6米，每三米一个支点）控制，边线（设计基层两边线距中线0.95（下基层）米、16.92（下基层）米和1.10（上基层）米、16.45（上基层）米，实际放线时两侧各宽出5厘米）按照实际放线宽度用白灰划出两边线及中间线并沿边线支设定型钢模板，同时将两侧边桩及中线桩放出，并在边线处张拉钢丝、在中线处支设铝合金杆支座作为摊铺机行驶的导向线和标高控制线；精确测量钢丝顶面及铝合金支座顶面标高，摊铺前换人复测以确保基层顶面松铺高程达到要求（实际施工时可根据事先计算的挂线桩处的地面高程与挂线高程之间的关系，测出挂线桩处的地面高程，用钢尺直接量出两者之间的高差即可）。
1、采用4mm的钢丝作为基准线。
基准线安放在具有槽口的固定架上，固定架通过套筒与钢钎相连，可以调整高度
2、因为采用两层连续摊铺，为方便放样，采用一次挂线法，即摊铺上下基层时，采用同一固定桩，通过上下移动同一固定桩上的固定支架来确定挂线高程（通过事先测出固定桩桩顶标高，计算出挂线标高，从桩顶反推量测这两个标高的差值，即可确定挂线高程），在施工过程中，应随时检测挂线高程，以免出现错误。
（二）施工机械的清理、检验和标定
1、清理拌和机和车辆中的各种杂质及污物；
2、运输车辆、装载机、压路机、摊铺机进行全面检修及维护，确保最佳状况，摊铺机的熨平板组装后经量测在一条直线上，满足摊铺要求。
3、拌和机经检验、计量标定后，进行试运转；
4、上述各项完成后，报监理工程师进行现场检验。
（三）拌和
采用厂拌设备：
配备500t/h全自动拌和设备2套，用装载机上料，实际拌和时控制单台产量不小于400t/h，两台拌和机产量大于800t/h，每台拌和机配备五个料斗，能按产量自动配料。
在拌和过程中，严格控制材料配合比、含水量及拌和时间等。
根据已经批复的基层配合比（水泥：
集料＝4.5：
100,集料掺配比例为：
16-31.5mm：
10-20mm：
5-10mm：
0-5mm＝22：
20：
28：
30，最佳含水量5.5%,最大干密度为2.326g/cm3）中混合料中各种材料的比例，把稳定土拌合机上料斗出口斗门开启一定大小，传动皮带设定好传运速度，对拌和后的材料取料筛分，使在同一时间输出的每种材料刚好等于配合比要求数量或者数量偏差在规定的误差范围内。
拌和时严格按已批准的配合比控制水泥与集料的重量比例，并以重量比加水，随时用滴定法检验水泥剂量（现场控制时按高于设计0.3%），外加水量应根据天气气温及集料本身含水量等因素变化确定。
拌和成品的混合料尽快运送到施工现场。
卸料时应注意卸料速度、数量与摊铺的厚度、速度、宽度相适应。
拌和质量控制：
1、拌和前检测集料含水量，并作为拌和用水量的调整依据。
2、混合料含水量对其成型质量影响较大，在拌合中应严加控制。
要考虑拌和、运输、摊铺过程中的水分散失，适当加大含水量，拌和含水量按高于最佳含水量的0.5%-1.0%控制（根据目前现场的实际情况进行调整，气温高空气干燥时取高限，气温低空气湿润时取低限，一天当中，早晨和下午一般取低限，中午取高限，保证摊铺后能及时碾压不粘轮为标准控制）以补偿摊铺及压实过程中的水份损失。
其增加量应由拌和出料时的含水量和碾压时的含水量进行测试比较，蒸发损失多少，就补充多少。
3、拌和时按摊铺规定的频率进行抽样试验，检测各项技术指标，使之达到规定要求。
4、拌和时，严防水泥下料口堵塞不流动，造成缺少水泥现象，应勤检查，观看拌和料是否均匀、色泽一致。
拌和过程中要做好记录，记录好每日的开盘时间，终盘时间，以及中途出现的停机时间及原因，便于积累有关资料。
（四）混合料运输
混合料采用自卸车运输，并根据运距确定运输车辆数量，根据目前的运距（5公里），运输时间可控制在30min以内，确定用20辆自卸车运料，可保证摊铺和拌和的均衡连续。
在运输混合料的过程中，为减少混合料中水分的蒸发，在运输车上采取用帆布遮盖措施。
车辆在料仓下装料过程中要装一斗移动一下，以前后中的装车顺序控制，保持装载高度均匀以防离析，装载高度以不超过车厢高为准。
为保证运输安全，混合料运输时速度控制在30公里/小时内，在便道行驶时，做到文明礼让。
会车时，做到轻车让重车。
到达施工区域后按顺序停在规定区域，不在施工区域随意调头。
拌和好的料应尽快运至现场并尽快摊铺。
每车料的出料单上应填写出料时间及重量，运到现场开始摊铺前记录到场时间，以便于控制混合料的质量。
（五）混合料摊铺
1、层间粘结
为了增加上下基层的粘结效果，水泥稳定碎石上下基层之间喷洒水泥净浆，洒布量为纯水泥用量1.2-1.5kg/m2。
2、在摊铺机存有四辆料车以上时开始摊铺作业，摊铺时自卸车在专人的指挥下以低速倒至摊铺机处，严禁运输车碰撞摊铺机，车轮离摊铺机料斗前30厘米左右，停车挂上空档，自卸车匀速升顶卸料，开动摊铺机推动自卸车匀速前进，并开启摊铺机的振动功能。
当一车料卸完时自卸车开走，下一辆车倒至摊铺机前并由摊铺机推动前进，自卸车匀速升顶卸料，摊铺机始终匀速前进。
在摊铺机后，对个别缺料处和局部离析处，采用人工找补。
摊铺一个压实段后（长度大于30m），立即用水准仪测量高程，实测挂线高度与摊铺高度之差，并与设计摊铺高程进行对比，然后根据高差，调整摊铺机的自动找平装置。
3、摊铺采用两台摊铺机进行梯队整幅摊铺，组装宽度分别为8.5米和8米，二者间距保持5～10m，摊铺机行驶速度控制在1.5m/min左右，夯锤采用最大振击力。
在摊铺混合料时，为了保证基层表面的平整，将采取下列措施：
摊铺机的型号、摊铺速度、振动频率保持一致。
保持螺旋分料器有90%的时间处在工作状态。
减少停机/开动的次数，避免运料卡车碰撞摊铺机。
做好横向接缝，用六米直尺检验控制。
经常检查标高控制钢丝和调整传感器。
平整度现场控制用六米直尺控制。
保持摊铺机良好工作状态。
加大熨平板的激振力。
4、在摊铺混合料时，为了防止混合料离析，将采取下列措施：
摊铺机前挡下加装硬胶皮，硬胶皮距下承层2厘米，减少料斗收料次数，在搅龙悬挂处安设反向叶片。
5、用摊铺机摊铺混合料时，拌合站与摊铺机生产能力相匹配，保证摊铺机连续摊铺。
如中断超过水泥初凝时间，设置横向接缝。
（六）碾压
当摊铺机摊铺出一个压实段（30米以上），立即组织压路机进行碾压。
碾压按先轻后重、先两边后中间、由低向高处的方法压实。
碾压过程中严禁在水稳层上急刹车、调头、随意停车等。
1、先由XP6301P胶轮压路机碾压一遍,接着采用一台XG6204振动压路机弱振一遍，另一台XG6204振动压路机强振二遍，LT320B振动压路机强振一遍，振压第二遍后开始检测压实度，在碾压过程中对压实度结果及时汇总分析，确认合格后即用胶轮压路机收面二遍。
振动压路机碾压速度：
振压2.0-2.5公里/小时。
胶轮压路机碾压速度：
2.0-3.0公里/小时。
对于上基层试验段，当振压合格后，用胶轮收面二遍。
对于下基层实验段，用振动压路机静压收面一遍。
2、压路机碾压时，重叠1/2至1/3轮宽，以压完路面全宽为一遍。
用振动压路机碾压时，停振后继续前行1-3米，以防止推移拥包。
压实到一定部位时，划上压实线，并将初压、复压、终压和合格区的标识牌放到相应的位置，经检测压实度合格后继续向前压实，每段压实段终点呈阶梯状，严禁在同一断面上。
边部及中部是摊铺机初振时的薄弱环节，对于中部及边部增加碾压一遍。
3、压路机碾压段的总长度应尽量缩短，第一个碾压段控制在30米左右，以后的碾压段控制在40～50m。
4、碾压过程中，基层表面应始终保持湿润，若水分蒸发过快，应用喷壶人工及时补洒适量的水，杜绝洒大水。
5、为防止塌边，模板在基层达到一定强度后拆除，模板拆除后及时培土路肩，以利下一工序的施工。
（七）上基层的施工
下基层从K148+000施工至K148+050处，各项指标验收合格后，两台摊铺机依次倒至起点处，马上进行上基层的施工，施工至K148+045处，进行下一个循环的下基层施工，上基层施工工艺同下基层。
五、总结
1、施工机械数量及组合方式：
四台ZL50型装载机配合二套DB500稳定土拌和站进行混合料的拌和，20辆自卸车配合二台DTU95型摊铺机进行混合料的摊铺，一台徐工XP6301P胶轮压路机、一台LT320B振动压路机、两台XG6204振动压路机组合对摊铺后的基层进行碾压，两台洒水车进行洒水作业，其施工机械组合满足施工需要。
2、确定混合料拌和集料比例按照10-20mm碎石：
风化砂为35：
65，水泥剂量按4.8%来控制；确定拌和时含水量在高于最佳含水量0.5%-1.0%（早晨、下午用低限，中午用高限）范围内。
3、确定摊铺采用两台摊铺机进行梯队整幅摊铺，二者间距保持5～10m，中部重合约20厘米，摊铺机行驶平均速度为1.5m/min，夯锤频率采用最大，提高摊铺初始压实度，保证摊铺后压实度不小于90%，保证路面平整度。
4、确定了压路机的压实顺序、碾压速度和遍数等压实工艺。
碾压顺序：
碾压按先轻后重、先两边后中间、由低向高处的方法压实。
振动压路机碾压速度为2.0-2.5km/h。
胶轮压路机碾压速度：
2.0-3.0km/h。
压路机之间的间距保持3米左右可满足安全碾压的要求。
碾压遍数及组合：
经过压实度检测及现场外观效果比较，根据工程实际情况，确定先由胶轮压路机静压一遍,接着用振动压路机弱振一遍、强振二遍、另一台振动压路机强振一遍，最后用振动压路机收面一遍；下基层摊铺长度约50m左右时在完成碾压后，经检测压实度及各项指标符合规范要求后立即进行上基层摊铺，其施工程序与下基层相同，但上基层表面层在压实度检测合格后用胶轮压路机收面二遍。
经检验合格后进行下一段落的摊铺施工。
5、通过检测数据，计算确定松铺系数为1.28（见附表）。
6、通过试验段的施工，根据项目部的机械配备及人员组合，确定每次的碾压段落长度为50-60米较适宜。
7、基层采用两层连续施工，在上基层碾压完成后表面稍干但未硬化状态下进行透层油洒布，加强边部养生控制，边部与端头采用覆盖洒水养生或使用喷雾器喷洒透层油
透层油采用慢裂乳化沥青，洒布量控制在1.2-1.4公斤/平方米。
生产乳化沥青时，对乳化沥青各种指标进行检验，乳化沥青中的残留物含量不得少于50%。
洒布车在洒布前对喷洒头进行检查，保证喷洒头无堵塞。
养生7天期满后，驻地办及项目部试验人员现场取芯，钻件完整。
8、通过试验段的施工验证了项目部的施工组织合理，质保体系运行可靠，施工方案可行，各项检测指标满足规范要求（见附件）。
在试验段施工中，项目经理于晓峰作为试验段施工的总调度，对人员、机械、材料的准备做了充分的安排，并对全部施工过程指挥调度，保证了基层试验段的顺利实施。
项目总工及质检工程师和试验室主任对现场质检人员、试验人员作了具体的分工，并在施工过程中及时提醒各位人员，保证了试验段按预定的方案实施，控制了混合料级配、含水量、灰剂量、压实度、平整度、宽度、高程、横坡等指标，并收集了施工过程中的具体数据，为下一步的大面积施工打下了基础。
安全环保工程师李序江全面负责试验段施工中的安全，施工前对参与施工的人员全面安全交底、对施工机械设备安全全面进行了检查，施工过程中对发现的不安全因素及时消除，保证了底基层试验段施工未出现安全事故。
现场施工负责人马永安、李利黔对现场工人及时调度，对施工过程中的平整度、离析等问题及时安排工人处理，保证了施工的顺利进行。
六、施工中出现的问题及解决办法
1、在施工过程中，各道工序配合较好，但人员之间的配合不够默契，各道工序衔接不够紧凑。
在下一步的施工中，加强施工过程中的技术控制及技能培训，保证工序之间的顺接。
2、压路机在碾压时，由于采用分段碾压，在碾压接头处平整度较差，影响面层质量。
解决办法：
对碾压接头部分安排专人进行重点控制，在第一遍弱振后用六米直尺对该处仔细检查，发现拥包，及时用铁锹铲除，然后对拥包处横向碾压，边碾压边用六米直尺检查，直至消除拥包为止。
3、基层混合料有离析及花料现象。
解决办法：
加强对拌合站的管理，实验室设专人全方位旁站，严格控制配合比及含水量，及时与摊铺现场联系沟通，进行动态管理。
青临高速第十七项目部
2011-7-15
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