20标水泥稳定河砂底基层施工配合比优化及施工质量控制.docx
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20标水泥稳定河砂底基层施工配合比优化及施工质量控制
水泥稳定河砂底基层施工配合比优化
及施工质量控制
山东省青州至临沭高速公路第二十标段由黑龙江农垦建工路桥有限公司承建。
本标段位于临沂市河东区内，施工起止桩号K180+900—K190+020,主线施工里程9.12km。
主线路面底基层铺筑长度8.929km，半幅宽度16.35m,厚度16cm，面积258.22km2。
互通立交区匝道五条，底基层铺筑长度1.849km,厚度16cm，面积18.99km2。
路面底基层设计为水泥稳定土（水泥稳定砂掺加碎石）。
设计无侧限抗压强度2.5MPa，压实度97%。
水泥稳定河砂掺加碎石较水泥稳定风化砂掺加碎石有较高的强度、刚度及水稳性。
我们经多次试验，优化了底基层配合比，同时加强了施工质量管理，使得底基层施工取得了比较明显的技术经济效果。
一、原材料
1、水泥：
水泥作为唯一的一种稳定剂（且含量只有4.5%），其质量尤为重要。
为保证混合料有足够的时间来运输、摊铺及碾压，要求选用初凝时间大于3h，终凝时间大于6h的硅酸盐水泥。
我们项目部采用的是枣庄中联水泥有限公司生产的P.C32.5级缓凝型复合硅酸盐水泥。
初凝时间4h40min，终凝时间6h30min，满足施工要求。
水泥在使用前必须确认出炉7d以后，强度、安定性等技术指标符合规范要求。
2、碎石：
碎石采用沂南县北唐山石料场生产的10-20mm碎石和0-5mm石屑。
10-20mm碎石的压碎值19.4%,针片状含量8.6%，含泥量0.6%，泥块含量0.2%，各项指标均符合规范要求。
10-20mm碎石单独存放，并且采用小堆存放，避免料堆过高，造成大颗粒向周边滚落，影响集料级配。
石屑质量符合规范技术要求。
石屑存放时进行苫盖，否则，石屑在晴雨天气含水率偏差较大（一般在3.0-8.5%之间）。
既使每次搅拌时都检测含水率来调整拌和用水量，混合料含水率也很难控制得好。
石屑堆的上部和下部含水率不同，雨后淋雨的比未淋雨的石屑含水率大，含水率相差都在5%左右。
故必须苫盖。
3、河砂：
砂采用的是沭河常旺砂场生产的河砂。
该河砂细度模数3.0，为中砂，偏粗。
通过筛分试验得出的数据证明：
做底基层矿料级配不良，不符合规范的要求，需要掺配碎石使用。
施工中，我们选用级配稳定的河砂，采用了定期进行料场考察和按规定批次进行河砂质量检测的方法，确保河砂的级配无太大的变化，才能确保混合料级配合格。
河砂级配情况如下表。
河砂级配表
材料筛孔
37.5mm
4.75mm
0.6mm
0.075mm
河砂
100
96.6
67.2
1.8
4、水：
采用可饮用地下水。
二、混合料的配合比优化设计
底基层混合料的级配直接影响到底基层的密实度及强度。
混合料的配合比设计是质量控制过程中最关键的一环。
1、配合比设计：
项目部试验室根据所在路段无风化砂而盛产河砂的实际情况，进行了河砂掺配碎石底基层混合料配合比设计与试验。
65%河砂掺配35%碎石配合比设计：
对所选河砂，按照河砂：
10-20mm碎石=65：
35，水泥剂量4.5%做标准击实试验，得出最大干密度2.222g/cm3、最佳含水率6.3%，无侧限抗压强度2.6MPa。
河砂掺配碎石方案符合现场情况，达到了设计和规范要求，故采取了河砂掺配碎石方案。
2、配合比优化设计：
在随后的试验段施工中，发现7-10天取出的芯样表面不光滑，粘结不是太好。
分析原因，可能是因为河砂粒径较粗的缘故。
根据以往的经验，掺加石屑，可能解决细骨料偏粗的问题。
于是决定采用掺加石屑的方法对配合比进行优化设计，调整配合比。
（1）、材料配合比：
掺加石屑的方法可行，但是掺加石屑的数量应由试验确定。
试验室按照5%、10%、15%、20%石屑替换河砂，即以骨料四种不同比例进行试验，同样4.5%的水泥剂量骨料的配合比为河砂：
碎石：
石屑的比例分别为60:
35:
5、55:
35:
10、50:
35:
15、45:
35:
20。
（2）、对比试验：
按照以上配合比分组进行试验。
试验结果见下表。
河砂掺加碎石和石屑试验成果表
序号
配合比河砂：
碎石：
石屑
最佳含水率
最大干密度
备注
1
60:
35:
5
7.9
2.168
2
55:
35:
10
7.5
2.175
3
50:
35:
15
7.6
2.198
4
45:
35:
20
6.6
2.208
经比较，选用10%石屑替换10%河砂，即河砂：
10-20mm碎石：
石屑=55：
35：
10。
采用不同水泥剂量的掺配方式得到5组配比，进行重型击实试验，得出4.5%水泥剂量的一组最大干密度2.175g/cm3，最佳含水量7.5%。
通过配合比优化设计，经试验段实际验证，这一组试验效果比较好。
其混合料级配比较好，合成级配较未掺加石屑的混合料级配无明显变化。
详见优化前后矿料级配曲线图。
3、试验验证：
通过试验段进行了配合比验证。
5天后取出芯样试件完整，表面光滑，比未掺配石屑前密实度有了明显提高。
取芯情况如图所示。
所作业完成路段质量检查和检测项目强度、压实度等控制指标符合规范和设计要求。
此外，拌和、运输、摊铺、碾压等工序作业操作比较容易，未出现异常现象。
优化后配合比经监理机构批复后在施工中得到应用。
底基层矿料级配优化前后对照
优化前后取芯情况对照
水泥稳定河砂掺碎石10d芯样水泥稳河砂掺加碎石+石屑5d芯样
三、底基层施工质量控制
1、作业形式：
2台摊铺机并机作业，半幅施工，摊铺作业厚度为16厘米。
2、施工工艺流程：
检查下承层→定线放样→支模板→拌和→运输→摊铺→碾压→苫盖养生。
3、准备下承层
在底基层摊铺前，下承层采用压路机进行碾压检验。
发现软弱层必须及时换填。
对表面松散的部分，针对现场情况采用撒水翻拌或换填的方式来处理，务必保证下承层有足够的密实度及强度。
否则，因下承层局部强度不足，底基层极易产生裂缝。
最终反映到面层，影响面层的使用下承层洒水湿润
寿命。
摊铺作业前洒水湿润下承层表面。
同时支设边部钢模板。
如图。
4、混合料的拌和
路面底基层的施工，拌和机的配置
，选用有电子计量的拌和设备，来保证混合料的级配精度。
我标段使用的拌和机为WCD-700型，拌和设备具有能够准确控制各种材料数量的电子自动计量系统及超大粒径过滤筛，能够保证集料配合比的精确度。
按照拌和机产量550t/h、含水量快速检测
作业12h计算，拌和站日产6600t粒料，折合2800m3，作业幅宽16.35m，满足摊铺机每天摊铺半幅1000m用料。
为确保水泥稳定碎石混合料配比准确，在正式施工前精确测定各料仓的转速和单位时间内各料仓出料重量。
各料仓及水泥、水量调试完毕后进行试生产，并通过EDTA滴定法和筛分等试验进行验证水泥剂量、碎石级配、含水量是否准确。
集料误差不超过±2%，含水量（采用炒干法）不超出预定含水量±1%，水泥剂量控制在4.5%-5%范围内。
5、混合料的运输、摊铺和碾压
（1）、混合料的运输：
运输车辆采用30t性能良好的自卸车。
运输过程中要注意防止混合料的离析及水分蒸发。
混合运输过程中，必须采用防雨布覆盖。
为避免混合料离析，运输车辆在出料仓接料时，前后调整位置，分三次将车厢装满，先装车厢前部，再装车厢尾部，最后装中间。
（2）、混合料的摊铺：
采用具备自动找平和振捣夯实功能的WTD9001型摊铺机2台。
两台摊铺机联合摊铺
两台摊铺机成梯队行进，并机作业。
两机前后距离10m左右，同步向前摊铺，确保一起碾压。
为了避免接缝产生高低差，一定保证铝方钢的位置准确。
摊铺时，前面一台的传感器搭在左侧钢丝绳上，右侧
传感器搭在可调高程铝方钢表面上。
后面一台左侧传感器走平衡梁，搭在已经铺筑底基层表面上，右侧传感器搭在右侧钢丝绳上。
摊铺前调整好摊铺机传感器臂与高程控制线的关系。
摊铺过程中，随时控制好松铺高程：
松铺高程=下承层高程+松铺系数*压实厚度
松铺系数——1.22（试验段总结数据）；松铺厚度检测
压实厚度——底基层设计标高-实测下承层标高。
松铺高程是采用10m一桩挂线（将1'的小钢丝绳挂在钢筋桩上并用紧线器拉紧）控制。
有专人负责松铺高程的检查，利用3m直尺垂直于路中线，横放在底基层表面，使直尺的一端靠近高程控制线，误差超过5mm，立即进行调整，确保底基层的松铺高程在规范允许范围以内。
摊铺机连续摊铺，中间不停顿。
根据拌和站的工作能力控制摊铺机的行驶速度。
禁止摊铺机停机待料。
按照拌和站供料能力，摊铺速度1.4m/min，则12h作业，日摊铺作业1000m，完成16400m2。
按此计算，每天完成底基层实体2616m3，折合5519t。
拌和站日生产能力完全满足摊铺作业要求。
摊铺机作业时应尽量减少进料口翻板翻起的次数，并保证螺旋布料器有三分之二埋在混合料中，以避免混合料离析，同时设专人跟在摊铺机后对混合料离析、表面不平整处进行处理。
（3）、混合料的碾压：
采用YZ25G型振动式和YL-25轮胎压路机及时进行碾压。
压实作业遵守先轻后重、先慢后快的原则。
先用胶轮压路机进行稳压1-2遍，然后采用振动压路机碾压，先弱振再强振，最后采用胶轮压路机稳压至无轮迹为止。
直线段由两侧向中间碾压，曲线段压路机碾压
由内向外碾压。
以保证路基横坡成型。
底基层的碾压作业需一气呵成，要保证碾压过的底基层是合格品。
否则，水泥初凝以后压路机进行复压，会影响混合料的板结成型。
压路机的碾压速度，头两遍控制在1.5-2.0km/h，后两遍控制在2.0-3.0km/h。
为保证底基层的压实度，试验人员必须在碾压一结束就立即进行压实度检测，发现压实度不足，立即进行补压，直到压实度合格为止。
碾压过程中，如发现有弹簧、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和碾压，使其满足质量要求。
从混合料的拌和到碾压结束，整个操作过程应在2h内结束，最长不能超过3h。
超过3h未碾压合格的混合料应予废弃。
6、施工缝处理
两工作段搭接部分应严格按照规范要求的横向施工缝处理的方式进行处理。
施工过程中如出现因故造成施工中断2h以上，也应该按照横缝的方式进行搭接处理。
接缝处画出与路线中心线垂直的直线，按直线切成垂直面，留下次摊铺时做接缝。
所留接缝处的高度、厚度、
平整度要符合设计要求。
两台摊铺机之间接缝处理，一是要保持接缝断面始终处
于湿润状态，配备2台喷雾器，随时洒水；二是保持第一台摊铺机摊铺的纵缝处顺直，设专人维持，不得多料，也不能少料，以保证第二台摊铺机摊铺粒料时接缝处混合料厚度均匀、密实。
如摊铺因故中断，则将未经压实的混合料清除，并将已经碾压成型且满足要求的路段按预留接缝处理，然后再摊铺新的混施工缝处理
合料。
在下次摊铺新混合料前，在切好的接缝竖直断面上刷一层水泥净浆，以保证新旧混合料结合良好。
7、养生
每一段碾压完成并经压实度检测合格的底基层，应立即进行养生。
对碾压后的底基层路段检查合格后立即苫盖土工布、洒水车在另半幅行进喷水养生。
撒水养生不宜太早，防止养护用水冲走水泥浆，影响底基层的质量。
如气温过高，蒸发量过大，宜采用小水量快行的洒水办法,洒水覆盖养生
尽量避免养护用水在底基层表面流淌。
养生期间，始终保持底基层表面潮湿。
同时，应封闭交通，除洒水车外，禁止其它车辆在养生的底基层上通行，养生期不少于7d。
四、结束语
在青临高速公路20标的施工中，我们抓住了底基层的施工质量控制的两个关键点：
一是混合料的级配优化设计；二是施工作业过程质量管理。
底基层施工完成的路段质量检查、检测结果，各项技术指标均达到了设计和规范的要求。
据13个路段规定频率的取样检测数据数理统计，其振动法无侧限抗压平均强度2.64MPa，代表值2.60MPa，偏差系数3.8%。
通过底基层施工，我们增加了一些精细化施工的技术措施，积累了底基层优化配合比设计经验，为下步施工打下坚实基础。
柴胡店镇安全生产委员会
关于切实做好汛期安全生产工作的实施方案
各办事处党总支、村、企事业单位、镇直有关部门：
为切实做好汛期安全生产工作，严防各类生产安全事故发生，确保人民群众生命财产安全，为奥运创造良好的社会环境，促进社会和谐、经济发展，特制定汛期安全生产工作实施方案如下：
一、提高认识，落实责任。
夏季高温、高湿期间是安全生产事故的多发期，各部门、各单位要牢固树立以人为本、安全发展的理念，坚决克服松懈麻痹思想和侥幸心理，充分认识抓好这一时期安全生产工作的重要性，针对夏季温度高、雨水多、湿度大的特点，切实加强汛期安全生产工作领导，周密部署汛期安全生产各项工作，结合我镇正在开展的安全生产百日督查专项行动和“隐患治理年”活动第二战役工作，狠抓薄弱环节和事故隐患的整治工作；严格落实安全监管和企业主体责任，建立健全汛期工作组织机构和工作责任制，务必做到目标明确、责任到人、措施到位、科学防范，确保汛期我镇安全生产形势持续稳定。
二、加强宣传，增强意识。
各部门、各企业要加强宣传教育工作，提高广大群众的安全意识。
要加大汛期安全生产工作的宣传力度，充分利用宣传车、宣传单、黑板报等形式，结合“安全生产月”宣传活动，广泛宣传和普及有关安全生产的法律、法规和基本知识，切实提高广大干部群众的抗灾自救的能力。
三、突出重点，严密监控。
各部门、各单位要结合本辖区、本部门、本单位的实际情况，加强对煤矿、非煤矿山、危险化学品、建筑施工、民用爆破器材、烟花爆竹、水利设施、道路交通等重点行业、重点领域和重点部位的安全监管，有针对性地制定事故应急救援预案，提前做好防汛抗洪抢险各项准备工作。
一是煤矿、非煤矿山企业要建立健全水害隐患排查治理制度，落实防治水工作责任制；二是危险化学品企业对遇湿容易分解出易燃、有毒气体的原材料和产品，特别是易产生硫化氢气体的重点要害部位，要采取严格的防水、防潮等安全防范措施；三是建筑工程企业要重点防范深基坑片帮垮、塌陷、边坡崩塌、滑坡和泥石流等事故的发生；四是水利工程单位要加强水库大坝险工险段、重点部位的巡查，建立制度，明确责任，细化措施，杜绝决堤垮坝。
五是民用爆破器材、烟花爆竹要加强各类设施的降温、防雷和安全设施的维护保养等工作。
六是道路交通部门要注意汛期行车安全，做到安全驾驶，确保汛期交通安全。
四、强化治理，排查隐患。
各部门、各单位要根据“隐患治理年”活动第二战役要求，组织开展一次全面、细致、深入的汛期安全检查，对查出的事故隐患一定要制定整改措施，加紧整改，对短期内难以彻底整改的，要采取切实有效的防范措施加强监控，防止重、特大事故的发生，确保汛期安全生产。
五、加强值守，靠前指挥。
各部门、各有关单位要严格执行汛期值班制度、领导带班制度和事故专报制度，加强汛期应急管理，随时掌握雨情汛情和安全生产动态，及时通报防汛工作情况，一旦发生较大事故和重大险情能立即组织抢救并迅速上报。
要切实抓好自然灾害的预警预报，健全自然灾害预防和救助体系。
要严格执行暴雨期间停产撤人规定，凡是受洪水淹井威胁的矿井和企业单位，在暴雨期间必须立即停产撤人。
同时，要加强应急救援预案的演练，加强救援物资设备的储备，确保一旦发生事故，能够立即启动应急救援预案，进行科学施救。
公路工程安全生产应急预案内容介绍
一、防汛预案
（一）项目部成立防汛领导小组，关瑞士兼防汛领导小组组长，吕存良兼副组长，各施工队第一责任人兼成员，孟君兼防汛办公室主任，防汛办公室设在项目部办公室。
（二）各施工队成立防汛抢险突击队，施工队长兼抢险突击队长。
（三）各防汛抢险空击队员配备防水衣、雨靴、手电筒、铁锨以及相关防汛物资。
（四）在汛期预警解除之前，各路基施工队保留一台挖掘机，留一名挖掘机手昼夜二十四小时坚守工地，以备大水时急用。
（五）汛期值班电话守候人员实行24小时值班轮换制度，不得擅自离岗，防汛领导小组及值班员手机保持24小时常开。
（六）主干线和施工场地居住点出现险情时，要立即在第一时间内报告项目部防汛领导小组成员，必须做到抢险、急救双及时。
二、防汛工作重点
（一）在防汛期间，各施工队要检查施工驻地的板房牢固情况，如果发现危房，该加固的要加固，坚决杜绝工程建设人员住危房的现象，全力确保人身安全。
（二）各路基施工队主要负责人在大雨时要重点检查高速公路跨河流交叉处水位，必要时用挖掘机立即挖开主干线施工便道进行泄洪，避免给河流沿线群众带来严重重经济损失。
（三）高速路两侧的公路边沟未开挖的抓紧进行，形成边沟但还没有全部贯通的要派人抓紧疏通，现仍未完成改沟的在三天内要立即改通，否则，谁造成经济损失谁负责。
（四）小桥涵施工队伍，要抓紧整理过水涵内的土杂物，保持大水来临不阻水。
（五）路基填筑施工队伍填筑已形成的路段，要做好泄水槽的整修，在路面弯道水流聚集处要增设泄水槽，全力保护好半成品或成品路段。
（六）各施工队在保护好工程施工设备的同时，要教育工人搞好“五防”工作，即防水灾、触电灾、火灾、雷电灾、疫病传染等灾害，全力做好各方面防灾、减灾工作，达到防范于未然的真实目的。
（七）路面施工队伍在做好本辖区的安全防汛外，要注重保护底基层半成品的汛期防护工作。
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