水泥穩(wěn)定土施工時,必須采用流水作業(yè)法,使各工序緊密銜接。特別是要盡量縮短從拌和到完成碾壓之間的延遲時間。所以在施工時應(yīng)做延遲時間對強度影響的試驗,以確定合適的延遲時間,并使此時水泥穩(wěn)定土的強度仍能滿足設(shè)計要求。
水泥穩(wěn)定土基層的施工方法主要有路拌法和中心站集中拌和(廠拌)法兩種。
1.路拌法施工
水泥穩(wěn)定土路拌法施工與石灰穩(wěn)定土的施工相似,其工藝流程如圖所示。
1)準(zhǔn)備工作
(1)準(zhǔn)備下承層
當(dāng)水泥穩(wěn)定土用作基層時,要準(zhǔn)備底基層;當(dāng)水泥穩(wěn)定土用作底基層時,要準(zhǔn)備土基。無論底基層還是土基,都必須按規(guī)范進(jìn)行驗收,凡驗收不合格的路段,必須采取措施,使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,方可鋪筑水泥穩(wěn)定土層。
如底基層或土基已遭破壞,則必須作如下處理:
①對土基必須用12~15t三輪壓路機或等效的碾壓機械進(jìn)行碾壓檢驗(壓3~4遍)。在碾壓過程中,如發(fā)現(xiàn)土過干、表層松散,應(yīng)適當(dāng)灑水;如土過濕,發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象,應(yīng)采取挖開晾曬、換土、摻石灰或粒料等措施進(jìn)行處理。
②對于底基層,根據(jù)壓實度檢查和彎沉測定的結(jié)果,凡不符合設(shè)計要求的路段,必須根據(jù)具體情況,分別采用補充碾壓、加厚底基層、換填好的材料、挖開晾曬等措施,使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
③底基層上的低洼和坑洞,應(yīng)仔細(xì)填補及壓實,達(dá)到平整。底基層上的搓板和車轍,應(yīng)刮除;松散處,應(yīng)耙松灑水并重新碾壓。
④逐一斷面檢查土基或底基層標(biāo)高是否符合設(shè)計要求,平整度、壓實度、路拱是否符合規(guī)定,且應(yīng)沒有任何松散的材料和軟弱地點。
應(yīng)注意在槽式斷面的路段,兩側(cè)路肩上每隔一定距離(5~10m)應(yīng)交錯開挖泄水溝或做盲溝,以便排出路基積水。
(2)測量
首先是在底基層或土基上恢復(fù)中線。直線段每15~20m設(shè)一樁,平曲線段每10~15m設(shè)一樁,并在對應(yīng)斷面路肩外側(cè)設(shè)指示樁。
其次是進(jìn)行水平測量。在兩側(cè)指示樁上用紅漆標(biāo)出水泥穩(wěn)定土層邊緣的設(shè)計高。
(3)確定合理的作業(yè)長度
確定路拌法施工每一作業(yè)段的合理長度時,應(yīng)考慮如下因素:水泥的終凝時間;延遲時間對混合料密實度和抗壓強度的影響;施工機械和運輸車輛的效率和數(shù)量;操作的熟練程度;盡量減少接縫;施工季節(jié)和氣候條件。
一般寬7~8m的穩(wěn)定層,每一流水作業(yè)段以200m為宜。但每天的第一個作業(yè)段宜稍短些,可為150m。如穩(wěn)定層較寬,則作業(yè)段應(yīng)該再縮短。
(4)備料
在采備集料前,應(yīng)先將料場的樹木、草皮和雜土和雜土清除干凈。采集集料時,應(yīng)在預(yù)定采料深度范圍內(nèi)自上而下進(jìn)行,不應(yīng)分層采集,不應(yīng)將不合格的集料采集一起。
在集料中超尺寸顆粒應(yīng)予篩除。對于粘性土,可視土質(zhì)和機械性能確定土是否需要過篩。
(5)計算材料用量
方法同石灰穩(wěn)定土。
2)集料運輸與攤鋪
方法與石灰穩(wěn)定土施工基本相同。
3)拌和
(1)攤鋪水泥
在人工攤鋪的集料上,用6~8t兩輪壓路機碾壓一遍,使其表面平整,然后按計算的每袋水泥的縱橫間距,用石灰或水泥在集料層上做安放每袋水泥的標(biāo)記,同時劃出攤鋪水泥的邊線。水泥應(yīng)當(dāng)日用汽車直接送到攤鋪路段,每袋水泥從汽車上直接卸在做標(biāo)記的地點,檢查有無遺漏和多余。運水泥的車應(yīng)有防雨設(shè)備。打開水泥袋,將水泥倒在集料層上,用刮板將水泥均勻攤開。應(yīng)注意使每袋水泥的攤鋪面積相等,水泥攤鋪完后,表面應(yīng)沒有空白,但也不過分集中。
(2)干拌
①用穩(wěn)定土拌和機拌和。拌和深度應(yīng)達(dá)穩(wěn)定層底。應(yīng)設(shè)專人跟隨拌和機,隨時檢查拌和深度并配合拌和機操作員調(diào)整拌和深度。嚴(yán)禁在拌和層底部留有“素土”夾層。應(yīng)略破壞(約1cm左右)下承層的表面,以利上下層粘結(jié)。通常應(yīng)拌和兩遍以上。在最后一遍拌和之前,必要時可先用多鏵犁緊貼底面翻拌一遍。直接鋪在土基上的拌和層也應(yīng)避免“素土”夾層。
②在沒有專用拌和機械的情況下,也可用農(nóng)用旋轉(zhuǎn)耕作機與多鏵犁或平地機相配合進(jìn)行拌和。先用平地機或多鏵犁(4鏵犁或5鏵犁)將鋪好水泥的集料翻拌兩遍,使水泥分布到集料中,但不翻犁到底,以防止水泥落到底部。第一遍由路中心開始,將混合料向中間翻,同時機械應(yīng)慢速前進(jìn)。第二遍相反,由兩邊開始,將混合料向外側(cè)翻,接著用旋轉(zhuǎn)耕作機拌和兩遍再用多鏵犁或平地機將底部料翻起。隨時檢查調(diào)整翻拌深度,使穩(wěn)定土層全部翻透。嚴(yán)禁在底部留有“素土”夾層,也應(yīng)防止過多破壞下承層的表面,通常應(yīng)翻犁兩遍,接著再用旋轉(zhuǎn)耕作機拌和兩遍,用多鏵犁或平地機再翻犁兩遍。
③在沒有專用拌和機械的情況下,還可以用缺口圓盤耙與多鏵犁或平地機相配合,拌和水泥穩(wěn)定中粒土和粗粒土。用平地機或多鏵犁在前面翻拌,用圓盤耙跟隨在后面拌和,即采用邊翻邊耙的方法。圓盤耙的速度應(yīng)盡量快,使水泥與集料拌和均勻。共翻拌4遍,開始的兩遍不應(yīng)翻犁到底,以防水泥落到底部。后面的兩遍,應(yīng)翻犁到底,隨時檢查調(diào)整翻犁的深度,使穩(wěn)定土層全部翻透。
(3)灑水的濕拌
干拌過程結(jié)束時,特別是在用農(nóng)業(yè)機械進(jìn)行拌和的情況,如果混合料含水量不足,灑水車的數(shù)量應(yīng)視水源遠(yuǎn)近而定,常用的灑水車僅兩側(cè)各有一個噴嘴,噴出的水量不均勻,不適宜用作路面施工。應(yīng)在后面改接一根Φ50mm、長約2m的橫向水平鋼管,管壁鉆三排,Φ4mm的孔眼。灑水車不應(yīng)使灑水中斷,灑水距離應(yīng)長些,水車起灑處和另一端調(diào)頭處都應(yīng)超出拌和段2m以上。灑水車不應(yīng)在正進(jìn)行拌和的以及當(dāng)天計劃拌和的路段上調(diào)頭和停留,以防局部水量過大。灑水后,應(yīng)再次進(jìn)行拌和,使水分在混合料中分布均勻。拌和機械應(yīng)緊跟在灑水車后面進(jìn)行拌和,尤其在縱坡大的路段上應(yīng)配合緊密,以減少水分流出。灑水及拌和過程中,應(yīng)及時檢查混合料的含水量,可采用含水量快速測定儀測定混合料的含水量。混合料的最佳含水量也可以在現(xiàn)場人工控制。最佳含水量時的混合料,在手中能緊捏成團(tuán),落在地上能散開,并應(yīng)參考室內(nèi)擊實試驗最佳含水量的混合料的狀態(tài)。水分宜略大于最佳值,穩(wěn)定粗粒土和中粒土,應(yīng)較最佳含水量大0.5%~1.0%,穩(wěn)定細(xì)粒土,較最佳含水量大1%~2%,不應(yīng)小于最佳值,以補償施工過程中水分的蒸發(fā),并有利于減輕延遲時間的影響。在灑水拌和過程中,還要人工配合揀出超尺寸顆粒,消除粗細(xì)顆!案C”以及局部過分潮濕或過分干燥之處。拌和完成的標(biāo)志是:混合料沒有灰條、灰團(tuán)和花面,沒有粗細(xì)顆!案C”,且水分合適和均勻。
4)整形與碾壓
同石灰穩(wěn)定土。
5)接縫和“調(diào)頭”處的處理
(1)當(dāng)天兩工作段的銜接處,應(yīng)搭接拌和。第一段拌和后,留5~8m不進(jìn)行碾壓;第二段施工時,前段留下來壓部分,要再加部分水泥重新拌和,并與第二段一起碾壓。當(dāng)天其余各段的接縫都可這樣處理。
(2)應(yīng)十分注意每天最后一段末端縫(工作縫)的處理。工作縫隙和“調(diào)頭”處的處理如下圖所示。在已碾壓完成的水泥穩(wěn)定土層末端沿穩(wěn)定土挖一條寬約30cm的槽,直挖到下承層頂面。此槽與路的中心線垂直,靠穩(wěn)定土的面應(yīng)切成直線,而且應(yīng)垂直向下。將兩根方木(長度為水泥穩(wěn)定土層寬的一半,厚度與其壓實厚度相同)放在槽內(nèi),并緊靠著已完成的穩(wěn)定土,以保護(hù)其邊緣,不致遭第二天工作時的機械破壞。用原挖出的素土回填槽內(nèi)其余部分。如拌和機械及其他機械必須到已壓成的水泥穩(wěn)定土層上“調(diào)頭”,應(yīng)采取措施保護(hù)“調(diào)頭”部分。一般,可在準(zhǔn)備用于“調(diào)頭”的約8~10cm長的穩(wěn)定土層上,先覆蓋一張厚塑料布(或油氈紙),然后在塑料布上蓋約10cm厚的一層土、砂或砂礫。第二天,攤鋪水泥及濕拌后,除去頂木,用混合料回填。靠近頂木末能拌和的一小段,應(yīng)人工進(jìn)行補充拌和。整平時,接縫處的水泥穩(wěn)定土應(yīng)較已完成斷面高出約5cm,以便將“調(diào)頭”處的土除去后,能刮成一個平順的接縫。整平后,用平地機將塑料布上大部分土除去,注意勿刮破塑料布。然后人工除去余下的土,并收起塑料布。在新混合料碾壓過程中,將接縫修整平順。
(3)工作縫也可按下述方法處理:在水泥穩(wěn)定土混合料拌和結(jié)束后,在預(yù)定長度的末端,按前述方法挖一條橫貫全路寬的槽,槽內(nèi)放兩根與壓實厚度等厚的方木,方木的另一側(cè)用素土回填至3~5cm長,然后進(jìn)行整形和碾壓。第二天,鄰接的作業(yè)段拌和結(jié)束后,除去方木,用混合料回填,靠近頂木未能拌和的一小段,應(yīng)人工進(jìn)行補充拌和。
(4)縱縫的處理。水泥穩(wěn)定土層的施工應(yīng)該避免縱向接縫,在必須分兩幅施工時,縱縫必須垂直相接,不應(yīng)斜接,并按下述方法處理:在前一幅施工時,在靠中央一側(cè)用方木或鋼模板做支撐,方木或鋼模板的高度與穩(wěn)定土層的壓實厚度相同;旌狭习韬徒Y(jié)束后,靠近支撐木(或板)的一部分,應(yīng)人工進(jìn)行補充拌和,然后整形和碾壓。在鋪筑另一幅時,或在養(yǎng)生結(jié)束后,拆除支撐木(或板)。第二幅混合料拌和結(jié)束后,靠近第一幅的部分,應(yīng)人工進(jìn)行補充拌和,然后進(jìn)行整平和碾壓。
2.中心站集中拌和(廠拌)法施工
水泥穩(wěn)定土可以在中心站用強制式拌和機、雙轉(zhuǎn)軸槳葉式拌和機(臥式葉片拌和機)等廠拌設(shè)備進(jìn)行集中拌和,塑性指數(shù)小,含土量少的砂礫土、級配碎石、砂、石屑等集料也可以用自落式拌和機拌和。其施工方法與石灰穩(wěn)定土廠拌法施工基本相同,不作贅述。但應(yīng)該注意的是:在攤鋪過程中,如中斷時間已超過2~3h,又末按橫向接縫方法處理,則應(yīng)將攤鋪機附近及其下面末經(jīng)壓實的混合料鏟除,并將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成一橫向(與路線垂直)垂直向下的斷面,然后再攤鋪新的混合料。