高速公路水泥稳定碎石集料加工控制方法.docx
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1、高速公路水泥稳定碎石集料加工控制方法 第一篇:高速公路水泥稳定碎石集料加工限制方法 高速公路水泥稳定碎石集料加工限制方法 摘要:文章通过对湖南邵永高速公路水泥稳定碎石集料加工技术应用和加工过程中存在的问题进行分析与总结,提出了集料加工最基本的设备配置、工艺流程,还击式裂开机的调试,振动筛筛孔尺寸与规格集料所需的关键标准筛孔之间的关系,水泥稳定碎石基层接受骨架密实结构的各规格集料用量比例等施工方法。 关键词:集料加工;限制方法;还击式裂开机;骨架密实结构 中图分类号:U455.5 文献标识码:A 文章编号:1009-2374200903-0052-03 在我国已建成和在建的高速公路中,半刚性基层
2、沥青路面占了很大比重,而半刚性基层又以水泥稳定碎石基层为主导。而路面质量问题,主要是在集料加工技术、加工设备、质量限制及混合料级配组成方面。文章就湖南邵永高速公路水泥稳定碎石集料供应方式、加工质量限制技术与各规格集料用量比例等工程实践方面进行沟通与探讨,盼望对高速公路水泥稳定碎石碎石集料加工质量与供应起到确定的参考和借鉴作用。 一、目前我国碎石加工现状 从我国目前现状来看,高速公路沥青路面上面层碎石基本上以玄武岩为主,一般由专业公司开采并进行集料加工,质量得到确定的限制。但沥青中下面层、水泥稳定碎石底基层、基层及水泥砼路面碎石由承包商在当地加工或向高速公路沿线地方小石场选购。 事实上,绝大部分
3、山岭地区在修建高速公路以前基本上没有大型规模的现代化石料加工场,主要为一些地方中小型石料场,且加工设备主要为鄂式裂开机,所生产的集料含泥量大、粉尘多、针片状、扁平状颗粒含量高、级配变异性大、合格率极低,根本不能满意高速公路路面工程碎石集料质量要求。 集料质量差是目前高速公路建设中特别严峻的问题,也是我国公路建设中最落后的一个领域。主要表如今:1进入喂料机前的石料含泥量太大,而喂料机无法完全筛除泥土、泥块和小于10cm以下的石料;2集料加工筛孔乱用状况特别严峻,且不统一;3裂开机还击板与板锤之间的间隙未调试到位就正式生产;4集料规格质量限制指标不明确,验收制度松驰,致使集料级配变异性极大、合格率
4、很低。 二、碎石集料加工设备及工艺要求 碎石集料是高速公路路面工程的物质基础,严把碎石集料质量关是保证路面工程质量的基础和关键环节。从我国已建成通车的高速公路出现的问题看,碎石集料生产还存在不少问题,如碎石粒径普遍偏粗,混合料离析严峻、针片状及0.075mm以下粉尘含量严峻超标、供料不稳定导致混合料级配变异性大等因素严峻影响到路面施工质量。 一接受先进的碎石加工生产线 1生产线基本配置要求。接受二级以上裂开,二破必需接受还击式裂开机。在一级破鄂式裂开机前,接受能筛除10cm以下小块石、泥土、杂质等的振动喂料装置或振动筛。 2集料加工工艺流程。大块石料经料仓由振动喂料机均匀地送进鄂式裂开机进行粗
5、碎,粗碎后的石料由胶带输送机送到还击式裂开机进行中细裂开;中细碎后的石料由胶带输送机送进振动筛筛分出几种不同规格的集料,满意粒度要求的集料由成品胶带输送机送往成品料堆;不满意粒度要求的集料由胶带输送机返料送到还击式裂开机进行再次裂开,形成闭路多次循环。集料加工工艺流程如图1所示: 图1 集料加工工艺流程 二集料粒径与级配限制 从集料加工过程得知,影响集料粒径和级配的因素有:筛网的筛孔尺寸,筛网的倾角,筛网面积、振幅和频率,还击裂开机上还击板与板锤之间的间隙。合格集料加工的关键技术是精确地选定筛孔组合和精确调试、监控还击板与板锤之间的间隙。 1关键标准筛筛孔和集料加工用筛孔的关系。集料最终粒径主
6、要由筛网筛孔尺寸来保证,集料加工所用筛网的筛孔必需比对应标准筛筛孔大,更不能比标准筛孔小。一般状况下振动筛网筛孔尺寸可选用比标准方孔筛筛孔大一级的尺寸,见表1所示: 表1 振动筛的等效筛孔尺寸表方孔筛mm 通过调整裂开机的排料口尺寸,更换不同规格的筛网或筛网安装倾度等,可以生产出不同粒径规格、不同级配的集料。以上筛孔尺寸不能作为强制指标,实际生产是应根据各石场石料本身特质、机械设备性能还击式裂开机、振动筛网安装倾度已固定的状况下,应通过试生产结果来调整筛网的筛孔具体尺寸。 2还击式裂开机的调试。为保证集料质量合格,同时避开生产出来的一些规格集料偏多,另一些则偏少状况,增加施工管理难度,致使部分
7、施工企业依据以余补缺的原则用料,违背了正常的用料比例,级配变异性大,大大降低路面施工质量。在水泥稳定碎石基层目标协作比已定的状况下,可以通过调整石场生产设备来保证生产集料与目标协作比级配大致相当:1调整转子的转速、板锤数量。如要提高04.75mm细集料和4.759.5mm集料生产比例,则对物料裂开比要求较大,可调高转子转速和增加板锤数量来解决;2有条件时应接受有两个裂开腔的还击式裂开机,精确调试还击裂开机上裂开腔的还击板与板锤之间的间隙,使公称最大料径对应筛孔的通过率接近目标协作比要求比值为止。 3水泥稳定碎石集料规格分类。为便于碎石规模加工和级配组成,易于贮存和施工,同时满意混合料协作比要求
8、,各档规格集料尺寸跨度不宜超过8.5mm,否则简洁离析。一般状况下,水泥稳定碎石底基层、基层按04.75mm、4.759.5mm 、9.519.0mm,19.031.5mm四种粒级加工,加工的集料通过混合料协作比设计,能较好地满意合成的矿料级配要求。 三集料洁净度、针片状颗粒及粉尘含量限制 针片状碎石产生的缘由主要与石料本身的物理特性、选择的加工机械及生产工艺有关。一般硬而脆的岩石在裂开时易产生针片状,以挤压裂开为主的裂开机碎出的石料针片状含量比较高,如鄂式裂开机等;利用冲击方法裂开出的石料针片状较少,如还击式碎机等。针片状颗粒含量限制技术如下: 1选用还击式裂开机或圆锥裂开机生产碎石。还击式
9、裂开机是一种新型的、高效率的冲击式裂开机。主要用来对石灰岩、砂岩等中硬和软岩石进行粗碎、中碎和细碎加工,生产出来的石料多呈立方体,针片状含量较少。缺点是板锤和还击板磨损快,运转是时噪声较大,产生的粉尘也大。一般状况下,对石灰岩生产35万m3后应更换板锤、还击板及螺栓,否则碎石针片状含量增加,压碎值超标。 2合理的裂开筛分工艺流程。高速公路路面用碎石最少接受二级裂开,二破必需接受还击裂开机。在一级破鄂式裂开机前,接受能筛除10cm以下小块石、泥土、杂质等的振动喂料装置。无振动喂料装置或初进料斗不具备初筛功能的,必需在石山宕口或原料堆场设置相应的筛分装置进行筛分选料或人工选料,对大规模的石场来说,
10、不宜接受人工选料。 3露天石料加工厂,只能利用好天气进行石料加工。下雨天严禁石料加工生产,雨后也应待石块外表枯燥后再生产。否则因为石块含水量过大,泥土附着在石块上,难以分开造成集料脏、粉尘含量高现象。还击裂开机裂开粘湿物料时,生产实力降低,甚至产生堵塞,降低集料加工质量和生产实力。 4裂开机稳定、连续的供料。只有稳定、连续的供料才会使裂开机挤满给料,保证裂开腔内料与料之间互相挤压使得扁平及长条状颗粒沿其薄弱断面断裂。假如供料不充分,不能实现料与料之间的充分挤压,一些针片状石料就可能因缺少挤压机会而过早的排出裂开机影响了最终产品质量。 5调整好粗碎、中碎与细碎的最正确排料开口比,实现均衡生产,以
11、削减针片状碎石的含量。 三、集料质量限制措施 一加大石料生产现场的监督和管理。除自建石料加工厂外,其他碎石集料加工供应方式,即便接受了规定的加工工艺设备外,施工单位、业主或监理应指定专人进驻石料加工厂,从源头抓起,如石山宕口盖山土清理,粗破前的机械上料,堆场串料等生产全过程的质量限制、监督和管理。 二石料加工厂堆场必需平整,设置隔离墙,严禁串料、混堆。 三加大现场抽检频率,宜每天进行一次现场抽样试验,建立试验台帐,严禁不合格料进入水稳拌和站备料场,人为增加本钱和影响施工进度。 四石料的生产、管理、质量限制是目前高速公路施工管理的一个薄弱环节,而石料上料、卸料等更是薄弱环节中的薄弱环节。施工单位
12、应制定专项的石料卸料、堆料、上料的工艺,指导和监督装载机手操作按正确的方法取料和装料,削减离析。离析不严峻,碎石集料级配就稳定、变异小,否则协作比每天变,混合料质量难以得到保证。 四、工程运用实例 一工程概况 湖南邵永高速公路工程是二连浩特至广州国家高速公路的重要组成部分,总体走向由北向南,设计为双向四车道高速公路,全长111.129km。主线路面设计结构为5cmSBS改性沥青SMA-16上面层+6cmSBS改性沥青AC-20C中面层+10cmATB-25+1cmSBS改性沥青同步碎石封层+38cm4.5%水泥稳定碎石基层+20cm4%水泥稳定碎石底基层。路面碎石集料总需用量约350万m3,其
13、中水泥稳定碎石底基层、基层碎石集料约250万m3,实行就地取材方式供应。 二接受托付加工方式 总承包商根据拟定石山地质勘查结果,结合本高速公路路面碎石集料技术要求,在沿线分批确定了10个定点托付加工石场,指定生产水泥稳定碎石集料。 三碎石加工生产量与需用量的关系 邵永高速公路水泥稳定碎石底基层、基层接受骨架密实结构设计,其各规格集料运用比例范围、大致比例及10个托付加工定点石场加工的各规格集料生产比例范围及大致比例状况见表2所示: 从以上数据得知,邵永高速公路接受骨架密实结构的底基层、基层混合料协作比所需各规格集料比例与托付加工定点石场生产比例范围大致相当,娴熟运用碎石集料加工技术和限制方法,
14、不会出现石场生产的一些集料偏多,另一些集料偏少的现象,在保证集料加工质量和混合料设计级配的状况下,又可以减小施工管理难度和降低施工本钱。 五、结论 一集料加工的关键技术,是精确确定加工用筛孔尺寸、精确调试和监控裂开机还击板与板锤之间的间隙,同时应选用机型适合要求、性能良好的机械。有条件优先选用具有两个裂开腔的还击式裂开机。 二集料加工应遵守已确定的集料规格与集料加工用筛孔之间的关系,加强几个关键标准筛筛孔通过率的限制,确保各规格集料最小、最大粒径通过率。 三无论通过何种方式进行路面集料供应,运用单位都应加强供应集料石场的监督管理,对其集料加工工序流程制定一个最低要求,重点限制进入喂料机前的泥块
15、、泥土含量和振动喂料机是否发挥应有的作用,严格限制0.075mm以下粉尘含量,同时定时抽检集料加工质量,并验算混合料级配的稳定性。 四在石场工艺设备已定的状况下,通过调整筛网尺寸、振动幅度及频率,调试还击式裂开机上裂开腔的还击板与板锤之间的间隙,接受限制还击板转子速度,增减板锤数量等方法可以加工出合格的集料,并符合路面目标协作比设计级配要求大致比例相当的规格集料,避开或削减石场一些规格集料偏多,另一些则偏少的现象,从而有力的保证路面施工质量,大大降低施工管理难度和工程本钱。 参考文献 姚望科石料生产技术人民交通出版社,2005 张春红,李小重水泥稳定碎石基层施工新技术中国科学技术出版社,200
16、7 梁锡三沥青路面混合料设计及质量限制原理人民交通出版社,2007 JTJ 034-2000公路路面基层施工技术规范人民交通出版社,2000 JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范人民交通出版社,2004 JTG D50-2006公路沥青路面设计规范人民交通出版社,2006 作者简介:龙川平(1972- ),男,四川岳池人,汕头市达濠市政建设有限公司湖南邵永高速公路工程施工指挥部工程技术人员,中级职称,探讨方向:路桥工程施工和管理。 其次篇:水泥稳定碎石施工质量的限制 水泥稳定碎石施工质量的限制 内容摘要: 水泥稳定碎石具有良好的力学性能和板体性、水稳性以及抗冻性等优点;同时这种结构
17、还有级协作理、就地取材、造价低廉、易于机械化施工等特点,被广泛用于修建高速公路路面底基层或基层。虽然其优点很多,运用范围也比较广泛,但是若对其特点了解缺乏,施工质量限制不好,就不能充分发挥其特长,甚至会留下工程隐患,造成严峻的后果。在施工中要防止水泥稳定碎石中出现原材料不合格、协作比不精确、拌和不均匀、摊铺不平整、碾压不密实、接缝不平整等质量问题。避开形成松散、裂缝、弹簧、强度不合格等质量问题。 本文总结了水泥稳定碎石的优点和缺点,分析了水泥稳定碎石存在的缺点所形成的缘由,认为存在的缺点有:材料级配、水泥用量、混合料离析、成活时间难限制;水泥凝聚时间短,而从混合料拌和到碾压的施工时间比较长,影
18、响混合料密度和胶结强度;水泥稳定碎石的干缩简洁形成裂缝。认为以上这些缺点应从整个施工工艺进行限制和改善。具体有以下几点: 1. 加强原材料质量限制 2. 限制协作比的组成比例 3. 做好水泥用量滴定试验 4. 限制好含水量 5. 充分做好基层的准备工作 6. 高度重视混合料的拌和运输工作 7. 管理好混合料的摊铺、压实和养生工作 实际施工时,只要严格限制原材料质量和材料协作比,尤其是水泥的用量和含水量,细心的组织施工,科学管理,运用效率高的拌和、摊铺及压实机械,并使拌和、运输、摊铺、压实、养生等工序紧密相接,尽可能缩短从加水拌和到压实的间隔时间,那么生产出 来的水泥稳定碎石基层的各项指标确定能
19、满意设计和规范的要求。 有了上述的各种限制再加上有序的施工组织就可以将水泥稳定碎石的缺点削减到最少,从而发挥它的优点。同时,结合本人参与的实际工作,谈谈对水泥稳定碎石施工质量限制的心得体会,列举了具有参考价值的数据,该文对提高工程质量限制有确定的指导意义,确保了工程质量,为建精品工程迈出了坚实的一步。 引言 水泥稳定碎石基层就是将符合公路路面基层施工技术规范规定的 2号级配碎石外掺 4%-6%的水泥,加入 5%-6%的水,用强制连续式拌和机拌和后运往施工现场,经摊铺机摊铺并碾压成型的路面结构基层。水泥稳定碎石具有材料来源广泛、费用经济,强度高,水温性好,良好的力学性能和板体性,被广泛用于修建高
20、等级路面基层或底基层。如双行四车道,宽 28米,全互通、全立交、全封闭,路面结构上面层为 4cm沥青混凝土 AK-16A,中面层为 5cmAC-20中粒式沥青混凝土,下面层为 6cmAC-25粗粒式沥青混凝土;1cm厚沥青中砂下封层,18cm水泥稳定碎石下基层,20cm水泥稳粒料底基层,15cm级配碎石垫层。分两层铺筑,半幅摊铺作业,一次成型。经过试验段试铺和正式摊铺,需验收的高程、平整度、压实度、无侧限抗压强度等指标均满意设计和规范要求,就保证和提高水泥稳定碎石基层的施工质量,提出以下几点看法。 1.水泥稳定碎石的优点 1强度高:水泥稳定碎石具有足够高的强度,它可以根据交通量的大小通过材料组
21、成设计调整强度的凹凸,以满意不同交通量不同道路等级的要求,完全能适应重交通量和高速公路路面基层的需要。 2机械化施工无论是拌和还是摊铺,都能由机械来完成,机械化程度越高,质量越能得到保证。 3能够很好地与面层结合,由于水稳的外表比较粗糙、清洁、能通过透层油或封层油与面层很好的联成整体。 2.水泥稳定碎石施工中存在的缺点 2.1材料级配、水泥用量、离析、成活时间难限制; 2.2 由于水泥的凝聚时间比较短,而水泥稳定碎石基层在实际施工中,拌和站距摊铺点较远,对于大规模机械化施工,要保证在水泥终凝之前完成摊铺和碾压操作很困难。特别是夏季温度较高时,往往未等到摊铺,水泥已凝聚,拌和料呈颗粒状,严峻影响
22、稳定基层的密实度和胶结强度。此外,水泥稳定碎石基层属于硬性贫水泥混凝土,加水量大时稳定层强度降低,干缩率增大,抗裂性差;加水量小时则工作性变差,稳定层呈松散状态,密实度降低; 2.3水泥稳定碎石的干缩:收缩裂缝引起路面破坏 水泥稳定碎石基层中的胶凝材料为水泥,而水泥基材料在水化形成强度过程中易产生干缩性裂缝,尤其是随水泥用量及用水量的增加,其收缩性更大,基层外表易出现较为规则的间距为515m横向裂缝。这种横向裂缝在交通荷载或温度应力的反复作用下,由下层慢慢反射到沥青混凝土表层,使表层产生规则的反射裂缝。 3、如何从施工工艺方面解决其存在的缺点 从施工工艺中可以确定程度上解决上述问题,首先,认清
23、水泥稳定碎石的组成和性质:水泥稳定碎石是以水泥、碎石、石粉、水为原料,以适当的级配和配比拌和而成,该混合料属于半刚性材料。在水泥稳定碎石混合料中,水泥是活性材料,其配比多少干脆影响到基层的强度和收缩变形。若水泥配比过多,易产生收缩变形;水泥配比过少,则形不 成确定的强度。一般状况下,水泥配比以3 6为宜。集料是水泥稳定碎石的主体,它与基层强度有着亲热的关系。集料本身的质量及级配还干脆影响到水泥掺量的大小、水对水泥的水化、混合料的拌和、摊铺、碾压乃至形成强度的整个过程,一般拌和过程中含水量应限制在58。摊铺、碾压过程中由于水分蒸发,还要刚好补充洒水。知道了水泥稳定碎石的组成和性质之后,就可以看出
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