水泥稳定碎石层骨料产生离析的原因及预防措施

工程建筑　水泥稳定碎石层骨料产生离析的原因及预防措施　程立强　，刘国春。　（１．辽宁省路桥建设第二有限公司，辽宁沈阳１　１０００５；２．辽宁华通公路工程监理有限公司，辽宁沈阳１　１０００５）　摘要：针对水泥稳定碎石基层施工中骨料离析的现象，就其产生的原因进行综合分析，并提出相应的预防措施，以便为今后该类工程施工提供　参考和借鉴。　关键词：水泥稳定碎石基层；骨料离析；影响因素　１弓Ｉ奢　水泥稳定碎石是近几年新兴的用于高等级公路基层施工的一种半　冈０性路面结构型式，作为半刚性沥青路面的主要承重结构层，具有早　（４）拌合料进入成品料仓中，由于受输送皮带线速度的影响，粗　粒料的惯性较大，直接冲撞成品料仓前壁，然后反弹回成品料仓后壁　下方，形成粗、细料严重离析的现象，这是拌合过程中产生离析的重　期强度大、水稳定性好、板体性能强及施工速度快等优点。采用水泥　稳定碎石基层的施工技术，以其便于机械化施工和易于施工质量控　制，在高等级公路建设中占有的比例越来越多。目前，从我省完成和　在建的高速公路路面的结构统计中可见，普遍地采用水泥稳定碎石基　层的结构类型。但是，水泥稳定碎石基层是一项隐蔽性构造物在实际　施工操作中，如果施工质量控制不良，则极易发生部分骨料离析的现　象，最终必给沥青路面工程质量留下一定的不利隐患。因此，要求施　工单位必须加强其施工质量控制的力度，从开始备料、拌合、运输直　至摊铺过程中严格加以预防，从而达到消除骨料离析的预期目标。　２骨料膏析现象　骨料离析是水泥稳定碎石在基层施工中最直观和最常见的病害现　象，也是沥青路面施工质量控制的一个重要指标。从理论上分析，骨　料离析主要是指混合料在堆放、运输、拌合及摊铺过程中，由于各骨　料受到外力作用，在其受力大小与方向不同的条件下，产生了离析的　现象，通过对多年高等级公路施工实践经验的总结研究，可归纳出水　泥稳定碎石基层下列三种骨料离析的现象。　２．１混合料拌合机拌料时的离析　使用混合料拌和机在进行水泥稳定碎石基层的拌料时，由于骨料　级配不合理，配合比不准确，搅拌不彻底及拌合机设计的缺陷，导致　拌合料发生粗、细料集中的现象。　２．２混合料运料车运输中的离析　使用载重自卸混合料运料车在接料、运料及卸料是，由于运料车　作业方式不当和外界情况的影响，引起混合料中骨料的滚动而形成　粗、细料集中的现象。　２．３混合料摊铺机摊铺时的离析　使用混合料摊铺机在进行水泥稳定碎石基层的摊铺时，由于摊铺　机进料和出料的速度不均衡，操作不规范，造成铺筑层出现骨料窝状　或带状集中的现象。　３骨科膏析原因分析　上述三种骨料离析的现象，实际上都是在水泥稳定碎石基层施工　中经常遭遇的质量问题之一。在具体过程中，这种质量问题处理不　好，将直接关系到路面基层的强度和稳定性，并加剧沥青路面的破坏　速度。为此，有必要从以下四个方面找出骨料离析产生的原因。　３．１原材料的级配组成和配合比因素　在水泥稳定碎石基层的施工中，一般都采用过筛后的天然碎石。　但由于资源条件和就近取材的限制，加上材料堆放和筛网制作不周，　各种骨料不可能时刻保持一致，往往容易造成筛分料的级配不合理，　同时混合料配合比喻与试验室提供的配合比存在偏差，也会造成混合　料的和易性变差而产生骨料离析。　３．２混合料拌和机的因素　（１）拌和机的配料斗中，由于输送皮带的移动，带动级配料沿　输送皮带方向在配料斗中堆积，当骨料粒径不一致时，形成供料不均　匀。　（２）皮带输送机由于倾角不合适，输送皮带的线速度较大，造成　拌合料中的粗粒料沿皮带向下滚动，从而产生不应有的离析。　（３）在拌合缸中，由于混合料中粗粒料惯性大，在搅拌启动或停　机过程中，其被搅动翻转抛出的力量也大，集中在拌缸周边，进而产　生离析。　一２０６一　要因素。　３．３混合料运料车的接料、运料及卸料　运料车在接料时，不能及时地前后移动接料的位置，使混合料过　于集中堆积，发生粗、细料的离析。在运料中，由于路况坑洼不平和　运距较远，混合料经过剧烈颠簸而发生粗、细料离析。因在卸料时，　车厢缓慢地升起、而后车厢门提前打开，造成部分粗粒料首先滚落下　来，也同样可以产生离析。　３．４混合料摊铺机的进料和出料　摊铺机在进料时，由于进料斗处于空载状态，运料车卸料使粗粒　料滚人底部集中。摊铺机作业中，进料斗两侧的翻版经常向中间翻动　收料，也使粗粒料滚入底部集中。当运料车的供料速度不能满足摊铺　机的需要，致使摊铺机螺旋分料器的转速时陕时慢，不能保证稳定旋　转分料，造成大粒料集中在上部或两侧，也会产生离析，影响到摊铺　的质量。　４骨料■析预防探讨　鉴于上述原因的分析，造成骨料离析的影响因素是多方面的在具　体施工中，只要坚持抓住施工质量控制这个最重要的环节，具体情况　具体分析，制定出切实可行的解决方法，并运用于施工的实践中，水　泥稳定碎石基层中骨料离析是可以避免的。　（１）严格从源头把好选材关，各种骨料必须满足最优级配的选用　范围，集料的最大粒径不应超过设计规范规定的标准，这是防止骨料　离析至关重要的前提条件。　（２）在堆放混合料时，应呈凹形水平堆放，车辆从凹形中间进去　卸料，呈水平逐渐倾斜升高堆放，在给拌和机喂料时，同样从凹形中　间尽量呈水平朝四周扩展铲装混合料，最后剩余周边粗粒料可予以清　理，另外堆放。　（３）在拌合机的配料斗顶部呈１５ｏ一１８　倾角设置方孔筛，一是筛　去级配料中超标准颗粒，二是分散级配料使之均匀分散下落，避免在　输送皮带和仓壁上堆积。　（４）由于是采用级配碎石拌料，可根据集料级配的选用情况，适　当调整输送带的倾角１５ｏ一１８ｏ之间，减少粗粒料的滚动堆积，同时也可　减小拌合料进入成品料仓的惯性力，减少反弹离析。　（５）在成品料仓的前壁反弹处斜上方加一道ｌＯｅｍ宽裕成品仓等　宽的分流板，在斜下方每隔１５ｃｍ加二道同样的分流板。这样迫使大部　分粗粒料在三道分流板的作用下落在料仓中央，以减少离析的产生。　（６）使用间歇式拌和机，配备准确的计量装置和分流系统，即降　低实际配料与试验室配合比之间的误差，又迫使粗粒料在分流板引导　下，落在拌缸中央，以减小反弹离析。　（７）混合料搅拌时间，投料比例，均以试拌时确定的标准和方法　相同，并设有专人随机抽样检测　不合格的混合料不准出厂，最大限　度地将骨料离析消灭在施工的最初阶段。　（８）运料车在接料时，应尽量前后缓慢地移动车辆，接料的高　度不超过２ｍ。在运料中，要保持路况平坦和搅拌厂位置适中。在卸料　时，应快速提升车厢，保证混合料整体下滑到摊铺机的进料斗里。　（９）混合料的摊铺质量，在很大程度上依赖于摊铺机的机械　性能和摊铺工艺。摊铺机在进料时，进料斗应有１，３的混合料为最佳，　并注意两侧翻板不要向中间翻动。要保证均衡不间断地供料，使熨平　板前混合料高度平齐于螺旋分料器的轴心线，防止粗粒料滚动两端　离析。　工程建筑　隧道综合除尘措施的探讨　任高杰，王昆峰　（郑州大学水利与环境学院，河南郑州４５０００１）　摘要：在隧道施工中，特别是矿山法施工中会产生大量的粉尘。现在工程中常用的除尘一般采用机械通风除尘，或者自然通风，虽然技术简　单，但是工程造价高，除尘效果并不能完全达到令人满意的效果。本文主要探讨了将通风除尘，喷雾洒水，静电除尘等措施综合运用到隧道施工中净　化隧道空气，为施工人员创造健康施工环境的可能。　关键词：隧道除尘；通风除尘；静电除尘；喷雾除尘　Ｏ引曹　２综合除尘装置原理　在隧道施工中，由于炸药爆炸、内燃机机械的使用、开挖时底层　首先在隧道安装通风装置，在掌子面安装喷雾设备，采用湿式凿　中放出有害气体、以及钻眼、装渣喷射混凝土等原因，在洞室内漂浮　岩的作业方法。喷雾洒水过程是水雾与尘粒因凝结而除尘的过程，水　着大量的粉尘和有害气体，对施工人员的身体危害极大，特别是粒径　雾粒不带电荷，且运动速度一定时候，水雾粒通过惯性机理、拦截机　微小的粉尘，极易被人吸入，或者沉附于支气管，或者吸入肺泡，隧　理、布朗机理的综合作用除尘。当打开喷雾设备时，掌子面形成的粉　道施工人员常见的矽肺病就是因此而形成的。因而，防尘除尘工作显　尘大部分和水雾结合，经过通风装置行成的气流进入通风管，排除洞　得十分重要。现在的隧道施工中，采用的除尘措施不够全面，只是采　室。与此同时，在洞室内安装静电除尘装置，可以吸附通风后空气中　用单一或者其中的若干中，没有充分发挥各个除尘措施的优点。本文　存留的有害气体，达到彻底除尘的目的。　探讨了将各种除尘防尘技术综合运用于隧道施工全过程，在每个时段　选择不同的除尘技术，可以达到高效净化洞室空气的目的，同时可以　减少降低除尘费用的效果。　１常用除尘防尘技术简介　１．１通风除尘　通风除尘的目的是给洞室供给新鲜的空气，稀释并排除有害的气　体和降低粉尘的浓度，以改善劳动条件，保证作业人员的身体健康。　常用的机械通风方式有管道通风和巷道通风，鉴于工程中，开挖辅助　图中：①一静电除尘装置②一喷雾喷头③一通风装置　巷道可能增加除尘费用，本文的综合除尘措施中采用管道通风中的混　田１综合除尘示意圈　合式通风。　３综合除尘措施的优点　１．２防尘措施　借用综合除尘措施，相对单独采用通风除尘，具有高效性经济性　湿式凿岩，就是在钻眼过程中利用高压水湿润粉尘，使其成为岩　的优点。在隧道的运营中，车辆在隧道中也会产生大量的尾气，借用　浆流出炮眼，这就防止了粉尘的飞扬。根据现场测定，这种方法可　静电除尘装置和通风装置相结合，能够达到除尘净化空气的效果。因　以降低粉尘量８０％。对于缺水，易冻害或者岩石不适于湿式钻眼的地　为其安装简便、环保和经济，已经被日本和挪威等国家普遍采用［２】。　区，可采用干式凿岩钻孔铺陈，其效果也很好。　随着高速公路的发展，国家对环境的重视，人们对环境质量要求的提　１．３喷雾洒水　高，在隧道中安装静电除尘和通风除尘相结合的装置，势在必行。　喷雾一般是爆破时实施的，主要是防止爆破中产生过大的粉尘。　参考文献　喷雾分两大类：一种是风水喷雾器，一种是单一水力作用喷雾器。为　【１］韩星，张旭．静电除尘装置在公路隧道通风中的使用条件研究［Ｊ］．公　了更好地结合机械通风，在综合除尘防尘措施中采用风水喷雾器。　路交通技术，２００７（１）：１２４—１２６．　１．４静电除尘　【２］罗慧，周开壹，孙学军．静电除尘装置ＥｓＰ－在我国公路隧道中应用的　在隧道洞室环境中如果监测到的粉尘量不是特别大，但是有害气　体的含量不能满足施工要求时候，可以采用静电除尘，静电除尘装置　可行性［Ｊ］．公路工程，２０１２，３７（１）：９１—９４．　的原理是：两块正负电极，在带负电的放电极周围形成电晕区，含尘　作者简介　空气经过静电除尘装置后，获得负电荷，沉积在正极板上，只有少量　任高杰（１９９０一），男，河南郑州人，郑州大学水利与环境学院交通系，　在负极ｇｔ＿ｌｚ沉积。　主要从事隧道及地下空间的研究。　（１Ｏ）要始终保持摊铺机连续、稳定地作业，其工作速度以２ｍ／　是可行的。总而言之，强化水泥稳定碎石基层施工中骨料离析的控　ｍｉｎ推进，调整好摊铺机振动频率与行驶速度相适应尤为重要。一旦开　制，为确保沥青路面工程质量打下了坚定的基础，推动水泥稳定碎石　机，尽可能不中途停机，使摊铺机处于良好的工作状态，借以避免骨　基层施工技术的不断进步，使其在高等级公路建设中发挥越来越大的　料离析。同时经常观察拌合料的均匀性，发现离析立即反映，迅速查　作用。　明原因并及时予以补救。　（１１）尽管采用以上总总措施，仍不可避免的产生部分离析现　参考文献　象，这就需要在摊铺过程中，及时采用Ａ＿３ｚ换填拌合料，进行补救。　【１】仇建新，张国云．水泥稳定层施工中骨料离析的原因及解决的对　５结柬语　策．《筑路机械与施工机械化》２００１年第１８卷第３期　在水泥稳定碎石基层施工中，我们对骨料离析给予足够的重视，　【２］刘晓鹏，顾佳俊．浅议水泥稳定层施工中骨料离析的原因及解决的措　采取了上述处理办法，效果较为理想，已经取得了成功的验证，说明　施．《水利建设与管理》２００７年ｌｌ期　．．２０７—．