机场场道工程水泥稳定碎石基层冬期施工技术分析

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

​陈鑫

中国水利水电第十六工程局有限公司,福建省 福州市 350000

摘要

机场场道工程的水泥稳定碎石基层是保障机场场道平稳、耐久、安全运营的重要基础设施之一。冬季施工对于水泥稳定碎石基层的施工质量和工期进度具有重要影响。本文将对机场场道工程水泥稳定碎石基层冬期施工技术进行分析,探讨冬季施工中可能遇到的问题和挑战,提出相应的解决方案,为机场场道工程冬期施工提供技术支持和参考。


关键词

机场场道工程;水泥稳定碎石基层;冬期施工;技术分析

正文


引言

机场场道工程的水泥稳定碎石基层是一种结构性稳定层,具有承载能力高、耐久性好、抗水性强等特点,被广泛应用于机场场道工程中。而在冬季施工中,由于气温低、降水多、施工条件恶劣等因素的影响,水泥稳定碎石基层的施工质量和工期进度都面临一定的挑战。因此,对机场场道工程水泥稳定碎石基层冬期施工技术进行深入分析,对于提高施工质量、保障工期进度具有重要意义。

1.水泥稳定碎石基层施工概述

水泥稳定碎石基层是一种常用于机场、公路、桥梁等道路工程的路面基层。它由石子、水泥和水混合而成,经过振捣、压实、养护等工艺制成。水泥稳定碎石基层具有强度高、耐久性好、抗裂性强、防水性好等优点,能够满足道路工程对基层的各项要求。准备水泥、石子和水等原材料。将水泥、石子和水按一定比例混合,使用混凝土搅拌机进行搅拌。将搅拌好的混凝土运输到施工现场。使用振动器将混凝土振捣成密实均匀的基层。使用压路机对振捣后的基层进行压实,使其更加坚固。对已压实的基层进行养护,保证其强度和稳定性。

2.冬季施工中可能遇到的问题

2.1 温度对水泥固化的影响

冬季施工中,较低的气温可能会对水泥的固化过程产生影响。低温会减缓水泥的硬化速度,延长固化时间,甚至在极端情况下导致水泥无法完全固化。这可能会对基层的强度和稳定性产生负面影响,从而影响整体工程质量和安全性。因此,在冬季施工中,需要采取相应的措施来控制水泥的固化温度,以确保基层的质量和性能。

2.2 施工现场管理困难

在冬季施工中,当气温低于0摄氏度时,水泥稳定碎石基层表面可能会出现结冰现象。结冰会导致施工过程中的设备和材料受限,施工人员难以正常操作。施工进展因此受到限制,可能延误工期。结冰可能导致水泥稳定碎石基层的质量问题。冻结的水分使得基层的颗粒间隙被填充,增加基层的密实度。尽管这种情况可能看起来有益于基层的稳定性,但实际上,结冰引起的体积膨胀现象会产生剪切力,并且基层内的应力分布受到破坏。这可能会导致基层的微裂纹形成和扩展,进而影响基层的强度和稳定性。在结冰的情况下,施工人员很难控制水泥稳定碎石基层的厚度和平整度。结冰表面的凹凸不平会影响后续施工的质量,并可能影响机场道面的平整度和安全行驶。对施工人员来说,结冰的环境增加了滑倒和摔倒的风险,尤其是在机动车和施工设备的运行区域。结冰还可导致施工现场的能见度降低,增加事故的发生概率。

2.3 结冰对水泥稳定碎石基层的影响

在冬季施工中,当气温低于0摄氏度时,水泥稳定碎石基层表面可能会出现结冰现象。结冰会导致施工过程中的设备和材料受限,施工人员难以正常操作。施工进展因此受到限制,可能延误工期。结冰可能导致水泥稳定碎石基层的质量问题。冻结的水分使得基层的颗粒间隙被填充,增加基层的密实度。尽管这种情况可能看起来有益于基层的稳定性,但实际上,结冰引起的体积膨胀现象会产生剪切力,并且基层内的应力分布受到破坏。这可能会导致基层的微裂纹形成和扩展,进而影响基层的强度和稳定性。在结冰的情况下,施工人员很难控制水泥稳定碎石基层的厚度和平整度。结冰表面的凹凸不平会影响后续施工的质量,并可能影响机场道面的平整度和安全行驶。

3.冬季水泥稳定碎石基层施工技术分析

3.1 施工材料选择与配合比设计

选择适合低温环境下施工的水泥类型,如快凝水泥或具有抗冻性能的水泥。同时,应对水泥进行质量检测,确保其符合相关标准。选择质量良好的碎石材料,并对其进行筛选和洗涤,以保证碎石的均匀性和质量稳定性。选择适宜的胶凝材料,如粉煤灰、矿粉等,用于改善水泥稳定碎石基层的强度和稳定性。根据施工需要和环境条件,选择合适的添加剂,如减水剂、抗冻剂等,以改善混凝土的性能和施工工艺。根据机场场道工程的设计要求和环境条件制定合理的配合比。在冬季施工中,应充分考虑低温对水泥凝固时间和强度发展的影响,合理调整配合比中水泥和胶凝材料的用量。考虑到冬季施工条件下的结冰和结冻风险,设计配合比时要确保水泥稳定碎石基层具备足够的抗冻性能,以防止结构损坏和安全风险。通过试验和实际施工验证,不断优化配合比,以提高水泥稳定碎石基层的力学性能和耐久性。

3.2 导热、保温措施的应用

冬季水泥稳定碎石基层施工中,导热和保温措施的应用对保证施工质量和进度具有重要意义。通过采用预热的方式提升基层温度,加速水泥的凝结和强度发展。可以使用大型预热设备对基层进行加热,或采用火焰喷枪、红外线辐射等局部加热方法。在水泥稳定碎石基层的下方或内部铺设导热材料,如导热管、导热板等,以促进热量传导和均匀分布,提高基层的温度和强度发展速度。在水泥稳定碎石基层表面覆盖保温材料,如发泡塑料板、保温毯等,形成保温层,减缓基层温度的下降速度,延长水泥凝结时间。同时,保温材料还可以减少外界温度对基层的影响。在施工现场设置帷幕,形成封闭的施工空间,限制外界冷空气的流动,减少基层温度的下降。帷幕中还可以通过加热设备提供热源,提高施工区域的温度。导热和保温措施的应用可以有效控制基层温度,缓解冬季施工条件对水泥稳定碎石基层施工的影响。通过合理选择和采用导热材料和保温材料,可以提高基层的温度,并加快水泥的凝结和强度发展速度。这有助于保证施工质量,避免基层结冰和温度过低对施工的不利影响。

3.3 施工工艺优化

在冬季水泥稳定碎石基层施工中,施工工艺的优化是保证施工质量和进度的关键。施工现场布置温度监测设备,及时监测基层和混凝土的温度变化。通过综合分析温度数据,调整施工工艺,确保水泥的凝固和强度发展在可控的范围内进行。合理安排施工时间,充分考虑气温、光照和湿度等因素。通常情况下,在气温较高、太阳光较强的中午或黄昏时进行施工,以保证基层温度较高,有利于水泥的凝结和硬化。将施工分成多个梯次进行,分别在基层初凝后继续进行下一梯次施工。这样可以避免大面积连续施工导致基层整体温度过低和凝结不充分。根据冬季特殊的施工环境,对施工设备进行必要的调整和改进。例如,增加加热装置或保温罩等,保证材料和设备的适温状态。在配合比设计中添加抗冻剂,提高水泥稳定碎石基层的抗冻性能。抗冻剂的添加可以有效降低水泥基层的冰点,减少结冰的风险。

3.4 质量控制与监测

在施工前制定详细的质量控制计划,明确施工过程中应遵循的质量标准和要求。计划涵盖材料选择、配合比设计、施工工艺和检验方法等方面,确保施工质量的稳定性和一致性。对施工所使用的水泥、碎石、胶凝材料和添加剂等进行必要的质量检验。此外,在冬季施工中,特别需要检查水泥抗冻性能和胶凝材料的寒冷条件适应性,以确保材料品质符合要求。监测施工过程中关键参数的变化,如温度、厚度、强度等。可以通过使用温度计、厚度计、无损检测设备和采样检测等方法,及时发现问题并采取相应措施进行调整。进行强度测试以评估水泥稳定碎石基层的强度发展情况。可以采用无损检测方法(如超声波测试)或实体取样进行实验室试验,以确保基层的设计要求得到满足。对施工现场进行定期巡查和记录,包括材料使用、施工过程以及质量检测结果等。及时纠正施工中的问题,并记录下来作为后期分析和评估的依据。要始终遵循相关的标准与规范,如国家和行业标准,保证施工质量达到要求。同时,也要密切关注相关的技术指导和更新的规范。

4.冬季水泥稳定碎石基层施工对策

4.1 预警与预防措施

在施工过程中,应持续监测环境温度和基层温度。如果温度过低,可能会影响水泥的固化过程。及时采取措施,如加热设备、保温材料等,来提高施工温度。提前做好施工前的准备工作,包括采购足够的材料、设备和工具。在冬季施工中,可能需要额外的保温材料、加热设备等,以确保施工的顺利进行。冬季降雪或降雨较多,容易导致基层的积水。在施工前,应设计和布置良好的排水系统,确保基层不受积水影响,以保证施工质量。根据天气预报和实际情况,灵活调整施工计划。如果预测到恶劣的天气条件,可以提前安排施工工作,或者暂停施工直到天气条件改善。确保施工人员具备应对冬季施工的技能和知识。他们应了解在低温环境下施工的注意事项,并掌握相应的防护措施。

4.2 技术创新与应用

在冬季水泥稳定碎石基层施工中,技术创新的应用可以提高施工效率、质量和安全性。采用先进的高效加热设备,如电热毯、红外线加热设备等,可以快速提高基层温度,加速水泥的凝结和硬化过程。这些设备具有高加热效率、节能环保的特点,适用于冬季施工条件下的温度控制。利用传感器技术实时监测基层温度、湿度、强度等关键参数的变化,并通过数据分析来预测和控制施工过程。传感器技术可以提高施工的自动化程度,减少施工人员对温度和质量的主观判断,确保施工过程的准确性和可追溯性。持续改进抗冻剂的配方和性能,使其在低温环境下具有更好的抗冻性能。优化抗冻剂的使用方法和添加量,提高水泥稳定碎石基层的抗冻能力,减少结冰和冻胀导致的损害。研发更小型、高效率的火焰预热设备,使其能够方便、快速地对施工现场进行局部加热。这有助于提高基层温度,在低温环境下促进水泥的早期凝固和强度发展。借助智能施工管理系统,实现对施工过程的远程监控与控制。通过传感器、摄像头等设备对施工现场进行实时监测,结合数据分析和人工智能算法,提前预警并调整施工参数,以保证施工质量和安全性。

4.3 合理调整施工时机和进度安排

在冬季施工中,要充分利用温暖时段进行施工,如白天气温较高、阳光充足的时段。这样可以提高基层温度,促进水泥的凝结和强度发展。在气温特别低的情况下,应避免进行施工。当气温低于一定阈值(如0℃)时,水泥的凝固和强度发展会受到很大的影响,容易导致质量问题。因此,在气温过于极端的时候,宜停止或推迟施工。根据气候条件和工程要求,合理安排施工工序和各项任务。例如,将先进行基层地面的平整和预热,待条件适宜后再进行水泥稳定碎石基层的施工,以保证施工的连续性和效率。在低温条件下,可以采用防冻措施来保护已施工部分。例如,在基层初凝后覆盖保温材料,形成一个保温层,延长水泥的凝固时间。同时,也要加强监测,确保防冻措施的效果。根据气候条件和工期计划,合理安排施工的进度,确保足够的施工时间用于温度控制和质量监测。切勿在临近天黑时进行施工,以免无法进行足够的温度控制和施工检查。

4.4 加强施工现场管理

落实施工安全措施,确保人员和设备的安全。提供必要的安全防护设备,如防滑鞋、安全帽、手套等。设立安全警示标识,标明危险区域和施工规范。制定详细的施工计划和工序安排,明确责任和任务。合理划分施工区域,确保施工人员和设备有序进行,避免交叉作业和混乱。设置温度监测点和温度记录,及时监测基层和混凝土的温度变化。根据监测数据调整施工工艺,保证水泥的凝固和硬化过程在可控范围内进行。合理管理施工资源,包括材料、设备和人力。确保材料供应充足且质量符合要求,设备正常运行,并拥有足够的施工人员。实施严格的质量控制措施,确保施工质量符合相关标准和规范。进行必要的材料检验和施工质量检测,及时发现和处理质量问题。注重环境保护,在施工现场设置防尘网、洒水设备等,减少扬尘和污染。合理处理废弃物和污水,确保施工过程对环境的影响最小化。与相关部门和监理单位保持密切沟通,及时汇报施工进展和问题。协调施工各方之间的合作,解决施工中的协调问题。

4.5 采取排水措施

在冬季水泥稳定碎石基层施工中,采取适当的排水措施可以防止积水和水分对施工质量的不利影响。在施工前彻底清理道路排水系统,包括雨水管道、沟渠和检查井等,确保畅通无阻。这样可以有效地将降雨水分快速排出施工现场,减少积水的可能性。对于较大的施工区域,可以布置临时排水设备,如排水沟、抽水泵等。这些设备可以快速将积水排除,保持施工现场的干燥和稳定。对需要进行覆盖层或防水层的区域,进行防水处理。采用防水材料或涂层,阻止水分渗透到基层内部,保证施工的稳定性和耐久性。根据施工区域的地形特点,合理修整地面坡度,以促进积水顺利流出。避免地面起伏过大,易造成积水和泥浆的滞留。在施工区域的低洼处或临近建筑物的地方,设置排水沟,引导积水快速排出。排水沟的设计应合理,确保足够宽度和深度,提高排水效果。在基层材料选择上,考虑使用透水材料,如透水水泥结构层、透水碎石等。这些材料可以增加施工现场的透水性,减少积水问题的发生。

4.6 控制水泥固化温度

在冬季水泥稳定碎石基层施工中,控制水泥固化温度是非常重要的,对于保证施工质量和强度发展至关重要。根据气温和水泥材料性质,确定适宜的施工温度范围。一般来说,水泥固化的最佳温度范围为5-25℃。过低的温度可能导致水泥凝结缓慢或强度不足,过高的温度则可能引起过早干燥或开裂。使用先进的加热设备,如电热毯或红外线加热装置,对施工现场进行预热。通过提高基层和水泥的温度,使其处于适宜的施工温度范围内,促进水泥的凝结和强度发展。在水泥施工后,使用保温材料覆盖基层,形成一个保温层。这样可以降低温度的流失率,延缓水泥的冷却速度,有助于凝结和强度的发展。在冬季施工中,可以适当调整水泥的浇筑厚度。薄层施工可以更快达到适宜的固化温度,提高水泥强度的发展。在冬季施工中,添加适量的抗冻剂可以提高水泥的抗冻性能,有效降低温度对水泥强度发展的影响。需要根据抗冻剂的使用要求和施工温度进行合理的添加。

5结束语

在冬季水泥稳定碎石基层施工中,针对低温、降雪与结冰等特殊气候条件,采取合理的材料选择、导热保温措施,优化施工工艺及加强质量控制等技术对策是确保机场场道工程水泥稳定碎石基层冬期施工质量和安全的关键因素。同时,强化施工管理与组织、推动技术创新与应用,合理调整施工时机和进度安排也具有重要意义。

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