王鵬翔
摘要:文章結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的施工進(jìn)行了分析,并提出了施工時(shí)的質(zhì)量控制要點(diǎn),對(duì)指導(dǎo)水泥穩(wěn)定碎石的施工有一定的意義。
關(guān)鍵詞:高等級(jí)公路;碎石基層;質(zhì)量控制
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1674-1145(2009)12-0120-02
水泥穩(wěn)定碎石路面基層,其料源豐富,具有良好的力學(xué)性能、水穩(wěn)性及較好的抗凍性,早期強(qiáng)度低,后期強(qiáng)度增長(zhǎng)快且整體強(qiáng)度高,是理想的路面基層結(jié)構(gòu)類型。水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石已被廣泛應(yīng)用于高等級(jí)公路路面基層,本文結(jié)合某公路A1標(biāo)段水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石施工的要求和質(zhì)量控制辦法作以介紹。
一、水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的特點(diǎn)
(一)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
水泥穩(wěn)定碎石受水泥的水化作用影響,具有較高的強(qiáng)度,早期強(qiáng)度形成快,可以根據(jù)交通量的大小通過(guò)材料的配比設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)整基層強(qiáng)度高低,基層的剛度使其具有較強(qiáng)的承載能力,滿足不同公路等級(jí)對(duì)基層強(qiáng)度和剛度的要求,能完全適應(yīng)高速公路路面基層的需要。
(二)具有足夠的水穩(wěn)性和冰凍穩(wěn)定性
水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度比較穩(wěn)定,其強(qiáng)度的形成與水泥用量、含水量、施工溫度、養(yǎng)生條件、材料配比有關(guān),受其他條件影響較小,不易受水、天氣或冰凍的影響,強(qiáng)度變化較小,在惡劣氣候條件下路面的整體承載能力不會(huì)發(fā)生明顯變化,而且它的強(qiáng)度越高,穩(wěn)定性越好。
(三)有足夠的抗沖刷能力
由于水泥穩(wěn)定碎石基層是通過(guò)機(jī)械碾壓成型,且穩(wěn)定性好,具有較好的整體性,在路面受外界影響發(fā)生破壞時(shí),對(duì)基層影響較小,雨水不易滲透出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象,造成路面基層的破壞而影響路面通行。
(四)收縮性小
水泥穩(wěn)定碎石基層作為半剛性基層,其干縮性和溫縮性較小。易發(fā)生規(guī)律性裂縫,但此部分裂縫可通過(guò)施工中的人為控制加以改變,具有良好的可控制性能,在瀝青路面施工前可以進(jìn)行彌合處理,可將其對(duì)瀝青路面的反射影響降低到最小,且后期受溫度影響較小。
(五)機(jī)械化施工平整度好
水泥穩(wěn)定碎石基層從材料拌和到攤鋪都可以通過(guò)機(jī)械設(shè)備來(lái)完成,機(jī)械化程度較高,施工質(zhì)量能夠得到較好控制,方便瀝青路面的施工,可以較好地控制路面的平整度。
二、混合料的配比設(shè)計(jì)
(一)材料選擇
根據(jù)技術(shù)規(guī)范及施工實(shí)際情況,一般采用4種石料進(jìn)行摻配,即10mm~20mm、5mm~10mm、5mm以下(石屑)、中砂,摻配比例控制范圍:32%~35%,25%~28%,20%~23%,20%~22%,要求粗集料的壓碎值不大于25%(規(guī)范要求不大于30%),其他技術(shù)指標(biāo)必須滿足施工技術(shù)規(guī)范要求。施工單位可根據(jù)材料、施工條件的變化及工地試驗(yàn)室試驗(yàn)情況適當(dāng)調(diào)整生產(chǎn)配比。
(二)水泥選用
水泥的選用是關(guān)系到水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石質(zhì)量的關(guān)鍵,是路面基層質(zhì)量的保證。為使施工有時(shí)間上的保證,選用水泥的終凝時(shí)間必須在6小時(shí)左右。水泥的供應(yīng)通過(guò)招標(biāo)確定,選擇生產(chǎn)量大、質(zhì)量性能穩(wěn)定的廠家,中標(biāo)廠家必須將水泥的終凝時(shí)間調(diào)整至規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)。通過(guò)對(duì)多種水泥的試驗(yàn),以使用425#普通硅酸鹽水泥為佳。為減少穩(wěn)定碎石的收縮裂縫,要求水泥的用量必須控制在6%以內(nèi),現(xiàn)場(chǎng)取樣試件7d強(qiáng)度達(dá)到4Mpa(規(guī)范要求3Mpa~5Mpa),最大不得超過(guò)6Mpa,以保證水泥穩(wěn)定碎石基層的整體強(qiáng)度的均衡。
三、混合料的拌和
(一)拌和設(shè)備的選擇
拌和設(shè)備的工作性能、生產(chǎn)能力、計(jì)量準(zhǔn)確性及配套協(xié)調(diào)是控制混合料拌和質(zhì)量的關(guān)鍵。拌和設(shè)備必須是強(qiáng)制式,并配套有電子計(jì)量裝置。加強(qiáng)設(shè)備的調(diào)試,保證拌和粒料的均勻,和易性好。
(二)水泥劑量的控制
水泥劑量是影響水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石強(qiáng)度和質(zhì)量的主要因素??紤]到各種施工因素及設(shè)備計(jì)量控制的影響,現(xiàn)場(chǎng)拌和時(shí)的水泥用量要比試驗(yàn)室配比的劑量略大,一般應(yīng)比設(shè)計(jì)水泥劑量多用3%~5%,但水泥總用量不能超過(guò)6%。同時(shí),注意觀察成品混合料的顏色,防止因水泥罐發(fā)生管道阻塞影響水泥用量,工地試驗(yàn)室不定期抽查混合料的配比及水泥用量,發(fā)現(xiàn)劑量偏差及時(shí)糾正。
(三)含水量的控制
含水量是影響水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石質(zhì)量的又一主要因素。含水量較小會(huì)造成混合料成型困難,壓實(shí)度達(dá)不到要求;含水量過(guò)大會(huì)出現(xiàn)局部彈簧,碾壓輪跡明顯,影響外觀效果,且成型后易出現(xiàn)干縮裂縫,這種裂縫隨著溫度和時(shí)間的延期會(huì)逐漸變寬,日久會(huì)造成瀝青路面的反射裂縫,對(duì)瀝青路面造成破壞。所以,混合料的含水量控制尤其重要,必須引起高度重視。同時(shí),由于水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石是在石灰穩(wěn)定土底基層上攤鋪施工的,底基層會(huì)自然吸收混合料的一部分水分,如果混合料拌和時(shí)按照設(shè)計(jì)用水量摻水,就會(huì)直接影響水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的正常含水量。施工時(shí),根據(jù)氣溫及水分散失影響應(yīng)將混合料的含水量比設(shè)計(jì)用量增加1.5%~2.5%為宜,并在水泥穩(wěn)定碎石攤鋪前將石灰穩(wěn)定土層適當(dāng)灑水保濕。
四、合料的施工
(一)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石施工工藝流程圖
(二)混合料的運(yùn)輸
由于該標(biāo)段全長(zhǎng)2.5公里,只設(shè)立一個(gè)混合料拌和站,考慮到混合料運(yùn)輸過(guò)程中水分的散失及外界因素的影響,要求必須使用大噸位(12~15噸)自卸運(yùn)輸車輛運(yùn)送,加蓋篷布覆蓋。施工單位認(rèn)真填寫混合料運(yùn)輸單,記錄出料時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間、攤鋪時(shí)間,隨時(shí)掌握混合料的情況,保證混合料從出料到攤鋪不超過(guò)2小時(shí),超過(guò)規(guī)定時(shí)間混合料不得使用。對(duì)于因運(yùn)輸或其他原因造成混合料的離析,必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)回重新拌和。
(三)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的攤鋪
水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的攤鋪質(zhì)量直接關(guān)系著瀝青路面的使用功能,控制瀝青路面的平整度必須從水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的攤鋪開始。為避免人為增加施工縫,要求使用ABG 系列攤鋪機(jī)全幅攤鋪或使用兩臺(tái)窄幅攤鋪機(jī)梯級(jí)形攤鋪?;旌狭系乃射佅禂?shù)可通過(guò)試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)施工確定,攤鋪過(guò)程中可根據(jù)路基標(biāo)高控制情況,在保證瀝青路面面層厚度的前提下進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,一般可控制在1.28~1.35范圍內(nèi)。要保證水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的施工質(zhì)量,必須注意做好以下幾點(diǎn):
1.?dāng)備伹?,?duì)底基層標(biāo)高進(jìn)行認(rèn)真檢查,每間隔10米檢查一個(gè)斷面,每個(gè)斷面檢查4個(gè)控制點(diǎn),發(fā)現(xiàn)不合格必須進(jìn)行局部處理,將底基層表面灑水保養(yǎng)保持濕潤(rùn)。
2.?dāng)備仚C(jī)就位后,要重新檢查校核鋼絲繩的標(biāo)高,加密并穩(wěn)固鋼絲繩固定架,拉緊鋼絲繩,固定架由ф16~ф18的普通鋼筋加工而成,長(zhǎng)度一般為70cm左右,鋼絲繩采用φ3mm鋼絲繩,固定架應(yīng)固定在鋪設(shè)邊緣25cm處,樁釘間距以5米為宜,曲線段可按半徑大小適當(dāng)加密。
3.?dāng)備佭^(guò)程中,攤鋪機(jī)的材料輸送器與螺旋輸送器要配套,螺旋輸送器的寬度應(yīng)以比攤鋪寬度小50cm左右,過(guò)寬會(huì)浪費(fèi)混合料,過(guò)窄會(huì)使兩側(cè)邊緣部位50cm范圍內(nèi)的混合料攤鋪密度過(guò)小,易出現(xiàn)松散或不密實(shí)現(xiàn)象,影響攤鋪效果,必要時(shí)可由人工用微型夯實(shí)設(shè)備對(duì)邊部50cm范圍進(jìn)行夯實(shí)處理。由于全幅攤鋪,螺旋輸送器傳送到邊緣部位的混合料容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象,應(yīng)由人工清理離析混合料,并及時(shí)換填。應(yīng)保證料箱內(nèi)的混合料始終高于螺旋輸送器的中軸線,連續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè),勻速前進(jìn),盡可能減少攤鋪機(jī)的停工。
4.使用兩臺(tái)窄幅攤鋪機(jī)梯級(jí)形攤鋪時(shí),兩臺(tái)攤鋪機(jī)的作業(yè)間距應(yīng)控制在15米以內(nèi),并注意兩次攤鋪結(jié)合處的保濕及處理。進(jìn)行第二層水泥穩(wěn)定碎石攤鋪時(shí),為利于兩層的結(jié)合,建議在第一層水泥穩(wěn)定碎石層上均勻?yàn)菜嘞{。
5.施工作業(yè)縫的處理:對(duì)于因施工作業(yè)段或機(jī)械故障原因出現(xiàn)的作業(yè)縫,在進(jìn)行下次攤鋪前,必須將基層端部2m~3m進(jìn)行挖除處理,強(qiáng)度滿足要求時(shí),可由切割機(jī)進(jìn)行切割,保證切割斷面的順直和清理徹底,并可在接縫處灑水泥漿,方便新舊混合料的結(jié)合。
五、混合料的碾壓
(一)混合料的碾壓時(shí)間
混合料一經(jīng)攤鋪完成,應(yīng)立即進(jìn)行碾壓。上機(jī)碾壓的作業(yè)長(zhǎng)度以20~50m為宜,作業(yè)段過(guò)長(zhǎng),攤鋪后的混合料表面水分散失過(guò)大,影響壓實(shí)效果,應(yīng)重新人工補(bǔ)灑水,保持表面濕潤(rùn);作業(yè)段過(guò)短,因在兩個(gè)碾壓段結(jié)合部壓路機(jī)碾壓遍數(shù)不一樣,將會(huì)出現(xiàn)人為波浪。
(二)碾壓機(jī)械的配置及碾壓遍數(shù)的確定
碾壓機(jī)械的配置及碾壓遍數(shù)應(yīng)由水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石試驗(yàn)段的結(jié)果來(lái)確定。機(jī)械配置以雙光輪壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)相結(jié)合,并遵循光輪靜壓(穩(wěn)壓)—光輪震動(dòng)—光輪靜壓—膠輪提漿穩(wěn)壓的原則進(jìn)行,穩(wěn)壓應(yīng)不少于2遍,震動(dòng)壓實(shí)不少于4遍,膠輪提漿壓不少于2遍,壓路機(jī)碾壓時(shí)可適當(dāng)噴水。
(三)碾壓原則
碾壓時(shí),應(yīng)按照先外側(cè)后內(nèi)側(cè),先穩(wěn)壓后震動(dòng)的原則進(jìn)行,錯(cuò)軸時(shí)應(yīng)重疊二分之一,相鄰兩作業(yè)段的接頭處應(yīng)按45°的階梯形錯(cuò)輪碾壓,靜壓速度應(yīng)控制在25m/min,震動(dòng)碾壓速度控制在30m/min,嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成或正在碾壓的水泥穩(wěn)定碎石上急剎車或“調(diào)頭”。
(四)找補(bǔ)處理
在光輪靜壓(穩(wěn)壓)時(shí),若發(fā)現(xiàn)有混合料離析或表面不平整,可由人工更換離析混合料或進(jìn)行不平整處找補(bǔ)處理。
六、水泥穩(wěn)定碎石的養(yǎng)生
水泥穩(wěn)定碎石是水硬性材料,混合料碾壓完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生,有條件的可使用麻袋或草袋覆蓋,無(wú)條件的可灑水保養(yǎng),灑水時(shí)間以1次/1~2小時(shí)為限,經(jīng)常保持水穩(wěn)碎石屋表面濕潤(rùn),由專人負(fù)責(zé),養(yǎng)生期不得少于7天,灑水要均勻、全面、到邊、到角。設(shè)計(jì)有封層時(shí)可在水泥穩(wěn)定碎石完成2~3天后立即進(jìn)行封層作業(yè)。
七、結(jié)語(yǔ)
隨著重交通運(yùn)輸車輛的逐步增多,水泥穩(wěn)定碎石基層作為高速公路路面的主要承重層,經(jīng)歷了嚴(yán)竣的考驗(yàn)。在施工中,不僅要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范,還應(yīng)結(jié)合具體情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)、控制。在施工中只要加強(qiáng)對(duì)混合料含水量、材料組成比例的控制,有效防止混合料離析,選擇合適的壓實(shí)機(jī)械,采取適當(dāng)?shù)膲簩?shí)工藝并注意混合料養(yǎng)生,完善施工工藝,提高工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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