周海旺溫州市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院永嘉分院,浙江溫州 325100
水穩(wěn)基層是廣泛應(yīng)用于公路基層施工的一種半剛性基層結(jié)構(gòu)型式。因具有良好的力學(xué)性能、板體性、水穩(wěn)性、抗凍性和整體承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于道路基層中,在施工中因材料級(jí)配、水泥劑量,攤鋪碾壓、離析處理、成型時(shí)間及工后養(yǎng)護(hù)等較難控制,因此,對(duì)公路水穩(wěn)碎石基層施工及施工過程中質(zhì)量控制等進(jìn)行分析具有重要意義。
上橋線是永嘉縣重要的網(wǎng)絡(luò)公路,起點(diǎn)橋下鎮(zhèn)鎮(zhèn)門口,終點(diǎn)橋下鎮(zhèn)露礁橋,路線全長(zhǎng)約2.85km。現(xiàn)有公路等級(jí)為四級(jí),設(shè)計(jì)行車速度20km/h,路基寬度8m,為水泥混凝土路面。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,上橋線公路交通量急劇增加,以及自然老化;主要表現(xiàn)為裂縫、車轍、沉陷、坑槽、泛油、波浪、表面磨光、松散剝落等等病害,給沿線群眾的生產(chǎn)、生活和出行帶來很大的不便,需重新鋪筑。本期對(duì)上橋線進(jìn)行大修,路線全長(zhǎng)2.85km,新路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青路面+水穩(wěn)基層。施工要求如下:對(duì)原有舊路面,一律擊碎(40cm以下碎塊達(dá)到75%以上),調(diào)平路基后,方可澆筑新路面;里程碑、百米樁在路面修復(fù)后,按原位設(shè)置;施工期間應(yīng)做好環(huán)保工作,材料運(yùn)輸應(yīng)防止跑、冒、滴和揚(yáng)塵;施工期間應(yīng)做好交通組織工作,設(shè)置規(guī)范的施工標(biāo)志,確保安全;其他未盡事宜按照公路施工規(guī)范執(zhí)行。
1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求分別按4.5%、5.0%、5.5%、6.0%(外摻)水泥計(jì)量與規(guī)范中推薦的級(jí)配組成的集料摻配。
2)確定最佳含水量和最大干密度,本標(biāo)段做了上述4組不同水泥計(jì)量的擊實(shí)試驗(yàn)。
3)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)定的壓實(shí)度98%分別計(jì)算不同水泥計(jì)量的試件的干密度。
4)每組水泥劑量按最佳含水量和計(jì)算得到的干密度重型擊實(shí)成型試件13個(gè)。
5)試件在規(guī)定溫度23±2℃下濕養(yǎng)護(hù)6d,浸水24h后進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
6)按照公式R'=Rd(1 - 1.645CV):計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果的平均值和偏差系數(shù),選定目標(biāo)配合比。最后確定本項(xiàng)目水泥穩(wěn)定碎石基層的施工中水泥摻量為5.5%,最后確定其配合比為:水泥:碎石=5.5:100,最大干密度為2.306g/cm,最佳含水量6.29%。
材料配合比、含灰量、最佳含水量、最大干密度及7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求;通過試驗(yàn)段檢驗(yàn)人員分工是否合理,機(jī)械配備是否正確,機(jī)械狀態(tài)是否良好。同時(shí)對(duì)運(yùn)輸能力、運(yùn)輸路線、施工時(shí)間等做到初步統(tǒng)計(jì);通過采集準(zhǔn)確、有效數(shù)據(jù),進(jìn)一步明確最適宜的碾壓機(jī)械、最有效的攤鋪厚度、最經(jīng)濟(jì)可行的壓實(shí)遍數(shù)、最佳含水量等,為正式施工提供依據(jù);攤鋪機(jī)的排板、攤鋪速度是否合理,固定板和活動(dòng)板配置寬度是否合適。
1)混合料配合比
水泥:碎石=5.5:100,集料的最大粒徑為31.5mm,集料壓碎值為18.3%,混合料的施工配合比和集料的級(jí)配經(jīng)試驗(yàn)段檢驗(yàn)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
2)混合料含灰量及含水量控制
混合料的含灰量為5.2%符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;從攪拌廠出料到運(yùn)抵工地?cái)備伋尚秃?,其含水量損失量約為0.5%左右;即混合料的出廠含水量應(yīng)在5.6%左右。
3)填筑厚度及松鋪系數(shù)
水泥穩(wěn)定碎石料的設(shè)計(jì)厚度為18cm,其施工時(shí)的攤鋪厚度應(yīng)為22.5cm,其松鋪系數(shù)為1.25。
4)試驗(yàn)段混合料強(qiáng)度
對(duì)試驗(yàn)段混合料取樣進(jìn)行7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)度平均值為6.35MPa,符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
5)碾壓遍數(shù)及壓實(shí)度控制
施工中混合料的初壓和終壓是為了保證水泥穩(wěn)定碎石層平整度,其壓實(shí)度不作檢測(cè);在復(fù)壓中每碾壓一遍進(jìn)行壓實(shí)度和成型厚度檢測(cè),在碾壓5遍后測(cè)的壓實(shí)度符合要求。
高度及橫坡控制,在路肩的邊緣采用10cm×15cm×3cm的混凝土方塊作為高程控制點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)前后相距10m.每個(gè)高程控制點(diǎn)必須進(jìn)行換手復(fù)測(cè),確保標(biāo)高無誤后,固定控制點(diǎn)。導(dǎo)梁支點(diǎn)立于控制點(diǎn)處,根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高對(duì)導(dǎo)梁高度進(jìn)行調(diào)整至符合要求。
在拌和之前調(diào)試設(shè)備,使混合料的顆粒組成和含水量都達(dá)到規(guī)定要求。拌和時(shí)按照試驗(yàn)確定的生產(chǎn)配合比進(jìn)行配料,含水量要比試驗(yàn)確定的最佳含水量高0.2%來補(bǔ)償運(yùn)輸、攤鋪及碾壓過程中水分的損失;拌和過程中經(jīng)常抽檢其含水量、灰劑量并及時(shí)反饋、調(diào)整,確保出料質(zhì)量;拌和后的混合料要盡快運(yùn)送到攤鋪現(xiàn)場(chǎng),車上應(yīng)覆蓋以減少水分損失;拌和的水泥穩(wěn)定碎石混合料按要求進(jìn)行取樣,測(cè)定含灰量是否達(dá)到要求;現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混合料進(jìn)行含水量快速檢測(cè)。卸料時(shí)嚴(yán)格控制卸料速度,做到卸料與攤鋪速度同步,防止離析。
攤鋪時(shí)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后相距10m進(jìn)行攤鋪;按照確定的松鋪系數(shù)連續(xù)地進(jìn)行攤鋪。攤鋪機(jī)后設(shè)專人消除粗細(xì)集料的離析,對(duì)局部粗集料窩進(jìn)行鏟除,并用新混合料填補(bǔ)。先右幅后左幅的次序進(jìn)行攤鋪。在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混合料攤鋪過程的含水量檢查。攤鋪時(shí)在每臺(tái)攤鋪機(jī)后面安排兩人負(fù)責(zé)消除粗集料離析現(xiàn)象,并用新拌混合料填補(bǔ)。攤鋪機(jī)在攤鋪水泥穩(wěn)定碎石混合料時(shí),根據(jù)其運(yùn)輸能力采用了0.15km/h的低速度攤鋪。
接縫有縱向接縫和橫向接縫兩種,當(dāng)攤鋪機(jī)寬度足夠時(shí),整幅攤鋪時(shí)不存在縱縫接縫問題。當(dāng)攤鋪機(jī)的攤鋪寬度不足時(shí),采用2臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后同步向前攤鋪混合料,并一起進(jìn)行碾壓,一般情況下以兩結(jié)構(gòu)物間為一施工段落,避免橫向接縫。如有特殊需設(shè)置橫向接縫,將攤鋪機(jī)附近及其下面未經(jīng)壓實(shí)的混合料鏟除,將已碾壓密實(shí)且高程和平整度符合要求的末端挖成一橫向垂直向下的斷面,攤鋪機(jī)返回到壓實(shí)層的端部,用木墊板墊至虛鋪高度,再攤鋪新的混合料,繼續(xù)下一步施工。
初壓:采用輕型光輪壓路機(jī)以1.5~1.7km/h的速度錯(cuò)1/3輪靜壓一遍后,根據(jù)測(cè)量結(jié)果拉線檢查高程,用3m直尺按照每100m2處測(cè)量平整度,經(jīng)檢驗(yàn)不合格的點(diǎn)立即用人工作局部修整,修整完畢再靜壓一遍后進(jìn)入復(fù)壓階段。
復(fù)壓:遵循先輕后重,先低后高,先邊后中以及輪跡重疊的原則,由弱振到強(qiáng)振;采用壓路機(jī)弱振碾壓兩遍,強(qiáng)振兩遍,碾壓速度為2.0~2.5km/h,壓路機(jī)輪痕一般重疊0.3~0.5m。由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)員進(jìn)行監(jiān)測(cè)密實(shí)度并記錄,前后兩次密實(shí)度進(jìn)行對(duì)比,密實(shí)度呈上升曲線。第五遍碾壓結(jié)束后,密實(shí)度符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
終壓:壓路機(jī)以3.0~-3.5km/h的速度靜壓一遍。
搟光:采用膠輪壓路機(jī)碾壓至表面平整、密實(shí)、無明顯輪跡。每一區(qū)段碾壓結(jié)束后,及時(shí)檢查壓實(shí)度、含水量、厚度、平整度、頂面標(biāo)高及橫坡等各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求。要求平整度不大于8mm,縱斷面高程:+5mm,-10mm;厚度-8mm,橫坡±0.3%。
上橋線基層施工質(zhì)量控制受到人員、機(jī)械、材料、氣候、工藝等多種因素的綜合影響。為確保工程質(zhì)量,在工程勘探、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工方案、工程管理等方面做到了精心設(shè)計(jì),精心施工,精心管理,并根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行綜合性比較與分析、嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定,控制各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),確保公路基層施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
[1]JTJ057-94.公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程[S].
[2]JTJ034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].
[3]錢進(jìn),王冠.水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].華東公路,2001,4.