張順忠
(高郵市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站,江蘇 揚(yáng)州 225600)
路面基層是路面結(jié)構(gòu)的主要承重層。由于水泥穩(wěn)定碎石混合料具有早期強(qiáng)度高、施工過(guò)程控制明確、施工周期短、試驗(yàn)檢測(cè)方便等優(yōu)點(diǎn),近幾年已在高等級(jí)公路基層施工中得以大量應(yīng)用。但由于起步較晚,至今尚未能夠完全避免裂縫通病的發(fā)生,所以在施工過(guò)程中對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行重點(diǎn)分析、有針對(duì)性的采取一些控制措施很有必要?;谠谑〉?33高郵西段路面工程施工中對(duì)抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層的認(rèn)識(shí)和體會(huì),認(rèn)為原材料質(zhì)量、后場(chǎng)混合料拌和質(zhì)量、前場(chǎng)攤鋪碾壓工藝、養(yǎng)生是抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量要點(diǎn),并提出施工中相應(yīng)的控制措施。
省道333高郵西段擴(kuò)建工程全長(zhǎng)31.4公里,雙向四車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn),路面基層設(shè)計(jì)為34cm水穩(wěn)碎石,分兩層施工,每層厚度為17cm,總量約為40萬(wàn)噸。在基層施工中,施工單位圍繞質(zhì)量控制要點(diǎn),強(qiáng)化控制措施,成功地完成了抗裂型水穩(wěn)碎石基層的施工。
省道333高郵西段擴(kuò)建工程基層水泥采用江蘇磊達(dá)公司生產(chǎn)的32.5級(jí)普通硅酸鹽緩凝水泥,初凝時(shí)間不小于3h,終凝時(shí)間不小于6h,其它指標(biāo)滿足規(guī)范要求。在緩凝水泥質(zhì)量控制要點(diǎn)中,首先是初凝結(jié)時(shí)間,必須大于3h,確保施工延遲時(shí)間不大于水泥初凝時(shí)間。其次是水泥膠砂強(qiáng)度,必須符合相關(guān)要求并能保持穩(wěn)定。最后應(yīng)注意散裝水泥夏天使用時(shí)的溫度,不得高于50℃,否則應(yīng)采取降溫措施。因此,應(yīng)重點(diǎn)控制以上項(xiàng)目的指標(biāo)。
基層碎石使用安微天長(zhǎng)地區(qū)石灰?guī)r碎石,混合料由四種規(guī)格料摻配而成:1#料(9.5~31.5mm)、2#料(4.75~9.5mm)、3#料(2.36~4.75mm)、4#料(〈2.36mm)。碎石質(zhì)量控制要點(diǎn)是:一是材質(zhì)的壓碎值指標(biāo)與針片狀含量滿足要求。壓碎值應(yīng)不大于28%,針片狀含量應(yīng)不大于18%。二是材質(zhì)和規(guī)格料級(jí)配的穩(wěn)定。1#~4#料各分界點(diǎn)粒徑的通過(guò)率與混合料配比設(shè)計(jì)中原材料相應(yīng)點(diǎn)的通過(guò)率的誤差應(yīng)控制在±10%以內(nèi)。三是4#料質(zhì)量,4#料必須采用與粗集料相同的石料粉碎而成,嚴(yán)禁使用風(fēng)化石和軟石等材料加工,4號(hào)料中0.075mm通過(guò)率應(yīng)不大于20%;碎石中小于0.6mm的顆粒必須做液限和塑性指數(shù)試驗(yàn),要求液限小于28%,塑性指數(shù)小于9。
控制措施是:固定礦場(chǎng)并定期進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè),保證各規(guī)格料材質(zhì)及級(jí)配穩(wěn)定,定期對(duì)礦場(chǎng)篩孔進(jìn)行檢查,出現(xiàn)篩孔破損或篩片安裝變形應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修正;不得已更改礦場(chǎng)時(shí),必須重新進(jìn)行混合料配比試驗(yàn);嚴(yán)格石料出礦場(chǎng)質(zhì)量及驗(yàn)收質(zhì)量控制;加強(qiáng)4#料管理,雨天嚴(yán)禁進(jìn)料,并對(duì)料倉(cāng)進(jìn)行覆蓋,及時(shí)進(jìn)行粉塵及砂當(dāng)量試驗(yàn),杜絕以次充好現(xiàn)象發(fā)生。
抗裂型水穩(wěn)定碎石混合料的拌和質(zhì)量控制重點(diǎn)是:級(jí)配和“三量”,即含水量、水泥含量、0.075mm以下的粉塵含量。
《公路路基基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)規(guī)定的碎石合成級(jí)配見表1。
表1 水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配
《江蘇省高速公路抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工指導(dǎo)意見》對(duì)抗裂型水穩(wěn)碎石合成級(jí)配的具體要求見表2。
表2 抗裂型水泥穩(wěn)定碎石級(jí)配
3.1.1 質(zhì)量要點(diǎn)。通過(guò)以上對(duì)集料級(jí)配的要求可以看出,抗裂型水穩(wěn)對(duì)0.075mm以下的顆粒含量要求更高,這是抗裂控制的重點(diǎn),因此,要控制混合料級(jí)配與設(shè)計(jì)級(jí)配關(guān)鍵篩孔通過(guò)率允許偏差范圍,建議26.5mm、4.75mm、2.36mm、0.075mm以此來(lái)控制混合料級(jí)配的穩(wěn)定性。
3.1.2 控制措施。(1)拌和樓計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性是首要條件。在使用前進(jìn)行標(biāo)定,檢驗(yàn)其計(jì)量的精確程度,在使用過(guò)程中的定期鑒定,使用一次自檢,在混合料性能指標(biāo)超出規(guī)定范圍且對(duì)計(jì)量系統(tǒng)有懷疑時(shí),也應(yīng)對(duì)其進(jìn)行重新檢定。拌和樓各種石料計(jì)量的動(dòng)態(tài)稱重誤差應(yīng)控制在5%之內(nèi),水泥及水動(dòng)態(tài)稱重誤差控制在3%之內(nèi),若不滿足要求及時(shí)進(jìn)行調(diào)試和維修。(2)進(jìn)場(chǎng)前后原材料級(jí)配控制:進(jìn)場(chǎng)前嚴(yán)格按規(guī)格料各自要求進(jìn)行檢驗(yàn),超出范圍的料嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng),確?;旌狭霞?jí)配在受控范圍,若級(jí)配變化與設(shè)計(jì)配比相比,通過(guò)率差值大于5%時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)配比調(diào)整,確?;旌狭系暮铣杉?jí)配盡量與設(shè)計(jì)級(jí)配相近似。(3)原材料裝卸及使用過(guò)程中出現(xiàn)的級(jí)配離析處理:用挖機(jī)在料倉(cāng)里打堆時(shí)進(jìn)行均勻;在每天開機(jī)前用裝載機(jī)或挖機(jī)進(jìn)行均勻。(4)混合料生產(chǎn)過(guò)程中級(jí)配微調(diào):每天開機(jī)后按2小時(shí)一次的頻率取樣進(jìn)行篩分試驗(yàn),一般進(jìn)行白料篩分,以此作為拌和樓的生產(chǎn)級(jí)配調(diào)整的依據(jù)。
3.2.1 控制范圍。混合料碾壓前含水量控制范圍建議在混合料最佳含水量±1%。
3.2.2 控制措施。(1)每天開機(jī)前進(jìn)行原材料含水量測(cè)定,確定生產(chǎn)配合比,作為拌和樓初始配合比設(shè)定值。(2)開機(jī)后及時(shí)取樣,現(xiàn)場(chǎng)采用酒精燃燒法或炒干法快速測(cè)定混合料的含水量,進(jìn)行含水量調(diào)試。(3)含水量控制要靈活掌握,不同的季節(jié)、天氣、運(yùn)輸距離、施工時(shí)間,含水量都不同,后場(chǎng)拌和及前場(chǎng)攤鋪過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)前后場(chǎng)溝通,及時(shí)檢測(cè)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及時(shí)進(jìn)行調(diào)整并嚴(yán)格控制。
3.3.1 控制范圍?!豆仿坊鶎邮┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》中規(guī)定:為減少混合料的收縮性,應(yīng)控制水泥劑量不超過(guò)6%。規(guī)范中也講到,集料達(dá)到最佳級(jí)配,只要加3%~4%的水泥穩(wěn)定,就可以達(dá)到要求的強(qiáng)度。《江蘇省高速公路抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工指導(dǎo)意見》具體要求為:水泥劑量宜控制在3%~4.5%,不應(yīng)大于5.0%,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定,水泥劑量為4.5%。
3.3.2 控制措施。水泥劑量控制要以取樣檢測(cè)與總量控制相結(jié)合。在確?;旌狭蠌?qiáng)度前提下控制水泥用量。
3.4.1 控制范圍??沽研退€(wěn)定碎石基層混合料對(duì)粉塵含量具體要求為:碎石合成級(jí)配中小于0.075mm顆粒含量應(yīng)盡量控制在3.5%以下。
3.4.2 控制措施。要控制原材料的粉塵含量,但粉塵含量偏低會(huì)造成混合料和易性下降,增加施工難度,并對(duì)基層強(qiáng)度有一定影響,所以建議極限值控制在4.5%以下。
抗裂型水穩(wěn)定碎石基層在攤鋪碾壓施工過(guò)程中,因此,需要重點(diǎn)控制好壓實(shí)度、厚度、平整度等“三個(gè)度”。
4.1.1 質(zhì)量要點(diǎn)。影響混合料攤鋪碾壓密實(shí)度的因素除了混合料級(jí)配組成及拌和質(zhì)量外,壓實(shí)功選擇是重點(diǎn)。
4.1.2 控制措施。(1)根據(jù)分層厚度及壓實(shí)度要求,選擇不同的碾壓機(jī)械組合方式、碾壓順序、碾壓遍數(shù),制定幾套合適的施工方案。(2)通過(guò)鋪設(shè)試驗(yàn)段,對(duì)事先制定的不同方案進(jìn)行驗(yàn)證,確定經(jīng)濟(jì)可行、質(zhì)量得到保證的碾壓機(jī)械組合方式,并得出松鋪厚度、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)度等相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。(3)加強(qiáng)碾壓過(guò)程控制,碾壓過(guò)程必須有專人指揮、監(jiān)督,明確碾壓分區(qū)、控制碾壓速度、嚴(yán)格碾壓工藝,杜絕漏壓、過(guò)壓及延遲碾壓。(4)壓實(shí)度控制,復(fù)壓結(jié)束后(膠輪靜壓前)立即安排專人跟蹤進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè),梅格50米隨機(jī)進(jìn)行檢測(cè),對(duì)壓實(shí)度不足處及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)壓,確保在混合料初凝前壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4.2.1 質(zhì)量要點(diǎn)。影響基層厚度和表面平整度的主要因素有:松鋪厚度、攤鋪機(jī)參數(shù)設(shè)定、碾壓過(guò)程。
4.2.2 控制措施。(1)嚴(yán)格控制松鋪厚度,杜絕攤鋪過(guò)程中松鋪厚度的突變現(xiàn)象。首先要準(zhǔn)確量測(cè)掛線標(biāo)高減少人為誤差;其次是攤鋪機(jī)巡邊員隨時(shí)檢測(cè)松鋪?lái)敇?biāo)高,發(fā)現(xiàn)標(biāo)高出現(xiàn)偏差及時(shí)運(yùn)用攤鋪機(jī)布料傳感器進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到要求為止;最后是攤鋪機(jī)起步或變速過(guò)程中出現(xiàn)標(biāo)高不均勻現(xiàn)象,及時(shí)進(jìn)行人工平整,確保碾壓前的平整度。攤鋪機(jī)參數(shù)設(shè)定,主要是攤鋪機(jī)仰角大小、夯錘振級(jí)、攤鋪速度的設(shè)定,在攤鋪過(guò)程中應(yīng)固定不變。(2)控制碾壓速度及均勻性、輪跡重疊寬度,避免表層出現(xiàn):波浪、推移(混合料級(jí)配偏細(xì)較易出現(xiàn))、涌包、明顯輪跡。對(duì)于壓路機(jī)變速、停車造成的波浪、涌包現(xiàn)象在下次碾壓前人工予以消除。(3)減少縱向接縫數(shù)量,全部采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)同步攤鋪,并保持兩臺(tái)攤鋪機(jī)的振動(dòng)頻率一致,從而保證初始?jí)簩?shí)度相同;在保證碾壓不超時(shí)的情況下盡量增加一次碾壓長(zhǎng)度,減少壓路機(jī)停止、啟動(dòng)次數(shù),提高外觀質(zhì)量。(4)攤鋪過(guò)程中安排專人全過(guò)程不間斷檢測(cè),有偏差及時(shí)調(diào)整,做到動(dòng)態(tài)管理。
抗裂型水穩(wěn)碎石基層由于細(xì)顆粒較少,更不容易成型,因此對(duì)養(yǎng)護(hù)工作要求更高,,整個(gè)養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持水泥穩(wěn)定碎石層表面濕潤(rùn)。同時(shí),對(duì)交通實(shí)行管制,出灑水車外禁止其他車輛通行,確保成型質(zhì)量。
水穩(wěn)碎石施工過(guò)程控制的最終目的是減少或者消除基層質(zhì)量通病,提高實(shí)體質(zhì)量。而表面裂縫是水穩(wěn)基層質(zhì)量通病之一,抗裂型水穩(wěn)即通過(guò)改善級(jí)配、優(yōu)化施工工藝并采取有效的控制措施,使裂縫的發(fā)展能得以較好地控制,很好地消除水穩(wěn)基層質(zhì)量通病。省道333高郵段全線施工結(jié)束,經(jīng)過(guò)一個(gè)冬季后,未發(fā)現(xiàn)裂紋現(xiàn)象,與其他同期項(xiàng)目相比,收效顯著,被作為樣板路段在全市推廣。當(dāng)然,以上提出的施工質(zhì)量要點(diǎn)和控制措施僅是我們對(duì)抗裂型水穩(wěn)碎石基層施工控制的一些粗淺的認(rèn)識(shí),供同行們參考。
[1]JTJ034-2000.公路路基基層施工技術(shù)規(guī)范[S]
[2]江蘇省高速公路抗裂型水穩(wěn)碎石基層施工指導(dǎo)意見(試行)
[3]胡春清.水穩(wěn)碎石基層質(zhì)量控制[J].城市道橋與防洪,2010.