路晨英
(山西晉中交通建設有限公司,山西晉中 030600)
水泥穩(wěn)定碎石因其初期強度高,強度隨齡期增長快,具有良好的板體性和較高的強度,抗?jié)B性和抗凍性也均較好,被廣泛用作瀝青混合料和水泥混凝土面層的下承層。但由于水泥穩(wěn)定碎石的材料、級配、水泥用量、攤鋪碾壓以及工后養(yǎng)生在實際施工中較難控制,使用后常產(chǎn)生裂縫,裂縫反射導致瀝青面層破壞。為了減少反射裂縫的發(fā)生,確保水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量,有必要有針對性地對其加強施工控制。
本工程為某高速公路路面第二合同段,起點樁號為K22+000,終點樁號為K47+000,全長25 km,設計行車速度為100 km/h,雙向四車道。通過對當?shù)亟煌ńM成調(diào)查發(fā)現(xiàn),運煤車輛等重載車輛較多,因此本工程路面結(jié)構(gòu)根據(jù)不同車輛軸載(特重、重車道路面)分別進行了設計,具體的路面結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 特重車道和重車道路面結(jié)構(gòu)示意圖
1)水泥。水泥宜采用強度等級不低于42.5級的早強緩凝水泥,水泥初凝時間不小于3 h、終凝時間不小于6 h,以保證有足夠充分的時間進行后續(xù)的攤鋪、整平和碾壓工藝。2)集料。集料壓碎值應不大于28%,最大粒徑不宜超過31.5 mm,粗集料針片狀含量宜不大于15%,建議可按照9.5 mm~26.5 mm,4.75 mm~9.5 mm,2.36 mm ~4.75 mm,0 mm ~2.36 mm 四檔粒徑集料來進行配合比設計。3)水。凡飲用水皆可使用。
取工地實際使用的集料,分別進行水洗篩分,按照顆粒組成進行計算,確定各種集料的組成比例。其中水泥穩(wěn)定碎石混合料的級配應符合表1的規(guī)定。為了減少施工時可能產(chǎn)生的離析,建議配合比設計時級配曲線按S形進行調(diào)整,尤其應注意關(guān)鍵篩孔的通過率,如4.75 mm以上篩孔通過率宜處于級配上限與中值之間,2.36 mm以下篩孔通過率宜處于級配中值與下限之間,0.6 mm和0.075 mm篩孔的通過率使之盡量靠底線,0.075 mm篩孔通過率宜在2.5%左右,小于0.075 mm的顆粒含量不應大于3.5%。
表1 水泥穩(wěn)定碎石混合料中碎石的顆粒組成
另外,在滿足設計強度的同時應盡量減少水泥用量(宜不大于5%)和細集料的比例,還要控制好施工時的含水量。
水泥穩(wěn)定碎石施工前,要求底基層表面應平整、堅實,并具有規(guī)定的路拱,表面無浮土、雜物等,并將底基層表面灑水潤濕。路面底基層驗收合格后,放出中線及基層邊線,沿中線支模,裝載機配合人工培路肩土并壓實。沿中線樁號釘鋼樁并掛鋼絲,鋼樁間距為直線段10 m設一樁,曲線段5m設一樁。松鋪系數(shù)一般采用1.29,按松鋪系數(shù)架設好鋼絲繩,鋼絲標高為基層虛鋪厚度標高。
基層水泥穩(wěn)定碎石采用集中廠拌法,JS500強制式拌和機4臺共2套,拌和過程中應著重注意以下幾點:1)保證集料的粒徑和級配要求;不同粒徑的碎石和細集料(如石屑和砂)應隔離,分別堆放;細集料應予以覆蓋,防止雨淋;2)應根據(jù)集料和混合料含水量的大小,及時調(diào)整加水量,含水量宜略高于最佳值;3)拌和應均勻,拌和過程中應控制好拌和質(zhì)量,隨時觀察混合料有無灰條、灰團和花面,色澤是否均勻,有無離析現(xiàn)象,并做好各種相關(guān)試驗,確定是否滿足規(guī)范要求。
一般對于水泥穩(wěn)定碎石的裝料和運料的要求如下:1)運輸車宜采用10 t~20 t自卸卡車;2)裝料時按前、中、后三次作業(yè)的方法進行,運料車必須方便地進入到拌和機下面并且高度合適,從拌和設備上向運料車放料時,應每卸一斗料挪動一下車位,避免落距太大而造成離析;3)混合料應及時運送到現(xiàn)場,必須在初凝時間內(nèi)運到工地,一般不超過45 min;當運輸時間在15 min以上時,應采取油氈布等覆蓋措施,以減少水分損失;從加水拌和到攤鋪現(xiàn)場時間超過3 h的混合料,不得用于施工;混合料運到現(xiàn)場仍應檢查其是否離析,若局部離析則予以鏟除或重新拌和;4)車輛在攤鋪機前20 cm~30 cm處停住,卸料時掛空擋,注意不要撞擊攤鋪機,不要把料卸在攤鋪機外面。
水泥穩(wěn)定碎石基層選用徐工混合料攤鋪機,采用半幅斷面雙攤鋪機前后梯對作業(yè)。攤鋪時應注意以下幾個方面:1)攤鋪前應向下承層灑水,保持表面濕潤;2)攤鋪機宜連續(xù)攤鋪。應避免縱向接縫,在必須分兩幅施工時,采用兩臺攤鋪機一前一后相隔約5 m~10 m同步往前攤鋪混合料;3)兩臺攤鋪機要勻速協(xié)調(diào)作業(yè),攤鋪厚度、松鋪系數(shù)、振動頻率、行進速度等要保持一致,合理控制攤鋪速度;4)攤鋪時混合料的含水量應高于最佳含水量0.5%~1.0%,對厚度不同、外形不規(guī)則路面以及空間受限制等攤鋪機無法工作的地方,可以采用人工鋪筑混合料;5)隨時檢查攤鋪的均勻性和平整度,對局部的“蜂窩”現(xiàn)象要及時處理;6)攤鋪時應有專人檢查厚度,發(fā)現(xiàn)偏差應及時糾正調(diào)整。
水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實分為穩(wěn)壓、振壓、靜碾和收光四個階段:穩(wěn)壓使用的壓路機一般不超過10 t~12 t,振壓一般采用12 t~18 t振動壓路機進行碾壓,靜碾一般采用18 t~21 t振動三鋼輪壓路機進行碾壓,收光一般采用16 t以上輪胎壓路機進行碾壓。本工程先采用12 t雙鋼輪壓路機穩(wěn)壓2遍,再用12 t振動壓路機微壓2遍,接著用18 t振動壓路機微振2遍,然后用18 t振動壓路機靜碾2遍,最后使用20 t輪胎壓路機靜壓1遍,直至無明顯的輪跡。碾壓過程中應注意以下幾個細節(jié):1)采用的壓實機具應先輕后重,碾壓速度應先慢后快,一般控制在1.5 km/h~2.4 km/h;2)在直線段由邊側(cè)向中心碾壓;曲線超高段,由內(nèi)側(cè)向外側(cè)連續(xù)、均勻地碾壓,相鄰碾壓輪跡重疊1/3輪寬,對于壓不到的邊角,應輔以人工或小型機具進行夯實處理;3)碾壓過程中應始終保持混合料表面潮濕,嚴禁壓路機在已完成或正在碾壓的路段上掉頭和急剎車;4)從混合料加水拌和到碾壓終止的持續(xù)時間不超過3 h,終壓前必要時可向表面噴灑少量水;5)應經(jīng)常檢查混合料的含水量和密實度,并視需要采取相應調(diào)整措施,以達到符合規(guī)定壓實度的要求。
1)橫縫:攤鋪機應保證連續(xù)作業(yè)不中斷,每天的工作縫應設置橫向接縫;如因故中斷時間超過2 h,也應設置橫向接縫。橫向接縫要求垂直相接,嚴禁斜接。若出現(xiàn)斜接,將端頭裁成垂直相接面,噴灑水泥漿后布料繼續(xù)鋪筑;2)縱縫:施工過程中應避免縱向接縫。當必須分兩幅施工,采用兩臺攤鋪機時,縱縫必須垂直相接,不應斜接,噴灑水泥漿后方可繼續(xù)鋪筑。
水穩(wěn)碎石碾壓完畢應立即進入養(yǎng)生??刹捎脻駶櫟耐凉げ歼M行覆蓋,覆蓋2 h后,用灑水車灑水,灑水車的噴頭用噴霧式,每天的灑水次數(shù)應視氣候而定,整個養(yǎng)生期間始終保持水泥穩(wěn)定碎石層表面濕潤。在7 d內(nèi)應保持基層處于濕潤狀態(tài),28 d內(nèi)正常養(yǎng)護,在養(yǎng)護期間除了灑水車外應封閉交通。7 d后進行鉆孔取芯,芯樣應完整,表面密實。養(yǎng)生期結(jié)束后,應先清掃基層表面,并立即噴灑透層或乳化瀝青。
施工過程中要做好原材料級配和含水量、混合料的級配和含水量、水泥劑量、壓實度、試件抗壓強度等的檢測。水泥穩(wěn)定碎石基層施工結(jié)束后需對其質(zhì)量進行評定,評定的依據(jù)主要有彎沉值、壓實度、平整度、高程、寬度、厚度、橫坡、無側(cè)限抗壓強度以及外觀等。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的控制雖然受到水文、氣候、人員、原材料、機械設備、施工工藝等一系列因素的綜合影響,但只要嚴格按要求施工,注意施工過程中的一些關(guān)鍵性環(huán)節(jié),完全能夠保證工程的施工質(zhì)量。只有不斷總結(jié)經(jīng)驗,才能在水泥穩(wěn)定碎石施工中對各項技術(shù)指標進行更好的控制。由于水泥穩(wěn)定碎石基層強度高可以減薄基層厚度,對重交通道路適用性強,因此具有很大的推廣應用價值。
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