魏文輝 楊智謀
摘 要:西安市政道路工程把二灰碎石混合料用作道路基層是在19世紀90年代以后,施工工藝一直采用拌和廠拌合,運至現(xiàn)場推土機粗平后平地機精平的方式施工,該施工方法易造成粗細料離析影響二灰石基層的整體強度,材料的浪費也很嚴重。19世紀末高速公路發(fā)展迅猛,對工藝要求逐漸提高,機械攤鋪二灰碎石基層的施工工藝在高速公路建設中已廣泛應用,形成較為完備的施工控制體系。航天城管委會在道路建設中為了保證工程質(zhì)量和耐久性,要求施工單位對二灰碎石施工必須采用攤鋪機攤鋪,在航創(chuàng)路、神州大道、航開路等工程建設中嚴格落實管委會的精神,全部采用機鋪二灰碎石工藝,提高了道路路基施工質(zhì)量,取得比較理想的效果。
關(guān)鍵詞:市政道路工程;二灰石基層;施工工藝
1 工藝特點
機械攤鋪二灰碎石基層保證了基層厚度、橫坡度、基層高程,提高了二灰碎石基層平整度,均勻施工保證了二灰石的整體強度。機械攤鋪二灰碎石基層的連續(xù)性能夠減少機械費用和節(jié)約工期;機械攤鋪二灰碎石基層避免了傳統(tǒng)平地機刮平過程中把材料帶到施工范圍外,減少了材料的浪費。機械攤鋪二灰石施工工藝避免了傳統(tǒng)平地機刮平過程中產(chǎn)生的灰塵,減少了灰塵對空氣的污染,對環(huán)境保護起到了積極的作用。
2 工藝原理
機械攤鋪前確定好攤鋪范圍內(nèi)的攤鋪次數(shù);攤鋪順序宜為由外至內(nèi),在確定好的每幅攤鋪寬度灑二道石灰線,以此來控制每幅的攤鋪寬度,根據(jù)道路設計寬度一般宜選4~7m,小于7m一幅攤完;然后在二道白灰線外50cm處再灑二道砸鋼釬(鋼釬高1m左右,為攤鋪機專用配套設備)架鋼絲繩的石灰線,鋼絲繩高程為二灰碎石設計高程加20cm。運輸二灰碎石的自卸車往攤鋪內(nèi)卸料進行攤鋪,起步時攤鋪機熨平板用木塊墊高至所鋪厚度(考慮虛鋪后的厚度),電子傳感器搭鋼絲繩行走,開始攤鋪20m內(nèi),每5m監(jiān)測一次二灰碎石的高程和平整度,一切正常后每10m監(jiān)測一次高程和平整度。攤鋪40m后開始碾壓,碾壓后監(jiān)測一下壓實后的基層高程,從而確定合適的虛鋪系數(shù)。經(jīng)過多次試驗得出道路中線虛鋪系數(shù)1.2-1.25,道路二坡虛鋪系數(shù)1.25-1.30,道路邊線虛鋪系數(shù)1.30-1.35。可根據(jù)鋼釬的數(shù)量和鋼絲繩的長度確定一次的攤鋪長度(一般取100~150m),攤鋪機退回攤鋪下一幅時,電子傳感器外接滑靴搭在6m長鋁合金直尺上行走,鋁合金直尺搭在已壓實的二灰碎石基層表面上。另一側(cè)同樣采取電子傳感器搭鋼絲繩行走;根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況、機械設備、材料運輸?shù)葪l件具備可采用兩臺攤鋪機同時攤鋪。設計厚度超過25cm時需分兩層攤鋪,壓實每層不超過20cm。
3 操作要點
3.1 施工準備
(1)二灰碎石施工前首先應清理下承層、做好圍擋土梁,作好施工準備。具體作法如下:a.下承層為石灰穩(wěn)定土,采用平地機刮掉石灰穩(wěn)定土上的覆蓋土,用小噸位運輸車運至施工范圍外,人工初步清掃,并應在二灰碎石攤鋪前注意灑水養(yǎng)生,保證石灰土質(zhì)量。下承層為舊路面,人工挖補坑槽,初步清掃。b.圍擋土梁實施前先測量放線,在灰土兩側(cè)用白灰打出灰線(設計道路寬度+側(cè)石厚度+側(cè)石后背砼寬度),控制好二灰碎石施工寬度,然后在白灰線上用厚度5cm寬度大于20cm的木板采用鋼釬固定好后,在外側(cè)上土夯實,為保證圍擋土梁穩(wěn)定可向外稍微傾斜,圍擋土梁一般寬0.5~1m,厚度與二灰碎石厚度相同。c.人工清掃下承層,清掃時注意底基層灰土的雜質(zhì)土、軟泥等必須用鐵锨清除干凈,以免在二灰碎石和灰土之間形成松散的夾層,影響工程質(zhì)量。d.控制交通,防止道路污染。
(2)安排所需管理人員及操作人員,保證施工過程中專人專崗。
(3)確定二灰碎石供應廠家,確保材料質(zhì)量及供貨及時。確定二灰碎石供應廠家后應對該廠家的原材質(zhì)量進行檢驗:a.石料:對進場石料首先要觀察其外觀質(zhì)量,無風化石,針片狀石料要少,然后對其抽測礦料級配,必須符合本規(guī)格礦料級配范圍,進場石料盡量采用同一料場所產(chǎn)石料,可保證石料級配的均勻性和穩(wěn)定性,同時注意進場石粉的防雨是否到位。b.石灰:對廠家所用石灰應抽檢有效鈣鎂含量,大于55%方可使用到二灰石的拌和。c.粉煤灰:對廠家所使用的粉煤灰應抽檢燒失量和二氧化硅及三氧化鋁含量,確保其使用的粉煤灰質(zhì)量合格。粉煤灰不可太粗,否則會影響二灰碎石強度。
(4)對攤鋪所需的機械進行檢查,避免施工過程出現(xiàn)故障。對機械操作手進行技術(shù)交底,對攤鋪、碾壓要點著重強調(diào)。
3.2 確定攤鋪順序
可根據(jù)現(xiàn)場具體情況,確定攤鋪的先后順序。為了便于質(zhì)量控制,攤鋪順序宜為由外至內(nèi);以20m路寬,東西方向道路為例,分四幅攤鋪,每幅寬5m。攤鋪順序為先鋪北邊幅,然后北中幅、南中幅、南邊幅。
3.3 砸鋼釬架鋼絲繩
每次攤鋪寬度灑二道白灰線,以此來控制每次的攤鋪寬度;然后在二道白灰線外50cm處再灑二道砸鋼釬(鋼釬高1m,為攤鋪機專用配套設備)架鋼絲繩的白灰線,鋼絲繩高程為二灰碎石設計高程加20cm。
3.4 攤鋪
起步時攤鋪機熨平板用木塊墊至所鋪厚度(考慮虛鋪后的厚度),在確定好的每次攤鋪寬度灑二道白灰線,然后在二道白灰線外50cm處再灑二道砸鋼釬(鋼釬高1m,為攤鋪機專用配套設備)架鋼絲繩的白灰線,電子傳感器搭鋼絲繩行走。攤鋪一定距離后,攤鋪機退回攤鋪下一幅寬度時,電子傳感器外接滑靴搭在6m長鋁合金直尺上行走,鋁合金直尺搭在已壓實的二灰碎石基層表面上。另一側(cè)同樣采取電子傳感器搭鋼絲繩行走。
為保證二灰碎石的平整度,寬度,厚度,橫坡度,攤鋪時注意以下問題。
(1)清理下承層:提前清掃的下承層經(jīng)過一段時間的放置會變臟,必須重新徹底清掃干凈。另外,在二灰碎石攤鋪前必須灑水潤濕底部灰土,使其具有充足含水量,避免二灰碎石攤鋪后吸收底部二灰碎石混合料中的水分,造成二灰碎石底部含水量小,成型慢,松散,無強度或強度不足的現(xiàn)象,影響二灰碎石整體質(zhì)量。(2)攤鋪機操作人員調(diào)試好機械,避免施工中出現(xiàn)故障,影響施工進度,同時調(diào)整攤鋪寬度和坡度,準備攤鋪。(3)施工中設專人負責調(diào)度運輸車輛,避免造成攤鋪機停頓,影響二灰碎石平整度,進而影響工程質(zhì)量。(4)工長應根據(jù)工地試驗室提供的二灰碎石攤鋪虛鋪厚度,對攤鋪厚度及時調(diào)整,對需調(diào)整高程的施工段應依據(jù)測量人員提供數(shù)據(jù)鋪筑,控制好二灰碎石厚度。(5)安排3~5名工人對攤鋪完成的二灰碎石中存在的離析集料進行清除,找補。避免出現(xiàn)局部松散,強度不足等現(xiàn)象。(6)控制好攤鋪機攤鋪速度,一方面攤鋪速度過快會影響集料的密實,進而影響虛鋪厚度的控制。另一方面攤鋪機攤鋪速度應與拌和機拌和能力相協(xié)調(diào),盡量避免攤鋪機停頓。(7)試驗人員每一施工段應對二灰碎石混合料取樣,一方面用EDTA試液測定其含灰量,另一方面制作試件,留置養(yǎng)生7天測定無側(cè)限抗壓強度,確保每一施工段質(zhì)量合格。
3.5 高程測量
開始攤鋪20m內(nèi),每5m監(jiān)測一次二灰碎石的高程和平整度,一切正常后每10m監(jiān)測一次高程和平整度。攤鋪40m后開始碾壓,碾壓后監(jiān)測一下壓實后的基層高程,從而確定合適的虛鋪系數(shù)。
3.6 接茬處理
接茬施工前,對作業(yè)隊進行詳細的技術(shù)交底,并配備質(zhì)量管理人員和相關(guān)的施工機械。分段施工接茬處(橫向)預留5~10m左右的混合料不壓實,待下一段施工時統(tǒng)一整平碾壓。一幅攤鋪段接茬處(縱向)預留30~40cm的混合料不壓,待下幅攤鋪后統(tǒng)一整平碾壓。分幅攤鋪施工時,縱縫保證垂直相接,不得斜接。施工接茬處初壓時設專人跟機,檢查基層有無高低不平之處,高處鏟除,低處填平,填平時翻松灑水再鋪混合料壓實。
3.7 碾壓
碾壓前對機械操作手進行碾壓順序的技術(shù)交底,使機械操作手對碾壓順序做到心中有數(shù),另外與機械化分公司充分溝通,要求其配備相應的碾壓機械和設備。經(jīng)過現(xiàn)場多次試驗對比,確定以下碾壓順序:攤鋪完后,先用膠輪壓路機碾壓3遍(主動輪在前),后用18t振動壓路機碾壓6遍,隨后監(jiān)測高程和平整度,修整不合格點,最后用雙鋼輪壓路機收面碾壓2~3遍。碾壓應注意:
新攤鋪的二灰碎石集料密實性小,直接用重型壓路機碾壓容易造成擁料,影響平整度和高程。壓實時注意從兩側(cè)向中間錯半軸碾壓,至中間復合后方為一遍,同時兩側(cè)應復壓幾遍,避免兩側(cè)壓實度不足。碾壓應及時完成,但二灰碎石表皮干燥時應及時灑水,涼曬后再碾壓,避免因含水量不足影響強度。注意控制碾壓速度。碾壓完成后由自檢人員檢測壓實度,不合格進行復壓。
3.8 灑水養(yǎng)護
(1)成型的二灰碎石基層應至少養(yǎng)護7天,在養(yǎng)護期內(nèi)應保持它在潮濕的狀態(tài)之下,常溫季節(jié),灑水車養(yǎng)護每日不應少于4次。(2)在養(yǎng)護期間,二灰碎石基層上除灑水車外,不準其他車輛行駛,絕對禁止履帶機械通行。(3)最好在養(yǎng)護期采用養(yǎng)護毯覆蓋,保證二灰碎石表面潮濕。
4 材料
為了保證二灰碎石的級配符合設計規(guī)范要求,派試驗員到生產(chǎn)廠家監(jiān)督檢查材料配料、攪拌情況。石灰、粉煤灰混合料應結(jié)合均勻,色澤調(diào)和一致。碎石最大粒徑不大于50mm,大于20mm的灰塊不得超過10%,石灰中嚴禁含有未消解顆粒。預拌的二灰粒料,存放時間不準超過7d,若超過7d要適當加灰重新拌和。運至現(xiàn)場的二灰碎石處于最佳含水量+1~2%。
5 施工設備(表1)
表1
6 安全措施
(1)遵照《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》(JTGF9-2015)的要求執(zhí)行。(2)操作人員必須經(jīng)過安全及技術(shù)培訓,經(jīng)考試合格方可上崗并在指定崗位上操作。(3)進行施工現(xiàn)場必需佩戴安全防護用品。(4)要求機械操作手及有關(guān)車輛司機必須高度警惕,進入施工現(xiàn)場行駛速度最高不超過30km/h,特殊機械分別配跟機人員一名。(5)人口密集區(qū)安排專人進行交通疏導及安全防護。
7 質(zhì)量要求
7.1 攤鋪基層質(zhì)量應符合《城市道路工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ 1-2008)要求
(1)攤鋪層無明顯的粗細料離析現(xiàn)象。(2)用12t以上壓路機碾壓后,輪跡深度不得大于5mm,并不得有浮料、脫皮、松散現(xiàn)象。(3)基層允許偏差應符合規(guī)定。壓實度≥95%,平整度≤10mm,厚度±10mm,中線高程±20mm,寬度不小于設計規(guī)定。
7.2 保證質(zhì)量的關(guān)鍵措施
(1)在攤鋪材料前,下承層表面應保持濕潤。(2)攤鋪前,均宜將下層材料平整后再排壓1-2遍。(3)下承層的平整度和壓實度應符合CJJ1-2008標準要求。(4)對井周圍及建筑物附近碾壓不到的地方,應用振動夯等機具夯打密實。(5)碾壓過程中,二灰碎石表面,應始終保持潮濕。如表面水分蒸發(fā)得快,應及時補灑少量水。
8 效益分析
與傳統(tǒng)平地機整平二灰碎石基層相比,有以下經(jīng)濟效益和社會效益:(1)攤鋪速度快,20m路寬每天能成型約600m。(2)成型快,避免了以往平地機反復刮平造成的機械臺班、人工費浪費,降低了成本。(3)成型基層質(zhì)量高,粗細料均勻、無骨料集中、浮料、脫皮、松散現(xiàn)象,實現(xiàn)了快速和優(yōu)質(zhì)的道路基層施工。(4)避免了以往平地機數(shù)次整平帶來的揚塵污染。(5)施工過程中機械、車輛有序使用,降低了安全事故的發(fā)生。
9 結(jié)束語
機械攤鋪二灰碎石基層具有攤鋪速度快,迅速成型,施工質(zhì)量高的特點。同時機械化程度的提高,大大降低了工人勞動強度和機械臺班的浪費。其關(guān)鍵技術(shù)為基層不同部位虛鋪系數(shù)的前期測量統(tǒng)計、分段施工接茬的處理。經(jīng)過幾個工程的實踐,技術(shù)水平不斷成熟,改善了城市道路二灰碎石基層機械攤鋪的工藝,提高了路基成型二灰碎石的均勻性和強度,質(zhì)量提高也得到了管委會專家的肯定,具有良好的社會效益。