黃學兵
(貴州陸通集團監(jiān)理有限責任公司)
某高速公路是全國高等級公路網(wǎng)國道主干線同江-三亞高速公路的一段,既是高速公路網(wǎng)的重要組成部分,也是粵西交通大動脈,全長126 km,2000年9 月動工,計劃2003年6 月通車。按平原微丘區(qū)設計,雙向四車道,寬28 m,全互通、全立交、全封閉,路面結(jié)構(gòu)上面層為4 cm 瀝青混凝土AK-16A,中面層為5 cmAC-20 中粒式瀝青混凝土,下面層為6 cmAC-25 粗粒式瀝青混凝土;1 cm 厚瀝青中砂下封層,18 cm 水泥穩(wěn)定碎石上基層,18 cm 水泥穩(wěn)定碎石下基層,20 cm 水泥穩(wěn)定粒料底基層,15 cm 級配碎石墊層。
水泥穩(wěn)定碎石是以級配碎石為骨料,采用了多項膠凝材料和足夠的砂漿,總體積的填補了材料中的骨料之間的空隙,而后在攤鋪壓實后再加以使用。其壓實的程度較高,接近緊湊,強度壓實主要靠碎石間的嵌擠鎖結(jié)原理,同時有足量的灰漿用以填補砂漿骨料空隙。
水泥穩(wěn)定碎石的建設初期其強度較高,并且強度與建設好的時間成正相關(guān),在建設好以后強度迅速增加,并且會較快的形成板體,它具有高強度和抗凍性以及更好的抗?jié)B性能。水穩(wěn)水泥材料比其他的路基材料強度要更高,其通?;旌?%~7%的材料,7 d 的無側(cè)限抗壓強度可達1.5%~4.0%,在其成型以后即便是遇到雨水也能夠保持不渾濁,表面堅固性不會受雨水的影響,是理想的高等級公路基礎材料。在整個施工過程必須在水泥的最終凝固之前完成,并一次性達到質(zhì)量標準,否則在完成施工以后修整的難度較高。因而需要加快施工進度,提高機械化設施的施工效率。水穩(wěn)的施工方法符合現(xiàn)代化大規(guī)模機械化發(fā)展的方向。
(1)高強度:只要基層混合灰劑量不超過6%,其強度可達到為6 MPa 以上。
(2)水穩(wěn)定性好:只要結(jié)構(gòu)成型便不害怕水體的侵蝕,其一些性質(zhì)與水泥混凝土較像。
(3)抗疲勞能力較強。因為它的高強度,具有較好的穩(wěn)定性和耐用性,比其它結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
(4)操作方便:基層混合料易生產(chǎn),易混合。根據(jù)分級灰劑量某些情況下,水含量容易控制,可以根據(jù)監(jiān)視的情況來隨時進行調(diào)整。
(5)半剛性:因為與混凝土是不同的,所以不會由于收縮產(chǎn)生裂縫。
(6)長期成本低:其長壽命,可以節(jié)省重復費用,降低施工成本。
在道路施工過程中,要注意原材料的選擇,不僅要注意其終凝時間,還要注意其標號。原材料的質(zhì)量對整個工程有著十分重要的影響,最好采用的是礦渣硅酸鹽水泥。這種類型的水泥凝聚時間在3 h 以上,水泥的凝聚時間不能較短,也不能選擇那些易變質(zhì)的水泥。采用凝聚時間比較長的水泥原料,可以保證有足夠的時間來進行拌合、運輸、攤鋪以及碾壓等工作。在水泥碎石基層主體中,最為關(guān)鍵的原料為集料,集料在一定程度上決定著水泥的強度。集料主要是由一些堅實度以及耐久性比較強的巖石構(gòu)成。根據(jù)實際的施工過程可知,在施工時,使用的粗集料的粒徑應在31.5 mm 以內(nèi),較粗的集料因其中含有大量顆粒較大的石子,在進行拌合、運輸和攤鋪工作時,會出現(xiàn)集料分布不均勻的現(xiàn)象。不僅增加了基層裂縫出現(xiàn)的幾率,而且在一定程度上影響了基層材料的收縮性。此外,集料中不應有土等雜質(zhì),還應注意施工過程中水的控制,集料中的水分對水泥的壓實度、強度等方面都有著一定的影響?,F(xiàn)場集料含水量變化范圍如圖1 所示。
圖1 現(xiàn)場集料含水量變化范圍
水泥穩(wěn)定碎石基層施工進行過程中,首先要做的工作就是混合料的拌合。要對攪拌設備進行檢驗與調(diào)試。之后需要檢驗混合料的原料的組成,還應注意含水量都要達到一定的標準。如果集料出現(xiàn)變化,需要對攪拌設備及時進行調(diào)整。同時還需要根據(jù)外界環(huán)境的變化來調(diào)整集料中的含水量。集料中的水泥混合量也要控制得到,如果攝入的水泥量太多,不僅會增加基層路面的裂縫,影響公路的使用壽命以及質(zhì)量,而且會增加企業(yè)的成本。如果攝入的水泥量太少,那么基層路面的施工質(zhì)量無法得到保證。水泥穩(wěn)定碎石施工級配如表1 所示。
表1 水泥穩(wěn)定碎石施工級配
水泥穩(wěn)定碎石基層施工的第二個環(huán)節(jié)就是混合料的運輸,運輸過程中要注意運輸設備的選擇以及運輸過程中混合料的養(yǎng)護工作。應充分考慮到拌合站的工作效率以及攤鋪能力來合理安排運輸設備。將攪拌好的混合料輸送到施工工地中,在裝車之前,為保證混合料受力均勻,應保證運輸車內(nèi)有較高的平整度。之后,在運輸過程中,為了防止混合料水分流失,需要對原料上面鋪上一層塑料布。同時要保證車速均勻,速度盡量緩慢,保證混合料原本的性能。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工的第三個環(huán)節(jié)就是混合料的攤鋪工作,在攤鋪之前,需要選定試驗路段,將運輸過來的混合料要及時攤鋪。為保證公路路面的美觀及質(zhì)量,攤鋪機在工作時,速度要均勻且連續(xù),不能出現(xiàn)暫停的情況。在這個環(huán)節(jié)中,相關(guān)的質(zhì)檢人員工作態(tài)度要格外認真,對原料中的配比以及水泥劑量要及時檢查并及時反饋給相關(guān)部門。同時施工人員對路面的混凝土鋪設的厚度及時檢驗,對于有問題的集料應及時處理,同時要做好新拌混合料的供給工作,采用攤鋪機整體攤鋪。通常情況下,攤鋪機采用走鋼絲的方法來控制施工質(zhì)量,因而要將鋼支柱之間的距離控制在10 m以下。此外,對于攤鋪機無法工作的區(qū)域,需要采用人工攤鋪結(jié)合的方式。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工的第四個環(huán)節(jié)就是混合料的壓實工作,這是保證路面工程質(zhì)量的關(guān)鍵。在進行碾壓工作之前,需要判斷混合料的含水情況,因為水泥穩(wěn)定碎石混合料中的顆粒粘結(jié)力較低,在碾壓過程中很容易出現(xiàn)錯位的現(xiàn)象,所以,要選擇全輪驅(qū)動的鋼輪碾壓機。同時還要注意混合料性能的要求,應選擇混合料含水量在最合適的時間開展碾壓工作,同時要按照由里到外、由兩邊向中間的原則來開展碾壓工作。同攤鋪機工作一樣,碾壓機在對混合料進行碾壓的過程中,速度同樣要勻速緩慢,速度一般在1.5~2.4 km/h之間,為了防止基層表面遭到破壞,禁止碾壓機在路面掉頭或者急剎車。此外還需要做好水泥穩(wěn)定碎石的保養(yǎng)工作。在天氣比較炎熱或者干燥的狀況下,為了防止其表面的水分蒸發(fā)速度過快,應在表面撒一些水。如果在碾壓過程中出現(xiàn)了起皮的現(xiàn)象,要及時補充新的穩(wěn)定碎石混合料。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工的最后一個環(huán)節(jié)就是質(zhì)量驗收,要保證檢測率達到應有的標準。質(zhì)量檢驗其實也包括在施工之前的混合料的質(zhì)量檢驗,同時也包括工程完工后的路面壓實的檢測。水泥穩(wěn)定碎石基層試驗段檢查項目及檢驗標準如表2 所示。
表2 水泥穩(wěn)定碎石基層試驗段實測項目
綜上所述,水泥穩(wěn)定碎石的應用越來越廣泛,因而要注重其在路面基層施工質(zhì)量,優(yōu)化施工質(zhì)量,就必須注重各個環(huán)節(jié)的施工要點,并進行嚴格控制,從而保證路面工程的整體質(zhì)量。
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