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        災(zāi)后恢復(fù)重建公路施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝

        2016-11-16 08:07:34宋陽(yáng)軍
        城市道橋與防洪 2016年6期
        關(guān)鍵詞:基層施工

        宋陽(yáng)軍

        (臨夏公路管理局,甘肅 臨夏 731100)

        災(zāi)后恢復(fù)重建公路施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝

        宋陽(yáng)軍

        (臨夏公路管理局,甘肅 臨夏 731100)

        災(zāi)后恢復(fù)重建是邊施工邊通車,封閉施工不可能。根據(jù)地震災(zāi)后恢復(fù)重建的實(shí)際,采用骨架密實(shí)型碎石結(jié)構(gòu)層,對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝進(jìn)行研究。

        災(zāi)后重建;水泥穩(wěn)定;碎石基層;施工

        1 概述

        甘肅宕昌至臨江G212線K389+100~K512+ 500段地震災(zāi)后恢復(fù)重建工程主要工程量:路基土石方1 016 765 m3,排水工程80 428 m,防護(hù)工程344 555 m3,大橋829.98m/15座,中小橋375.6 m/25座,涵洞1 445 m/132道,面層919 833 m2,碎石基層919 833 m2及底基層853 779 m2,水泥穩(wěn)定碎石基層設(shè)計(jì)厚度為20 cm。

        2 施工準(zhǔn)備

        (1)材料準(zhǔn)備:按照設(shè)計(jì)要求的碎石規(guī)格分別堆放,并做好標(biāo)牌,數(shù)量充分夠用。

        (2)施工機(jī)械:集中拌合樓,穩(wěn)定土攤鋪機(jī)1~2臺(tái);壓路機(jī) 12~14 t靜壓,18~20 t振動(dòng)壓路機(jī),(18~21 t靜壓)26 t膠輪壓路機(jī)。從加水到碾壓結(jié)束,時(shí)間不超過(guò)2 h,保證施工正常進(jìn)行。

        (3)試驗(yàn)質(zhì)量檢測(cè)儀器:水平儀、經(jīng)偉儀、壓實(shí)度檢測(cè)設(shè)備、彎沉儀、3 m直尺、篩分設(shè)備等。

        (4)底基層的檢查與驗(yàn)收:底基層外行檢查,檢查路肩墻內(nèi)側(cè)路基是否平整,是否有翻漿、浮土、垃圾,要清理干凈,并灑水潮濕。按規(guī)定檢查壓實(shí)度,彎沉是否符合設(shè)計(jì)要求,壓實(shí)度為97%,彎沉為56.9(0.01 mm)。

        3 材料要求

        (1)路用的水泥、碎石、砂等材料必須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)辦監(jiān)理工程師批準(zhǔn),未經(jīng)批準(zhǔn)的不允許進(jìn)場(chǎng),更不準(zhǔn)使用。

        (2)水泥:水泥品牌的選用應(yīng)考慮其質(zhì)量穩(wěn)定性、生產(chǎn)能力、運(yùn)距等各種因素,選用終凝時(shí)間在6 h以上的品牌水泥??煊菜?、早強(qiáng)水泥以及受潮變質(zhì)的水泥嚴(yán)禁使用。水泥每次進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)有合格證書(shū),且易用32.5#礦渣及普通硅酸鹽水泥。每200 t應(yīng)對(duì)水泥的凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)號(hào)進(jìn)行抽查。

        (3)碎石:骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定基層集料的最大粒徑不大于31.5 mm。要求其壓碎值不超過(guò)28%,集料級(jí)配范圍宜符合JTGD50—2006表中6.1.6-2的要求。具體應(yīng)按19~31.5 mm,9.5~19 mm,4.75~9.75 mm,0.075~4.75 mm四種規(guī)格加工,單獨(dú)堆放。

        (4)水:凡是或牲畜的飲用水均可用于水泥穩(wěn)定碎石的施工。

        4 混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)

        (1)組成設(shè)計(jì)原則

        粉料含量不宜過(guò)多,在達(dá)到強(qiáng)度的前提下,采用水泥劑量5%~6%,改善集料級(jí)配,使水泥用量不大于6%。

        (2)篩分

        確定水泥穩(wěn)定碎石基層的級(jí)配集料的比例,符合表1要求。

        表1 水泥穩(wěn)定碎石基層級(jí)配集料比例

        (3)水泥劑量的確定

        取工地水泥,可采用4%、4.5%、5%、5.5%、6%五種劑量。用重型擊實(shí)法制作試件,每種劑量的試件制取9個(gè)。試件必須在規(guī)定的溫度(20+2)保濕養(yǎng)生6 d,浸水養(yǎng)生1 d后進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度,并計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果的平均值、偏差系數(shù),并計(jì)算RX是否大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度(本工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度為3 MPa)。設(shè)計(jì)劑量要選用滿足強(qiáng)度的最小劑量,并不超過(guò)6%。

        (4)施工用的水泥劑量考慮施工離散性的影響,較設(shè)計(jì)值增加0.5%。在拌合過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀察混合料拌合后的顏色,防止水泥堵塞不流動(dòng)。為減少基層裂縫,控制水泥用量,按規(guī)定頻率抽查水泥用量,每工作班,根據(jù)所用水泥、集料量計(jì)算一下總的水泥用量是否滿足要求。根據(jù)氣候特點(diǎn)控制含水量,0.075 mm以下的不超過(guò)5%,含水量不超過(guò)最佳含水量1%~2%。

        (5)最佳含水量的確定

        含水量是水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石中一項(xiàng)重要控制指標(biāo),必須嚴(yán)格掌握。隴南夏天炎熱,施工、拌合、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中水分蒸發(fā),可以在拌合時(shí)加大水量,水量加大值應(yīng)由拌合出料時(shí)含水量和攤鋪碾壓含水量進(jìn)行對(duì)比,損失多少補(bǔ)多少。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),在夏季上午10點(diǎn)以前和下午5點(diǎn)以后,加水量比最佳含水量增加0.5%~1%。在上午10點(diǎn)到下午5點(diǎn)之間,加水量比最佳含水量可增加1%~2%。在雨季施工期間,由于下雨的影響,砂石料中占有一定水分,因此,在每天拌合前應(yīng)對(duì)砂石料進(jìn)行含水量測(cè)定,加水量應(yīng)按最佳含水量減去砂石含水量進(jìn)行控制,在其他季節(jié)施工可不考慮增加或少量增加,增加量控制在0.5%以內(nèi)。

        (6)防止碎石集料串斗和大于3 cm料進(jìn)入拌合機(jī)。常用的穩(wěn)定土拌合機(jī)料斗偏小,料斗間距近,上料時(shí)常發(fā)生串斗現(xiàn)象,造成級(jí)配不準(zhǔn),為此,要將料斗用擋板隔離起來(lái)。1~3 cm的碎石中經(jīng)常含有3 cm以上的石塊,為了避免進(jìn)入其拌合機(jī),在料斗上加設(shè)一層3 cm方格網(wǎng),小于3 cm的料從網(wǎng)中漏下進(jìn)入料斗輸送帶,大于3 cm的料則在篩網(wǎng)上及時(shí)剔除。

        5 施工

        5.1底基層檢測(cè)

        在攤鋪水泥穩(wěn)定碎石基層前一定要對(duì)底基層進(jìn)行全面檢測(cè),包括平面位置、高程、橫坡度、寬度(強(qiáng)度、厚度已驗(yàn)過(guò))及表面清潔情況,達(dá)不到要求者,采用合理的辦法進(jìn)行處理(尤其是厚度不足處),特別是底基層的松散及起皮材料要徹底清除,決不能留下軟弱夾層。開(kāi)始攤鋪基層前在底基層上灑一遍水,保持表面濕潤(rùn)(不留明水)。

        檢測(cè)項(xiàng)目有:底基層的彎沉要達(dá)到設(shè)計(jì)要求;壓實(shí)度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求,災(zāi)后重建98%,每200 m每車道2處;平整度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求,8 mm 用3 m直尺每100 m處10尺,95%;寬度不小于設(shè)計(jì)要求,丈量每200 m 4處,100%;縱斷高程按設(shè)計(jì)要求測(cè)量,或按舊路標(biāo)高控制;橫坡度按設(shè)計(jì)要求,2.5%?;謴?fù)中線,直線段20 m,曲線段10 m放中線樁及邊樁。

        5.2水穩(wěn)虛鋪高度確定

        在攤鋪水泥穩(wěn)定碎石前,必須在路肩墻內(nèi)側(cè)劃出水穩(wěn)虛鋪高度線,或者培土模高度同水穩(wěn)虛鋪高度一致。

        5.3施工負(fù)責(zé)人要求

        鋪筑水穩(wěn)碎石基層的現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人(組長(zhǎng)、試驗(yàn)人員、質(zhì)檢人員)應(yīng)選用責(zé)任心強(qiáng)、業(yè)務(wù)熟練、有管理才能的人員擔(dān)任?,F(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人要始終盯在施工現(xiàn)場(chǎng),決不能有一時(shí)脫崗。

        5.4掛鋼絲線

        根據(jù)測(cè)量確定的中線及高程數(shù)據(jù)掛鋼絲繩,鋼絲的松緊度對(duì)路面的平整度影響很大,緊鋼絲時(shí)使鋼絲緊繃,并采取負(fù)重法測(cè)試鋼絲的松緊度。選用直徑(2~3 mm)的鋼絲繩,張拉長(zhǎng)度50~150 m為佳。鋼釬選用具有較大剛度的直徑16~18 mm圓鋼筋進(jìn)行加工,并配固定架便于拆卸和調(diào)整標(biāo)高。

        5.5拌合及運(yùn)輸

        LGSG1、LGSG2、LGSG3都是級(jí)配碎石基層,全部采用集中廠拌。拌和機(jī)的型號(hào)可根據(jù)具體情況進(jìn)行選定,如400、500、600型即可。

        水泥穩(wěn)定碎石的拌合嚴(yán)格按照試驗(yàn)報(bào)告的配合比執(zhí)行,試驗(yàn)室人員在拌合場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)并隨時(shí)觀察混合料的均勻情況。

        運(yùn)輸采用15~20 t的自卸車,并要求車況良好。車的數(shù)量可根據(jù)運(yùn)距來(lái)確定,每天上班前應(yīng)對(duì)車輛進(jìn)行檢查,排除故障,防止裝好料后汽車不能自卸。裝料時(shí),要不停地移動(dòng)位置以使拌合樓拌卸中流出的混合料不離析。

        發(fā)料時(shí)應(yīng)認(rèn)真填寫(xiě)發(fā)料單,內(nèi)容包括車號(hào)、拌合機(jī)出料時(shí)間、噸位以及采用的水泥品種。隨車帶到通車攤鋪現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)有收料人員核對(duì)查收,嚴(yán)格控制混合料從拌和到碾壓終了的時(shí)間不超過(guò)3 h,否則,按廢料處理。

        自卸車將混合料卸入攤鋪機(jī)喂料斗時(shí)嚴(yán)禁撞擊攤鋪機(jī)。

        5.6攤鋪

        采用攤鋪機(jī)及平地機(jī)攤鋪水泥穩(wěn)定碎石料。由于邊施工邊通車,只能半副作業(yè)。在路基寬度不足7 m處攤鋪機(jī)攤鋪造成阻車,也無(wú)法工作。只有用平地機(jī)進(jìn)行攤鋪,平地機(jī)的操作員必須有熟練的技術(shù)水平,以滿足平整度、橫坡度、高程要求,且盡可能減少離析現(xiàn)象。LGSG2采用攤鋪機(jī)平地機(jī)兩種方法攤鋪,從試驗(yàn)路段實(shí)際效果看,兩種方法攤鋪都能滿足要求。通常需在平地機(jī)攤鋪基本刮平并用壓路機(jī)靜壓一次后再用平地機(jī)整平1~2次才能達(dá)到平整效果。在攤鋪和碾壓過(guò)程中,一定注意平地機(jī)刮得越多,將使級(jí)配碎石離析、破碎,影響使用功能。根據(jù)試驗(yàn)段確定的松鋪系數(shù)1.3~1.35,攤鋪機(jī)后專設(shè)一人對(duì)松鋪厚度進(jìn)行檢查。在攤鋪機(jī)后設(shè)專人消除粗集料的離析現(xiàn)象,特別應(yīng)鏟除局部粗料“窩”,并用新料填平。開(kāi)始攤鋪3~6 m長(zhǎng)時(shí),應(yīng)立即檢測(cè)攤鋪面的標(biāo)高和橫坡,不符合要求時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整熨平板高度和橫坡直到合格,再進(jìn)行攤鋪。正常施工時(shí),攤鋪機(jī)速度在1~3 m/min,每前進(jìn)10 m檢測(cè)人員應(yīng)檢測(cè)一次攤鋪機(jī)的標(biāo)高和橫坡,并做好虛鋪厚度記錄。

        攤鋪機(jī)攤鋪混合料時(shí)因故中斷2 h或1 d的工作段結(jié)束時(shí)必須設(shè)置橫縫。由于邊通車邊施工,半副施工的路段縱縫也要設(shè)置,最好是上午去下午回的鋪筑方法。縱橫縫的處理方法是將已壓密實(shí)且高程、平整度符合要求的末端或邊沿切除進(jìn)行接縫。

        5.7碾壓

        級(jí)配碎石結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度主要通過(guò)碾壓而獲得粗顆粒的嵌擠、鎖結(jié)以及細(xì)料的填充形成聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。因此,提高碾壓工作的質(zhì)量,確保級(jí)配碎石基層的壓實(shí)度是提高級(jí)配碎石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要手段。

        碾壓按由低到高,先輕后重,先靜壓后振動(dòng)的原則。直線段,由兩側(cè)向中心碾壓;彎道段,由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。先用振動(dòng)壓路機(jī)不開(kāi)振動(dòng)穩(wěn)壓2遍,再振動(dòng)4遍,再用三輪光壓(18 t以上)碾壓3遍,最后由膠輪壓路機(jī)碾壓2~3遍趕光。具體遍數(shù)以滿足壓實(shí)度要求為準(zhǔn)。

        碾壓速度穩(wěn)壓階段應(yīng)控制在1.5 km/h。壓實(shí)聯(lián)合體速度控制在2 km/h,光面階段行走速度應(yīng)控制在2.5 km/h,起步和制動(dòng)應(yīng)做到慢速起動(dòng),慢速剎車,杜絕快速起動(dòng),緊急剎車現(xiàn)象。

        碾壓要專人負(fù)責(zé)指揮,在碾壓過(guò)程中出現(xiàn)擁包,在碾壓接頭處用6 m直尺檢測(cè),人工耙平,低洼處,用耙子將底部耙松灑少量的水后找補(bǔ)較細(xì)混合料。處理表面離析、缺水、平整度等現(xiàn)象。碾壓后如發(fā)現(xiàn)邊緣松散,使用人工灑布水泥漿用鐵锨拍實(shí),換填細(xì)料壓實(shí)。

        路面全部碾壓完成后進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè),檢測(cè)過(guò)程中都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,98%。用6 m直尺進(jìn)行檢測(cè)平整度,嚴(yán)格控制在7 mm內(nèi)。在碾壓的過(guò)程中及時(shí)檢查,及時(shí)處理不合格地方。

        在LGSG1路段上由于碾壓不到位,出現(xiàn)車轍現(xiàn)象。下雨泥濘基層質(zhì)量不合格,返工重做。

        5.8水泥穩(wěn)定碎石基層的養(yǎng)生

        養(yǎng)生工作設(shè)專人負(fù)責(zé),監(jiān)督灑水車經(jīng)常灑水,使水穩(wěn)基層表面保持潮濕狀態(tài),采取土工布進(jìn)行覆蓋以保持水分蒸發(fā)和保暖。不受遍數(shù)和用水量的影響,另外灑水時(shí)要注意灑均灑足,特別是要灑到位,養(yǎng)生期間盡可能封閉交通,養(yǎng)生7 d后,可灑布透層油,再做稀漿封層(6 mm厚)。

        6 結(jié)語(yǔ)

        綜合上述,要確保水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量,避免一些常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題,必須先充分了解其工程特點(diǎn),只有在充分了解和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上才能在施工過(guò)程中制定有針對(duì)性、有可操作性的質(zhì)量保證措施。

        U419

        B

        1009-7716(2016)06-0225-03

        2016-02-22

        宋陽(yáng)軍(1964-),男,河南鹿邑人,總工程師,高級(jí)工程師,從事公路與橋梁建設(shè)管理工作。

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