李金濤武斌
(1.南召縣公路管理局 河南南陽 474650 2.南召縣通達公路工程有限公司 河南南陽 474650)
水泥穩(wěn)定碎石基層的原材料有級配碎石、水泥和水三種,先經(jīng)過路拌或是集中廠拌、再鋪攤路壓、最后保濕養(yǎng)生,最后得到這一新型的路面基層形式。盡管水泥碎石作為半剛性的無機結合類穩(wěn)定材料,抗凍性、水穩(wěn)定性、板體性和力學性能十分地優(yōu)秀,但是在基層施工時,受到施工工藝或是原料質量的影響,致使在施工結束后,出現(xiàn)了許多影響路面強度結構和行車舒適安全的質量問題。所以,作為相關工作人員,要做好對公路工程的水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術進行探究,以便控制好對公路工程基層施工的質量,提高公路建設的整體水平,保障行車安全。
依靠集料間的嵌擠作用,水泥穩(wěn)定碎石材料才擁有如此高的結構強度,所以要針對水泥穩(wěn)定碎石粗集料的堅固性、磨光值、壓碎值、顆粒粒徑等開展檢測試壓;而針對水泥穩(wěn)定碎石的細集料,要進行硫酸鹽含量、有機物含量、針片狀含量、表觀密度、細集料塑性指數(shù)、均勻系數(shù)和粒徑等指標的檢測試驗工作,以保證公路工程水泥穩(wěn)定碎石基礎施工的原材料滿足相關質量要求。
水泥在水泥穩(wěn)定碎石材料中的作用是充當穩(wěn)定劑。要對水泥的初凝時間、終凝時間、強度和安定性等指標,按照嚴格的技術規(guī)范來開展檢測控制,嚴禁使用受潮或變質的水泥材料來進行公路工程水泥穩(wěn)定碎石基礎施工,以便確保水泥穩(wěn)定碎石原材料質量。對于水泥材料的選擇,最好采用強度等級為R32.5的火山灰質硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。
為了避免水泥穩(wěn)定碎石質量受到水中雜質的影響,需要對水中的氯離子含量進行嚴格的控制,以確保進行水泥穩(wěn)定碎石原材料拌制用水的清潔無污染。
在設計水泥穩(wěn)定碎石的配比階段,需要重點控制水泥穩(wěn)定碎石的施工和易性、抗沖刷能力、變形干縮、溫縮和穩(wěn)定性等指標。當前,我國主要是根據(jù)《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTG E51-2009)來進行水泥穩(wěn)定碎石基層的設計配比的。①成型試件使用的是振動實驗法;②水泥穩(wěn)定碎石的標準密度采用的是振動成型試件的最大干密度;③選擇滿足實際需求的設計配合比,還需要按照無側限抗壓強度的試驗法來進行試驗。
要在水泥穩(wěn)定碎石配比設計階段注意控制以下幾方面的因素,才能避免水泥穩(wěn)定碎石出現(xiàn)干縮裂縫或是溫縮裂縫:①要在滿足級配要求的前提下,盡量限值粉料和粒徑小于0.075mm的細集料用量;②要在滿足水泥穩(wěn)定碎石基層強度的前提下,對水泥的用量上限盡量地控制;③要在水泥穩(wěn)定碎石強度無法滿足要求的情況下,盡量使用更換原材料或是調整級配的方法,盡量避免依靠僅僅增加水泥用量的方法來提高水泥穩(wěn)定碎石強度,還要控制水泥的用量在3~6%之間。
(1)對于水泥穩(wěn)定碎石的拌和法選擇,目前最主要的有中心站集中廠拌法與路拌法兩種水泥穩(wěn)定碎石拌和法,而多使用中心站集中廠拌法來生產水泥穩(wěn)定碎石,以便在進行水泥穩(wěn)定碎石基層施工的過程中控制質量。
(2)要結合施工進度和施工能力來綜合選擇拌和設備。為確保精準控制水泥穩(wěn)定碎石原材料的添加量,必須要給水泥穩(wěn)定碎石基層拌和站配備自動計量系統(tǒng),按照配合比嚴格把好供料拌和關。
此外,拌和站操作人員和試驗檢測工作人員,要在生產水泥穩(wěn)定碎石的過程中相互協(xié)調,結合實際的天氣與環(huán)境狀況,動態(tài)地控制調整水泥穩(wěn)定碎石的用水量。
(3)應當要在生產水泥穩(wěn)定碎石的過程中,經(jīng)常試驗檢測水泥穩(wěn)定碎石的級配、含水量、水泥劑量、混合料的無側限抗壓強度和混合料的均勻性等指標,以便保證其材料滿足該公路工程的施工要求。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工的前期準備工作,主要有水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的測量放樣和質量檢測工作。
公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的質量檢測工作主要包括下面七大重點:①是否完善路基的臨時排水系統(tǒng);②是否穩(wěn)定了路基的沉降;③是否滿足了路基頂面的高程要求;④是否滿足了路基壓實度的設計要求;⑤是否滿足了路基頂面的回彈模量要求;⑥是否滿足路拱坡度設計要求;⑦是否平整路基表面。水泥穩(wěn)定碎石基層的施工作業(yè),要在各項質量檢測合格之后才可開始。
在水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的施工質量檢測完成之后,開展下承層的測量放樣工作。不僅要在在下承層上,每間隔15~20m,便設置一個中樁指示,還要在路面基層的邊緣兩側設置指示樁來標示水泥穩(wěn)定碎石的標高,以便為之后攤鋪水泥穩(wěn)定碎石工作做好前期準備工作。
在完成基層施工準備工作后,為了確保公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工質量,施工單位必須在現(xiàn)場配置水泥穩(wěn)定碎石基層。①施工單位配置工作中除了要選擇穩(wěn)定土廠拌合方法、設備之外,混合料的比例要充分根據(jù)前期實驗所確定的最佳配比,之后進行充分拌合。②由于存在著水分損失的情況,混合料在拌合過程中所加入水要超過最佳含水量0.5~1%,而水泥劑量則按照要求放即可。③拌合過程中水泥穩(wěn)定碎石混合料達到“三無”狀態(tài)(無花團、無花面以及無灰條)時便可停止,之后在將其倒出來后現(xiàn)場工作人員還需要把混合料中粗細顆料剔除處理。④把拌合好的水泥穩(wěn)定碎石混合料裝到車輛后要第一時間運至公路工程現(xiàn)場。在此過程中需要特別注意的是,為了確保水泥穩(wěn)定碎石混合料質量,其從拌合到碾壓時間要控制在3h之內,因此在混合料運輸中除了要選擇自卸車之外,還應當配備好足夠數(shù)量的車,同時裝載要均勻且覆蓋上塑料薄膜。
要做好水泥穩(wěn)定碎石的攤鋪工作:①要在水泥穩(wěn)定碎石攤鋪機就位前,就要清掃和灑水保濕下承層,為攤鋪機和水泥穩(wěn)定碎石之間提供一個良好的接觸面;②要在攤鋪機就位之后,結合水泥穩(wěn)定碎石拌和站的產量情況來確定攤鋪機的推進速度,并根據(jù)之前試驗的確定的松鋪系數(shù),來對攤鋪機基準線和傳感線之間的關系進行調整,避免在攤鋪作業(yè)途中發(fā)生中斷現(xiàn)象;③要注意實際情況,假使采用的是兩臺或多臺攤鋪機同時作業(yè)的方法,前后便要注意確保勻速,并保證前后的振動頻率、攤鋪平整度、路拱坡度、松鋪系數(shù)和攤鋪厚度保持一致;④要結合施工作業(yè)的實際情況來選擇水泥穩(wěn)定碎石的施工方式,目前主要有整體性施工、分層間斷施工和分層連續(xù)施工這三種方式,大多采用的作業(yè)方式是分層連續(xù)施工法,以便減少下基層的養(yǎng)生管理和加快工程施工進度。
在進行水泥穩(wěn)定碎石的碾壓作業(yè)時,要遵循由低向高、先輕后重和重疊碾壓的原則,并控制碾壓段落在25m左右。在碾壓水泥穩(wěn)定碎石基層時,壓路機要首先靜壓一邊,再低頻率地振動一遍,之后才大振碾壓和收光碾壓。還需要在碾壓作業(yè)結束之后再檢測其壓實度(尤其是邊部),以便確保水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質量滿足公路工程施工的技術規(guī)范要求。對于需要設置縱向接縫的較寬路面,應當使用同步碾壓作業(yè)的施工方式,兩臺攤鋪機相互間隔5~10m,同步開展水泥穩(wěn)定碎石混合料攤鋪工作,以便保證水泥穩(wěn)定碎石基層之間是垂直相接的。在設置水泥穩(wěn)定碎石的橫向施工縫之前,就要把沒有經(jīng)過碾壓的水泥穩(wěn)定碎石從攤鋪機下鏟出,把已經(jīng)碾壓的水泥穩(wěn)定碎石混合料端頭的斷面挖成垂直向下的形態(tài),重新在接縫的端頭鋪筑水泥穩(wěn)定碎石混合料。
在攤鋪和碾壓水泥穩(wěn)定碎石后,需要馬上檢測壓實度,在實驗檢測壓實度合格之后,就可以進行水泥穩(wěn)定碎石基層的保濕養(yǎng)生工作了。關于水泥穩(wěn)定碎石基層的保濕養(yǎng)生方式,可以采用噴灑乳化瀝青、覆蓋透水土工布灑水保濕和覆蓋塑料薄膜的方法。目前多使用噴灑乳化瀝青的方法,以便保證養(yǎng)生質量和實現(xiàn)公路工程施工的連續(xù)性。
在完成公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工作業(yè)之后,需要檢驗控制施工質量,要針對水泥穩(wěn)定碎石基層的強度、壓實度、平整度、攤鋪厚度和縱斷高程等指標進行檢測試驗,以便保證工程滿足施工技術規(guī)范的所有技術指標要求。
綜上所述,作為使用范圍最廣的公路基層形式,水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質量對于公路工程的整體質量有著直接影響。因而,作為相關施工企業(yè)及工作人員,要嚴格遵守規(guī)范要求,保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工獲取良好的質量。有鑒于此,上文在充分結合筆者對眾多文獻研究以及自己多年施工經(jīng)驗情況下,重點圍繞于公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術進行研究,以期為保障其良好施工質量提供一定支撐。
[1]韓利民.公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術研究[J].交通標準化,2016(03).
[2]范文孝.水泥穩(wěn)定碎石基層合理施工養(yǎng)生溫度研究[J].四川建筑科學研究,2015(09).
[3]李發(fā)展.南鄧高速公路水泥穩(wěn)定碎石施工質量控制[J].筑路機械與施工機械化,2016(10).
[4]劉朝亮.公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術研究[J].工程技術:文摘版,2016(4):00010.
[5]金艷.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術在公路大修工程中的運用研究[J].黑龍江交通科技,2015(5):8.
[6]張影,寇金萍.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術在公路工程中的應用分析[J].建筑工程技術與設計,2015(24).
[7]蔡霞,劉仁斌.淺析水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術在公路工程中的應用[J].珠江水運,2016(24):55~56.