崔 建 永
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
高速公路是我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的強力支撐,確保其施工質量是高速公路建設的核心。路面是高速公路應用最為直接的部分,路面基層作為其主要承重層,是確保公路正常運行的基礎。因此,重視施工中路面基層的質量控制,采取有效措施確保原材料質量,是保證高速公路通暢的基礎。
隨著我省(山西)近年來高等級公路的建設和發(fā)展,對路面基層質量要求也日益嚴格。我國的高速公路大多以水泥作為輔助材料,當重載車輛碾壓后,容易導致路面基層受到損壞。這就要求施工單位熟練掌握施工工藝,重視路面基層施工控制,確保施工質量。本文筆者結合自身參加高等級公路修建積累的經(jīng)驗,以我省某高速公路施工為例,介紹路面基層施工的工藝要求和影響質量的因素,以期借鑒。
某高速公路在山西公路網(wǎng)中具有重要地位,是山西南部的主要通道之一,對于確保周邊縣市經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。
在該高速公路路面基層設計中,基層總厚度為52 cm。結構形式為底基層+基層=20 cm+32 cm,設計強度分別為0.8 MPa和4 MPa。底基層采用綜合穩(wěn)定土類結構、基層采用水泥穩(wěn)定類結構。
綜合穩(wěn)定土,是將適量水泥和石灰添加入土中后進行拌和,將拌和均勻的混合料鋪攤壓實后作為底基層使用,經(jīng)過養(yǎng)生期達到設計的抗壓要求。
水泥穩(wěn)定級配碎石基層,是將適量水泥摻入到級配碎石中,和適量的水進行均勻拌和形成混合料,將其進行鋪攤壓實后作為路面基層使用,經(jīng)過養(yǎng)生期達到設計的抗壓要求。
在路面基層施工中,應按照就近原則選取原材料。凡進入施工現(xiàn)場材料,均應分期分批按規(guī)定頻率取樣檢測。
在堆放場,底基層與基層材料應分類堆放,間隔清楚,禁止混雜亂堆。細集料須采取防雨措施。
在底基層材料的顆粒組成中,要求具有5%的大于15 mm的顆粒含量。采用的石灰須達到鈣質三級灰以上。
1)碎石。在施工中,級配碎石按以下四種類型進行備料,分別是:4.75 mm以下,4.75 mm~9.5 mm,9.5 mm~19 mm,19 mm~31.5 mm。要求最大粒徑不超過31.5 mm,其級配應滿足表1要求。
表1 碎石級配表
碎石須采用二次破碎的軋石機加工,套篩應與規(guī)范要求一致。針片狀含量應控制在20%以內,壓碎值不大于30%,塑性指數(shù)不超過9。
2)水泥。使用緩凝微膨脹32.5級水泥,以有效確保混合料質量。對采用的水泥進行凝結時間測定,要求初凝時間應達到3 h以上,終凝時間應達到6 h以上。
3)水。一般使用普通自來水即可,應嚴格禁止使用未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、污水、沼澤水、酸性水等。
在路面基層施工中,可分為底基層和基層兩部分。在本文中所述路段,施工中混合料采用集中廠拌法進行拌和,攤鋪碾壓分層進行,要求各工序須銜接緊密。按施工設計要求,從混合料拌和到碾壓結束要控制在2 h以內,須將延遲時間盡量縮短,以有效確保路面基層壓實度?;鶎邮┕?,日最低溫度在5 ℃以上,雨天施工應予以禁止。
路面基層須在路基、橋涵等前期工程全部竣工并驗收合格的路段上進行施工,各項技術、質量指標應符合規(guī)范要求。壓實度不小于96%,高程允許偏差控制在+10 mm~15 mm以內,橫坡度允許偏差控制在±0.5%以內。
基層頂面應碾壓成堅實平整的表面,表面無軟土、浮土等,無明顯透水、積水現(xiàn)象(見圖1),及時進行處治軟彈或松散部位。
進行拌和前,應準備滿足7 d的攤鋪用料,對各集料含水量進行測量算出當天施工配合比。在高溫天氣時,應早中晚分別進行集料含水量測定,根據(jù)含水量變化及時進行配合比微調。
在混合料生產(chǎn)過程中,每間隔一定時間進行一次拌和質量檢測,主要是進行查驗配合比、含水量是否符合設計要求。一般每1 h隨機取樣檢測一次。
出料時,須檢驗是否符合給定的配比。對“料頭”“料尾”及質量不良的混合料,應該改做他用或廢棄。應廢棄發(fā)現(xiàn)的干濕不均,有離析現(xiàn)象的混合料。
在雨季施工時,應對施工現(xiàn)場天氣變化情況予以關注,以盡量避免出現(xiàn)混合料鋪攤后遭受雨淋現(xiàn)象,影響鋪攤質量。
在考慮運輸車配備數(shù)量時,應綜合考慮與混合料拌和、鋪攤及碾壓能力相適應并略有富裕,以便在混合料出料后盡快送至施工現(xiàn)場鋪攤。
對不能在初凝時間內運到工地的混合料,須予以轉車或廢棄。
裝料前,車廂內應清洗干凈。在運輸途中,混合料應覆蓋,以減少水分損失。
運料車應按要求裝卸料,不得在已攤好且處于養(yǎng)護期內的基層上面行車。
正式攤鋪前,應使用噴霧式灑水車將基層適當灑水潤濕。查驗各部機械的運轉,調整鋪攤機的傳感器臂與導向控制線系統(tǒng),嚴控基層厚度和高程。
攤鋪能力應與拌和及運輸能力相匹配。在基層混合料攤鋪時,采用一前一后兩臺攤鋪機組成梯隊進行作業(yè)?;旌狭箱仈傋鳂I(yè)也可采用全斷面攤鋪機進行,要求攤鋪厚度、路拱坡度、振動頻率、攤鋪平整度及松鋪系數(shù)相同。
在攤鋪機前進過程中,為避免混合料離析,應將螺旋布料器的2/3埋入混合料中?;旌狭蠑備佉诉B續(xù)進行(見圖2),通過施工組織將停機待料次數(shù)降至最低。
設置專人緊隨鋪攤機,對發(fā)現(xiàn)的粗細集料離析及時進行處治。對發(fā)現(xiàn)的局部粗集料“窩”予以鏟除后,人工采用新料填補,對用薄層貼補的須予以嚴格禁止。
碾壓(如圖3所示)是確保實現(xiàn)路面基層強度的關鍵。為確保碾壓效果,應嚴格按確定的碾壓方案進行作業(yè)。
壓路機緊跟攤鋪機。由不同類型的壓路機組成碾壓梯隊進行作業(yè),碾壓梯隊由一定噸位的振動壓路機和輪胎壓路機組成,一次碾壓長度控制按不超過80 m進行。
碾壓工序為:先鋼輪穩(wěn)壓數(shù)遍,要充分進行穩(wěn)壓;再振動碾壓
數(shù)遍,要求振壓不起浪,不得出現(xiàn)推移;使用輪胎壓路機穩(wěn)壓后,最后使用雙鋼輪壓路機靜壓收光,碾壓結束的基層表面應無明顯輪跡印。要避免出現(xiàn)過振。
進行壓路機前進速度控制。在開始各遍碾壓時的壓路機前進速度,按1.5 km/h~1.7 km/h進行控制,以后各遍按2 km/h~2.5 km/h進行壓路機前進速度控制。
在壓路機前進時,相鄰壓路機應重疊1/2輪寬。為避免壓路機前進破壞土層表面,嚴禁進行調頭或急剎車,要求輕柔進行倒車或換擋。
基層碾壓須在水泥終凝前結束,且壓實度須達到設計要求。
在碾壓過程中,為確保壓實效果,基層表面應保持濕潤。對于噴灑過多水分進行碾壓應予以禁止。對發(fā)現(xiàn)的個別壅包,由專人進行鏟平處治。
路面基層攤鋪須連續(xù)作業(yè)不中斷,對超過2 h的中斷應設橫縫,對于第2天開工的接頭部位同樣進行橫縫設置。對于橋涵的明涵、明通部位,須在其兩邊進行橫縫設置。設置的橫縫應與路面車道中心線垂直。
當每一碾壓段碾壓作業(yè)結束后,須及時進行壓實度檢測。基層壓實度達到設計要求后,進入覆蓋封閉養(yǎng)生期(見圖4),養(yǎng)生期不少于7 d。
在基層養(yǎng)生時,在基層表面覆蓋薄膜或土工布,不得有任何空隙。每日定時用灑水車進行噴霧灑水養(yǎng)護作業(yè),應保證養(yǎng)生期間基層表面一直處于濕潤狀態(tài)。
養(yǎng)生完畢后,進行基層鉆孔取芯檢測,主要是進行基層強度和芯樣完整性的檢測,一般取樣頻率按每200 m每車道一個進行。在養(yǎng)生期結束后,合格的水穩(wěn)基層能完整取出芯樣。否則,應對不合格基層進行返工處理。
高速公路路基工程的施工質量直接影響公路工程的整體質量,路面基層施工是公路建設的重點。在路面基層施工過程中,施工質量不合格會破壞路面的整體質量,對工程效益產(chǎn)生不利影響。
路面基層分為底基層和基層,其功能在于承受來自面層的不均勻荷載,其施工質量的好壞直接影響著路面各結構層的穩(wěn)定性。各施工單位應熟練掌握施工工藝,嚴格原材料質量,重視路面基層施工控制,確保路面基層的施工質量,可有效確保工程的經(jīng)濟效益和社會效益。
[1] 李冠勇.探析高速公路路面基層施工[J].工程技術(文摘版),2016,6(4):21-24.
[2] 中港二航局晉侯高速公路路面LM3標項目經(jīng)理部.山西省晉侯高速公路路面基層施工細則[Z].2006.
[3] 梁學鋒.公路瀝青路面基層施工技術要點及質量控制措施[J].山西建筑,2015,41(11):43-45.