賈 琦 聞
(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司第一分公司,山西 晉中 030600)
集料是水穩(wěn)碎石基層混合料的重要組成部分,其類別和性質(zhì)直接影響水穩(wěn)碎石基層的強度。形狀規(guī)則、硬度高的集料,可以提高水穩(wěn)碎石基層的強度。集料間的嵌擠作用是水穩(wěn)碎石基層強度的重要組成部分,高強度、多棱角的碎石可以提高基層的強度。
水泥是水硬性材料,其組成成分直接關(guān)系到水穩(wěn)碎石基層的強度增長。我國水泥穩(wěn)定類基層通常采用普通硅酸鹽水泥,相比其他類型的水泥穩(wěn)定效果更好。水泥劑量對水穩(wěn)碎石基層強度和穩(wěn)定性影響較大,施工中必須嚴格控制水泥劑量。當(dāng)水泥劑量過低時,水穩(wěn)碎石基層強度降低,甚至不成型;當(dāng)水泥劑量過大時,水穩(wěn)碎石基層強度前期有所增大,但后期會出現(xiàn)體積膨脹開裂的現(xiàn)象,反而造成基層強度降低。
水穩(wěn)碎石基層的含水率對強度影響很大,直接關(guān)系到基層強度的增長。水穩(wěn)基層的水化作用、離子交換作用和化學(xué)激發(fā)作用等,都需要水參與或提供反應(yīng)環(huán)境,保證基層強度增長。另外,含水率直接影響基層的壓實度,水穩(wěn)基層含水率處于最佳含水率附近時,可以達到最大壓實度,基層強度也達到最大。
水穩(wěn)碎石基層混合料拌和越均勻,基層的強度和穩(wěn)定性越高,因此需要對混合料的拌和進行嚴格的控制。嚴格控制水穩(wěn)碎石混合料從拌和到攤鋪的時間,防止水泥損失過多。水穩(wěn)碎石基層壓實應(yīng)嚴格控制壓實度,以保證基層的強度和穩(wěn)定性。基層養(yǎng)生必須灑水保水保濕養(yǎng)生,保證基層表面處于潮濕狀態(tài),滿足水穩(wěn)碎石基層物理化學(xué)作用對水分的需要,保證基層強度增長。同時,基層養(yǎng)生應(yīng)考慮施工時氣溫和天氣情況,以確定灑水遍數(shù)和養(yǎng)生時間。
在進行正式施工之前,根據(jù)設(shè)計配合比進行試驗路段的鋪筑,以確定混合料的最佳配合比、拌和時間,施工中的攤鋪速度、松鋪厚度、壓實機具的型號、數(shù)量和組合方式、碾壓工藝等施工參數(shù)。另外,還要對水穩(wěn)碎石基層的養(yǎng)生條件、成型質(zhì)量和強度等進行確定,必要時對水泥劑量和含水率進行調(diào)整。
施工過程中,應(yīng)保證原材料的充足供應(yīng),拌和前施工現(xiàn)場堆放的原材料應(yīng)滿足3 d~5 d的施工用量,所選用的拌和設(shè)備生產(chǎn)能力不低于400 t/h。運輸設(shè)備的數(shù)量應(yīng)結(jié)合與施工現(xiàn)場的距離、拌和機的生產(chǎn)能力和攤鋪機的攤鋪速度等確定。
對水泥劑量進行嚴格控制,在攪拌站和施工現(xiàn)場取樣進行EDTA滴定,準確確定水泥劑量。全面考慮施工中水泥有效用量的損失,攪拌站拌和的水泥劑量應(yīng)較設(shè)計增大0.5%~1%,且應(yīng)控制最大劑量不能超過5%。
對水穩(wěn)碎石混合料的含水率進行嚴格控制,保證混合料拌和均勻。每天開拌前,對攪拌站內(nèi)的原材料含水率進行檢測,并根據(jù)氣溫和運輸距離適當(dāng)調(diào)整混合料的含水率,控制含水率在最佳含水率附近。
混合料運輸使用自卸汽車,運輸過程中加蓋篷布,防止水分散失。裝料時先對車斗前端進行填裝,再填裝后部,最后填裝中部,以防止混合料離析。運輸過程中應(yīng)盡量減少顛簸,防止產(chǎn)生骨料離析。
根據(jù)試驗路段確定的施工參數(shù),調(diào)整攤鋪機施工參數(shù),準確控制松鋪厚度。保證施工現(xiàn)場運料車的數(shù)量,盡可能減少攤鋪過程中的停機次數(shù)。攤鋪過程中運料車不得碰撞攤鋪機,運料車應(yīng)停在攤鋪前并掛空擋,由攤鋪機推著運料車向前行進,運料車將混合料倒入料斗內(nèi)。攤鋪機后方設(shè)專人對混合料離析部位進行挖除,并用合格集料進行填補。另外,施工中對混合料的含水率、水泥劑量等參數(shù)進行調(diào)整,發(fā)現(xiàn)問題及時向攪拌站反饋。
水穩(wěn)基層碾壓首先要選擇好壓實機械的類型和數(shù)量,并在施工中做好各類壓實機械的組合設(shè)計。壓實機械一般包括三輪壓路機和重型振動壓路機,施工中首先進行靜壓,穩(wěn)定后再采用振動壓路機進行碾壓。另外,碾壓前對混合料的含水率進行檢測,一般應(yīng)控制在最佳含水率±2%范圍內(nèi)。在最佳含水率下壓實的基層,可以獲得最大干密度,進而達到最大壓實度。碾壓過程中應(yīng)遵循碾壓原則,控制碾壓遍數(shù)、碾壓重疊和碾壓順序,保證碾壓質(zhì)量。
在水穩(wěn)碎石基層壓實度檢驗合格后,即可開始養(yǎng)生。基層養(yǎng)生應(yīng)保水保濕,灑水覆蓋養(yǎng)生。保證基層表面始終處于潮濕狀態(tài),防止水分過多散失造成基層表面干縮裂縫。同時,充足的水分也是保證基層強度增長的關(guān)鍵。養(yǎng)生過程中應(yīng)加強交通管制,禁止重載車輛通行?;鶎羽B(yǎng)生時間一般為7 d~10 d,養(yǎng)生期滿進行鉆芯試驗,根據(jù)其成型情況判斷其強度是否符合要求?;鶎羽B(yǎng)生期滿后,為了防止水分過多散失產(chǎn)生干縮裂縫,應(yīng)及時灑布透層油。
水泥劑量過高,不僅造成了浪費,還會使水穩(wěn)碎石基層出現(xiàn)開裂。因此,在水穩(wěn)碎石基層配合比設(shè)計過程中,在滿足強度要求的前提下,應(yīng)盡可能減少水泥用量。采用重型擊實法確定水穩(wěn)碎石基層的最佳含水量和最大干密度,根據(jù)現(xiàn)場原材料情況和強度要求確定最佳配合比。水泥劑量建議4%左右,一般不超過5%。
水泥劑量的控制主要在攪拌站和施工現(xiàn)場取樣進行EDTA滴定,并與設(shè)計曲線進行對比。實驗室EDTA滴定試驗結(jié)果應(yīng)高于設(shè)計水泥劑量高0.5%,這主要是考慮在施工過程中的損失。對運輸時間較長的混合料,必須對水泥劑量進行嚴格檢測,如果發(fā)現(xiàn)水泥劑量嚴重低于設(shè)計值,必須進行廢棄。
配合比設(shè)計中,應(yīng)根據(jù)集料篩分試驗,對骨料級配進行調(diào)整,并對拌和機供料比例進行調(diào)整。通過篩分試驗,確定各料倉集料的供料量。根據(jù)配合比設(shè)計中各組成材料的比例,嚴格控制細集料和粉料用量,保證配合比準確。
水穩(wěn)碎石基層的含水率應(yīng)控制在最佳含水率附近,以保證獲得最大壓實度,保證基層的強度和穩(wěn)定性。含水率過高,水穩(wěn)碎石基層混合料施工中會出現(xiàn)彈簧、翻漿等現(xiàn)象,使基層的強度和穩(wěn)定性受到影響。含水率過低,混合料碾壓后成型質(zhì)量差,強度增長速度慢,基層養(yǎng)生后成型質(zhì)量差??傊?,為了減少水穩(wěn)碎石基層表面干縮,保證基層強度和穩(wěn)定性,必須對其含水率進行嚴格控制。
現(xiàn)階段,我國公路主要采用半剛性基層,而水穩(wěn)碎石基層是最常用的基層結(jié)構(gòu)形式。水穩(wěn)碎石基層在施工過程中受到很多施工因素的影響,對其強度造成影響。制定科學(xué)合理的質(zhì)量控制措施,在基層施工過程進行嚴格質(zhì)量控制,可有效減少基層病害,提高公路的使用性能,為經(jīng)濟發(fā)展提供有效保障。