王欣欣
摘 要:級配碎石作為基層有著較大的孔隙率,極大的提高路面的排水效能,降低了水對路面結(jié)構(gòu)的危害。同時(shí),作為柔性基層材料,較明顯地克服了半剛性基層溫縮、干縮裂縫對瀝青面層產(chǎn)生的不利影響。但由于其強(qiáng)度較低,如何保證其施工質(zhì)量,本文通過巴基斯坦KKH二期項(xiàng)目采用廠拌法加攤鋪機(jī)鋪筑工藝進(jìn)行級配碎石基層(底基層)施工的成功經(jīng)驗(yàn),為海外類似工程提供一些經(jīng)驗(yàn)借簽。
關(guān)鍵詞:路面基層(底基層);級配碎石;施工技術(shù)
隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的快速發(fā)展,各企業(yè)走出去成為必然趨勢,而適應(yīng)國外的施工設(shè)計(jì)也成為走出去的必然要求。巴基斯坦KKH二期項(xiàng)目路面基層即采用國內(nèi)少見的級配碎石施工,如何保證其施工質(zhì)量,是我們需重視的一個(gè)問題。
1 工程概況
巴基斯坦KKH二期Havelian至Thakot段公路工程位于巴基斯坦北部Khyber Pakhtunkhawa?。ㄩ_伯爾-普什圖省)。是中巴經(jīng)濟(jì)走廊重要的公路建設(shè)項(xiàng)目。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道高速公路,行車道寬:3.65m;車道數(shù):4車道;最大縱坡:6%。路基寬度整體式24.7m,分離式12.55m,設(shè)計(jì)汽車荷載等級采用公路-I 級。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見下圖:
2 材料選擇及要求
級配碎石主要材料為:19-31.5mm碎石、9.5-19mm碎石、4.75-9.5mm碎石以及0-4.75mm石屑。
碎石一般選用堅(jiān)硬巖石,采用反擊式破碎機(jī)加工制成。要求其壓碎值不超過26%,針片狀含量不超過20%;液限不超過28,塑性指數(shù)小于6,同時(shí)要求滿足0.5mm以下的細(xì)土含量與塑性指數(shù)的乘積值不大于100的規(guī)定。
3 技術(shù)控制
根據(jù)設(shè)計(jì)配合比,將粗細(xì)集料在拌和站集中拌和,保證級配碎石混合料具有良好的級配,又使其處于最佳含水量狀態(tài),采用自卸車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場通過攤鋪機(jī)壓路機(jī)鋪筑碾壓,使基層、底基層達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度、標(biāo)高、平整度。
3.1 施工準(zhǔn)備
3.1.1 下承層準(zhǔn)備
施工前應(yīng)做好下承層的驗(yàn)收工作。下承層應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),并通過高程、寬度、壓實(shí)度、彎沉等指標(biāo)的驗(yàn)收。對驗(yàn)收后未能及時(shí)施工的,出現(xiàn)雨水沖刷,開放交通引起的缺陷必須在施工前及時(shí)處理,重新通過驗(yàn)收后方可施工。施工前應(yīng)先對下承層基面提前灑少量水進(jìn)行濕潤。
3.1.2 測量準(zhǔn)備
1)施工前應(yīng)對測量儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
2)對高程控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核、加密;加密間距不大于200米。加密點(diǎn)應(yīng)沿施工線路設(shè)置在邊溝或線外基巖上,使其不發(fā)生沉降、擾動。
3)在下承層上準(zhǔn)確恢復(fù)線路中樁,直線段10米,曲線段5米每樁,做好標(biāo)記標(biāo)明里程。
3.1.3 試驗(yàn)及試驗(yàn)段準(zhǔn)備
施工前,應(yīng)具備批復(fù)的設(shè)計(jì)配合比并確定最佳含水量,配合比應(yīng)具備良好的級配與經(jīng)濟(jì)性。通過試驗(yàn)段確定松鋪系數(shù)、攤鋪機(jī)參數(shù)、壓路機(jī)組合、碾壓方式及遍數(shù)等工藝控制數(shù)據(jù)。
3.1.4 材料準(zhǔn)備
拌和站應(yīng)具備一定規(guī)模的材料儲備,以保證施工必要的連續(xù)性。粗細(xì)集料規(guī)格、產(chǎn)地必須與配合比設(shè)計(jì)相一致,并通過試驗(yàn)抽檢確保質(zhì)量合格。
3.1.5 機(jī)械準(zhǔn)備
拌和站計(jì)量裝置應(yīng)通過標(biāo)定,確保級配準(zhǔn)確。拌和、運(yùn)輸、攤鋪及碾壓等設(shè)備應(yīng)有完善的檢查、保養(yǎng)、維修制度與記錄,儲備必要的易損件,確保設(shè)備性能可靠、機(jī)況良好。運(yùn)輸車輛配備好防雨防曬篷布。
3.2 測量放樣
首先使用GPS放出攤鋪邊線,再在攤鋪邊線兩側(cè)外30-40cm處設(shè)置高程控制線,挖方段落可在邊溝內(nèi)側(cè)。在攤鋪段每10米一個(gè)斷面,在同一斷面兩側(cè)設(shè)置鋼釬。鋼釬必須在預(yù)設(shè)偏距處垂直打入基面15-20cm,以保證鋼釬穩(wěn)固,控制線位置準(zhǔn)確。對鋼釬支架卡線槽處進(jìn)行高程放樣,高程計(jì)算應(yīng)根據(jù)鋼絲繩偏距、斷面橫坡、松鋪高程及線下預(yù)留高度計(jì)算,放樣完成后立即擰緊套筒螺栓,不得出現(xiàn)支架松動現(xiàn)象;擰緊后應(yīng)再次復(fù)核高程。水準(zhǔn)放樣應(yīng)對高程控制點(diǎn)進(jìn)行閉合,轉(zhuǎn)點(diǎn)放樣應(yīng)對前1-2個(gè)斷面已放高程進(jìn)行復(fù)核??刂凭€采用3mm鋼絲繩制作,將鋼絲繩懸掛在鋼釬支架卡線槽處,并用扎絲固定。每段鋼絲繩長度不得大于200m,并設(shè)置緊線器拉緊鋼絲繩,張拉力不應(yīng)小于800N,下垂撓度不大于1mm。鋼絲繩懸掛完成后應(yīng)肉眼觀察是否順直,并在作業(yè)期間安排專人看護(hù),嚴(yán)禁觸碰鋼絲繩,發(fā)現(xiàn)異常立即恢復(fù)。
3.3 混合料拌和
1)混合料應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)室測定原材含水量后確定的施工配合比進(jìn)行拌制。
2)拌和站應(yīng)配備試驗(yàn)人員一名,及時(shí)完成含水量、篩分等試驗(yàn),及時(shí)調(diào)整施工配合比,確?;旌狭霞壟鋸?fù)核設(shè)計(jì)配合比,含水量處于最佳含水量。并應(yīng)根據(jù)天氣條件和運(yùn)輸距離適當(dāng)提高含水量。
3)裝載機(jī)上料過程中應(yīng)離地20cm進(jìn)行鏟料,掌握好一次上料時(shí)機(jī),避免配料倉出現(xiàn)竄料、溢料現(xiàn)象。
4)自卸車裝料過程中,應(yīng)在卸料口下設(shè)施三道停車線,確保自卸車份“前-后-中”三次接料,減少混合料離析。對完成裝料的自卸車進(jìn)行篷布覆蓋。
5)對每車進(jìn)行過磅,做好發(fā)料臺賬,記錄車號、發(fā)料時(shí)間、混合料噸數(shù)等信息,以便當(dāng)班計(jì)算材料用量,對前場發(fā)現(xiàn)的混合料問題進(jìn)行追溯,對比電腦拌合量確保計(jì)量裝置準(zhǔn)確可靠。
3.4 混合料運(yùn)輸
為保證攤鋪的連續(xù)性,合理確定運(yùn)輸自卸車數(shù)量,應(yīng)始終保持拌和站有兩臺自卸車在等待裝料,攤鋪機(jī)前有兩臺自卸車等待卸料。自卸車應(yīng)按規(guī)劃的線路行駛,行駛速度控制在15km/h以內(nèi),嚴(yán)禁急剎車、打死彎,盡量減少對下承層基面的破壞,并保證行車安全。運(yùn)輸車輛每天檢查,保證其車況良好,班前應(yīng)將車廂清理干凈,為減少水分散失,車上的混合料用帆布覆蓋。
3.5 混合料攤鋪
1)攤鋪機(jī)起步時(shí)根據(jù)高程控制線及松鋪厚度嚴(yán)格控制熨平板位置,用不同厚度的木板進(jìn)行支墊。同時(shí)攤鋪機(jī)標(biāo)尺必須打到正常作業(yè)位置,使熨平板仰角處于正確的工作角度,避免起步后走低或走高。起步后應(yīng)及時(shí)打開自動找平系統(tǒng),同時(shí)有專人對鋼絲繩及找平儀全程看護(hù)。
2)攤鋪機(jī)參數(shù)應(yīng)按照試驗(yàn)段取得的作業(yè)參數(shù)設(shè)定,如需調(diào)整必須由路面技術(shù)員進(jìn)行。攤鋪速度的確定一般應(yīng)根據(jù)攤鋪層的厚度、寬度及拌和機(jī)產(chǎn)能確定,通常宜控制在1.5-2.0m/min,并保持在同一速度下連續(xù)攤鋪。熨平板夯錘頻率宜控制在最大頻率的70%左右,過大則易造成攤鋪機(jī)震顫過大,影響找平系統(tǒng)正常工作;過小則降低混合料初始密實(shí)度,降低最終壓實(shí)度,并會造成混合料在碾壓過程中出現(xiàn)較大的推移,影響壓實(shí)后的平整度。
3)攤鋪機(jī)熨平板寬度應(yīng)根據(jù)攤鋪寬度確定,單側(cè)宜小于攤鋪層寬度15-25cm。螺旋布料器應(yīng)在吊架處安裝過渡葉片,中央軸頭處安裝反向葉片,減少條狀離析。螺旋布料器高度及料位傳感器應(yīng)調(diào)整到最佳位置,使混合料高度能夠埋深螺旋布料器2/3,并達(dá)到勻速供料。
4)自卸車卸料前應(yīng)在距攤鋪機(jī)前方約20米,按單車鋪筑長度等距停車等待,等待過程中不宜熄火。卸料時(shí),緩慢居中倒向攤鋪機(jī)料斗,距攤鋪機(jī)料斗前方20-30cm處停車,摘下檔位(掛空擋),靠攤鋪機(jī)的推動行進(jìn)(如攤鋪方向正處下坡,自卸車應(yīng)輕踩剎車,以不溜車為準(zhǔn))。邊走邊頂升車廂卸料,頂升卸料應(yīng)在攤鋪機(jī)司機(jī)指令下分3次頂升。換車卸料應(yīng)銜接緊密流暢,盡可能做到攤鋪機(jī)連續(xù)攤鋪。攤鋪機(jī)料斗兩側(cè)應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)指揮倒車,并對履帶前方可能出現(xiàn)的撒落料及時(shí)清除。
5)攤鋪過程中由路面技術(shù)員隨時(shí)對虛鋪面高程及虛鋪厚度進(jìn)行檢測,及時(shí)調(diào)整確保準(zhǔn)確。攤鋪機(jī)后面及兩側(cè)配備2-4名輔助工人,進(jìn)行邊部整型、找補(bǔ)離析、缺陷處理等工作。
6)鋪裝寬度較大時(shí),應(yīng)采取雙機(jī)聯(lián)鋪,前后兩臺攤鋪機(jī)應(yīng)保持10-15米間距同步攤鋪。攤鋪段落中央架設(shè)導(dǎo)梁以供前機(jī)找平儀使用,后機(jī)在前機(jī)鋪好的面上用滑靴找平;后機(jī)熨平板應(yīng)與前機(jī)攤鋪面搭接30-50cm。
3.6 混合料碾壓
1)壓路機(jī)的選擇:兩臺較大噸位的單鋼輪振動壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí),一臺較輕的雙鋼輪振動壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓和光面。
2)碾壓順序:應(yīng)以30-50米左右作為一個(gè)碾壓段落,碾壓時(shí)應(yīng)重疊1/3輪寬呈梯形逐漸向前推進(jìn),形成流水作業(yè)。碾壓遵循由低到高、先輕后重、先靜后振、由弱到強(qiáng)的原則。首先由雙鋼輪壓路機(jī)按前進(jìn)靜壓,后退弱振一遍穩(wěn)壓,再由單鋼輪壓路機(jī)弱振一遍強(qiáng)振兩遍壓實(shí),最后由雙鋼輪靜壓一遍光面成型。路面兩側(cè)應(yīng)多壓兩遍。
3)碾壓速度:穩(wěn)壓階段1.5km/h,壓實(shí)階段2 km/h,光面階段應(yīng)2.5km/h。
4)接頭處理:已完成的段落末端,壓路機(jī)碾壓后形成自然斜面,應(yīng)用3米直尺檢查末端平整度。將不合格標(biāo)線挖除,開挖斷面應(yīng)與線路垂直。該處作為第二段施工起點(diǎn),進(jìn)步后應(yīng)用3米直尺,對虛鋪面及老作業(yè)面進(jìn)行檢測。如有欠料鼓包等進(jìn)行人工找平后方可碾壓,碾壓時(shí)必須采用橫向碾壓逐步錯輪碾壓,以保證接頭平整度。
5)注意事項(xiàng):(1)保持混合料表面濕潤的情況下進(jìn)行碾壓。
(2)安排專人對碾壓后標(biāo)高及平整度進(jìn)行檢測,及時(shí)反饋攤鋪機(jī)操作手,并用光面壓路機(jī)消除鼓包等。局部低洼嚴(yán)禁“薄層貼補(bǔ)”,應(yīng)翻松補(bǔ)料平整后碾壓。(3)壓路機(jī)倒車換檔要平順,倒車盡量按原輪跡返回,轉(zhuǎn)換碾壓方向時(shí)應(yīng)從在起步2-3米后待速度達(dá)到正常碾壓速度時(shí)開啟振動。(4)碾壓成型后應(yīng)封閉交通。
4 效果評價(jià)
(1)機(jī)械化施工,降低勞動強(qiáng)度,施工效率高,能有效保證施工進(jìn)度。
(2)廠拌便于材料質(zhì)量控制,粗細(xì)集料集中摻配拌和,精準(zhǔn)控制各檔材料用量,保證混合料具有良好的均勻性、時(shí)宜的含水量、優(yōu)良的級配,保證了基層施工質(zhì)量。
(3)攤鋪機(jī)鋪筑保證了施工工程中混合料的均勻性,基層平整度,以及攤鋪與碾壓成型的連續(xù)性,又能夠有效保證施工質(zhì)量。
5 結(jié)語
本項(xiàng)目級配碎石基層(底基層)采用集中廠拌、攤鋪機(jī)鋪筑工藝;有效的提高了有機(jī)械化施工程度,保證了材料的準(zhǔn)確控制,避免浪費(fèi)及大幅加快施工進(jìn)度,縮短了工期,對成本控制和經(jīng)濟(jì)效益均有顯著提升,且有效保障施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]李福普嚴(yán)二虎.瀝青穩(wěn)定碎石與級配碎石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)應(yīng)用指南[M].人民交通出版社,2009.
[2]劉士全.級配碎石配合比設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量控制[D].長安大學(xué),2010.
[3]交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院.公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[M].人民交通出版社,1997.