許芳芳
(徐州市路興公路工程有限公司,江蘇 徐州 221116)
我國(guó)的公路建設(shè)中通常采用的機(jī)構(gòu)模式為水泥穩(wěn)定類半剛性基層結(jié)構(gòu),這種半剛性基層為公路的修建做出了非常大的貢獻(xiàn),但是在道路的實(shí)際應(yīng)用中,半剛性基層材料還是存在不少問題,水損害以及裂縫問題對(duì)公路的使用造成了非常嚴(yán)重的影響。在交通負(fù)荷以及環(huán)境的雙從作用下,采用半剛性基層結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造的公路在使用一段時(shí)間之后,就會(huì)出現(xiàn)不同程度的收縮以及開裂問題,路面的整體結(jié)構(gòu)受到了破壞,車輛的行駛舒適度也會(huì)下降,同時(shí)這些裂縫也導(dǎo)致路邊的整體結(jié)構(gòu)受到了破壞,道路的功能嚴(yán)重受損。公路路面在建造完成之后,表面水會(huì)沿著路面的縫隙進(jìn)入道路的結(jié)構(gòu)層之中,水分讓道路的基層結(jié)構(gòu)接近飽和程度,隨著車輛的經(jīng)過,路邊的強(qiáng)度降低,路面上會(huì)出現(xiàn)沖刷以及積泥問題,導(dǎo)致道路的裂縫價(jià)款,瀝青路面破碎,公路的使用壽命和質(zhì)量嚴(yán)重受到損害,隨著長(zhǎng)時(shí)間的研究,雖然在公路的基層構(gòu)造這一方面,已經(jīng)有了許多研究成果,但是這些研究成果并不符合公路修建的基本要求,本次研究將對(duì)抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面的基層施工技術(shù)進(jìn)行探究,為我國(guó)的公路建造貢獻(xiàn)自身的力量。
目前我國(guó)的公路的建設(shè)中采用的基層材料通常為水泥穩(wěn)定類的半剛性基層,半剛性材料能夠滿足如今公路對(duì)于承載量的要求,而且半剛性基層對(duì)于材料的要求并不高,能夠靈活使用建造地點(diǎn)的材料,避免了遠(yuǎn)程運(yùn)輸造成的損耗,半剛性材料本身也具有靈活性以及適應(yīng)性比較適合我國(guó)的公路建造要求[1]。但是半鋼性基層材料的缺點(diǎn)也比較顯著,半剛性基層材料的主要缺點(diǎn)為水損害以及裂縫,這兩個(gè)問題會(huì)對(duì)路面的完整性以及強(qiáng)度造成非常嚴(yán)重的影響。傳統(tǒng)的半剛性基層材料通常采用的結(jié)構(gòu)為懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)以及骨架空隙結(jié)構(gòu)[2]。懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)的基層混合料屬于連續(xù)密集配的材料,細(xì)集料被包裹在粗骨料的周圍,負(fù)責(zé)填充粗骨料之間的空隙,懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)的密度程度交稿,但是穩(wěn)定性較差,公路的環(huán)境抗性較差,在高溫和低溫的影響下,很快會(huì)出現(xiàn)裂縫。骨架空隙結(jié)構(gòu)所使用的混合料則是連續(xù)開級(jí)配的材料,這種結(jié)構(gòu)的細(xì)集料用量較少,采用的是粗集料緊密相連的結(jié)構(gòu),骨料之間的空隙相比懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)更多[3]。骨架空隙結(jié)構(gòu)主要是依靠混合料的內(nèi)膜阻力對(duì)路面進(jìn)行固定,在具體的應(yīng)用中,穩(wěn)定性更加突出。
抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石基層是最新提出的一種新型抗裂基層,這種基層在構(gòu)造上屬于骨架密實(shí)結(jié)構(gòu),采用的混合料為間斷密級(jí)配的混合料,是對(duì)懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)以及骨架空隙結(jié)構(gòu)綜合運(yùn)用之后提出的新型組合,在抗裂基層的構(gòu)建過程中,粗骨料將會(huì)按照嵌擠原理來展開數(shù)量確定以及具體的施工,粗骨料的空隙部位采用一級(jí)顆粒進(jìn)行填充,其他空隙則采用次一級(jí)顆粒進(jìn)行填充,對(duì)粗骨料骨架以及細(xì)集料綜合進(jìn)行運(yùn)用,保證了公路的密實(shí)度以及強(qiáng)度,同時(shí)也具有較為突出的穩(wěn)定性[4]。
抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面基層的施工中首先要對(duì)基層使用的材料合理的進(jìn)行控制,混合料中使用的粗細(xì)集料必須保持在潔凈,干燥,表面粗糙,無縫化,無雜質(zhì)的狀態(tài)之中。在細(xì)集料的保存上可以采用篷布覆蓋或者鋼架構(gòu)大棚的方式進(jìn)行保存,方式細(xì)集料與水分接觸過多,導(dǎo)致細(xì)集料中的水分含量過高。抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面基層采用的水泥類型應(yīng)該選擇普通硅酸鹽水泥,礦渣硅酸鹽水泥,火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥這三種類型的水泥材料,水泥初凝時(shí)間必須穩(wěn)定在4h以上,終凝時(shí)間則需要在6h以上,最適宜抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面基層的水泥材料為42.5級(jí)緩凝材料。凝結(jié)時(shí)間過短,潮濕變質(zhì)的水泥都不符合抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面基層的材料要求。
在抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面基層混合料組成設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)范的范圍要求,確?;旌狭系拇旨?xì)材料混合比符合規(guī)范要求,在配比的設(shè)計(jì)過程中,可以采用計(jì)算機(jī)采用試配法對(duì)混合料的組成設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算,充分考慮到抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面基層的強(qiáng)度要求以及抗裂要求。在設(shè)計(jì)材料配比的過程中,盡量顯示細(xì)集料以及粉料的用量,保證混合料在使用過程中容易鋪開以及壓實(shí),減少在后期基層出現(xiàn)離析的可能性。一般情況下通常采用2.0% -5.5%的用料范圍來使用水泥材料,分別采用4-5種水泥劑量按照比例進(jìn)行混合,植被混合料,在配比的過程中建議采用振動(dòng)成型法或者重型擊實(shí)法對(duì)混合料的最大干密度以及最佳含水量進(jìn)行控制,按照相關(guān)實(shí)驗(yàn)規(guī)程來實(shí)行配合比設(shè)計(jì)振動(dòng)壓實(shí)或者擊實(shí)實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)確定處于最佳含水量,最大干密度以及最佳壓實(shí)狀態(tài)的混合料所需要的震動(dòng)壓實(shí)時(shí)間,然后進(jìn)一步確定水泥的用量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中確定好的最佳含水量,制作不同水泥劑量的抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石混合料,同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),采用震動(dòng)成型法或者靜壓法制備混合料的試用件,用來測(cè)定混合料的抗壓強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)材料配比的過程中,應(yīng)當(dāng)注意的問題有,一定要在滿足基層強(qiáng)度的基礎(chǔ)上對(duì)水泥的用量進(jìn)行調(diào)配,在配比滿足要求的同時(shí)也需要顯示細(xì)料以及粉料的用量,同時(shí)還需要根據(jù)施工時(shí)的氣候條件對(duì)含水量進(jìn)行控制。
在拌和的過程中拌和機(jī)各個(gè)料倉(cāng)的開口大笑以及皮帶的精度需要實(shí)現(xiàn)進(jìn)行確定,在施工的過程中也需要多次進(jìn)行檢查以及調(diào)整,確定符合相關(guān)的要求之后再次進(jìn)行拌和。在拌和開始之前,需要準(zhǔn)備3-5天的用料量,同時(shí)還需要對(duì)拌和材料的濕度多次進(jìn)行檢測(cè),計(jì)算混合料的節(jié)水量,確?;旌狭系暮恳^1%,根據(jù)施工場(chǎng)地的環(huán)境對(duì)混合料的含水量進(jìn)行調(diào)配。攪拌工作展開之后,需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定對(duì)混合料的級(jí)配以及水泥用量進(jìn)行檢查,確保混合料的級(jí)配以及水泥用量符合標(biāo)準(zhǔn),在出料的過程中,絕對(duì)不可以采用自由跌落時(shí)落地堆,裝載機(jī)裝料運(yùn)輸?shù)瘸隽戏绞剑刻斓陌韬凸ぷ鹘Y(jié)束后一定要清理拌合機(jī)的內(nèi)部,確保拌合機(jī)處于干凈狀態(tài),機(jī)械的各個(gè)功能能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免拌合機(jī)中出現(xiàn)因?yàn)樗嘟Y(jié)塊導(dǎo)致水泥下料口堵塞這一問題。盡量配備帶有活門漏斗的料倉(cāng),直接由活門漏斗進(jìn)行出料,然后裝車運(yùn)輸,在運(yùn)輸?shù)倪^程中,車輛盡量保持前后移動(dòng)的狀態(tài),分三次裝料,避免混合料出現(xiàn)離析這一問題。
首先運(yùn)輸車輛應(yīng)該采用大噸位的自卸車,在每天開弓之前,工作人員需要對(duì)運(yùn)輸車輛進(jìn)行檢測(cè),確保運(yùn)輸車輛處于完好,車廂干凈的情況,運(yùn)輸車輛的數(shù)量應(yīng)該滿足整個(gè)工程中拌和,出料等工作的展開需求。在運(yùn)輸混合料的過程中,應(yīng)該盡量覆蓋混合料,減少混合料水分的損失,采用最快的速度將拌和完成的混合料送至鋪筑場(chǎng)地,如果運(yùn)輸車輛在運(yùn)送的途中出現(xiàn)了鼓掌,則需要盡快解決。運(yùn)輸車輛并未在水泥的初凝時(shí)間內(nèi)到達(dá)工地,或者混合料運(yùn)輸?shù)轿恢聊雺和瓿傻淖罱K時(shí)間超過了水泥的初凝之間,則運(yùn)輸?shù)幕旌狭媳仨殢U棄處理。
在攤鋪的過程中,首先需要在抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面基層的邊緣搭建厚度控制線索需要的支架,然后采用松鋪系數(shù)對(duì)路面松浦的厚度進(jìn)行計(jì)算,決定控制下的高度之后,在支架上固定控制線。攤鋪工作展開之前,需要對(duì)下承層表面的浮土,積水等進(jìn)行清理,適當(dāng)?shù)臑⑺疂駶?rùn)表面。而下基層表面,則采用水泥凈漿噴灑的方式進(jìn)行處理,水泥凈漿的噴灑數(shù)量需要按照水泥質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算,每平方米的用量不得少于1-1.5kg,灑布長(zhǎng)度應(yīng)該以攤鋪機(jī)前30-40m長(zhǎng)度為最佳長(zhǎng)度。等候卸料的運(yùn)輸混合料的運(yùn)輸車輛超過五輛之后,才可以展開攤鋪工作,攤鋪工作一旦展開,必須保持?jǐn)備伖ぷ鞯倪B續(xù)性。攤鋪工作展開之后,應(yīng)當(dāng)用兩臺(tái)攤鋪機(jī)接連作業(yè),兩臺(tái)攤鋪機(jī)的型號(hào)需要相同,在施工過程中,前后距離為5-10m最佳,第一臺(tái)攤鋪機(jī)根據(jù)道路旁的鋼絲以及設(shè)施在路中間的導(dǎo)梁最為主要依據(jù),對(duì)路面的高程進(jìn)行控制,第二臺(tái)攤鋪機(jī)則需要根據(jù)路旁的鋼絲以及路中央的滑靴對(duì)路面的高程以及厚度進(jìn)行控制,前后兩臺(tái)鋪攤機(jī)的重疊距離為50-100mm。中間的縫隙采用人工的方式進(jìn)行修正。攤鋪機(jī)的工作速度需要控制在一分鐘一米的范圍內(nèi),在具體的攤鋪過程中,需要根據(jù)拌和工作的速率以及運(yùn)輸工作的能力對(duì)攤鋪的具體宿敵進(jìn)行計(jì)算,避免攤鋪機(jī)停機(jī)等待這一問題的出現(xiàn)。調(diào)整好攤鋪機(jī)傳感器臂與導(dǎo)向控制線的關(guān)系,按照相關(guān)的規(guī)定嚴(yán)格控制路面基層的高程以及厚度,在攤鋪的過程中,攤鋪機(jī)的螺旋布料器三分之二的位置應(yīng)該處于混合料之中,在攤鋪機(jī)工作之后需要安排專人對(duì)混合料的離析現(xiàn)象進(jìn)行消除,鏟除出現(xiàn)粗集料集中的部位,并用新拌的混合料填補(bǔ)粗集料鏟除的部位。
本次研究認(rèn)為,在抗裂嵌擠型水泥穩(wěn)定碎石路面基層施工過程中,需要按照施工的相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格的展開施工,只有這樣才能夠保證公路的強(qiáng)度以及穩(wěn)定程度,滿足公路施工的各種要求。