張明月
(中鐵十八局集團第二工程有限公司,河北 唐山 063000)
隨著交通事業(yè)的發(fā)展,水泥穩(wěn)定碎石基層在我國城鎮(zhèn)道路和高速公路建設中得到廣泛的應用。水穩(wěn)基層作為道路結(jié)構(gòu)中的主要承重層,其優(yōu)良的力學性能使其在重載道路上同樣能夠維持道路穩(wěn)定。相比瀝青穩(wěn)定碎石基層,水穩(wěn)碎石受到溫度和濕度影響較大,較容易產(chǎn)生溫縮與干縮開裂,但其造價較低、路面承載性能好等特點充分符合我國當前國情,是我國目前城市道路與高速公路首要基層選擇之一[1]。本文結(jié)合蘇州南湖快速路工程對水穩(wěn)碎石施工技術進行詳細介紹,為類似工程提供借鑒參考。
蘇州南湖快速路施工一標段西起蘇申外港線大橋東側(cè)橋臺,工程起點樁號為K5+734.418,快速路沿東方大道老路在地面至星湖街西側(cè),于星湖街西側(cè)起坡,向東依次跨越星湖街、新平街向東延伸接二標段,一標段和二標段分界位置樁號為K8+663.5,路線全長2929.082m,該快速路設計時速80km/h,地面道路標準橫斷面寬度總寬50.5m,快速路主線路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土+水泥穩(wěn)定碎石組成,具體結(jié)構(gòu)形式與厚度見表1。
表1 道路結(jié)構(gòu)組成
通過“源頭把關、質(zhì)量控制”的原則,根據(jù)《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007的要求對當?shù)仄胀ü杷猁}水泥和硅酸鹽水泥進行甄別挑選后決定采用普通硅酸鹽水泥作為本項目工程原材料,根據(jù)施工組織設計文件計算強度后水泥強度等級選擇42.5型號,同時該項目路幅寬,基層攤鋪需要施工時間較長,因此在初凝時間上要求較高,初凝時間需保證在3小時以上,以42.5型號緩凝水泥作為最終選擇。普通硅酸鹽水泥各性能指標見表2。
表2 水泥物理性能指標檢測結(jié)果
根據(jù)水泥穩(wěn)定碎石基層集料原材料選用要求,根據(jù)就地取材的原則,集料應盡可能選擇壓碎值小、堅固性好、針片狀含量低和有機質(zhì)含量低的碎石作為原材料。由于項目地靠近玄武巖碎石生產(chǎn)廠,玄武巖碎石豐富,通過對該碎石進行各項性能試驗后決定選擇其作為水泥穩(wěn)定碎石基層原材料,根據(jù)施工組織設計要求,集料最大粒徑不超過31.5mm。具體試驗結(jié)果見表3。
表3 集料性能指標測試結(jié)果
該項目為城市新建道路,在水泥穩(wěn)定碎石基層施工時,首先需要對施工區(qū)域進行劃分,將底基層上的浮土進行清除,適當灑水潤濕。同時與交通部門進行協(xié)調(diào),設置必要的施工標識,城市人員聚集,要避免居民誤入施工區(qū)域造成人員傷亡。其次,在路線與其他道路相交處需要對路面面層進行銑刨處理,確定路面銑刨深度,本項目路面精銑刨施工采用維特根W1900銑刨機與英格索蘭100銑刨機。最后,準備工作完成后,組織水穩(wěn)基層施工人員和攤鋪施工設備的進場,對設備進行調(diào)試,確保施工作業(yè)中不會發(fā)生機械故障[2-4]。
該項目工程由于路幅寬,車道數(shù)目較多,需要通過拌和站量產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石混合料,就近原則選擇拌和站,同時采用集中廠拌法,對于拌和站的選擇,報備監(jiān)理單位,廠拌和設備及布置位置在混合料拌和前提交監(jiān)理工程師并取得批準,方可進行設備安裝、檢修與調(diào)試,使拌和的混合料顆粒級配組成和含水量達到規(guī)定的要求。拌合時,水泥及碎石按重量比例摻配,并按重量比加水,記錄拌合時的加水時間及加水量,拌合時混合料的含水量高于最佳含水量0.5%,用以補償后續(xù)工序的水分損失。
水穩(wěn)碎石運輸前需要通過噴水槍將運料車廂沖洗干凈,每車裝運混合料要滿足出料和攤鋪要求,同時避免由于裝料過多造成運輸途中混合料掉落。運輸過程中需要對混合料含水量進行控制,通過覆蓋和均勻裝料來保證混合料處于最佳含水率和穩(wěn)定狀態(tài)。
對路基進行壓實度檢測,其壓實度達到規(guī)范要求的標準后報備監(jiān)理工程師,取得批準后對路基表面進行灑水潤濕,再進行后續(xù)施工[5]。底基層水泥穩(wěn)定碎石厚度為16cm,通過攤鋪機一次性攤鋪,基層水泥穩(wěn)定碎石厚度為36cm,施工時進行分層進行攤鋪與碾壓,下層壓實厚度不超過20cm,壓實厚度過大將會造成下層水穩(wěn)基層無法壓實均勻,下層水穩(wěn)碎石碾壓整型完畢后,通過7d養(yǎng)護使其強度成型后進行上層水穩(wěn)碎石施工。水穩(wěn)碎石攤鋪時采用兩臺攤鋪機梯隊作業(yè)方式,控制松鋪系數(shù)一致、攤鋪厚度一致、路拱坡度一致,保證攤鋪銜接平整。
攤鋪過程中同步進行碾壓施工,碾壓過程雙鋼輪壓路機控制好與攤鋪機距離,避免機械碰撞[6],碾壓時,需分段進行碾壓,控制碾壓長度在50m~80m,在每段分界處需設置明顯標時,避免出現(xiàn)路段遺漏碾壓。對壓路機進行速度控制,第1~2遍控制碾壓速度控制在1.5-1.7km/h,以后陸續(xù)提升至1.8-2.2km/h。碾壓時,注意不得在已完成碾壓施工路段掉頭、急剎,避免對以施工完畢的水穩(wěn)基層表面造成損傷。
碾壓完成,經(jīng)壓實度檢驗滿足要求后,立即鋪設土工布進行養(yǎng)生處理,安排現(xiàn)場人員進行灑水養(yǎng)護,養(yǎng)生期間保證基層表面處于濕潤狀態(tài),養(yǎng)生持續(xù)7d以上方可保證強度形成[7]。
根據(jù)施工組織設計要求,通過重型擊實法對已碾壓完畢后的水泥穩(wěn)定碎石進行壓實度檢測,試驗檢測結(jié)果見表4。
表4 水泥穩(wěn)定碎石壓實度檢測結(jié)果
根據(jù)對車行道基層、車行道底基層和非機動車道基層壓實度檢測結(jié)果可知,其壓實度均值結(jié)果分別為98.5%、97.4%和97.5%,滿足規(guī)范要求。
為檢測水穩(wěn)碎石施工質(zhì)量是否滿足要求,通過7d養(yǎng)護后(6d養(yǎng)生,1d浸水)對水穩(wěn)碎石基層進行抗壓強度檢測,試驗檢測結(jié)果見表5。
表5 水泥穩(wěn)定碎石基層強度試驗結(jié)果
根據(jù)對車行道基層、車行道底基層和非機動車道基層抗壓強度檢測結(jié)果可知,其抗壓強度結(jié)果分別為3.55MPa、2.67MPa和3.16MPa,滿足規(guī)范要求。
結(jié)合蘇州南湖快速路工程對水泥穩(wěn)定碎石施工技術在道路建設中應用進行了介紹,對水泥穩(wěn)定碎石基層的特點進行了闡述,通過實際工程詳細介紹了水穩(wěn)碎石采用原材料和具體施工工藝,最后通過重型擊實試驗和抗壓強度試驗得出以下結(jié)論:
(1)對車行道基層、車行道底基層和非機動車道基層壓實度檢測,其壓實度均值結(jié)果分別為98.5%、97.4%和97.5%,滿足規(guī)范要求。
(2)對車行道基層、車行道底基層和非機動車道基層抗壓強度檢測,其抗壓強度結(jié)果分別為3.55MPa、2.67MPa和3.16MPa,滿足規(guī)范要求。