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        公路路面水穩(wěn)施工工藝分析

        2022-03-07 09:27:46袁立敏
        運輸經(jīng)理世界 2022年33期
        關鍵詞:基層工程質量

        袁立敏

        (江西省宜春公路建設集團有限公司,江西 宜春 336000)

        0 引言

        水穩(wěn)基層是當前高速公路工程項目現(xiàn)場施工的核心結構,施工量比較大,施工難度高且質量難以控制,造成資源浪費比較嚴重。為了切實提升公路路面的施工質量水平,很多公路工程的施工單位選擇提升水穩(wěn)基層結構的強度、硬度等方式,采取分層攤鋪、分層壓實的作業(yè)方式。這種方式的工期比較長,對于施工進度影響也比較大??紤]路面水穩(wěn)基層的施工標準,對水穩(wěn)基層進行研究,總結可行的技術方案,對路面工程開展有積極作用[1]。

        1 項目實例

        某高速公路工程建設長度為124.52km,設計為雙向六車道的形式,設計速度100km/h,路基寬42.5m,路面寬32m。經(jīng)過對公路工程分析發(fā)現(xiàn),該工程的施工規(guī)模比較大,為了提高施工速度,提升施工工藝水平,獲得更大的經(jīng)濟效益與社會效益,在基層結構的施工中選擇應用水穩(wěn)基層雙層連鋪施工技術,公路工程的性能符合要求,各方面的指標完全滿足標準要求,達到公路交通的通行需要,可以滿足當前我國的交通運行標準。

        2 水穩(wěn)基層技術應用要點

        2.1 原材料選擇和配合比設計

        水穩(wěn)基層雙層連鋪施工技術的優(yōu)勢比較明顯,為了發(fā)揮該施工技術的優(yōu)勢作用,加強原材料的選擇以及控制是關鍵性措施。一旦原材料失控,必然造成施工質量不合格。在該工程建設中,選擇使用普通硅酸鹽水泥材料制作,保證水化熱控制在合理的范圍內,防止出現(xiàn)裂縫而影響工程的質量。根據(jù)工程的施工標準要求,確保混凝土材料的初凝時間在240min 以上,終凝時間在360~600min,細度在10%以內,且強度性能合格,不會影響公路工程的使用效果。在配置混合料時,就近選擇石料廠加工生產(chǎn),結合直徑的差異分為四類碎石材料。

        根據(jù)工程的施工標準要求,進行原材料的試篩分處理,采取多次配合方式試驗,以確定配合比,各種材料的性能和尺寸符合要求。在該工程中,一類碎石∶二類碎石∶三類碎石∶四類碎石=29∶33∶9∶29。按照要求,普通硅酸鹽水泥加入比例為4%。

        2.2 混合料拌和

        由于此次工程項目施工的規(guī)模比較大,為了提高施工的效率和質量,確保工程現(xiàn)場施工連續(xù)、不中斷,選用2 臺拌和樓拌和水穩(wěn)混合料。在出料的環(huán)節(jié),加強拌和機的流量檢測控制,并且確保產(chǎn)能符合供應要求。嚴格控制皮帶轉速、下料速度,還要控制混合料的級配、產(chǎn)量,水穩(wěn)混合料的含水量保持在4.8%~5.4%。結合現(xiàn)場的天氣狀態(tài)、運輸條件調整控制含水率。如果環(huán)境溫度較高,風力比較大,及時補充水分,防止水分流失嚴重,適當增大含水率,保證材料的性能符合要求。在水穩(wěn)混合料的拌和過程中,加強原材料的質量控制,達到穩(wěn)定性標準要求。根據(jù)設計方案要求控制配合比,保證混合料的拌和效果。從成品混合料前3 車中隨機抽取樣品檢測含水率、水泥劑量、級配,如果存在問題應立即做出調整,達到水穩(wěn)基層的標準要求[2]。

        2.3 混合料運輸

        混合料拌和結束后,存放的時間不宜過長,在規(guī)定的時間內運輸?shù)浆F(xiàn)場進行攤鋪作業(yè),以免影響工程的質量。在現(xiàn)場施工作業(yè)階段,為了使得水穩(wěn)基層雙層連鋪施工技術達到連續(xù)性的要求,現(xiàn)場應該配置3輛25t 自卸車運輸混合料,保證供應充足。每次裝載材料都要采取分次裝車的方式,并移動車輛,交叉裝載,以免造成材料離析的問題。裝料工作結束后,及時應用篷布進行覆蓋,防止水分流失嚴重,影響工程質量。確保運輸?shù)浆F(xiàn)場的混合料含水率在合理的范圍內,避免材料性能不合格的問題發(fā)生。在運輸單據(jù)中標記材料的出廠時間,確保整個運輸環(huán)節(jié)、待料環(huán)節(jié)的時間在3h 以內。如果超出3h,將材料作廢處理,禁止應用到工程中,否則影響工程質量。

        2.4 攤鋪

        在施工之前,按照工程的需要準備好施工設備是關鍵性要素。技術人員經(jīng)過綜合分析,確定應用2 臺相同的福格勒2100 攤鋪機聯(lián)合攤鋪水穩(wěn)混合料,單次攤鋪寬度為8.5m。為了縮短施工工期,采取2 臺攤鋪機梯隊作業(yè)的方式,間距5~10m,行駛速度控制在1.5m/min 以內。并且螺旋布料器的中軸與地面的間距在30cm 左右,刮料板的寬度設定為50cm,確保螺旋布料器的前擋板與熨平板的間隙達到20cm 左右。保證熨平板的各個部位接縫緊密牢固,不存在任何縫隙,以免施工材料發(fā)生離析。在攤鋪作業(yè)的階段,夯錘振動幅度設定為四級,振動頻率30Hz,2 臺攤鋪機攤鋪后基層的初始壓實度完全相同。在鋪設施工結束后進行碾壓之前,由專人沿著側模在邊緣部位灌入足量的水泥漿液,使得邊緣部位的強度性能合格,不影響后續(xù)施工,保證整個結構的性能滿足施工要求。灌注之前,應該提前制作水泥漿液,根據(jù)現(xiàn)場的施工需要配制,防止給工程質量造成不利的影響。在該工程施工中,選擇人工灌注漿液的施工方式,使用尖嘴壺在側模5cm 左右的位置上灌注水泥漿液。在灌注的同時進行漿液的攪拌處理,達到均勻性效果。在水穩(wěn)基層雙層連鋪施工環(huán)節(jié),在基層表面噴灑水泥漿液,控制噴灑量,按照0.8~1.0kg/m2的標準噴灑,確保水泥漿液噴灑達到均勻性要求,沒有任何遺漏或者缺失。必須嚴格控制水穩(wěn)基層雙層連鋪施工的時間,上下層的施工從拌和到碾壓控制在4h 以內,且每次循環(huán)段落在80~100m,提高水穩(wěn)基層雙層攤鋪的施工水平[3]。

        2.5 碾壓

        在水穩(wěn)基層雙層連鋪施工環(huán)節(jié),為了全面提升水穩(wěn)基層結構的質量水平,加強碾壓階段的控制極為重要,按照先輕后重、從低到高、從兩側向中間的順序進行,每個環(huán)節(jié)都要進行控制。相鄰路面碾壓需要重疊1/2 輪寬,并且盡量沿著原路返回,以免給其他路面結構造成損壞和影響。在該工程水穩(wěn)基層施工中,分為多個階段進行碾壓施工,包含初壓、復壓以及終壓,各個階段的施工技術參數(shù)要求不同,施工質量控制要求也不同,所以根據(jù)不同碾壓階段實現(xiàn)控制,消除質量問題。初壓階段,應用雙鋼輪振動壓路機進行施工,全幅一次性碾壓處理,靜壓一遍后再進行振動壓實施工,碾壓速度為1.6~2.0km/h;復壓階段,應用2 臺單輪壓路機同時進行碾壓施工,開啟振動功能,全幅一次性碾壓完成,碾壓速度為1.8~2.2km/h;終壓階段,應用輪胎壓路機進行施工,采取靜壓的施工方式,全幅一次性碾壓完成,碾壓速度為1.8~2.2km/h[4]。

        2.6 接縫處理

        接縫處理是施工的關鍵,對于整個公路工程質量產(chǎn)生直接的影響。目前在我國的公路工程施工中,主要包含縱向接縫與橫向接縫,都會對工程質量產(chǎn)生影響,所以必須加強接縫處理控制,消除不利因素的干擾和影響。在縱向接縫處理中,控制2 臺攤鋪機的運行距離為5m 左右,盡可能消除縱向接縫,消除不利因素影響,同時也能防止水分流失的問題,保證含水率處于合理的范圍內??v橫方向要保證一次成型,確保2 臺攤鋪機的速度一致,消除集料離析或者平順度不足的問題,以免影響工程的質量。在碾壓施工全部結束后,沿著端頭的斜面部位行駛到下承層上停止。在該位置使用3m 的直尺,保證接縫部位與基層的距離為3m,并應用灰線進行標記和控制。使用裝載機沿著橫向斷面,挖掉下坡部位的混合料,然后將散落的材料清理干凈,確保現(xiàn)場沒有任何雜質和材料,以免導致后續(xù)施工出現(xiàn)質量不合格的情況。

        2.7 養(yǎng)生

        基層結構的碾壓施工采取分段的方式進行。在每個作業(yè)段施工后,及時進行壓實度的檢驗,達到標準后在表面覆蓋一層土工布,并且灑水保濕養(yǎng)護。在灑水的環(huán)節(jié),工作人員應用霧化設備均勻灑水,禁止使用高壓水槍噴射,否則導致結構損壞,影響路面的性能。技術人員根據(jù)設計方案以及施工工藝的要求進行現(xiàn)場的檢測,主要針對水穩(wěn)基層頂面的彎沉值、回彈模量參數(shù),了解其發(fā)展變化的趨勢,分析研究各種指標和數(shù)據(jù),以便于進行質量管控。在碾壓工作全部結束后,短時間內強度相對比較低,并且在碾壓完成當天與完成7d 后,會出現(xiàn)比較大的彎沉與回彈變化情況,所以應保證養(yǎng)護時間在7d 以上。在養(yǎng)護環(huán)節(jié),由專人進行現(xiàn)場檢查,封閉交通,禁止任何車輛以及人員進入施工現(xiàn)場。養(yǎng)生結束后,質檢人員通過鉆芯的方法選取樣品,保證芯樣達到密實性、完整性的標準。

        選取芯樣后,適當延長養(yǎng)生時間,或者及時返工處理,防止給工程質量造成負面影響。在養(yǎng)生環(huán)節(jié),加強管理和控制,規(guī)避不利因素影響,保證工程的質量符合要求。

        3 施工效果分析

        為了發(fā)揮該技術的優(yōu)勢,提高高速公路的施工質量水平,在現(xiàn)場施工結束后,應該組織質檢人員進行試驗檢測,確定水穩(wěn)基層雙層連鋪的施工效果。在7d后鉆芯取樣,達到完整性的標準要求。7d 無側限抗壓強度檢測結果見表1。

        表1 7d 無側限抗壓強度檢測結果表

        經(jīng)過對表1 的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),雙層連鋪施工技術的7d 無側限抗壓強度符合工程的要求,芯樣結構的強度性能比較高,穩(wěn)定性完全滿足要求,各個層之間的黏結性完全符合標準的要求,達到高速公路的通行標準,可以應用到公路工程領域。

        4 質量控制措施

        4.1 保證原材料質量

        在水穩(wěn)基層的施工環(huán)節(jié),水泥、集料都是主要的施工材料,對于結構的性能有直接的影響。施工單位應加強施工材料的質量監(jiān)督與管理,保證性能與質量符合標準要求,是確保工程質量的關鍵性措施。在材料選擇之前,對材料供應市場進行全面的調查和分析。該工程經(jīng)綜合分析后,確定應用P·O32.5 水泥材料,初凝時間超過3h,終凝時間6~10h。在材料到現(xiàn)場之后,由質檢人員進行水泥材料的抽查檢測?,F(xiàn)場施工使用的材料遵循就地取材的基本原則,盡量縮短材料的運輸距離,以縮短施工工期,提高施工效果。在該工程中,集料使用石灰?guī)r材料制作,規(guī)格為0~5mm、5~10mm、10~20mm、20~30mm 四個區(qū)間。該工程選擇使用的集料除了針片狀含量變異系數(shù)較大之外,其他的各項指標參數(shù)均滿足工程的標準要求。

        由此可見,施工單位積極組織開展集料的質量監(jiān)督與檢查工作,加強生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的質量管控,并根據(jù)需要進行抽查檢測,確保集料的性能和指標符合要求,避免給工程質量造成負面影響[5]。

        4.2 合理控制混合料配合比

        確定混合料的配合比極為重要,關系到施工效果和質量。如果配合比設置不合理,或者配比時監(jiān)控不到位,必然造成工程的質量不合格。根據(jù)該工程的使用需要,考慮到其屬于重型交通荷載,基層結構按照國家標準的要求進行級配控制。各個標準段篩孔19mm 的通過率變異性較大,級配范圍72.8%~83.1%;篩孔2.36mm 的通過率變異性較小,級配范圍18.9%~20.4%。

        5 結語

        經(jīng)過對工程案例的施工效果檢查可以發(fā)現(xiàn),較之常規(guī)水穩(wěn)基層施工技術,應用雙層連鋪施工技術可以全面提高施工質量水平、施工速度,縮短工程建設的工期,投入使用后病害發(fā)生率較低,所以養(yǎng)護成本比較低,在質量、安全、經(jīng)濟等方面都有著其他技術所無法比擬的優(yōu)勢。但是在具體的施工中,應綜合考慮高速公路的建設實際情況,并根據(jù)現(xiàn)場情況落實標準控制措施,提高施工工藝技術水平,發(fā)揮雙層連鋪施工技術的優(yōu)勢,帶動我國公路工程領域的高質量發(fā)展。

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