趙英濤
(邢臺(tái)路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,河北 邢臺(tái) 054001)
某高速公路工程項(xiàng)目全長(zhǎng)31.08km,起訖樁號(hào)為K52+117—K83+125,雙向4車道,設(shè)計(jì)行車速度為100km/h。通過(guò)綜合分析項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、氣候環(huán)境與施工要求等,確定采用振動(dòng)拌和纖維水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù),以期增強(qiáng)混合料的整體抗裂性能,從而保證高速公路的施工質(zhì)量。
此項(xiàng)目選擇的粗集料是石灰?guī)r碎石,粒徑范圍為:4.75~9.5mm,9.5~19mm,19~31.5mm。其技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表1。
表1 粗集料相關(guān)技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果
此項(xiàng)目選擇中細(xì)集料的相關(guān)技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表2。
表2 細(xì)集料相關(guān)技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果
水泥選擇的是礦渣硅酸鹽水泥(P·S·A32.5),其相關(guān)技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表3。
表3 水泥相關(guān)技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果
此項(xiàng)目中選擇的纖維是聚酯纖維,實(shí)際摻入量控制在0.05%左右,其相關(guān)技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表4。
表4 聚酯纖維相關(guān)技術(shù)性能檢測(cè)結(jié)果
根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/T F40—2015)關(guān)于水泥穩(wěn)定材料的有關(guān)級(jí)配規(guī)定[1],確定的礦料級(jí)配設(shè)計(jì)詳見(jiàn)表5。
表5 礦料級(jí)配設(shè)計(jì)
正式施工前需嚴(yán)格檢測(cè)原材料的性能,以保證其符合規(guī)范的基本要求。同時(shí)水泥穩(wěn)定碎石礦料的級(jí)配、水泥量、含水量等也應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的基本要求。
通過(guò)“振動(dòng)+攪拌”一體式雙臥軸振動(dòng)攪拌機(jī)實(shí)施攪拌。攪拌軸的一端安裝攪拌動(dòng)力裝置,另一端安裝振動(dòng)發(fā)生裝置,攪拌機(jī)的攪拌葉片與攪拌軸共同振動(dòng)。拌制階段必須將攪拌機(jī)浸入混合料中,使混合料強(qiáng)制攪拌振動(dòng)。此項(xiàng)目選擇的振動(dòng)攪拌機(jī)效率為600t/h,振幅為1mm,振動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)速度為200rad/s,振動(dòng)強(qiáng)度為3~6g,混合料振動(dòng)攪拌時(shí)間控制在5~10s。開(kāi)始拌和之前,需要準(zhǔn)確計(jì)算當(dāng)天混合料的施工配合比,其中外加劑+天然含水量應(yīng)大于最佳含水量[2]。而在混合料拌和后,應(yīng)按照規(guī)定要求對(duì)混合料試樣的配合比、含水率及水泥含量進(jìn)行檢查。如果有指標(biāo)未達(dá)到規(guī)范要求,則需要結(jié)合具體情況進(jìn)行合理調(diào)整。此外,混合料拌制階段選擇纖維投料機(jī)根據(jù)規(guī)范要求摻入聚酯纖維,特殊情況下,也能以人工方式投料,但是需要保證水泥穩(wěn)定碎石混合料中聚酯纖維的均勻分布。
為了有效避免混合料運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生離析,必須按照順序?qū)嵤┗旌狭涎b車。運(yùn)輸之前需要對(duì)運(yùn)料車實(shí)施嚴(yán)格檢查。將運(yùn)料車的車廂表面清理干凈,然后均勻地涂抹一層隔離劑,以免混合料與車廂表面黏結(jié)。與此同時(shí),混合料運(yùn)輸需要滿足攤鋪施工要求,且保證運(yùn)輸車的數(shù)量略有富余。此項(xiàng)目中水泥穩(wěn)定碎石混合料必須在達(dá)到初凝之前運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),否則作為廢料處理。
混合料攤鋪施工階段,禁止攤鋪機(jī)隨意加減速、急停,保證攤鋪機(jī)勻速、連續(xù)行駛。攤鋪機(jī)的行駛速度控制在1.5~2.0m/min,并且攤鋪機(jī)必須具備良好的抗離析能力,螺旋底部與下承層之間的距離不超過(guò)100mm,混合料的高度需要大于布料器高度的2/3[3]。選擇多臺(tái)攤鋪機(jī)同步作業(yè),其型號(hào)、參數(shù)應(yīng)一致,攤鋪機(jī)的間隔距離控制在10m以內(nèi)。此外,分料器應(yīng)保證連續(xù)旋轉(zhuǎn)送料,從而實(shí)現(xiàn)攤鋪機(jī)的均勻、連續(xù)施工。
水泥穩(wěn)定碎石混合料碾壓施工包括初壓、復(fù)壓及終壓3個(gè)階段。初壓施工選擇的是“26t膠輪壓路機(jī)+12t雙鋼輪壓路機(jī)”穩(wěn)壓2遍,其中膠輪壓路機(jī)在前、鋼輪壓路機(jī)在后,同時(shí)保證壓路機(jī)勻速行駛。復(fù)壓階段選擇的是20t重型振動(dòng)壓路機(jī),振動(dòng)順序是弱振→強(qiáng)振→弱振,碾壓6遍[4]。終壓階段選擇的是膠輪壓路機(jī),一直碾壓至無(wú)明顯輪跡,壓路機(jī)的行駛速度控制在1.5~1.7km/h。壓路機(jī)禁止隨意停放,保證混合料達(dá)到初凝狀態(tài)之前完成碾壓施工。
攤鋪施工需要保證均勻、連續(xù),若必須停工則停工時(shí)間不得超過(guò)2h。根據(jù)規(guī)范要求建立橫向接縫,應(yīng)滿足以下要求:①以人工方式將末端混合料處理整齊,在最末端設(shè)置方木,確保與混合料的碾壓厚度一致;②從方木的一側(cè)回填礫石,然后碾壓密實(shí);③重新攤鋪施工階段,需將方木撤掉,然后將表面清理干凈。
此項(xiàng)目中水泥穩(wěn)定碎石混合料養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少為7d,同時(shí)實(shí)施嚴(yán)格的交通管制。養(yǎng)生主要采用灑水、土工布覆蓋、草簾覆蓋等方式,具體根據(jù)實(shí)際情況而定。此項(xiàng)目采用的是灑水養(yǎng)護(hù),上午、下午分別灑水2次。
采用灌砂法檢測(cè)試驗(yàn)路段的壓實(shí)度,結(jié)果均大于98%,滿足規(guī)范要求。以貝克曼梁法檢測(cè)試驗(yàn)路段彎沉值[5],平均值為0.6(0.01mm),滿足設(shè)計(jì)要求的不超過(guò)23.2(0.1mm)。
本文結(jié)合某高速公路工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,綜合分析了振動(dòng)拌和纖維水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù),主要包含原材料、礦料級(jí)配設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備、混合料拌制、混合料攤鋪、混合料碾壓以及接縫處理等環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明,此項(xiàng)目通過(guò)采用振動(dòng)拌和纖維水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù),顯著增強(qiáng)了混合料的整體抗裂性能,保證了高速公路工程施工質(zhì)量,可為類似工程施工提供參考。