劉嬋娟
(元氏縣交通局公路工程隊(duì),河北石家莊 051130)
某公路工程設(shè)計(jì)為一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn),路線全長(zhǎng)9.6km,設(shè)計(jì)行車(chē)速度80km/h,原公路設(shè)計(jì)為雙向4 車(chē)道,但由于城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,現(xiàn)需要改擴(kuò)建施工,將雙向4 車(chē)道擴(kuò)建為雙向6 車(chē)道。改擴(kuò)建后的公路采用水泥穩(wěn)定碎石基層,其中底基層水泥穩(wěn)定碎石含量4%,厚度26cm,基層水泥穩(wěn)定碎石含量5%,厚度18cm。為確保改擴(kuò)建公路水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量,本文對(duì)該工程水穩(wěn)基層施工技術(shù)展開(kāi)研究。
(1)本工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工采用的機(jī)械主要包括拌和設(shè)備、攤鋪碾壓設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備以及其他小型機(jī)械等。其中,拌和設(shè)備的產(chǎn)量不低于750t/h,設(shè)備具備5 個(gè)料倉(cāng)和2 個(gè)容量100t 以上的水泥罐,料倉(cāng)的料斗之間利用80cm 的鐵擋板隔離開(kāi),同時(shí)設(shè)置10cm×10cm 的鋼筋網(wǎng),用以篩選粒徑不滿足要求的原材料,拌和設(shè)備配備有高精度的原材料稱(chēng)量?jī)x器,可以實(shí)現(xiàn)原材料的精確計(jì)量。
(2)攤鋪碾壓設(shè)備包含攤鋪機(jī)和壓路機(jī)兩種。其中攤鋪機(jī)每個(gè)作業(yè)面使用2 臺(tái)聯(lián)合攤鋪,這2 臺(tái)攤鋪機(jī)的功能一致,機(jī)械自帶夯錘,熨平板攤鋪前保持光滑直順,機(jī)械的振幅與振動(dòng)頻率保持相同且均滿足施工要求。此外,攤鋪基層加寬段采用1臺(tái)自動(dòng)伸縮式攤鋪機(jī),機(jī)械的性能滿足施工要求[1];壓路機(jī)采用振動(dòng)壓路機(jī)與輪胎壓路機(jī),振動(dòng)壓路機(jī)的激振力為40t,輪胎壓路機(jī)的噸位在30t,每個(gè)作業(yè)面使用的碾壓機(jī)械為5臺(tái)。
(3)運(yùn)輸設(shè)備包括運(yùn)輸車(chē)與灑水車(chē),其中運(yùn)輸車(chē)的載重為15t,使用自卸式運(yùn)輸車(chē),車(chē)輛的卸車(chē)斗長(zhǎng)度為5m,每個(gè)作業(yè)面安排25 輛;灑水車(chē)的載重為8t,其灑水方式為霧化灑水,每個(gè)作業(yè)面安排3輛;其他小型設(shè)備的數(shù)量滿足施工要求且性能正常,所有機(jī)械使用前,大型機(jī)械需要組織聯(lián)合試運(yùn)行,小型機(jī)械檢查使用性能。
2.1.2 材料要求
(1)水泥穩(wěn)定碎石基層采用的原材料主要包括水泥材料、碎石材料以及水,本次施工水泥材料選擇普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號(hào)為42.5,水泥材料不得選用快硬、早強(qiáng)、結(jié)塊變質(zhì)的水泥,選擇前要通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢查材料的性能,水泥強(qiáng)度、安定性要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,水泥的初凝時(shí)間宜不低于3h,終凝時(shí)間宜不低于6h[2]。
(2)碎石選擇反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)得到的碎石,碎石材料內(nèi)部保持干凈、無(wú)泥塊、無(wú)雜物,碎石材料的粒徑共分為4 個(gè)檔次,分別為0~4.75mm、4.75~9.5mm、9.5~19.0mm、19.0~31.5mm,碎石的最大粒徑不得超過(guò)31.5mm,碎石的壓碎值宜不高于26%,針片狀含量宜不高于20%,有機(jī)質(zhì)含量控制在2%以?xún)?nèi),硫酸鹽含量控制在0.25%以?xún)?nèi);此外,水泥穩(wěn)定碎石混合料采用的水為干凈的飲用水,水源確定后結(jié)合《公路工程水質(zhì)分析操作規(guī)程》(JTJ 056-84)要求開(kāi)展實(shí)驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果滿足規(guī)范要求即可。
2.1.3 場(chǎng)地要求
(1)水泥穩(wěn)定碎石基層施工前要對(duì)底基層進(jìn)行處理,首先在路基泄水槽預(yù)留開(kāi)口并設(shè)置鋼模板,模板寬度為5cm,目的是保持底基層濕潤(rùn);然后培育基層外側(cè)的土路肩,使其保持一定的密實(shí)度;最后將底基層表面的軟弱點(diǎn)、雜物全部處理干凈,使其具有規(guī)定的路拱后,利用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)7d,養(yǎng)護(hù)完成后開(kāi)始水穩(wěn)基層施工,施工間隔不宜超過(guò)30d,否則需重新處理底基層。
(2)底基層養(yǎng)護(hù)后要進(jìn)行測(cè)量放樣,測(cè)量放樣時(shí)每間隔20m 設(shè)立一處樁位,樁身采用水泥混凝土結(jié)構(gòu),尺寸10cm×10cm×150cm,樁位上標(biāo)記有樁號(hào)、距離中線的距離,用于控制施工方向及進(jìn)度,基層的施工高度利用鋼絞線控制,鋼絞線的直徑為3mm,長(zhǎng)度為300~400m,鋼絞線的撓度宜不大于2mm,張拉力不低于1kN,測(cè)量放樣結(jié)束后要對(duì)放樣精度進(jìn)行復(fù)測(cè),準(zhǔn)確無(wú)誤后開(kāi)展基層施工[3]。
2.2.1 試驗(yàn)段施工
基層正式施工前要選取長(zhǎng)度為200m 的路段開(kāi)展試驗(yàn)段施工,試驗(yàn)段的施工由監(jiān)理單位全程監(jiān)督,其施工方案與正式施工基本一致,試驗(yàn)段施工過(guò)程中采用混合料級(jí)配、含水量、水泥劑量;攤鋪時(shí)的鋪筑厚度、攤鋪速度;碾壓時(shí)的碾壓遍數(shù)、碾壓方式、每遍碾壓后的壓實(shí)度變化等參數(shù)均要詳細(xì)觀察并記錄,試驗(yàn)段施工完成后其施工質(zhì)量須滿足規(guī)范質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),檢查合格后編寫(xiě)《試驗(yàn)段總結(jié)報(bào)告》并由監(jiān)理單位確認(rèn)無(wú)誤后,方可正式施工。
2.2.2 拌和
(1)結(jié)合試驗(yàn)段中的相關(guān)參數(shù)開(kāi)展混合料的拌和,本工程混合料拌和全部采用廠拌法,拌和機(jī)械使用前,要檢查機(jī)械的性能并反復(fù)調(diào)試,滿足混合料級(jí)配拌和要求后,根據(jù)設(shè)計(jì)的混合料配合比稱(chēng)取各類(lèi)原材料,原材料拌和前需要對(duì)其含水量進(jìn)行檢測(cè),然后根據(jù)材料本身的含水量以及運(yùn)輸距離、溫度變化等信息,綜合確定混合料拌和的用水量[4]。
(2)混合料拌和時(shí)根據(jù)配比要求按照順序投放原材料,拌和時(shí)間持續(xù)60~90s,每盤(pán)混合料拌和完成后要開(kāi)展篩分試驗(yàn),篩分樣本為隨機(jī)選取,每盤(pán)混合料樣品的選取長(zhǎng)度不得小于1m,經(jīng)篩分試驗(yàn)檢測(cè)合格的方可運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。此外,混合料拌和過(guò)程由專(zhuān)人負(fù)責(zé)全程監(jiān)督,避免出現(xiàn)機(jī)械下料口堵塞、斷料問(wèn)題的發(fā)生,混合料出料時(shí)由機(jī)械配備的活門(mén)料斗出料,嚴(yán)禁采取自由跌落式卸料法。
2.2.3 運(yùn)輸
(1)混合料的運(yùn)輸采用自卸式運(yùn)輸汽車(chē),卸料前要對(duì)車(chē)廂內(nèi)部進(jìn)行清掃、處理,保持車(chē)廂內(nèi)部干凈,卸料時(shí)采取三次卸料法,通過(guò)車(chē)輛的移動(dòng)分次向車(chē)廂前、中、后位置卸料,采取此卸料方法可以有效避免混合料離析,卸料過(guò)程中車(chē)廂與拌和機(jī)出料后的高度越小越好,卸料后勻速運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。
(2)混合料運(yùn)輸時(shí)拌和站同步出具發(fā)料單,發(fā)料單中明確運(yùn)輸車(chē)輛的出料時(shí)間、出料量、出料質(zhì)量等情況,運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)后在距離攤鋪機(jī)前方0.2~0.3m的位置停下,并由收料人員檢查核對(duì)出料單,運(yùn)輸時(shí)間超出混合料初凝時(shí)間的作為廢棄料,不得用于攤鋪施工,合格的混合料由專(zhuān)人指揮負(fù)責(zé)卸料[5]。
2.2.4 攤鋪
(1)混合料運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)后,開(kāi)始水穩(wěn)基層的攤鋪?zhàn)鳂I(yè),本工程基層攤鋪采用2 臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合作業(yè),機(jī)械的型號(hào)完全相同,攤鋪時(shí)前后距離控制在3~5m,機(jī)械的攤鋪搭接寬度控制在10~20cm。攤鋪過(guò)程中機(jī)械的攤鋪速度、攤鋪厚度、機(jī)械的振幅振頻保持一致,攤鋪速度控制在1.6~1.8m/min,攤鋪過(guò)程中位于前方的攤鋪機(jī)利用放樣的鋼絞線以及路中間的導(dǎo)梁控制高程,后方的攤鋪機(jī)利用放樣的鋼絞線及路中的滑靴控制高程。
(2)水穩(wěn)基層的攤鋪宜一次完成,攤鋪過(guò)程中不宜出現(xiàn)中斷問(wèn)題,如遇緊急情況中斷攤鋪時(shí),中斷時(shí)間≥2h 的需做接縫處理。為保證攤鋪工作的連續(xù)性,基層攤鋪中等待卸料的運(yùn)輸車(chē)數(shù)量應(yīng)不少于3輛,以滿足混合料的連續(xù)供應(yīng),攤鋪時(shí)攤鋪機(jī)的布料器在混合料中的埋入深度控制在2/3,以減少離析問(wèn)題。針對(duì)機(jī)械無(wú)法攤鋪的位置,或出現(xiàn)局部離析的位置,可采取人工攤鋪處理的方式,人工攤鋪中采用掛線法控制高程,并安排專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)人員負(fù)責(zé)檢測(cè)攤鋪厚度,避免影響基層整體攤鋪質(zhì)量[6]。
2.2.5 碾壓
(1)水穩(wěn)基層混合料攤鋪成型后,立即開(kāi)展碾壓作業(yè),碾壓施工由低處向高處碾壓,碾壓時(shí)先穩(wěn)壓,再振壓,最后靜壓,直至基層表面平整無(wú)輪跡。碾壓施工由振動(dòng)壓路機(jī)與輪胎壓路機(jī)組合完成,碾壓時(shí)第1遍和第2 遍碾壓速度控制在1.6km/h,之后碾壓速度控制在2.0km/h,碾壓方式、遍數(shù)、要求均與試驗(yàn)段保持一致,每段基層碾壓長(zhǎng)度控制在80m,壓路機(jī)的重疊寬度為1/2的輪寬。
(2)碾壓時(shí)水穩(wěn)基層的表面要始終保持濕潤(rùn),整個(gè)碾壓作業(yè)在1h 之內(nèi)完成,碾壓過(guò)程中壓路機(jī)不得在已完成碾壓的基層表面掉頭、急轉(zhuǎn)彎、急剎車(chē),如碾壓時(shí)發(fā)現(xiàn)基層表面出現(xiàn)彈簧、松軟問(wèn)題,要及時(shí)上報(bào)至技術(shù)負(fù)責(zé)人,視情況制定處理方案,碾壓后的基層表面要保持平整,無(wú)輪跡、隆起問(wèn)題,每段基層碾壓后要及時(shí)檢測(cè)其壓實(shí)度,壓實(shí)度不滿足施工要求的需要采取補(bǔ)壓措施。
2.2.6 接縫處理
(1)水穩(wěn)基層施工過(guò)程中如因攤鋪中斷,且中斷時(shí)間2h 以上的需要設(shè)置橫向接縫,同時(shí)每日施工完成后,其停止施工位置也需要設(shè)置橫向接縫。因此,本工程水穩(wěn)基層施工過(guò)程中要合理處置接縫,接縫設(shè)置時(shí)可利用6m 直尺檢測(cè)水泥穩(wěn)定粒料端部的平整度并劃出切割線,然后根據(jù)劃線位置將平整度不合格的粒料全部切除,切除的廢料應(yīng)全部清理干凈并運(yùn)送處基層施工現(xiàn)場(chǎng)[7]。
(2)恢復(fù)基層攤鋪施工時(shí),接縫位置要利用水泥漿橫向涂刷,然后正常開(kāi)始攤鋪新的基層路段,碾壓時(shí)由之前的碾壓段向新攤鋪段的基層推進(jìn)碾壓,接縫位置的碾壓分為橫向碾壓和縱向碾壓,待碾壓密實(shí)后再開(kāi)始新攤鋪路段的正常碾壓,橫向接縫設(shè)置時(shí)需注意,其設(shè)置方向應(yīng)與路中心垂直,底基層與基層接縫位置不得重疊,間距控制在1m以上。
2.3.1 質(zhì)量控制
(1)本工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工過(guò)程中要做好施工質(zhì)量的控制工作,基層施工完成后首要檢查基層外觀,檢查內(nèi)容包括基層表面的平整密實(shí)情況、有無(wú)明顯輪跡、是否存在混合料離析、擁包、坑槽等問(wèn)題、接縫位置是否平整等,如發(fā)現(xiàn)存在明顯的問(wèn)題,需要及時(shí)返工處理,保證基層質(zhì)量。
(2)除水穩(wěn)基層表面質(zhì)量控制外,還要對(duì)基層的性能進(jìn)行控制,其控制內(nèi)容主要包括基層的平整度、壓實(shí)度、水穩(wěn)基層的含水量、水泥劑量、基層強(qiáng)度、寬度、厚度、縱斷高程等相關(guān)信息,其壓實(shí)度、平整度、含水率、強(qiáng)度等參數(shù)的檢測(cè)通過(guò)樣品試驗(yàn)可精確獲得,水穩(wěn)基層的厚度、寬度、高程等可通過(guò)測(cè)量得知,水穩(wěn)基層的水泥劑量可通過(guò)滴定試驗(yàn)確定,通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比,控制水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量,如檢測(cè)不合格不得組織驗(yàn)收,需整改至合格為止[8]。
2.3.2 裂縫控制
水泥穩(wěn)定碎石基層施工過(guò)程中容易發(fā)生裂縫問(wèn)題,因此施工過(guò)程中要做好裂縫控制措施。首先可以控制原材料中細(xì)集料的用量,減少細(xì)集料的含泥量并嚴(yán)格控制基層混合料的含水量;其次應(yīng)合理安排施工工序,基層施工完成后要開(kāi)展養(yǎng)護(hù)作業(yè),養(yǎng)護(hù)期間基層表面應(yīng)始終處于濕潤(rùn)狀態(tài);最后要確保底基層表面不存在裂縫問(wèn)題,底基層出現(xiàn)裂縫,可向上反射至基層,所以基層施工前針對(duì)底基層存在的裂縫可利用乳化瀝青灌入處理,處理后在底基層表面鋪設(shè)2m 寬的纖維網(wǎng),再開(kāi)展基層施工。
2.3.3 安全控制
本工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工中要做好施工安全的防護(hù)工作。第一,在混合料拌和施工時(shí),拌和站需設(shè)立有專(zhuān)職安全員,同時(shí)健全拌和站機(jī)械的操作過(guò)程,保證拌和機(jī)械的操作安全;第二,施工前檢查所有施工人員的相關(guān)證件,保證持證上崗,同時(shí)對(duì)施工人員開(kāi)展安全交底工作,提升施工人員的安全意識(shí);第三,拌和施工時(shí)混合料的拌和數(shù)量巨大,水泥管的重量較大,拌和站選取位置時(shí)要求地基承載力滿足拌和施工的要求,保證拌和過(guò)程中的安全;第四,施工時(shí)做好安全防護(hù)工作,施工人員佩戴安全防護(hù)用具施工,施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁無(wú)關(guān)施工人員出入,機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)嚴(yán)禁人員上下機(jī)械。
水泥穩(wěn)定碎石基層具有強(qiáng)度大、性能強(qiáng)的特點(diǎn),可以完全滿足一級(jí)公路的使用要求,為保證水泥穩(wěn)定級(jí)配基層的施工質(zhì)量,施工過(guò)程中施工單位要精心組織好各方面的工作,合理安排施工工序,保證各個(gè)工序之間的有效銜接,施工完成后要及時(shí)檢測(cè)其施工質(zhì)量,以保證公路水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量,保證公路的整體性能。