史大運(yùn)
(涿州市交通運(yùn)輸局公路工程管理站,河北 涿州 072750)
外部環(huán)境溫度對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量影響大。碎石、骨料固化,產(chǎn)生水化反應(yīng),將加劇內(nèi)外溫度差。溫度持續(xù)升高,會(huì)加快基層內(nèi)部反應(yīng)速率。當(dāng)平均溫度升高10℃時(shí),基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)速率將上升70%。在秋冬季節(jié),外部環(huán)境溫度較低,能有效減緩結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化反應(yīng)速率。
若外部環(huán)境較干燥,基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分持續(xù)蒸發(fā),導(dǎo)致基層結(jié)構(gòu)干裂、失水;若空氣濕度較大,會(huì)增加基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部濕度、水分含量,延長(zhǎng)凝固時(shí)間;若結(jié)構(gòu)水分不足,則會(huì)出現(xiàn)明顯漲裂問(wèn)題。
如果原材料性能質(zhì)量不達(dá)標(biāo),則極易引發(fā)水熱化、脹裂問(wèn)題,因此需確保原材料性能與質(zhì)量,科學(xué)控制水泥水熱化。降低不良影響,以低水化熱水泥為主,比如礦渣水泥、硅酸鹽水泥?;炷潦┕ぶ?,按照工程實(shí)況選擇水泥品種,計(jì)算混凝土骨料水泥、粉煤灰、清水材料的用量,優(yōu)化配合比實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)混凝土骨料密實(shí)度、強(qiáng)度。大體積混凝土施工需合理控制粉煤灰添加量,約為20%,同時(shí)控制水泥使用量,降低水熱化反應(yīng)。
某公路A 標(biāo)段(K0+402—K9+844) 設(shè)計(jì)速度為80km/h,其中K0+402—K5+350 段為雙向六車(chē)道,K5+350—K9+844 段為雙向四車(chē)道。 施工總長(zhǎng)度為17.180km,選用水泥穩(wěn)定碎石基層施工。
施工前要做好必要的準(zhǔn)備工作,勘察和檢測(cè)基層指標(biāo),確保其滿足施工要求。水泥穩(wěn)定碎石基層施工對(duì)設(shè)備機(jī)械依賴(lài)度較高,按照標(biāo)準(zhǔn)化要求準(zhǔn)備好灑水車(chē)、壓路機(jī)、裝載機(jī)等,具體可選擇購(gòu)買(mǎi)或租賃的方式,同時(shí)要科學(xué)調(diào)試和養(yǎng)護(hù)機(jī)械設(shè)備,確保施工能順利進(jìn)行,本項(xiàng)目所需機(jī)械設(shè)備如表1所示。采購(gòu)時(shí)要控制設(shè)備數(shù)量,增加設(shè)備效益,降低成本支出,提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。合理選擇原材料,確保水泥初凝、終凝時(shí)間,使?jié)M足路面施工要求。遵循工程實(shí)際,合理選擇碎石材料的規(guī)格與型號(hào)。通過(guò)塑限試驗(yàn)、液塑試驗(yàn),維護(hù)碎石材料質(zhì)量。優(yōu)化配合比設(shè)計(jì),不僅要確保強(qiáng)度,減少水泥用量,還要控制粉料、細(xì)集料,使集料粒徑達(dá)到0.085mm 標(biāo)準(zhǔn),使用量控制在4%以內(nèi)。當(dāng)環(huán)境溫度不同時(shí),應(yīng)合理控制含水量。
表1 水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪所需要的機(jī)械設(shè)備
采用C-B-3 級(jí)配作為大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層混合料級(jí)配。依據(jù)不同規(guī)格集料篩分結(jié)果配置各檔集料配比,使其合成級(jí)配盡量接近中值,最終確定合成級(jí)配如表2所示。
表2 集料級(jí)配
對(duì)混合料進(jìn)行重型擊實(shí),按水泥劑量2.9%, 3.2%,3.5%,3.8%,4.1%,含水率3.5%,4.0%,4.5%,5.0%,5.5%進(jìn)行配置,依據(jù)擊實(shí)曲線最終選定最大干密度2.373g/cm3,最佳含水率4.5%,水泥劑量3.5%作為施工生產(chǎn)配合比,在施工過(guò)程中,再按照攤鋪碾壓效果進(jìn)行級(jí)配微調(diào)。
采用自卸車(chē)將拌和混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),避免產(chǎn)生離析現(xiàn)象。運(yùn)輸前要清理車(chē)廂垃圾,確保車(chē)內(nèi)無(wú)雜物,保證運(yùn)輸過(guò)程順暢。為避免陽(yáng)光暴曬混合料,導(dǎo)致含水量降低,需使用帆布覆蓋物料。到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后,自卸車(chē)??课恢靡c攤鋪機(jī)距離20cm,且由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員指揮卸料。卸料時(shí),自卸車(chē)掛設(shè)空擋,確保行駛路線滿足設(shè)計(jì)要求,緩慢均勻地進(jìn)行。減少急轉(zhuǎn)彎、急剎車(chē),減少混合料浪費(fèi)。
攤鋪、碾壓屬于基層路面施工中的重要環(huán)節(jié),采用2 臺(tái)攤鋪機(jī)施工,合理控制攤鋪機(jī)間距,若距離過(guò)遠(yuǎn),會(huì)減緩攤鋪速度;若距離過(guò)近,則前幅混合料凝固效果不佳,影響路面平整度和整體效果。攤鋪需確保施工操作的均勻性,一次性完成攤鋪施工,嚴(yán)禁預(yù)留接縫。此外,常用自動(dòng)找平儀控制攤鋪層厚度,并通過(guò)檢測(cè)確保攤鋪厚度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。水泥凝固前,必須完成攤鋪施工。攤鋪結(jié)束后,要及時(shí)進(jìn)行碾壓施工,初壓1遍,借助雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī),全面做好解壓處理、復(fù)壓操作。通過(guò)雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī),實(shí)現(xiàn)振動(dòng)碾壓操作,同時(shí)做好2遍終壓處理。使用輪胎壓路機(jī)碾壓時(shí),要消除軌跡印,確保壓實(shí)度達(dá)標(biāo)。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工完成后必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù),保障施工質(zhì)量與安全。常見(jiàn)養(yǎng)護(hù)方法為覆蓋灑水,即使用麻袋、土工布覆蓋表面,同時(shí)應(yīng)用噴霧灑水方式。待2h 后,使用灑水車(chē)進(jìn)行灑水處理,嚴(yán)禁高壓噴水,否則基層表面細(xì)集料、表面水泥漿會(huì)受到強(qiáng)壓作用沖散。按照環(huán)境溫度、氣候特點(diǎn),優(yōu)化調(diào)整灑水次數(shù)與灑水量,確保養(yǎng)護(hù)時(shí)間大于7d。在寒冷冬季,必須做好防凍處理,降低基層結(jié)構(gòu)松散度,確保路面質(zhì)量、安全性能。合理控制車(chē)輛通行,待養(yǎng)護(hù)工作結(jié)束后,方可取消交通管制。
加強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)優(yōu)化,合理控制原料攪拌時(shí)間。通常骨料拌和時(shí)間為5s,濕拌時(shí)間為45s。攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng),骨料易變質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)過(guò)度;攪拌時(shí)間過(guò)短,則骨料拌和不均勻。骨料拌和要均勻,避免出現(xiàn)花白料現(xiàn)象。為了確保拌和質(zhì)量,必須進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)。
原材料運(yùn)輸前要合理堆放原材料。將原料從儲(chǔ)料罐轉(zhuǎn)移至運(yùn)料車(chē),確??茖W(xué)放料。卸載斗卸料后,運(yùn)輸車(chē)輛應(yīng)平移運(yùn)行。卸料時(shí),要注意運(yùn)料車(chē)車(chē)廂角度,確保原料滑落效果,防止滑料不一致、集料離析等問(wèn)題。同時(shí),保證運(yùn)輸?shù)缆菲秸?/p>
卸料作業(yè)完成后,必須通過(guò)試驗(yàn)科學(xué)檢測(cè)混合原材料的熱流動(dòng)值、抗剪強(qiáng)度、黏結(jié)強(qiáng)度,防止由于材料變質(zhì)造成不良影響。重視施工工藝、道路工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化,全面發(fā)揮填土加載法、灌漿處理法、拋石擠淤法的作用,加固地基。填土加載法要求施工人員做好填土操作。在填土操作前,施工人員要清理施工區(qū)域表層,按照設(shè)計(jì)圖紙、行業(yè)規(guī)范清除表層土皮,優(yōu)化梯形邊坡設(shè)計(jì),將填土厚度控制為30cm。同時(shí)檢查地表邊坡坡度、平整度、地基寬度,確保性能參數(shù)滿足要求。此外,要確保地基平滑度,要求符合設(shè)計(jì)壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),合理控制施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)濕潤(rùn)度。
下路床填料施工中,以輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為主,按照施工要求改善填料性質(zhì)。在土質(zhì)層中,添加生石灰用量,并應(yīng)用吸水材料加固。為了保證路基壓實(shí)效果,在操作實(shí)踐中要合理控制沖壓次數(shù),保證土壤含水量達(dá)標(biāo)。邊坡施工操作時(shí),要保證施工速度均勻,避免車(chē)輛下滑。重視水泥碎石壓漿施工效果,壓降施工操作時(shí),施工人員可模擬壓漿流程加強(qiáng)黏結(jié)帶的黏結(jié)能力。在模擬操作中,密切關(guān)注壓降力度和壓降量,發(fā)揮手動(dòng)壓漿劑的作用和效果。模擬試驗(yàn)結(jié)果要求符合標(biāo)準(zhǔn),確保壓降作業(yè)效果。
水泥碎石攤鋪施工時(shí),必須分別做好上面層、中面層、下面層攤鋪施工,將攤鋪速度控制為3m/min 左右。同時(shí),控制水泥碎石骨料攤鋪厚度,確?;鶎咏Y(jié)構(gòu)壓實(shí)度。合理應(yīng)用攤鋪施工設(shè)備,優(yōu)化配置攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、攪拌等設(shè)備。按照路面平整度指標(biāo)選擇攤鋪機(jī),計(jì)算攤鋪速度。通過(guò)大量計(jì)算與實(shí)踐發(fā)現(xiàn),較為合理的攤鋪機(jī)平均速度約為180~340t/h,攤鋪厚度小于30cm,攤鋪寬度小于12m。在攤鋪施工中,攪拌設(shè)備必須匹配攤鋪機(jī)。出料倉(cāng)為240t 時(shí),必須提前攪拌碎石骨料,確保均勻性,滿足攤鋪機(jī)連續(xù)工作要求。在選擇壓路機(jī)設(shè)備時(shí),應(yīng)當(dāng)參考攤鋪機(jī)、壓路機(jī)的匹配標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備同步運(yùn)行時(shí),需控制標(biāo)準(zhǔn)間距。通常初壓3遍;中壓時(shí),若路面存在輪跡,后續(xù)應(yīng)用高噸位壓路機(jī)施工,確保路面平整度。配置高性能運(yùn)輸車(chē)輛、瀝青噴灑車(chē)、裝載機(jī),順利完成攤鋪施工。
施工中,要合理控制施工溫度。首先,對(duì)于骨料配置與拌和,要根據(jù)氣候環(huán)境因素、溫度因素,合理控制原料、骨料、出料溫度以及拌和時(shí)間。其次,在原材料運(yùn)輸中,要對(duì)車(chē)廂內(nèi)部進(jìn)行保溫處理,合理控制原料溫度差,避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。攤鋪施工中,對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行加熱處理,控制瀝青骨料攤鋪溫度,且保證攤鋪施工的連續(xù)性。最后,控制基層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,保證碎石原材料合格,維護(hù)骨料配置比例的科學(xué)性。當(dāng)比例參數(shù)不佳時(shí),盡管原材料性能達(dá)標(biāo),也不能確保結(jié)構(gòu)性能質(zhì)量?;诳茖W(xué)角度分析,碎石骨料的選用與配置,應(yīng)按照原料粒徑進(jìn)行篩分與計(jì)算,使符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求。
離析是水泥穩(wěn)定碎石基層施工中最為常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題之一,易導(dǎo)致粗集料之間缺乏細(xì)集料填充,進(jìn)而影響基層強(qiáng)度。在離析部位,結(jié)構(gòu)一般具有粗集料多、空隙大的特點(diǎn),在車(chē)輛、行人等載荷的作用下,往往會(huì)發(fā)生破碎,導(dǎo)致完整性遭到破壞。為了避免離析現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制,重視集料選擇,加強(qiáng)整體質(zhì)量控制;通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)確定最佳的骨料級(jí)配;集料粒徑的確定上應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)的規(guī)范要求。
采取合理的方式處理水泥穩(wěn)定碎石基層接縫。一旦路面寬度較大,應(yīng)運(yùn)用兩臺(tái)攤鋪機(jī)對(duì)其進(jìn)行平行攤鋪,避免出現(xiàn)縱向接縫問(wèn)題。當(dāng)基層寬度較大時(shí),應(yīng)采取分幅方式進(jìn)行施工,布設(shè)適量模板。在橫向接縫中需格外注意接茬處理作業(yè),進(jìn)行切齊處理,墊方木以做好保護(hù),預(yù)防車(chē)輛運(yùn)行中損壞端頭。
水泥穩(wěn)定碎石基層可以增強(qiáng)道路的抗凍性、耐磨性等,施工時(shí)需對(duì)溫度、濕度及原材料進(jìn)行合理控制,通過(guò)對(duì)施工前準(zhǔn)備、混合料運(yùn)輸、攤鋪與碾壓、養(yǎng)護(hù)處理等環(huán)節(jié)進(jìn)行合理控制,可提升道路的施工質(zhì)量。