楊承鳳
(貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550001)
從結(jié)構(gòu)力學的角度分析,路面水穩(wěn)碎石基層為半剛性基層,延伸性好、穩(wěn)定性強、強度高,在眾多公路項目路面基層建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用[1]。施工實踐中必須對質(zhì)量關(guān)鍵點嚴加管控,嚴格執(zhí)行技術(shù)指標,防止出現(xiàn)基層開裂、強度不足等質(zhì)量問題。因此,該文對水穩(wěn)碎石基層施工環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)控制進行了相關(guān)分析。
該文對某公路項目水穩(wěn)碎石基層路面施工情況進行分析,該項目為瀝青混凝土路面,結(jié)構(gòu)分層情況如下:1)細粒式瀝青混凝土上面層,厚40 mm;2)中粒式瀝青混凝土中面層,厚50 mm;3)粗粒式瀝青混凝土下面層,厚70 mm;4)水穩(wěn)碎石基層,厚360 mm;5)砂礫底基層,厚180 mm。該文以瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)特點為基礎(chǔ),對水穩(wěn)碎石基層路面施工技術(shù)要點進行總結(jié)。
通過試驗分析,設(shè)計水穩(wěn)碎石基層混合料的最佳配比,選定最佳的水灰比,提高水穩(wěn)碎石基層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載力,以保障路面結(jié)構(gòu)綜合性能達標[2-3]。
對該路面混合料相關(guān)指標進行現(xiàn)場試驗檢測,得出路面水穩(wěn)碎石基層混合料的碎石最大粒徑、碎石壓碎指標、針片占比等參數(shù),結(jié)果顯示上述指標均符合技術(shù)規(guī)范,混合料集料密度數(shù)據(jù)如表1所示?,F(xiàn)場對水泥各項指標檢測的詳細結(jié)果如表2所示。
表1 集料密度試驗結(jié)論數(shù)據(jù)
表2 水泥各項指標試驗結(jié)論數(shù)據(jù)
根據(jù)路面施工技術(shù)的相關(guān)規(guī)定,若采用水穩(wěn)碎石基層,其級配碎石粒徑不得超過31.5 mm。其基層混合料顆粒組成范圍依據(jù)表3中標明的規(guī)范中值為標準。
表3 水穩(wěn)集料基層顆粒能成范圍
該試驗選用的水泥摻量依次為4.0%、5.0%、6.0%、8.0%,并編號為A、B、C、D。對試驗結(jié)果實施對比分析。
根據(jù)路面無機結(jié)合料穩(wěn)定性材料試驗標準,具體的擊實試驗及無側(cè)限抗壓強度試驗數(shù)據(jù)如表4所示。
表4 擊實試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗檢測數(shù)據(jù)(7天齡期)
采用承載板法對水穩(wěn)碎石基層結(jié)構(gòu)回彈模量進行測定。測得的相關(guān)數(shù)據(jù)如表5所示。
表5 水穩(wěn)碎石回彈模量試驗檢測數(shù)據(jù)(90天齡期)
通過上述試驗數(shù)據(jù),可得出如下結(jié)論:
(1)通過7 d無側(cè)限抗壓強度試驗數(shù)據(jù)能夠看出,水穩(wěn)碎石基層中水泥摻量越高,其無側(cè)限抗壓強度指標越大,二者呈正相關(guān)關(guān)系;當摻量為4%時,其強度指標達不到設(shè)計要求,當摻量為8%時,其強度遠遠高于設(shè)計強度。
(2)水穩(wěn)碎石基層混合料中水泥摻量位于4.0%~6.0%范圍時,試驗試件的回彈模量和摻量之間呈正相關(guān)關(guān)系。
(3)水穩(wěn)碎石基層混合料中水泥摻量為8.0%時,因水分散失造成的干縮裂縫嚴重;當摻量為4%時,造成干縮裂縫最輕。因此,采用水泥摻量為5%為控制指標,兼顧承載力、抗干縮和造價之間的關(guān)系[4]。
該項目水泥穩(wěn)定碎石基層采用雙層連鋪工藝,底基層總厚度為18 cm,松鋪厚度為23.4 cm?;鶎釉O(shè)計厚度36 cm,分兩次攤鋪每次攤鋪23.4 cm。水泥穩(wěn)定碎石基層雙層連鋪施工,分兩層進行攤鋪和壓實,兩層連續(xù)施工,分層壓實,一次成型。這樣既保證層間連續(xù),良好結(jié)合形成整體強度,而且節(jié)省了養(yǎng)護費用和工期,為路面面層的施工爭取了時間。路面水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)的施工流程見圖1。
圖1 路面水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)的施工流程
(1)該路面水穩(wěn)碎石基層混合料選用P.O42.5型水泥,該類型水泥初凝時間為3 h,終凝時間為6 h。水泥入場前應(yīng)抽樣檢驗,并報監(jiān)理單位驗收[5]。
(2)正式攤鋪前應(yīng)先進行試驗段施工,結(jié)合試驗段確定壓實度、攤鋪厚度、松鋪系數(shù)以及強度等相關(guān)參數(shù),判定是否達到規(guī)范及設(shè)計標準。
(3)試驗段施工時應(yīng)對平整度及鋪設(shè)寬度實施嚴格把控,確保平整度及寬度符合設(shè)計標準,此外,鋪設(shè)前應(yīng)對基層底部進行徹底清掃,必要時可進行適當?shù)牧芩疂駶櫋?/p>
(1)水穩(wěn)碎石基層混合料拌制質(zhì)量與其力學特征密切相關(guān),為提高項目施工質(zhì)量,確保性能達標,需嚴格控制拌制過程,從操作人員、技術(shù)水平、原料質(zhì)量、設(shè)備性能、工藝控制等方面嚴格控制。
(2)現(xiàn)場檢測工藝指標、技術(shù)參數(shù),根據(jù)項目需求選定水穩(wěn)碎石基層路面拌和機,生產(chǎn)能力達800 t/h。混合料拌制過程中,借助電子計數(shù)設(shè)備進行精確計量,提高投料精度[6]。
(3)拌和施工操作前進行現(xiàn)場調(diào)查,明確不同混合料的含水量、溫度、濕度等指標,確定當天需要的混合料數(shù)量、不同混合料的配比,結(jié)合氣溫、氣候條件適度調(diào)節(jié),滿足設(shè)計需求?;旌狭现苽溥^程中嚴格控制參數(shù)比例、技術(shù)指標,要求天然含水量、外加水的比例合規(guī),確?;旌狭夏雺呵盎鶎犹幱谧罴押?。
(4)水穩(wěn)碎石基層拌和與攤鋪施工需協(xié)調(diào),確保動態(tài)平衡。
(1)采用多臺機械聯(lián)合作業(yè)的施工模式,正式施工前,必須設(shè)置標高控制線,確保攤鋪厚度和平整度。施工現(xiàn)場掛設(shè)施工線,檢測攤鋪高程,確保鋪設(shè)厚度及標高均達到設(shè)計標準。
(2)該路面水穩(wěn)碎石基層為雙層結(jié)構(gòu)形式,兩層厚度均為180 mm,采用分層攤鋪的施工方式,待第一層攤鋪完成后,灑水養(yǎng)護7 d且強度滿足規(guī)范及設(shè)計要求后,再進行下層施工。
(1)混合料攤鋪完畢后,及時進行碾壓施工,結(jié)合試驗參數(shù)確定施工指標。
(2)碾壓前需對基層噴灑水,以保持其濕度適宜,提高碾壓效果,改善混合料承載力。
(3)碾壓初始階段采用靜壓方式定型,確保初壓階段達三次以上,初步成型后,以振動型壓路機復壓,現(xiàn)場進行試驗檢測,確保碾壓壓實度超過98%。
(1)嚴格執(zhí)行技術(shù)指標,合理配置路面水穩(wěn)基層混合材料,加強質(zhì)量檢測確保各材料指標合規(guī),保障施工質(zhì)量。
(2)施工前,加強技術(shù)監(jiān)測,確保路面水穩(wěn)層施工符合技術(shù)規(guī)范、工藝要求,嚴格執(zhí)行施工方案,確保進度與質(zhì)量。
(1)水穩(wěn)層質(zhì)量直接決定路面結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量,路面結(jié)構(gòu)的承載力會影響道路使用壽命,一旦水穩(wěn)層質(zhì)量控制出現(xiàn)問題,會增加道路風險。由此可見,必須在施工前加強混合料拌和質(zhì)量控制,嚴格執(zhí)行操作規(guī)范、技術(shù)指標,確定設(shè)計配合比符合規(guī)范,在運輸、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)控制設(shè)備參數(shù),嚴格管控質(zhì)量關(guān),確保各個環(huán)節(jié)均符合技術(shù)規(guī)范。
(2)施工前需進行水穩(wěn)層試鋪試驗,并結(jié)合項目需求,進行相關(guān)參數(shù)的現(xiàn)場檢測,判斷性能是否達標,嚴格執(zhí)行操作規(guī)范、方案要求,確?;旌狭吓浜媳冗_標,保障碾壓工藝參數(shù)符合技術(shù)規(guī)范,嚴格控制攤鋪厚度、水泥混凝土強度等指標,保障項目施工質(zhì)量。
施工后需對水穩(wěn)碎石基層路面加強養(yǎng)護,確保路面濕潤,嚴格控制養(yǎng)護時間。操作過程中嚴禁車輛進入施工區(qū)域破壞施工現(xiàn)場,封層完工后,可進行瀝青混凝土面層的施工。
綜上所述,設(shè)備性能、人員水平、現(xiàn)場環(huán)境、工藝指標、原料配比、材料質(zhì)量等因素都會對水穩(wěn)碎石基層路面質(zhì)量產(chǎn)生影響,任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏,都可能導致路面結(jié)構(gòu)不達標,影響項目交付。為此,需在施工過程中對路面水泥穩(wěn)定基層的質(zhì)量嚴格控制,通過相關(guān)措施的應(yīng)用,提高施工方案科學性和可行性,嚴格控制技術(shù)指標,構(gòu)建高效合理的質(zhì)控體系,確保項目質(zhì)量達標。根據(jù)現(xiàn)場施工條件落實精細化管理措施,現(xiàn)場檢測嚴格控制指標,確保水穩(wěn)層質(zhì)量。