胡根三
甘肅圓隴路橋機(jī)械化公路工程有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730070
采用水穩(wěn)碎石基層技術(shù)施工時(shí)必須按照技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量控制,并應(yīng)考慮到材料本身所具備的物理機(jī)械性能、配合比設(shè)計(jì)以及拌合物組成及使用情況等方面的因素,采用科學(xué)的方法對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行優(yōu)化配置。只有做好各項(xiàng)工作,才能保證整個(gè)工程的順利完成。
公路路面底基層在施工前,路基工程必須要經(jīng)過相關(guān)部門驗(yàn)收,確保各項(xiàng)指標(biāo)驗(yàn)收合格,并且做好養(yǎng)護(hù)工作。路基檢驗(yàn)時(shí),需對(duì)基礎(chǔ)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控,保證其整體結(jié)構(gòu)和性能符合設(shè)計(jì)要求,同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)壓實(shí)度以及平整度等方面的檢查,保證整個(gè)道路工程施工質(zhì)量。另外,路基交驗(yàn)時(shí),需要注意車輛荷載與地面沉降量之間的關(guān)系,對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)的橋梁或隧道則應(yīng)及時(shí)整改,以免影響后續(xù)使用功能及安全性。如發(fā)生質(zhì)量缺陷,可通過檢測(cè)確定是否有損壞,如為病害、變形或者其他原因造成破壞,則需采取相應(yīng)措施予以處理。
公路水穩(wěn)碎石基層施工過程中,需應(yīng)用如下材料:混凝土、瀝青混合料、水泥與水拌合物、礦渣等建筑材料、砂石骨料及石料、其他原材料。材料的應(yīng)用必須遵循技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則,合理選擇和確定適用范圍。在保證工程質(zhì)量前提下,通過優(yōu)化設(shè)計(jì),選用性能優(yōu)良的原材料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行生產(chǎn)加工,使其成為滿足工程需要的優(yōu)質(zhì)路面面層材料。注意加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的管理,要從源頭上控制好原材料的品質(zhì),嚴(yán)格控制原料的用量,杜絕采購不合格或變質(zhì)的材料,并嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)出相應(yīng)數(shù)量的原材料,做好成品出廠前的質(zhì)量檢查工作,確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求。
下承層是指與上覆土直接接觸的軟弱土層。由于其特殊的力學(xué)性質(zhì),下承層的測(cè)量放樣工作顯得尤為重要。以往在下承層位布設(shè)測(cè)點(diǎn)時(shí),一般采用三角法和垂直測(cè)量法進(jìn)行布點(diǎn),雖然精度較高,但受地形條件限制較大。另外對(duì)一些有一定坡度或臺(tái)階段等復(fù)雜地層情況下的測(cè)線布置也會(huì)產(chǎn)生困難。因此,施工前,應(yīng)對(duì)下承層進(jìn)行認(rèn)真清掃,防止積水和雜物進(jìn)入下段。所謂下承層是指在地面以下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或砼基礎(chǔ)上所覆蓋的一層基層。其主要作用在于阻止水、土等外來荷載從上面滲入地下,以保護(hù)地基不被破壞。底基層在攤鋪前應(yīng)清除表面浮土、砂石及其他污物,并將覆蓋物清理干凈,使之干燥均勻,再按要求鋪設(shè),面層應(yīng)與底層同時(shí)鋪筑完成后才能鋪設(shè)底材。一般采用瀝青混合料(或水泥基砂漿)作為下承層材料,也可選用礦渣粉和砂骨料作表層材料。如表面局部有松散,可加粗碎石或石灰粉,以提高強(qiáng)度,降低摩阻力,減少變形。若部分面積出現(xiàn)較大裂縫,則應(yīng)予以修補(bǔ),但不宜過大,以免造成浪費(fèi)。為有效提升施工質(zhì)量還需要強(qiáng)化路基施工質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)的完善。圖1 為質(zhì)量監(jiān)管流程。
圖1 質(zhì)量監(jiān)管流程示意圖
底基層施工開始前,應(yīng)先進(jìn)行一段試鋪,其目的是檢驗(yàn)碎石混合料的強(qiáng)度和平整度。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)面層厚度不均勻時(shí),應(yīng)采取以下措施:
(1)適當(dāng)調(diào)整路面壓實(shí)度。
(2)對(duì)已鋪設(shè)好的路面攤鋪機(jī)上必須有足夠長(zhǎng)的時(shí)間來碾壓平整并保持一定溫度,以保證基層與上層之間具有良好的粘結(jié)效果。
(3)可將部分水泥攪拌成混合體后再使用,這樣可以提高混合料的流動(dòng)性,降低水泥漿粘度,改善混凝土拌和物性能,加快施工進(jìn)度,減少養(yǎng)護(hù)工段,縮短工期。試鋪段要選擇交通便利、地勢(shì)平坦、土質(zhì)松軟、排水方便等地段。為確保路基穩(wěn)定、質(zhì)量?jī)?yōu)良,要采用科學(xué)的方法(如下圖2 所示),然后再試鋪一層面層作為過渡層及加強(qiáng)層。鋪筑水穩(wěn)碎石底基層試驗(yàn)期間,為了控制施工質(zhì)量和保證施工進(jìn)度,必須對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。通過室內(nèi)擊實(shí)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)、回彈模量及彎沉等方法檢測(cè)路基填土壓實(shí)度。并在此基礎(chǔ)上分析各種檢測(cè)指標(biāo)與實(shí)際填方高度之間的關(guān)系,以確定不同厚度下最佳路堤填料層的位置及鋪設(shè)層數(shù)。結(jié)果表明:采用擊實(shí)法可有效提高水穩(wěn)定碎石的密實(shí)度,隨著路堤填層層厚的增加,其最大干密度先增大后減小。當(dāng)路塹邊坡處填筑至設(shè)計(jì)高程時(shí),其土體內(nèi)摩擦角較大且隨深度呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì),當(dāng)超過該坡腳處時(shí),則不再明顯,而粘聚力隨土內(nèi)摩擦角的增大而不斷增大,但增幅較小。內(nèi)摩阻力最大值出現(xiàn)于墊板頂面附近。因此,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇適當(dāng)厚度的墊板來減少土坡變形量是可行的。
圖2 鋪筑水穩(wěn)碎石底基層試驗(yàn)段施工順序
2.2.1 拌和設(shè)備標(biāo)定與維護(hù)
混合料的拌和工作實(shí)施前,需進(jìn)行配料。在配料中,應(yīng)根據(jù)不同物料對(duì)配合比要求確定合適的溫度和時(shí)間,并嚴(yán)格控制投料量,保證混合料能達(dá)到預(yù)期目的。供料稱重系統(tǒng)必須與計(jì)量裝置或控制系統(tǒng)連接后才能運(yùn)行。為減少稱量過程中的誤差,一般情況下采用微機(jī)控制?;旌狭系陌柚剖且粋€(gè)連續(xù)、動(dòng)態(tài)且復(fù)雜的過程,需要有完善的質(zhì)量檢測(cè)手段,以確保生產(chǎn)順利進(jìn)行,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和成本。在水泥拌和過程中,要注意以下幾個(gè)方面:其一,合理選擇原料。水泥攪拌設(shè)備的主要原材料包括熟料、石灰石粉和石膏等,這些都是混凝土最基本的組成成分之一。因此,選用好的水泥材料不僅可以提高混凝土的性能,還有利于施工質(zhì)量的保障。其二,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及技術(shù)資料做好準(zhǔn)備工作,特別是要提前做好現(xiàn)場(chǎng)檢查記錄和必要時(shí)做相應(yīng)調(diào)整工作,以便及時(shí)糾正偏差。其三,科學(xué)地安排好生產(chǎn)計(jì)劃,合理安排生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn),保證正常的生產(chǎn)狀態(tài)。
2.2.2 水穩(wěn)碎石混合料的拌制
水穩(wěn)碎石混合料的拌制集料誤差不能超過±2%,但必須嚴(yán)格控制在一定范圍之內(nèi)。拌合物含水量應(yīng)控制在10%以內(nèi);當(dāng)含水率低于5%時(shí),不得再加水?dāng)嚢?。?dāng)水含量高于3%時(shí),可采用適當(dāng)比例的干硬性水泥或石膏與砂、石等配合比。水泥劑量應(yīng)控制在8%~12%之間,一般以混凝土骨料干重為基準(zhǔn)來確定。混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于32.5 級(jí)。摻合料主要有普通硅酸鹽水泥制品、礦渣粉和細(xì)砂子,其中普通硅酸鹽水泥制品用于建筑外加劑中,礦渣粉和細(xì)砂子用在砂石料漿生產(chǎn)中及預(yù)制構(gòu)件上,細(xì)砂子則用作道路工程材料??紤]到施工離散性問題,一般宜選用細(xì)砂率較低、粒徑較大的粉煤灰作為原料,并使其磨細(xì)后達(dá)到規(guī)定粒度(小于50mm)才能使用,也可以用粗粒狀的石子代替粉煤灰。拌和時(shí)應(yīng)注意觀察配料是否均勻,如發(fā)現(xiàn)配加不勻現(xiàn)象,應(yīng)立即進(jìn)行調(diào)整或更換,以免造成浪費(fèi)。拌和之前,應(yīng)嚴(yán)格控制集料含水量,當(dāng)水分超出15%以下時(shí)均應(yīng)予以停止拌和,待其降至6%左右時(shí)方可繼續(xù)拌和。由于混合料具有良好的流動(dòng)性和可壓縮性,因此在運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量避免大體積散裝貨物的堆放,盡量做到一次裝運(yùn)完畢,然后及時(shí)卸車入庫,防止因裝卸不當(dāng)而引起的振動(dòng)和變形。
進(jìn)行水泥混合料攤鋪工作時(shí),為了保證施工質(zhì)量,必須要對(duì)路面的平整度、抗滑性、抗變形性能等方面有一個(gè)準(zhǔn)確和全面的了解。一般情況下,會(huì)使用2 臺(tái)及以上的專業(yè)機(jī)械配合完成這一任務(wù)。攤鋪機(jī)的攤鋪寬度應(yīng)控制在5~10cm 左右,并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇合適的攤鋪機(jī)數(shù)量以滿足生產(chǎn)需要。松鋪高程是采用專用壓實(shí)機(jī)將混凝土拌合物均勻地壓入到基層表面上所形成的厚度與地面垂直的高度。它直接影響著基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的高低,所以要求其密實(shí)度很高。常用的方法有平鏟法和振動(dòng)法達(dá)到平層效果。同時(shí)采用10m 一樁掛線,每間隔50cm 掛一根吊繩(每米約4 根),并通過吊索固定于墻面或其他地方。用這種方式可以使被壓入基層內(nèi)部的部分材料向兩邊分散開來,從而起到增強(qiáng)面層牢固性和保水性的作用。覆蓋層檢查應(yīng)依據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定,如基層已發(fā)生破損或者出現(xiàn)裂縫時(shí),應(yīng)適當(dāng)調(diào)整松覆蓋面積。若底層為瀝青砼或水泥土?xí)r,可按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的位置鋪設(shè)。攤鋪機(jī)宜連續(xù)進(jìn)行攤鋪,嚴(yán)禁間斷作業(yè)。當(dāng)基層不允許存在較大空隙或局部過大間隙時(shí),則需延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。攤鋪車運(yùn)行速度不宜過快,以免產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,速度控制在1.0~1.2m 左右,保持良好的行車狀態(tài),防止因超載而導(dǎo)致碾壓過度或失控。攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí),減少進(jìn)料口(料筒)之間的空余量,以便及時(shí)清理積存物料。盡量降低轉(zhuǎn)速,縮短停車時(shí)間,必要時(shí)可加減速裝置。
水泥混合料在攤鋪過程中,必須進(jìn)行連續(xù)作業(yè)。如若受到客觀因素影響導(dǎo)致中斷,必須設(shè)置橫縫。底層橫縫與橋頭搭板尾端的間隙應(yīng)大于1m,保證正常施工。上層橫向豎縫應(yīng)適當(dāng)增大寬度(一般為1.5m),若出現(xiàn)橫縫口較寬、過窄現(xiàn)象時(shí),需要采用加固措施解決。通常情況下,橫縫與路面車道中心垂直線距離約15cm 左右,縱線間距小于30mm,防止產(chǎn)生縱向裂縫。如果遇到下雨天或高溫天氣等特殊情況時(shí),也要及時(shí)調(diào)整橫縫和縱縫角長(zhǎng)度。
公路水穩(wěn)碎石基層施工作為公路工程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),其質(zhì)量直接影響著整個(gè)工程的安全性,穩(wěn)定性以及使用壽命。因此,在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的情況下,必須要加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用研究,提高該工程質(zhì)量與安全水平。另外,還需進(jìn)一步加大道路建設(shè)力度,完善路面結(jié)構(gòu)體系,合理運(yùn)用相關(guān)材料保證路基土方平衡及排水性能等方面工作,從而保障交通出行便捷高效,為人們提供更多便利服務(wù)。