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      路面基層施工中水泥穩(wěn)定砂礫施工探索

      2012-12-28 15:41:51陳廣蘭
      關(guān)鍵詞:礦料集料瀝青路面

      陳廣蘭

      (扶余縣市政工程管理處,吉林 扶余 131200)

      由于水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)具有良好的力學(xué)性能和整體性、穩(wěn)定性(水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性)、耐久性和抗凍性及與面層結(jié)合好的技術(shù)特點(diǎn),且料源廣泛,可就地取材,便于原材料和混合料的加工,易于機(jī)械攤鋪操作,因此被廣泛應(yīng)用于修建高等級(jí)公路路面基層(底基層)。

      瀝青路面是用瀝青材料作結(jié)合料鋪筑面層并與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。瀝青路面具有平整、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨、噪音低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便,且適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn),因此得到廣泛應(yīng)用。目前在國(guó)內(nèi)外的高等級(jí)公路路面,最常見(jiàn)的類型是瀝青混凝土和瀝青碎石路面。但瀝青路面也有其缺點(diǎn),即瀝青面層的溫度穩(wěn)定性較差,施工受季節(jié)影響大,表面易被磨光而影響安全,易被履帶車輛和堅(jiān)硬物體破壞。

      瀝青路面屬于柔性路面,其力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性主要依賴于基層與土基的特性。由于瀝青路面的抗拉能力較低,要求基礎(chǔ)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,因此翻漿路段的土基必須事先處理,強(qiáng)度不足的路段要預(yù)先補(bǔ)強(qiáng)。

      修筑瀝青路面一般要求等級(jí)高的礦料,等級(jí)稍差的礦料借助于瀝青的粘結(jié)作用,也可用來(lái)修路面。當(dāng)瀝青與礦料之間粘附得不好時(shí),在水分作用下會(huì)逐步剝落,因此在潮濕地區(qū)修筑瀝青路面時(shí),應(yīng)采用堿性礦料,或采取一定的技術(shù)措施提高礦料與瀝青間粘結(jié)力。

      瀝青類路面施工時(shí)要求一定的溫度和氣候條件,各工序緊密配合。瀝青路面完工后通常要有一定的成形期,在成形期內(nèi)必須加強(qiáng)初期養(yǎng)護(hù)。在整個(gè)使用期間,瀝青路面均需及時(shí)維修和養(yǎng)護(hù)。

      1 瀝青路面的施工與質(zhì)量控制

      瀝青路面可分為瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石混合料、瀝青貫入式和瀝青表面處置五種類型,按強(qiáng)度構(gòu)成原理可將瀝青路面分為密實(shí)類和嵌擠類兩大類。

      層鋪法是用分層灑布瀝青,分層鋪灑礦料和碾壓的方法修筑,其主要優(yōu)點(diǎn)是工藝和設(shè)備簡(jiǎn)便,功效較高,施工進(jìn)度快,造價(jià)較低,其缺點(diǎn)是路面成形期較長(zhǎng),需要經(jīng)過(guò)炎熱季節(jié)行車碾壓之后路面才能成形。層鋪法施工宜選擇在干燥和較熱的季節(jié)施工,并在雨季前和日最高溫度低于15℃到來(lái)以前半個(gè)月結(jié)束,使面層通過(guò)開(kāi)放交通壓實(shí)、成行穩(wěn)定。

      用這種方法修筑的瀝青路面有瀝青表面處置和瀝青貫入式兩種。

      瀝青表面處置路面

      瀝青表面處置是用瀝青和細(xì)粒料按層鋪法或拌和法施工的厚度不超過(guò)3cm的薄層路面面層。由于處置層很薄,一般不起提高強(qiáng)度作用,其主要作用是抵抗行車的磨耗和大氣作用,增強(qiáng)防水性,提高平整度,改善路面的行車條件。

      1)材料規(guī)格和用量

      瀝青表面處置通常采用層鋪法施工。按照灑布瀝青及撒鋪礦料的層次多少,瀝青表面處置可分為單層式、雙層式和三層式三種。單層式為澆灑一次瀝青,撒布一次集料鋪筑而成,厚度為1-1.5cm(乳化瀝育表面處置為0.5cm);雙層式為澆灑兩次瀝青。撒布兩次集料鋪筑而成,厚度為1.5-2.5cm(乳化瀝青表面處置為1cm);三層式為澆灑三次瀝青,撒布三次集料鋪筑而成,厚度為2.5-3cm,當(dāng)采用乳化瀝青時(shí),為減少乳液流失,可在主層集料中摻加20%以上的較小粒徑的集料。當(dāng)集料最大粒徑與規(guī)范不符時(shí),只要與其他材料配合后的級(jí)配符合各類瀝青表面層的礦料使用要求時(shí),也可使用。

      瀝青表面處置可采用道路石油瀝青、煤瀝青或乳化瀝青。當(dāng)采用石油瀝青、煤瀝青時(shí),瀝青標(biāo)號(hào)按表9.15中的規(guī)定選用;當(dāng)采用乳化瀝青時(shí),乳化瀝青的類型及標(biāo)號(hào),在施工規(guī)范中均有規(guī)定。

      2)施工工序

      層鋪法瀝育表面處置一般采用“先油后料”法,即先灑布一層瀝青,后鋪撤一層礦料,以雙層瀝青表面處置為例,其施工工藝如下:

      備料→清理基層及放樣→澆灑透層瀝青、灑布第一層瀝青、鋪撒第一層集料→碾壓。灑布第二層瀝青一鋪撒第二層集料、碾壓二初期養(yǎng)護(hù)。

      單層式和三層式瀝青表面處置的施工程序與雙層式相同,僅需相應(yīng)地減少或增加一次灑布瀝青、一次集料和碾壓工序。

      3)主要工序的施工及質(zhì)量控制

      ①清理基層在瀝青表面處置之前,應(yīng)將路面基層清掃干凈,使基層礦料大部分外露,并保持干燥。對(duì)有坑槽、不平整的路段應(yīng)先修補(bǔ)和整平。如基層強(qiáng)度不足,應(yīng)先予以補(bǔ)強(qiáng)。

      ②澆灑透層瀝青:在瀝青路面的級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石基層和水泥、石灰、粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土或粒料的半剛性基層上必須澆灑透層瀝青。澆灑透層瀝青是使瀝青面層與非瀝青材料基層結(jié)合良好,并透入基層表面。透層瀝青宜采用慢裂的灑布型乳化瀝青,也可采用中、慢凝液體石油瀝青或煤瀝青。

      ③灑布瀝青當(dāng)透層瀝青充分滲透后,或在透層做好并開(kāi)放交通的基層清掃后,就可以灑布瀝青。瀝青的灑布溫度應(yīng)根據(jù)氣溫及瀝青標(biāo)號(hào)選定,一般石油瀝青為130℃~1700℃,煤瀝青為80℃~20℃,乳化瀝青不得超過(guò)600℃。灑布時(shí)要構(gòu)勻,不應(yīng)有空白或積聚現(xiàn)象。瀝青的灑布可以采用汽車灑布車,也可采用手搖灑布車。

      ④鋪撤礦料灑布瀝青后,應(yīng)趁熱鋪撤礦料并按規(guī)定一次撒足。

      ⑤碾壓鋪撒礦料后立即用60~80kN雙輪壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)碾壓。碾壓應(yīng)從一側(cè)路緣向路中心,每次碾壓輪跡應(yīng)重疊30cm,碾壓3~4通,其行駛速度開(kāi)始為2km/h,以后可適當(dāng)提高。第二層、第三層的施工方法和要求與第一層相同。

      ⑥初期養(yǎng)護(hù)碾壓結(jié)束后即可開(kāi)放弈通,但應(yīng)控制車速不超過(guò)20km/h,并控制車輛行駛的路線。對(duì)局部泛油、松散、麻面等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)修理處理。

      2 原材料的質(zhì)量控制

      原材料是路面工程的物質(zhì)基礎(chǔ),嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)的原材料主要有水泥、粗集料、細(xì)集料、礦粉。水泥應(yīng)選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)(宜在6h以上)的低標(biāo)號(hào)水泥,普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可采用,但不應(yīng)采用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求,水泥初終凝時(shí)間是確定水泥穩(wěn)定碎石或砂礫的施工控制時(shí)間的重要依據(jù)。粗集料的質(zhì)量控制指標(biāo)主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)層性能決定的碎石(礫石)壓碎值和顆粒組成,確定出碎石(礫石)的強(qiáng)度和級(jí)配。細(xì)集料主要是控制好優(yōu)質(zhì)天然砂、石屑的顆粒組成和摻加量,保證級(jí)配連續(xù)。為了把好原材料質(zhì)量關(guān),應(yīng)需加強(qiáng)對(duì)各類原材料的料源進(jìn)行提前確定和檢查,在使用過(guò)程中按規(guī)定頻率抽樣檢驗(yàn),不合格的材料不能用于工程中,并應(yīng)及時(shí)清除出場(chǎng)。

      結(jié)語(yǔ)

      為了保證水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)滿足設(shè)計(jì)要求和使用要求,除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、路基強(qiáng)度滿足要求外,重點(diǎn)是水泥穩(wěn)定碎石或砂礫路面基層(底基層)的原材料選擇、混合料組成設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制。

      [1]資建民.路基路面工程[M].華南理工大學(xué)出版社,2002.

      [2]劉松玉.公路地基處理[M].東南大學(xué)出版社,2001.

      [3]王春生.道路勘測(cè)設(shè)計(jì)[M].山東大學(xué)出版社,2008.

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