潘永紅
(甘肅省平?jīng)龉饭芾砭郑拭C 平?jīng)?744000)
在高等級公路建設(shè)中,基層的強度和穩(wěn)定性對于路面的質(zhì)量起著重要的作用。水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層就是將公路工程施工規(guī)范中石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石基層中的石灰用水泥代替后的半剛性基層。用水泥替代石灰后,基層較之原結(jié)構(gòu)具有更好的力學(xué)性能和更強的承載能力。
水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層施工包括原材料進場檢驗、保存、拌和、攤鋪碾壓、養(yǎng)生。另外混合料施工配合比也是保證水泥粉煤灰基層施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵。本文結(jié)合S304線華莊公路水毀處治工程,對路面基層水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石施工工藝,質(zhì)量控制等問題進行討論。
用于水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層的水泥、粉煤灰、碎石等原材料,其檢測指標(biāo)除滿足 《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)要求外,還應(yīng)符合下列技術(shù)要求:
1.1 粉煤灰中SiO2、AL2O3、Fe2O3的總含量≮70%,其燒失量≯20%。粉煤灰中不能有結(jié)塊及雜質(zhì),從而影響基層的整體質(zhì)量。粉煤灰最大含水量≯35%,如在雨季施工,應(yīng)設(shè)棚防雨加強覆蓋。
1.2 碎石應(yīng)采用質(zhì)地堅硬、級配良好的合格碎石。碎石粒徑不應(yīng)大于31.5mm,壓碎值≯30%,碎石的級配必須良好,確?;旌狭蠑備仌r不至于離析,影響混合料的強度。
1.3 各檔集料存放時堆放點交界處用砌墻分隔以免相混。粉煤灰要加蓋篷布以保證其干燥。
施工配合比是影響水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量的關(guān)鍵因素。目前規(guī)范對高等級公路水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層的強度要求較高,其7d 抗壓強度≮0.8MPa~1.1MPa。
在華莊路水毀處治工程中基層配合比的設(shè)計主要確定二灰 (水泥、粉煤灰)與集料(碎石)的重量比,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)實驗室和工地實驗室多方驗證:水泥粉煤灰與碎石重量比為12:88~22:78,含石量應(yīng)在78%以上,細集料含量不能超過22%,二灰中水泥粉煤灰重量比為1:2~1:4,二灰中粉煤灰摻量越高,其初期強度越低,3個月齡期的強度增長幅度越大。
水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石混合料必須采用拌和機械集中拌和,攤鋪機鋪筑,防止水分蒸發(fā)和產(chǎn)生離析,碾壓和整型的全部操作應(yīng)在當(dāng)天完成。施工工藝:測量放樣—人工培路肩土方—拌制混合料—運輸混合料—攤鋪機攤鋪混合料—測量標(biāo)高精平—振動壓路機碾壓—封閉交通灑水養(yǎng)生—質(zhì)量抽查。
2.2.1 拌合
拌合機械必須選擇性能良好、配有電子計量、電腦自動控制的穩(wěn)定土拌合機。
拌合機在拌合過程中要嚴格監(jiān)控水泥粉煤灰和細集料的含水量波動情況,并據(jù)此及時調(diào)整其目標(biāo)進料量,否則將影響配料的準(zhǔn)確性,進而影響水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量,最大含水量應(yīng)控制在6%~7%,必須提前對粉煤灰加水,加水嚴禁直接澆灌,應(yīng)采用噴淋。另外,還應(yīng)定期對拌和機的計量裝置的精度進行標(biāo)定;對水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層7天抗壓強度的檢測結(jié)果進行跟蹤,及時發(fā)現(xiàn)情況分析原因,采取有效措施加以調(diào)整和糾偏。
2.2.2 攤鋪
水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層攤鋪采用瀝青混凝土攤鋪機或穩(wěn)定土攤鋪機。攤鋪機最大攤鋪寬度控制到9.0m。
水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層攤鋪中線處可采用枕木或工字鋼,這樣能確?;鶎舆叢繅簩嵍取楸WC水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層的攤鋪標(biāo)高,攤鋪機必須配備均衡量自動找平。
2.3.1 松鋪系數(shù)
松鋪系數(shù)與混合料的含水量及攤鋪機夯錘的激振力有關(guān)。該數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)二灰碎石基層的施工,控制基層的攤鋪厚度。施工過程中如混合料的含水量發(fā)生變化,松鋪系數(shù)可稍作調(diào)整。水泥粉煤灰松鋪系數(shù)一般在1.25~1.32之間。
2.3.2 嚴格控制混合料的含水量
混合料含水量過大可造成碾壓時反彈,表面出現(xiàn)輪跡等,影響表面的平整度;含水量過小,易使混合料在攤鋪過程中發(fā)生離析,表面碾壓不密實,影響水泥粉煤灰基層的板結(jié)成型。含水量宜控制在6%~10%之間,具體要根據(jù)施工最佳含水量和施工環(huán)境的外界溫度靈活掌握。
2.3.3 攤鋪機行駛
行駛速度要均勻,不可忽停忽開,造成表面出現(xiàn)波浪形,影響水泥粉煤灰表面的平整度。
2.3.4 攤鋪
使用一臺瀝青混凝土攤鋪機單幅全寬度攤鋪時,中間送料口至兩端距離較長,在螺旋布料器螺桿向兩端布料過程中,端部混合料易產(chǎn)生離析,造成邊部粗料多,細料少,范圍約兩邊各50cm左右,碾壓后強度較低,影響基層整體質(zhì)量,使用兩臺穩(wěn)定土攤鋪機則可較好地避免此類問題,因此如條件具備,應(yīng)優(yōu)先選擇采用兩臺穩(wěn)定土攤鋪機。如采用一臺瀝青混凝土攤鋪機,應(yīng)適當(dāng)提高混合料的含水量,控制在8%~12%,可有效保證邊部不至離析。
成型碾壓是水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),施工中應(yīng)從下面幾個方面加以考慮:
2.4.1 選擇適宜的碾壓組合方式
水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層大面積施工前,應(yīng)先通過試驗段確定壓路機的噸位、數(shù)量、碾壓變數(shù)及合適的碾壓組合方式。選擇依據(jù)為科學(xué)、合理、優(yōu)先滿足強度的條件下考慮經(jīng)濟。碾壓順序一般為雙鋼輪壓路機靜壓一遍,然后采用振動壓路機振動碾壓4~6遍,最后采用雙鋼輪壓路機靜壓一遍,用以消除表面細小裂紋,并使表面光滑。碾壓過程中應(yīng)使壓路機驅(qū)動輪朝向攤鋪機方向,由低處向高處碾壓,確保水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層頂面的橫坡度。
2.4.2 嚴格掌握碾壓的時間
由于水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層混合中摻加了水泥,因此攤鋪后應(yīng)及早進行碾壓,須水泥初凝時間內(nèi)完成拌和、運輸、碾壓至成型。為了保證有效的施工時間,水泥可采用緩凝水泥。
2.4.3 認真處理施工工作縫
壓路機沿路線方向分段碾壓時,每一輪間應(yīng)向前錯開1m~2m,鋼輪停止時方向應(yīng)與線路橫向約45°,同時碾壓下一段時應(yīng)配合人工處理接頭,并用3m直尺寸嚴格檢查,確保接頭處頂面平整度。
2.5.1 養(yǎng)生:水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層碾壓成型后,應(yīng)及時養(yǎng)生,期間應(yīng)始終保持其頂面濕潤,可覆蓋養(yǎng)護,養(yǎng)生時間≮7d,養(yǎng)生期間除灑水車外嚴禁其它車輛通行。養(yǎng)生期滿后的水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層如果不能及時鋪筑瀝青混凝土面層,應(yīng)繼續(xù)覆蓋,定期灑水,發(fā)免造成其頂面干縮裂紋。
2.5.2 其他問題:水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層設(shè)計厚度在30 cm以上時,必須分兩層進行攤鋪,攤鋪上層時應(yīng)采用有效措施保證下層質(zhì)量;基層施工前,應(yīng)先對底基層進行檢查,底基層出現(xiàn)病害的病害必須處理,以保證二灰碎石基層的質(zhì)量。
水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層以其原材料豐富,后期強度高,力學(xué)性能、整體性、水穩(wěn)性好,施工簡便、施工機械化程度高等優(yōu)點,越來越廣泛地被高等級公路路面基層所采用,施工機械化程度的提高,大大減輕了勞動強度,其施工工藝已趨出于成熟。只要把好原材料質(zhì)量關(guān),合理選配混合料,按鋪筑試驗工藝及參數(shù)指導(dǎo)施工,同時加大檢測力度,其施工質(zhì)量即可得到有效控制。
[1]省道304線華亭至莊浪二級公路水毀處治工程一階段施工圖設(shè)計文件.甘肅交通規(guī)劃設(shè)計院,2008,3.
[2]交通部公路科學(xué)研究院zhubain.JTJ014-97公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].人民交通出版社1997年.
[3]交通部公路科學(xué)研究院主編.JTJ 034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].人民交通出版社2000年.
[5]交通部公路科學(xué)研究院主編.公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)(第一冊土建工程)(JTG F80/1-2004)人民交通出版社 2004年.
[6]交通部公路科學(xué)研究院主編.JTG E51-2009公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程[S].人民交通出版社2000年.