李養(yǎng)廉,覃 宇
(1.廣西路橋建設集團有限公司,廣西 南寧 530001;2.廣西桂山高速公路有限公司,廣西 都安 530700)
對大厚度水穩(wěn)基層全幅施工工藝存在問題的思考
李養(yǎng)廉1,覃 宇2
(1.廣西路橋建設集團有限公司,廣西 南寧 530001;2.廣西桂山高速公路有限公司,廣西 都安 530700)
文章結合廣西河池至都安高速公路№B合同段工程實例,介紹了大厚度水穩(wěn)基層一次攤鋪碾壓成型施工工藝,并分析了施工中存在的問題與對策。
大厚度水穩(wěn)基層;施工工藝;問題
隨著高速公路交通量的不斷增大,路面的結構層也越來越厚,為了提高路面基層的承載能力,現(xiàn)在往往設計成較大的厚度(21~40 cm),這就給施工造成了一定的難度,廣西河池至都安高速公路的路面結構為:4 cm厚細粒式改性瀝青混凝土(AC-13C)上面層+6 cm中粒式改性瀝青混凝土(AC-20)中面層+8 cm粗粒式瀝青混凝土(AC-25)下面層+0.6 cm稀漿封層+36 cm 5%水泥穩(wěn)定碎石基層+20 cm 3.0%水泥穩(wěn)定碎石底基層+18 cm級配碎石墊層。但隨著施工機械的不斷發(fā)展,壓實功率、攤鋪寬度不斷加大,也給大厚度基層施工帶來了方便。為了更好地采集有關數(shù)據(jù),為設計、施工提供科學可靠的資料來源,根據(jù)廣西高速公路投資有限公司、廣西桂山高速公路有限公司的委托,2013年6月23日至7月26日,在廣西河池至都安高速公路№B合同段進行了三段大厚度水穩(wěn)基層的一次攤鋪碾壓成型施工工試驗路的施工,施工樁號分別為K78+800~K789+080左幅、K85+400~+860左幅、K89+950~K90+100右幅。
廣西河池至都安高速公路№B合同段是國家高速公路網規(guī)劃蘭州至???縱八)和國道主干線重慶至湛江公路的重要組成部分。施工樁號為K52+000.134~K95+182.828,全長43.182 km,其中橋梁3 319 m,隧道11 746/11座,橋隧比例34.9%,是典型的喀斯特地貌山區(qū)高速公路。
1.1 施工材料
(1)水泥:采用武鳴紅獅水泥廠生產的P.C32.5復合硅酸鹽水泥。
(2)碎石:根據(jù)設計文件和施工規(guī)范的要求,碎石分四種規(guī)格,分別是1#料(19~31.5 mm);2#料(9.5~19 mm);3#料(4.75~9.5 mm);4#料(0~4.75 mm)。
(3)水:拌合站使用水采用干凈、清潔的地下水,經外檢水質合格。
配合比材料試驗摻配比例表見表1。
表1 配合比材料試驗摻配比例表
1.2 機械設備
主要的施工機械設備如下:
(1)拌合站:DW-600水泥穩(wěn)定土拌合站1套,加裝了防離析裝置。
(2)攤鋪機:DT-1600大厚度全寬度攤鋪機。
(3)壓路機(初壓):陜西中大YZC13/17振動壓路機。
(4)壓路機(復壓):陜西中大YZ36T振動壓路機。
1.3 施工工藝
1.3.1 混合料的拌合
(1)采用一臺DW-600型穩(wěn)定土拌合站進行集中拌合,在正式拌合以前,根據(jù)試驗室確定的配合比,拌合后檢驗含水量、水泥劑量、材料級配等指標,與設計配合比吻合后再進行正式正式拌合。并根據(jù)氣溫情況適當調整增加含水量0.5~1.0%,拌和過程隨時對混合料進行抽檢,確?;旌狭习韬腺|量。在料斗處加裝了防止骨料離析的裝置。
(2)從拌合機向料車放料時,按五次裝備料法,先裝車廂前半部到后半部再到車廂中間部放料,從而避免混合料離析;運輸過程中,全部用蓬布覆蓋,防止表面水分蒸發(fā)。
1.3.2 混合料的攤鋪
混合料的攤鋪嚴格按照施工規(guī)范的要求進行,采用掛線法進行施工。
(1)混合料的攤鋪采用中大公司的DW1600全幅攤鋪機全寬攤鋪。攤鋪機裝有自動找平裝置,采用“走線法”進行攤鋪。即在中、邊線兩側外40 cm每隔10 m打鋼樁掛上找平鋼絲,用張緊器將鋼絲拉緊,掛線高度為松鋪厚度(36×1.3)+檢測鋁合金的高度。
(2)攤鋪速度控制在1.5 m/min左右。
(3)為保證攤鋪的連續(xù)性,攤鋪過程中須有3~4車料的儲備。
(4)攤鋪過程中由專人隨時在兩端檢查松鋪的標高,不符合要求時馬上調整,保證松鋪標高與鋼絲齊平。
1.3.3 碾壓
采用YZC13/17型雙鋼輪全液壓自行式振動壓路機,采用劃弧線方式前后均振動對梯形碾壓接頭進行來回三次碾壓,使碾壓過的路面與未碾壓路面形成平滑過渡,保證碾壓接頭處的平整度。
采用YZ36自行式振動壓路機進行碾壓,行走速度2.5 km,以“前進后退均低頻,每輪重疊1/3輪跡”的方式碾壓兩遍,碾壓中保證壓路機行駛平穩(wěn)、勻速無沖擊現(xiàn)象。
采用37 t膠輪在YZ36 t碾壓過程中穿插碾壓,YZ36 t單鋼輪每碾壓一遍37 t膠輪穿插碾壓一遍,每次重疊3個輪胎,防止表面石子跳動松散,根據(jù)實際碾壓情況及天氣情況適當用膠輪灑水對碾壓面進行補水。
攤鋪結束后,用土工布覆蓋,灑水保濕養(yǎng)生。并封閉交通,禁止車輛通行。
1.3.4 松鋪系數(shù)測定
1.328 1.359 1.425 1.307 1.307 1.397 1.292 1.359
1.394 1.346 1.351 1.386 1.379 1.344 1.374
平均:1.36
施工過程中對各項指標跟蹤檢測,從試驗數(shù)據(jù)上看,壓實度和強度均能滿足設計和施工規(guī)范的要求,但還存在以下問題:
(1)平整度差。K78+800~K79+100左幅檢測40尺,合格27尺,合格率67.5%;K85+400~K85+860右幅檢測130尺,合格85尺,合格率65.4%,K89+950~K90+100右幅檢測60尺,合格48尺,合格率80%。分析其中的原因,是由碾壓工藝造成的,用YZC13/17雙鋼輪振動壓路機穩(wěn)壓一遍后,沒有達到穩(wěn)壓效果,導致了用YZ36 t振動壓路機大振幅碾壓使混合料產生推移,造成平整度差。如果用YZC13/17雙鋼輪振動壓路機增加穩(wěn)壓遍數(shù),則YZ36 t振動壓路機的壓實厚度大大減小,不能將下部壓實。
(2)下部壓實不足。雖然強度、壓實度檢測都符合要求,但從取芯樣的情況看,下部2/3孔隙較多,證明了YZ36 t振動壓路機的壓實厚度無法達到36 cm的層厚,1.36的松鋪系數(shù)也從側面說明了攤鋪機初夯沒有達到預定的效果。YZ36 t振動壓路機的壓實厚度有待進一步驗證。
圖1 右幅一次攤鋪成型,右兩個為K79+140右二次攤鋪成型芯樣實例圖
圖2 芯樣圖(右側為下部)
(3)表面骨料壓料壓碎嚴重。廣西的路用材料大部分為石灰石,硬度高但脆性也大,在YZ36 t振動壓路機700 kN的激振力下,表面2 cm范圍內的骨料很容易被壓碎成粉末或小顆粒,導致基層表面強度差,在施工車輛的作用下,很快松散脫落,造成基層厚度不足。
圖3 表面骨料壓碎情況實例圖
(4)攤鋪時表面骨料離析。在混合料攤鋪時,表面上骨料離析比較嚴重,特別是螺旋布料器的兩端。從攤鋪現(xiàn)場觀察分析,主要是因為攤鋪厚度大、用料多,螺旋布料器不能為混合料布滿,在螺旋布料器高速作用下,骨料分離并聚集到燙平板前,造成了表面離析。這也說明了攤鋪機的送料能力與攤鋪用料不匹配,其合適的攤鋪厚度亦有待驗證。
(5)機械設備利用率不高:DT-1600大厚度全寬度攤鋪機自重達40 t,寬度達12 m,每變換一個工作點,均要將攤鋪機拆卸后用專門的特殊車運輸,然后拼裝、調試才能重新進行攤鋪作業(yè)。整個拆、裝均要吊車配合,花費時間至少要2~3 d。對于廣西喀斯特地貌山區(qū)來說,橋隧比例高(達30%左右),每隔幾公里或幾百米就有一座隧道,設備調運頻繁,造成了機械利用率不高。
綜上所述,大厚度全寬攤鋪施工工藝還存在不少問題需要解決,如機械設備的功能匹配等等。
從現(xiàn)在全國推行標準化施工的形勢來看,水穩(wěn)基層大厚度全寬攤鋪施工工藝還不能達到施工規(guī)范的質量要求,但有一些問題值得思考。
(1)設計方面。高速公路的施工標準化應該從設計方面抓起。設計單位應該考慮施工單位施工設備的狀況及其特點,以及現(xiàn)有成熟的施工工藝進行設計,在確保施工質量的基礎上,考慮將施工單位的機械設備的利用率提高,以利于施工標準化的實施,有利于節(jié)約社會資源。另一方面,設計單位應當考慮項目的地方材料供應情況,再進行設計路面結構,比如使用石灰石材料結構層不能過厚,使用礫石可適當厚一些,以達到保證質量、節(jié)約成本的目的。
(2)機械設備方面。在施工機械逐步國產化的今天,施工機械的研發(fā)應該考慮地區(qū)特點,設計和生產符合國情的系列產品。另一方面,生產廠家也應該對機械設備的性能進行試驗測定,為設計單位提供技術參數(shù),如上述設備的合適攤鋪厚度、各種材料的碾壓厚度等。從試驗路段施工的情況看,機械的攤鋪、碾壓厚度應該在25~30 cm左右,基層、底基層共56 cm可以分為兩層進行設計,從而節(jié)約施工機械使用成本,提高基層單層的受力性能。
本文通過對大厚度水穩(wěn)基層的試驗路鋪筑以及在施工中出現(xiàn)的問題進行探討得出此類問題需引起業(yè)主、設計、施工等各參與方的重視,特別是業(yè)主方,應在設計階段加強各方的協(xié)調與溝通,以使得項目的設計更加科學合理、節(jié)約社會資源、增加施工便利性,使標準化施工得到更廣泛的推廣。
[1]白建霞.關于水穩(wěn)砂礫施工的幾點注意事項[J].黑龍江交通科技,2015(1):88-88.
[2]吳欲曉.水泥穩(wěn)定碎石基層配合比設計及施工注意事項[J].北方交通,2013(6):44-47.
Considerations on the Problems Existing in Full-width Construction Technology of Large-thickness Water Stabilized Base
LI Yang-lian1,QIN Yu2
(1.Guangxi Road & Bridge Construction Group Co.,Ltd.,Nanning,Guangxi,530001;2.Guangxi Guishan Expressway Co.,Ltd.,Du’an,Guangxi,530700)
Combined with the engineering practice of №B contract section of Guangxi Hechi-Du’an Expressway,this article introduced the one-time paving and rolling construction technology of large-thickness water stabilized base,and analyzed the existing problems and countermeasures during construction.
Large-thickness water stabilized base;Construction technology;Problem
李養(yǎng)廉(1974—),工程師,主要從事工程管理工作;
覃 宇(1981—),工程師,主要從事高速公路工程技術管理工作。
U
A
10.13282/j.cnki.wccst.2016.11.007
1673-4874(2016)11-0038-04
2016-10-22