劉 毅
(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司機(jī)械化施工分公司,四川 成都 610200)
隨著城市的不斷發(fā)展,對(duì)高速公路質(zhì)量提出嚴(yán)格要求,水穩(wěn)層作為路面基層,具有承載力強(qiáng)、水穩(wěn)性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn),是路面結(jié)構(gòu)的重要部分。一般情況下,水穩(wěn)層厚度超過30 cm,為施工攤鋪和質(zhì)量控制帶來較大難題。對(duì)此,可采用兩次攤鋪一次成型的方式來實(shí)現(xiàn),不但可加快施工進(jìn)度,而且能使工程質(zhì)量與結(jié)構(gòu)得到切實(shí)保障。
水穩(wěn)層作為路面主要承重層,具有較強(qiáng)的承載力,施工方法成熟,但是其攤鋪速度相對(duì)較慢,每攤鋪一層,便要等待一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,還會(huì)受天氣等因素影響,在多雨季節(jié)影響施工速度,導(dǎo)致路面質(zhì)量下降。在某地G321線路改建工程中,工期緊、任務(wù)重,要求在較短的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量地完成施工目標(biāo),通過收集和分析各項(xiàng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,新型兩次攤鋪一次成型施工方法與工程需求充分符合,不但可加快施工速度,而且使路基質(zhì)量得到顯著提升[1]。
2.1.1 材料準(zhǔn)備
在本次工程中,原材料采用粒徑為6~8 cm的卵石加工而成,水泥為硅酸鹽水泥,采用打井抽出的地下水用于基層拌和、養(yǎng)生中,各項(xiàng)指標(biāo)與要求相符。在級(jí)配設(shè)計(jì)方面,水泥用量為2.5%~4.5%,現(xiàn)場控制上下限均為2.5%~4%。為了滿足強(qiáng)度、抗裂性方面的要求,通過限制水泥用量、控制粗細(xì)集料量等方式,減少材料裂縫的發(fā)生幾率。通過實(shí)驗(yàn)室摻配得出,水泥劑量為2.5%~4.5%,根據(jù)遞增0.5%水泥量制作試件,開展標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)結(jié)果控制,該項(xiàng)目的水泥劑量為3.5%,含水量為4.5%,密度最大值為2.31 g/cm3。
2.1.2 設(shè)備準(zhǔn)備
按照本項(xiàng)目的施工要求,租賃一套型號(hào)為WCB的穩(wěn)定土拌和機(jī),兩臺(tái)型號(hào)為DT1600的攤鋪機(jī),一臺(tái)型號(hào)為CLB628H的壓路機(jī),一臺(tái)型號(hào)為YZ20JC的壓路機(jī),兩輛灑水車,兩臺(tái)型號(hào)為HD90的壓路機(jī)以及20輛自卸運(yùn)輸車。
2.1.3 技術(shù)準(zhǔn)備
在底基層驗(yàn)收方面,要求各項(xiàng)技術(shù)與工藝均符合公路質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定;在拌和場布置方面,應(yīng)合理布置拌和場的位置,對(duì)運(yùn)輸距離、進(jìn)場便捷度、便道成本等因素綜合分析,在拌和場中設(shè)置機(jī)械停放、儲(chǔ)料、拌和等多個(gè)區(qū)域,確保場地干凈整潔,排水設(shè)施通暢,以免設(shè)備與材料被水浸濕。還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)材料堆放區(qū)的硬化處理,對(duì)不同級(jí)別的材料采取針對(duì)性堆放方法,并做好標(biāo)識(shí);對(duì)水穩(wěn)混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢測,從拌和運(yùn)輸?shù)侥雺撼尚蛯?duì)強(qiáng)度產(chǎn)生的影響,并在此基礎(chǔ)上合理安排各項(xiàng)工作。
該層表面應(yīng)平整清潔,沒有松散的石料或者雜物,非軟土地基,在地面清潔后灑水潤濕。同時(shí),下承層的高程、彎沉、路面寬度等指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在測量放樣方面,采用全站儀來完成,每間隔10 m處放出中線與邊線,按照路面基層邊緣線支立模板;在放樣斷面的基礎(chǔ)上,在兩側(cè)分別設(shè)置基準(zhǔn)桿,利用基準(zhǔn)鋼絲調(diào)平。采用分層攤鋪的方式,在不影響二層攤鋪的前提下,對(duì)鋼釬與鋼絲標(biāo)高進(jìn)行設(shè)置,待到高程確定后架設(shè)基準(zhǔn)鋼絲,利用超過1 000 N的拉力拉緊鋼絲,再次對(duì)標(biāo)高調(diào)整后將鋼絲固定[2]。
在攪拌方面,采用型號(hào)為WCB,拌和效率為550 t/h的拌和機(jī)進(jìn)行拌料,在正式開始拌和之前,由操作人員對(duì)場內(nèi)集料含水量進(jìn)行檢測,明確施工配合比,含水量總量應(yīng)超過最佳值的0.5%~1%。在拌料開始后,采用抽查的方式,每間隔2 h左右進(jìn)行一次抽查,重點(diǎn)對(duì)水泥用量、含水量與配合比進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)施工環(huán)境的溫度較高時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加用水量,如若混合料出現(xiàn)明顯的離析現(xiàn)象,應(yīng)果斷拋棄。在運(yùn)輸方面,采用運(yùn)輸量為15 t的車輛,根據(jù)車廂前、后、中的順序進(jìn)行分批裝料,避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象?;旌狭蠎?yīng)采用篷布覆蓋,避免水分加速流失而引發(fā)揚(yáng)塵污染。
在攤鋪方面,采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)對(duì)攤鋪的上下基層進(jìn)行攤鋪,在本工程中,設(shè)計(jì)基層為36 cm,由檢測結(jié)果可知,采用1.22松鋪系數(shù),每層鋪筑厚度為22 cm,攤鋪速度為1.5~2 m/min,對(duì)兩層的施工距離與時(shí)間進(jìn)行控制,從拌和到二層攤鋪應(yīng)在2 h內(nèi)完成。在下層攤鋪過程中,攤鋪距離為50~80 m,當(dāng)下層碾壓完畢后,應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行檢測,檢測合格后放出上基層邊線,并支立木模,以鋼絲高度為基準(zhǔn)確定后一層的高度,然后對(duì)基層進(jìn)行攤鋪。在碾壓方面,采用振動(dòng)壓路機(jī)來完成,當(dāng)混合料的含水量超過最佳值時(shí),正式進(jìn)行碾壓,主要流程為:首先,利用20 t的壓路機(jī)進(jìn)行兩遍碾壓,再用28 t的壓路機(jī)進(jìn)行兩遍碾壓,用大型鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行一遍碾壓,最后用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行兩遍碾壓。在碾壓施工中,應(yīng)堅(jiān)持做到充分碾壓、不起浪、不過振,壓路機(jī)以1.5~2.0 km/h的速度前進(jìn),速度控制在2.0~2.5 km/h,如若在工作中基層水分流失速度過快,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充適當(dāng)?shù)乃?,確保基層濕潤。在水泥終凝之前完成碾壓工作,并確保壓實(shí)度與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符。值得注意的是,在下基層鋪筑時(shí),禁止采用膠輪穩(wěn)壓收面,以免基層受收壓作用影響不利于結(jié)合。
在下層的攤鋪與碾壓工作完成后,應(yīng)迅速對(duì)上層進(jìn)行攤鋪,如若無法保障工作的連續(xù)性,應(yīng)在下基層頂面加入適量的水泥漿,確保層間粘結(jié)得當(dāng)。每層施工完畢后進(jìn)行驗(yàn)收,在驗(yàn)收合格后應(yīng)立即養(yǎng)生,主要方法有兩種,第一種是節(jié)水保濕,通過覆蓋薄膜的方式進(jìn)行養(yǎng)生,在操作過程中應(yīng)封閉交通,以免造成污染;另一種為乳化瀝青養(yǎng)生,利用陰離子慢裂乳化瀝青,在基層碾壓結(jié)束且通過檢查后,將乳化瀝青噴灑其中,劑量控制在1.5~3 kg/m3,在灑布結(jié)束后,對(duì)交通進(jìn)行封閉,禁止車輛通行[3]。
在水穩(wěn)層施工中,主要的原材料為水泥、水和石料。為了提高工程質(zhì)量,應(yīng)對(duì)各項(xiàng)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)和確定,在應(yīng)用過程中進(jìn)行抽檢,將與規(guī)定不符的材料及時(shí)剔除,各項(xiàng)指標(biāo)的質(zhì)量要求如下。
1)水泥。在施工過程中,應(yīng)盡可能地采用水化熱較低、抗折強(qiáng)度較大、穩(wěn)定可靠的水泥。由于攤鋪的工作時(shí)間較長,應(yīng)盡量選擇初凝與終凝時(shí)間較長的水泥,例如普通硅酸鹽水泥,初凝超過4 h,終凝超過6 h;在水泥劑量方面,如若劑量過多基層強(qiáng)度也隨之增強(qiáng),使脆性增加,開裂的幾率提升。因此,在配合比確定時(shí),不應(yīng)隨意增加水泥劑量,在集中拌和時(shí),只可增加0.5%,在路拌時(shí),可提升1.0%。
2)水。在工程施工中應(yīng)確保水質(zhì)干凈衛(wèi)生,綠色環(huán)保;在含水量的設(shè)置方面,要求強(qiáng)度滿足最佳配合比,如若含水量過多,很容易出現(xiàn)彈簧、翻漿等情況,如若含水量過少,集料不容易碾壓成型。通常情況下,含水量與施工現(xiàn)場溫度、運(yùn)輸距離、碾壓性能等因素相關(guān),與最佳值相比高出0.5%~1%即可,可有效彌補(bǔ)攤鋪與碾壓中流失的水分;
3)石料。水穩(wěn)層強(qiáng)度與碎石自身強(qiáng)度、水泥穩(wěn)定度等指標(biāo)相關(guān),石料的質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn),壓碎值應(yīng)處于30%以內(nèi),集料顆粒不超過0.6 mm,針片狀含量在15%以內(nèi),在塑性指數(shù)實(shí)驗(yàn)中,要求液限低于28%,指數(shù)低于9。
集料的拌和質(zhì)量決定水穩(wěn)層的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,一般情況下,采用集中拌和混合料,質(zhì)量管控措施為:在出料過程中,禁止采取自由落體的方式堆積和運(yùn)輸,應(yīng)采用專門的活門漏斗料倉,由漏斗位置出料后,直接裝車運(yùn)輸,車輛分三次進(jìn)行運(yùn)輸,以免混合料發(fā)生離析。此外,拌和站與施工現(xiàn)場之間應(yīng)保持一定聯(lián)系,當(dāng)施工現(xiàn)場出現(xiàn)問題時(shí),可及時(shí)做出調(diào)整。在運(yùn)輸方面,采用噸位超過15 t的車輛進(jìn)行運(yùn)輸,車輛數(shù)量應(yīng)符合攤鋪需求,在裝料之前應(yīng)確保車廂干凈整潔,在較短的時(shí)間內(nèi)將混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,將車廂內(nèi)的混合料覆蓋起來,減緩水分流失速度,如若車輛在運(yùn)輸途中出現(xiàn)故障,導(dǎo)致水泥初凝時(shí)間錯(cuò)過,該車廂內(nèi)的材料只能當(dāng)作廢料處理[4]。
1)當(dāng)拌和完畢的成品料運(yùn)送到現(xiàn)場后應(yīng)盡快安排攤鋪,在實(shí)際工作中攤鋪機(jī)應(yīng)均勻行駛,如若因故中斷施工,超過混凝土的初凝時(shí)間,應(yīng)等故障修理后再進(jìn)行鋪筑,并在此處設(shè)置施工縫。
2)在攤鋪工作完成后,應(yīng)立即對(duì)其進(jìn)行碾壓,壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到98%,碾壓距離由氣溫、試驗(yàn)段距離而定,當(dāng)溫度較高時(shí),水分流失速度較快,可適當(dāng)縮短碾壓距離,反之,則應(yīng)適當(dāng)延伸碾壓距離,通常在40~50 m。
3)在水泥初凝之內(nèi)完成上下層的攤鋪與碾壓工作,避免因水泥初凝時(shí)間過長而影響上下層之間的銜接,導(dǎo)致無法形成一個(gè)強(qiáng)有力的受力整體。
4)在對(duì)下層進(jìn)行攤鋪時(shí),質(zhì)控重點(diǎn)應(yīng)放置在攤鋪厚度方面,使下層的松鋪厚度與上層相比較薄,確保每層壓實(shí)厚度在15~20 cm;在下層攤鋪方面,距離不應(yīng)過長,通常不超過100 m,如若距離過長勢必會(huì)影響跟進(jìn),導(dǎo)致兩層之間的時(shí)間間隔過大,對(duì)水穩(wěn)層的壓實(shí)度產(chǎn)生不良影響。
每日施工結(jié)束后,上下層接縫均要處于相同位置,利用人工進(jìn)行修整,待到下次鋪筑時(shí),應(yīng)先對(duì)接縫處進(jìn)行清理、潤濕后,再覆蓋一層水泥,便于前后鋪筑基層有效銜接。在施工過程中,禁止上下兩層存在接縫,否則將會(huì)使下層水泥凝結(jié)時(shí)間延長,導(dǎo)致基層強(qiáng)度受到影響,在二次鋪筑上層時(shí),在壓路機(jī)反復(fù)碾壓下會(huì)影響下層強(qiáng)度,導(dǎo)致上下分層。在養(yǎng)生方面,當(dāng)水穩(wěn)層碾壓并檢測合格后,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)生,一般采用保水性較強(qiáng)的材料進(jìn)行覆蓋,經(jīng)過2 h后,利用灑水車噴水,以噴霧式為主,避免使基層結(jié)構(gòu)受損,根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r,通常每日養(yǎng)護(hù)4~5次,在整個(gè)養(yǎng)護(hù)過程中禁止車輛行駛,養(yǎng)生期應(yīng)超過7 d。
現(xiàn)階段,公路工程數(shù)量不斷增加,規(guī)模日益擴(kuò)大,對(duì)公路工程質(zhì)量也提出更高要求。在此情況下,設(shè)計(jì)與施工人員應(yīng)立足于工程現(xiàn)狀,跟隨時(shí)代發(fā)展潮流,采用科學(xué)、有效的施工方法,并做好各方面的質(zhì)量控制工作,通過兩次攤鋪一次成型的方式,提高水穩(wěn)層的整體穩(wěn)定性,不但使施工速度得以加快,而且可使工程質(zhì)量得到切實(shí)保障,獲得更加理想的施工效果。
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