趙占雨 禹州市公路管理局
近年來,我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)取得了令人矚目的成績(jī),通車?yán)锍萄杆僭鲩L(zhǎng)。截至2020年,我國(guó)公路建設(shè)總里程已達(dá)到了500萬公里,伴隨公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,對(duì)公路建設(shè)施工技術(shù)提出了更高的要求。水穩(wěn)基層是我國(guó)公路路面基層常用類型,將其用于公路路面基層施工,可改善路面使用性能,延長(zhǎng)工程施工壽命。因此,開展公路路面水穩(wěn)基層施工技術(shù)研究具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值。
作為我國(guó)半剛性基層應(yīng)用最多的一種材料,水泥穩(wěn)定碎石基層因其穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高等特點(diǎn),在公路建設(shè)當(dāng)中得到了廣泛應(yīng)用。水泥穩(wěn)定碎石是以級(jí)配碎石為骨料,通過膠凝材料、灰漿等材料充分填充骨料空隙,根據(jù)嵌擠原理進(jìn)行攤鋪、壓實(shí)。在水泥穩(wěn)定碎石當(dāng)中,其壓實(shí)度與密實(shí)度基本一致,可通過碎石與碎石之間的嵌擠鎖結(jié)反應(yīng)來增強(qiáng)基層的強(qiáng)度,同時(shí),也可利用灰漿體積進(jìn)行骨料空隙的填充。在早期階段,水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度較高,伴隨齡期的增長(zhǎng),也將快速結(jié)成板體,但其強(qiáng)度并不會(huì)降低,且具有良好的抗?jié)B度和抗凍能力。一般來講,水泥穩(wěn)定碎石當(dāng)中,水泥用量為3~6%之間,7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)到5.0Mpa,相比其他材料,水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度較高。水泥穩(wěn)定碎石成型后,即便遇到下雨天,也不會(huì)出現(xiàn)泥濘等情況,是一種較為理想的高級(jí)路面基層材料。
某公路工程為雙向四車道,路面寬20.5m,為東西走向。結(jié)合本路段地質(zhì)條件和交通流量需求,決定進(jìn)行拓寬改建施工,將其改建為雙向6車道。主要工程量包括:水泥基層、瀝青路面、舊路處理等。本文僅以水穩(wěn)基層施工為重點(diǎn)展開分析。
在水穩(wěn)基層施工當(dāng)中,材料是保證工程質(zhì)量的重中之重,因此,在施工前,必須保證采用的材料質(zhì)量是合格的,若材料質(zhì)量不符合規(guī)定,自身存在質(zhì)量缺陷,即便是施工流程很規(guī)范,施工設(shè)備很先進(jìn)也無法滿足施工質(zhì)量要求。因此,在施工當(dāng)中,必須重視施工材料的選擇,在水穩(wěn)基層施工中主要涉及水泥、集料、拌和水等材料。具體要求如下:
1.水泥。根據(jù)本工程實(shí)際情況,可采用PC32.5緩凝水泥,水泥初凝、終凝時(shí)間分別要達(dá)到4h、6h以上。
2.集料。根據(jù)施工規(guī)定,在水穩(wěn)基層施工中,必須根據(jù)規(guī)定要求選擇適合的碎石、石粉材料,集料的級(jí)配試驗(yàn)和質(zhì)量必須滿足現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3.拌和用水。拌和施工當(dāng)中,選擇無雜質(zhì)、無污染的自來水即可。
針對(duì)施工設(shè)備,要求施工前合理配置施工設(shè)備,保證設(shè)備數(shù)量、參數(shù)均可滿足規(guī)定要求,同時(shí),要進(jìn)行提前試機(jī),確保機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),不會(huì)出現(xiàn)無故停機(jī)等情況。
施工前,為了保證后期大面積施工質(zhì)量,需要提前鋪筑試驗(yàn)段,本工程試驗(yàn)段長(zhǎng)度為200m。從而確定混合料質(zhì)量的穩(wěn)定性及一次鋪筑的厚度、松鋪系統(tǒng)等。同時(shí),通過試驗(yàn)段可檢驗(yàn)機(jī)械設(shè)備是否與拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)等工序施工要求相符,從而優(yōu)化施工組合,提高施工整體質(zhì)量。
水穩(wěn)基層施工前,還應(yīng)按照施工設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)收底基層的質(zhì)量,要求將平整度、壓實(shí)度、強(qiáng)度、高程等作為驗(yàn)收的重點(diǎn)。若在驗(yàn)收過程中發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的地方,需及時(shí)進(jìn)行處理,保證底基層施工質(zhì)量。
混合料拌和前,先調(diào)試好拌和設(shè)備,保證拌和機(jī)計(jì)量系統(tǒng)精確,并根據(jù)配合比設(shè)計(jì)按比例添加混合料,確定混合料級(jí)配、含水率等參數(shù)。拌和過程中,要控制好含水率,一般可略大于最佳含水率,保證攤鋪碾壓后含水率接近最佳含水率。本工程采用700t/h產(chǎn)量的拌和設(shè)備進(jìn)行混合料生產(chǎn),為避免斗內(nèi)竄料,可通過隔板分隔冷料斗。要求在不同冷料斗內(nèi)分別裝入粗骨料、細(xì)骨料、石屑等材料,隨后利用裝載設(shè)備完成上料施工。在這一過程當(dāng)中,若上料時(shí)間相同,所選擇的材料含水率應(yīng)基本一致,避免影響混合料的配合比和質(zhì)量。在下料時(shí),要指派專人負(fù)責(zé),做好料倉監(jiān)控工作,一旦發(fā)現(xiàn)問題,尤其是斷料等情況,需及時(shí)解決,待拌和好后,出廠前需檢測(cè)混合料質(zhì)量,不得出現(xiàn)花白、離析等現(xiàn)象。
每天開工前,要保證有數(shù)量充足的車輛運(yùn)輸混合料。裝料前,要清洗干凈車廂,保證不會(huì)污染混合料。由于混合料粘結(jié)性較強(qiáng),為避免混合料粘粘車廂,可在車廂四周和底部涂抹上一層隔離劑。裝料時(shí),不能一次性全部裝完,要分三次在運(yùn)料車前后移動(dòng)的情況下完成,避免混合料離析。保證運(yùn)輸能力和攤鋪能力匹配,保證有多輛料車等候在攤鋪機(jī)前,確保攤鋪工作持續(xù)進(jìn)行。為起到保溫、防雨、防污染等作用,可將篷布覆蓋在運(yùn)料車頂部。若運(yùn)輸車輛中途出現(xiàn)故障,無法在初凝前到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng),車內(nèi)混合料無法達(dá)到規(guī)定要求時(shí)必須予以廢棄。
本工程采用兩臺(tái)攤鋪設(shè)備,按照梯隊(duì)式攤鋪混合料,為了避免機(jī)械設(shè)備碰撞,兩臺(tái)攤鋪機(jī)必須保持安全距離,可控制在10~15m之間,攤鋪速度不宜過高。攤鋪前,要保證攤鋪機(jī)各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確,比如各料門的高度、開度能否達(dá)到規(guī)定要求,同時(shí),還要根據(jù)配合比的實(shí)際情況,適當(dāng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。在起始點(diǎn)就位后,攤鋪機(jī)可升起熨平板,根據(jù)虛鋪厚度規(guī)定,將不同厚度的木板置于熨平板下,隨后落下熨平板。同時(shí)檢查傳感器,待確保沒有問題的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工。
卸料環(huán)節(jié),可適當(dāng)調(diào)大運(yùn)料車的料斗升起角度,確保料斗內(nèi)的混合料可以全部落下,通過這種方式可以有效避免材料離析。攤鋪時(shí),要保證勻速前行,盡可能不出現(xiàn)中斷情況。從而保證混合料的攤鋪均勻,避免漏鋪等情況發(fā)生。待機(jī)械攤鋪完成后,針對(duì)局部攤鋪不到位的地方,可通過人工進(jìn)行處理。
攤鋪施工段兩側(cè)設(shè)有專門的儀器設(shè)備,應(yīng)指派專人進(jìn)行看護(hù),保證標(biāo)高準(zhǔn)確,或者利用拉線的方法實(shí)時(shí)測(cè)定,并根據(jù)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,保證攤鋪高程無變化,保持穩(wěn)定狀態(tài)。攤鋪機(jī)施工后的路段,同樣需要指派專人進(jìn)行跟隨檢查,保證施工路段表面質(zhì)量,一旦發(fā)現(xiàn)混合料不平整或存在異常情況,需及時(shí)換填滿足要求的材料。
碾壓施工當(dāng)中,為全面提高水穩(wěn)基層的質(zhì)量,滿足路面平整度要求,制定了相應(yīng)的碾壓施工方案。具體為:(1)初壓,振動(dòng)壓路機(jī)以靜壓的方式進(jìn)行1遍碾壓;(2)復(fù)壓,振動(dòng)壓路機(jī)以“弱振1遍+強(qiáng)振3遍”的方式進(jìn)行碾壓施工;(3)終壓,光面壓路機(jī)進(jìn)行1遍碾壓。
碾壓施工當(dāng)中,初壓時(shí)必須緊跟攤鋪機(jī)后進(jìn)行施工,但必須合理控制每個(gè)碾壓段的長(zhǎng)度,不得超過50m,避免由于混合料水分散失過快,對(duì)碾壓效果造成不利影響。此外,在碾壓施工當(dāng)中,待表面水分不足時(shí),需及時(shí)補(bǔ)水,保證混合料濕潤(rùn)度。
為了確保碾壓質(zhì)量,壓路機(jī)在行駛過程中必須確保穩(wěn)定前行,碾壓速度不得任意更換,當(dāng)需要更換方向時(shí),需交錯(cuò)成2.0m階形,且保證有重疊,重疊1/2輪寬。若需倒車,必須從原路返回。
完成碾壓施工且壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,即可進(jìn)入養(yǎng)生階段。采用重型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí),一般要在養(yǎng)生期7天后進(jìn)行上層水泥穩(wěn)定碎石鋪筑。在養(yǎng)護(hù)期間,要始終保持基層表面濕潤(rùn),也可采用透水土工布覆蓋其上,通過灑水車進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),在此期間,可封閉交通,待養(yǎng)護(hù)質(zhì)量滿足規(guī)定要求后,方可進(jìn)行下一工序施工。
在整個(gè)施工當(dāng)中,要保證施工質(zhì)量滿足規(guī)定要求。首先,在原材料方面,要跟蹤檢測(cè)材料采購、運(yùn)輸、存儲(chǔ)等各個(gè)環(huán)節(jié),確保每個(gè)環(huán)節(jié)均可滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,嚴(yán)禁不合格材料進(jìn)入施工場(chǎng)地,當(dāng)材料存放變質(zhì)時(shí),不得用于施工。其次,做好各項(xiàng)施工技術(shù)指標(biāo)質(zhì)量控制。(1)最佳含水率。碾壓施工中,要保證混合料的含水率接近最佳含水率,若不符合要求,不得碾壓。(2)松鋪系數(shù)。應(yīng)將試驗(yàn)段所確定的松鋪系數(shù)作為參考,并結(jié)合工程施工具體情況,隨時(shí)檢測(cè)松鋪系數(shù),一旦超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),需及時(shí)調(diào)整,保證其準(zhǔn)確性。(3)壓實(shí)度。碾壓施工后,需指派專人進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè),每處每車道檢測(cè)一點(diǎn),同樣灌砂法檢測(cè),采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn),保證壓實(shí)度控制在98%以上。
綜上所述,伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國(guó)交通事業(yè)取得了令人矚目的成績(jī)。水穩(wěn)基層是路面基層的主要形式,了解水穩(wěn)基層作用機(jī)理,做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作,規(guī)范施工工藝流程,加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,是提高路面水穩(wěn)基層施工質(zhì)量的重要途徑。為此,本文結(jié)合具體案例,從作用機(jī)理、施工準(zhǔn)備、工藝流程等方面展開分析,希望能夠有效提升工程施工技術(shù)水平,延長(zhǎng)路面施工使用壽命。