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      水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在高速公路建設(shè)中的應用

      2021-06-10 07:55:28杜龍海
      廣東建材 2021年5期
      關(guān)鍵詞:攤鋪含水量碎石

      杜龍海

      (中交第三公路工程局有限公司第五工程分公司)

      水泥穩(wěn)定碎石俗稱水穩(wěn)碎石,其骨料成分為級配碎石,骨料縫隙填充料為膠凝材料和灰漿,該材料是通過嵌擠原理進行壓實的材料。水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)使用范圍廣泛,成型后表面堅實、強度較高,同時抗凍性能和抗?jié)B性能相對較好,雨天不會出現(xiàn)路面泥濘不堪的現(xiàn)象,就目前來說,是高級公路基層施工中首選的理想基層施工材料。

      1 工程概況

      湖南某高速公路在建設(shè)施工中,基層采用了水泥穩(wěn)定碎石基層,該公路的路基平均寬度為25.2m,該公路路面結(jié)構(gòu)由上到下分別為:瀝青混凝土路面、下封層乳化瀝青稀漿、5%水泥穩(wěn)定碎石基層、4%水泥穩(wěn)定碎石底基層,厚度依次為17cm、0.6cm、34cm、20cm。其中,水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)施工需要應用到的材料有水泥、碎石、水等,為了提高基層施工質(zhì)量,必須嚴格把控施工材料的質(zhì)量,同時確定科學的混合料配比,并按照施工計劃和流程進行基層施工。

      2 原材料

      2.1 水泥

      水泥穩(wěn)定碎石基層施工中,水泥是主要的施工材料,國內(nèi)經(jīng)常應用到的水泥主要有:火山硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥以及復合水泥四種,嚴格禁止應用受外界影響過多的變質(zhì)水泥,在應用水泥前需要檢查其外觀質(zhì)量,如果發(fā)現(xiàn)結(jié)硬塊的現(xiàn)象謹慎應用。本項目應用的水泥為35.2 級水泥,該水泥終凝時間超過6h,施工實踐證明,這類水泥具有良好的穩(wěn)定性和抗破壞能力,可以滿足項目施工要求。

      水泥含量直接決定了水泥穩(wěn)定碎石基層的強度,為此,想要提高水泥穩(wěn)定碎石基層整體施工質(zhì)量,必須嚴格控制水泥含量。一般來說,隨著水泥用量的增加,水泥穩(wěn)定碎石基層的物理力學性能也會得到改善,但是一旦水泥用量超過一定的范圍,雖然基層強度可以得到保證,但是基層容易產(chǎn)生收縮或者裂縫問題,不利于基層施工質(zhì)量的保證[1]。因此,在計算水泥穩(wěn)定碎石基層材料的用量時,必須綜合考慮各種因素,結(jié)合試驗確定水泥的最佳用量,從而提高水泥穩(wěn)定碎石基層整體質(zhì)量水平。

      2.2 碎石

      碎石最大粒徑不能超過31.5mm,在軋制碎石時注意按照碎石粒徑不同分堆存放,根據(jù)標準選擇套篩。水泥穩(wěn)定碎石基層施工對于石料的應用有較為嚴格的標準和規(guī)定,比如混合料中軟石含量不能超過5%,針片狀碎石的含量不能超過22%,粉塵含量不能超過2%等,本項目還要求混合料的CBR 值必須超過80%。

      2.3 水

      為了保證施工質(zhì)量,施工中一般應用飲用水級別的水,如果應用其他不明水源,需要施工方將其送到相關(guān)部門進行檢測,合格后方可投入使用。

      3 混合料配合比設(shè)計

      綜合考慮項目施工要求、施工原材料的質(zhì)量和來源來設(shè)計混合料的配合比,并且根據(jù)基層壓實試驗進行調(diào)整,保證配合比符合施工要求。本項目集料級配范圍如表1 所示。

      表1 水泥穩(wěn)定碎石混合集料的級配范圍

      4 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)

      4.1 試驗段鋪筑

      在正式施工前的半個月左右全面勘查施工路段,對于不合格路段及時進行整修,確保其可以達到水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應用的標準。底基層表面必須足夠堅實和平整,不存在任何軟弱或者松散的部位。選擇200~300m 長的標準試驗路段,用以確定最佳的機械組合形式、壓實厚度、最佳含水量、壓實順序、遍數(shù)、速度等參數(shù),并做好詳細的記錄,為后續(xù)正式施工提供指導。施工團隊也可以根據(jù)試驗結(jié)果修訂施工組織計劃。施工技術(shù)流程圖如圖1 所示。

      圖1 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)流程圖

      4.2 施工放樣

      施工中首先進行放樣,對于直線段,沿著路線每間隔15~20m 設(shè)一樁;對于曲線段,沿著線路每間隔10~15m 設(shè)一樁。在所有樁上標記鋪砌高度,同時掛好標線。公路路槽兩邊需要補釘邊樁,準確測量出中樁的位置,然后補釘中樁,如果后續(xù)施工需要可以在中樁與邊樁之間設(shè)置平樁。

      4.3 水穩(wěn)碎石的運輸

      ⑴裝料:裝料一般分前中后三個位置進行,裝料過程必須配置專業(yè)的人員指揮和提示,為了保證運輸效率,裝料時物料不能裝得過少,為了避免運輸過程中出現(xiàn)灑溢現(xiàn)象,裝料時物料也不能裝得過多。運輸車輛必須在物料初凝時間范圍內(nèi),將物料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。

      ⑵覆蓋:為了降低外界因素給物料質(zhì)量帶來的影響,在運輸過程中需要用油布適當遮蓋。

      ⑶運輸車輛進入到施工現(xiàn)場后謹慎慢行,停車位置在攤鋪機前30cm 處,注意不能撞擊攤鋪機和將物料撒到外面,同時運輸司機還要注意卸料時運輸車輛掛空擋。

      4.4 混合料拌和

      混合料的拌和統(tǒng)一在拌和場進行,應用到的拌和機器大多為間歇式拌和設(shè)備。為了提高拌和設(shè)備運行中的穩(wěn)定性,拌和場的場地必須做硬化處理,集料在拌和場中也應分類存放,相鄰物料堆之間間隔不能過近或過遠。均勻拌和,因為混合料運輸中往往會流失少量水分,所以控制拌和完成的混合料的含水量應略大于最佳值,這樣運輸?shù)浆F(xiàn)場進行攤鋪碾壓的混合料的含水量才不會小于最佳含水量[2]。如果運輸距離較遠或者運輸天氣較炎熱,為了防止損失過多水分,需要對混合料運輸車輛進行適當?shù)母采w。

      4.5 混合料攤鋪

      ⑴攤鋪作業(yè)前徹底清理下承層,并根據(jù)鋪裝層厚度計算每車混合料可以完成的攤鋪面積,混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后應妥善卸到路幅中央,如果路幅寬度較大,可以將混合料分兩行卸料。應用攤鋪機連續(xù)、均勻地攤鋪,攤鋪過程不得間斷。

      ⑵攤鋪作業(yè)中,為了有效消除粗細集料離析現(xiàn)象,應配置裝有新拌混合料的小車跟在攤鋪機后面,及時清除粗料并補以新料。

      4.6 碾壓

      ⑴完成攤鋪,適當整型,檢測混合料的含水量,當混合料含水量等于或超過最佳含水量應用壓路機進行碾壓,壓路機后輪壓完整幅路面為1 遍,碾壓時注意控制壓路機輪跡重疊必須超過1/2。盡量在最短的時間內(nèi)使路面密實度達到設(shè)計要求范圍[3]。本項目中,壓力機的前兩遍碾壓速度為1.5km/h,后面碾壓速度為2.0km/h。

      ⑵碾壓中,首先應用停振的振動壓路機進行1~2遍的靜壓,然后打開振動式壓路機的振動器,再對路面壓實2~3 遍,路面兩側(cè)根據(jù)實際情況多碾壓1~2 遍。

      ⑶壓力機碾壓施工中嚴格禁止掉頭或者急剎車,避免對成型的路面效果帶來影響。

      ⑷碾壓過程中,如果發(fā)現(xiàn)起皮現(xiàn)象及時處理,常用的處理措施是翻開問題部位,加入少量水泥或者水進行重新拌和處理,促使這部分路基質(zhì)量達到相應的質(zhì)量要求。

      ⑸整個碾壓過程中,水泥穩(wěn)定碎石表面必須保持濕潤狀態(tài),如果因為環(huán)境因素水分蒸發(fā)速度過快,應及時噴灑少量的水。

      4.7 接縫處理

      ⑴橫縫的處理:做好工作段銜接位置的處理,前一天施工應預留出5~8m 不碾壓,第二天繼續(xù)施工時,對未碾壓的部分重新加水進行拌和,和即將施工的路段一起進行碾壓。處理工作縫的時候應該注意工作縫應呈直線,上下垂直,將兩根方木靠緊已經(jīng)完成碾壓的路段,保護邊緣位置不被破壞。

      ⑵縱縫的處理:在對路面進行施工時,應用厚度等于穩(wěn)定土層壓實厚度的鋼模板靠緊進行支撐,鋪筑另一幅路面時或者養(yǎng)生結(jié)束后拆除支撐,然后進行整型碾壓。

      4.8 養(yǎng)生

      碾壓工作完成后及時進行養(yǎng)護,養(yǎng)護時間必須超過7 天,養(yǎng)護方法一般應用潤水的草簾或者粗麻布覆蓋。

      5 結(jié)束語

      高速公路工程中,水泥穩(wěn)定碎石基層的應用較為廣泛。結(jié)合多年施工經(jīng)驗,改善了以往施工中原材料配比不合理、施工過程不規(guī)范的問題,提出了目前相對成熟的一套施工方法,為日后相似工程的施工提供借鑒和參考。

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