郭昆朋
(中建路橋集團有限公司,河北 石家莊 050001)
天然砂礫石料是公路基層施工中的主要原材料,為降低公路建設(shè)成本,加快工程建設(shè)進度,應(yīng)合理利用沿線區(qū)域的天然砂礫資源作為基層材料,強化基層施工質(zhì)量控制。由于部分天然砂礫石的粒徑超過37.5m,屬于超大粒徑砂礫石,因此,在施工中應(yīng)做好超大粒徑砂礫石的工程特性檢測工作,合理設(shè)計混合料配合比,加強基層質(zhì)量指標控制,保證公路基層整體質(zhì)量。
某公路工程的部分路段采用水穩(wěn)超大粒徑砂礫石基層施工技術(shù),樁號為K101+900—K248+600,基層壓實厚度為18cm。本路段的路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土面層+水穩(wěn)超大粒徑砂礫石基層+超大粒徑砂礫底基層+土基。在水穩(wěn)超大粒徑砂礫基層施工中,采用32.5 級礦渣硅酸鹽水泥,初凝與終凝時間分別不小于4h、6h,水泥、砂礫石配合比為5∶100,砂礫石最大粒徑不超過80mm。
本路段基層施工工藝流程為:下承層準備→測量放樣→混合料拌和→運輸→攤鋪→碾壓→養(yǎng)生,下面對各道施工工序的技術(shù)要點進行分析。
2.1.1 下承層準備
在基層施工前檢查超大粒徑砂礫石下承層的施工質(zhì)量,質(zhì)量驗收合格后,清理下承層表面雜物,保證表面平整,無松散現(xiàn)象,對下承層灑水潤濕[1]。
2.1.2 測量放樣
(1)在基層釘入鋼釬,每間隔10m 釘入一根,采用全站儀測量基層邊線,在鋼釬上確定基層頂高程,松鋪層厚度為21.6cm,松鋪系數(shù)1.2[2]。
(2)敷設(shè)基準鋼絲,鋼絲直徑為3mm,使用工具張緊鋼絲,張緊力控制在100kN 以上,撓度不超過2mm;用精密水準儀測量鋼絲高程,實際高程要高出水穩(wěn)砂礫石設(shè)計標高15cm。
(3)基層測量放線要比基層寬度略寬,以保證基層邊緣壓實度;在水穩(wěn)砂礫石外側(cè)做梯形土路肩,采用裝載機壓實,攤鋪后同時碾壓水穩(wěn)砂礫石,保證基層達到壓實度要求。
2.1.3 混合料拌和
(1)在拌和設(shè)備的砂礫料倉上方設(shè)置篩子,用于篩除超粒徑砂礫;在料斗下料過程中,派工作人員監(jiān)視下料情況,避免出現(xiàn)下料卡堵問題。如果出現(xiàn)卡堵,應(yīng)立即停止配料,及時撿出堵在篩孔處的超大粒徑砂礫。
(2)檢測進場原材料質(zhì)量,水泥用量控制要考慮施工損耗情況,實際用量要大于設(shè)計用量1%左右。
(3)拌和現(xiàn)場要經(jīng)常檢測出場原材料含水量,根據(jù)配合比設(shè)計控制材料用量。為彌補混合料運輸中發(fā)生的水分損失,出廠混合料含水量應(yīng)略高于最佳含水量2%。
(4)檢查混合料拌和的均勻性,確保混合料色澤均勻,無結(jié)團、離析問題。
2.1.4 混合料運輸
(1)采用自卸車裝卸水穩(wěn)砂礫混合料,裝料過程中每卸一盤料挪動車輛位置一次,不可出現(xiàn)裝滿成尖堆的問題;裝料采用前后中三點式裝料,分兩層完成,最大限度避免離析問題。
(2)裝料后,覆蓋混合料,以防水分流失過快;自卸車運輸時控制行駛速度,不得超過40km/h[3];在混合料運到施工現(xiàn)場后及時攤鋪,控制待料時間。
2.1.5 混合料攤鋪
(1)啟動攤鋪機前檢查液壓系統(tǒng)是否運行正常,在攤鋪機上安裝自動調(diào)平系統(tǒng),檢查自動調(diào)平系統(tǒng)靈敏度;根據(jù)設(shè)計要求的松鋪系數(shù)控制松鋪厚度,在攤鋪前,用方木墊起熨平板,方木厚度與松鋪厚度相同。
(2)本工程選用ABG423 型攤鋪機,共2 臺,攤鋪機間距保持在6m,采用梯隊形式作業(yè),最大攤鋪寬度控制在8m以內(nèi)。
(3)現(xiàn)場派專人負責(zé)指揮運料車輛卸料,運料車停在攤鋪機前方30cm 處,不得碰撞攤鋪機,攤鋪機頂住卸料車前進,并開始卸料,運料車處于空擋狀態(tài)[4]。
(4)攤鋪機料槽內(nèi)的水穩(wěn)砂礫石混合料高度不得低于布料器中軸位置,防止出現(xiàn)停工待料問題;初始攤鋪5m 后檢查攤鋪厚度、橫坡是否達到要求,如果發(fā)現(xiàn)存在較大偏差,則要及時調(diào)整攤鋪機;攤鋪作業(yè)后,清除地面上的散料。
(5)攤鋪機勻速行進,速度控制在1.0~1.5m/min;前后兩臺攤鋪機重疊攤鋪寬度為15cm,攤鋪后一起碾壓。
(6)攤鋪機在攤鋪作業(yè)時因特殊原因?qū)е轮袛嘧鳂I(yè)2h 以上,應(yīng)對此處設(shè)置橫向接縫;每次攤鋪作業(yè)后,用方木墊起熨平板,輔助攤鋪機離開作業(yè)面[5]。
2.1.6 碾壓
(1)攤鋪50m 后緊跟碾壓施工,檢查攤鋪混合料的含水量,在含水量偏低的情況下及時補灑水分;碾壓順序為從基層兩側(cè)向中心碾壓,前后輪胎痕跡重疊寬度控制在輪寬的1/2。
(2)碾壓過程中跟蹤檢測松鋪厚度,在碾壓前及時處理混合料攤鋪中出現(xiàn)的離析問題,保證碾壓各項指標達到規(guī)范要求。
(3)在壓實成型的基層上不允許施工機械、車輛調(diào)頭;在兩端折回時,壓路機要采用梯形方式確定折回位置,避免在同一斷面上折回產(chǎn)生擁包;及時處理碾壓后出現(xiàn)的混合料松散、起皮等問題,不允許在基層找平處理中采用薄層帖補法。
2.1.7 養(yǎng)生
(1)碾壓施工后檢驗基層外觀質(zhì)量,要求表面均勻密實,無明顯輪跡和混合料離析問題;檢查后,在基層上鋪設(shè)土工布,用灑水車灑水養(yǎng)生,養(yǎng)生周期控制在7d以上,灑水車采用滿載重量小于8t的車型[6]。
(2)灑水養(yǎng)生時,灑水車應(yīng)噴出霧狀水珠,不能用噴管直接沖擊基層表面,保證基層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;灑水車的行車速度為20km/h,不能在養(yǎng)生路段上急剎車。
2.1.8 施工縫處理
(1)在攤鋪層厚度未發(fā)生過變化的區(qū)域或表面縱坡位置設(shè)置橫向接縫,在接縫處切割,清理切割面,涂刷薄層瀝青,促使新舊鋪筑層之間相互黏結(jié)。在鄰近接縫處的位置,用熱瀝青混合料對已鋪筑的混合料加熱,繼續(xù)攤鋪基層,使新鋪混合料錯輪20~25cm,采用平行碾壓方式處理接縫,保證接縫處的平整度達到規(guī)范要求[7]。
(2)兩臺攤鋪機前后同步作業(yè)能夠避免攤鋪寬幅過大產(chǎn)生離析現(xiàn)象,在處理縱向接縫時采用跨縫碾壓方式,促使混合料緊密結(jié)合,達到平整度指標要求[8]。
在實施上述基層施工工藝流程后,對本路段的裂縫率、平整度、強度、平均沉降等指標進行檢測,檢測結(jié)果如下:
(1)裂縫率:本路段采用觀測法檢查基層裂縫情況,全路段并未發(fā)現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,裂縫率為0%,符合設(shè)計要求。
(2)平整度:本路段采用3m 直尺加塞尺檢測平整度,選取10 個檢測點,平整度范圍在1.2~1.8mm,平均值為1.58mm,符合相關(guān)規(guī)范要求,表明本路段基層施工的整體性良好,無沉陷問題,能夠保證基層工程質(zhì)量。
(3)強度:本工程采用無側(cè)限抗壓強度試驗方法檢測基層強度,選取10個檢測點,檢測點的強度值范圍在3.3~4.8MPa之間,符合規(guī)范要求。
(4)回彈模量:本工程采用承載板法檢測水穩(wěn)超大粒徑砂礫石基層的回彈模量,借助強度試驗儀測量出檢測樣本回彈模量平均值為1 281.11MPa,符合規(guī)范要求。
(5)壓實度檢測:本工程采用灌砂法檢測基層壓實度,共選取10個檢測點,檢測結(jié)果顯示干密度平均值為2.37g/cm2,壓實度平均值為98.2%,符合規(guī)范要求。
在山地、丘陵地區(qū)的公路施工中,可結(jié)合公路沿線天然砂礫石的分布情況采用水穩(wěn)超大粒徑砂礫石基層施工技術(shù),在保證工程質(zhì)量的前提下降低工程造價。在基層施工中,應(yīng)發(fā)揮出超大粒徑砂礫石透水性好、填筑密度大、沉降變小、承載力強的工程特性優(yōu)勢,規(guī)范采用施工技術(shù),保證路基工程平整度、強度、回彈模量等指標達到規(guī)范要求。