貧混凝土透水基層的施工工藝與質(zhì)量控制技術(shù)

曹 泓

(1.北黑高速公路建設(shè)指揮部;2.黑龍江省交通科學(xué)研究所)

貧混凝土透水基層的施工工藝與質(zhì)量控制技術(shù)

曹 泓1，2

(1.北黑高速公路建設(shè)指揮部;2.黑龍江省交通科學(xué)研究所)

介紹了貧混凝土透水基層的施工工藝與質(zhì)量控制技術(shù)。

貧混凝土透水基層;施工工藝;質(zhì)量控制技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，貨運(yùn)量不斷增大，重軸車(chē)不斷增多，對(duì)路面的性能提出了越來(lái)越高的要求，為減少水泥混凝土路面的斷板、錯(cuò)臺(tái)，保證行車(chē)的舒適，延長(zhǎng)路面的使用壽命，減少養(yǎng)護(hù)困難，研究貧混凝土基層，在新建的高等級(jí)公路上推廣應(yīng)用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

貪混凝是目前所知的一種強(qiáng)度最高的基層類(lèi)型。貪混凝土基層具備更高的剛度，更佳的耐久性，尤其適用于特重交通的高等級(jí)公路。對(duì)于水泥混凝土路面，采用貪混凝土作基層，同常用的半剛性基層相比較，在設(shè)計(jì)理論上更加合理，在實(shí)際應(yīng)用中效果更好。

貧混凝土有密實(shí)貧混凝土和多孔貧混凝土之分，密實(shí)貧混凝土又分為濕貧混凝土和干貧混凝土，它們都具有較好的抗沖刷性能，多孔混凝土還兼具內(nèi)部排水功能，因而貧混凝土基層是目前最好的基層。由于受貧混凝土基層造價(jià)高和水泥混凝土路面對(duì)基層要求不高的傳統(tǒng)觀念的影響，貧混凝土基層在國(guó)內(nèi)和我區(qū)得不到應(yīng)有的研究和應(yīng)用，對(duì)這種性能優(yōu)越的基層結(jié)構(gòu)，還沒(méi)有從材料要求、施工工藝、厚度設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

1 拌和工藝

在孔隙率相差不多的情況下，裹漿法比常規(guī)普通攪拌法所得的強(qiáng)度要低，所以多孔貧混凝土仍采用普通攪拌工藝進(jìn)行拌和。

攪拌時(shí)間對(duì)強(qiáng)度有影響，建議根據(jù)攪拌機(jī)葉片行程來(lái)確定攪拌時(shí)間，施工中單臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)的攪拌時(shí)間為50～90 s，雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)的攪拌時(shí)間為30～35 s。

2 成型工藝

2.1 振動(dòng)成型工藝

頻率的影響。

在相同的激振力下，低頻高幅的振動(dòng)方式只須較少的時(shí)間就可使混合料達(dá)到預(yù)計(jì)的孔隙率，并獲得較高的抗壓強(qiáng)度。

激振力的影響。

在相同的頻率下激振力越高，多孔貧混凝土試件的強(qiáng)度越高，激振力在5 000～8 000 N之間可獲得較高的強(qiáng)度指標(biāo)值。

靜面壓力的影響:

在相同的振動(dòng)時(shí)間內(nèi)，隨著靜面壓力增大，多孔貧混凝土試件的孔隙率變小，即隨著靜面壓力的增大多孔貧混凝土試件的密度在增大;但靜面壓力不宜超過(guò)120 kPa，否則會(huì)造成集料的大比例破碎進(jìn)而影響多孔貧混凝土試件的強(qiáng)度。

振幅的影響:

大振幅會(huì)導(dǎo)致較高的破碎率，要達(dá)到相同的孔隙率，過(guò)低或過(guò)高的振幅都要較多的振動(dòng)時(shí)間。振幅在0.9～1.5 mm的范圍內(nèi)時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)均較為合適。

2.2 靜壓成型工藝

進(jìn)行了不同靜壓成型壓力下各種級(jí)配混合料的破碎率試驗(yàn)、振動(dòng)成型與靜壓成型對(duì)多孔貧混凝土材料的影響試驗(yàn)，結(jié)論為以下幾方面。

(1)隨著成型壓力的增大，集料的破碎率明顯增大，因而須控制壓路機(jī)的噸位，以防止過(guò)重的壓路機(jī)碾碎集料，造成新鮮的破裂面而使材料的強(qiáng)度降低。

(2)成型方法對(duì)材料強(qiáng)度的影響比材料級(jí)配變化帶來(lái)的影響要大。對(duì)不同的級(jí)配，振動(dòng)壓實(shí)提高材料的抗壓強(qiáng)度和回彈模量的趨勢(shì)是相同的。

3 延遲時(shí)間的影響

隨著成型時(shí)間的延遲，試件的抗壓強(qiáng)度降低，并且強(qiáng)度損失幅度隨延遲成型時(shí)間的加長(zhǎng)而增大。因此須針對(duì)貧混凝土強(qiáng)度的時(shí)效性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，盡量在拌和后2 h內(nèi)完成多孔貧混凝土基層的碾壓成型工作。

4 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制研究

進(jìn)行了拌合物攪拌均勻性控制、適宜的運(yùn)輸方式和合理的運(yùn)距、延遲時(shí)間的控制、適宜的攤鋪方法，減少材料離析現(xiàn)象和壓實(shí)的控制等幾個(gè)方面的研究并提出了相應(yīng)的對(duì)策。

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拌合工藝、成型工藝、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制技術(shù)以及養(yǎng)生方法進(jìn)行試驗(yàn)研究，提出了一套適于貧混凝土透水基層的施工工藝。包括以下幾方面。

(1)多孔貧混凝土材料宜采用普通拌和方法，攪拌時(shí)間以攪拌葉片的平均行程70～100 m所需時(shí)間確定。

(2)室內(nèi)試驗(yàn)表明振動(dòng)壓實(shí)工藝優(yōu)于靜碾工藝。多孔貧混凝土透水基層合適的施工工藝是:頻率為30 Hz，激振力為7 612 N、靜面壓力為109 kPa，振幅為1.5 mm。

(3)多孔貧混凝土基層的松鋪系數(shù)一般在1.22左右，推薦采用靜碾1遍—大振1遍—小振1遍—靜碾去輪跡的施工工藝。并且現(xiàn)場(chǎng)采用灌砂法控制壓實(shí)度。

5 養(yǎng)生方法的研究

為研究室外環(huán)境對(duì)現(xiàn)場(chǎng)貧混凝土養(yǎng)生條件的影響，在室內(nèi)模擬不同風(fēng)速時(shí)材料的水分損失的規(guī)律，從而提出保證強(qiáng)度發(fā)展的養(yǎng)生措施。

6 貧混凝土透水基層技術(shù)

對(duì)貧混凝土透水基層與水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析。

(1)進(jìn)行了路面初期費(fèi)用的對(duì)比，透水基層的直接單價(jià)比水泥穩(wěn)定碎石基層的直接單價(jià)稍高，同為20 cm時(shí)，每平米增加1.66元。

(2)進(jìn)行了綜合單價(jià)分析，考慮路面后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的情況，透水基層路面的綜合投資比水泥穩(wěn)定碎石路面減少11.9 元/m2。

［1］薛予生.貧水泥混凝土基層路面分析［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化.

［2］何能，羅志強(qiáng).高等級(jí)公路水泥砼路面設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).

［3］劉朝暉，汪曉天.水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基層影響分析［J］.廣東公路交通.

［4］梁軍林.高等級(jí)公路水泥混凝土路面貧混凝土基層及排水系統(tǒng)的研究［J］.南寧:廣西交通科學(xué)研究所，1999.

［5］孫家偉.貧混凝土基層混凝土路面研究［J］.西安:長(zhǎng)安大學(xué).

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1008－3383(2011)12－0038－01

2011－11－13