王欣欣
摘 要:級配碎石作為基層有著較大的孔隙率,極大的提高路面的排水效能,降低了水對路面結構的危害。同時,作為柔性基層材料,較明顯地克服了半剛性基層溫縮、干縮裂縫對瀝青面層產生的不利影響。但由于其強度較低,如何保證其施工質量,本文通過巴基斯坦KKH二期項目采用廠拌法加攤鋪機鋪筑工藝進行級配碎石基層(底基層)施工的成功經驗,為海外類似工程提供一些經驗借簽。
關鍵詞:路面基層(底基層);級配碎石;施工技術
隨著國家“一帶一路”戰略的快速發展,各企業走出去成為必然趨勢,而適應國外的施工設計也成為走出去的必然要求。巴基斯坦KKH二期項目路面基層即采用國內少見的級配碎石施工,如何保證其施工質量,是我們需重視的一個問題。
1 工程概況
巴基斯坦KKH二期Havelian至Thakot段公路工程位于巴基斯坦北部Khyber Pakhtunkhawa省(開伯爾-普什圖省)。是中巴經濟走廊重要的公路建設項目。設計標準為雙向四車道高速公路,行車道寬:3.65m;車道數:4車道;最大縱坡:6%。路基寬度整體式24.7m,分離式12.55m,設計汽車荷載等級采用公路-I 級。路面結構設計見下圖:
2 材料選擇及要求
級配碎石主要材料為:19-31.5mm碎石、9.5-19mm碎石、4.75-9.5mm碎石以及0-4.75mm石屑。
碎石一般選用堅硬巖石,采用反擊式破碎機加工制成。要求其壓碎值不超過26%,針片狀含量不超過20%;液限不超過28,塑性指數小于6,同時要求滿足0.5mm以下的細土含量與塑性指數的乘積值不大于100的規定。
3 技術控制
根據設計配合比,將粗細集料在拌和站集中拌和,保證級配碎石混合料具有良好的級配,又使其處于最佳含水量狀態,采用自卸車運輸到現場通過攤鋪機壓路機鋪筑碾壓,使基層、底基層達到規定的壓實度、標高、平整度。
3.1 施工準備
3.1.1 下承層準備
施工前應做好下承層的驗收工作。下承層應平整、堅實,并通過高程、寬度、壓實度、彎沉等指標的驗收。對驗收后未能及時施工的,出現雨水沖刷,開放交通引起的缺陷必須在施工前及時處理,重新通過驗收后方可施工。施工前應先對下承層基面提前灑少量水進行濕潤。
3.1.2 測量準備
1)施工前應對測量儀器進行校準。
2)對高程控制點進行復核、加密;加密間距不大于200米。加密點應沿施工線路設置在邊溝或線外基巖上,使其不發生沉降、擾動。
3)在下承層上準確恢復線路中樁,直線段10米,曲線段5米每樁,做好標記標明里程。
3.1.3 試驗及試驗段準備
施工前,應具備批復的設計配合比并確定最佳含水量,配合比應具備良好的級配與經濟性。通過試驗段確定松鋪系數、攤鋪機參數、壓路機組合、碾壓方式及遍數等工藝控制數據。
3.1.4 材料準備
拌和站應具備一定規模的材料儲備,以保證施工必要的連續性。粗細集料規格、產地必須與配合比設計相一致,并通過試驗抽檢確保質量合格。
3.1.5 機械準備
拌和站計量裝置應通過標定,確保級配準確。拌和、運輸、攤鋪及碾壓等設備應有完善的檢查、保養、維修制度與記錄,儲備必要的易損件,確保設備性能可靠、機況良好。運輸車輛配備好防雨防曬篷布。
3.2 測量放樣
首先使用GPS放出攤鋪邊線,再在攤鋪邊線兩側外30-40cm處設置高程控制線,挖方段落可在邊溝內側。在攤鋪段每10米一個斷面,在同一斷面兩側設置鋼釬。鋼釬必須在預設偏距處垂直打入基面15-20cm,以保證鋼釬穩固,控制線位置準確。對鋼釬支架卡線槽處進行高程放樣,高程計算應根據鋼絲繩偏距、斷面橫坡、松鋪高程及線下預留高度計算,放樣完成后立即擰緊套筒螺栓,不得出現支架松動現象;擰緊后應再次復核高程。水準放樣應對高程控制點進行閉合,轉點放樣應對前1-2個斷面已放高程進行復核。控制線采用3mm鋼絲繩制作,將鋼絲繩懸掛在鋼釬支架卡線槽處,并用扎絲固定。每段鋼絲繩長度不得大于200m,并設置緊線器拉緊鋼絲繩,張拉力不應小于800N,下垂撓度不大于1mm。鋼絲繩懸掛完成后應肉眼觀察是否順直,并在作業期間安排專人看護,嚴禁觸碰鋼絲繩,發現異常立即恢復。
3.3 混合料拌和
1)混合料應根據試驗室測定原材含水量后確定的施工配合比進行拌制。
2)拌和站應配備試驗人員一名,及時完成含水量、篩分等試驗,及時調整施工配合比,確保混合料級配復核設計配合比,含水量處于最佳含水量。并應根據天氣條件和運輸距離適當提高含水量。
3)裝載機上料過程中應離地20cm進行鏟料,掌握好一次上料時機,避免配料倉出現竄料、溢料現象。
4)自卸車裝料過程中,應在卸料口下設施三道停車線,確保自卸車份“前-后-中”三次接料,減少混合料離析。對完成裝料的自卸車進行篷布覆蓋。
5)對每車進行過磅,做好發料臺賬,記錄車號、發料時間、混合料噸數等信息,以便當班計算材料用量,對前場發現的混合料問題進行追溯,對比電腦拌合量確保計量裝置準確可靠。
3.4 混合料運輸
為保證攤鋪的連續性,合理確定運輸自卸車數量,應始終保持拌和站有兩臺自卸車在等待裝料,攤鋪機前有兩臺自卸車等待卸料。自卸車應按規劃的線路行駛,行駛速度控制在15km/h以內,嚴禁急剎車、打死彎,盡量減少對下承層基面的破壞,并保證行車安全。運輸車輛每天檢查,保證其車況良好,班前應將車廂清理干凈,為減少水分散失,車上的混合料用帆布覆蓋。
3.5 混合料攤鋪
1)攤鋪機起步時根據高程控制線及松鋪厚度嚴格控制熨平板位置,用不同厚度的木板進行支墊。同時攤鋪機標尺必須打到正常作業位置,使熨平板仰角處于正確的工作角度,避免起步后走低或走高。起步后應及時打開自動找平系統,同時有專人對鋼絲繩及找平儀全程看護。
2)攤鋪機參數應按照試驗段取得的作業參數設定,如需調整必須由路面技術員進行。攤鋪速度的確定一般應根據攤鋪層的厚度、寬度及拌和機產能確定,通常宜控制在1.5-2.0m/min,并保持在同一速度下連續攤鋪。熨平板夯錘頻率宜控制在最大頻率的70%左右,過大則易造成攤鋪機震顫過大,影響找平系統正常工作;過小則降低混合料初始密實度,降低最終壓實度,并會造成混合料在碾壓過程中出現較大的推移,影響壓實后的平整度。
3)攤鋪機熨平板寬度應根據攤鋪寬度確定,單側宜小于攤鋪層寬度15-25cm。螺旋布料器應在吊架處安裝過渡葉片,中央軸頭處安裝反向葉片,減少條狀離析。螺旋布料器高度及料位傳感器應調整到最佳位置,使混合料高度能夠埋深螺旋布料器2/3,并達到勻速供料。
4)自卸車卸料前應在距攤鋪機前方約20米,按單車鋪筑長度等距停車等待,等待過程中不宜熄火。卸料時,緩慢居中倒向攤鋪機料斗,距攤鋪機料斗前方20-30cm處停車,摘下檔位(掛空擋),靠攤鋪機的推動行進(如攤鋪方向正處下坡,自卸車應輕踩剎車,以不溜車為準)。邊走邊頂升車廂卸料,頂升卸料應在攤鋪機司機指令下分3次頂升。換車卸料應銜接緊密流暢,盡可能做到攤鋪機連續攤鋪。攤鋪機料斗兩側應設專人負責指揮倒車,并對履帶前方可能出現的撒落料及時清除。
5)攤鋪過程中由路面技術員隨時對虛鋪面高程及虛鋪厚度進行檢測,及時調整確保準確。攤鋪機后面及兩側配備2-4名輔助工人,進行邊部整型、找補離析、缺陷處理等工作。
6)鋪裝寬度較大時,應采取雙機聯鋪,前后兩臺攤鋪機應保持10-15米間距同步攤鋪。攤鋪段落中央架設導梁以供前機找平儀使用,后機在前機鋪好的面上用滑靴找平;后機熨平板應與前機攤鋪面搭接30-50cm。
3.6 混合料碾壓
1)壓路機的選擇:兩臺較大噸位的單鋼輪振動壓路機進行壓實,一臺較輕的雙鋼輪振動壓路機進行穩壓和光面。
2)碾壓順序:應以30-50米左右作為一個碾壓段落,碾壓時應重疊1/3輪寬呈梯形逐漸向前推進,形成流水作業。碾壓遵循由低到高、先輕后重、先靜后振、由弱到強的原則。首先由雙鋼輪壓路機按前進靜壓,后退弱振一遍穩壓,再由單鋼輪壓路機弱振一遍強振兩遍壓實,最后由雙鋼輪靜壓一遍光面成型。路面兩側應多壓兩遍。
3)碾壓速度:穩壓階段1.5km/h,壓實階段2 km/h,光面階段應2.5km/h。
4)接頭處理:已完成的段落末端,壓路機碾壓后形成自然斜面,應用3米直尺檢查末端平整度。將不合格標線挖除,開挖斷面應與線路垂直。該處作為第二段施工起點,進步后應用3米直尺,對虛鋪面及老作業面進行檢測。如有欠料鼓包等進行人工找平后方可碾壓,碾壓時必須采用橫向碾壓逐步錯輪碾壓,以保證接頭平整度。
5)注意事項:(1)保持混合料表面濕潤的情況下進行碾壓。
(2)安排專人對碾壓后標高及平整度進行檢測,及時反饋攤鋪機操作手,并用光面壓路機消除鼓包等。局部低洼嚴禁“薄層貼補”,應翻松補料平整后碾壓。(3)壓路機倒車換檔要平順,倒車盡量按原輪跡返回,轉換碾壓方向時應從在起步2-3米后待速度達到正常碾壓速度時開啟振動。(4)碾壓成型后應封閉交通。
4 效果評價
(1)機械化施工,降低勞動強度,施工效率高,能有效保證施工進度。
(2)廠拌便于材料質量控制,粗細集料集中摻配拌和,精準控制各檔材料用量,保證混合料具有良好的均勻性、時宜的含水量、優良的級配,保證了基層施工質量。
(3)攤鋪機鋪筑保證了施工工程中混合料的均勻性,基層平整度,以及攤鋪與碾壓成型的連續性,又能夠有效保證施工質量。
5 結語
本項目級配碎石基層(底基層)采用集中廠拌、攤鋪機鋪筑工藝;有效的提高了有機械化施工程度,保證了材料的準確控制,避免浪費及大幅加快施工進度,縮短了工期,對成本控制和經濟效益均有顯著提升,且有效保障施工質量。
參考文獻
[1]李福普嚴二虎.瀝青穩定碎石與級配碎石結構設計與施工技術應用指南[M].人民交通出版社,2009.
[2]劉士全.級配碎石配合比設計及施工質量控制[D].長安大學,2010.
[3]交通部公路規劃設計院.公路瀝青路面設計規范[M].人民交通出版社,1997.