文/劉永利
在我國社會經濟持續發展的背景下,市政道路工程的數量越來越多,同時對施工質量也提出了更高的要求。在市政道路工程施工中,最為關鍵的是保證水穩層施工質量,否則會影響整個工程的總體質量。近年來,我國市政道路施工技術飛速發展,很多高新技術和設備被廣泛應用到水穩層施工中,使得水穩層施工技術愈發先進,施工質量也越來越高。
水穩層施工機理以水泥穩定碎石作為骨料,并用凝膠材料、灰漿等對骨料的孔隙進行填充、攤鋪、碾壓,從而形成具有一定強度、承載力、穩定性的基層,為路面結構的施工提供良好條件。水穩層的強度主要取決于碎石之間的相互嵌擠,因此,在具體施工中,必須保證灰漿能夠充填全部骨料空隙。和傳統水泥基層相比,水穩層施工在初期就擁有很高的強度,并且隨著時間的增加,強度會逐步提升,施工完成后會形成堅實的板體。從而獲得良好的路基強度、抗滲性、抗凍性。水泥用量通常在3~6% 之間,7d 無側限抗壓強度可達1.5~4.0MPa 之間,而且表面堅實自成一體,具有很高的抗滲漏能力,是現代化市政道路工程施工中最為理想的基層施工技術。水穩層施工中的碎石可看作是一種中粒土,用膠凝材料填充碎石空隙,一次施工就能達到市政道路工程的質量要求,從而解決了傳統水泥基層無法修整的質量問題。在整個施工過程中,需要不斷加強生產管理和施工技術的控制力度,在最大限度上發揮水穩層施工技術的優勢。
水泥是水穩層施工的主要材料,水泥的選擇是否科學合理,直接關系到整個市政道路工程的總體質量,水泥生產廠家不同,類型不同,其結構、性能、強度等方面也存在一定的差別。如果在水穩層施工中采取鋁酸鹽水泥,其抗壓強度和硬度都不如硅酸鹽水泥效果好。而且在整個市政道路工程的水穩層施工中,所選擇的水泥類型、質量必須統一,才能更好地保證施工質量。統一的水泥類型,有助于更好地保障水穩層的穩定性。如果水泥材料結構不一致,相互之間會發生化學反應,從而引起含水量的差異,影響水穩層施工質量。
在水穩層施工中科學配制混合料,是保證施工質量的關鍵,如果配制的混合料密度不一致,必然會影響后期抗壓、抗滲的統一性。在目前很多市政道路工程水穩層施工中,在混合料配制時,經常參考類似工程的經驗,沒有結合實際情況進行多次配合比試驗,致使配制的混合料強度和密度忽高忽低,不但無法保證總體質量,而且會導致大量資源的浪費,這也是目前水穩層施工中存在的主要問題之一。
在市政道路工程水穩層施工中,為最大限度地保證市政道路的總體質量,必須選擇合適的水泥類型,水泥的初凝時間不能超過3h,終凝時間不能低于6h,在施工條件允許的情況下,要盡量選擇P0.32.5 級水泥,避免使用早強、快凝、變質的水泥。
在水穩層施工中每位施工人員都需要明確含水量的控制要點,同時根據實際情況和現場要求,制定出科學的比例標準,并有專人負責每天定時對混合料的含水量進行檢測,保證應用到水穩層施工中混合料含水量達到最佳的含水量標準[1]。此外,還要綜合考慮天氣因素、運輸距離等,避免混合料長時間暴露在空氣中、大風中,致使水分蒸發,降低了含水量。這就需要混合料配制技術人員,能夠按照氣候條件、運輸距離等客觀因素,合理調整含水量。混合料在攤鋪之前,要在實地進行一次含水量測試,保證攤鋪時含水量的標準始終一致,以免因為含水量過高,致使水穩層出現波浪,影響施工質量。
在市政道路工程水穩層施工中,混合料的用量比較大,為滿足連續施工的要求,可選擇貝特WCZ-700型雙拌缸攪拌機來分兩次拌和混合料,以保證混合料攪拌的均勻性,以免局部混合料質量不達標,出現裂縫、凹陷等質量問題,影響水穩層施工質量。在確定拌和量時,需要以施工段的實際攤鋪量為準,保證初次拌料量能夠至少達到總量的30%,以保證施工的連續性。在確定配合比時需要提前組織試驗,以實驗室提供配比為準,生產質量達標的混合料,以保證水穩層的穩定性符合要求。
在市政道路工程中應用水穩層施工技術時,7d 無側限抗壓強度是否達標,直接關系到整個工程的總體質量,也是水穩層施工中必須嚴格控制的關鍵點。需要施工單位能夠加強進場水泥質量、性能、種類、生產廠家、質量合格證的驗收和復檢工作,無論何種原因,只要是不達標的水泥,都不能進入施工現場,更不能應用到水穩層施工中。此外,要加強現場施工人員的質量意識教育和培訓,以免發生偷工減料問題。還要加強混合料拌和設備的計量檢測工作,保證計量精度始終都在誤差允許范圍內。如果使用的碎石材料發生改變,要及時上報給質量驗收部門,重新進行配合比試驗,調整配合比,以保證水穩層的7d 無側限抗壓強度能夠達到設計標準的要求。
粗細集料離析是水穩層施工中比較常見的質量問題,主要表現為出現梅花粗料集中或者是砂窩粗集料集中。造成的危害是影響水穩層強度的均勻性,容易發生早起破壞。因此,在具體施工中,必須做好粗細集料離析控制工作[2]。具體而言,可從以下幾個方面同時入手:
在水穩層攤鋪之前,要做好施工人員的教育培訓工作,增強全體員工的質量意識,保證混合料攤鋪的規范性。在正式攤鋪之前,必須手動重新混合分離的混合料。
在水穩層攤鋪時,需要在攤鋪區域的兩側設置好鋼模板,以起到圍擋的作用,保證水穩層兩側混合料都具有良好的密實度,向模板和混合料的縫隙中注入水泥漿液(水泥∶水=1∶2),保證水泥漿液灌注的均勻性,每延米水泥漿液的用量控制在1~3kg 之間。
在整個攤鋪過程中,上下兩層縱向銜接區域需要至少錯開50cm,如果選擇兩臺攤鋪機聯合攤鋪,則相互之間的距離要控制在5~8m 之間,縱向攤鋪時,攤鋪面的重疊度必須控制在30cm 左右。攤鋪機的前端需要設置橡膠擋板,橡膠擋板底部和攤鋪面之間的距離要控制在8cm 左右,以免出現粗細集料離析問題。
在水穩層施工中,壓實度是衡量水穩層施工質量、強度的關鍵指標,為保證壓實度符合要求,可從以下幾個方面同時入手:
選擇合適的碾壓設備,并在投入使用之前,需要對碾壓設備的性能進行檢驗,如果存在質量問題,要及時更換新的設備,以保證水穩層的壓實度符合要求。為保證水穩層的壓實度,要選擇多種碾壓設備聯合碾壓的方法,如2 臺23t 振動壓路機、1 臺26t 振動壓路機、2臺30t 膠輪壓路,三類設備聯合作業,按照“靜壓1 遍─小振1 遍─大振3 遍─靜壓3 遍(膠輪壓路機)”的順序,直至水穩層的壓實度可滿足要求為止[3]。
混合料在運輸、攤鋪、碾壓中必然存在一定的水分散失,如果水分散失量過大,會增大碾壓的難度,影響壓實度。這就要求在混合料配制時,用水量標準要略大于最佳含水量標準2%~3%,以彌補水分散失。
如果碎石的質量、種類、內徑發生了變化,需要重新進行配合比試驗,以確定最佳的配合比,保證碾壓效果符合要求。
在水穩層施工前,要加強技術教育,提升每位施工人員和管理人員對水穩層養生重要性的認識,嚴格按照相應的技術規范和標準,開展養生工作。在水穩層碾壓完成,壓實度達標后,要及時覆蓋上一層土工布或者草席,灑水潤濕養生。為水泥穩定碎石固化成型營造一個潮濕的環境,以免形成裂縫。養生時間不能低于7d,在養生期間,要做好交通管理,盡量避免車輛和行人在已經形成的水穩層上通過。此外,還要加強操作工人的技術教育,以保證操作過程的規范性,嚴禁壓路機在已經碾壓成型的水穩層上轉彎、掉頭。
平整度也是衡量水穩層施工質量的關鍵指標。在具體施工中,為保證水穩層的平整度符合要求,可從以下幾個方面同時入手:首先,加強混合料拌和的規范性,嚴格按照試驗確定的配合比配制混合料,控制好原材料的添加量和添加順序。其次,加強水穩層碾壓施工的規范性,不能在水穩層表面出現輪跡,可適當提升碾壓遍數。碾壓完成之后,壓路機要及時駛出水穩層,不能停放在剛成型的基層面上。最后,可通過拉線法來控制虛鋪的高度。除了縱向拉線之外,還要注重橫向拉流動線,一旦發現低洼位置,在碾壓前要及時填平。
綜上所述,水穩層施工技術雖然在成本、效率、質量等方面有非常顯著的優勢,但在市政道路工程中具體應用時,需要結合現場實際情況,嚴格控制每項影響施工質量的因素,并對每道工序的質量進行嚴格把關。施工工藝、規范標準、操作步驟等都必須符合設計要求。也只有這樣才能更好地保障水穩層的工程質量,以免因為質量問題,而引起損失,延誤工期。