王明輝 樸龍燮
摘 ? 要:水泥穩定碎石基層的施工質量非常重要,是整體施工質量得到保證的重要前提。為了充分發揮穩定土拌和站和攤鋪機的生產效率,提高機械設備使用效率,加快工程進度,充分發揮路面工程大規模機械化施工作業的優勢,本文結合工程實踐經驗就水泥穩定基層的關鍵控制技術及施工質量控制點進行討論。旨在能夠為今后類似工程提供相關參考資料。
關鍵詞:水泥穩定 ?碎石 ?基層 ?強度 ?質量
中圖分類號:U416 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2020)06(a)-0024-02
水泥穩定碎石應用于公路半剛性基層的結構中,因其良好的整體性、水穩性、抗凍性,以及就地取材、施工方便、早期強度高、承載力大,技術成熟等特點,越來越多的國家將其廣泛用于高等級公路基層。為了充分發揮穩定土拌和站和攤鋪機的生產效率,提高機械設備使用效率,加快工程進度,充分發揮路面工程大規模機械化施工作業的優勢。使整個施工作業流程的各個環節工作效率都得到提升,同時帶來了設備使用費和轉運費用以及養護費用的減少,節約了施工成本[1]。
1 ?水泥穩定碎石基層施工準備
1.1 下基層施工
如果經歷雨雪等不利天氣,需對局部軟彈部位進行翻曬后復壓、對填料進行改性或是換填處理,處理完畢后須嚴格按照施工工藝要求進行復壓。施工前對上路床頂進行復壓,同時向監理工程師申請驗收,合格后進入下一道工序。如果上路床驗收后放置時間較短,且在進行下基層施工前未下雨,可以只進行復壓即可[2]。如果上路床驗收后放置時間較長,期間并經歷持續高溫,需要對上路床均勻灑水濕潤后進行復壓。根據規范要求,必要時,需對上路床重新進行回彈彎沉值檢測。
1.2 上基層施工
施工前對下基層頂面進行清理,如上基層和下基層施工時間間隔較長,需要對下基層頂面進行人工或機械清掃并灑水濕潤,對局部污染嚴重的部位以高壓水車配合人工進行清洗使表面清潔,遇有局部松散的表層將其清除。同時,在施工前需要在下基層頂部均勻灑布水泥漿增強層間聯結。
1.3 配合比設計
主要材料:水泥穩定粒料半剛性基層材料主要是水泥、碎石、水、粉煤灰等。
1.3.1 原材料的優選
水泥:水泥材料的選擇是保證半剛性基層強度和結構完整性的關鍵。應根據施工工地的地理位置和周邊生產廠家的分布,同時考慮到各生產廠家所生產的產品和供應能力等,通過對多個品牌的水泥進行測試,選用水化熱低、凝結時間長即初凝時間在4~6h左右、體積變化小并且具有緩凝和微膨脹效果的水泥為佳,能夠顯著提高基層材料的抗裂性能;建議與粉煤灰聯合使用,采用水泥粉煤灰穩定粒料施工半剛性基層,以減少水化熱,減少收縮裂縫和溫度裂縫等質量缺陷,其他物理化學指標滿足國家標準。快硬水泥、早強水泥以及其它受外界影響而變質的水泥要禁止使用[3]。
集料:粗、細集料的選擇,在滿足規范的質量要求的前提下,遵循因地制宜、合理取材、節約投資的原則,對沿線各石料廠生產的集料進行充分分析后,經試驗各項技術指標均符合要求,方可以采用。選用含泥量小、密度大、吸水率小、壓碎值小、針片狀少的集料。
粉煤灰:粉煤灰的0.3mm篩通過率≥90%,0.075mm篩通過率≥70%,含水量≤35%,燒失量<10%,比表面積≥2500cm2/g。在實驗成功的基礎上可以采用細度較粗的粉煤灰以及灰渣。
水:路面基層與底基層用水和養護用水,一般應采用人、畜能飲用的水,如非要采用其它用水時,必須符合規格或設計文件的要求
1.3.2 混合料組成設計
根據《公路路面基層施工技術規范》(JTG/T-F20-2015)技術要求,首先進行混合料級配設計,通過級配的合理調整,盡可能采用骨架密實型結構。
1.3.3 確定最大干密度和最佳含水量
對混合料進行重型擊實試驗,確定混合料最佳含水量和最大干密度,在滿足施工需要的前提下,降低單位用水量,增加粗集料的相對含量。
1.3.4 強度試驗
根據確定的最大干密度和最佳含水量,試配不同的水泥劑量進行無側限抗壓強度試驗,根據設計文件對結構層強度的要求,選擇合適的水泥劑量,在保證達到設計強度的前提下,盡量減小水泥劑量。
1.3.5 確定施工配合比
通過上述步驟確定試驗室配合比,報監理工程師批準后可以做為標準配合比做為工程施工質量控制的依據,用于施工時,應提前進行施工配合比調整,以使施工配合比盡量符合或接近標準配合比設計的各項參數值。
2 ?水泥穩定碎石拌和質量控制
2.1 拌和設備
水泥穩定土拌和站設備必須性能好、可靠性高,檢測場內各種集料的含水量,計算出當天的生產配合比。
2.2 生產配合比
應考慮施工的環境夏季施工,早晚可采用最佳含水量進行施工,中午水分蒸發快,應采用的含水量比最佳含水量高0.5%~1.0%,防止表層出現松散或是干裂現象;低溫季節或是空氣濕度偏大環境下的含水量宜采用比最佳含水量低0.5%~0.8%,防止碾壓時出現軟彈或粘連壓路機鋼輪的現象。
2.3 運輸
根據施工需要混合料的運輸應選用載重量25t以上的自卸車,車箱長、寬和底盤高度與攤鋪機匹配,運輸能力必須大于拌和站生產能力及攤鋪機的攤鋪能力。運輸車輛配置數量按照拌和場內應有5臺車等待接料,攤鋪機前應有5臺車等待卸料,途中每1km應有1臺車運輸、1臺車返回、再考慮3臺車輛備用進行估算。
3 ?水泥穩定碎石施工質量控制
3.1 攤鋪
攤鋪基層松鋪系數需要根據碎石品種和級配組成,經過鋪筑試驗路段進行確定,通常為1.25~1.30之間。攤鋪速度宜控制在1.5~2.0m/min,待攤鋪機前備有5車攤鋪料時,開始進行攤鋪作業。
3.2 碾壓
采用攤鋪施工,為保證攤鋪碾壓密實度,使用超大激振力,振幅及頻率無級可調的YZ32壓路機。靜碾時,輪跡應重疊1/3;振動碾壓時應重疊250~350mm。壓實后表面應平整、無輪跡、隆起、松散等現象。
3.3 養生及交通管制
在碾壓完畢后立即采取交通管制,并用土工布覆蓋,進行灑水養生。
養生期:養護期不少于7d。在養生期間,路段必須設置明顯的標志牌并有可靠的阻斷交通措施,禁止大型機械車輛通行,養生車輛和指揮管理車輛慢速通行,養生期間不得進行上一結構層施工。
4 ?結語
隨著施工機械化程度的提高施工速度的加快水泥穩定碎石施工事先和事中控制顯得尤為重要,否則將帶來一定的經濟損失給實體造成一定的質量隱患。本研究提出的控制要點和控制措施是與當時施工技術條件相對應的,隨著原材料質量、機械化程度、施工經驗等方面的變化可能會提出不同的控制要點及控制措施。今后類似工程中質量控制關鍵點總結如下。
(1)配足工程施工需要的人力資源及各類設備,滿足整個工程施工的需要。
(2)測量人員要嚴格執行復核制度、交底簽認制度、向監理工程師報批制度。
(3)做好材料進貨的檢驗和標識,材料的質量記錄和資料的整理與保存工作;做到產品合格證、驗收單、試驗報告等單據齊全,確保資料的完整性和可追溯性。
(4)現場壓實度的檢測和外觀質量。根據《公路路基路面現場測試規程》(JTG 3450—2019),采用灌砂法對碾壓完畢的段落進行壓實度檢測,由于是采用施工,使用φ200mm灌砂筒。檢測頻率按照《公路工程質量檢驗評定標準》(JTG F80-1-2017)和《公路路面基層施工技術規范》(JTG/T-F20-2015)規定。
采用EDTA對全過程的水泥劑量進行檢測。在混合料拌制過程中設專人對混合料的拌制均勻性,如顏色、含水量等進行目測檢查,同時采用EDTA法進行水泥劑量檢測,檢測頻率一般為2次/1h,必要時加大檢測頻率或隨機進行抽查水泥劑量。
參考文獻
[1] 徐建紅.淺談水泥穩定碎石層施工工藝與質量控制[J].江西建材,2020(1):114-116,118.
[2] 曹筆軍.水泥穩定級配碎石底基層施工控制技術[J].建筑技術開發,2020,47(4):19-20.
[3] 吳賓賓.高速公路水泥穩定碎石基層施工技術研究[J].四川建材,2020,46(2):149-150.