張繼春
(中鐵工程設計咨詢集團有限公司,北京100055)
科學合理的配合比設計能夠保證道路水穩碎石基層具有更高的強度,從而有效提升道路的舒適性和耐久性。由于水穩碎石基層存在一定的缺陷,如干縮性大,高溫干旱條件下施工容易出現溫度裂縫,用水量較多等,因此,在采用水穩碎石基層施工時,應充分結合施工現場的實際情況,對混合料的配合比設計進行不斷的調整和優化,使其符合該工程的建設標準。
圖解法和試算法在水穩碎石基層配合比設計中的運用較多,利用這2 種方法可以精確計算配料的比例,保證配料比例的合理性和準確性。通過重型擊實試驗可以確定混合料的最大干密度和最佳含水率。混合料含水率控制在4.5%~5.5%為最佳狀態,干密度一般需控制在2.25~2.40 g/cm3。在確定最大干密度和最佳含水率之后,可以采用7 d 無側限抗壓強度試驗確定水泥的使用量,并以預測交通量為準進行路面結構設計和強度計算,最終得出相應的路面基層的抗彎拉強度及層底拉應力要求[1]。
進行道路水穩碎石基層配合比設計時,要充分考慮施工現場的自然條件,以新疆昌吉州統籌城鄉基礎設施建設示范工程為例,阜康市屬于溫帶大陸性干旱氣候,四季分明,年平均降水量較小,在187~530 mm,溫度變化明顯,年溫差、日溫差較大,因此,進行配合比設計時,要充分考慮這些因素,科學確定原材料和配合比。
混合料的含水率會對道路施工的質量造成諸多影響。若混合料的含水率過高,在壓實過程中很容易出現黏輪現象,從而影響壓實工作的效率和質量,再加上如果細集料使用過多,會產生麻坑問題,嚴重威脅道路的耐久性和穩定性。如果混合料含水率過低,水泥材料無法進行水解和水化,這就阻礙了混合料板體結構成型,導致板體松散,破壞其結構強度,進而引發更為嚴重的質量問題[2]。因此,在實際施工時,要考慮施工現場和施工當季的氣候因素。比如,在新疆區域內進行施工時,很容易因為環境干旱、持續刮風而造成實際含水率偏低,使其不滿足最佳含水率的要求,降低了混合料的強度,所以,在干旱、多風、多沙塵的氣候條件下進行施工時,要采取相應的防護措施,降低環境對施工的影響。
在道路水穩碎石基層配合比設計中,粉煤灰的合理應用可以很好地提升工程的建設質量。新疆阜康項目道路水穩碎石基層施工配合比設計時,便在水泥穩定碎石混合料里摻加了8%~10%的粉煤灰,根據擊實實驗、最大干密度、最佳含水率及7 d 無側限抗壓強度試驗的結果,摻加粉煤灰后可以有效降低水穩混合料的干縮性、減少用水量、降低水化熱、減少溫度裂縫、提高混合料的施工和易性,對在干旱缺水環境下的施工具有較強的適應性,確保工程施工質量。
在進行道路水穩碎石基層施工時,應對拌和場進行有效的組織和管理。首先,需要對材料儲存場地進行相應的處理,保證場地硬化符合施工要求,同時,為了防止降雨對材料造成影響,還要采取相應的防水措施,保證其排水效果。進行材料儲存時,要根據不同材料的性質合理設置倉位,不可隨意混亂儲存[3],要安排專職人員對儲存的材料進行管理和檢測,特別要重視對混合料顏色和離析狀況的監督,除此之外,還要注意控制儲存混合料的含水率。
夏季的溫度較高,高溫天氣會加速混合料中水分的蒸發,降低混合料的含水率,同時,會直接影響混合料的質量,因此,在對混合料進行運輸時,需要對混合料進行隔熱覆蓋,以避免其被陽光直射而加速水分的蒸發。另外,施工單位要對裝載和運輸過程進行全面的把控,確保裝載、運輸流程的合理性,嚴格控制運輸時間,保證運輸效率,以確保混合料的含水率符合施工要求,從而提升道路水穩碎石基層施工的效率和質量。
在攤鋪過程中,要對攤鋪機的操作進行嚴格的把控。因為攤鋪機的運行速度和攤鋪寬度(搭接位置)會直接影響攤鋪的效率和質量。所以,施工前要根據施工現場的實際情況,結合施工要求,合理設置攤鋪機的運行速度,同時,還要提前調整好攤鋪寬度。另外,需要提前準備足夠的混合料,避免因混合料不足而出現停工的情況[4]。最后,施工單位需要安排工作人員跟蹤攤鋪過程,檢查攤鋪結果,特別要重視對攤鋪斷面的檢查,確保其沒有出現離析現象。如果存在離析或其他質量問題,必須立即采取相應的措施進行處理。
在對道路進行壓實時,施工單位應根據施工要求嚴格把控碾壓長度、時間和速度。同時,在對道路水穩碎石基層進行壓實時,要遵循先輕后重、先邊緣后中間的順序。壓實全過程需要專職人員進行監督和質量把控,確保混合料的含水率符合要求。如果在壓實過程中發現混合料含水率下降十分迅速,則需要對其進行補水處理,調節混合料的含水率,使其滿足施工需求,提升壓實工作的質量。
為了保證道路水穩碎石基層的耐久性和穩定性,需要對水穩碎石基層的質量進行檢測,檢測內容要全面且具體,包括道路基層的平整度、壓實度、強度等多個方面。在對基層的抗壓性能進行檢測時,可以通過6 組試件對比的方式進行,并對道路基層強度進行合理的推定[5]。開展檢測工作時,要合理控制檢測頻率,可以每200 m 設置2 個檢測點。檢測過程和結果需要做好相應的記錄,以供后續校對和查驗。
綜上所述,道路水穩碎石基層有著其獨特的優勢,比如,承載力較強、耐久性好、早期強度高等,為了有效提升道路基層的穩定性和耐久性,發揮其經濟效益和社會效益,要加強道路水穩碎石基層施工技術的研究和運用。在工程實踐中,要根據施工現場的實際情況和設計要求調整道路水穩碎石基層配合比,提升其科學性和合理性,保證道路建設施工質量,促使其有效發揮自身性能優勢。