岳仁強
淮南市市政園林建設處,安徽 淮南 232001
在建筑行業中,市政道路穩定層施工是重要建設項目之一。近年來,城市建設快速發展,急劇增加了城市交通的需求和對市政道路工程的施工質量要求。然而,由于外界各種因素的影響,如地質情況、天氣變化、行政干擾、地下管線交錯復雜、城市給排水和供熱等,增加了施工過程中的難度,使施工人員難以管理施工過程。因此,需要提高施工技術,嚴格控制施工質量,從而延長公路使用壽命,減少公路維修費用。
水泥穩定碎石具有較高的穩定性、承載力、強度等優勢,其中水泥穩定碎石施工技術主要采用的技術原理是鑲嵌技術,將級配碎石作為骨料,再將灰漿材料和硅酸鹽水泥等作為骨料填充料,之后灰漿、水泥、級配碎石就會凝結成型,從而形成具有一定穩固性的板體。通常情況下,影響水泥穩定碎石基層強度與穩定性的因素眾多,包括灰漿質量、碾壓強度等。經過實驗結果顯示,在施工初始階段,水泥穩定碎石基層技術具有較好的強度,其強度會隨著時間的延長而提高,同時具有良好的抗滲、抗凍性能,適宜大面積推廣與應用水泥穩定碎石基層技術。
水泥穩定土包括使用水泥穩定細粒土、中粒土以及粗粒土。用水泥做結合料,具有較高的穩定性與力學強度。將水泥拌和壓實后,混合料內部會發生水化作用或蒸發,減少了混合料的水分,產生了分子間力的作用、吸附作用、毛細管作用、碳化收縮作用、材料礦物晶體作用,導致水泥穩定材料出現收縮的情況,進而產生裂縫,當瀝青層變薄時,在面層上會逐漸反射出裂縫。
與傳統的路面施工技術相比,水泥穩定碎石技術具有較大的優勢,主要具有以下六點特性:(1)水泥穩定碎石使用的材料來源范圍較大,級配材料和水泥等價格較為低廉,可以有效減少道路建設的施工成本。(2)在道路建設初期,材料具有良好的強度,在施工后可以快速進行凝結,經過5 ~7d 后,就會達到2MPa 以上的強度,滿足市政道路規定的要求。(3)路面水泥穩定碎石的施工技術較為簡單,其中包括拌和與壓實水泥、級配碎石等材料,可以實現機械化的施工。(4)水泥穩定碎石具有良好的通透性與穩定性,可以滿足市政道路復雜的環境要求。(5)可以根據市政道路的施工情況,對穩定碎石結構比例進行適當調整,從而提高適應性與碎石穩定性強度。(6)與之相反,水泥碎石穩定基層存在部分缺點,例如容易出現干縮裂縫,影響實際應用,同時由于凝結速度較快,因此施工人員需要注意施工時間,加強對施工質量的控制。
(1)水泥鋪灑的均勻程度。若是鋪灑得不均勻,不管采用哪種機器進行拌和,都無法獲得均勻分布的水泥混合料。(2)拌和機具的種類。這也是影響水泥均勻程度的重要因素之一。(3)延遲時間過長。從加水拌和的時間開始,一直到壓實完成后的延續時間,是施工階段的作業時間,也稱之為水泥土的延遲時間,影響混合料的密度與強度,在相同的混凝土混合料中,一旦延長時間過長,就會降低混合料強度。(4)其他因素。拌和的接縫處理、深度、寬度等,也會影響水泥穩定土的強度,需要嚴格檢查拌和深度,防止破壞下層表面,影響底部的壓實效果。
某市政項目的總共長度為590.427m,其路面厚度為63cm,路幅寬度為24cm,采用水泥混凝土剛性路面,厚度為23cm,面層采用C40 砼。同時,基層采用5%水泥穩定級配碎石,墊層采用20cm 厚度的碎石,選擇4 ~8cm 級配的粒徑。
首先,該項目需要控制級配碎石質量,在選擇時級配碎石時,需要控制最大粒徑,使其保持在37.5mm 以下。生產碎石采用圓錐式破碎機,使用振動篩網嚴格篩選碎石,確保將其控制在科學合理的范圍內。此外,需要控制碎石集料壓碎值,將其控制在30%以下,防止碎石集料粒徑過小,還需要選擇優質的碎石集料,具有一定的潔凈性與干燥性,防止風化或混入雜質對施工質量產生影響。
其次,需要控制水泥的選擇與質量。根據國家的相關標準,初凝時間需要大于3h,而終凝時間需要大于6h。在選擇硅酸鹽水泥時,需要選擇32.5 級或42.5 級,不宜使用快硬水泥、早強水泥、不符合要求的水泥,需要從施工的根源控制施工質量。在選擇集料時,需要選擇干凈的碎石,防止其中混合泥沙。同時,需要保證碎石的壓碎值小于30%,當顆粒小于0.6mm 時,需要進行液限實驗,使其大于28%,還需要進行塑性指數實驗,使塑性指數大于6。
最后,需要控制含水率。在碎石穩定層施工質量中,含水率是重要的影響因素之一,施工人員需要嚴格控制含水率,根據當地的氣溫條件和運輸距離,從而確定拌和注水量,防止混合料含水量出現過小或過大的情況,從而影響道路工程的施工。若是含水率過小,可能會出現拌和不充分、不均勻、不易成型等問題;若是含水率過大,路面則可能產生“波紋”或“彈軟”,逐漸產生干縮、裂縫等,對碎石基層的強度與密度造成影響。另外,需要考慮天氣因素、運輸距離等,控制混合料的含水率,最好是超出最佳含水量0.5%~1%,禁止超出2%,確保在混合料運輸到現場后,可以滿足工程的含水率要求。
對于市政項目中的混合料拌和質量控制、運輸,提出了如下建議:(1)在拌和之前,需要嚴格控制級配碎石和水泥的質量,加強產品的檢驗工作,經過檢查合格后才可以開始施工。(2)在攪拌混合料時,需要控制配合比和投放料的次序,最好選擇攪拌站的方式,攪拌時間需要大于30min,將水泥與集料的配合比定為5 ∶100。(3)在施工現場,還需要派遣專人進行監督管理,確保投放料比例滿足配比要求。(4)由于水泥在碾壓時表面容易出現水泥漿,在一定程度上影響壓路機的碾壓效果,需要控制水泥劑量為3%~6%,一旦水泥劑量小于3%,將難以滿足實際施工的強度需求。(5)需要控制混合料的運輸過程,盡量選擇適合的路線,以及噸位較大的運輸車輛,防止在運輸的過程中出現停車或顛簸的情況,可以有效預防混合料出現離析現象。
在攤鋪的過程中,為了提高攤鋪質量,施工人員需要做好以下工作:(1)及時灑水濕潤底基層表面,并清除雜物。(2)檢查路基的橫坡度、寬度、壓實度等,及時發現其中隱藏的安全隱患,采取有效措施進行解決。(3)考慮現場的施工條件,選擇適合的攤鋪設備,為后期的攤鋪設備提供基礎與保障。(4)在鋪筑底基層表面實驗段時,需要對設備的性能進行嚴格檢查,確定碾壓速度、碾壓次數等具體數據,正確指導施工。(5)在混合料攤鋪的過程中,需要制定正確的行走路線,必須緩慢均勻地施工,防止在施工過程中出現中斷的情況,確保攤鋪機連續且均勻地施工。(6)盡量避免縱向接縫,選擇中午時段進行攤鋪工作,保持最佳狀態的含水量,防止過快地蒸發水分。(7)在進行攤鋪工作時,不宜使用貼層的施工方式。
當完成攤鋪工作后,才可以開始碾壓工作,在進行水泥穩定碎石基層施工時,必須遵守從低到高、先輕后重的施工原則,將碾壓長度控制在50 ~80m,混合料碾壓分為3 個環節,分別是初壓、復壓、終壓。在初凝前完成水泥試驗,提高混合料的壓實度。首先,將路面鋪平后,采用適合的壓路機進行壓實,在混合料碾壓時,需要確保碾壓次數超過6 次以上,確保滿足壓實密度的要求。其次,在碾壓的過程中,壓路機禁止在碾壓的路面上進行急剎車,防止穩定層的表面被破壞。再次,若是穩定層表面的水分蒸發過快,需要及時進行補水,還需要禁止在水多的地方過多碾壓,而若是基層表面出現松散時,則需要重新換上新材料進行碾壓。最后,對于難以碾壓的地方,需要采用平板振動進行夯實。
當路面的壓實度檢查合格后,需要養護路面,一般采用塑料薄膜覆蓋的方式,下封層進行養護,需要保持超過7d 的養護時間。當水泥土分層施工時,在下層水泥穩定土碾壓后,只需要經過1d 就可以進行上層的鋪筑工作,而無需7d 的養生期。在進行鋪筑工作之前,需要確保下層表面處于濕潤狀態,在上層穩定土鋪筑時,還可以在下層表面撒入適量的水泥漿或水泥,增加上下層之間的黏結性。
養生的方法主要有以下三種:(1)使用濕砂或不透水薄膜養生。(2)使用瀝青乳液養生。(3)使用灑水車養生,在養生的過程中,盡量減少車輛的通行。車輛在通行時,需要將車速控制在小于15km/h,并保持勻速緩慢地通過。
綜上所述,在市政道路穩定層施工質量控制中,施工單位需要加強各個環節的質量控制,做好原材料、混合料攪拌和運輸、攤鋪、碾壓、養生等工作,充分發揮出泥穩定碎石施工技術的積極作用。同時,提高市政道路的使用性能與壽命,滿足人民群眾的行車需求,促進我國基礎設施的建設。