李靜
為探討公路水泥穩定碎石基層施工工藝與質量控制,采用工程實例結合理論實踐的方法,分析了施工工藝的應用要點,并提出常見質量問題的控制措施。分析結果表明,公路水泥穩定碎石基層施工工藝具有施工速度快、施工質量高、施工成本低等優勢,非常契合現代化公路工程發展速度快,質量要求高的發展現狀,值得大范圍推廣應用。
水泥穩定碎石基層是目前公路工程施工中常用的基層施工技術,和早期回填壓實基層以及純水泥漿液基層相比,水泥穩定碎石基層在強度、質量、抗滲漏、成本等方面有顯著優勢。但同時水泥穩定碎石基層施工工藝比較多,影響因素也比較多,為保證施工質量,需要結合公路工程的實際情況,嚴格控制每道施工工藝,才能保證使用質量,發揮出應有的作用和功能。基于此,開展公路水泥穩定碎石基層施工工藝與質量控制的分析研究就顯得尤為必要。
某公路工程,設計長度為6.38km,設計行車速度為60~80km/h,路基的寬度為26m,該公路工程的結構由上面層、下封層、基層、底基層等共同組成。其中上面層為瀝青混凝土,下面層為乳化瀝青稀漿,基層為5%的公路水泥穩定碎石,底基層則為4%的公路水泥穩定碎石基層。
水泥穩定碎石基層是目前公路工程施工中常用的基層施工形式,為保證施工質量,提升基層的穩定性,需要嚴格按照具體的施工工藝進行施工,主要包括以下內容:
在水泥穩定碎石基層施工之前,需要下承層進行全面驗收,保證下承層的幾何尺寸、壓實標準等都達到水泥穩定碎石基層施工的要求之后,再進行測量放樣。
測量放樣主要目的是為水泥穩定碎石基層正式施工提供參考和指導,主要體現在兩個方面,其一是高程的測量放樣,其二是坡度的測量放樣。就案例工程而言,為保證測量放樣的準確性,先按照所選攤鋪機的寬度標準,在直線段每隔20m打設一根指示樁,在曲線段每隔10m打設一根指示樁,在路基兩側外0.3~0.5m的距離設置指示樁;然后進行水平測量,在打設好的指示樁上,按照公路工程設計標高和試驗段確定的松鋪厚度,布設攤鋪機水平傳感導線。導向選擇直徑在2~3mm之間的不銹鋼絲即可,通過張緊器張緊,保證張緊力不小于800N,每次架設長度不能小于200m,以滿足水泥穩定碎石基層連續施工的要求。
案例工程規模比較大,施工現場缺乏拌和水泥穩定碎石的場所,因此,在施工中選擇了集中拌和站拌和的方法,拌和好的水泥穩定碎石通過罐車運輸到指定位置進行施工,為保證拌和質量符合設計要求,需要高度重視以下問題:
一是在開始水泥穩定碎石拌和之前,需要先對拌和設備以及各種運行機構的性能、工作情況等進行全面檢查。尤其是皮帶輸送機的運轉情況更需要嚴格檢查。如果皮帶存在跳動、跑偏、開裂等問題要及時調整和更換,以保證拌和的穩定性和連續性。
二是做好試拌混合料均勻性的檢查工作,在水泥穩定碎石混合料拌合中,需要嚴格控制好混合料隨機取樣的均勻性試驗,保證試驗結果的差值在規定范圍中。就案例工程而言,在水泥穩定碎石拌和中,為達到均質的混合料,不僅需要嚴格控制原材料的質量,而且保證各種原材料稱量的準確性。每次進行對稱量系統至少進行1次校定,發現精度不足及時調整,有效保證了水泥穩定碎石混合料拌和的質量。
三是嚴格控制拌和用水量,保證用水量在設計標準的±1%內波動,供水系統需要對拌和用水進行準確稱量。同時需要按照外界天氣變化情況,及時調整拌和用水量。如果外界氣溫比較高,風力比較大,需要適當加大用水量,以保證水泥穩定碎石混合料運輸到現場之后, 含水量在設計允許范圍中。
本工程水泥穩定碎石基層施工規模比較大,在水泥穩定碎石混合料運輸時,采用了大噸位自卸車運輸,集中拌和站拌和好的水泥穩定碎石混合料,需要即時送往攤鋪現場,混合料裝車完成后要及時覆蓋上篷布,以控制水分散失和污染。水泥穩定碎石混合料運輸到施工現場之后要及時完成攤鋪,在整個攤鋪過程中,要盡量減少收料斗的次數,以保證水泥穩定碎石基層施工的連續性、均勻性。為保證攤鋪機行走方向的準確性,需要在底基層上撒布一層白灰線,實現對攤鋪機行走方向的精確控制,攤鋪機行走要勻速前進,中途不能停車、不能急剎車、不能急轉彎,以免在水泥穩定碎石基層上形成“波浪”,減少施工縫。為保證水泥穩定碎石基層攤鋪質量,在攤鋪過程中要嚴格控制以下幾點:
第一,在水泥穩定碎石基層攤鋪之前,需要提前進行灑水潤濕處理,但不能形成積水。攤鋪之前需要全面檢查攤鋪機的運行情況,發現問題及時處理,攤鋪機和其他設備始終處于良好的工作狀態,以保證攤鋪的均勻性。第二,嚴格控制好傳感器臂和導向控制線的關系,保證攤鋪的厚度和高度,符合設計要求。攤鋪要連續進行,如果拌和機的生產能力有限,要盡量降低攤鋪的速度,避免存在攤鋪機停機待料問題,攤鋪機行駛的速度控制在1m/min左右,攤鋪效果最佳。第三,在攤鋪全過程需要始終保持螺旋布料器的三分之二能夠埋入水泥穩定碎石混合料,攤鋪機的身后,要跟著專人消除粗細集料離析問題,以提高攤鋪質量。
當水泥穩定碎石基層攤鋪完成之后要及時跟進壓實操作,需要在路基全寬范圍內碾壓,保證水泥穩定碎石混合料從加水拌合到碾壓地之間不超過3.5h,施工的長度控制在200m以內,以免水泥穩定碎石混合料尚未碾壓就完成凝固,影響壓實效果。具體的碾壓順序為:先用靜力式光輪壓路機靜壓1~2遍;再用振動壓路機振動碾壓3~5遍;然后用光輪壓路機靜壓1~2遍;最后用膠輪壓路機光面碾壓1~2遍。在碾壓時也需要嚴格控制含水量,保證攤鋪含水量比設計的最佳含水量高出1%,如果表層發干,要及時補灑少量的水。
在水泥穩定碎石基層攤鋪時,如果遇到突發情況,必須中斷,且中斷的時間超過2h,就需要合理設置橫縫,頭一天施工完成之后,第二天開工之前的也需要設置橫縫。具體的設置方法為:人工將水泥穩定碎石攤鋪末端整理平齊,緊緊靠著混合料,放置2根方木,并保證方木的高度和混合料的壓實厚度平齊,然后整平靠近方木的混合料。方木另外一側,要用砂礫和碎石回填到3m左右的長度,回填的高度要略高于方木,重新攤鋪之前,需要先拆除方木和碎石,作業面要清理干凈。
養護是水泥穩定碎石基層施工的最后一道工序,也是非常重要的工序,科學合理的養護可有效控制裂縫,保證施工質量。每一段碾壓完成之后,都要及時開始養護,同時詳細檢查壓實度。本工程選擇的養護方法為:碾壓完成后,及時在表面覆蓋一層土工布,2小時后灑水養護,灑水養護的時間不能小于7d,7d內需要保證水泥穩定碎石基層始終處于濕潤狀態,28天內正常養護。嚴禁用濕粘土、塑料薄膜覆蓋水泥穩定碎石基層,養護完成之后,及時將覆蓋物清除干凈。
在水泥穩定碎石基層施工中常見的質量問題包括:7d無側限抗壓強度不達標、發生了離析現象、壓實度不足等,任何一個問題都會影響水泥穩定碎石基層施工質量,需要采取有針對性的質量控制措施,以保證水泥穩定碎石基層施工質量。
加強對進場水泥、碎石等原材料的驗收力度,嚴禁質量不達標的水泥進入施工現場,更不能應用到水泥穩定碎石基層施工中。同時還要加強操作人員的質量意識,避免發生偷工減料問題。加強對水泥穩定碎石拌和設備的檢測力度,保證計量精度的準確性,配合比要通過多次試驗進行確定。
在水泥穩定碎石基層攤鋪時,經常會發生粗細集料離析問題,出現梅花砂窩危害,影響水泥穩定碎石基層的強度,形成早期破壞。為控制離析現象,需要提升操作人員的質量意識,保證水泥穩定碎石混合拌和的均勻性和規范性。在攤鋪之前對已經發生離析現象的混合料需要人工重新拌和。如果在碾壓之后發現離析問題,要及時挖除,重新回填上質量達標的混合料,重新碾壓。
水泥穩定碎石混合料在運輸、攤鋪、碾壓等環節,都存在水分散失問題,因此,在水泥穩定碎石混合料拌和時,為保證施工含水量達標,需要加入大于最佳含水量2%~3%的水,以免水分散失過大,影響壓實度。此外,還要提升碾壓操作人員的綜合素質,做好技術交底, 保證碾壓的規范性。
綜上所述,本文采用工程實例結合理論實踐的方法,分析了公路水泥穩定碎石基層施工工藝與質量控制,分析結果表明,基層是組成公路結構的主要內容,其施工質量直接關系到公路工程的總體質量。因此,在應用水泥穩定碎石基層施工技術時,需要對施工工藝進行嚴格控制,嚴格把控每道施工工序,并加強常見質量問題的控制,才能最大限度上保證基層施工質量。