白躍廷
(山西臨汾市交通局,山西 臨汾 041000)
在粉碎的或原狀松散的土(包括各種粗、中、細粒土)中,摻入適當(dāng)水泥和水,按照技術(shù)要求,經(jīng)拌和、攤鋪,在最佳含水量時壓實及養(yǎng)護成型,其抗壓強度符合規(guī)定要求,以此修建的路面基層稱水泥穩(wěn)定類基層。基層是面層的下臥層,它主要承受由面層傳遞的行車荷載垂直力,并將它擴散和分布到墊層和土基上?;鶎邮锹访娼Y(jié)構(gòu)中的主要承重層,因此,它應(yīng)具有足夠的強度和剛度,并具有良好的擴散應(yīng)力的能力,足夠的水穩(wěn)定性和較好的平整度。
108國道石嶺關(guān)-新城段路面大修工程,路面結(jié)構(gòu)層基層采用20 cm厚水穩(wěn)碎石基層。下面就該項目基層施工中的實踐,談?wù)勊€(wěn)類基層施工中的質(zhì)量控制。
(1)集料。集料用做基層時,單個顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過31.5 cm。粒徑過大,石料易離析,也不利于機械攤鋪、拌和及整平。集料壓碎值不大于35%。集料的均勻系數(shù)不大于10(即通過量為60%的篩孔尺寸與通過量為10%的篩孔尺寸的比值)。集料中0.6 mm以下顆粒塑性指數(shù)應(yīng)不大于12%,有機物含量超過2%,硫酸鹽含量超過0.25%的集料不宜使用。
(2)水泥。普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可用于水穩(wěn)碎石基層,但應(yīng)選用初凝時間3 h以上和終凝時間較長(宜在6 h以上的)水泥。不宜用快硬水泥、早強水泥,禁用已受潮變質(zhì)的水泥。宜采用標(biāo)號較低(如325號)的水泥。
水泥穩(wěn)定碎石混合料基層采用懸浮密實型配合比設(shè)計,根據(jù)7天抗壓強度試驗確定,水泥穩(wěn)定碎石基層7天無側(cè)限抗壓強度達到3 MPa~4 MPa的要求。基層水泥穩(wěn)定碎石的配合比(質(zhì)量比)為,水泥:碎石=6∶94。按重型擊實標(biāo)準(zhǔn),基層水泥穩(wěn)定類材料的壓實度大于或等于98%。
表1 懸浮密實型水泥穩(wěn)定碎石集料級配
該項目水泥混合料采用WB500型穩(wěn)定土拌和設(shè)備進行集中拌制混和料。正式拌和以前必須先調(diào)試設(shè)備,使混合料的顆粒組成和含水量都達到規(guī)范規(guī)定的要求,當(dāng)原材料的顆粒組成發(fā)生變化時,應(yīng)重新調(diào)整生產(chǎn)配合比。配料應(yīng)準(zhǔn)確,拌和應(yīng)均勻;含水量宜略大于最佳值,使混合料運到現(xiàn)場攤鋪后碾壓時的含水量不小于最佳值;不同粒級的碎石以及細集料(石屑)應(yīng)隔離。集料的最大粒徑和集配應(yīng)符合規(guī)范要求。
在鋪筑路面基層前,首先對結(jié)構(gòu)層進行強度試驗,對不能滿足其強度要求的不能鋪筑。施工中要按規(guī)范抽檢頻率抽取無側(cè)限抗壓強度試件。
試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6天,浸水1天后,進行無側(cè)限抗壓強度試驗,并計算試驗結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)(Cv)。
平均抗壓強度R應(yīng)滿足下式要求
R≥Rd/(1-1.645Cv)Cv小數(shù)計
工地實際采用的水泥劑量應(yīng)為室內(nèi)試驗確定的劑量的0.5%~1.0%。
該項目攤鋪水穩(wěn)碎石基層選用RP751攤鋪機梯隊作業(yè),攤鋪前測量放樣是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。放樣時,首先是在已鋪筑的下承層上恢復(fù)中線直線段每10 m設(shè)一樁,曲線段加密到5 m設(shè)一樁,并在兩側(cè)邊緣外0.3 m~0.5 m設(shè)指示樁;然后進行水平測量,在兩側(cè)指示樁上方根據(jù)設(shè)計高程及試驗段確定的松鋪厚度設(shè)置攤鋪機水平傳感導(dǎo)線。導(dǎo)線采用直徑2 mm~3 mm的不銹鋼絲,用緊張器拉緊,緊張力不小于800 N,架設(shè)長度不大于200 m,并根據(jù)攤鋪機特性設(shè)置方向?qū)Ь€,并在每次攤鋪前是攤鋪過程中對導(dǎo)線進行復(fù)核測量,確保施工的準(zhǔn)確性?;鶞?zhǔn)線應(yīng)盡量靠近熨平板,以減少厚度增量值,為保證連續(xù)作業(yè),每側(cè)鋼絲繩至少應(yīng)具備有3根200 m~250 m的鋼絲,在未走完本段鋼絲之前,下段鋼絲已架設(shè)完成。
攤鋪機的作業(yè)速度對攤鋪機的作業(yè)效率和攤鋪質(zhì)量影響極大。正確選擇作業(yè)速度是加快施工進度,提高攤鋪質(zhì)量的重要手段。如果攤鋪機時快時慢,時開時停將導(dǎo)致熨平板受力系統(tǒng)平衡變化頻繁,會對鋪層平整度和密實度產(chǎn)生很大影響。過慢使鋪層疏松,供料困難,停機會使鋪層表面形成臺階狀,影響平整度。
選擇攤鋪速度的原則是保證攤鋪機的連續(xù)作業(yè)。合理的攤鋪速度可根據(jù)混合料供給能力,攤鋪寬度和厚度按下式求得:
式中:Q:混合料供給能力,t/h;
h:壓實后的攤鋪厚度,cm;
b:攤鋪寬度,m;
r:水穩(wěn)混合料的壓實密度,t/m3。
(1)水穩(wěn)碎石混合料宜采用較大噸位的運料車運輸,但不得超載或急剎車、急彎掉頭使底基層造成損傷。運料車的運力應(yīng)稍有富余,施工過程中,攤鋪機前宜待候的運料車多于5輛后,開始攤鋪。
(2)運料車每次使用前后必須清掃干凈。從拌和機向運料車上裝料時,應(yīng)多次挪動汽車位置,平衡裝料,以減少混合料離析。運料車運輸混合料宜用苫布覆蓋保水分、防雨、防污染。
(3)運料車進入攤鋪現(xiàn)場時,輪胎上不得沾有泥土等可能污染路面的臟物,否則宜設(shè)水池洗凈輪胎后進入工程現(xiàn)場。
(4)攤鋪過程中運料車應(yīng)在攤鋪機前100 mm~300 mm處停住,空檔等候,由攤鋪機推動前進開始緩卸料,避免撞擊攤鋪機。
壓實是水穩(wěn)碎石基層施工的最后一道工序,若采用了優(yōu)質(zhì)的筑路材料,精良的拌和與攤鋪設(shè)備,良好的施工技術(shù),可攤鋪出較理想的混合料層,而良好的路面質(zhì)量則需要通過碾壓來體現(xiàn)。如果碾壓中出現(xiàn)任何質(zhì)量缺陷,必將前功盡棄。因此,必須重視壓實工作。碾壓機械的造型與組合包括2臺20 t以上振動壓路機,1臺18 t~21 t靜力光輪壓路機。
(1)攤鋪混合料整型后,當(dāng)混合料的含水量等于或略大于最佳含水量時,立即用停振的振動壓路機在全寬范圍內(nèi)先靜壓1遍~2遍,然后打開振動器均勻壓實到規(guī)定的壓實度。碾壓時振動輪必須重疊。通常除路面兩側(cè)應(yīng)多壓2遍~3遍以外,其余各部分碾壓到的次數(shù)盡量相同。
(2)嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”或急剎車。
(3)碾壓過程中,水泥穩(wěn)定碎石的表面應(yīng)始終保持潮濕,如表層蒸發(fā)過快,應(yīng)盡快灑少量的水。
(4)碾壓過程中,如有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象,應(yīng)及時翻開重新拌和(如加少量的水泥)或其他方法處理,使其達到質(zhì)量要求。
(5)在碾壓過程結(jié)束之前,用平地機配合人工再終平1次,使其縱向順適,路拱和標(biāo)高符合規(guī)定要求。終平時應(yīng)仔細用路拱板校正。必須將高出部分刮除,并掃出路外。
(1)當(dāng)天兩段工作段的銜接處,應(yīng)搭接拌和,即先施工的前一段尾部留5~8不進行碾壓,待第二段施工時,對前段留下未壓部分要加部分水泥重新拌和,并與第二段一起碾壓。
(2)應(yīng)十分注意每天最后一段末端縫(即工作縫)的處理,工作縫應(yīng)成直線,而且上下垂直。經(jīng)過攤鋪整型的水泥穩(wěn)定碎石當(dāng)天應(yīng)全部壓實,不留尾巴。第二天鋪筑時為了使已壓成型的穩(wěn)定邊緣不致遭受破壞,應(yīng)用方木(厚度與其壓實度相同)保護,碾壓前將方木提出,用混合料回填并整平。
(1)每一段碾壓完成后應(yīng)立即養(yǎng)生,不得延誤。
(2)在整個養(yǎng)生期間都應(yīng)使水泥穩(wěn)定碎石層保持潮濕狀態(tài),養(yǎng)生結(jié)束后,必須將覆蓋物清除干凈。
(3)在養(yǎng)生期間未采用覆蓋措施的穩(wěn)定碎石層上,除灑水以外,應(yīng)封閉交通。在采用覆蓋措施的水泥穩(wěn)定碎石層上不能封閉交通時,應(yīng)限制重車運行,其他車輛車速不得超過30 km/h。
(4)水泥穩(wěn)定碎石基層上立即鋪筑瀝青面層時,不需太長的養(yǎng)生期。但應(yīng)始終保持表面濕潤,至少灑水養(yǎng)生3天。
總之,在水穩(wěn)碎石基層施工中,要堅持事先控制,過程控制,以數(shù)據(jù)科學(xué)指導(dǎo)生產(chǎn),堅持質(zhì)量第一的指導(dǎo)思想,嚴格按程序進行施工,把質(zhì)量通病消除在萌芽狀態(tài),才能確保水穩(wěn)碎石的強度、壓實度、平整度,保證水穩(wěn)碎石基層路面的施工質(zhì)量。