岳仁強(qiáng)
淮南市市政園林建設(shè)處,安徽 淮南 232001
在建筑行業(yè)中,市政道路穩(wěn)定層施工是重要建設(shè)項(xiàng)目之一。近年來,城市建設(shè)快速發(fā)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(zhì)量要求。然而,由于外界各種因素的影響,如地質(zhì)情況、天氣變化、行政干擾、地下管線交錯復(fù)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(shù),嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,從而延長公路使用壽命,減少公路維修費(fèi)用。
水泥穩(wěn)定碎石具有較高的穩(wěn)定性、承載力、強(qiáng)度等優(yōu)勢,其中水泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)主要采用的技術(shù)原理是鑲嵌技術(shù),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(jié)成型,從而形成具有一定穩(wěn)固性的板體。通常情況下,影響水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度與穩(wěn)定性的因素眾多,包括灰漿質(zhì)量、碾壓強(qiáng)度等。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在施工初始階段,水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)具有較好的強(qiáng)度,其強(qiáng)度會隨著時間的延長而提高,同時具有良好的抗?jié)B、抗凍性能,適宜大面積推廣與應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)。
水泥穩(wěn)定土包括使用水泥穩(wěn)定細(xì)粒土、中粒土以及粗粒土。用水泥做結(jié)合料,具有較高的穩(wěn)定性與力學(xué)強(qiáng)度。將水泥拌和壓實(shí)后,混合料內(nèi)部會發(fā)生水化作用或蒸發(fā),減少了混合料的水分,產(chǎn)生了分子間力的作用、吸附作用、毛細(xì)管作用、碳化收縮作用、材料礦物晶體作用,導(dǎo)致水泥穩(wěn)定材料出現(xiàn)收縮的情況,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫,當(dāng)瀝青層變薄時,在面層上會逐漸反射出裂縫。
與傳統(tǒng)的路面施工技術(shù)相比,水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)具有較大的優(yōu)勢,主要具有以下六點(diǎn)特性:(1)水泥穩(wěn)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(shè)的施工成本。(2)在道路建設(shè)初期,材料具有良好的強(qiáng)度,在施工后可以快速進(jìn)行凝結(jié),經(jīng)過5 ~7d 后,就會達(dá)到2MPa 以上的強(qiáng)度,滿足市政道路規(guī)定的要求。(3)路面水泥穩(wěn)定碎石的施工技術(shù)較為簡單,其中包括拌和與壓實(shí)水泥、級配碎石等材料,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的施工。(4)水泥穩(wěn)定碎石具有良好的通透性與穩(wěn)定性,可以滿足市政道路復(fù)雜的環(huán)境要求。(5)可以根據(jù)市政道路的施工情況,對穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,從而提高適應(yīng)性與碎石穩(wěn)定性強(qiáng)度。(6)與之相反,水泥碎石穩(wěn)定基層存在部分缺點(diǎn),例如容易出現(xiàn)干縮裂縫,影響實(shí)際應(yīng)用,同時由于凝結(jié)速度較快,因此施工人員需要注意施工時間,加強(qiáng)對施工質(zhì)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(jī)器進(jìn)行拌和,都無法獲得均勻分布的水泥混合料。(2)拌和機(jī)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(shí)完成后的延續(xù)時間,是施工階段的作業(yè)時間,也稱之為水泥土的延遲時間,影響混合料的密度與強(qiáng)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(qiáng)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(wěn)定土的強(qiáng)度,需要嚴(yán)格檢查拌和深度,防止破壞下層表面,影響底部的壓實(shí)效果。
某市政項(xiàng)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(wěn)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(xiàng)目需要控制級配碎石質(zhì)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(chǎn)碎石采用圓錐式破碎機(jī),使用振動篩網(wǎng)嚴(yán)格篩選碎石,確保將其控制在科學(xué)合理的范圍內(nèi)。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(yōu)質(zhì)的碎石集料,具有一定的潔凈性與干燥性,防止風(fēng)化或混入雜質(zhì)對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。
其次,需要控制水泥的選擇與質(zhì)量。根據(jù)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),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(qiáng)水泥、不符合要求的水泥,需要從施工的根源控制施工質(zhì)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(dāng)顆粒小于0.6mm 時,需要進(jìn)行液限實(shí)驗(yàn),使其大于28%,還需要進(jìn)行塑性指數(shù)實(shí)驗(yàn),使塑性指數(shù)大于6。
最后,需要控制含水率。在碎石穩(wěn)定層施工質(zhì)量中,含水率是重要的影響因素之一,施工人員需要嚴(yán)格控制含水率,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件和運(yùn)輸距離,從而確定拌和注水量,防止混合料含水量出現(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)生“波紋”或“彈軟”,逐漸產(chǎn)生干縮、裂縫等,對碎石基層的強(qiáng)度與密度造成影響。另外,需要考慮天氣因素、運(yùn)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(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后,可以滿足工程的含水率要求。
對于市政項(xiàng)目中的混合料拌和質(zhì)量控制、運(yùn)輸,提出了如下建議:(1)在拌和之前,需要嚴(yán)格控制級配碎石和水泥的質(zhì)量,加強(qiáng)產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作,經(jīng)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(xiàn)場,還需要派遣專人進(jìn)行監(jiān)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(xiàn)水泥漿,在一定程度上影響壓路機(jī)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(shí)際施工的強(qiáng)度需求。(5)需要控制混合料的運(yùn)輸過程,盡量選擇適合的路線,以及噸位較大的運(yùn)輸車輛,防止在運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)停車或顛簸的情況,可以有效預(yù)防混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
在攤鋪的過程中,為了提高攤鋪質(zhì)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(shí)度等,及時發(fā)現(xiàn)其中隱藏的安全隱患,采取有效措施進(jìn)行解決。(3)考慮現(xiàn)場的施工條件,選擇適合的攤鋪設(shè)備,為后期的攤鋪設(shè)備提供基礎(chǔ)與保障。(4)在鋪筑底基層表面實(shí)驗(yàn)段時,需要對設(shè)備的性能進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確定碾壓速度、碾壓次數(shù)等具體數(shù)據(jù),正確指導(dǎo)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(xiàn)中斷的情況,確保攤鋪機(jī)連續(xù)且均勻地施工。(6)盡量避免縱向接縫,選擇中午時段進(jìn)行攤鋪工作,保持最佳狀態(tài)的含水量,防止過快地蒸發(fā)水分。(7)在進(jìn)行攤鋪工作時,不宜使用貼層的施工方式。
當(dāng)完成攤鋪工作后,才可以開始碾壓工作,在進(jìn)行水泥穩(wěn)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(huán)節(jié),分別是初壓、復(fù)壓、終壓。在初凝前完成水泥試驗(yàn),提高混合料的壓實(shí)度。首先,將路面鋪平后,采用適合的壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí),在混合料碾壓時,需要確保碾壓次數(shù)超過6 次以上,確保滿足壓實(shí)密度的要求。其次,在碾壓的過程中,壓路機(jī)禁止在碾壓的路面上進(jìn)行急剎車,防止穩(wěn)定層的表面被破壞。再次,若是穩(wěn)定層表面的水分蒸發(fā)過快,需要及時進(jìn)行補(bǔ)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(xiàn)松散時,則需要重新?lián)Q上新材料進(jìn)行碾壓。最后,對于難以碾壓的地方,需要采用平板振動進(jìn)行夯實(shí)。
當(dāng)路面的壓實(shí)度檢查合格后,需要養(yǎng)護(hù)路面,一般采用塑料薄膜覆蓋的方式,下封層進(jìn)行養(yǎng)護(hù),需要保持超過7d 的養(yǎng)護(hù)時間。當(dāng)水泥土分層施工時,在下層水泥穩(wěn)定土碾壓后,只需要經(jīng)過1d 就可以進(jìn)行上層的鋪筑工作,而無需7d 的養(yǎng)生期。在進(jìn)行鋪筑工作之前,需要確保下層表面處于濕潤狀態(tài),在上層穩(wěn)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(jié)性。
養(yǎng)生的方法主要有以下三種:(1)使用濕砂或不透水薄膜養(yǎng)生。(2)使用瀝青乳液養(yǎng)生。(3)使用灑水車養(yǎng)生,在養(yǎng)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(wěn)定層施工質(zhì)量控制中,施工單位需要加強(qiáng)各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,做好原材料、混合料攪拌和運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等工作,充分發(fā)揮出泥穩(wěn)定碎石施工技術(shù)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(jìn)我國基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。