復(fù)合固結(jié)土路面基層試驗段質(zhì)量與成本控制

李娜 陳蕾 張峰

1 概述

GT系列土質(zhì)固化劑為新型筑路材料,和路面基層膠結(jié)材料按一定比例與土均勻摻配,將土固結(jié)成板體,用作路面基層,能夠滿足路用技術(shù)指標(biāo)的要求,形成復(fù)合固結(jié)土路面基層材料。

土質(zhì)固化劑在美、日、英、韓、德等國家的大中型工程包括鐵路、高速公路、機(jī)場、港口、市政建設(shè)、高速公路、鄉(xiāng)村道路等得到大量應(yīng)用,技術(shù)配方及應(yīng)用工藝已相當(dāng)成熟。以其高性能、低成本、施工簡單、適應(yīng)性廣及環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn),在我國吉林省也已成功實(shí)施,但在陜西省內(nèi)還未開展該項技術(shù),此次試驗段的成功實(shí)施必將在我省農(nóng)村公路建設(shè)中得到很好的推廣應(yīng)用,為多、快、好、省的建設(shè)好廣大城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村,為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

2 工程概況

戶縣正莊—小庵公路改建工程為四級公路改建工程,該公路是沿線各行政村通往戶縣的一條交通要道,全長21.596 km,路基寬度7 m,路面寬度6 m。

改建后路面結(jié)構(gòu)為4 cm中粒式AC-16F瀝青混凝土+1 cm下封層+20 cm二灰碎石基層,使用20 cm復(fù)合固結(jié)土路面基層試驗段施工樁號為K10+450～K10+650,共計200 m。

3 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

1)測量放線?；謴?fù)路中線,每20 m兩側(cè)設(shè)邊樁,進(jìn)行水平測量,按照松鋪厚度準(zhǔn)確標(biāo)出布土高度。2)攤鋪土。將符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的土(含砂低液限黏土)按預(yù)先計算的數(shù)量在碾壓好的路基上備成土壟,并用平地機(jī)初平,滿足虛鋪厚度,設(shè)計厚度 20 cm,根據(jù)經(jīng)驗值虛鋪系數(shù)暫定為1.2,虛鋪厚度控制為24 cm。3)分格布灰。本次試驗段長度為200 m,寬度7 m,壓實(shí)厚度20 cm,固結(jié)土最大干容重1.72 t/m3,確定配合比為石灰∶素土+TG-2固化劑=8∶92+0.02%。 a.混合料總質(zhì)量：481.6 t。 b.石灰用量：61.91 m3。c.石灰攤鋪厚度：0.044m/4.4 cm。d.石灰采用機(jī)動車運(yùn)輸,容量為3.3 m3/車,每車石灰可攤鋪長度=3.3 m3÷(7 m×0.044 m)=10.7 m,待石灰運(yùn)至現(xiàn)場后,傾倒在預(yù)先劃定好的10.7 m×7 m方格內(nèi),然后由人工攤鋪均勻,保證厚度一致,精確控制石灰劑量。4)初步拌和。采用WB穩(wěn)定土拌合機(jī)拌和2遍,使土和白灰充分均勻攪拌,拌和時,一定要有專人負(fù)責(zé),檢查拌合深度、均勻性、含水量、石灰劑量。石灰劑量應(yīng)不小于8%,對局部拌和嚴(yán)重不均勻,影響工程質(zhì)量的,應(yīng)采取補(bǔ)救措施。5)配制固化劑稀釋液。a.檢測混合料的天然含水量為15.2%;b.擊實(shí)試驗確定的最佳含水量為18.1%;c.計算應(yīng)加入固化劑的質(zhì)量為：481.6 t×0.02%=96.3 kg;d.計算混合料達(dá)到最佳含水量應(yīng)加入固化劑稀釋液的總質(zhì)量為：481.6 t×(18.1%-15.2%)=14 t;e.將 96.3 kg固化劑原液分成兩份48.15 kg,分別倒入兩輛已加滿6.95 t(合計13.9 t)飲用水的灑水車中,攪拌均勻。6)噴灑固化劑稀釋液。為使固化劑添加均勻,噴灑一般分為兩次均勻噴灑,每次噴灑設(shè)計用量的50%。灑水車第一遍噴灑完畢之后用拌合機(jī)翻拌一遍,再進(jìn)行二次噴灑,灑水車在平整后的混合料上往復(fù)均勻噴灑,灑水車掉頭時應(yīng)立即關(guān)閉噴灑管,以防止浪費(fèi)和不均勻噴灑。7)拌和。噴灑固化劑稀釋液完畢后,用拌合機(jī)進(jìn)行拌和,調(diào)整好拌合深度,先兩側(cè)后中間,每次拌和應(yīng)有重疊,避免漏拌,直至拌和均勻。拌和過程中隨時檢測含水量,如含水量不足應(yīng)及時補(bǔ)充灑水補(bǔ)拌,碾壓前含水量控制在18.1%±1%。8)整形。經(jīng)過拌和后,由平地機(jī)找平,避免出現(xiàn)夾層現(xiàn)象,若基層表面含水量過低,可結(jié)合找平,噴灑少量低濃度固化劑稀釋液。9)碾壓。整形合格后,立即在全寬范圍內(nèi)進(jìn)行碾壓,穩(wěn)壓1遍,弱振1遍,速度控制在1.5 km/h～1.7 km/h。要求盡量縮短施工時間,復(fù)壓采用20 t振動壓路機(jī)強(qiáng)振3遍,26 t膠輪壓路機(jī)碾壓2遍～3遍。碾壓完成后,及時檢測壓實(shí)度必須不小于98%,個別達(dá)不到要求的地段,及時追壓。10)養(yǎng)生及交通管制。膠輪壓路機(jī)終壓完畢及時灑水,覆蓋塑料薄膜養(yǎng)生,每幅薄膜縱向銜接不小于10 cm,在薄膜上覆蓋3 cm～5 cm厚的素土,保證薄膜與碾壓面緊密貼合。試驗段兩端設(shè)立明顯標(biāo)志牌,并安排專人看管,封閉交通不少于7 d。

4 施工過程質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)

1)現(xiàn)場施工含水量、石灰劑量、厚度、壓實(shí)度檢測結(jié)果見表 1。

表1 含水量、石灰劑量、厚度、壓實(shí)度檢測結(jié)果

2)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果見表2。

表2 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果

5 效果檢查

經(jīng)檢測無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、彎沉值等指標(biāo)均滿足規(guī)范及設(shè)計要求,證明該試驗段的機(jī)械組合、碾壓程序是可行的,質(zhì)量控制是有效的。

6 經(jīng)濟(jì)效益對比

經(jīng)濟(jì)效益對比見表3。復(fù)合固結(jié)土路面基層經(jīng)濟(jì)效益分析：較二灰碎石基層節(jié)省成本(29.86-22.28)/29.86=25.4%。

表3 經(jīng)濟(jì)效益對比

7 結(jié)語

使用固化劑提高了路面基層的抗壓強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度,同時可以看出該技術(shù)較傳統(tǒng)二灰碎石基層減少了石料、石灰用量,節(jié)省資源和能源,有利于公路的可持續(xù)發(fā)展,有利于環(huán)境保護(hù)。

雖然本次試驗段取得了很好的成績,但施工中仍會出現(xiàn)各種各樣的技術(shù)難題,我們?nèi)孕枰獙W(xué)習(xí)先進(jìn)的施工工藝和工程管理經(jīng)驗,不斷創(chuàng)新,積極推廣新技術(shù)、新工藝,降低成本,提高效益。

[1] FHEC,公路工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTJ 034-2000,公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 聶 非.淺談各種剛?cè)釓?fù)合式路面性能特點(diǎn)的比較[J].山西建筑,2008,34(7)：315-316.