雙層連鋪水泥穩(wěn)定碎石基層設(shè)計(jì)、施工研究

楊 帆

(天津市津質(zhì)工程技術(shù)咨詢有限公司)

0 引言

水泥穩(wěn)定碎石基層常規(guī)的施工程序?yàn)橄禄鶎訑備佂瓿珊螅瑧?yīng)進(jìn)行7d養(yǎng)生，養(yǎng)生結(jié)束后進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可進(jìn)行上基層的施工，該種施工工藝具有兩層之間聯(lián)接不好、容易產(chǎn)生分離、而且費(fèi)用較高的缺點(diǎn)。

水泥穩(wěn)定粒料基層聯(lián)鋪施工方法可以提高施工效率(特別是在工作面少或趕進(jìn)度時(shí))，研究成果表明水泥穩(wěn)定碎石最明顯的優(yōu)勢(shì)在于可以省去下基層的7d養(yǎng)生時(shí)間，可以明顯提高施工效率。同時(shí)水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪技術(shù)攤鋪的水穩(wěn)基層具有良好的整體力學(xué)性能，有效減少上、下基層連接較差引起的基層破壞，有效提高半剛性基層的路用性能。水泥穩(wěn)定碎石雙層聯(lián)鋪克服了常見(jiàn)的層鋪法出現(xiàn)的養(yǎng)生不及時(shí)、施工緩慢、層間粘結(jié)不好、縮裂以及夾層等質(zhì)量問(wèn)題，保證了水泥穩(wěn)定粒料的施工質(zhì)量，適宜廣泛推廣。

1 雙層連鋪水泥穩(wěn)定碎石的配合比設(shè)計(jì)

雙層連鋪水泥穩(wěn)定碎石的配合比設(shè)計(jì)采用振動(dòng)成型配合比設(shè)計(jì)方法，主要包括原材料、灰劑量、級(jí)配曲線等三方面內(nèi)容。以唐山濱海大道路基8標(biāo)上、下基層連鋪?zhàn)鳛閷?shí)例。

1．1 原材料要求

與傳統(tǒng)的基層配合比設(shè)計(jì)方法對(duì)原材料要求不同的地方在于水泥的初終時(shí)間。在雙層連鋪的施工過(guò)程中，由于雙層連鋪過(guò)程中時(shí)間跨度較大，且上層必須在下層水泥初凝前施工完成，因此水泥的初凝時(shí)間長(zhǎng)短決定著該工藝的成敗。在施工過(guò)程中，考慮到本標(biāo)段運(yùn)距、攤鋪、碾壓等情況，經(jīng)過(guò)論證其初凝時(shí)間應(yīng)滿足6h以上。

(1)水泥：水泥應(yīng)選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)(宜在6h以上)的普通硅酸鹽水泥。經(jīng)過(guò)添加緩凝劑使得水泥的初凝時(shí)間由189min提高到312min，滿足初凝時(shí)間6h以上的要求。

(2)碎石的最大粒徑不超過(guò)31．5mm。粒料的壓碎值不大于30%，粒料應(yīng)預(yù)先分成3～4個(gè)不同粒級(jí)，然后摻配，使級(jí)配符合規(guī)范及設(shè)計(jì)級(jí)配范圍。液限小于28%，塑性指數(shù)小于9。

(3)水：一般人、畜飲用的水均可使用。

1．2 水泥劑量

由于雙層連鋪，不同的層位對(duì)應(yīng)的水泥量要求不同，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)拌合站水泥劑量的控制。一方面應(yīng)加強(qiáng)前后場(chǎng)的溝通，當(dāng)下層鋪筑完成前便提前通知拌合站按照上層水穩(wěn)基層水泥劑量要求進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，堅(jiān)決杜絕兩層連鋪時(shí)水泥劑量沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整現(xiàn)象的出現(xiàn);另一方面應(yīng)加強(qiáng)對(duì)后場(chǎng)拌合站水泥劑量的檢測(cè)，避免出現(xiàn)水泥劑量偏低無(wú)法取出芯樣的問(wèn)題。

在攤鋪過(guò)程中由于雙層連鋪的段落過(guò)短，如果拌合站水泥劑量調(diào)整過(guò)于頻繁對(duì)于拌和樓有一定難度，因此兩層水泥穩(wěn)定碎石的灰劑量統(tǒng)一定為4．0%，在施工過(guò)程中不再對(duì)不同層位基層的灰劑量進(jìn)行調(diào)整。

1．3 級(jí)配曲線

該級(jí)配曲線采用振動(dòng)成型設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，以19mm和4．75mm兩個(gè)篩孔作為關(guān)鍵篩孔，使得19mm通過(guò)率滿足80% ±2%，4．75通過(guò)率滿足30% ±2%。同時(shí)適當(dāng)控制0．075的通過(guò)率在0～5%之間，通過(guò)篩分最終確定的摻配比例為 m20～30mm∶m10～20mm∶m5～10mm∶m石粉=21∶38∶15∶26，關(guān)鍵篩孔19mm通過(guò)率為79．1%，4．75通過(guò)率為30．3%，該級(jí)配曲線如圖1。

圖1 級(jí)配曲線圖

2 雙層連鋪工藝施工準(zhǔn)備工作

2．1 設(shè)備準(zhǔn)備

根據(jù)施工作業(yè)面、運(yùn)距、生產(chǎn)能力，在施工時(shí)配備了如下設(shè)備：全新RP751W攤鋪機(jī)2臺(tái)，徐工XP301壓路機(jī)(膠輪)2臺(tái)，動(dòng)壓路機(jī)2～4臺(tái)，灑水車(chē)1輛，自卸運(yùn)輸車(chē)15輛等。

2．2 人員配備

人員配備見(jiàn)表1。如有特殊情況，人員可以適當(dāng)調(diào)整。工程施工前進(jìn)行安全教育，施工人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并持證上崗。制定各種施工機(jī)械安全生產(chǎn)操作規(guī)程。現(xiàn)場(chǎng)人員必須配備安全防護(hù)用品，現(xiàn)場(chǎng)必須有醒目的安全警示牌。工程開(kāi)工前，技術(shù)人員作出書(shū)面安全交底，班組長(zhǎng)在每天上班前要有針對(duì)性地進(jìn)行班前安全教育。

表1 施工人員配備

2．3 技術(shù)準(zhǔn)備

(1)底基層驗(yàn)收。

下承層底基層各項(xiàng)技術(shù)、質(zhì)量要求必須按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2004)檢查驗(yàn)收合格方可進(jìn)行基層施工。

(2)拌和場(chǎng)布置。

拌和場(chǎng)選址要綜合考慮運(yùn)料距離的長(zhǎng)短、材料進(jìn)場(chǎng)方便，便道維修經(jīng)濟(jì)等因素，并合理規(guī)劃使用。應(yīng)設(shè)有拌和區(qū)、儲(chǔ)料區(qū)、機(jī)械停放區(qū)，場(chǎng)地應(yīng)平整、排水通暢。材料堆放區(qū)內(nèi)應(yīng)經(jīng)過(guò)硬化處理，粗、中、細(xì)各檔材料隔離存放，并插牌標(biāo)號(hào)。

(3)確定合適的工作段落。

根據(jù)水泥初凝時(shí)間確定一個(gè)合理的段落長(zhǎng)度。段落過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成初凝時(shí)間內(nèi)不能完成雙層水穩(wěn)基層的鋪筑、碾壓工作;段落過(guò)短，容易造成移動(dòng)攤鋪機(jī)過(guò)于頻繁，影響生產(chǎn)效率。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合試驗(yàn)確定一個(gè)合理的雙層連鋪段落長(zhǎng)度。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

由于水泥穩(wěn)定粒料基層進(jìn)行雙層連鋪，避免了分層攤鋪還需養(yǎng)生7d才能施工下層，加快了施工進(jìn)度。雙層聯(lián)鋪能使兩層之間形成一體，同時(shí)也避免了分層攤鋪時(shí)還需在層間灑水泥漿保證兩層之間粘結(jié)時(shí)形成夾層。路面工程施工驗(yàn)證，水泥穩(wěn)定粒料基層施工在路基不能按時(shí)交工情況下，能正常施工，并每平米節(jié)省灑水養(yǎng)護(hù)及灑水泥漿保證兩層之間粘結(jié)費(fèi)用。

實(shí)踐證明，水泥穩(wěn)定粒料基層雙層連鋪具有強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好、整體性能好等許多優(yōu)點(diǎn)。這種施工方法既可以在有限的工作面條件下，加快施工進(jìn)度，提高基層施工質(zhì)量，降低不必要的養(yǎng)護(hù)等費(fèi)用，具有極其重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

水泥穩(wěn)定碎石的雙層連鋪技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)雙層連鋪基層具有雙層基層連接效果佳，整體力學(xué)性能較好，能夠有效提高路面結(jié)構(gòu)層整體承載力;

(2)減少了下基層的養(yǎng)生工作，從而減少施工養(yǎng)護(hù)相關(guān)費(fèi)用;

(3)工序銜接緊湊，工作效率更高，明顯加快了工程進(jìn)度，大大縮短了工期;

(4)及時(shí)噴灑透層油，使透層油充分滲透、封水，既減少了污染，又提高了保水養(yǎng)生能力，還提高了整體基層強(qiáng)度。

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［1］公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范(JTJ034-2000)［S］．

［2］公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTGF80/1-2004)［S］．

［3］張紅兵．趙偉．楊帆提高水泥穩(wěn)定碎石基層冬季施工質(zhì)量的措施［J］．中國(guó)市政工程，2010，(4)．

［4］劉獻(xiàn)民．水泥穩(wěn)定粒料基層的雙層連鋪施工要點(diǎn)［J］．交通世界，2009，(19)．