王志國
(山西晉城路橋建設有限公司,山西 晉城 048000)
2010年,本公司承建了山西忻保高速路面二標的施工任務,按照《公路自然區劃圖》,本項目屬于Ⅲ1區,區內總體屬于大陸性半干旱氣候區。由于境內地勢起伏顯著、降水少、風沙大、晝夜溫差明顯,歷年平均氣溫在6.8~8.0℃,最冷平均氣溫在-15.1~-10.6℃。全年降水集中在7、8、9三個月,項目區凍結期始于11月上旬,解凍期為4月上旬。該項目路面水穩層的施工存在著很大難度,路基標段封面一部分尚未完成,路面水穩層的施工已正常展開,這給流水作業的組織、施工機械和人員調配帶來很大困難。在業主及公司的要求下,水穩分部積極引進了先進的“雙層聯鋪”的施工工藝和技術。該技術對生產組織要求比較高,為此要精心組織,使生產管理的科學性和動態的協調性得到極大發揮,為公司帶來了較好的經濟效益。
忻保高速水穩基層的厚度,左右幅分別為40 cm和33 cm,而路面基層施工規范中要求厚度超過20 cm應分層攤鋪,上層鋪筑時,必須在下層養護7天后或者強度達到設計要求后才能進行。雙層聯鋪技術則有效避免了下基層養護期,減少了養護費用,優化了資源配置。簡單地說,該鋪筑方法是指在水穩下層攤鋪碾壓后,直接進行上層的攤鋪碾壓,每段完成時間控制在水泥初凝時間內,保證基層的施工整體性。
這種施工技術的優勢體現在:①提高了基層的整體性。它符合路面整體性設計理論,克服了單層鋪筑層間結合不良的缺點,使上下基層形成一個完好的整體,提高了基層的抗壓強度。②縮短了工期。在節約了水穩混合料下基層養護時間的同時,在一定程度上省去了機器及施工人員的調配,加快了施工進度。③節省了成本。相比分層施工,提高了經濟效益。具體是,養護需要用的水及覆蓋用的土工布數量減少了1/2,上下基層之間無需使用水泥漿強化層間結合,水車和養生工人臺班消耗也相對減少。
(1)集料各檔類篩分清楚,避免混料。碎石來源于忻州董村石料廠,壓碎值為18%,集料各項指標符合規范及設計文件要求。
(2)水泥供應商供應的水泥初凝時間不小于4 h,終凝時間不小于6 h,以保證鋪筑時對時間的控制,這在整個施工環節中是重中之重。拌和用水采用潔凈的飲用水。
(3)采用了振動成型法對水穩碎石基層配合比設計,適當降低水泥劑量,提高壓實標準及半剛性基層的抗裂能力。
(4)確定拌和場地位置。根據施工路線、集料產地、氣候條件和水泥最長凝結時間,選擇合適的拌和場地。
(5)為滿足“雙層聯鋪”時對設備的剛性需要,配置了600型水穩拌和站兩套,運輸車輛30臺,攤鋪機4臺,膠輪壓路機兩臺,20 t振動壓路機6臺,水車6輛及其他配套設備。
(6)施工現場人員配置上,技術工人進行了上崗前培訓,做到定崗定人。下基層攤鋪時,設人跟蹤攤鋪機控制厚度,1人跟蹤壓路機,1人指揮運輸車輛,4人掛線并挪移鋁合金尺及其支撐件,4人清理攤鋪機前少量的溢出料,4人清掃工作面,兩名技術人員快速測定壓實度,共計17人。上基層除掉清掃路面4人,增設8人支設方木,其余和下基層相同,共計21人。另外,施工現場設專職安全員1名。
施工前現場準備工作—混合料的拌和—混合料的運輸—攤鋪—混合料的碾壓—上層攤鋪碾壓—接縫處理—養生及交通管制—現場取芯。
(1)現場準備,施工放樣。路基清掃干凈后,灑水濕潤。邊線在土條外(提前人工按照水穩的松鋪厚度配好)每隔10 m設鋼筋樁,操平設定標高并掛鋼絲繩,中線每隔5 m放置一處,支撐件上放鋁合金尺,鋁合金尺頂面與施工線齊平,作為攤鋪時高程控制。上基層攤鋪時,還需在邊線外設置方木作為支撐,方木外側用鋼樁固定,其余同下基層。
(2)混合料運輸及攤鋪碾壓。水穩料運輸時,不論運距遠近,需全程覆蓋保濕。下基層攤鋪時,待現場料車達到6輛后再進行勻速攤鋪,攤鋪速度為1.8 m/min,松鋪系數為1.3。當第一臺攤鋪機攤鋪約15 m后,第二臺開始攤鋪。當下基層攤鋪約40 m后,開始碾壓,碾壓方法為膠輪壓路機穩壓1遍,振動壓路機高頻低幅1遍,再高頻高幅兩遍,膠輪壓路機收面。下基層碾壓完成經自檢和監理工程師抽檢合格后,立即進行上基層攤鋪,攤鋪時和下基層一樣呈梯隊進行。上基層攤鋪前,用壓路機將下基層的上車位置提前壓實,并將上車位置上層的高程控制鋼絲線從鋼樁上脫下,待攤鋪機就位時再掛上。禁止在碾壓完成的下基層上急剎車或調頭。上基層碾壓工藝同下基層。
(3)接縫處理及養生基本和單層鋪筑相同。
(1)段落控制。根據上下基層各自的施工環境特點,綜合考慮確定各自的施工段落界面,尤其是下基層。根據拌和站生產能力、車輛配備、運距等情況,設定40 m為一個施工單元。
(2)時間控制。從拌和站加水拌和算起,過磅記錄登記齊全,上基層的攤鋪延遲時間不得超過下基層水泥的初凝時間。按試驗路段確定的延遲時間嚴格施工,并在施工中要充分考慮不利因素,盡量縮短時間差。
(3)平整度控制。“雙層聯鋪”由于下基層碾壓段落較短,壓路機起步與剎車頻繁,而且上基層施工時,各種機械碾壓下基層,影響了下基層平整度,從而導致上基層的平整度受到影響。這些因素在施工時,要盡量避免或者減少,才能達到良好效果。
(4)現場指揮。人員以及設備安排一定要到位,各負其責,協調一致,避免出現“兩層聯鋪”時容易出現的碾壓不到位、混合料供給混亂的情況。
“雙層聯鋪”簡化了路面水穩施工的程序,避免了施工車輛對形成下基層的碾壓破壞,縮短工期的同時,保證了基層施工的連續性和施工質量。采用“雙層聯鋪”施工基層的齡期達7天后,經取芯驗證,能夠取出兩層結合完整的芯樣,其質量完全符合規范和質量要求。在一定程度上達到了質量、進度、效益的和諧統一。