原 松
(貴州陸通公路工程監理有限公司,貴州 貴陽 550001)
本項目為老路改擴建,采用四級公路標準進行建設,設計時速20km/h,全線路基寬度采用6.5m斷面寬度。路面結構設計為:采用C20片石砼鑲邊,20cm厚水泥穩定碎石層,澆灑透層瀝青后,再鋪筑4cm 熱拌瀝青混合料。
所在地區地質構造簡單,無不良地質現象,路基穩定。石料總量較為豐富,質量較好,公路兩側可視范圍有部分料場,工程所需塊、片、碎石、砂等可向當地料場購買,交通方便,平均運距在5km 左右。水資源也很豐富,沿線有多個水庫和河溝,可現場取用或用水車轉運使用。沿線有電路通過,可以使用變壓器,或自備發電機。工地區域內有安順市臺泥水泥廠。經檢驗,該廠生產的P.O 32.5普通硅酸鹽水泥用于該項目水泥穩定碎石施工滿足設計及規范要求。
水泥穩定碎石的施工按下列步驟進行:放樣→準備下承層→現場拌合→攤鋪→碾壓→接縫和調頭處的處理→養生→驗收。
2.1 準備工作
2.1.1 準備下承層
對底基層按《公路路面基層施工技術規范》(JTJ 034—2000)進行驗收,對不合格路段采取措施進行處理使其達到標準。水泥穩定碎石基層施工前,應將底基層表面松散顆粒及塵土清掃干凈。
2.1.2 鋪筑試驗路段
對選定料場的石料進行原材料試驗,確定配合比,配合比的設計應按照《公路路面基層施工技術規范》(JTJ 034—2000)的有關規定作不少于200m的試驗路段。通過試驗路段確定松鋪系數、碾壓遍數、壓實方法、壓實厚度以及所用的施工機械類型及其機械組合,作為下一步的施工依據。然后按照試驗路段的施工工藝、施工方法及技術標準進行施工。
2.1.3 施工放樣
在底基層上恢復中線,直線段每15~20m設一樁,平曲線段每10~15m設一樁,對水泥穩定碎石基層上下層進行施工放樣。施工放樣包括標高測定與平面控制兩項內容。標高測定的目的是確定下承層高程與原設計高程相差的確切數值,以便在掛線時糾正到設計值或保證施工層厚度。根據標高值設置掛線標準值樁,據以控制攤鋪厚度和標高。標高放樣應考慮下承層標高差值(設計值與實際標高值之差)、厚度和本層應鋪厚度。若厚度和標高都不夠時,應以差值大的為標準放樣。不但要保證瀝青路面總厚度,而且要考慮標高不超出容許范圍。當兩者相矛盾時,應以滿足厚度為主考慮放樣,放樣時計入實測的松鋪系數。
2.2 水泥穩定碎石的拌合
水泥穩定碎石的拌合采用維特根WR 2500 S輪式再生機現場拌合。該機非常適用于石灰或水泥土壤穩定施工,能夠再生整個道路結構層。在該項目實際施工中,水泥穩定碎石拌和均勻,工作效益提高,效果良好,質量得到保證。
2.3 水泥穩定碎石攤鋪的碾壓
混合料經攤鋪成型后,立即在全寬范圍內進行碾壓。采用縱向梯隊攤鋪即雙攤鋪機鋪筑施工,避免縱向接縫。一般路段由兩側向中間碾壓;超高路段由內側向外側碾壓。碾壓時采用振動壓路機,先靜壓1~2遍,再用振動壓4遍,相鄰碾壓帶應重疊1/2~1/3輪跡,將整個攤鋪范圍內的混合料完全均勻地壓實到規定的壓實度為止,壓實后的路拱面應平整無輪跡或隆起,且斷面正確,路拱符合要求。碾壓過程中,混合料的表面應始終保持潮濕,表面水分蒸發得快,及時補灑少量的水。碾壓完畢立即做密實度試驗,若試驗結果達不到標準重新進行碾壓。
2.4 水泥穩定碎石接縫處理
再生機施工混合料時,如未出現中斷施工情況,水泥穩定碎石基層施工中盡量避免縱向接縫;在不能避免的情況下,縱向接縫垂直相接,且在前一幅攤鋪時,在靠后一幅的一側用高度與級配碎石壓實厚度相同的方木或鋼模做支撐,攤鋪后一幅前將模板除去。
2.5 水泥穩定碎石的養生
水泥穩定碎石基層每一段碾壓完成后并經壓實度檢查合格后立即設專人用麻袋或濕砂覆蓋整個表面,采用水車進行灑水濕潤養生,養生時間不少于7天。由于該路段為老路改造,過往車流量大,不能封閉交通,只能限制重車通行,控制車輛的速度不超過30km/h。經過控制,效果明顯,能滿足設計及規范要求。
近年來我國公路發展迅速,瀝青混凝土路面廣為應用,但瀝青混凝土面層的剛度小,荷載分布能力弱,需設基層作為半剛性瀝青路面的主要承重層。水泥穩定碎石的使用特性屬于半剛性板體結構,具有成型快、強度高、水穩定性好、收縮性小、分布荷載大、施工方便等特點,能很好改善瀝青面層底面的彎拉應力和土基頂面的壓應力,從而使整個結構處于彈性工作階段,延長路面使用壽命,以適應重復交通的需要;還具有更優越的水穩性,可有效解決雨季施工困難的問題,增強適應性。為延長路面的使用壽命,全國各地正在推廣使用強度較高的水泥穩定碎石作為路面結構的主承重層——基層。
3.1 水泥穩定碎石以級配碎石作骨料,采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料空隙,按嵌擠原理攤鋪壓實。壓實度接近于密實度,強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理實現,同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。其初期強度高,并且強度隨齡期而增加,能很快結成強度較高、抗滲度和抗凍性較好的板體;還具有較好的承受反荷載作用的能力,抗彎拉強度較高;尤其能減少收縮裂縫,可延長道路的使用壽命、節約養護投入、提高通行質量。
3.2 水泥穩定碎石和其他路基材料相比,具有三個優點。首先,水泥穩定碎石有接近于水泥混凝土的力學指標和物理性能,可大大優化道路結構、改善道路的使用性能,保證甚至延長路面的使用年限;同時,其收縮應變最低,同水泥混凝土相比,可減少施工工序,縮短工期,減輕勞動強度,提高勞動效率。其次,具有石灰穩定土成本低、工序少、操作簡便等優點,便于就地取材、組織施工。水泥穩定碎石的縮裂性明顯小于石灰穩定土類。再次,水泥穩定碎石水泥用量一般為混合料的3%~7%,7d的無側限抗壓強度可達1.5%~4.0%MPa,較其他路基材料高。
3.3 水泥穩定碎石因具有良好的板體性、水穩性和抗凍性,力學強度可視需要而調整以及整體承載能力強等優點,已逐漸受到設計部門和建設單位的青睞, 被廣泛用于高速公路路面基層或底基層。
水泥穩定碎石的施工方法符合現代化大規模機械化發展的方向,進行研究并推廣應用,一定會帶來相應的經濟效益和社會效益。
[1]JTJ 034—2000,公路路面基層施工技術規范[S].
[2]朱照宏,許志鴻.柔性路面設計理論和方法[M].上海:同濟大學出版社,1987.
[3]林得鳳.淺談市政道路工程水泥穩定碎石施工技術[J].科學之友,2010,(7):54-55.