鄭洪元
(邯鄲市光太公路工程有限公司,河北 邯 鄲 0 56001)
從高等級公路路面基層、底基層的具體施工實踐情況來看,目前采用較廣泛的是無機結合料穩定類,即半剛性基層、底基層材料,其中以我國及世界其他國家部分公路應用的柔性基層較為普遍。
路面基層采用水泥穩定類混合料,水泥穩定類材料的7d浸水抗壓強度應符合規定,其強度標準應當通過試驗測定,確定必需的水泥劑量和混合料的最佳含水量,在需要改善混合料的物理力學性質時,還應確定摻加料的比例。路面基層采用水泥穩定類混合料時要求水泥用量占結合料總量的30%以上。水泥和石灰的比例宜取60∶40、 50∶50和40∶60。 同時還要求水泥穩定類材料的各項試驗按《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTJ057—94)進行。
對路面基層原材料的試驗,在水泥穩定土層施工前,應取所定料場中有代表性的土樣,按《公路土工試驗規程》(JTJ051—93)進行試驗,包括顆粒分析、液限和塑性指數、相對密度、擊實試驗、碎石或礫石的壓碎值、有機質含量(必要時做)、硫酸鹽含量(必要時做)。對級配不良的碎石、碎石土、砂礫、砂礫土、砂等,宜改善其級配;同時應檢驗水泥的標號和終凝時間。
路面基層采用水泥穩定類混合料,首先分別配制同一種土樣、不同水泥劑量的混合料;然后確定出各種混合料的最佳含水量和最大干密度,至少應做3個不同水泥劑量混合料的擊實試驗,即最小劑量、中間劑量和最大劑量。其他2個劑量混合料的最佳含水量和最大干密度用內插法確定。根據規定的壓實度分別計算不同水泥劑量的試件應有的干密度;同時還應根據最佳含水量和計算得到的干密度制備試件。進行強度試驗時,作為平行試驗的最少試件數量應不少于相關規定要求。如試驗結果的偏差系數大于表中規定的值,應重做試驗,并找出原因,加以解決。如不能降低偏差系數,則應增加試件數量。試件在規定溫度下保濕養生6d,浸水24h后,按《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTJ057—94)進行無側限抗壓強度試驗。結合強度標準參考值,選定合適的水泥劑量,此劑量試件室內試驗結果的平均抗壓強度應符合要求;針對工地情況,采用的水泥劑量應比室內試驗確定的劑量多0.3%~1.0%,如采用集中廠拌法施工時可只增加O.3%~0.5%;采用路拌法施工時,宜增加1%。
結合工程實踐,對水泥穩定層采取施工工藝如下:準備下承層→施工放樣→混合料拌合→混合料運輸→布置基準線鋼絲→攤鋪→輾壓→質量檢驗→養生→自檢驗收。
水泥標號采用不低于32.5的普通硅酸鹽水泥,快硬、變質、早強水泥不得使用,水泥摻量必須符合設計要求;集料按設計級配進行采集,碎石壓碎值不大于30%。按施工技術規范的規定,試驗室對樣料進行試配,制作試樣,指導施工。水泥穩定碎石配合比設計時應在實驗室對所取碎石、砂、水泥檢驗合格后,進行試配,制作試樣,根據試件養護7d的無側限抗壓強度,要求7d無側限抗壓強度底基層大于2.5MPa,基層大于3MPa,根據這一強度要求確定水泥用量。根據實驗室提供的配合比,采用強制式穩定粒料拌合機集中拌合,拌合時以重量計量,嚴格按配合比控制材料用量。在正式拌合前要根據原材料的含水量調試攪拌機,使混合料的含水量達到規定的要求。在拌制中如發現混合料的顆粒組成有明顯變化,應重新調校計量設備。
水泥穩定層攤鋪采用機械配合人工的方式。先放樣測量,在路基上布控制樁,形成方格網,用水準儀測量標高,做好松鋪標記,根據方格網的面積以及松鋪高度控制每個方格材料的用量,采取挖機散料粗平,以及輔以人工精平。
宜先用輕型壓路機輾壓,后用重型振動壓路機、輪胎壓路機進行壓實。輾壓時由曲線段內側向外側碾壓,直線段由低處向高處按照設計的橫坡度進行輾壓,配合人員要跟機作業,碾壓時要重疊1/2輪寬。 壓路機行走速度頭兩遍為1.5~1.7km/h, 以后宜采用2.0~2.5km/h。 后輪壓完全部輪寬時即為1遍,一般需碾壓6~8遍。達到規定遍數后,由試驗人員檢測壓實度,不合格時,繼續碾壓直到合格,壓實度合格后,再靜壓1遍。全部碾壓操作在穩定料運送到工地2~3h內完成。碾壓過程中要求壓路機形成梯隊、輪跡重疊不漏壓。邊角處機械碾壓不到的部位,采用小型振動壓路機械壓實。在各施工段端頭4~5m范圍內,壓路機沿路面橫坡由低向高適當橫向碾壓,以防止縱向碾壓端頭時混合料向端頭方向滑移,形成裂縫或松散現象。碾壓過程中,如果出現松散、離析等現象,應人工及時將有缺陷部位挖除換填新的混合料,使其達到質量要求。施工段結合部位,碾壓時應壓過分界線4m左右,保證結合部的密實度。
本工程水泥穩定層均按全幅進行攤鋪,為減少接縫,每次攤鋪長度都要盡可能的長;各工序緊密銜接,盡量縮短從拌合到完成碾壓之間的延遲時間。鋪筑碾壓后,測量人員立即復測標高及平整度,及時調整、修正,保證道路面層高程符合設計要求。
每一施工段碾壓完成并經壓實度檢查合格后,應立即開始養生。水泥穩定基層采用灑水養護,根據天氣及氣溫狀況調整灑水頻率及水量,以保持穩定層始終處于濕潤狀態。底基層養護7d之后才能鋪筑基層,基層養護時間不少于7d,鋪筑后7d內不準行駛汽車,保持穩定層面層清潔。
嚴格控制水泥劑量,在保證強度的前提下適當降低水泥劑量;碎石級配應接近要求級配的中值;嚴格控制加水量和集料黏土含量,減少溫縮和干縮裂縫。水泥穩定層施工必須采取流水作業法,使各個工序緊密銜接,要盡量縮短從拌合到完成輾壓之間的延遲時間;水泥穩定層施工時,要綜合考慮水泥終凝時間對運輸車輛、運距、攤鋪輾壓時間的要求,必要時添加緩凝劑,確保穩定層質量。
根據設計圖紙,本項目新舊路面結合部采用將舊路基層分層挖成臺階后,新鋪基層與舊路面基層呈臺階狀搭接,搭接長度不小于30cm。在水泥穩定底基層攤鋪之前將原路面基層用風鎬刨挖成階梯狀,禁止使用大功率啄木鳥,以防震破原路面靠近開鑿斷面處的基層。在攤鋪底基層水泥穩定碎石時,先將階梯狀頂面適量灑水濕潤后噴灑少量水泥漿以利于新舊基層連接。攤鋪之后接頭部位應比其他部位多壓2~3遍,輾壓時可采用壓路機橫向輾壓的方法進行壓實,局部輾壓不到的地方采用小型振動壓路機壓實。
對于基層裂縫,若是縱縫,應調查產生的原因,有可能是路床、下一層、混合料配比、施工工藝等發生了變化,要根據具體情況進行處理。對于上基層出現的裂縫,在噴灑透層瀝青與封層瀝青前,首先要把基層表面清掃干凈,查清裂縫的位置、長度和縫寬等情況,按規定詳細記錄備查,并現場作上標記。同時按下列要求處理:對裂縫寬度較大,且順路線方向連續間距小于5m的基層應挖出返工。對順路線方向連續間距大于5m的裂縫,把裂縫清理干凈,灌滿瀝青,處理好之后經監理工程師認可后做面層。
針對路面基層的重要性,本文結合工程實踐經驗以及當前公路施工情況,提出路面基層材料選取技巧,同時詳細地闡述了路面基層施工控制要點,從原材料、施工工藝等方面來加以論述,有效地保證了公路路面基層施工質量,延長道路使用壽命。
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