湯永綱
(蘇州工業園區陽澄湖半島開發建設有限公司,江蘇蘇州 215121)
目前城市道路基層施工中,以前由于采用的二灰碎石基層較多,但是,二灰碎石中的粉煤灰質量較難控制,質量穩定性能差。檢測試驗合格的粉煤灰在攤鋪后時常出現取芯不完整,板結性能差,甚至是在運行1年~2年后出現路基變形、路面波浪等。考慮二灰碎石起拱的質量隱患難以檢測監控,隱蔽性大,潛伏期長,現在的城市道路為避免道路基層的不確定問題的產生,新設計的城市道路多數避開二灰碎石,采用技術相對比較穩定的水泥穩定碎石基層,把它作為瀝青面層下的主要承重層。
水泥穩定碎石的作用原理是以級配碎石作骨料,采用一定數量的膠凝材料和足夠的灰漿體填充骨料的空隙,按嵌擠原理攤鋪壓實。其強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理,同時有足夠的灰漿體來填充骨料的空隙。它的初期強度高,7 d的無側限抗壓強度可達2.5 MPa~5.0 MPa,并且強度隨齡期增加而很快結成板體,因而具有較高的強度,抗滲度和抗凍性。水穩成活后遇雨不泥濘,表面堅實,是高級路面的理想基層材料。盡管僅僅是材料做了調整,但是由于水泥凝結速度加快,基層無側限強度的提高,因此對項目管理工作的開展提出了新的要求。
項目管理配合共同進行水穩廠家的遴選:預選水穩廠家填報材料→材料評審→廠家考察→最終確定廠家。
施工單位11月23日將預選水穩廠家填報材料,根據要求每施工標段申報2家~3家水穩廠家。認真審查了水穩廠家填報的企業資質、生產設備、施工設備、檢測設備、技術力量、材料供應情況等內容,并將填報材料呈報審核。
于12月1日14:00組織施工、項目管理、設計、檢測各單位相關人員按照設計要求對水穩廠家填報材料進行討論。根據水穩廠家填報的材料大家討論,經評審一致認為:A水穩廠的設備較其余2家先進、人員資格水平較其余2家高,計量設備更易控制,試驗設備齊全,具備承擔本標段的水穩施工任務的能力。
于12月3日組織施工、項目管理、檢測各單位相關人員到A水穩廠進行實地考察。本次考察的重點內容為生產設備、檢測設備、場內材料,項目管理部見證了水穩材料的抽樣送檢,經現場抽檢并送到檢測中心試驗,材料符合設計及規范要求。
本次水穩廠家的遴選符合程序要求,最終選擇的水穩廠家能夠承擔本工程的水穩施工任務。
駐地在水穩生產前,派駐專人到廠監督,主要檢查以下內容。
1)拌和場位于運河旁,生產區占地約100畝,按配合比分隔為4個倉,場地設置必要的排水,并設置材料標識牌。
2)原材料全部水運至該碼頭,日供貨能力為3 000 t/d~4 000 t/d,目前已備料:1 號料10 000 t,2 號料8 000 t,3 號料5 000 t,4號料15 000 t。水泥采用天山水泥股份有限公司生產的P.O42.5緩凝水泥,目前采用水運運至工地,確保開機前水泥儲備量,并保證運輸量能滿足拌和樓5 000 t混合料生產的要求。
原材料上料采用3臺5 t裝載機,根據各料倉的供料比例,確定每個料倉的裝料次數,從上料的情況看,3臺裝載機完全能滿足供料的需要,也完全能保證大規模施工時的需要,水泥采用壓力泵打入鋼制水泥罐再送入拌和機的方法。混合料拌和采用1臺電腦控制WDB500拌和機,經檢查試運行一切正常。
項目管理人員在廠家試驗室,檢測水泥穩定碎石的灰劑量和含水量,試鋪時采用4.0%的水泥劑量,最佳含水量為4.4%。項目管理人員每天開始攪拌前,檢查場內各處集料的含水量,計算當天的施工配合比,注意外加水與天然含水量的總和要比最佳含水量略高。
根據生產能力、攤鋪機的攤鋪能力和運輸線路,確定采用15臺20 t的自卸汽車。裝料時運輸車輛排隊等候在貯料倉下,裝料前對車輛車廂進行清洗、晾干,裝料時按前→后→中至少三次移動的方法進行裝料,不得裝料太滿外溢,有效地防止了裝料堆高交叉部產生嚴重離析現象。車上的混合料應覆蓋,減少水分損失。如運輸車輛內混合料不能在水泥初凝時間內運到工地攤鋪壓實,必須予以廢棄。
1)項目管理人員提前1 d檢查復測中心線、邊線及攤鋪厚度。
2)按攤鋪機寬度與傳感器間距,一般在直線上間隔為10 m,在平曲線上為5 m,做出標記,并打好厚度控制線支架,根據松鋪系數算出松鋪厚度,決定控制線高度,掛好控制線。用于攤鋪機攤鋪厚度控制線鋼絲的拉力應不小于800 N。
3)要求施工單位處理好窨井口,使之與底基層表面平齊,并用厚鋼板進行覆蓋。
4)要求施工單位做好路肩水穩邊線的質量控制,采取在水穩外側邊線位置放置木方并用鋼筋固定的方法,保證臨邊的壓實度和線形。
1)攤鋪前,應要求技術員檢查攤鋪機各部分運轉情況,調整好傳感器臂與控制線的關系;嚴格控制基層厚度和高程,保證路拱橫坡度滿足設計要求。
2)要求施工單位對底基層打掃干凈,并對干燥處進行適當灑水。攤鋪過程中保持攤鋪機的速度恒定,開始攤鋪3 m~6 m長時,立即檢測攤鋪面的標高和橫坡,不符合設計要求時,責令暫停前進,適當調整熨平板高度和橫坡直到合格,再進行攤鋪。
3)2臺攤鋪機梯隊式作業時,前后相距3 m~5 m進行攤鋪,一次鋪筑成型,避免縱縫形成。在攤鋪過程中檢查兩側邊緣。發現粗細集料離析現象,現場項目管理人員立即要求鏟除局部粗集料“窩”,并用新混合料填補使表面平整。
碾壓是項目管理工作的重點,碾壓過程按初壓、復壓、終壓三個階段進行:
1)初壓:采用XD131雙鋼輪振動壓路機靜壓兩遍,碾壓速度控制在1.5 km/h~2 km/h。
2)復壓:采用1臺振動壓路機(XS222J振動壓路機)首先輕振兩遍,速度控制在2 km/h,再重振兩遍,速度控制在2.5 km/h~3 km/h。
3)終壓:用XP302輪胎壓路機碾壓三遍,碾壓速度不高于4 km/h。碾壓時項目管理人員隨時檢查輪跡重疊、碾壓厚度、計算虛鋪系數。
每一段碾壓完成并且經過壓實度檢測合格的基層,應立即進行養生。養生采用土工布進行覆蓋灑水養生。在養生期間必須封閉交通。
1)對水穩廠提供的水泥、石砂、碎石進行檢測,所有原材料檢測合格。
2)取混合料做試塊測7 d無側限強度,檢測結果都大于3.0 MPa,符合要求。
3)施工過程中派駐專人進駐水穩廠,對水泥劑量進行檢測和混合料級配校驗,并嚴格控制配合比及含水量。
本標段里程樁號為:K2+050~K3+050,水穩基層總厚度36 cm,分兩層攤鋪。厚度均為18 cm,總面積為21 251 m2。
1)壓實度。設計壓實度為不小于98%,每層取18個點,合計36個點,檢測所有點都合格,代表值98.6%,符合要求。
2)7 d無側限抗壓。設計抗壓強度為不小于3.0 MPa,每層取12個點,合計24個點,檢測所有點都合格。
3)彎沉檢測。設計值為不大于35(0.01 mm),頂層取點234 個,檢測都合格,代表值為13.5(0.01 mm)。
4)鉆芯檢測。每層設計厚度18 cm,每層檢測18個點,合計36個點,檢測都合格,總厚度代表值為35.6 cm,符合要求。
在施工過程中的取芯,我們發現同批次的水穩混合料,同樣的施工程序,同樣的碾壓設備,同樣的養護條件,結果水穩基層攤鋪厚度在18 cm~20 cm的,隨機取芯全部完整合格;水穩基層攤鋪厚度在10 cm~15 cm的,局部取芯厚度僅8 cm~10 cm左右,部分不能取芯。經分析為:
1)要滿足取芯完整的要求,每層攤鋪的厚度必須符合JTG D50-2006公路瀝青路面設計規范表4.1.5中規定的水泥穩定類結構層最小壓實厚度15 cm。
2)每層攤鋪厚度過小直接影響混合料的級配分布,不能完整體現水穩基層的凝結力,同時在養護過程中極易整體干透而影響水穩成型,導致不易取芯完整。
3)取芯設備的動力和性能限制了水穩基層的取芯驗收必須單層進行。如要鉆取下層的芯樣,必須將上層的水穩基層挖開,減少鉆芯設備中取芯筒的阻力,有利于保證芯樣的完整。