于慶國(中建二局第一建筑工程有限公司,北京100000)
市政道路中水泥穩定碎石基層施工技術應用
于慶國(中建二局第一建筑工程有限公司,北京100000)
在道路建設中,水泥穩定碎石基層為一種半剛性的基層材料,具有抗凍性好、穩定性好、整體性好等優點,在公路工程中得到了廣泛的應用。本文以實際工程為例,對水泥穩定碎石基層施工的技術要點進行了分析,并對水泥穩定碎石基層關鍵技術的控制進行了探討,保證了水泥穩定碎石基層的施工質量。
市政道路;水泥穩定碎石;施工技術
港濱南街(海河路-海保路)為海港開發區西區規劃路,走向自東向西,為城市次干路。本次設計東起海保路,西至海河路,其間與規劃海富路、海富西路相交,設計總里程1.733066km,為新建工程。本工程沿線地勢平緩,場地已平整。終點位置為現狀運煤路,瀝青混凝土路面,主路面寬10m。基層使用水泥穩定碎石結構,厚度為50cm,底基層和基層各25cm。
路面基層是整個道路施工的基礎,基層質量達到要求,在交付使用后能夠正常使用不會提前損壞。若要保證路面基層高質量的鋪設科學的設計混合料配比是必不可少的。一般水泥穩定碎石基層具有耐久性、水穩定性良好以及承載力強的特點,同時還應該具備施工方便的特性。混合料配比是保證路面基層質量的關鍵因素,施工的過程中,許多環節都會用到水泥穩定碎石,如果不按照一定的配比進行施工,就會影響到路基的質量和使用性[1]。為了避免基層出現裂縫的可能性,一般在設計混合料配比時,應該注意以下幾點:水泥達到使用強度的標準后盡量減少水泥的使用量;混合料配比符合要求的同時要控制粉料和細料的添加比例;依據不同的環境、不同氣溫條件下控制水的含量;在設計時要求集料的比例不能少于95%。
在具體的施工之前需要對級配用料進行試驗,試驗符合要求后方可施工。一般在合同段的施工中,底基層和水泥穩定碎石基層使用的是同一級別的配比,但是水泥的使用量方面有區別。一般為了減少底基層出現裂縫或者是水泥穩定碎石基層出現裂縫,一般集料盡量在不違反標準的情況下按照上限進行配比,粗集料的比例增加,骨架的密實度增加,同時減少水的使用量,增加基層的質量,提高抗裂能力。
3.1 施工前準備工作
(1)檢測下承層。對下承層進行檢測時主要包括高程、寬度以及總線片尾的檢測等。檢測水泥穩定層時主要是為了得到松鋪系數,具體操作為每10m布置一個中線樁,中線樁的兩側布置邊樁,標記出設計高程,進而進行計算。
(2)清掃作業表面。主要是清除水泥穩定碎石基層作業面的雜質和浮土,同時對表面進行灑水,保持表面的濕潤度。如果表面有坑槽等,要把坑槽填實充滿,填充物也要符合標準強度。
(3)重視拌合的時間和均勻程度。拌合使用的集料倉內設置一定高度的擋板,將集料倉隔離成一個個獨立的空間,同時運輸使用的履帶為凹槽式,傾斜角適中,避免運輸過程中粗集料的下滑和滾落。所以機械設備在組裝好后,要進行試運行,調整好傾斜角,一般拌合時間大于2min,操作人員必須控制好時間,避免拌合時間過短,混合料混合不均勻的現象[2]。
3.2 控制含水量
水泥混凝土與水泥穩定碎石混合料的形成過程不同,后者主要通過壓實的方式來形成,而水泥混凝土主要通過振搗的形式來成型。含水量的大小決定了水泥穩定碎石基層的壓實程度和強度的大小。
通過多次的試驗發現,混合料中的含水量如果大于7%,基層在形成時,會排出部分水,同時有水泥漿跟隨一起流出,因此使得水泥穩定碎石的壓實程度降低,強度減小,不能達到標準要求;如果含水量小于4%時,水泥穩定碎石混合料和易性不足,不能成型,采用較大的壓實工作用后,強度會略高于最佳含水量狀態,但是碾壓作業過程中容易出現粘輪的問題。
含水量大小是基層強度的主要影響因素。基層在壓實過程中。需要克服顆粒之間的粘接力和內摩阻力。顆粒之間距離達到最小,壓的越結實。如果混合料中含有的水分較少,顆粒之間阻力較大,若要壓實,需要較大的壓實功。如果混合料中的水分含量較大,已經超過最佳值,在壓實的過程中水分會流出,同時將部分泥漿帶走,會導致混合料難以壓實干密度比標準值小。
在現場進行施工的時候,一般會適當增加混合料的水分含量。因為拌合地點與路面鋪設的現場之間的距離隨著路面的鋪設不斷發生變化,同時用汽車將混合料運往現場,運輸過程中水分隨著顛簸進入汽車底部;另外氣溫較高,運輸過程中混合料中的水分因為天氣炎熱會蒸發,所以在鋪設道路時,當天氣溫的變化,會對混合料中水分含量有較大的影響。本文中的案例項目基層鋪設時間是在7~8月份,天氣比較炎熱溫度最高可達38℃,依據施工現場施工距離和當天氣溫大小,適當加大混合料中的水分含量。一般施工過程中水泥穩定混合料中多加入最佳值的1~2%的水量,保障運輸中水分的流失,鋪設時達到最好的水分狀態。
3.3 攤鋪過程
(1)攤鋪之前認真檢查路床的彎沉情況,因為在施工的中,完成路基的鋪設后,一般基層需要延后一段時間再進行施工,所以在這段時間內,因為各種外在及內在的原因,路床發生了一系列變化,所以在基層鋪設之前需要對路床進行檢測,如果彎沉值超出標準的要求,必須對下承層進行一系列的處理,來保證路床的使用周期和強度。
(2)施工時,依據路面的基層進行放樣,將模子立在基層的兩側,這樣不但能夠節省大量的原材料,還可以節約成本,能夠保障基層邊緣的碾壓度。該施工方法雖然復雜,但是可以節約成本和材料,效果也非常好。模子的選擇一般選用木模,因為鋼模硬實度較大,木模的彈性形變更好,邊緣的壓實程度更好。
(3)水泥穩定碎石表面的碾壓要一直保持濕潤,如果表面水分過快的蒸發,需要少量的撒一些水,避免碾壓時大量灑水。
3.4 碾壓成型過程
施工過程中水泥穩定碎石基層最重要的就是碾壓的平整度和壓實度,所以水泥穩定碎石基層的工作是整個路面施工的重點。碾壓時應該提前多次進行試驗,確定水泥穩定碎石基層的碾壓順序和碾壓時間。一般再具體施工時,每200m設置一個檢測點,檢測基層的壓實度,也可以用一些精密的儀器來測定。如果密實度與設計值相差不大,可以使用灌砂法檢測,當密實度符合要求時,就可以停止檢測。對厚度進行檢測時,每50m設置一個檢測點。對平整度進行檢測時,可以用3m的尺子,每200m檢測兩個點。碾壓成型的過程,需要堅持由低到高、先慢后快以及先輕厚重的碾壓原則。
3.5 基層養生和接縫的處理
路面鋪設過程中會出現接縫,施工時需要遵循橫縫與道路中線呈現垂直的關系,斷面與平面呈垂直關系,將米尺縱向放置在接縫處,每3m處設定為接縫處,同時清理傾斜段的混合料,清理時沿著橫向進行,同時保證接縫的高程和平整度達到標準。完成碾壓后,同時高程和濕潤度也達到了標準后,開始進行基層養生工作。基層養生的形式很多,可以覆蓋毛氈在路面上,也可以在路面灑水,這些方式都是為了避免水分的流失,保證基層處于濕潤的環境,同時封鎖交通,防止車輛的碾壓,造成基層的破壞。基層養生灑水的次數根據當地市政的實際情況來確定。
綜上所述,水泥穩定碎石施工技術是一種現代化的施工技術,在施工過程中,需要合理的設計配合比,并做好準備工作,控制好含水量,按照規范要求進行攤鋪、碾壓,保證水泥穩定碎石基層的施工質量。
[1]賈愛忠.高速公路水泥穩定碎石基層施工技術[J].交通世界,2013(01):128~129.
[2]李振龍.淺析水泥穩定碎石基層施工[J].公路交通科技(應用技術版),2013(09):31~33.
U416.214
A
2095-2066(2016)32-0199-02
2016-11-1
于慶國(1972-),男,山東泰安人,工程師,本科,從事施工管理工作。