關穎++關春雨
摘要:介紹水泥穩定碎石基層施工技術的基本原理及材料選取要點,探討水泥穩定碎石基層施工技術中的攤鋪技術和碾壓技術的實施步驟,為提高水泥穩定碎石基層和道路工程施工質量提供參考。
關鍵詞:水泥穩定碎石基層;道路工程;材料;攤鋪;碾壓
中圖分類號:U416.214 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2016)09-0076-02
道路是交通基礎設施的主要組成部分,是發展國民經濟和保障人民生活的重要物質基礎。近年來,隨著經濟社會的快速發展,遼寧省的交通基礎設施建設步伐明顯加快,特別是公路和高速公路建設躍上一個新臺階。目前,以高速公路為主骨架、國省干線公路為主通道、縣鄉村公路為銜接的公路交通網絡已經基本完善。在密織強化交通網絡取得明顯成效的同時,道路建設質量方面暴露出一些問題,比如路面平整度差、路基壓實不夠、路在基沉陷等。這些問題有一部分是由工程使用材料質量差造成的,但道路施工過程中的技術工藝落后、施工把關不嚴等是影響道路建設質量和使用壽命的主要因素。基層作為路面構造最主要的承重層,其施工質量直接關系道路的使用性能和耐久能力。經研究發現,水泥穩定碎石基層具有承載能力強、穩定性能好、不容易損壞等優點,因此,在道路工程施工過程中廣泛使用水泥穩定碎石基層施工技術,對有效保障道路質量具有十分重要的意義。
1 水泥穩定碎石基層施工技術的基本原理
水泥穩定碎石基層的主要原料是級配碎石,水泥穩定碎石間的孔隙采用膠凝材料和灰漿進行填充,再利用嵌擠原理完成攤鋪壓實。因為壓實度與密度參數基本相同,使用初期水泥穩定碎石的強度會較高,但隨著使用時間的延長,板體凝結速度會受到影響,抗滲透性和抗凍性不斷提高。在通常情況下,水泥穩定碎石中的水泥使用量約為3%~6%。
2 水泥穩定碎石基層的材料選取與配比
為有效保障水泥穩定碎石的施工質量,必須高度重視材料選取工作,并使施工各個環節均符合道路工程施工要求和規定,力求不發生施工質量問題。
2.1 水泥
水泥作為集合穩定材料,其質量直接影響水泥穩定碎石質量。在道路施工過程中,選取水泥要滿足2個條件:一是凝結時間較長;二是標號較低,一般情況下選用425號普通硅酸鹽水泥。如果選用的水泥凝結時間較短、強度較低,經過運輸、攪拌和攤鋪后,水泥穩定碎石的質量將無法滿足規定要求。
2.2 碎石
碎石作為水泥穩定碎石的基本骨架組成部分,其質量對水泥穩定碎石質量的影響更加直接。石灰石具有強度較高、抗風化和堅硬性較強等優點,常用來做合成水泥穩定碎石的基礎材料,選取的石灰石直徑最大不超過30 mm。如果選取直徑較大的碎石,會影響碎石的粘黏力,當受到外力擠壓時,碎石往往會發生松散或者脫落,從而對水泥穩定碎石施工質量造成不良影響。如果選取直徑較小的碎石,會抑制水泥穩定碎石的強度,容易產生干縮裂縫、溫縮裂縫等問題,施工質量受到影響。因此,選取大小合適的碎石與施工質量關系密切。
2.3 混合型材料
混合型材料一般有兩種:一是活性的;二是非活性的。非活性混合型材料是活性較低或不含活性的天然或人工合成的礦物質材料。在水泥穩定碎石施工過程中,通常選取密度較高、不含有害物質的非活性混合型材料。
2.4 水
水是水泥穩定碎石施工過程中不可缺少的材料。在施工使用前檢測水的質量,避免水中因含有雜質而影響水泥穩定碎石強度。通常情況下選取飲用水。
2.5 材料配比
為充分發揮各種材料的特性,必須選擇合理的材料配合比。在施工過程中,根據氣候條件確定水用量,水泥用量也要限制,粗、細集料含量要合理。一般情況下的配合比為:20~30 mm碎石‥5~10mm碎石‥石粉‥砂=26‥31‥18‥25,水泥比例控制在4.1%左右,用水量控制在5.2%左右。
3 水泥穩定碎石基層施工技術
3.1 攤鋪技術
3.1.1 下基層攤鋪 在施工過程中,要把重點工作放在下基層攤鋪上,通常使用推土機進行施工,根據車輛噸數合理劃分其停放位置,對車料堆放面積進行細致計算,嚴密安排工程施工各個環節。卸置攤鋪混合料要遵循從遠到近的原則。在卸料過程中,位置一定要準確,避免出現缺少材料的情況。使用推土機把卸置的混合料攤平,按程序進行其它施工。
3.1.2 上基層攤鋪 下基層攤鋪完成后再進行上基層攤鋪。選擇合適的機械設備是上基層攤鋪施工的重點,所選機械設備的工作效率一定要高,能夠滿足攤鋪施工要求。施工過程中,攤鋪機的原材料由拌和機提供,為確保攤鋪機不間斷工作,必須保證拌和機的原料供應。攤鋪過程中避免縱向接縫,防止道路使用時發生離析問題。施工中若發生離析問題,要派專業人員及時妥善處理。如果出現水泥表面不平整問題,通常是由于基層排水不暢或者下基層局部有低洼,必須重新進行平整。
3.2 碾壓技術
3.2.1 碾壓速度和順序 攤鋪完成后進行穩定碾壓。穩定碾壓的目的是增強密實度,為振動碾壓奠定基礎。進行穩定碾壓作業時,靜壓壓路機作業12 h就可滿足要求,不需要高標準的壓路機施工作業。為盡量少配置壓路機,可以使用振動壓路機不開振動進行施工,速度一般控制在1.5~2.0 km/h。
壓實路面主要依靠振動碾壓,通常選擇碾壓效果好、性能好的振動壓路機,振動參數能夠滿足碾壓遍數要求,碾壓輪重疊量一般為1/3~1/2輪寬,使壓痕能夠得到有效清理,保持路面平整度。碾壓速度最好控制在3 km/h。振動碾壓對深層密實度影響較大,但會造成表面密實度達不到要求。
為滿足表層密實效果可以選擇靜壓,噸位較大的單鋼輪壓路機的施工效果更好。如果想盡少配置壓路機,可以關閉振動壓路機的振動,碾壓2個回合就可達到標準,速度控制在2~3 km/h。攤鋪和碾壓施工過程中,表面不可避免產生裂縫和輪跡。輪胎式壓路機的輪胎彈性較大,可以減少路面裂縫問題。一般情況下速度控制在4~6 km/h,碾壓1~2遍就可滿足要求。
3.2.2 碾壓工作段長度 施工過程中,盡量縮短碾壓工作段長度,有利于基層快速壓實,有效維護基層強度。如果碾壓工作段長度太短,壓路機需要頻繁轉向,會大幅增加被壓實的接頭數量,從而影響均勻性和平整度。根據延遲時間、運輸距離、拌和噸位、攤鋪時間和碾壓速度等施工相關指標,可以計算出最大碾壓工作段長度。通常碾壓長度在30~60 m。
3.2.3 碾壓步驟 水泥穩定碎石基層壓實有4個步驟:穩壓、振壓、靜碾和收光。穩壓可以確保攤鋪好的混合料狀態穩定,通常選擇12~15 t的振動壓路機進行施工。振壓是基層壓實過程中的關鍵環節,通常選擇12~18 t的振動壓路機進行施工,壓路機型號、混合料配合比、鋪層厚度等直接關系振壓碾壓方式,施工時要對這些因素嚴格把握,確保密實度滿足設計要求。靜壓的目的是使基層表面獲得較高密實度,通常采用12~18 t的單鋼輪壓路機作業。收光是為消除基層裂紋和碾壓輪跡,使基層表面更加致密,通常采用超過16 t的輪胎壓路機。
參考文獻
[1] 左維,周興科.道路工程施工中水泥穩定碎石基層施工技術的應用[J].黑龍江交通科技,2014(11):23.
[2] 常征.水泥穩定碎石基層質量通病及預防措施江西建材[J].2015(3):201.
[3] 白小可.市道路工程水泥穩定碎石基層施工技術探討[J].低碳世界,2016(3):142-143.