馮海波+董威
摘 要: 隨著國家對交通運輸業的日益重視和國民經濟的高速發展,高等級公路的建設得到了飛速發展。而目前的高等級公路大多采用半剛性基層以及瀝青面層的結構形式。二灰碎石基層出于具有較高的后期強度、良好的板體性能,比水泥穩定碎石基層具有良好的抗裂性能和抗凍性能,同時二灰碎石基層所用的材料來源豐富,它將工業廢料粉煤灰變為良好的筑路材料,減少了占用土地和環境污染,并且施工方便,因而在高等級公路的建設中使用得越來越普遍。為此,本文主要對二灰碎石路面基層施工原材料選擇、施工工藝進行了分析與探究。
關鍵詞: 二灰碎石基層;原材料;施工工藝
一、二灰碎石路面基層施工原材料選擇
1、石灰
根據《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034-2000)規定石灰的有效鈣鎂含量應達到Ⅲ級灰以上標準。生石灰中常含有過火石灰,如果使用前不充分消解,二灰碎石成型后過火顆粒才逐漸消解,就會發生體積膨脹,引起成型后二灰碎石基層隆起,為消除這種病害,通常將生石灰提前10-12天進行消解,且加水速度不宜過急,以便鎂質石灰能充分得以消解。
2、粉煤灰
粉煤灰是一種火山灰材料,它本身并沒有粘性,當它與水和消石灰相混合時,在常溫下能與白灰中的氫氧化鈣Ca(OH)2發生反應,生成具有粘結性的化合物。粉煤灰中的硅、鋁含量決定著它與白灰相混合反應后的混合料的強度。 因此,規范中對粉煤灰進行了明確的要求,要求SiO2、AL2O3的總含量應大于70%,燒失量不應超過20%,(或90%通過0.3mm篩孔,70%通過0.075mm篩孔,濕粉煤灰含水量不宜超過35%)。另外,對粉煤灰的顆粒也有相應的要求,一般來講,顆粒愈細,其比面積愈大,活性也愈強,混合料的強度也就愈高。而顆粒愈粗,需水量愈大,愈容易產生干縮變形,所以比表面積宜大于2500cm3/g。
3、碎石
目前,我國高等級道路的基層施工,一般都采用密實型二灰碎石結構層,在這種結構的混合料里,大粒徑的集料起骨架作用,較小粒徑的集料充填其空隙,石灰、粉煤灰、石粉共同起著充填空隙和粘結的作用。所以,粗集料的壓碎值、混合料的級配、石料的含泥量等是集料的重要控制技術指標,特別是集料的含泥量,應隨時注意嚴格控制。
二、二灰碎石路面基層施工工藝
1、試驗段施工
二灰碎石混合料試驗路段鋪筑采用了集中廠拌、汽車運輸、分層攤鋪、總量控制的鋪筑方案。二灰碎石基層由攤鋪機分層鋪筑,采用基準鋼絲調平。為了取得較準確的技術數據,試驗路段的二灰碎石混合料采用總量控制的方法,即先計算試驗路段需用二灰碎石混合料總重量,二灰碎石在拌和場裝車后,逐車過秤,稱出每車料的凈重。根據現場測得的實際含水量,算出相當干混合料的總重量,再折算成最佳含水量狀態下的混合料重量,按照98%的壓實度及鋪筑厚度,確定每車混合料應鋪筑的長度,直至運夠總重量為止。下層經過各項技術指標的檢測,并經駐地監理工程師批準,方能進行上層施工。
2、下承層準備
當路幅較寬時,宜采用梯隊攤鋪,縱向接縫的重迭寬度為5~10cm,上下層縱縫位置應錯開50~60cm。 檢驗底基層各項指標,確保底基層質量合格,應將底基層表面的浮土,松散層及其它雜物清理干凈。下層二灰碎石頂面,應清除表面松散的集料,清理表面的泥塊和污染物,盡量使骨料暴露出來。在有條件時,可用空壓機配合清理,能取得良好的效果。上層開鋪前,下承層表面應適當灑水潤濕,以增強上下層的結合。
3、測量放樣
放出道路中線、基層邊線,選定檢測斷面及觀測點位置。采用基準鋼絲法調平,因此必須設置支撐桿,敷設基準鋼絲,并用專用工具,使其張緊力不小于100kN,鋼絲撓度不超過規定值。
4、混合料拌和
每天上、下午各測一次原材料的含水量,調整原材料的進料數量,使混合料中含水量略大于最佳含水量2個百分點左右。應經常目測二灰碎石混合料拌和的均勻性,使出廠的混合料色澤均勻,無離析、成團塊現象。試驗人員應重點進行二灰碎石混合料的級配組成、灰劑量及含水量的檢測。檢測頻率為每臺拌和設備上、下午各一次。當出現特殊情況(如故障等)應由試驗監理工程師確定。
5、混合料的運輸
經過拌和的二灰碎石混合料,由裝載機裝車,防止產生離析。卸料自卸車卸料時,嚴禁碰撞攤鋪機,防止混合料卸在攤鋪機前層面上。
6、混合料攤鋪
開始攤鋪前,先將接頭處已成型的二灰碎石基層切成垂直面,或將接頭處的二灰碎石混合料耙松,并有專人指揮卸料。攤鋪機就位后,熨平板按開始樁號處的虛鋪厚度調整好,熨平板下墊放和虛鋪厚度等厚的木塊,并按2%橫坡將熨平板調整好,自動調平系統進入工作狀態。攤鋪機鋪筑時,應使送料槽中的二灰碎石混合料高度在螺旋布料器中軸以上,避免發生兩邊缺料現象。根據二灰碎石混合料的鋪筑實踐,開始時攤鋪速度為2~2.5m/min,正常后為3~5m/min,這樣鋪出的平整度較好。因此在上層鋪筑時,用4~5m/min較好。二灰碎石混合料無需要求連續攤鋪,但宜用大型自卸車運料,才能使布料均勻,鋪筑質量較好。在上層鋪筑時,應盡量做到一個作業段內連續鋪筑。待半幅接平后,在全寬范圍內一起碾壓。
7、接縫處理
縱縫因鋪完一個作業段約需1~2h,縱縫的重迭寬度為5~10cm,重迭部分最長間隔時間約2h左右,因此不需作特殊處理,僅有2人跟在攤鋪機后,將接縫處的粗集料進行處理,必要時適當耙松、整平后,全寬度內一起碾壓。橫縫每天鋪完至第二天開始,間隔約有12h左右,連接面應作適當處理,方法為第一天作業段的尾端5m左右范圍內不進行壓實;第二天施工前,將該段的混合料耙松后與新料一起由人工進行拌和,整平后與新鋪段一起碾壓。若間隔時間長時,應將上次鋪筑的尾端標高和平整度不合要求的部分挖除,并將接觸面挖成垂直面,再接著往前鋪筑。
8、混合料碾壓
當進行下層壓實時,可不用輪胎壓路機,而由18~21t三輪壓路機,增加二遍靜壓。壓實時,為了使頂面的平整度符合要求,可采用16t輪胎壓路機進行壓實,增加表層混合料的密實性,達到致密平整作用。
根據施工實踐,用CA25振動壓路機振壓3遍后,若再增加壓實遍數,對壓實度的提高幾乎不起作用。因此,在厚層二灰碎面基層施工中必須配備重型壓路機,才能取得良好的壓實效果。
9、養生
二灰碎石基層碾壓完后即可開始灑水養生。每天灑水次數,應視當地天氣情況而定。在一周內,應使二灰碎石表面保持潮濕狀態。灑水養生時,應使噴出的水成霧狀,不得將水直接噴射或沖擊二灰碎石基層表面,將表面沖成松散狀態或產生新的集料窩(帶)。
三、結束語
綜上所述,基層的質量與施工工藝、原材料質量及混合料的配合比等因素有密切關系。合格的原材料是質量優良的前提,合理的配合比是質量優良的基礎,先進的施工工藝是質量優良的保證。合理分配詳細安排施工機械與人員,可以收到良好的工效果。精心組織合理優化,為加強目標控制的有效實施,制定科學的施工方案,使二灰碎石基層施工事半功倍。■
參考文獻
[1] 劉紅梅.二灰碎石基層施工技術及質量控制措施[J]. 黑龍江科技信息. 2011(03)
[2] 王志強.二灰碎石加入化學添加劑進行力學性能改良的試驗研究[J]. 交通標準化. 2011(01)
[3] 惠小鵬.關于二灰碎石基層施工技術問題的探討[J]. 科技風. 2010(05)