王躍利 李艷麗
摘 要:自上個世紀80年代以來,我國交通運輸事業發展迅速。半剛性基層材料是最常見的路面基層類型,主要包括無機結合料穩定集料和土類材料,其中水泥穩定碎石具有施工簡單、早期強度大、穩定性良好等特點,因此在道路工程建設施工當中得到了廣泛應用。為此,本文在全面了解水泥穩定碎石基層特點的基礎上,對水泥穩定碎石基層施工工藝進行了分析與探討,以期全面提升路面基層施工質量。
關鍵詞:水泥穩定碎石基層;特點;施工工藝
中圖分類號:U416.214 文獻標識碼:A
1 水泥穩定碎石基層的特點
水泥穩定粒料也被叫做水泥穩定級配集料,或水泥穩定級配碎石。作為常用的公路基層材料,水泥穩定粒料主要組成包括碎石、砂礫、粉粒等,其中級配碎石為骨料,作用原理為通過一定數量膠凝材料和足夠的灰漿體積填充骨料空隙,利用嵌擠原理進行攤鋪、碾壓的一系列工序施工,最終達到壓實度與密實度基本一致。相比其他路面基層材料,水泥穩定碎石成活之后,具有堅實的表面,是高級路面最理想的一種基層材料。其特點如下:
1.1 優點
第一,初期強度大,7d無側限抗壓強度可達到5.0 MPa;
第二,穩定性良好,受水影響作用小,具有較強抗滲及抗凍能力;
第三,機械化程度高,施工便捷,縮短工期,成本低。
1.2 缺點
第一,強度形成后,極易產生干縮裂縫,導致上面層開裂,損壞路面質量;
第二,施工過程中,極易發生材料離析問題;
第三,在行車荷載作用下,極易發生表面剝落。
2 水泥穩定碎石基層施工工藝
2.1 原材料選擇
水泥、粗集料、細集料是構成水泥穩定碎石混合料的一種復合材料,原材料選擇如下:
(1)集料。為保證材料質量,需選取同一個加工料場的集料,基于經濟性原則,在集料選擇時,需采取當地生產材料,即粗集料采用石灰巖,細集料采用石料生產中的石屑。通過破碎設備進行處理。按照一定頻率抽檢進場集料,并做好記錄工作,若集料質量不合格,則不得用于施工。集料堆放場地,需提前做好硬化處理,并進行排水設施安設。為避免不同規格集料出現混料現象,需設置隔離,防止污染。在分層堆放時,粗集料堆放高度控制在4 m以內,細集料堆放高度控制在6 m以內,并做好防雨、防潮處理。
(2)水泥。水泥是水泥穩定碎石基層的主要材料。水泥材料可選擇初凝、終凝時間較長的材料,或者采取微膨脹性基層混合料專用水泥。一般情況下,選擇普通硅酸鹽水泥即可,若水泥已出現受潮變質則不得使用。若采用散裝水泥,應在進入施工現場前,提前放置7天,當其安定性達到規定要求后,才能用于施工。若施工當天氣溫較高,需嚴控水泥溫度,不得高于50℃,若超過該溫度,需及時采取降溫措施。此外,在水泥使用當中,不允許頻繁更換材料,這樣將會給施工質量造成很大影響。可采取較低標號的水泥,比如32.5或者42.5級水泥。
(3)水。水泥穩定碎石基層施工選用飲用水即可,不允許采取污染過的水,要保證水質PH值在4以上。
2.2 準備下承層
路基或底基層施工驗收合格后,應保證表面平整,無松散、積水等情況。且檢驗彎沉、標高等指標滿足標準要求。在攤鋪機前設定標線,確保攤鋪機行駛穩定。正式攤鋪施工前,要徹底清理干凈結合面,并灑鋪一定量水,確保結合面強度良好。做好下承層灑水保濕,才能避免影響結合面施工質量。
2.3 施工流程
(1)拌和。根據試拌情況,確定控制參數,保證出料順暢,且材料供應充足、穩定。拌和過程中,要時刻觀察混合料的具體情況,確保無花白、無灰團、無離析,色澤均勻。若存在特殊情況,需及時進行集料含水量等檢查,保證拌和加水量滿足設計要求。
(2)運輸。采取噸位較大的自卸車進行混合料運輸,每天開工前,都要認真清理車廂,保證無積水、潔凈。由儲料倉卸料到自卸運輸汽車時,為避免集料出現離析問題,需分多次移動汽車位置,并將篷布等覆蓋到車頂部,避免水分損失過快,減少污染可能性。
攤鋪機前,為保證材料供應充足,需保證在攤鋪機前停留2~3輛運料汽車,為連續攤鋪施工提供保障。此外,為避免兩種設備撞擊,需保持一定安全距離,可控制在10 cm~
20 cm。卸料時,依靠攤鋪機推動前行。混合料拌和完成后,應快速完成攤鋪作業。若無法及時到達攤鋪場地,則不得使用。因此,在整個運輸環節,必須做好運輸時間管控,水泥穩定碎石攤鋪和碾壓施工均要在初凝時間內完成。
(3)攤鋪。根據路面寬度,在攤鋪時,每個作業面可配置2臺攤鋪機,以梯隊聯合施工為主。針對兩臺攤鋪機,所設參數必須一致,前后保持一定間距,可控制在10 cm~
15 cm。攤鋪施工前期,應清理干凈下基層表面,比如垃圾、雜物、積水等,保持作業面干凈無污染。一般來講,為保證攤鋪施工的連續性,必須保證攤鋪能力和運輸能力相匹配,能夠持續、勻速前行。根據本工程實際情況,可在2 m/min控制攤鋪速度,并由專人詳細觀察攤鋪質量,若局部出現虛鋪問題,需及時采取措施進行處理。根據工程混合料類型、施工作業條件等,準確確定水泥穩定碎石基層材料的松鋪系數,一般為1.23~1.25之間。
(4)碾壓。作為基層施工的關鍵性工序,碾壓是保證基層壓實度和平整度的重要手段。為了有效提升工程碾壓質量,需合理控制其碾壓速度、碾壓遍數等。一般情況下,碾壓施工可分為三個階段,第一階段為初壓,本工程采用了大噸位雙鋼輪壓路機進行碾壓施工,碾壓形式為靜壓,碾壓遍數為1~2遍,并在1.5 km/h~2.0 km/h之間控制碾壓速度;第二階段為復壓,采用了大噸位振動壓路機,通過振動壓實進行了3~4遍碾壓,其中1遍為弱振,其余為強振,并在2.0 km/h~2.5 km/h之間控制碾壓速度。第三階段為終壓,選取了膠輪壓路機,碾壓遍數為2遍,直至明顯輪跡消除。采用振動壓路機進行弱振施工時,有助于提高結構中間層至表面層之間的密實度。采取強振施工時,則有助于提高結構中間層至層底之間的密實度。
碾壓施工后,要保證水泥穩定碎石基層壓實度、平整度均滿足施工規定。分層施工過程中,每層壓實厚度需控制在20 cm以內。若壓實厚度在該值以上,則需分層鋪筑,做好施工控制工作。
(5)完成上述施工,待基層壓實度檢測滿足設計要求后,即可進入養護階段,主要采用灑水養生方式。養護施工中,需先浸潤透水土工布,隨后在基層頂面覆蓋。待達到7d齡期后,可通過人工方式灑水,灑水量不宜過多,當基層強度達到一定要求后,便可采取灑水車進行灑水。養護結束后,便可進行下一階段施工。
3 結束語
綜上所述,作為路面結構的主要承重層,路面基層質量的優劣直接影響路面結構的整體強度、使用壽命。據相關資料顯示,路面病害與基層關系密切。若基層強度不足,在行車荷載和自然因素的長期作用下,很可能出現大量殘余變形及剪切破壞,從而產生龜裂、縱橫向裂縫等。此外,在瀝青路面通行服務期間,水也會滲透到路面基層,從而產生水損壞等嚴重病害,最終破壞路面路基結構。因此,必須合理控制路面基層施工質量。水泥穩定碎石是路面基層的常用材料,其具有良好的耐久性和整體穩定性,且承載力和強度較高。將其用于路面基層施工,可大幅提升路面基層施工質量。
參考文獻:
[1]張鈺.水泥穩定碎石基層施工質量控制技術研究[J].山西建筑,2018,44(19):151-152.
[2]董雄艦.影響水泥穩定碎石基層施工質量的因素及對策[J].江西建材,2015,35(10):185+188.
[3]靳翔雁.水泥穩定碎石技術在公路路面基層施工中的應用[J].環球市場,2019,27(10):284.
[4]余繼蘭.市政施工中水泥穩定碎石基層施工技術的應用探究[J].現代物業,2020,14(05):162-163.
[5]林經光.水泥穩定碎石在市政道路基層施工技術的應用[J].建材世界,2019,40(03):36-37+56.