崔曉平
(清豐縣農村公路管理所,河南 濮陽 457300)
農村公路,即連接村與村、村與鄉鎮以及縣鄉之間的低等級的公路,農村公路對農民的生產生活、農村的可持續發展、新農村的建設發揮著重要的作用。農村公路交通量小,固化類路面不但可以直接代替泥結碎石路面,而且效果比泥結碎石路面更好,能滿足人們的出行要求,價格比水泥路面或者瀝青路面低得多,因此,利用固化路面有著廣闊的應用前景,不僅能大大降低工程造價,而且在節約土地環境保護方面也有著深遠意義。
用土壤固化劑作為膠結材料穩定土壤所形成的路面或路面基層稱為固化類路面。土壤固化劑在多種土質中得以應用,是一種性能優良的復合類材料。固化類路面基層和底基層均可用于各級公路。因此,農村公路也可以加以應用。土壤固化劑從外觀上來看,基本上都可分為液化和粉狀兩大類,而且每一種土壤固化劑都有其相應的產品說明和使用性能介紹。不論是何種類型的土壤固化劑產品,在用其固化路面基層或底基層時,都應該進行相應的測試。只有當固化類混合料的路用性能指標滿足現行國家規范的要求時方可使用。
1)石灰水泥類固化劑。在公路工程施工中石灰與水泥得到了廣泛地應用,是目前固化農村公路土壤最常用的施工材料。在公路施工的基層材料中將石灰、粉煤灰作為主要固化原料。同時將無機鹽類添加到這種固化劑當中,形成鈣釩石,這樣不僅可以對形變量進行有效降低,還可以增加早強性。
2)礦渣硅酸鹽類固化劑。礦渣硅酸鹽類固化劑構成元素和土壤基本相同,主要含有活性硅氧化物、鋁氧化物等物質。為促進固化劑水化可通過活性激發成分促使其產生膠結土壤顆粒的膠凝物質,同時對土壤顆粒自身的特性起到一定程度的激發作用,將形成的作用力進一步作用到土壤與固化劑之間,同時將部分活性成分進行保留,進而實現增加土壤強度及穩定性的作用。水硬性成分作為此種土壤固化劑的主要成分,具有較好的防水及抗凍效果。
3)高聚物類固化劑。高聚物類固化劑具有不同的種類,如多種樹脂、纖維、表面活化劑等。傳統高聚物對土壤起到改良作用,主要表現在水土保持、土壤保濕、疏松土質等方面。在傳統高聚物固化劑性能的基礎上,相關部門進行不斷研究發現,在土壤壓實的前提下,通過聚合物交聯形成立體結構包裹和膠結土粒,也可以通過表面活性劑對土粒表面親水性質進行改變的方式,進行增加土壤的抗水性及抗壓強度,這種固化劑已經得到了廣泛地應用。
4)電離子溶液類固化劑。電離子溶液類固化劑在農村公路施工中具有施工簡單及成本低的優勢。但其缺點為施工過程中需要較大的用水量,因此在應用過程中具有一定局限性,不能適應于北方或西部缺水嚴重的地區,同時在土壤成分中電離子溶液類固化劑也有嚴格的要求,這也對這種固化劑的應用造成了極大的阻礙。
1)處理原有路基。主要利用換填及片石的方式對原有路基進行補強作業,在行車荷載作用下,為達到施工所需的壓實度必須選用壓路機進行碾壓作業。
2)施工材料的準備工作。松鋪系數的確定要經過試驗進行準確確定,通常將其人工攤鋪松鋪系數控制在1.53~1.58的范圍內。灑水悶料可以將材料拌和過程中的灑水次數及用量進行有效減少,進而對細料起到穩定作用。
3)攤鋪作業。施工企業必須嚴格遵循施工設計厚度進行攤鋪作業,并一次性完成。如施工過程中攤鋪必須進行分層作業時,每層壓實厚度必須控制在10cm以上。
4)整型。均勻拌和混合料后,選用人工方式對路面進行初步整平和整型作業。當施工路段呈現直線型時,刮平作業要遵循從兩側到中心的順序進行有效施工;當施工路段呈現平曲線型時,刮平作業則要遵循從中間到外側的方式進行作業,有時可根據施工情況進行二次刮平作業。選用壓路機對刮平路面進行1~2遍快速碾壓作業,當存在不平整現象時,可選用人工的方式進行整型及有效壓實。在施工過程中如果遇到低洼路段,必須開挖5cm左右,并對其進行填平作業,選用新拌混合料作為填補材料。應遵循施工要求的坡度及路拱進行整型作業,在施工過程中必須對接縫位置進行有效處理,確保其平整性。在整型施工中,不能有車輛通行的現象出現。
5)碾壓作業。為穩定土層,可以選用人工攤鋪或整形的抗疏力進行作業,當混合料的含水量達到最佳含水量時,在碾壓施工時,要選用16t左右的壓路機先進行1~2遍的靜壓,隨后在進行振動碾壓,將其遍數控制在8~10遍,以達到符合施工要求的密實度后停止碾壓作業。在碾壓施工中選用的壓路機不同,路面厚度也不同。如碾壓施工中選用12t壓路機時,其厚度要控制在低于15cm的范圍內,如選用的壓路機自重為18~20t時,碾壓路面厚度要控制在20cm以下。碾壓施工中選用振動壓路機如其能量越大則層厚也會隨之增加。當第一遍碾壓施工結束后,第二遍碾壓作業時必須降低振動頻率。當進行直線路段碾壓作業時,必須嚴格遵循由兩邊向中間的碾壓方式進行有效施工,平曲路段碾壓施工時,要按照由內到外的順序進行碾壓。碾壓較大縱坡路段時,必須按照由下到上的方式進行碾壓,進而防止板塊裂隙的出現。碾壓施工中,如蒸發水分速度過快,則要進行適當的灑水作業。當出現 “彈簧”、松散及起皮等現象時,要將鋪筑層立即翻開并重新拌和,以確保其質量符合施工要求。在完成或處于碾壓狀態的路段上方禁止壓路機出現調頭與急剎車的情況,這樣可以有效避免土層表面出現破損現象。為確保碾壓效果,必須多對路面兩側進行2~3遍的碾壓。
6)接縫處理。農村公路固化土路面施工技術應用中要重視接縫問題,在處理縱向接縫施工中,必須分兩幅進行施工,在第一幅施工過程中,接近中間一側必須選用方木或鋼模板做為支撐,并確保方木或鋼模板的高度和穩定土層的壓實厚度一致。拌和混合料施工完成后,與支撐木相近的一條帶,其拌和施工必須由人工進行,隨后進行整型和壓實作業。在另一幅鋪筑作業時,將支撐木拆除。第二幅拌和混合料作業完成后,與第一幅中間帶接近的部位,選用人工施工方式進行有效拌和,并進行整型和壓實作業。
7)養護。農村公路固化土路面施工技術在固土劑對土壤穩定后,必須確保其養護過程中具有相應的濕度,并對其濕度進行有效控制。通常情況下,都會將其養護時間定為一到兩周,在養護作業過程中必須對施工路面進行定量灑水作業,同時封閉交通。
綜上所述,隨著國民經濟的高速發展,我國公路事業也得到了極大的進步,固化土技術作為農村公路施工重要技術,其技術水平的高低將直接影響到公路施工的整體質量。為有效提高農村公路工程施工的質量,必須提高固化土路面施工技術水平,做好路面養護工作,積極研發新型固化材料。只有這樣才能實現企業經濟效益與社會效益,才能推動企業的快速發展。