高速公路水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層施工與試驗(yàn)檢測(cè)

劉 明

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

1 工程概況

水泥穩(wěn)定碎石基層是我國(guó)主要的基層結(jié)構(gòu)形式，整體厚度一般為30～40 cm，施工工藝較多。工程應(yīng)用水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)建設(shè)半剛性道路基層部分，以中源大道K2+875為起點(diǎn)，至大廣高速K133+067，屬于新建工程，共116.915 km，路面寬度在27 m左右。工程分別設(shè)置為十七個(gè)標(biāo)段，本文主要對(duì)A9標(biāo)段路基建設(shè)情況進(jìn)行分析，主要施工內(nèi)容包括材料控制、拌合施工、攤鋪施工、壓實(shí)施工、養(yǎng)護(hù)管理與試驗(yàn)工程等。

2 高速公路水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層施工技術(shù)流程

2.1 水泥穩(wěn)定碎石原材料控制

在材料選擇方面，水泥材料選擇性能強(qiáng)度等級(jí)為42.5型號(hào)，初凝時(shí)間4 h左右，終凝時(shí)間6 h左右；粗集料的壓碎值在30%以下，卵碎石單個(gè)破碎面大于90%，兩個(gè)及以上破碎面大于80%；細(xì)集料中有機(jī)質(zhì)比例應(yīng)小于2%，保證材料潔凈并沒(méi)有風(fēng)化現(xiàn)象；混合料中水泥劑量設(shè)定通常為4%～4.5%，設(shè)計(jì)方案的配合比為集料(97～95)：水泥(3～5)。具體要求見(jiàn)表1、表2與表3。

表1 水泥性能指標(biāo)

表2 基層混合料中集料的級(jí)配范圍

表3 水泥穩(wěn)定碎石基層、底基層壓實(shí)度及7 d抗壓強(qiáng)度

2.2 路基施工準(zhǔn)備

在路基施工前，應(yīng)保證該段工程路基表面平整、含水量適當(dāng)、無(wú)過(guò)量積水或松散現(xiàn)象，同時(shí)，還應(yīng)對(duì)路基的標(biāo)高、彎沉等數(shù)值進(jìn)行測(cè)試。為提升路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在開(kāi)展攤鋪施工前，應(yīng)做好清潔工作，并使用灑水設(shè)施在結(jié)合面層噴灑一定量的水。與此同時(shí)，還應(yīng)提前設(shè)定好攤鋪基準(zhǔn)。該工程支撐樁之間的距離為10 m左右，使用Φ3 mm型號(hào)的鋼絲作為攤鋪的基準(zhǔn)線。

2.3 水穩(wěn)碎石主要生產(chǎn)流程

(1)需要對(duì)結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)劃要求，選擇拌合設(shè)備的類型，在拌合作業(yè)秦，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。需要注意的是，設(shè)備裝設(shè)與調(diào)試工程應(yīng)由專業(yè)的技術(shù)人員實(shí)施，保證安裝、調(diào)試工程的規(guī)范性，避免故障問(wèn)題對(duì)后續(xù)施工安排的影響；(2)在調(diào)試測(cè)試全部完成后，應(yīng)設(shè)定設(shè)備運(yùn)行的各項(xiàng)系數(shù)，確定集料、粉料、水等標(biāo)定計(jì)量數(shù)值，控制誤差；(3)在正式拌合前，應(yīng)先按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行試拌合，經(jīng)檢測(cè)拌合混合料的級(jí)配、含水量、抗壓強(qiáng)度、水泥劑量等檢測(cè)指標(biāo)合格后，進(jìn)行正式作業(yè)；(4)正式生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員應(yīng)按照設(shè)備操作規(guī)范，進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)，保證料斗備料充足、拌合出料口流暢、水量供應(yīng)充足，間歇性的進(jìn)行卸料。在拌合完成后，還需要對(duì)材料進(jìn)行顏色、含水量、水泥劑量等方面的項(xiàng)目檢測(cè)，保證混合料顏色均勻、無(wú)明顯離析現(xiàn)象，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表4。

表4 水穩(wěn)碎石的質(zhì)量檢測(cè)

2.4 攤鋪施工

(1)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在攤鋪施工過(guò)程中，首先，應(yīng)調(diào)整設(shè)備性能與基準(zhǔn)線、滑桿的標(biāo)高，根據(jù)試驗(yàn)路段檢驗(yàn)結(jié)果，設(shè)定松鋪厚度，注意控制橫坡度攤鋪質(zhì)量；其次，在攤鋪1～3 m范圍后，需要結(jié)合實(shí)際松鋪厚度參數(shù)，對(duì)偏差進(jìn)行調(diào)整，對(duì)鋪料位置不正確的部分進(jìn)行填補(bǔ)、鏟平處理；第三，聯(lián)合攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，設(shè)備應(yīng)保持10 m左右的距離，運(yùn)行軌道應(yīng)保持一定范圍的重合(50～100 mm)；第四，為保證攤鋪工程的連續(xù)性，應(yīng)準(zhǔn)備兩臺(tái)以上的運(yùn)料車，保證在作業(yè)的過(guò)程中，始終有一臺(tái)備用。同時(shí)，攤鋪設(shè)備的速度應(yīng)勻速保持在1.5～3 m/min狀態(tài)下。

(2)質(zhì)量控制

需要注意的是，攤鋪施工的混合料汗水檢測(cè)結(jié)果應(yīng)處于0.5～1.0%范圍內(nèi)，以便補(bǔ)充攤鋪、振動(dòng)壓實(shí)施工的水分流失。在通過(guò)掛線檢測(cè)攤鋪路段的松鋪厚度數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)定要求進(jìn)行，一旦檢測(cè)不合格應(yīng)通過(guò)傳感平板控制界面的調(diào)整，對(duì)偏差進(jìn)行處理，使其達(dá)到要求的標(biāo)高、路拱。針對(duì)攤鋪工程離析問(wèn)題，應(yīng)鏟除集料堆積的部分，并使用新材料進(jìn)行填補(bǔ)，保證道路整體攤鋪工程滿足質(zhì)量檢測(cè)要求后，開(kāi)展振動(dòng)壓實(shí)施工。

2.5 碾壓工藝

當(dāng)?shù)缆窋備伖こ痰姆秶幱?0～60 m區(qū)間時(shí)，壓路設(shè)備應(yīng)按照先慢后快、由低向高的原則，在攤鋪范圍內(nèi)進(jìn)行碾壓，初壓速度1.5～2.0 km/m、復(fù)壓速度3.0～4.0 km/h、終壓速度3.0～4.0 km/h，使用重型壓路設(shè)備分層進(jìn)行碾壓，厚實(shí)度應(yīng)在10 cm以上。具體見(jiàn)表5。

表5 壓路機(jī)碾壓速度(km/h)

2.6 橫縫設(shè)置

橫縫設(shè)置通常是在攤鋪工程中斷2 h以上、橋涵等施工中，為保證橫縫吻合，在設(shè)置的過(guò)程中應(yīng)與道路中心線保持垂直。

2.7 養(yǎng)護(hù)

當(dāng)碾壓工程完成后，需要進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，確保檢驗(yàn)結(jié)果合格后，工程需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(7 d)養(yǎng)護(hù)，覆蓋結(jié)構(gòu)層，并及時(shí)進(jìn)行灑水，避免長(zhǎng)期暴露導(dǎo)致的裂縫現(xiàn)象。若必須通車時(shí)，應(yīng)限速在30 km/h以下，嚴(yán)禁履帶車輛通行或半邊通車，工序上兩邊不能沖突，不要造成機(jī)械頻繁調(diào)動(dòng)。

3 試驗(yàn)檢測(cè)

在我國(guó)高等級(jí)公路施工中往往采用半剛性基層，且多為水泥穩(wěn)定碎石材料，此類材料強(qiáng)度、剛度較大，且具有良好的耐久性和水穩(wěn)定性。為確保工程建設(shè)整體質(zhì)量，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，承建單位應(yīng)在施工階段做好質(zhì)量控制，規(guī)范試驗(yàn)檢測(cè)流程。

3.1 壓實(shí)度檢測(cè)

基層道路施工壓實(shí)度的檢測(cè)方法以灌砂法為主，詳細(xì)檢測(cè)數(shù)據(jù)如表6所示。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為98%，實(shí)際檢測(cè)結(jié)果為98.9%，滿足建設(shè)要求。

表6 壓實(shí)度檢測(cè)

3.2 水泥劑量檢測(cè)

對(duì)水泥質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，需要在攪拌設(shè)備出料口位置按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行取樣，然后利用滴定檢測(cè)法，對(duì)水泥劑量進(jìn)行測(cè)試，具體檢測(cè)數(shù)據(jù)如表7所示。由于工程設(shè)計(jì)方案的劑量標(biāo)準(zhǔn)為3.5%，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值在3.6%左右，因此判定水泥實(shí)際拌合質(zhì)量符合施工要求。

表7 水泥劑量檢測(cè)

3.3 鉆芯取樣

當(dāng)公路基層的攤鋪、碾壓工程基本結(jié)束后，應(yīng)在養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間后，利用鉆芯設(shè)備進(jìn)行取樣，樣品保持完整，對(duì)基層鋪筑厚度情況進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié) 語(yǔ)

公路網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)范圍的逐步擴(kuò)大，為相關(guān)建設(shè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。現(xiàn)階段，承建單位在實(shí)際施工過(guò)程中，為保證工程建設(shè)的有序、高效推進(jìn)，合理控制工程質(zhì)量的各項(xiàng)影響因素，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)況，嚴(yán)格把控道路建設(shè)粗細(xì)集料、水泥與混合料的質(zhì)量，規(guī)范拌合、攤鋪、碾壓等技術(shù)應(yīng)用流程，有效開(kāi)展壓實(shí)度、厚度與水泥劑量等相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)工作，全面提升公路建設(shè)基層施工的安全性與可靠性。