李金濤武斌
(1.南召縣公路管理局 河南南陽(yáng) 474650 2.南召縣通達(dá)公路工程有限公司 河南南陽(yáng) 474650)
水泥穩(wěn)定碎石基層的原材料有級(jí)配碎石、水泥和水三種,先經(jīng)過(guò)路拌或是集中廠拌、再鋪攤路壓、最后保濕養(yǎng)生,最后得到這一新型的路面基層形式。盡管水泥碎石作為半剛性的無(wú)機(jī)結(jié)合類穩(wěn)定材料,抗凍性、水穩(wěn)定性、板體性和力學(xué)性能十分地優(yōu)秀,但是在基層施工時(shí),受到施工工藝或是原料質(zhì)量的影響,致使在施工結(jié)束后,出現(xiàn)了許多影響路面強(qiáng)度結(jié)構(gòu)和行車舒適安全的質(zhì)量問(wèn)題。所以,作為相關(guān)工作人員,要做好對(duì)公路工程的水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)進(jìn)行探究,以便控制好對(duì)公路工程基層施工的質(zhì)量,提高公路建設(shè)的整體水平,保障行車安全。
依靠集料間的嵌擠作用,水泥穩(wěn)定碎石材料才擁有如此高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,所以要針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石粗集料的堅(jiān)固性、磨光值、壓碎值、顆粒粒徑等開(kāi)展檢測(cè)試壓;而針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的細(xì)集料,要進(jìn)行硫酸鹽含量、有機(jī)物含量、針片狀含量、表觀密度、細(xì)集料塑性指數(shù)、均勻系數(shù)和粒徑等指標(biāo)的檢測(cè)試驗(yàn)工作,以保證公路工程水泥穩(wěn)定碎石基礎(chǔ)施工的原材料滿足相關(guān)質(zhì)量要求。
水泥在水泥穩(wěn)定碎石材料中的作用是充當(dāng)穩(wěn)定劑。要對(duì)水泥的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間、強(qiáng)度和安定性等指標(biāo),按照嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范來(lái)開(kāi)展檢測(cè)控制,嚴(yán)禁使用受潮或變質(zhì)的水泥材料來(lái)進(jìn)行公路工程水泥穩(wěn)定碎石基礎(chǔ)施工,以便確保水泥穩(wěn)定碎石原材料質(zhì)量。對(duì)于水泥材料的選擇,最好采用強(qiáng)度等級(jí)為R32.5的火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。
為了避免水泥穩(wěn)定碎石質(zhì)量受到水中雜質(zhì)的影響,需要對(duì)水中的氯離子含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,以確保進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石原材料拌制用水的清潔無(wú)污染。
在設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定碎石的配比階段,需要重點(diǎn)控制水泥穩(wěn)定碎石的施工和易性、抗沖刷能力、變形干縮、溫縮和穩(wěn)定性等指標(biāo)。當(dāng)前,我國(guó)主要是根據(jù)《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E51-2009)來(lái)進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層的設(shè)計(jì)配比的。①成型試件使用的是振動(dòng)實(shí)驗(yàn)法;②水泥穩(wěn)定碎石的標(biāo)準(zhǔn)密度采用的是振動(dòng)成型試件的最大干密度;③選擇滿足實(shí)際需求的設(shè)計(jì)配合比,還需要按照無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)法來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。
要在水泥穩(wěn)定碎石配比設(shè)計(jì)階段注意控制以下幾方面的因素,才能避免水泥穩(wěn)定碎石出現(xiàn)干縮裂縫或是溫縮裂縫:①要在滿足級(jí)配要求的前提下,盡量限值粉料和粒徑小于0.075mm的細(xì)集料用量;②要在滿足水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度的前提下,對(duì)水泥的用量上限盡量地控制;③要在水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度無(wú)法滿足要求的情況下,盡量使用更換原材料或是調(diào)整級(jí)配的方法,盡量避免依靠?jī)H僅增加水泥用量的方法來(lái)提高水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度,還要控制水泥的用量在3~6%之間。
(1)對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石的拌和法選擇,目前最主要的有中心站集中廠拌法與路拌法兩種水泥穩(wěn)定碎石拌和法,而多使用中心站集中廠拌法來(lái)生產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石,以便在進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層施工的過(guò)程中控制質(zhì)量。
(2)要結(jié)合施工進(jìn)度和施工能力來(lái)綜合選擇拌和設(shè)備。為確保精準(zhǔn)控制水泥穩(wěn)定碎石原材料的添加量,必須要給水泥穩(wěn)定碎石基層拌和站配備自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng),按照配合比嚴(yán)格把好供料拌和關(guān)。
此外,拌和站操作人員和試驗(yàn)檢測(cè)工作人員,要在生產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石的過(guò)程中相互協(xié)調(diào),結(jié)合實(shí)際的天氣與環(huán)境狀況,動(dòng)態(tài)地控制調(diào)整水泥穩(wěn)定碎石的用水量。
(3)應(yīng)當(dāng)要在生產(chǎn)水泥穩(wěn)定碎石的過(guò)程中,經(jīng)常試驗(yàn)檢測(cè)水泥穩(wěn)定碎石的級(jí)配、含水量、水泥劑量、混合料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和混合料的均勻性等指標(biāo),以便保證其材料滿足該公路工程的施工要求。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工的前期準(zhǔn)備工作,主要有水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的測(cè)量放樣和質(zhì)量檢測(cè)工作。
公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的質(zhì)量檢測(cè)工作主要包括下面七大重點(diǎn):①是否完善路基的臨時(shí)排水系統(tǒng);②是否穩(wěn)定了路基的沉降;③是否滿足了路基頂面的高程要求;④是否滿足了路基壓實(shí)度的設(shè)計(jì)要求;⑤是否滿足了路基頂面的回彈模量要求;⑥是否滿足路拱坡度設(shè)計(jì)要求;⑦是否平整路基表面。水泥穩(wěn)定碎石基層的施工作業(yè),要在各項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)合格之后才可開(kāi)始。
在水泥穩(wěn)定碎石基層下承層的施工質(zhì)量檢測(cè)完成之后,開(kāi)展下承層的測(cè)量放樣工作。不僅要在在下承層上,每間隔15~20m,便設(shè)置一個(gè)中樁指示,還要在路面基層的邊緣兩側(cè)設(shè)置指示樁來(lái)標(biāo)示水泥穩(wěn)定碎石的標(biāo)高,以便為之后攤鋪水泥穩(wěn)定碎石工作做好前期準(zhǔn)備工作。
在完成基層施工準(zhǔn)備工作后,為了確保公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量,施工單位必須在現(xiàn)場(chǎng)配置水泥穩(wěn)定碎石基層。①施工單位配置工作中除了要選擇穩(wěn)定土廠拌合方法、設(shè)備之外,混合料的比例要充分根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)所確定的最佳配比,之后進(jìn)行充分拌合。②由于存在著水分損失的情況,混合料在拌合過(guò)程中所加入水要超過(guò)最佳含水量0.5~1%,而水泥劑量則按照要求放即可。③拌合過(guò)程中水泥穩(wěn)定碎石混合料達(dá)到“三無(wú)”狀態(tài)(無(wú)花團(tuán)、無(wú)花面以及無(wú)灰條)時(shí)便可停止,之后在將其倒出來(lái)后現(xiàn)場(chǎng)工作人員還需要把混合料中粗細(xì)顆料剔除處理。④把拌合好的水泥穩(wěn)定碎石混合料裝到車輛后要第一時(shí)間運(yùn)至公路工程現(xiàn)場(chǎng)。在此過(guò)程中需要特別注意的是,為了確保水泥穩(wěn)定碎石混合料質(zhì)量,其從拌合到碾壓時(shí)間要控制在3h之內(nèi),因此在混合料運(yùn)輸中除了要選擇自卸車之外,還應(yīng)當(dāng)配備好足夠數(shù)量的車,同時(shí)裝載要均勻且覆蓋上塑料薄膜。
要做好水泥穩(wěn)定碎石的攤鋪工作:①要在水泥穩(wěn)定碎石攤鋪機(jī)就位前,就要清掃和灑水保濕下承層,為攤鋪機(jī)和水泥穩(wěn)定碎石之間提供一個(gè)良好的接觸面;②要在攤鋪機(jī)就位之后,結(jié)合水泥穩(wěn)定碎石拌和站的產(chǎn)量情況來(lái)確定攤鋪機(jī)的推進(jìn)速度,并根據(jù)之前試驗(yàn)的確定的松鋪系數(shù),來(lái)對(duì)攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線和傳感線之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整,避免在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)途中發(fā)生中斷現(xiàn)象;③要注意實(shí)際情況,假使采用的是兩臺(tái)或多臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)作業(yè)的方法,前后便要注意確保勻速,并保證前后的振動(dòng)頻率、攤鋪平整度、路拱坡度、松鋪系數(shù)和攤鋪厚度保持一致;④要結(jié)合施工作業(yè)的實(shí)際情況來(lái)選擇水泥穩(wěn)定碎石的施工方式,目前主要有整體性施工、分層間斷施工和分層連續(xù)施工這三種方式,大多采用的作業(yè)方式是分層連續(xù)施工法,以便減少下基層的養(yǎng)生管理和加快工程施工進(jìn)度。
在進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石的碾壓作業(yè)時(shí),要遵循由低向高、先輕后重和重疊碾壓的原則,并控制碾壓段落在25m左右。在碾壓水泥穩(wěn)定碎石基層時(shí),壓路機(jī)要首先靜壓一邊,再低頻率地振動(dòng)一遍,之后才大振碾壓和收光碾壓。還需要在碾壓作業(yè)結(jié)束之后再檢測(cè)其壓實(shí)度(尤其是邊部),以便確保水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量滿足公路工程施工的技術(shù)規(guī)范要求。對(duì)于需要設(shè)置縱向接縫的較寬路面,應(yīng)當(dāng)使用同步碾壓作業(yè)的施工方式,兩臺(tái)攤鋪機(jī)相互間隔5~10m,同步開(kāi)展水泥穩(wěn)定碎石混合料攤鋪工作,以便保證水泥穩(wěn)定碎石基層之間是垂直相接的。在設(shè)置水泥穩(wěn)定碎石的橫向施工縫之前,就要把沒(méi)有經(jīng)過(guò)碾壓的水泥穩(wěn)定碎石從攤鋪機(jī)下鏟出,把已經(jīng)碾壓的水泥穩(wěn)定碎石混合料端頭的斷面挖成垂直向下的形態(tài),重新在接縫的端頭鋪筑水泥穩(wěn)定碎石混合料。
在攤鋪和碾壓水泥穩(wěn)定碎石后,需要馬上檢測(cè)壓實(shí)度,在實(shí)驗(yàn)檢測(cè)壓實(shí)度合格之后,就可以進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層的保濕養(yǎng)生工作了。關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石基層的保濕養(yǎng)生方式,可以采用噴灑乳化瀝青、覆蓋透水土工布灑水保濕和覆蓋塑料薄膜的方法。目前多使用噴灑乳化瀝青的方法,以便保證養(yǎng)生質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)公路工程施工的連續(xù)性。
在完成公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工作業(yè)之后,需要檢驗(yàn)控制施工質(zhì)量,要針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度、壓實(shí)度、平整度、攤鋪厚度和縱斷高程等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn),以便保證工程滿足施工技術(shù)規(guī)范的所有技術(shù)指標(biāo)要求。
綜上所述,作為使用范圍最廣的公路基層形式,水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量對(duì)于公路工程的整體質(zhì)量有著直接影響。因而,作為相關(guān)施工企業(yè)及工作人員,要嚴(yán)格遵守規(guī)范要求,保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工獲取良好的質(zhì)量。有鑒于此,上文在充分結(jié)合筆者對(duì)眾多文獻(xiàn)研究以及自己多年施工經(jīng)驗(yàn)情況下,重點(diǎn)圍繞于公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)進(jìn)行研究,以期為保障其良好施工質(zhì)量提供一定支撐。
[1]韓利民.公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2016(03).
[2]范文孝.水泥穩(wěn)定碎石基層合理施工養(yǎng)生溫度研究[J].四川建筑科學(xué)研究,2015(09).
[3]李發(fā)展.南鄧高速公路水泥穩(wěn)定碎石施工質(zhì)量控制[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2016(10).
[4]劉朝亮.公路工程水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)研究[J].工程技術(shù):文摘版,2016(4):00010.
[5]金艷.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在公路大修工程中的運(yùn)用研究[J].黑龍江交通科技,2015(5):8.
[6]張影,寇金萍.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(24).
[7]蔡霞,劉仁斌.淺析水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].珠江水運(yùn),2016(24):55~56.