文/王甲川、遲令軍
由于我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,原本路面的結(jié)構(gòu)形式難以滿足目前交通的具體需求,而且近些年交通量的增長速度極快,大中重型貨車的數(shù)量明顯增加,強(qiáng)化公路路面基層質(zhì)量成為當(dāng)前急需解決的一個(gè)問題。
對于水泥穩(wěn)定級的配集料而言,它是現(xiàn)階段國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的一類半剛性的基層材料,而水泥穩(wěn)定碎石則是其中整體性能表現(xiàn)最佳的一種材料。盡管水泥穩(wěn)定碎石基層具有較為出色的穩(wěn)定性,但是它卻并未消除掉半剛性材料所具有的缺陷。所以,怎樣才可以最大程度降低反射裂縫出現(xiàn)的概率,仍舊是當(dāng)前路面結(jié)構(gòu)實(shí)際性能得以充分發(fā)揮的關(guān)鍵。在國內(nèi)的半剛性的基層中最為常見的結(jié)構(gòu)就是水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)。過去使用的傳統(tǒng)懸浮密實(shí)性水泥穩(wěn)定碎石基層中水泥劑量、整體含水量與強(qiáng)度較高,干縮以及溫縮的裂縫極為明顯。上述特點(diǎn)同樣也是水穩(wěn)基層中裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵原因,相較于懸浮密實(shí)性的水泥穩(wěn)定碎石基層,骨架密實(shí)型的基層中粗集料的含量極高、整體的強(qiáng)度較強(qiáng)、有著較為出色的嵌擠能力,收縮系數(shù)偏小,不會(huì)增加額外的公路建設(shè)成本,抗裂效果也較為出色[1]。
在施工開始前進(jìn)行的準(zhǔn)備工作對于工程質(zhì)量以及施工效率等有著極為重要的作用,只有做好了充分準(zhǔn)備后,才可以保證施工能夠正常順利進(jìn)行。在施工準(zhǔn)備工作中,施工機(jī)械是首要的準(zhǔn)備目標(biāo),常見的施工機(jī)械包括有拌和機(jī)、自卸汽車、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、水泥鋼制灌倉以及裝卸機(jī)等。除了準(zhǔn)備施工機(jī)械外,機(jī)械數(shù)量也應(yīng)滿足工程施工需求,同時(shí)在挑選壓路機(jī)時(shí),必須要挑選3~4 臺(tái)20t 及以上的單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)或者約12t 的左右雙鋼輪的振動(dòng)壓路機(jī),并配備與之對應(yīng)的3~4 臺(tái)25t 及以上的膠輪型壓路機(jī)。最后,在挑選攤鋪機(jī)時(shí)按照實(shí)際情況選擇實(shí)地考察與分析施工現(xiàn)場的路面厚度、寬度以及硬度等,以此保證施工的質(zhì)量與施工效率。
與施工機(jī)械相同,檢測儀器在工程施工過程中也有著極為重要的作用,只有在檢測好施工所需的儀器后才可以保證整體的施工質(zhì)量。一方面要對檢測凝結(jié)時(shí)間、水泥膠砂的強(qiáng)度以及凝結(jié)后安定性的專業(yè)設(shè)備進(jìn)行全面檢測;另一方面要對檢測所用水泥質(zhì)量的裝置進(jìn)行檢測,同時(shí)還要對振動(dòng)以及用于壓實(shí)公路成型的相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行檢測;最后需要檢測重型基石儀器裝置。除此之外標(biāo)準(zhǔn)篩和用來制作施工所需的水泥穩(wěn)定碎石抗壓試件等儀器也要進(jìn)行檢測,以此最大程度保證后續(xù)施工時(shí)的施工質(zhì)量。
在施工開始前的準(zhǔn)備工作中,基層驗(yàn)收是最后一項(xiàng)準(zhǔn)備工作。在基層驗(yàn)收工作中主要包括以下幾方面:首先,要對基層的外形進(jìn)行檢查,在外形檢查過程中需要對項(xiàng)目高程、寬度以及中線偏位等做全面檢測,確保它們滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),符合有關(guān)規(guī)定;其次,要對基層的壓實(shí)狀況進(jìn)行檢查,在檢查過程中主要檢查基層是否被壓實(shí),基層表面是否處于松散的狀態(tài),以此保證壓實(shí)的效果達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn);最后,還要對底基層的沉降狀況進(jìn)行檢查,在此過程中必須保證沉降率處于穩(wěn)定且合理的狀態(tài),確保后續(xù)工作得以正常順利進(jìn)行。除此之外,上述各項(xiàng)檢查都應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,杜絕敷衍了事等情況出現(xiàn)。
首先在挑選水泥時(shí),首先,要考慮對象,它們分別是火山灰質(zhì)的硅酸鹽類水泥、礦渣型的硅酸鹽水泥以及一般的硅酸鹽水泥等;其次,在挑選碎石時(shí),最為常見的即合成型碎石;最后,選用的水就是在日常生活中所使用的飲用水。
4.2.1 挑選施工場地中的碎石,對碎石做水洗處理,按照需要確定碎石組成的比例。
4.2.2 在對所用水泥進(jìn)行選擇時(shí),應(yīng)當(dāng)按照水泥劑量來進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
4.2.3 按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對含水量等進(jìn)行分析,同時(shí)制作出拌制水泥穩(wěn)定碎石混合料。
4.2.4 依據(jù)相關(guān)要求對水泥穩(wěn)定碎石的試件進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)。
4.2.5 把水泥穩(wěn)定碎石放入水中浸泡七天,用R代表示無側(cè)限的抗壓強(qiáng)度,其數(shù)值應(yīng)當(dāng)大于設(shè)計(jì)數(shù)值。
4.2.6 通過下列公式對試件在室內(nèi)的抗壓強(qiáng)度代表值等進(jìn)行計(jì)算:R代=ˉR(1-ZaCy)。在上述式子當(dāng)中抗壓強(qiáng)度的代表值用R代表示,組試件的抗壓強(qiáng)度平均值用ˉR 表示,保證率以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差系數(shù)則分別用Za以及Cy表示。除此之外,水泥穩(wěn)定碎石生產(chǎn)的配合比往往需要通過強(qiáng)度要求等條件確定。
首先,要對混合料配合比進(jìn)行驗(yàn)證,在該過程中最為重要的一步就是調(diào)試拌和機(jī),適當(dāng)調(diào)整拌和的時(shí)間,還要對混合料含水量、水泥的劑量以及級配等進(jìn)行檢查等。其次,要對松鋪的厚度以及系數(shù)等進(jìn)行確定;最后,施工方法的確定需要注意以下幾點(diǎn):對配比進(jìn)行控制;對攤鋪的方式以及機(jī)具等進(jìn)行確定;提高含水量;挑選壓實(shí)機(jī)械;管理與協(xié)調(diào)好運(yùn)輸、拌和以及攤鋪等工作間的分配關(guān)系。除此之外,全面確定作業(yè)長度,嚴(yán)格組織拌和、碾壓以及運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)工序。
當(dāng)前最為常見的施工工序主要包括以下幾種:其一,測量放樣,培路肩與清掃,最后進(jìn)行灑水碾壓,對板料進(jìn)行檢測以及運(yùn)輸和鋪攤等;其二,整型,再碾壓,最終進(jìn)行檢測與養(yǎng)生;最后一個(gè)是先進(jìn)行交通管制然后驗(yàn)收,再開始后續(xù)的分項(xiàng)工程的施工[2]。接下來,我們便對上述施工工序中的各個(gè)步驟進(jìn)行深入分析。
6.1.1 測量放樣。在對滿足標(biāo)準(zhǔn)的底基層進(jìn)行驗(yàn)收時(shí),在直線路段每隔20m 便要立一樁,而在曲線路段每隔10m 便要立一樁,同時(shí)設(shè)置一個(gè)指示樁,該樁距離底基層兩側(cè)的邊緣約為0.5m,把感應(yīng)線標(biāo)高標(biāo)注于指示樁上方,在底基層中標(biāo)注水穩(wěn)層鋪筑的邊距位置。
6.1.2 培路肩。當(dāng)驗(yàn)收合格路基時(shí),要將路肩的內(nèi)外邊線進(jìn)行標(biāo)注,同時(shí)培土路肩,當(dāng)路肩被充分壓實(shí)以后告知監(jiān)理人員開展復(fù)檢工作。
6.1.3 清掃。當(dāng)路肩土鋪筑確保壓實(shí)合格后,對準(zhǔn)備進(jìn)行水穩(wěn)碎石基層鋪筑的路段全面清掃,確保上述路段處于絕對清潔狀態(tài)。
6.1.4 灑水碾壓。當(dāng)鋪筑水穩(wěn)碎石基層時(shí),為了讓級配碎石的底基層保持濕潤、密實(shí)以及平整,在開鋪前一定要對級配碎石的底基層做灑水碾壓處理,同時(shí)對于可能導(dǎo)致攤鋪機(jī)與運(yùn)輸車輛發(fā)生損壞的部分也要隨時(shí)進(jìn)行灑水碾壓處理。
6.1.5 拌和。通常情況下,借助水泥穩(wěn)定土廠拌裝置進(jìn)行集中拌和。在開始拌制前,先對完成稱量工作的石料做篩和與篩分處理,依據(jù)處理的結(jié)果對拌和機(jī)的皮帶轉(zhuǎn)速等進(jìn)行科學(xué)調(diào)整,以此讓混合料內(nèi)顆粒的組成與含水量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。倘若原集料顆粒組成產(chǎn)生了變化,那么便需要對設(shè)備進(jìn)行二次調(diào)試。
6.1.6 運(yùn)輸。為了避免混合料在裝車過程中發(fā)生離析等現(xiàn)象,在安置拌和站的卸料設(shè)備時(shí),它的高度應(yīng)當(dāng)處于一個(gè)合理范圍內(nèi),當(dāng)車輛進(jìn)入到施工場地以后任何一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)當(dāng)派遣專人進(jìn)行指揮。
6.1.7 整型以及攤鋪。通過具有自動(dòng)調(diào)平功能的穩(wěn)定土攤鋪裝置進(jìn)行攤鋪,一般應(yīng)用以下幾種方案開展施工工作。
一次成型的施工方案。在應(yīng)用該方案時(shí),第一步先通過平地機(jī)進(jìn)行第一層的攤鋪和碾壓,當(dāng)?shù)谝粚拥膲簩?shí)度檢測達(dá)標(biāo)后,再進(jìn)行第二層的攤鋪與碾壓,從而讓它變成一個(gè)相對理想的整體。在上述過程中需要注意當(dāng)開展第二層的施工時(shí),最好不要通過重型的振動(dòng)式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,最大程度避免下基層受到損傷;第二步是先通過平地機(jī)進(jìn)行第一層的攤鋪,當(dāng)完成了初步碾壓的找平工作后,在運(yùn)用攤鋪機(jī)進(jìn)行第二層的攤鋪,同時(shí)借助大噸位壓路機(jī)碾壓,讓前后兩次攤鋪工作形成的攤鋪層成為一個(gè)近乎完美的整體。
在對混合料拌和時(shí)必須要準(zhǔn)備好充足的材料,最好能夠應(yīng)用3~5 天。另外,在開始攪拌以前還需要按照現(xiàn)場實(shí)際的情況計(jì)算所需混合料的加水量,同時(shí)依據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w氣溫進(jìn)行適當(dāng)改變,在完成攪拌工作后必須依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做嚴(yán)密的檢查。除此之外,在運(yùn)輸混合料時(shí)一定要保證用于運(yùn)輸工作的車輛在施工開始前就位。對于進(jìn)入施工現(xiàn)場的運(yùn)輸車輛也要做嚴(yán)格檢查,只有確定合格后才能夠投入到日常應(yīng)用,進(jìn)而把拌好的材料輸送至鋪設(shè)區(qū)域,
現(xiàn)階段在該領(lǐng)域中的任何一項(xiàng)工作中都要進(jìn)行橫縫設(shè)置,通過這種方式能夠有效緩和路段,確保路段在經(jīng)過了一段時(shí)間使用后不會(huì)有裂縫出現(xiàn)。在對橫縫進(jìn)行設(shè)置時(shí),一定要讓它和路面車道的中心線保持垂直,最大程度預(yù)防裂縫等問題出現(xiàn)。
質(zhì)量管理及檢查驗(yàn)收是此類工程施工的最后一個(gè)環(huán)節(jié),對工程施工的質(zhì)量有著極為重要的作用。在開展該項(xiàng)工作時(shí),對已拌好的材料隨機(jī)抽樣,把抽取的樣品作為實(shí)驗(yàn)對象,同時(shí)對水泥的使用量進(jìn)行科學(xué)管理與控制,水泥穩(wěn)定碎石質(zhì)量要求也需要依據(jù)規(guī)定進(jìn)行,絕不能因操作繁瑣便隨意進(jìn)行檢測。最后,保證水泥穩(wěn)定碎石基層在第七天可以去除一個(gè)相對完整且合理的鉆件。
對于抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)而言,它所使用的水泥量較少,整體的強(qiáng)度較高,有效降低了細(xì)集料的使用量,并且還可以有效預(yù)防水泥穩(wěn)定層開裂等問題的出現(xiàn)。在瀝青路面結(jié)構(gòu)中,路面基是它的核心承重層。因此,在開展路面基層施工時(shí),一定要嚴(yán)格管理與監(jiān)督,讓施工工藝得到最大程度優(yōu)化,進(jìn)而使路面基層的施工水平與質(zhì)量能夠顯著提升,滿足當(dāng)前日益復(fù)雜的交通環(huán)境。另外,在開展相關(guān)工程的施工工作時(shí),還要對施工細(xì)節(jié)與順序等給予高度重視。在竣工之后做好對應(yīng)的質(zhì)量管理與檢測等工作,進(jìn)一步提升我國抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù),為公路施工質(zhì)量提供有力保障。