摘? 要:目前,水泥及二灰穩(wěn)定類半剛性基層材料極易出現(xiàn)裂縫、松散等病害,為解決其裂縫及耐久性問題,提高路面行車質(zhì)量。本文提出了抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝。本文依托具體工程案例,對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討,以期為類似路面工程施工提供參考。
關(guān)鍵詞:路面工程;水泥穩(wěn)定碎石基層;工程概況
中圖分類號(hào):U41? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ?文章編號(hào):2096-6903(2020)08-0000-00
1 工程概況
某公路全長23.3km,起訖樁號(hào)為00+000~23+300。路面基層結(jié)構(gòu)中上基層、底基層分別采用15cm、20cm厚的水泥穩(wěn)定碎石。在施工過程中,發(fā)現(xiàn)局部存在裂縫問題,雖不嚴(yán)重,但為了保障后期施工質(zhì)量,經(jīng)商議決定采用抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層施工方案。
2 原材料選擇
2.1 水泥
根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求,在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中,不得使用早強(qiáng)水泥、變質(zhì)水泥,應(yīng)采用42.5普通硅酸鹽水泥。水泥安定性和各齡期強(qiáng)度均應(yīng)符合公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則的相關(guān)規(guī)定。一般情況下,其初凝時(shí)間大于4h,終凝時(shí)間大于6h。若采用散裝水泥,應(yīng)在進(jìn)入施工現(xiàn)場前,提前放置7天,當(dāng)其安定性達(dá)到規(guī)定要求后,才能用于施工。若施工當(dāng)天氣溫較高,需嚴(yán)控水泥溫度,使其不得高于50℃,若超過該溫度,需及時(shí)采取降溫措施[1]。
2.2 集料
基于經(jīng)濟(jì)性原則,在集料選擇時(shí),需采取當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)材料,即粗集料采用石灰?guī)r,細(xì)集料采用石料生產(chǎn)中的石屑。并按照現(xiàn)行集料試驗(yàn)規(guī)程的相關(guān)規(guī)定,對(duì)集料的物理性能進(jìn)行測(cè)定與分析,保證滿足施工規(guī)定要求。通過篩分結(jié)果,可獲取混合料合成級(jí)配情況。
2.3 玄武巖纖維
為解決本工程微裂縫問題,提出了采用玄武巖纖維抗裂性水泥穩(wěn)定碎石基層施工方案,在本抗裂材料中,玄武巖纖維是關(guān)鍵。相比其他材料,玄武巖纖維基本與玻璃纖維相同,其為褐色,具有較高強(qiáng)度。在加工制作時(shí),需在高溫下(1500℃),先熔化玄武巖碎石,隨后進(jìn)行高速拉絲。在水泥當(dāng)中,玄武巖纖維的穩(wěn)定性良好,同時(shí)具有極強(qiáng)的聯(lián)結(jié)力,可均勻分散于混合料內(nèi)。該項(xiàng)目采用25mm束狀單絲纖維作為玄武巖纖維材料,其技術(shù)指標(biāo)如下:①纖維φ7.5μm;②密度2.63g/cm3;③拉伸強(qiáng)度4267MPa;④彈性模量115GPa[2]。
3 水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)
3.1 拌和
拌和施工中,混合料需采用振動(dòng)攪拌機(jī)拌和,根據(jù)工程實(shí)際情況,生產(chǎn)能力不得小于400t/h。分種類、分標(biāo)號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、堆放,不允許混雜且避免受潮。為避免混合料離析,成品儲(chǔ)料倉不能太大,需結(jié)合拌和實(shí)際合理控制倉儲(chǔ)大小。投入玄武巖纖維時(shí),要以人工方式投料,由于纖維自重較小,很容易被吹散,因此,應(yīng)撒布到集料傳輸帶上,且按照傳輸帶供料速度進(jìn)行纖維撒布量的準(zhǔn)確計(jì)算,保證每分鐘的撒布無誤。同時(shí),根據(jù)試驗(yàn)確定拌和時(shí)間,待拌和料均勻、無花白時(shí)即可完成拌和。在整個(gè)拌和過程中,要隨時(shí)對(duì)其均勻性進(jìn)行檢查,避免出現(xiàn)異常問題[3]。
3.2 運(yùn)輸
待混合料拌和后,便可向運(yùn)輸車輛裝料,為保證裝料質(zhì)量,可多次移動(dòng)車輛分次完成裝料施工。應(yīng)按照“及時(shí)、快速、均勻”的原則運(yùn)輸,盡可能減少運(yùn)輸時(shí)間,避免混合料出現(xiàn)離析問題。同時(shí),將雙篷布覆蓋到車頂,起到保溫、防雨、防污染等作用[4]。
3.3 攤鋪施工
攤鋪施工前,首先要清理干凈下基層表面,保持作業(yè)面干凈無污染。當(dāng)運(yùn)輸車輛達(dá)到攤鋪現(xiàn)場后,指派專人指揮車輛,距離攤鋪機(jī)30cm左右停車,通過攤鋪機(jī)推動(dòng)運(yùn)輸車緩慢前行,并源源不斷將混合料卸入攤鋪機(jī)料斗內(nèi)。一般來講,為保證攤鋪施工的連續(xù)性,必須保證攤鋪能力和運(yùn)輸能力相匹配,能夠持續(xù)、勻速前行。根據(jù)本工程實(shí)際情況,可在2m/min控制攤鋪速度,并由專人詳細(xì)觀察攤鋪質(zhì)量,若局部出現(xiàn)虛鋪問題,需及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。
3.4 碾壓施工
在水泥初凝前,必須完成所有纖維穩(wěn)定碎石基層碾壓作業(yè),并確保整個(gè)碾壓施工中基層始終保持濕潤。一般情況下,碾壓施工可分為三個(gè)階段,第一階段為初壓,本工程采用了大噸位雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工,碾壓形式為靜壓,碾壓遍數(shù)為1~2遍,并在1.5~2.0km/h之間控制碾壓速度;第二階段為復(fù)壓,采用了大噸位振動(dòng)壓路機(jī),通過振動(dòng)壓實(shí)進(jìn)行了3~4遍碾壓,并在2.0~2.5km/h之間控制碾壓速度。第三階段為終壓,選取了膠輪壓路機(jī),碾壓遍數(shù)為2遍,直至明顯輪跡消除。
3.5 養(yǎng)護(hù)
完成上述施工,待基層壓實(shí)度檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)要求后,即可進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段。養(yǎng)護(hù)施工中,需先浸潤透水土工布,隨后在基層頂面覆蓋。待達(dá)到7d齡期后,可通過人工方式灑水,灑水量不宜過多,當(dāng)基層強(qiáng)度達(dá)到一定要求后,便可采取灑水車進(jìn)行灑水。養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,便可進(jìn)行下一階段施工。
4 水泥穩(wěn)定碎石基層檢測(cè)分析
4.1 壓實(shí)度方面
壓實(shí)度是檢驗(yàn)水泥穩(wěn)定碎石基層抗裂效果的主要指標(biāo),依據(jù)現(xiàn)行試驗(yàn)檢測(cè)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn),采取挖孔灌砂法(灌砂筒φ150mm),本文對(duì)比分析了原水泥穩(wěn)定碎石基層和抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度情況,本次試驗(yàn)每個(gè)路段選擇兩個(gè)樁號(hào),每個(gè)橫斷面選取3個(gè)測(cè)點(diǎn),求壓實(shí)度的平均值。
根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求,上述兩種基層壓實(shí)度均可達(dá)到規(guī)定要求(≥98%)。相比之下,抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)度更高,可達(dá)到99.3%~99.4%,這表明水泥穩(wěn)定碎石基層摻加適量玄武巖纖維后,其密實(shí)度有所提升。
4.2 強(qiáng)度方面
按照無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定,可通過抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層強(qiáng)度。本文通過現(xiàn)場鉆芯取樣法進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定,同樣以原水泥穩(wěn)定碎石基層和抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行對(duì)比分析,分別對(duì)兩種基層施工7d、28d齡期芯樣的抗壓強(qiáng)度和28d劈裂抗拉強(qiáng)度進(jìn)行探討。
結(jié)果顯示,無論是7d、28d抗壓強(qiáng)度,還是28d劈裂抗拉強(qiáng)度,相比原水泥穩(wěn)定碎石基層,抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層均有所提升,這說明摻加玄武巖纖維之后,可提升基層的抗裂能力。
5 結(jié)語
綜上所述,自20世紀(jì)世紀(jì)90年代以后,我國公路事業(yè)迅猛發(fā)展,建設(shè)里程越來越長。隨著交通荷載的不斷加大,對(duì)路面承載能力提出了更高要求。相比其他路面基層材料,水泥穩(wěn)定類基層材料的靈活性、適用性更強(qiáng)。但是,在長期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),此類基層材料在使用過程中容易出現(xiàn)裂縫、水穩(wěn)定性差等病害。裂縫的存在,不僅會(huì)影響車輛行駛質(zhì)量,還會(huì)破壞路面結(jié)構(gòu)的整體性。為解決此類病害,提高行車舒適性和安全,延長路面使用壽命,必須重視路面基層抗裂問題,解決工程中存在的技術(shù)難題,提高水泥穩(wěn)定碎石基層工程整體質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡志芳.市政道路施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)應(yīng)用[J].江西建材,2018(1):128+131.
[2]潘祥健.市政施工中水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾,2018(10):96-97.
[3]高攀,牛德華.摻銑刨料的水泥穩(wěn)定碎石基層材料路用性能研究[J].交通科技,2019(3):139-142.
[4]馮將軍.關(guān)于公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層底基層施工質(zhì)量問題的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2019(9):46+48.
收稿日期:2020-07-09
作者簡介:趙洋(1978—),女,河南駐馬店人,本科,工程師,研究方向:交通工程。