江 瑋
(廈門中平工程監(jiān)理咨詢有限公司, 福建 廈門 361000)
水泥穩(wěn)定碎石是屬于半剛性板體結(jié)構(gòu),在實(shí)際施工中的應(yīng)用具備強(qiáng)度高、水穩(wěn)性高、成型速度快、收縮性小、施工便利和分布荷載大的特點(diǎn),同時(shí),水泥穩(wěn)定碎石也可以較好的改進(jìn)瀝青路面層表面的彎拉應(yīng)力與土基頂面的壓應(yīng)力,促使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài),能夠大幅提升路面的使用壽命。
從水泥穩(wěn)定碎石材料的要求來講,由于水泥穩(wěn)定碎石是屬于半剛性板體結(jié)構(gòu),與石灰穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)相比來說,水泥穩(wěn)定碎石所具有的水穩(wěn)性要更加適用于公路高等級(jí)路面基層,實(shí)際要求如下:
施工材料主要包括兩種:其一是碎石,其二是水泥。在水泥材料選擇上,公路路面基層施工通常使用的主要是普通硅酸鹽水泥,在技術(shù)指標(biāo)上也有著一定的要求,如對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度要求,水泥安定性要求等,且要達(dá)到設(shè)計(jì)方案參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。一般來講,水泥的初凝時(shí)間應(yīng)大于3 小時(shí),終凝時(shí)間大于6 小時(shí)且小于10 小時(shí)。碎石材料的選配需要結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況,并嚴(yán)格控制碎石粒徑。一般碎石粒徑不可超過31.5mm,并采用級(jí)配規(guī)格料予以配制。集料軟弱顆粒和針片狀含量不可超標(biāo),級(jí)配、含泥量、壓碎值應(yīng)符合規(guī)范要求。
水泥穩(wěn)定碎石基層施工對(duì)于人員配置的要求,由于施工作業(yè)人數(shù)相對(duì)較多,所以,作為項(xiàng)目管理人員,必須要能夠做到施工人員作業(yè)內(nèi)容的明確劃分,也要確保專崗專職。另外,還要重點(diǎn)進(jìn)行施工技術(shù)崗位施工人員技術(shù)掌握程度和整體施工技術(shù)水平的考核與查驗(yàn)。在進(jìn)行公路路面基層施工之前,必須要聯(lián)合施工技術(shù)人員、施工管理人員、監(jiān)理人員進(jìn)行技術(shù)交底,并針對(duì)公路路面基層施工當(dāng)中所存在的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)地全面分析,做到系統(tǒng)地培訓(xùn),并真正將公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工部分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做到明確,所有責(zé)任落實(shí)到施工一線的施工技術(shù)人員與管理人員身上,全面確保公路水泥穩(wěn)定粒料基層施工的質(zhì)量[1]。
在公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程當(dāng)中,施工機(jī)械設(shè)備極為重要,是實(shí)現(xiàn)公路路面基層施工質(zhì)量的關(guān)鍵載體。在進(jìn)行施工機(jī)械設(shè)備選擇時(shí),需要依據(jù)公路路面等級(jí)、公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層施工的實(shí)際情況和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求以及設(shè)計(jì)參數(shù)、路面功能進(jìn)行側(cè)重點(diǎn)分析,要全面掌握機(jī)械設(shè)備運(yùn)行、調(diào)用、租賃或購買的成本因素,還要依據(jù)路面施工當(dāng)中的實(shí)際施工規(guī)模、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、施工環(huán)境和相關(guān)施工方案內(nèi)容進(jìn)行綜合考量,確保機(jī)械設(shè)備作業(yè)功能能夠達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)要求,在保證公路路面基層施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的合理挑選。
工程概況:海滄貨運(yùn)通道(馬青路—疏港通道段)工程A 標(biāo)段,線路總長2.485km/2.5km (左線/右線)。本標(biāo)段右線起止里程為YK0+370~YK2+870,左線起止里程為ZK0+370~ZK2+855。主要工作內(nèi)容為標(biāo)段范圍內(nèi)的:道路工程、隧道工程、管線工程、交通、照明、綠化及沿線設(shè)施等工程,其中海新一號(hào)隧道長度1.94km,海新路改造輔道A 長701.952m,海新路改造輔道B 長770m。
輔道路面結(jié)構(gòu):面層為4cm 瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13 型)上面層,5cmAC-20C 中粒式瀝青混凝土中面層,7cmAC-25C 粗粒式瀝青混凝土下面層,1cm 下封層+透層瀝青,基層設(shè)計(jì)為25cm5%水泥穩(wěn)定碎石,底基層為20cm 3%水泥穩(wěn)定碎石,墊層為15cm 級(jí)配碎石。
對(duì)于公路路面水泥穩(wěn)定碎石材料的選擇需要注意以下兩方面:
第一,普通水泥、硅酸鹽水泥、礦渣水泥或火山灰水泥都可以運(yùn)用于水泥穩(wěn)定碎石,通常會(huì)選用低標(biāo)號(hào)水泥,例如325#,在實(shí)際施工過程當(dāng)中,對(duì)于終凝時(shí)間較長、快硬早強(qiáng)及潮濕變質(zhì)水泥就不能使用。碎石骨料的最大粒徑不可超過31.5mm,組成需要符合要求,級(jí)配曲線相對(duì)較為平順。另外,對(duì)于碎石的壓碎值要不超過30%,有機(jī)物含量不可大于2%,硫酸鹽的含量要低于0.25%。
第二,依據(jù)水泥穩(wěn)定碎石相關(guān)要求進(jìn)行混合料組成設(shè)計(jì)。水泥穩(wěn)定碎石7 天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于3.5MPa 的標(biāo)準(zhǔn)需要通過試驗(yàn)進(jìn)行最合適混合料的選擇,要確定水泥劑量和混合料最佳含水量,此環(huán)節(jié)極為重要,需要做到嚴(yán)格地把關(guān)與質(zhì)量控制。此外,還要進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑,以確定施工過程中材料配合比松鋪系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)施工方法、混合料配合比控制方法、材料攤鋪拌和與機(jī)械設(shè)備的適應(yīng)性、整平整型方法與機(jī)械設(shè)備適應(yīng)性、混合料含水量控制方法、壓實(shí)時(shí)機(jī)選擇以及組合壓實(shí)順序、速度、壓實(shí)次數(shù)、壓實(shí)度。
本案例水泥穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計(jì)中水泥劑量參照標(biāo)準(zhǔn)5%,但經(jīng)過實(shí)際勘查后,在實(shí)際施工中增加到6%水泥劑量,原因在于,水泥劑量的控制是當(dāng)前水泥穩(wěn)定材料生產(chǎn)拌合控制的盲點(diǎn),水泥劑量增加到6%后,其初期強(qiáng)度高,且強(qiáng)度隨齡期而增加,會(huì)很快結(jié)成板體,因而具有較高的強(qiáng)度,抗?jié)B度和抗凍性較好,而且水泥穩(wěn)定碎石水泥用量達(dá)到6%后,7 天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)3.5MPa 的保證率有所提高。有利于水泥穩(wěn)定碎石路面基層質(zhì)量控制。
公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程當(dāng)中,關(guān)于攤鋪環(huán)節(jié)的施工需要使用攤鋪機(jī)嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)方案標(biāo)準(zhǔn)要求來進(jìn)行攤鋪執(zhí)行。在進(jìn)行攤鋪之前,首先要仔細(xì)檢查下臥層的具體情況,如標(biāo)高、軸線、橫坡、平整度等,再根據(jù)公路路面攤鋪的寬度和橫坡來進(jìn)行攤鋪機(jī)熨平板的寬窄調(diào)整。當(dāng)正式進(jìn)行攤鋪施工時(shí),則需要輔以滑靴沿鋼絞線予以找平,控制好攤鋪的厚度。一般情況來講,攤鋪的速度需要與混合料供應(yīng)速率保持一致,通常約為2~6m/min,主要目的在于能夠在最大限度上降低停機(jī)待料時(shí)間,運(yùn)料車卸料時(shí),也必須要保持與攤鋪機(jī)設(shè)備一致的速度,還要保持不超過40cm 的距離,防止發(fā)生撞擊而影響攤鋪設(shè)備的穩(wěn)定和準(zhǔn)確施工。
本案例工程中,因輔道路幅寬度為11.5m,水泥穩(wěn)定碎石混合料采用RP900J 攤鋪機(jī)1 臺(tái)、WLT8500B 型攤鋪機(jī)一臺(tái)、呈梯隊(duì)式攤鋪,每臺(tái)攤鋪機(jī)作業(yè)寬度設(shè)定為6.25m,中間搭接10~30cm。依據(jù)拌合機(jī)產(chǎn)能和運(yùn)輸量確定攤鋪機(jī)行進(jìn)速度為2.5m/min,可確保攤鋪連續(xù)。梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪有效地減少了水泥穩(wěn)定碎石基層的縱向接縫,增強(qiáng)了基層的整體性,增加了攤鋪工作效率。
對(duì)于公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層施工的碾壓環(huán)節(jié)質(zhì)量控制,需要注重其工序的嚴(yán)控,參照其他等級(jí)公路施工方法和公路具體標(biāo)準(zhǔn)要求,可以進(jìn)行碾壓施工密實(shí)度調(diào)整和碾壓次數(shù)設(shè)計(jì)。一般會(huì)選擇使用初壓、振壓、重壓、穩(wěn)壓這一順序。初壓主要目的是使混合料相對(duì)穩(wěn)定,以便于后續(xù)整型施工;而振壓則是確保水泥分布更加均勻,粒料組合更加密實(shí);重壓方能夠達(dá)到最佳密實(shí)度,使公路路面基層能夠獲得足夠的強(qiáng)度;穩(wěn)壓則是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)表面粒料穩(wěn)定性的提升,消除由于重壓而產(chǎn)生的輪轍。
本案例工程初壓采用關(guān)閉振動(dòng)的鋼輪壓路機(jī),振壓采用打開振動(dòng)的鋼輪壓路機(jī),重壓采用膠輪壓路機(jī),穩(wěn)壓采用關(guān)閉振動(dòng)的鋼輪壓路機(jī)。案例工程選擇使用1 臺(tái)CA6-2D 振動(dòng)壓路機(jī)、1 臺(tái)徐工220 振動(dòng)壓路機(jī)、1臺(tái)30T 膠輪壓路機(jī)、1 臺(tái)24T 光輪壓路機(jī)、1 臺(tái)21T 壓路機(jī),依據(jù)試驗(yàn)段確認(rèn)的機(jī)械種類予以施工。經(jīng)過初壓、振壓、重壓、穩(wěn)壓后,水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實(shí)質(zhì)量得到了強(qiáng)有力地保證。
公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層的接縫主要可以分為縱向接縫與橫向接縫。縱向接縫是屬于平行于道路中線的接縫,縱向接縫與橫向接縫的處理與公路路面水泥穩(wěn)定粒料基層施工質(zhì)量有著直接的關(guān)系[2]。
橫向接縫主要是指垂直于道路中間的接縫,在實(shí)際水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪施工過程中,施工縫或攤鋪過程中中斷兩小時(shí)以上時(shí),就必須設(shè)置橫向接縫,橫向接縫的質(zhì)量控制主要是在攤鋪水穩(wěn)料時(shí)不宜中斷,要人工將末端含量較為合適的水穩(wěn)料進(jìn)行找齊,緊靠水穩(wěn)料放兩根方木,高度與水穩(wěn)料壓實(shí)厚度相同,整平緊靠方木的水穩(wěn)料。另一側(cè)要使用砂或碎石進(jìn)行回填,高度要高出方木,將水穩(wěn)料碾壓密實(shí)。重新進(jìn)行水穩(wěn)料攤鋪前,需要將沙與碎石和方木模板去除,并將下層頂清理干凈,再重新開始攤鋪碾壓。如攤鋪中斷沒有按上述方法進(jìn)行橫向接縫處理,中斷時(shí)間超過兩小時(shí),則需要將已壓實(shí)且高層符合相關(guān)要求的末端挖成與路中心線垂直并向下垂直的斷面,再重新進(jìn)行新水穩(wěn)料的攤鋪[3-5]。
對(duì)于道路縱向接縫應(yīng)設(shè)置在道路中線處,而且接縫應(yīng)做成階梯形,梯級(jí)寬不小于1/2 層厚。施工前應(yīng)當(dāng)鑿除松散部分水泥穩(wěn)定碎石,確保接縫處施工質(zhì)量,應(yīng)盡量采取全幅攤鋪或梯隊(duì)攤鋪以避免縱向接縫的產(chǎn)生。
本案例中對(duì)橫向接縫處理做法為:在作業(yè)接近完成時(shí),將攤鋪機(jī)的熨平板提起,駛離混合料末端,人工將料攤開,鋪筑厚度要略超過攤鋪機(jī)攤鋪厚度,僅靠混合料防止長方木,方木高度要與混合料的壓實(shí)厚度相同,在方木下方設(shè)置一道溝槽,使方木固定,在方木另一側(cè)使用砂礫與碎石回填3~5cm 長,高度要略高于方木高度,整平方木兩端填料后再進(jìn)行碾壓,成形后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),在進(jìn)行下次攤鋪施工前將砂礫與碎石清除。從外觀來看,其接縫處理后表面平整、嚴(yán)實(shí),無坑洼。
公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪完成后,還要及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)并灑水,如果養(yǎng)護(hù)期間灑水量不足,或出現(xiàn)忽干忽濕的現(xiàn)象,對(duì)水穩(wěn)基層的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重地影響。所以,在進(jìn)行基層養(yǎng)護(hù)時(shí),通常可采用土工布進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù),尤其要注意保證整個(gè)養(yǎng)護(hù)期間路面基層表面維持濕潤狀態(tài),采用灑水保濕養(yǎng)護(hù)時(shí),其時(shí)間要不低于7 天,養(yǎng)護(hù)期間要封閉交通,除灑水車之外,禁止其他車輛通行。
本案例項(xiàng)目中,水泥穩(wěn)定碎石基層的養(yǎng)護(hù)主要使用土工布覆蓋保濕養(yǎng)護(hù),在覆蓋后進(jìn)行灑水,土工布可吸水且保水時(shí)間較長,氣溫較高的夏季只需灑3~5 次水即可,可取得良好的養(yǎng)護(hù)效果。養(yǎng)護(hù)應(yīng)不低于7 天。
綜上所述,水泥穩(wěn)定碎石作為公路路面基層的施工材料可以通過合理的配合比組成具有良好的板體性及水穩(wěn)定性混合料,從而提高公路路面質(zhì)量和穩(wěn)定性以及強(qiáng)度。而要充分發(fā)揮出水泥穩(wěn)定碎石作為路面基層施工混合料的優(yōu)勢(shì)和特性,必須要仔細(xì)掌握公路路面水泥穩(wěn)定碎石基層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,并嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制。根據(jù)相關(guān)規(guī)則和施工流程以及施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范化施工,精確控制每一施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量,狠抓其施工要點(diǎn),以確保公路路面的質(zhì)量和施工進(jìn)度。