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摘要:基层作为主要承重层在路面结构中占据着重要作用。受到经济条件和实际国情的影响,半刚性基层是我国城市道路和高速公路的主要选择,其中,水泥稳定碎石基层由于强度高、使用寿命较长、承载能力好等诸多优点而被广泛应用。水泥稳定碎石混合料是由水泥、集料和水充分拌和后形成的,同时考虑到摊铺后,水稳基层的干缩、温缩效应,在混合料制备时,往往会掺入外掺剂以提高基层的抗裂性能。考虑到水稳基层受温度和湿度影响显著,在其施工中进行质量控制是十分重要的。
关键字:市政施工;水泥稳定碎石;施工技术
引言
水泥稳定碎石基层主要以级配碎石为骨料,掺加一定比例的胶凝材料和灰浆填充骨料空隙,并根据嵌挤原理摊铺压实,其压实度与密实度较为接近,且强度的形成主要基于碎石间嵌挤锁结原理;水稳碎石基层结构初期强度高,且随着龄期的增长快速固结为板体结构,强度、抗渗性和抗冻性均快速增大,是性能优越的高等级路面基层施工材料。然而工程实践表明,道路水稳碎石基层施工质量控制难度较大,施工过程中必须从材料级配、水泥掺量、摊铺碾压、工后养护等方面加强把控,才能确保工程质量。
1水泥稳定碎石基层施工技术概述
1.1技术原理
级配碎石是水泥稳定碎石中的一种集料,其对水泥稳定碎石基层的施工工艺具有十分重要的意义。通常采用胶凝、灰浆等材料填补碎石材料中的空隙,使其处于相对稳定的状态。“嵌挤”是水泥稳定碎石的基本原理,将水泥和灰浆、碎石混合在一起,形成一个整体,以此使其能够更好地达到一定的强度。一般认为,碎石的嵌挤构造及碾压强度对水泥稳定碎石基层的强度有一定的影响。水泥稳定碎石在市政工程建设初期发挥重要作用,而且水泥稳定碎石长期具有抗冻抗渗特性,因此在市政工程施工中有着非常重要的应用价值。
1.2技术特点
水泥稳定碎石可以提高初期的强度,随着时间的推移,其抗压、抗冻性能都相对良好,同时,水泥稳定碎石技术还可以让路面具有良好的平整性,是目前最理想的路面材料。而且其具有施工费用少,维修费用低的优点,因此在市政工程建设中得到广泛的应用。在工程建设中,需要结合工程的设计和环境特征,合理地调整水泥稳定碎石基层的技术参数,并严格控制其规格与比例,以保证工程路基的各项性能指标符合设计要求。
2市政施工中水泥稳定碎石基层施工技术探讨
2.1混合料的拌和
(1)拌和设备选择。综合考虑现场施工对材料的要求、运输车辆的运输能力,选择合适规格的拌和设备。以强制式拌和设备为宜,拌和能力不小于60t/h,设备的运行状态需稳定,且带有高精度的电子计量装置,用于精准控制水泥、集料等各类原材料的用量,在充分拌和后,得到性能较佳的水泥稳定碎石混合料。(2)水泥用量控制。水泥用量的高低对混合料的强度有直接影响,考虑到设备、环境等因素的影响,相较于试验室配比而言,实际水泥用量可适当增加0.3%-0.5%,具体需要根据现场施工做动态化调整,但总量不可超过6%。(3)含水量控制。含水量高低对混合料的质量以及施工效果有明显影响,含水量偏低时,混合料成型难度较大,即便经过充分的压实也依然难以取得良好的压实效果;含水量偏高时,局部有“弹簧”现象,碾压后表面存在轮迹,影响到表观质量,后续易出现干缩裂缝。因此,需遵循适中的原则,有效控制含水量。从实际施工角度来看,底基层会吸收混合料中的水分,加之现场气温以及其他因素的作用,混合料有一定的水分散失,因此实际含水量可略高于设计值1.5%-2.5%。
2.2混合料的运输
混合料的运距通常较远,为保证供料充足,宜采用12-15t的大吨位自卸车完成。车辆装载完成后,加盖篷布,起到防护作用。遵循混合料随拌随用的原则,出料至摊铺之间的时间不可超过2h,否则视为废料处理。混合料如出现离析现象,在重拌且通过质量检验后,方可投入使用。
2.3混合料的摊铺
具体的摊铺要点如下:(1)摊铺前,检查底基层的标高和表观情况,确认无误后正式摊铺。针对局部平整度不足或是其他异常状况,随即采取处理措施,然后洒水润湿底基层。(2)按施工要求安排摊铺机就位,检验钢丝绳的标高,有偏差则随即进行调整。(3)根据摊铺机的运行特性,适配合适规格的螺旋输送器。此仪器的宽度略小于摊铺宽度50cm,偏窄时将导致两侧边缘的混合料缺乏足够的密实性,偏大时有明显的混合料浪费现象。全幅摊铺施工中,边缘部位的混合料有离析的可能,因此需加强检查,若确实存在问题,随即安排换填。(4)两台窄幅摊铺机联合作业时,设备作业间距保持在15m以上,同时加强对结合部位的质量控制,必须采取保湿措施。为保证层间结合的稳定性,先向上一层均匀洒浇水泥稀浆,然后安排第二层摊铺,便于相邻两层可更加稳定地结合。(5)施工缝的处理。为满足施工分段要求或是机械设备出现故障时,将设置作业缝,此部分较为薄弱,易局部沉陷或出现其他的问题。为此,需用切割机对基层端部2-3m做切割处理,待断面顺直且保持干净后,洒浇适量的水泥浆,以便新摊铺部分与既有部分稳定结合。
2.4混合料的碾压
(1)摊铺后随即安排碾压,单段作业长度为20-50m。若作业段过短,易导致碾压结合部位呈波浪状;若过长,则混合料表面的水分可能大量散失,从而影响压实的有效性。(2)以水泥稳定碎石基层试验结果为准,确定适宜的碾压机械配置方式和作业参数。设备可采用双光轮压路机与胶轮压路机联合作业,确保经过压实后的基层有足够的平整性和密实性。按“光轮静压→稳压→胶轮稳压→胶轮提浆稳压”的流程依次进行,稳压、胶轮提浆均不少于2遍,振压不少于4遍。实际测定的压实度需超过重型击实标准的98%。(3)从内侧开始碾压,逐步向外侧推进,遵循先稳压、后振压的原则,接头部位按45°阶梯形错轮碾压。碾压全程,设备尽可能匀速运行,其中静压以25m/min为宜,振动碾压以30m/min为宜。现场作业人员严格控制压路机的运行姿态,禁止在已压实但尚未完全成型的路段急刹车、调头。(4)混合料离析时,应随即更换质量达标的材料,局部平整度不足时,安排补找。
2.5养生
基层碾压后,进入养生环节,优先采取覆盖草袋或麻袋的方法,必要时洒水保养,频率为每1-2h洒水1次,具体根据基层表面的状态而定,以表面保持湿润为宜。养生时间至少达到7d,必要时适当延长。水泥稳定碎石基层养生过程中加强防护,采取交通管制措施,禁止任何车辆于施工路段通行,养生期结束后,开放交通,初期禁止重载车辆通行,且控制车辆的行驶速度,而后逐步开放交通。
结束语
市政工程建设包含的工序复杂、工作内容多,要保证材料采购、混合料搅拌、摊铺、工程养护等阶段的工作质量,才能提高道路工程建设的整体质量。市政道路工程施工环境复杂,干扰因素比较多,施工人员要加强与设计人员、监理人员之间的联系,当发现质量问题时要及时采取行之有效的针对措施,避免问题扩大引发二次返工、材料浪费等问题。
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