张文忠
(黑龙江省宾县公路管理站)
水稳层作为路面基层,具有水稳性好,承载力高且较经济等特点,在高等级公路路面基层施工中被广泛应用,是路面结构主要承重层。高速公路水稳层一般设计厚度均在30 cm以上,这样的厚度在施工过程中不仅摊铺困难,且质量难以控制。传统的施工方法是将水稳层分层摊铺。占用时间长,而水稳层的施工进度直接影响到整个路面工程的工期;另一方面,分层摊铺施工,若层与层之间粘结不好,难以形成整体。而分次摊铺一次碾压成型施工既能保证水稳层满足结构的完整性和工程质量,又可加快进度。
将水稳层分两层分别摊铺和压实,下层摊铺完成后一般经过7 d养生,待强度满足要求后再铺上层;上层铺完后再养生7 d,待强度满足后再铺面层。这种施工方法,上、下层施工工序衔接时间长,不利于加快工程进度;由于水稳层为半刚性基层,第一层硬化后再铺第二层,层间粘合性差,而形成单层受力,产生过大的拉应力而出现裂缝,从而影响水稳的整体性和强度。
分次摊铺一次碾压成型的施工技术,可有效加快施工进度,又可使水稳层形成一个完整的受力整体,大大提高了基层的质量和使用寿命。
不论采用什么样新技术,保证质量,满足相关规范及设计要求是关键。
水稳层施工必须一次达到质量标准。所以加强施工过程管理,使用大型机械施工(摊铺机),机械化施工中重点是从原材料、集料配合比、机械配备、人员配置、抖、运、摊铺、碾压、养生等方面,对水稳层进度质量控制。
水稳层控制的重点指标为压实度、强度、平整度,纵断面高程、宽度、厚度、掌握好压实系数、横坡等。
水稳层的原材料主要有水泥、石料、砂砾和水。为把好原材料质量关,应加强对多类原材料的料源提前检验和确定,在使用过程中按规定频率抽样检验,不合格材料不得用于工程中。
(1)水泥
水泥做为集合料的一种稳定剂,施工中应尽量使用水化热较低,稳定性好,抗折强度较大的水泥,由于水稳层施工时间较长,因此应用初凝时间较长的水泥。一般选用初凝时间4 h以上,终凝时间6 h以上普通硅盐酸水泥。
(2)天然砂砾
水稳层的强度主要依靠天然砂砾强度,砂砾嵌挤锁结作用与水泥材料的稳定胶结作用而形成。天然砂砾应满足规范要求,级配合理,含泥量不得超过3%。
(3)水泥剂量的确定
水泥剂量一般下基层5%左右,上层6%左右。混合料配合比设计时,其7 d的无侧限平均抗压强度R应符合公式R≥Rd设计要求。工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定剂量多0.5%~1.0%。
(4)含水量确定
按规范要求,用重型击实法确定最佳含水量。若含水量过大,会出现弹簧、翻浆、压实不均等现象,也会增加混合料的干缩性,使结构层容易产生干缩裂缝;含水量过小,水稳料易松散,不易碾压成型;含水量过大或过小会影响混合料的密度和强度。一般情况下,抖合料含水量应根据气温、风力、运距而定。比最佳含水量略高0.5% ~1%,以降低混合料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失。
(5)拌合
一般通常采用集中厂抖水稳料。
①拌合料须配备活门漏斗卸料、装车。装车时车辆应前后移动,以免粗料、细料分离。
②拌合站要与施工现场保持联系,以便施工现场发现问题做及时调整。
③水尽量选用干净无污染可饮用水。
一般是摊铺机施工要用大吨位自卸运输车。实践证明,小吨位运输车高度不够而不能卸料。同时摊铺发现水稳料花脸,应及时清除。
根据情况一般先轻压一遍、中压、最后重压。先从外侧往中间碾压,最后达到碾压强度要求。
碾压成型后要组织人员盖塑料布,防止日晒水分蒸发影响水稳层强度。
经过2 h后要洒水养生。保持水稳面表面湿润封闭交通,水稳层养生不得小于7 d。
因为是机械摊铺,两台摊铺机前后施工,虽然是分层摊铺,要一次放线完成。打好中、边桩高程点,架好控制线支架(间距一般直线上为20 m,平曲线上60m)。因分层摊铺,所以一层过后要保护好控制铁桩。压实系数按一次成型厚度调整。适当调整系数比一次摊铺稍小些。因摊铺机本身带振动压板成型,属于两次振动而成,所以系数要比一次振动小些。
每天施工后,上、下层接缝必须做齐,人工整平,下次施工清扫干净,洒水湿润或水泥浆,以便摊铺基层衔接好,增加整体性。
采用分次摊铺一次成型技术铺装水稳层,水稳层整体性好,既有利于工程进度,又保证质量,施工效果好。有条件,机械化强值得一试。