尚殿卫
(安徽水利开发股份有限公司,安徽 蚌埠 233000)
目前在城市道路施工中,水泥稳定碎石基层(以下简称水稳层)以其整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好、温度稳定性好、耐久性好,且料源广泛,可就地取材,便于原材料和混合料加工,易于机械摊铺等优点被广泛应用。笔者参加了蚌埠市成业路、湖光路、环湖西路、蚌医路等城市道路水稳层施工,现就其质量控制要点,浅谈以下个人体会。
2.1 把好“拌和关”。在拌和过程中,均匀性是影响其结构强度的关键因素。能否拌和均匀?一是调整好厂拌设备搅拌机叶浆倾角和混合料含水量。二是控制好成品混合料跌落高度。其中含水量可比最佳含水量大1%~3%。含水量偏低,水泥在混合料中水化反应不能完成,没有粘结力,碾压后使表面干燥、松散,不仅外观达不到要求,压实度也不合格。发现这种情况,要及时用喷雾洒水车补充水份、补压,如果整个结构层断面部分松散,则必须把松散部分挖除换铺合格混合料;如果含水量偏大,则会出现软弹,不易成型,严重的还必须挖除换铺。
2.2 把好“碾压关”。碾压是获得强度的重要因素和关键环节。毫无疑问,压实功越大,强度越高,基层质量越好。但并不是说,压实遍数越多,压实质量越好。因为一旦超压,则造成表面碎石压碎,形成软夹层,影响整体强度。对于碾压过程出现的“弹簧”、松散、起皮现象,应及时翻开重新拌和(加适量水泥),或用其他方法处理,达到质量要求。另外基层两边、检查井周边及接缝处均要比正常路段多压1~2遍,以此确保薄弱环节施工质量。
2.3 把好“养护关”。养护对其强度形成和干缩性影响非常大,因此要充分重视养护。洒水要勤洒、少洒,并采用土工布等覆盖,使表面始终处于湿润状态;否则,会直接影响强度形成,并可能出现表面收缩裂纹。采用乳化沥青或利用透层沥青养护时,要喷洒均匀、不漏洒,并撒布适量石屑。养护期一般7天,养护期内应封闭交通。
2.4 把好“检测计量关”。要认真的做好原材料质量和级配以及含水量、混合料的级配和含水量、水泥剂量、压实度、无侧限抗压强度等检测,严格按照实验室配合比配料拌和。坚持用数据指导施工,严格控制施工质量。配料计量准确是保证其内在质量的关键环节。配料准确的基本前提是两种原材料(水泥和碎石)要合格。特别是水泥质量,不应采用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质水泥。配料准确的主导设备是厂拌设备,具体要求是性能好、精度高。
2.5 把好“时间关”。由于水泥的固有特性,时间因素对整个施工过程尤为重要,从混合料开始拌和到碾压结束的时间差称为施工延迟时间。施工中要严密组织、科学控制拌和-运输-摊铺-碾压等各道工序,使其持续时间在允许延迟时间之内,确保施工一次成功,而允许延迟时间(一般取3h)是由水泥的初凝时间所决定的。
以上是水稳层设计和施工中应重点把握的关键因素。现就其设计、施工工艺等环节作简要论述:
3.1 混合料的组成设计
3.1.1 在满足不同结构层和设计强度的同时尽量限制水泥的用量,以减少基层干、温缩等非荷载裂缝。一般用量不超过5%。
3.1.2 对几种规格碎石进行筛分,通过试算、试配确定满足级配要求的配比。为保证配制出的混合料具有较好抗裂性能并减少离析的产生,建议配合比设计时级配曲线按正“S”形调整。
3.1.3 用以上比例水泥和碎石做击实实验确定最佳含水量和最大干密度。在保湿养生6h、浸水24h后作无侧限抗压强度实验满足设计要求。
3.1.4 应考虑各地材料性能不同而引起的差异。
3.2 试拌试铺
通过试拌试铺获得最优化生产配合比、拌和时间、摊铺速度、压实机具组合及碾压工艺、松铺系数、含水量及作业长度等参数,提出标准施工方法。强度、几何尺寸、钻芯取样的完整性是控制的重点内容。试验段长度宜为100-150米,宜选用两种或多种不同的碾压组合。
3.3 拌和
3.3.1 对拌和机的要求:一般要保证其实际出料能力超过实际摊铺能力10-15%,以保证实际产量能满足摊铺能力,避免“等料”现象,缩短延迟时间,给料、给水装置要配有高精度电子动态计量器且经过标定,以保证计量精确。
3.3.2 拌和前,备料应能满足3~5天的摊铺用料。
3.3.3 每天拌和前检查原材料含水量、碎石级配等,并认真下达配合比通知单;生产中,要根据天气、气温、早中晚等因素适时调整用水量。
3.3.4 对混合料随时进行检测和控制,确保含水量、水泥剂量、级配等满足要求,对拌和全过程进行检查、巡视和旁站,观察混合料颜色等情况,确保拌和顺利和成功。
3.3.5 前后场负责人保持联系,随时通报彼此运转情况,以便对方采取相应措施。
3.4 运输
3.4.1 运输车辆数量和车况要满足拌和出料与摊铺需要,并略有富余,保证拌和摊铺连续和均匀
3.4.2 在卸入摊铺机喂料时,要避免运料车撞击摊铺机。
3.4.3 车辆接料时必须前后移动,分多次放(接)料,以避免发生离析。
3.4.4 要根据运输距离和天气情况,考虑是否采取帆布覆善,避免日光暴晒,减少水分损失。
3.4.5 尽快运送到铺筑现场。如车辆中途出现故障,必须在最短时间内排除;若不能在初凝时间内运到现场摊铺压实,则予以废弃。
3.5 摊铺
3.5.1 每天生产前,应做好测量、下层清扫和湿润以及其它相关准备工作,否则不能开机拌和。
3.5.2 为避免在摊铺过程中离析,采用双机作业,梯队摊铺,两机相距5~10m。前机边部走钢丝,中部走移动铝合金梁;后机边部走钢丝,中部走已摊好的水稳碎石,两机重叠15~20cm,两边钢丝每十米设一控制桩(曲线段五米)且保持一定张紧度。
3.5.3 两台摊铺机一前一后应保证速度一致、振动频率一致等。合理控制摊铺速度,一般为1m/min左右。严格杜绝“车机互等”现象:即既不能因摊铺机等运输车而影响已铺好段面的压实;也不能让车辆长时间闲置等待摊铺增加延迟时间。
3.5.4 随时检查摊铺均匀性和平整度。若发现粗集料窝应予铲除,并用新拌混和料填补,此工作必须在碾压前进行,严禁薄层贴补。
3.5.5 在不能避免纵向接缝情况下,纵缝必须垂直相接,严禁斜接。上下层纵向接缝应错开距离大于1米,尽可能避开行车道位置。
3.6 碾压。碾压方式初压一般用胶轮压路机或钢轮压路机静压1-2遍,复压用振动压路机振压2-4遍,终压用钢轮压路机或胶轮压路机静压1-2遍,碾压速度初、终压宜为1.5-1.7Km/h,复压宜为2.0-2.5Km/h。碾压轮迹重叠1/2轮宽;无超高路段由边到中碾压,在保证边部压实的同时要防止混合料侧向位移;压路机换档要平顺,严禁急刹车拉动、推挤结构层;要确定合理碾压段落,设置标志牌。碾压段落一般为30~50m,不同长度段落所需碾压时间一般为:30m长:平均117min;40m 长:平均 131min;50m 长:平均144min;注意稳压要充分,振压不起浪、不推移。压实时,可以先稳压→开始轻振动碾压→再重振动碾压→最后胶轮稳压,压至无明显轮迹为止。
3.7 养护。一般可采用草帘、土工布或麻袋覆盖,洒水湿润养护7天;养生时间的长度与施工温度相关。每天洒水次数视气候而定;洒水要用专用水车。浇水要用雾喷方式,水量适中,以水不聚流为原则。严禁高压直接喷洒造成冲刷和结合料流失。水车洒不到的地方用人工找补。养生期满应尽快进行下封层等施工。
水稳层采用厂拌法拌和,振动和钢轮压路机碾压,摊铺机整平并按“先摊铺,后碾压,最后整形”的工艺流程作业;同时,牢牢抓住关键环节,就可以控制好其施工质量。
[1]张胜军.高速公路水泥稳定碎石基层施工质量问题探讨[J].山西建筑,2008-06-20.
[2]郭爱清.水泥稳定碎石基层施工质量控制[J].山西建筑,2010-12-01.