刘波
引言:随着当代社会经济的迅猛发展,道路交通成为影响人们生产生活的重要因素,一个地区的经济发展水平以及当地人们的生活品质都与道路交通的通达与否以及质量息息相关。但是在道路交通的发展建设中,自然地理环境的制约一直是棘手的障碍,特别是在路基建设的过程中,由于土壤和各种地质性的先天性制约条件,会使整个工程施工效率和质量都受到影响。水泥稳定粉砂土施工技术在公路施工中的运用,则可以有效使路基达到规定标准。
一、水泥稳定粉砂土概述
水泥稳定粉砂土施工技术是指在公路施工初期的路基建设中,把一定分量的水和水泥添加到经过粉碎的或者是以前松散的土里,并搅拌均匀成为混合料,混合料再经过压实和养生之后,能够抗压强度达到相关的规定时,就可以称作水泥稳定粉砂土。用水泥稳定细砂土得到的达到相关规定数值要求的混合料,按照其所使用的不同原料土来分类,可简称为水泥土、水泥砂或水泥石屑等。用水泥稳定中粒土和粗粒土得到的达到相关规定数值要求的混合料,按照其所使用的不同原料土来分类,可简称为水泥碎石、水泥砂砾等。
二、水泥稳定粉砂土的适用范围
因为我国幅员辽阔,地理环境十分复杂,不多地方的地理环境特征都不一样,而在公路施工的过程中,地基的建设会受到很多客观条件的制约。地基处在公路的最底层,直接与自然土壤接触,必然会受到自然条件的制约。也正因为地基处在公路构造的最底层,也是公路的主要承压层,所以地基的质量优劣也就直接影响到公路质量的优劣,也是公路使用寿命的决定性因素之一。水泥稳定粉砂土可以适用于各级公路的基层和底基层,但是二级及以上的公路高级路面的基层不能够使用水泥土。如果公路基层选料是水泥稳定中粒土和粗粒土,那么其中水泥所占的比重不能超过百分之六。有特殊要求必要时,可以选择先改善集料的级配,接下来在使用水泥来进行稳定。如果是只可以使用水泥稳定细砂土来做基层的时候,或者是水泥稳定集料的强度要求明显大于规定数值的时候,那么水泥所占的比重就不再受這样的限制。
三、水泥稳定土对土的要求
在水泥稳定粉砂土的施工过程中,与对土最基本的要求是松散易碎,可以满足一定的级配,这是因为这样的土比较容易碾压,并且可以顺利快速的成型。使用在在高速公路的水泥稳定层中的土可以细分为不同的种类,分类标准主要是依照用于工程建设的土中组成颗粒的粒径大小和具体组成情况。按照这样的分类标准,可以把这些土大概分为三种。
1、细粒土:是指土中组成颗粒的最大粒径小于9.5毫米,而且其中小于2.36毫米的颗粒含量大于等于百分之九十(比如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等)。
2、中粒土:是指土中组成颗粒的最大粒径大于9.5毫米小于26.5毫米,而且其中小于19.0毫米的颗粒含量大于等于百分之九十(如沙砾石、碎石土、级配沙砾、级配碎石絮)。
3、粗粒土:是指土中组成颗粒的最大粒径大于26.5毫米小于37.5毫米,且其中小于31.5毫米的颗粒含量大于等于百分之九十(如沙砾石、碎石土、级配沙砾、级配碎石等)。
四、水泥稳定粉砂土施工技术
(一)配合比的设计
水泥稳定粉砂土底基层的施工关键就是设计好配合比,这是至关重要的一环,不能被轻视。
1、配合比的设计原则
(1)强度一定要达到规定的数值,15MPa;
(2)抗裂能力必须要具备达到要求;
(3)拌制材料时间严格把控;
(4)水泥剂量按照不同的情况和要求调配。
2、取料
在配合比设计过程中有一个至关重要的点,这个点就是选用土料是否具有代表性。如果选用的土料并不具有代表性,那么这样的配合比并没有起到相关作用。
为了避免这一情况,在水泥的选择过程中,就一定要注意慎重选择。
3、最大干密度和最佳含水量
最大干密度试验的结果对于配合比设计有着很重要的关联作用,所以必须要尽量求得准确的最大干密度和最佳含水量以作参考。如果最大干密度试验得出的结果偏小,那么压实度虽然表面上看起来达到了规定要求,但实际上却远远不够,这种时候则需要加大水泥投放的量。 相反得出的结果偏小的时候,就需要相应的减少水泥投放的量。
4、无侧限试件的制备
因为对不同情况的不同设想,以及可能出现的意外情况,所以,试件最少应当制作九个左右来备用。又因为水泥对湿度格外的敏感,所以在研究的时候,必须要严格控制室内的温度和湿度。
5、最佳水泥剂量的确定
水泥剂量的确定不能一概而论,必须要依据不同的具体情况具体分析,得出最适合该项目的结果。
(二)水泥稳定粉砂土的施工
1、底基层备土
在路基验收的时候,必须要先计算出这一路段基底进行水泥稳定粉砂土施工所需的土方数量,这样可以方便在验收合格的路基上备土时要,首先计算一下该段底基层施工所需用的土方数量,避免超运或少运。既不浪费人力物力也不会因为超载而留下隐患。一般来说,公路底基层的素土标高大概相当于这一路段底基层的设计标高;在施工之前要先使用平地机进行初平处理,以便于后期施工进行。
2、水泥稳定粉砂土的搅拌
水泥稳定粉砂土一般使用路拌机在施工现场即时搅拌。在第一遍搅拌的时候,为了避免水泥沉底产生不均现象,所以要预先留出1.2毫米的素土层。搅拌结束后为防水分流失,也可以在水车补水时获得更加良好的效果,所以必须立刻使用推土机进行排压。在第二遍搅拌的时候,要略微破坏一厘米左右的下承层,并且要注意防止地步出现“素土”夹层。
3、整平
在路基整平之前,还要先打桩再放线接着再测量。整平工作不是一次就可以简单完成的,这个工序必须要反复的进行,这样才可以保证整平后基本可以达到要求。在进行最后整平是,还要注意不要再光滑的平面薄层找补,遵循“宁高勿低、宁副勿补”的原则,注意不要出现贴层。
4、碾压成型
水泥稳定粉砂土施工的最后一步是碾压成型,这一道工序首先是使用振动压路机从路基外逐步往中间将其静压一遍,然后也沿着这一顺序从路基外往中间不断地反复振动碾压,直到压实度达标为止。为了保护稳定层的表面,应当封锁道路,压路机在工作时也不能在已经碾压完成的道路或者正在作业的道路上急刹车或调头行驶。而在压路机作业至该作业路段即将完成的端头时,不能马上停车,因为压路机震动是停车,可能会对路面造成损坏,所以必须先减震再停车。
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(作者单位:重庆众越路桥工程有限公司)