蒋 忠
(新疆南方路桥工程有限责任公司,新疆 阿克苏 843000)
由于我国公路工程项目建设过程中一直遵循“强基薄面”的路面设计理念,因此,路面基层材料大多采用水泥稳定碎石等半刚性基层材料。在半刚性基层材料施工作业中,设计厚度较厚的基层一般采取分层施工作业的方式,这不仅造成施工周期的延长,也存在着基层材料层间连接不好等问题。因此,对大厚度的水泥稳定碎石基层进行一次性的摊铺以及碾压施工作业的新工艺在水泥稳定碎石基层施工中被不断地采用,由于一次性摊铺施工,因此无须分层,极大地缩短了工程施工周期,实现了水泥稳定碎石基层施工工序的最简化。但与此同时,对于工程施工工艺质量控制也提出了新的要求,控制一次性摊铺基层的压实度与平整度,已经成为大厚度水泥稳定碎石半刚性基层施工作业管理的重点。
(1)有助于提高水泥稳定碎石基层施工质量
对于大厚度水泥稳定碎石基层一次性的摊铺碾压成型,只要水泥稳定碎石基层的压实度满足施工要求,就可以有效地将基层形成一个整体的板块结构,相比于传统的分层碾压施工而言,可以避免水泥稳定碎石材料离析问题的发生,大幅度地提高水泥稳定碎石基层的抗拉伸以及抗冲击强度,同时能够避免公路工程施工结束之后路面出现下沉、车辙凹陷或者是不均匀沉降等早期工程病害问题,对于延长路面的使用寿命十分有利。
(2)可以加快工程施工进度
大厚度水泥稳定碎石基层的一次性摊铺,由于施工组织、机械配备以及基层材料养生都可以一次性完成,因此可以有效地加快基层的工程施工进度,对于任务量重以及工期施工紧张的项目建设十分适用。
(3)可以提高水泥稳定碎石基层施工的经济性
虽然大厚度水泥稳定碎石基层施工方案在材料成本投入上不会降低,但是在机械费用、人工费用、洒水以及覆盖薄膜养生费用方面却有着较大的降低,因而有助于水泥稳定碎石基层施工成本的控制。
用于大厚度水泥稳定碎石基层施工的水泥可以按照实际情况选择普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥或者是矿渣硅酸盐水泥,尽可能地控制水泥的初凝以及终凝时间分别在3h与6h以上。严禁在水泥稳定碎石基层施工中使用快硬、早强或者是受潮变质的水泥。如果对于水泥的初凝或者是终凝时间有不同要求,可以通过掺加使用缓凝剂等外掺剂调整。
为了确保碎石质量满足施工要求,集料粒径在0.6mm以下的细集料颗粒必须进行液限以及塑性指数试验,液限指数一般控制在28%以内,塑性指数控制在9以内。同时对于集料的压碎值、针片状含量以及磨耗率也应该细化控制管理。
用于水泥稳定碎石基层施工的水质,必须经过化验鉴定,确保对于水泥稳定碎石的强度没有影响后方可用于水泥稳定碎石材料的生产。
由于大厚度水泥稳定碎石基层施工厚度较大,而且一次摊铺成型,因此为了避免后期出现工程施工质量问题,应该将控制水泥稳定碎石的温缩及干缩变形,提高水泥稳定碎石的稳定性以及抗冲刷能力作为施工重点。在配比设计过程中,应该尽可能地控制水泥用量的上限以及粒径小于0.075mm的细集料以及粉料用量,以避免水泥稳定碎石出现温缩或者是干缩裂缝问题。如果水泥稳定碎石的强度达不到要求,应该采取调整级配或者是更换原材料的方式进行调整。
机械设备的配置水平直接关系到大厚度水泥稳定碎石基层施工质量,在基层施工中需要的机械设备主要有摊铺机、大吨位压路机、中型压路机、胶轮压路机等设备,具体配置数量应该根据摊铺的宽度、厚度以及摊铺速度进行控制。
用于施工的摊铺机,必须确保摊铺机的最大摊铺厚度超过基层设计层厚10cm左右,同时尽可能保持单幅全宽全厚地进行施工作业。为了避免摊铺过程中出现离析问题,应该选择能够满螺旋低速布料的施工机械,同时摊铺机的熨平板的振捣方式为调频变幅双振捣,以提高大厚度水泥稳定碎石基层的摊铺密实度。对于压路机的选择,尽可能地使用大吨位的振动压路机,压路机的振动频率、振幅、激振力以及最大总作用力满足压实要求。
只有确保水泥稳定碎石的实际含水量接近试验确定的最佳含水量,才能确保大厚度水泥稳定碎石基层施工压实度满足要求。如果实际含水量超过最佳含水量,水分过多容易造成大厚度水泥稳定碎石碾压出现“弹簧土”的现象,而且也容易造成基层表面出现浮浆,造成基层底部压实度不足。如果实际含水量低于最佳含水量,则容易由于水分不足造成集料颗粒摩阻力过大,产生压实度不足的问题。因此,在工程施工过程中,应该准确地对水泥稳定碎石材料的含水量进行实际测定,控制偏差在规范允许的波动范围以内。
由于大厚度水泥稳定碎石基层一次性摊铺成型,因此容易出现平整度不合格等一系列的问题。在施工过程中首先要确保摊铺设备的适合性以及协调性,实现拌和设备、摊铺速度的最优化。在施工作业过程中应该安排专门的人员采用铝合金条尺或者是其他测量设备对基层的平整度进行试验检测,如果发现平整度不合格应该及时人工整平,可以结合平整度的实际情况采取填补细料或者是挖除重铺的方式进行处理。
压实度的控制是大厚度水泥稳定碎石一次性摊铺施工质量控制过程中最为关键的环节,对于压实度的控制重点在于对碾压施工工艺的调整。对于大厚度水泥稳定碎石一次性摊铺成型施工作业,可以首先使用吨位在13t的双钢轮压路机碾压1~2遍,然后接着使用32t振动压路机从静压、弱振至强振初压3遍,然后使用25t胶轮压路机复压,以起到提浆以及消除离析的作用。在碾压工程施工中,应该采取超宽碾压的施工作业工艺,同时及时检测压实度,确保满足工程施工的要求。
在基层碾压结束以后,应该及时覆盖洒水养生,在养生期间严格封闭交通,禁止重车在基层上通行,同时定期洒水确保水泥稳定碎石基层表面的始终湿润。此外,也可以采取喷洒乳化沥青透层作为养生方式,以起到保湿养生的目的。
大厚度水泥稳定碎石半刚性基层一次性摊铺施工技术作为一项全新的施工技术,能够有效地加快施工进度,提高半刚性基层的层间连接质量,具有非常明显的技术优势。但是,如果施工过程管理不当,极易造成压实度不合格等质量问题。因此,对于大厚度水泥稳定碎石半刚性基层的施工,应该强化材料质量控制,并严格按照施工作业技术规程进行管理,以压实度以及平整度作为质量控制重点,提高半刚性基层材料的整体施工质量。
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