二灰土底基层在高速公路施工中的应用

2014-12-26 02:15
交通运输研究 2014年14期
关键词:灰土压路机摊铺

张 伟

(河北广通路桥集团有限公司,河北邯郸056001)

1 二灰土的优势

(1)强度高

二灰土的早期强度不高,但是在后期,其强度将达到3MPa 以上,强度非常高,同时随着时间的增长,其强度还会不断增加,最后可以形成高强度基层。

(2)整体性能好

施工成型之后的二灰土基层在适当的养护条件下其强度会不断增大,最后形成一个有机的整体。这是因为二灰土中所含有的某些化学物质与土体接触之后会发生化学反应,从而形成大团粒径。在进行施工碾压之后,就能够形成整体性能好的紧密结合体。

(3)抗水性和抗低温性能好

二灰土本身具有较好的整体性能,因此雨水难以渗入到结构层内部。另外,二灰土在施工中会产生较大的热量,因此即使在温度较低的条件下施工,也不会对二灰土的性能造成太大影响。

(4)施工简便

二灰土由于强度增大速度慢,同时在施工中发生物理变化和化学反应的速度也较慢,为施工提供了较大的便利。而且,二灰土的拌和和碾压施工时间控制在2d 内均不会对二灰土的强度造成影响,这样可以有效避免人为因素对施工质量的影响。

2 工程概况

本工程为一高速公路建设工程,按照一级公路的标准进行设计。该高速公路的路基宽度为11.25m,设计行车速度为80km/h。主路路面结构如下:表面层为5cmAC 一16C 中粒式沥青混凝土和改性乳化沥青粘层,中面层为6cmAC 一20C 中粒式沥青混凝土和改性乳化沥青粘层,底面层为8cmATB一25密级配沥青稳定碎石;下封层为1cm改性乳化沥青下封层;上基层为18cm 水泥稳定碎石;下基层为15cm水泥稳定碎石;底基层为15cm石灰粉煤灰稳定碎石。道路的总厚度为68cm。

3 二灰碎石底基层施工

图1所示为二灰碎石底基层施工流程图,以下将对其中的主要步骤进行介绍。

图1 二灰碎石底基层施工流程图

3.1 施工准备

在施工前,应根据施工的规模以及施工进度的安排,合理配备足够数量和规格的施工机械和配件。同时对机械设备进行检查,并进行试机工作,确保施工机械能够正常工作,避免在施工中出现故障而影响施工质量和进度。二灰碎石基层的原材料采用集中厂拌的方式,并且采用汽车运输和摊铺机摊铺。

3.2 原材料配合比设计

对于混合料中的石灰应经过试验检测,其试压结构应达到Ⅲ级以上,才能确保混合料的抗压强度满足要求,能够在工程中使用。生石灰和消石灰应采用覆盖封存的方式进行保存,同时应采取措施防止雨水对原材料的影响。本工程采用的二灰材料为电厂干燥粉煤灰,运输到施工现场之后对其进行覆盖储存,以防止雨淋和扬尘。对于原材料中的各组成集料,应对其进行试验检测,确保压碎值、针片状含量等技术指标能够满足设计和规范要求,不符合要求的均不能使用。

3.3 铺筑试验段

在正式施工前,应选取至少100m 的路段作为试验段。在试验段所进行的混合料拌和、摊铺以及碾压等施工工序均按照正式工序进行。在对试验段进行全面验收时,应按照规范规定的检验频率的2倍进行。通过试验段最终确定原材料的质量和施工配合比,最关键的是确定混凝土的最后拌和方案以及拌和、运输、摊铺等各工序的最佳组合方案。

3.4 二灰碎石混合料的拌和

本工程对于二灰碎石混合料的拌和采用集中厂拌的方式。各种原材料应分开堆放并进行隔离,确保混合料配合比的稳定。在正式施工前,应对石灰、粉煤灰的含水量进行测定,根据测量结果,对二者的含水量进行适当调整。在进行混合料拌和时,应安排专人将输送带上超粒径的消石灰、粉煤灰以及杂物等清除干净。每班次开始进行拌和时,应对第一批混合料成品进行抽检,检查其含水量以及配合比等是否符合要求,同时检查混合料的均匀性以及是否出现离析问题。如果发现检查结果不符合要求,应及时调整含水量以及各集料料斗的电机转速,从而确保混合料的配合比满足要求。

3.5 运输

在确定自卸汽车的规格和数量时,应综合考虑拌和量以及摊铺机的工作量。拌和完成的混合料应经过严格检查,确保符合各项要求之后才可运输到施工现场进行使用。在运输过程中,应采取覆盖措施防止混合料出现散落和扬尘的问题,避免对环境造成污染。

3.6 摊铺

二灰碎石基层应采用摊铺机进行摊铺。为确保摊铺的平整度,应在摊铺机上设置自动找平装置。在摊铺过程中,应经常对混合料进行抽检,检查其含水量和均匀性是否符合要求,如有问题应及时与拌和厂家进行联系,需要进行调整的,应及时下达通知。在摊铺前,应在路基的两侧设置土坝,土坝的高度应略低于摊铺机的高度,宽度应控制在30cm,这样可以避免在碾压时造成边缘塌陷。在基层摊铺前,应先对基层洒水湿润,这样不仅可以防止基层出现扬尘问题,同时可以避免基层吸收混合料中的水分,影响压实效果。

3.7 碾压

二灰碎石基层在进行施工时,应配置好相应的压实机械。当基层摊铺完成之后应确保在1d 内完成碾压施工。在进行碾压时,应严格控制好混合料的含水量,当混合料处于最佳含水量时碾压效果最佳。碾压施工时先采用振动压路机进行静压,接着采用重型光轮压路机和振动压路机进行交叉碾压作业。在碾压施工中,应严禁压路机在压实路段上进行调头或者急刹车。在碾压时应严格控制碾压速度,压路机起步时应平稳、缓慢。在碾压中,应及时对路段进行检查,当发现路面出现局部弹簧、松散或者起皮现象时,应及时采取有效措施进行处理,确保碾压路段满足施工质量的要求。重型压路机通常进行8遍左右的碾压,才能使密实度达到设计和规范要求,同时路段表面基本不存在明显的轮迹时即可结束碾压。碾压施工结束之后,应及时洒水养护。通常情况下养护期应不少于7d。根据规范的规定,每一班次进行施工后,应至少留9块试件,并按照相同条件进行养护,之后将其送到试验室进行检测。试压室的测量工作人员在获得试验结果后,应及时提供相关的技术资料和检查资料。图2为碾压施工示意图。

图2 碾压施工示意图

3.8 工程实施效果

当二灰底基层施工完成后,对其进行沉降检测,检测数据结果较为理想。本高速公路采用这种施工技术,路面的沉降均符合设计和规范要求,工程实践效果良好。

4 质量控制措施

(1)在混合料拌和时,应将其含水量控制在略大于最佳含水量。出厂的二灰碎石应根据气候和季节的变化以及摊铺方式的选择对含水量进行调整控制,当气温较高时,蒸发较快,摊铺速度慢,此时可以适当增加含水量。二灰碎石料堆出厂之前,应采取翻推措施,确保混合料的拌和含水量表里一致,色泽均匀。当混合料运输到施工现场后,如果发现含水量低于许可范围,应对混合料进行加水复拌,或者将混合料退回至供料单位重新进行拌和。

(2)摊铺时应将摊铺速度控制在4m/min,同时在摊铺时应确保分料器中始终充满混合料,确保连续施工,一般摊铺的最大宽度应控制在机器最大摊铺宽度的2/3。摊铺施工完成后,应先进行一遍初压,当基层表面出现局部离析的问题时,应及时扫嵌之前拌和均匀的二灰。扫嵌完成后,应喷洒适量的水分再进行碾压。当基层表面出现局部粒料集中问题时,应及时采取翻挖措施,开挖深度应达到10cm 以上,并洒上适量碎石,接着进行洒水、拌和以及摊铺和碾压。

(3)碾压时应采用振动式压路机配合三轮压路机进行压实。首先应采用CA25 压路机进行2 遍静压,完成后进行1 遍弱振,接着进行2 遍强振,最后采用钢三轮压路机进行封面。碾压时应严格控制压实厚度,通常厚度应控制在20cm 以内,最大不得超过25cm,同时严格控制混合料的配合比以及含水量。对于现场使用的二灰碎石,应进行抽检,测量其标准密实,并且通过试验确定或修正混合料密度。当下卧层软弱或者出现弹簧问题时,应及时对下卧层进行加固处理。加强对施工现场的检查,如果发现压实度不符合要求,应及时分析原因,并采取相应的措施进行纠正。

5 结语

近年来,随着交通运输业的发展,各类公路工程项目日益增多,尤其以高速公路居多。二灰土底基层由于其自身强度高、整体性好、施工简便等优势,在高速公路工程项目建设得到广泛应用。基于此,文章通过分析二灰土底基层在工程中应用优势,系统探讨了二灰土底基层在高速公路施工中的具体应用。通过工程应用效果来看,石灰粉煤灰稳定土(简称二灰土)作为底基层的结构,具有整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好等显著优势,而且较为经济,值得同类工程推广应用。

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