论高速公路路面基层施工方法及控制要点

2015-05-30 13:22张峰涛
企业技术开发·中旬刊 2015年4期
关键词:摊铺碾压

张峰涛

摘 要:文章主要针对在高速公路路面基层施工方法、机械、人员配备及基层施工控制要点等进行了分析和讨论。

关键词:关模;运料车;摊铺;碾压;基层施工

中图分类号:U412.36 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)11-0158-02

我国高速公路基层36~40 cm厚基层或厚度分别为18~20 cm的下基层、上基层组合形式,高速公路基层的半刚性设计在路面结构层中起着与油面连接,减少油面反射性裂纹的作用,基层的质量关系到整体路面使用年限。在成本控制方面来讲,基层的使用的路面碎石材料数量大约占路面整体结构层碎石材料的60%以上,而基层的平整度直接影响到沥青路面的沥青混凝土材料用量。在进度方面,基层的施工进度相比沥青面层,每日施工速度要缓慢些,在高速公路路面施工中,基层施工被作为进度控制重点。因此,做好基层施工对整体高速公路路面工程的质量、进度、效益起着至关重要的作用。

1 前场施工前准备

1.1 底基层的准备

在底基层检验过程中,我们严格按《公路工程质量检验评定标准》JTGF 80/1-2004进行检验验收,验收合格后经监理工程师认可后方可进行水泥碎石稳定基层的铺筑。基层在摊铺之前,底基层要洒水润湿,清除表面附着物。

1.2 摊铺前的施工放样

①施工人员先用全站仪按10 m间距测放出路线中桩和方向桩,并放出摊铺的结构层宽度。

②在每10 m处的桩号打上一根70 cm长的φ18 mm圆钢筋桩,挂上φ3.5 mm钢丝于横杆上,用钢筋桩挂钢丝线控制摊铺高程。

③用紧线器收紧钢丝,根据高程调整钢丝,使钢丝与相应路面层设计高程平行,以保证摊铺成型面的平整度。

1.3 关 模

1.3.1 模板选材

在模板材料方面,通常使用的是木模(4 m×0.2 m×0.2 m)和钢模,在两种模板选择使用时,钢模的缺点:①易变形,且变形后根据施工现场使用机器很难进行修复,再次使用时,不易固定,线形较差;②转运难,相同长度的钢模相比木模较重,转运时,增加人工,且不方便;③成本高,在模板选材时,笔者认为选取木模较为适用。

1.3.2 关 模

通常木模采用长4 m,宽20 cm,高20 cm的木材,关模时按照测量人员放出点位进行挂线关模,严格控制基层宽度,使其满足规范及设计文件要求,但不可超宽,增加基层材料成本投入。

1.3.3 模板固定

关模用的方木以4 m一根为例,必须使用3根以上的支撑钢钎分两段及中间进行支撑,以保证碾压时不会胀模,出现胀模不仅是铺筑好的基层两边线型差影响工程形象,而且发生胀模必然使基层两段厚度不够,标高无法达设计要求,使后续施工的路缘石、沥青路面施工材料增加,从而导致施工成本增加。模板固定在机械化施工中起着非常重要的作用。

2 前场施工

2.1 摊 铺

2.1.1 摊铺方案比选

在前言中提到我国高速公路基层36~40 cm厚基层或厚度分别为18~20 cm的下基层、上基层组合形式。因此在摊铺中出现单层摊铺(压实厚18~20 cm)和双层摊铺(压实厚36~40 cm)。路面结构层施工作为高速公路主体工程的最后一项工程,由于前期路基工程及桥梁隧道工程施工进度滞后,致使本来工期就很紧张的路面工程更是雪上加霜。若上基层与下基层为同种设计或基层设计厚度为36~40 cm时,推荐使用双层摊铺方案。

2.1.2 摊铺施工

选定双层摊铺这种施工方式后,在机械组合方面有两种方式,第一种是采用摊铺机进行两层摊铺,第二种是采用平地机、装载机配合施工第一层,由摊铺机进行第二层施工。这两种机械组合可以说各有优势,在施工过程中,根据实际施工情况进行选取。

第一种组合,根据摊铺机的摊铺能力,采用两台摊铺机梯队形联机铺筑,如图1所示。

采用摊铺机摊铺,根据基层厚度,平均分为两层,待第一层施工完成60 m,碾压完成后,摊铺机折回进行第二层摊铺。如此循环向前进行摊铺。

这种施工方法优点:①平整度较好;②防离析较好控制。

缺点:速度较慢。

第二种组合,由装载机、平地机配合先摊铺第一层80~100 m,碾压完成后,摊铺机进行第二层的施工;同时装载机、平地机进行下一段第一层的施工。施工时留出摊铺机运输料车通道,待碾压完成后施工预留通道,料车由碾压完成后区域向后运料。如此交替施工,循环进行。

2.2 碾 压

使用两台20 t振动压路机、两台16 t胶轮压路机分别各占作业面一半平行独立协调配合。首先使用20 t振动压路机先(前进方向)静压一遍后推弱震返回,行驶速度1.5~1.7 km/h;应重叠1/2轮宽,进一次再返回一次为一遍;后用振动压路机以2.0~2.5 km/h速度弱振动压实二遍;第三遍、第四遍以强振动前进压实并返回;第五遍、第六遍以弱振动前进压实并返回;最后一遍(第七遍)用胶轮压路机搓揉碾压提浆(根据搓揉效果适当微喷水),行驶速度为3 km/h。

2.3 接头处理

2.3.1 横缝处理

施工最后,人工整平末端,进行碾压至要求的压实度。再次施工前用3 m直尺靠量挖除不合格部分,切除面应是一条直线并与线路保持垂直,且无松散离析现象,重新架设摊铺机进行摊铺。碾压接头可进行横压和斜压,并安排专人用3 m直尺进行靠量处理,保证接头处的平整度。

2.3.2 纵缝处理

在施工中两台摊铺机在工作结束时应保持里程一致,尽量不留纵缝。在不能避免纵缝时,必须垂直相接,严禁斜接。

3 施工含水量的控制范围及延迟时间

在拌和过程中,根据集料(主要是0~5石粉)含水量大小,及时调整加水量,拌和站设一名专职的试验人员在每次开盘后的前3车测试好含水量,并在拌和过程中与现场及时抽检调整。

根据气候条件和现场碾压效果调整混合料的含水量,拌和站试验人员随时和现场沟通,根据测试结果和现场碾压效果调整含水量,如拌出的混合料含水量偏大,应略推迟碾压,但不得超过延迟时间(总延迟时间为4.5 h),否则该部份混合料应作报废处理。

延迟时间(从加水拌和到碾压完成的时间)对水泥级配碎石稳定基层的强度和干密度有着明显的作用,延迟时间愈长,混合料强度的损失越大,因此选用终凝时间较长(宜6 h以上)的水泥,通过进行延迟时间对混合料强度影响的试验结合技术规范要求确定基层施工时间控制在4.5 h内为宜。

4 拌和、运输、摊铺、碾压机械的协调和配合

①施工中尽可能缩短从拌和到压实的间隔时间。根据试验段现场模拟情况,延迟时间不应超过4.5 h。

②必须保证拌和能力、运输能力、摊铺能力相协调一致。根据试验段情况和现场测算,保证20 t运输汽车(5 km内)20台以上,8 km以外保证30台以上。

③由于水泥级配碎石基层施工受混合料延迟时间的控制,施工中应严格控制各道工序时间,以保证工程质量。拌和装车时间一般为3~5 min,自卸汽车运料时间为30~40 min;摊铺为5~10 min,碾压时间为10~20 min。从拌和至碾压完成的时间严格控制在4 h内。

5 养 护

若设计透层为乳化沥青透层、封层为稀浆封层时,可以在碾压完成后待基层表面稍干后进行透、封层施工,待乳化沥青破乳后对基层形成封闭的环境,保证水分不流失,以基层混合料的水分自行进行养护。施工完成后封闭交通7 d后开放。

若设计透层为煤油稀释沥青透层或封层为同步碎石热沥青封层时,不能采取以上方式进行养护,因为煤油稀释沥青透层中的煤油深入基层表面会使基层表面丧失强度,而同步碎石热沥青封层不宜提前施工,一般在沥青下面层施工前进行,确保工程质量。养护方式应采用在碾压完成的当天开始用洒水车洒水保湿养生,并采用土工布覆盖,洒水量视温度与风速而定,整个养生期间应始终保持水泥粉煤灰稳定碎石表面处于潮湿状态,一天应养护四到五遍。在养生期间除洒水车外禁止一切车辆通行,以尽可能减少对基层的早期破坏,养生时间为7 d。

6 质量控制

基层的质量控制分为材料标准实验,基层施工过程质量控制及外形尺寸管理三大部分。

①材料标准实验由试验室按规范要求进行。施工过程质量控制的主要项目有:含水量、集料级配、混合料的水泥剂量、浸水无侧限抗压强度、拌和均匀性、压实度等。外形管理项目有高程、厚度、宽度、横坡度、平整度等。

②施工过程质量控制,每个工作日每2 000 m2集料级配检验一次,质量标准要求在规范内,达不到要求及时调整原材料,修正后场级配;混合料水泥剂量每2 000 m2检验一次,每次至少6个样品。用EDTA滴定法测定水泥剂量,并与设计水泥剂量校核,达不到要求时检查原因并进行现场调整;压实度检测每2 000 m2抽检6个点,基层要求不小于98%,对于局部含水量过大的地方,挖除并换填合格混合料处理至符合要求为止;抗压强度的检验,7 d无侧限抗压取9个试件,要求基层抗压强度评定的代表值不小于设计值。达不到要求时调整原材料,按要求调整结合料剂量,注意试件密度与现场达到的密度相同。

7 结 语

综上所述,加强高速公路路面基层施工控制对整体路面结构层质量、进度、效益起着至关重要的作用,根据施工现场的实际情况选取施工方案、机械组合对提升基层施工具有重要意义,细节决定成败,加强细节控制、全方位管理,从而提高路面质量,提升效益和企业形象。

参考文献:

[1] JTJ 034—2000,公路路面基层施工技术规范[S].

[2] JTJ 071—98,公路工程质量检验评定标准[S].

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