于小庆
摘要:本文针对农村公路建设数量大、建设资金不足的问题,通过对常用的路面结构进行经济性对比,提出可采用较经济的水泥混凝土预制块的路面结构方式。同时分析了该路面类型的优缺点,并阐述了其施工技术。
关键词:农村公路;混凝土预制块;路面结构;施工技术
1水泥混凝土预制块路面结构及特点
水泥混凝土预制块路面是指在基层上摊铺砂垫层后,再铺砌人工或机械加工形成的不整齐、半整齐或整齐块通过嵌缝填隙压实形成的一种路面结构。水泥混凝土预制块路面的结构组合一般为:水泥混凝土预制块面层+砂垫层+基层+路基,视情况可设底基层或路基调平层。
混凝土预制块一般采用矩形,不仅规格和质量都容易控制,更重要的是施工操作简单,有利于大量使用农民工参与建设。砂垫层宜采用3~5cm厚的级配河砂、山砂或石屑。基层采用15~30cm级配(天然)碎砾层或15~25cm水泥稳定类基层、水泥稳定土基层。
对于一些石料资源丰富的地区,修建水泥混凝土预制块路面便于就地取材,建设和养护成本较低;同时水泥混凝土预制块路面施工难度小,便于建设和养护;由于农村公路交通量较小,水泥混凝土预制块路面坚固耐用,粗糙度好,能满足急弯、陡坡路段的抗滑要求,满足农村公路的行车要求和通行能力要求,不失为农村公路建设的一种选择。
2水泥混凝土预制块路面施工技术
2.1预制块加工
预制块的加工是水泥混凝土预制块路面质量控制的关键,混凝土预制块抗压强度不得低于C25,要求采用细集料混凝土,集料要有良好的级配,集料粒径不大于1.5cm。其长、宽、高尺寸建议采用10cm×10cm×15cm,高度不得小于10cm。
2.2路基、基层施工
水泥混凝土预制块路面基层施工前应严格控制好下承层的压实度、弯沉值、平整度,发现松软地带加以认真处理。基层施工时应选用级配碎石、级配砾石及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂砾作为填料,泥土含量不宜过重。同时严格按照规范要求进行"扪料"、摊铺、碾压,控制好其各项检测指标,特别是压实度和平整度、路拱橫坡度,为水泥混凝土预制块路面层营造一个均匀受力的工作面,同时也有效抵抗地表水对路基的侵蚀。
2.3摊铺砂垫层
垫层砂采用颗粒级配及含泥量良好的天然河砂、山砂,或加工石料的石屑。摊铺前必须抄平挂线,使之路拱横坡与基层协调一致,然后均匀摊铺,其松铺厚度一般为5~8cm,压实厚度为3~5cm,以3cm为宜。
2.4铺砌水泥混凝土预制块
水泥混凝土预制块路面铺砌前,应进行施工放样。在砂垫层上恢复中线,直线段应5~10m设一桩,平曲线段至少5m设一桩,并在路面两侧设边桩,进行水平测量。水泥混凝土预制块排砌应根据道路中线、边线及路拱形状,按松铺厚度先铺路边线及中线块石,作为水泥混凝土预制块铺砌的导线,然后纵横向拉线排砌施工,以保证平整度。铺砌水泥混凝土预制块要遵循先边缘后中间的顺序进行,当纵坡大于1%时应由低端向高端进行,要求横向成行,纵向错缝,水泥混凝土预制块顶面端正,水泥混凝土预制块结合紧密,最大缝宽不得超过1.5cm,相邻水泥混凝土预制块顶面保持在同一个水平面上。另外,水泥混凝土预制块路面施工不得在雨中进行。
2.5水泥混凝土预制块面层压实
2.5.1嵌缝砂嵌缝
每一路段水泥混凝土预制块铺砌好后,需检查平整度及路拱横坡,合格后进行嵌缝砂铺撒。嵌缝砂要求含水量适中,粗细良好,含一定的土颗粒(5%~10%),均匀铺撒在水泥混凝土预制块表面,然后按顺序向前用工具将砂刮平填入缝内,插捣密实,将多余残砂清扫或分散。
2.5.2初压
嵌缝砂嵌缝后,使用12t或14t的压路机进行2~4遍静压,碾压时应遵循由边桩向中桩,由下坡向上坡的原则。初压应以慢而均匀的速度进行,适宜的速度为2~3km/h,最高不得超过3~4km/h。
2.5.3撒铺面层砂
初压完成后,在水泥混凝土预制块上重新铺撒面层砂,面层砂的铺厚度不小于2cm,应铺撒均匀,表面平整。
2.5.4二次碾压
铺撒面层砂后,使用12t或14t的压路机进行二次碾压。直线和不设超高的平曲线段,由两侧向中心碾压,在设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩碾压。碾压可采用两种方式:全静压或先静压后振动。一般需碾压6~8遍,路边两侧应多压2~3遍,压路机的碾压速度,头两遍采用1.5~1.7km/h为宜,以后采用2.0~2.5km/h。碾压过程中,应保证嵌缝砂的数量,在水泥混凝土预制块之间的缝隙被填满后,表面还有1cm左右的富裕砂。
2.6洒水养护,开放交通
碾压完成后,在路面均匀洒水,加速垫层砂与嵌缝砂的进一步密实,同时清洁路面,减少扬尘,然后即可开放交通。
2.7水泥混凝土预制块路面的养护
水泥混凝土预制块路面建成后,在每年的雨季过后进行一次养护。养护时在水泥混凝土预制块面层上铺撒2cm左右的中细砂(有一定的含泥量),并用扫帚均匀扫布。
3水泥混凝土预制块路面工程经济评价与其他路面结构的经济对比
水泥混凝土预制块路面平均每公里造价为40万元,相较于沥青路面和水泥路面可解决大量的建设资金。沥青路面年平均养护成本为每公里1.8万元,而混凝土预制块路面的养护费用仅为沥青路面的60%左右,经济性明显。
备注:
①混凝土预制块60~70元/m2(含铺筑);
②3cm砂垫层3~5元/m2;
③4cm中粒式沥青混凝土38~46元/m2;
④20cm水稳碎石42~48元/m2;
⑤15cm级配碎石25~28元/m2;6、18cm水泥混凝土80~86元/m2
4结论
本文针对农村公路建设过程中面对的建设数量大、建设资金不足的问题,提出了较经济的水泥混凝土预制块路面结构。分析了该路面类型的优缺点,总结阐述了其施工技术,并通过与其他常用路面结构的经济性进行对比,水泥混凝土预制块路面具有造价低、建设养护便利等特点,在农村公路建设中有较大的应用空间。
参考文献
[1]王火明.混凝土预制块铺面的承载力特性试 验研究[J].公路交通技术,2012(4) .
[2]李东,何兆益.弹石路面力学机理及路用材料 的选择[J].公路与汽运,2007(6) .
[3]黄晓敏.弹石路面建设与养护[M].人民交通 出版社.2008(9)