周丽ZHOU Li
(湖南省第六工程有限公司,长沙410000)
水泥稳定碎石基层是道路工程沥青路面结构层的主要承重结构层,是路面施工重中之重的关键工序。在市政道路施工中,水泥稳定碎石基层质量直接影响到整个路面工程的寿命,加强相关技术研究具有重要意义,也是本文探讨的重点所在。
道路与人们的日常生活息息相关,无论是人们的日常出行还是社会经济的发展,都需要足够发达的道路网的支撑。在我国道路修建中,半刚性基层凭借着强度高、承载力大、抗疲劳与抗冲刷性能好等优点,得到了广泛运用。
水稳级配碎石基层是一种常见的半刚性基层,在我国市政道路施工中得到了推广运用。水泥稳定碎石基层施工技术能够很好地解决城市发展速度过快所引起的交通承载量过大的问题。水稳级配碎石基层虽然具有模量高、弯沉小、投资经济等许多优点,也存在易开裂等许多缺点,水稳碎石基层如果整体性不好,极易出现裂缝,导致基层强度不足,无法发挥作为主要承重层的作用,整个道路会出现彻底的结构性破坏。
对此,必须加强水泥稳定碎石基层施工技术研究,只有合理的级配、合适的水泥剂量、良好的摊铺碾压效果以及适当的养生条件和养生时间这些条件全部具备时,水稳定石基层才能拥有较好完整性,有效保证市政道路的承载能力,提升市政道路的稳定、耐久性。
水泥稳定碎石基层的材料由水泥、集料、水按一定比例组成。水泥的掺量在5%左右,对水泥的要求是能满足基本的强度要求,对水的要求与通常饮用水要求一致即可,集料作为主材,具有明显的控制作用。通常情况下,依据《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)进行材料控制,结合相关实践经验,可将具体要求归纳如下:
①粗集料必须是级配碎石,不能使用未经筛分的碎石;②严格控制细集料的品质,严禁使用石屑,必须采用机制砂作为细集料,而且对其洁净程度有要求;③为减少沥青路面在使用期间水的潜留以及毛细水上升的情况出现,保证路面面层受力状态下的干燥程度达到最佳状态,严格控制细集料的含粉量及塑性指数指标要求;④认真按规范完成三个阶段的配合比设计,实时进行调整和分析,以期达到质量最佳效果。
水泥稳定碎石基层施工前的任务安排及技术交底工作非常重要,这也是精细化、规范化施工的重要环节。现场场地准备及组织施工环节都很重要。从拌和站的选点、拌和设备的选择到材料运输、运送混合料到现场、现场的施工、机械组合情况,必须做到无缝对接。
①拌和站设置与混合料生产:拌和站选址及建设按规范要求完成,要求生产出来的基层混合料均匀、色泽一致、无灰团、无花白料,含水量控制稳定,减少离析现象,切实保证混合料强度。②混合料摊铺施工:采用摊铺机进行施工,不能用推土机或平地机。摊铺时,严格控制摊铺速度、厚度,避免发生离析及平整度不满足要求等情况。③混合料碾压施工:水泥稳定碎石基层碾压施工,借鉴沥青路面的碾压程度,采用初压-复压-终压的工艺工序。复压工序用胶轮辅助碾压,通过强制胶轮揉搓直到表面紧密,强调的是“紧密”而不是“板结”。④基层养生:水泥稳定碎石基层施工完成后进行压实度、宽度、平整度、高程、横坡等检测,检测合格后可覆盖透水土工布进行养生,经常派人检查土工布湿润和覆盖情况,及时补充水分,确保土工布表面始终处于湿润状态。养生期≥7d,养生期间不允许任何车辆行驶。⑤质量检测:施工、养护结束后,检测环节尤为重要。对成品的质控检测指标除了常规项目外,需要对压实度、强度及弯沉值进行重点监控,尤其是强度指标,基本达到“一票否决”的效果。
本工程为梅浦联络线项目(梅溪湖路西延线—学湖路)段,位于长沙市湘江新区梅溪湖片区内,地处梅溪湖街道。本施工段起点桩号为K0+000,终点桩号为K0+740,全长740m。道路标准横断面布置:5.0m(人行及非机动车道)+11.0m(机动车道)+1.0m(中央隔离护栏)+11.0m(机动车道)+5.0m(人行及非机动车道)=33m。路面结构总厚度31.0m,具体路面结构如表1 所示。
表1 路面结构情况
本工程水泥稳定基层设置为18cm5.0%水泥稳定碎石上基层(再生粒料),18cm4.0%水泥稳定碎石下基层(再生粒料),18cm 4.0%水泥稳定碎石底基层(再生粒料)。
上、中基层:压实度≥98%,无侧限抗压强度≥3.5MPa;下基层:压实度≥97%,无侧限抗压强度≥3.0MPa。
3.3.1 施工准备
底基层恢复中心线,直线段、平曲线分别为20m、10m设一桩,路面边缘外侧0.5m 设指示桩,进行水平测量,在两侧指示桩上用红漆标出底基层标高。底基层养生试验合格后,清除杂物和浮土。
3.3.2 材料要求
在开工前,向监理工程师提供水泥稳定碎石基层的配合比方案,指明基层中各种材料的用量和产地;开展摊铺、压实试验,基于压实厚度下,检测最佳含水量、压实系数,合理去确定碾压程序与相关参数。本项目采用325 散装水泥,碎石最大粒径31.5mm(方孔筛),采用规格料进行配制,集料需经检验符合规范要求。
3.3.3 拌和与运输
采用料场集中拌合,料场设置配有3~4 个料斗、100t散装水泥贮藏罐(一般为立式)、并配备1500t/h 的拌和设备。拌和现场配备1 名试验员,监测拌和过程;各料斗配备1~2 名工作人员,对下料情况进行监视。
拌和含水量略大最佳含水量1~2%,使用大型自卸汽车运输混合料。
3.3.4 摊铺和碾压
本项目选用2 台大功率摊铺机,具有自动找平、振捣夯实功能,采用全幅一次性摊铺方法。摊铺机均匀行进,摊铺速度与拌和能力相适应。
碾压设备为振动式压路机(1~2 台)+18~21T 压路机(2~3 台),碾压方法如下:①振动式压路机碾压,先静态稳定1 遍,再振动碾压,要求中下层达压实度要求;②三轮压路机碾压,上层达压实度要求,确保表面无轮迹。
整个摊铺、碾压过程中,做好实时检测与异常处理,上一层水稳需等下层水稳强度达到设计要求后方可进行施工。
3.3.5 接头处理
本项目接头为垂直衔接,以方木进行端头处理,并使用3m 直尺检验。
3.3.6 检验试验
各项指标检验在24h 内完成,底基层及基层各项允许偏差如表2 所示。
表2 底基层及基层各项允许偏差
3.3.7 养生
由专人、专门设备进行养生,洒水养生≥7d,保持结构层的表面湿润。养生期内,除了洒水、封层施工车以外,应彻底断交,采取强制措施,如设路障、专人看管等,超过养生期未作封层前,依旧需要断交。
综上所述,水泥稳定碎石基层施工作为市政道路工程整体施工中的关键环节,其技术水平将会直接关系到整体的施工质量。在基层施工过程中,施工人员必须依据每一道工序的规范开展施工,把控每一项环节,避免出现质量问题,确保整体施工质量,最终实现创建优质工程的目标。