岳仁强
淮南市市政园林建设处,安徽 淮南 232001
在建筑行业中,市政道路稳定层施工是重要建设项目之一。近年来,城市建设快速发展,急剧增加了城市交通的需求和对市政道路工程的施工质量要求。然而,由于外界各种因素的影响,如地质情况、天气变化、行政干扰、地下管线交错复杂、城市给排水和供热等,增加了施工过程中的难度,使施工人员难以管理施工过程。因此,需要提高施工技术,严格控制施工质量,从而延长公路使用寿命,减少公路维修费用。
水泥稳定碎石具有较高的稳定性、承载力、强度等优势,其中水泥稳定碎石施工技术主要采用的技术原理是镶嵌技术,将级配碎石作为骨料,再将灰浆材料和硅酸盐水泥等作为骨料填充料,之后灰浆、水泥、级配碎石就会凝结成型,从而形成具有一定稳固性的板体。通常情况下,影响水泥稳定碎石基层强度与稳定性的因素众多,包括灰浆质量、碾压强度等。经过实验结果显示,在施工初始阶段,水泥稳定碎石基层技术具有较好的强度,其强度会随着时间的延长而提高,同时具有良好的抗渗、抗冻性能,适宜大面积推广与应用水泥稳定碎石基层技术。
水泥稳定土包括使用水泥稳定细粒土、中粒土以及粗粒土。用水泥做结合料,具有较高的稳定性与力学强度。将水泥拌和压实后,混合料内部会发生水化作用或蒸发,减少了混合料的水分,产生了分子间力的作用、吸附作用、毛细管作用、碳化收缩作用、材料矿物晶体作用,导致水泥稳定材料出现收缩的情况,进而产生裂缝,当沥青层变薄时,在面层上会逐渐反射出裂缝。
与传统的路面施工技术相比,水泥稳定碎石技术具有较大的优势,主要具有以下六点特性:(1)水泥稳定碎石使用的材料来源范围较大,级配材料和水泥等价格较为低廉,可以有效减少道路建设的施工成本。(2)在道路建设初期,材料具有良好的强度,在施工后可以快速进行凝结,经过5 ~7d 后,就会达到2MPa 以上的强度,满足市政道路规定的要求。(3)路面水泥稳定碎石的施工技术较为简单,其中包括拌和与压实水泥、级配碎石等材料,可以实现机械化的施工。(4)水泥稳定碎石具有良好的通透性与稳定性,可以满足市政道路复杂的环境要求。(5)可以根据市政道路的施工情况,对稳定碎石结构比例进行适当调整,从而提高适应性与碎石稳定性强度。(6)与之相反,水泥碎石稳定基层存在部分缺点,例如容易出现干缩裂缝,影响实际应用,同时由于凝结速度较快,因此施工人员需要注意施工时间,加强对施工质量的控制。
(1)水泥铺洒的均匀程度。若是铺洒得不均匀,不管采用哪种机器进行拌和,都无法获得均匀分布的水泥混合料。(2)拌和机具的种类。这也是影响水泥均匀程度的重要因素之一。(3)延迟时间过长。从加水拌和的时间开始,一直到压实完成后的延续时间,是施工阶段的作业时间,也称之为水泥土的延迟时间,影响混合料的密度与强度,在相同的混凝土混合料中,一旦延长时间过长,就会降低混合料强度。(4)其他因素。拌和的接缝处理、深度、宽度等,也会影响水泥稳定土的强度,需要严格检查拌和深度,防止破坏下层表面,影响底部的压实效果。
某市政项目的总共长度为590.427m,其路面厚度为63cm,路幅宽度为24cm,采用水泥混凝土刚性路面,厚度为23cm,面层采用C40 砼。同时,基层采用5%水泥稳定级配碎石,垫层采用20cm 厚度的碎石,选择4 ~8cm 级配的粒径。
首先,该项目需要控制级配碎石质量,在选择时级配碎石时,需要控制最大粒径,使其保持在37.5mm 以下。生产碎石采用圆锥式破碎机,使用振动筛网严格筛选碎石,确保将其控制在科学合理的范围内。此外,需要控制碎石集料压碎值,将其控制在30%以下,防止碎石集料粒径过小,还需要选择优质的碎石集料,具有一定的洁净性与干燥性,防止风化或混入杂质对施工质量产生影响。
其次,需要控制水泥的选择与质量。根据国家的相关标准,初凝时间需要大于3h,而终凝时间需要大于6h。在选择硅酸盐水泥时,需要选择32.5 级或42.5 级,不宜使用快硬水泥、早强水泥、不符合要求的水泥,需要从施工的根源控制施工质量。在选择集料时,需要选择干净的碎石,防止其中混合泥沙。同时,需要保证碎石的压碎值小于30%,当颗粒小于0.6mm 时,需要进行液限实验,使其大于28%,还需要进行塑性指数实验,使塑性指数大于6。
最后,需要控制含水率。在碎石稳定层施工质量中,含水率是重要的影响因素之一,施工人员需要严格控制含水率,根据当地的气温条件和运输距离,从而确定拌和注水量,防止混合料含水量出现过小或过大的情况,从而影响道路工程的施工。若是含水率过小,可能会出现拌和不充分、不均匀、不易成型等问题;若是含水率过大,路面则可能产生“波纹”或“弹软”,逐渐产生干缩、裂缝等,对碎石基层的强度与密度造成影响。另外,需要考虑天气因素、运输距离等,控制混合料的含水率,最好是超出最佳含水量0.5%~1%,禁止超出2%,确保在混合料运输到现场后,可以满足工程的含水率要求。
对于市政项目中的混合料拌和质量控制、运输,提出了如下建议:(1)在拌和之前,需要严格控制级配碎石和水泥的质量,加强产品的检验工作,经过检查合格后才可以开始施工。(2)在搅拌混合料时,需要控制配合比和投放料的次序,最好选择搅拌站的方式,搅拌时间需要大于30min,将水泥与集料的配合比定为5 ∶100。(3)在施工现场,还需要派遣专人进行监督管理,确保投放料比例满足配比要求。(4)由于水泥在碾压时表面容易出现水泥浆,在一定程度上影响压路机的碾压效果,需要控制水泥剂量为3%~6%,一旦水泥剂量小于3%,将难以满足实际施工的强度需求。(5)需要控制混合料的运输过程,尽量选择适合的路线,以及吨位较大的运输车辆,防止在运输的过程中出现停车或颠簸的情况,可以有效预防混合料出现离析现象。
在摊铺的过程中,为了提高摊铺质量,施工人员需要做好以下工作:(1)及时洒水湿润底基层表面,并清除杂物。(2)检查路基的横坡度、宽度、压实度等,及时发现其中隐藏的安全隐患,采取有效措施进行解决。(3)考虑现场的施工条件,选择适合的摊铺设备,为后期的摊铺设备提供基础与保障。(4)在铺筑底基层表面实验段时,需要对设备的性能进行严格检查,确定碾压速度、碾压次数等具体数据,正确指导施工。(5)在混合料摊铺的过程中,需要制定正确的行走路线,必须缓慢均匀地施工,防止在施工过程中出现中断的情况,确保摊铺机连续且均匀地施工。(6)尽量避免纵向接缝,选择中午时段进行摊铺工作,保持最佳状态的含水量,防止过快地蒸发水分。(7)在进行摊铺工作时,不宜使用贴层的施工方式。
当完成摊铺工作后,才可以开始碾压工作,在进行水泥稳定碎石基层施工时,必须遵守从低到高、先轻后重的施工原则,将碾压长度控制在50 ~80m,混合料碾压分为3 个环节,分别是初压、复压、终压。在初凝前完成水泥试验,提高混合料的压实度。首先,将路面铺平后,采用适合的压路机进行压实,在混合料碾压时,需要确保碾压次数超过6 次以上,确保满足压实密度的要求。其次,在碾压的过程中,压路机禁止在碾压的路面上进行急刹车,防止稳定层的表面被破坏。再次,若是稳定层表面的水分蒸发过快,需要及时进行补水,还需要禁止在水多的地方过多碾压,而若是基层表面出现松散时,则需要重新换上新材料进行碾压。最后,对于难以碾压的地方,需要采用平板振动进行夯实。
当路面的压实度检查合格后,需要养护路面,一般采用塑料薄膜覆盖的方式,下封层进行养护,需要保持超过7d 的养护时间。当水泥土分层施工时,在下层水泥稳定土碾压后,只需要经过1d 就可以进行上层的铺筑工作,而无需7d 的养生期。在进行铺筑工作之前,需要确保下层表面处于湿润状态,在上层稳定土铺筑时,还可以在下层表面撒入适量的水泥浆或水泥,增加上下层之间的黏结性。
养生的方法主要有以下三种:(1)使用湿砂或不透水薄膜养生。(2)使用沥青乳液养生。(3)使用洒水车养生,在养生的过程中,尽量减少车辆的通行。车辆在通行时,需要将车速控制在小于15km/h,并保持匀速缓慢地通过。
综上所述,在市政道路稳定层施工质量控制中,施工单位需要加强各个环节的质量控制,做好原材料、混合料搅拌和运输、摊铺、碾压、养生等工作,充分发挥出泥稳定碎石施工技术的积极作用。同时,提高市政道路的使用性能与寿命,满足人民群众的行车需求,促进我国基础设施的建设。