杨 丽
(中铁十八局集团第五工程有限公司,天津 300450)
随着社会经济的飞速发展,城市道路的使用频率以及重要性不断提升,其不仅需要满足人们的日常出行需求,也是城市交通运输行业的主要载体,这对道路运行的安全与稳定提出了更高的要求,在道路施工中应用水泥稳定碎石基层施工技术既可以提升道路的稳定性和承载能力,也能明显提升道路的使用寿命,因此需要对水泥稳定碎石基层施工技术进行合理应用。
本文以某市政道路建设工程为例,对水泥稳定碎石基层施工技术展开分析和探讨。案例工程道路宽度为30m,设计建设为双向通行的四车道,两侧设有6.5m宽的人行道,整个道路全长498m。该道路为城市主要干道,为确保后续使用的安全性以及使用年限,经过分析最终决定使用水泥稳定碎石技术进行基层施工。
在水泥稳定碎石基层施工时,主要涉及的原料为水、水泥、粗骨料和细骨料等。粗骨料和细骨料的选择和利用通常以人工碎石等方式为主。对于水泥而言,普通水泥或者矿渣,都可作为基本原料,因此整个水泥稳定碎石基层施工中取材相对比较便利。
水泥稳定碎石半刚性材料结构的整体性比较良好,具有非常高的强度,在防渗抗冻性方面表现也非常好。将其直接铺设在道路基层中,具有非常明显的强度优势。特别是在道路正式投入运营后,随着时间的推移,道路基层自身强度会有明显上升趋势,促使基层与路面之间实现有效结合,从而保证道路自身抗压性得到强化,为道路质量提供保证,延长道路在后续使用时的寿命。
水泥稳定碎石施工技术在道路基层施工中科学合理的利用,主要是针对各种不同类型材料进行集中性搅拌,同时科学合理的对道路基层进行铺设。整个施工工艺流程相对比较简单,施工难度也比较低。但是,需要保证严格按照现有的一系列规范化操作流程和标准要求进行操作,从而保证基层施工质量的有效提升,尽可能避免由于人为操作失误而引起各类问题,否则势必会对道路工程工期以及成本等产生影响。
在工程中回填作业必不可缺,在施工时需要严格选择材料,否则会出现不均匀而导致的沉降情况。如果工程初期没有对施工地点附近各方面条件进行科学分析,盲目选择了带有粘性的土壤,再加上回填的材料选择不合理,水泥碎石基层将无法承受其负荷,部分结构难免会因为不均匀而导致沉降,甚至出现安全事故。
结构设计达到标准化能将水泥稳定碎石的基层建设达到预期效果。导致沉降不均匀产生的主要原因是在设计的时候没有科学规划。因此,技术人员在对现场勘查时需要将深度和钻孔的数量等都控制在合理范围内,这样就能有效处理软土层,确保不出现沉降的现象。
土层松散在市政工程中是经常出现的问题,一旦发生便会因为土壤较软而导致地基下降。如果施工技术人员操作失误,很容易让水泥稳定碎石基层承载力急剧下降,结构容易出现变形,外力将对工程土体造成破坏。在水泥稳定碎石基层建设时,要是没有做好排水措施,道路会出现变形和塌陷等情况。如果路面上出现两边高和中间低的话,很明显是质量上不达标,遇到这一情况就需要采取措施,主要是为了防止安全事故发生。最后是材料和技术上存在不足,在水泥碎石基层工程中,需要注意对台背材料的选择。根据调查表示,很多施工单位都习惯于使用大颗粒和透水性的材料,这会出现大孔隙的问题,如果车辆和行人在此路过,就会导致因为碾压而出现空隙缩小,再加上压力,从而出现不均匀的沉降情况。
应用水泥稳定碎石技术前,应将准备工作做好,使该技术的应用能够发挥出更好的作用。在准备过程中,应明确以下几方面内容。首先,应对路面进行全面的清理,施工现场可能有积水或者垃圾等杂物,需要进行清除,避免对施工产生影响,还可防止进行水泥稳定碎石基层施工的时候产生翻浆的问题,提升道路的建设水平。其次,需要对道路边缘进行规划,通过对市政道路边缘地区开展科学的规划,使施工能够顺利进行,保证了施工的质量。还应对材料进行严格检测,施工材料的质量对工程质量有着直接的影响,在检测过程中,需要严谨的态度,避免材料产生质量问题对工程造成影响。最后,应对施工人员进行培训,为了保证施工人员的素质,应在施工前开展培训教育工作,传授相关的知识,使其具有正确的工作态度,能够具备安全观念,为市政施工的进行提供充分的条件。
在进行水泥稳定碎石材料配比设计的时候,为了保证基层施工的效果,需要使水泥稳定碎石材料配合比符合以下要求。第一,施工材料应符合地基施工的要求,达到相应的强度,在使用材料的基础上需要减少水泥材料使用量,使施工质量得到保障。第二,应对材料中的细集料及粉料进行有效控制,当这部分材料的使用量过大,会导致材料的浪费问题,还会导致基层内部的裂缝问题,对结构的性能造成不良的影响,因此,应在施工中对细集料及粉料的使用量进行明确,使其能够符合施工的要求,使地基施工更加可靠。第三,应考虑到气候条件的影响,对地区地质条件的含水量进行控制,结合实际情况将水泥用量合理控制在一定范围之内,耗水量也应得到有效控制,一般不应超过最佳含水量的1%,借助这种控制方式对路基路面的压制程度有着较大的影响。相同的混合材料中的含水量存在差异,整个材料在之后的施工中整体强度也有着一定的差异,当施工材料含水量比较小的时候,会在施工中难以碾压成相应的施工形态,整个地基结构的强度达不到要求,会使土壤松散问题产生,对地基的稳定性产生影响,因此,应对材料进行科学配比。
随着节能环保理念的不断深入,为进一步保障道路施工的环境质量,减少对于周围环境的污染和影响,案例道路施工工程所在城市已经禁止了现场搅拌。因此,在施工过程中,需要在离施工现场较远的加工厂将材料搅拌好后再装车运送到施工现场。所以,为进一步保障材料以及施工质量,还需要做好材料运输、装卸等环节之间的良好衔接。首先,在材料装车运输前,需要结合当地线路以及交通运输情况,合理制定材料运输线路,避开交通高峰期和拥堵线路等,了解附近桥梁、道路荷载以及限高、限行等情况,在正式运输前,需要安排试行车辆对线路进行试走,确保运输线路合理可行。其次,为保障材料质量,降低对环境的影响,需要选择封闭的自卸型运输车,同时,在装载材料前需要将车厢内部彻底清洗,保障车厢内无杂物以及积水,在装载时采用少量多次装载方式,以免出现离析情况,在装载完毕后,还需要使用篷布遮盖,以免材料水分流失。最后,为保障摊铺质量和材料的及时供应,需要结合施工进度流程合理控制运输量,案例工程中,在刚开始摊铺阶段使用了4辆运输车,正式摊铺时共使用了6辆运输车。
基层施工摊铺作业主要是由施工人员控制摊铺机完成的。在摊铺施工过程中,经常会出现各种问题影响摊铺质量,为保障摊铺施工效果,需要注意以下要点:第一,在摊铺前需要做好相应的准备工作,首先需要对施工路段进行清理,确保施工区整洁干净,此外,还需要加强摊铺设备的检查和维护,确保摊铺机始终处于良好状态,避免由于设备故障影响摊铺施工。第二,将摊铺材料加入到摊铺机前,需要使其空转一段路程,并将摊铺机运行到指定位置,一般情况下摊铺机要位于摊铺路段前方30cm处。此外,为保障摊铺过程顺利,需要在正式摊铺前设定好摊铺的速度、宽度以及厚度等,并选取一段路面进行试验验证,确保摊铺质量。第三,摊铺施工作业过程中,需要时刻保障材料充足,切不可出现料仓见底的情况,要及时进行骨料补充,以确保摊铺的连续性,确保道路施工质量。此外,还需要时刻关注摊铺机的运行情况,一旦出线设备故障或零件卡料等情况要及时进行处理。第四,由于本工程道路宽度为30m,因此一台摊铺机难以全面覆盖整个道路,需要两台甚至多台摊铺机同时进行摊铺,为保障道路基础施工的整体质量,需要保障所有摊铺机的参数相同,并且在多台摊铺机同时施工后,需要使用碾压机碾压衔接处,确保整体质量。
由于案例道路工程为直线路段,碾压过程中需要从道路两侧向中间逐步碾压,同时为保障碾压质量和密实程度,在碾压过程中,需要保持碾压线路之间有1/2轮宽的重合部分。案例工程中共有初次、二次以及终次碾压三个阶段的碾压作业,并且在每次碾压完成后需要对作业基层进行检查,一旦发现问题要及时进行修补和整改,碾压完成后,需要确保混合料质量达到施工要求,并且要确保施工表面没有任何碾压轮痕迹。不同碾压阶段对于基层施工有着不同的作用,初次碾压使用的是静力碾压方式,主要目的在于增加基层的垂直密度;为进一步强化骨料的密实程度,可采用震动碾压的方式进行二次碾压,通常情况下振动碾压的频率在4000-4500Hz左右,振幅在0.4-0.6mm左右,能够有效提高骨料密实程度;最后需要使用胶轮式碾压设备进行终次碾压定型,通过对表面骨料的挤压和揉搓,进一步强化骨料颗粒之间的嵌合程度,提高基层整体强度。
施工完毕后,随着时间的推移,水泥稳定碎石基层的硬度逐渐加强,在7d左右就会达到最高强度,因此,为避免基层强度变化过程中出现质量问题,需要在施工完毕7d内完成对道路基层的养护。由于道路基层施工位于室外,基层水分流失情况相对较为严重,为避免基层水分流失影响强度性能,需要采取相应的保水措施,例如:使用塑料膜或者土工布将施工路段覆盖起来,在使用薄膜覆盖过程中,薄膜的搭接处需要留有20cm以上的重叠部分,并使用重物将薄膜固定好;若选择土工布进行覆盖,还需要定期在土工布上面洒水养护,保障透水材料表面湿润。此外,为进一步确保施工质量,还需要定期对基层进行质量检测,由于基层硬度是随着时间的推移而增长的,因此需要进行持续检测。
综上所述,水泥稳定碎石基层施工技术的应用能够有效保障道路工程的质量,在施工过程中,不仅要做好材料准备工作,确保混合料搅拌以及摊铺和碾压工作质量,还需要做好后期养护和检测,相信随着对水泥稳定碎石施工技术的不断研究和应用,我国公路工程基层施工质量将会得到进一步提升。