邹旭君
(甘肃圆陇路桥机械化公路工程有限责任公司,兰州 730000)
水泥稳定层(水稳基层)法是一种新型的水泥混凝土结构, 将其应用于水泥混凝土路面结构中具有十分重要的现实意义。 然而, 当前在水泥混凝土路面的建设中仍存在许多问题, 这些问题会导致水泥混凝土路面的强度与稳定性有所下降。 鉴于此,本文以傅苦土建2 标工程项目为研究对象,从施工前期准备、混合料拌和与运输、摊铺和碾压、接缝处理和养护等内容为切入点, 对公路路面水稳基层施工技术进行了详尽的阐述,并对水稳基层施工水泥剂量、混合料含水量、碾压施工方案等因素对施工质量产生的影响进行详细探讨, 从而达到提升公路路面水稳基层施工质量的目的。
随着我国现代化城市建设进程的不断加快, 公路路面工程建设已经成为现代化城市建设过程中的重要组成部分。 而公路路面工程的质量不仅会对人们的出行带来较大的影响,还会对城市道路交通安全产生直接影响,因此,必须重视公路路面工程水稳基层施工技术的应用[1]。水稳基层作为公路路面工程施工中最常见的一种技术类型,具有非常重要的优势,不仅可以提高公路路面工程的稳定性, 还可以延长公路路面工程的使用寿命,而且可以减少维修费用、降低施工成本等。
水稳基层作为公路路面工程建设过程中常见的一种技术类型,具有较高的强度与刚度,这是由于水稳基层具有较强的抗冲刷能力和抗剪能力, 从而可以承受较大的交通荷载与温度应力。 此外,在公路路面工程建设过程中,采用水稳基层可以提高路基的稳定性,从而避免路基发生变形。 另外,由于水稳基层具有较高的强度与刚度, 可以使公路路面工程在行车荷载作用下,保证结构具有较强的稳定性。
水稳基层是一种非常重要的公路路面结构, 其施工过程中使用的主要材料为水泥, 具有较强的抗渗性与抗腐蚀性,在公路路面工程建设过程中还可以延长公路路面工程使用寿命。
在公路路面工程施工过程中,通常会采用水泥稳定碎石作为主要施工材料,这是因为水泥稳定碎石具有较高的强度和较好的稳定性,而且水泥稳定碎石基层可以与沥青路面之间进行良好的结合, 在很大程度上提高了公路路面的整体质量。
在实际公路路面工程施工过程中,受到多种因素影响,水稳基层施工质量还存在一些问题。 比如,在进行水稳基层施工过程中受到压实度、含水量以及级配不合理等因素的影响,施工质量很难保证,因此,在实际公路路面工程施工过程中,必须提高对水稳基层施工质量的重视程度。
3.3.1 水泥用量控制
在公路路面上, 水泥用量与水稳基层的施工质量有很大的关联,如果水泥用量太小,会造成水稳基层在碾压后很难成型,因此,在强度方面存在着缺陷。 如果水泥用量太大,那么水稳基层的强度性能指标会快速达到设计要求, 但是会出现水稳基层施工后的裂纹,从而引起面层反射裂缝。 通常情况下,水泥的含量应控制在3.5%~4.5%, 并且要在一定的条件下对其进行适当的调节,但是不能超出其含量的最高值,不然会造成材料的强度过高,从而引起面层的反射裂缝。 搅拌时,要对水稳碎石混合料进行采样, 并采用EDTA 滴定法对其进行测定,在其运送到工地时,也要进行EDTA 滴定法进行检测,以确保其所需的水稳性。
3.3.2 碾压施工质量控制
为了确保碾压施工质量,应加强对原材料组成、混合料含水量、碾压厚度及碾压方式的控制,并对其进行质量检验。 原料的成分与配比对碾压施工的品质有很大的影响, 碎石中含有的扁平颗粒和针片状颗粒在碾压时极易被粉碎, 从而影响压实度。 掺入的沥青混合料配比偏大或偏小,均会对路面的成层效果及压实效果产生较大的影响。 除此之外,混合料的含水率也是对压实度产生影响的一个原因,如果含水率太高,会造成路面出现弹簧现象,如果含水率太低,会对混合料的密实度产生影响,从而造成路面松散现象。 如果碾压层太厚,荷载不能有效地传导到下一层路面结构,会产生路面裂缝;如果碾压厚度太小, 那么在振压过程中所形成的较大的振动力会对压实层造成损伤,也会对压实质量造成一定的影响。 在水稳基层的摊铺和碾压施工过程中, 还应该对由于时间延迟而可能产生的影响进行充分的考量。 如果因为碾压不及时而导致延迟时间太久,会导致水泥材料从无水(低含水)状态转变为有水(高含水)状态,从而产生水化结晶反应,从而加大了混合料压实施工和质量控制的难度[5]。
3.3.3 层间水泥浆洒布质量控制
为了确保上下两个水稳层之间有较好的黏结作用, 在分层浇筑时,必须使用42.5 级的普通水泥。在基础养护完成前进行分层浇筑,浇注时要尽量均匀,等大部分泥浆渗透到基础基层后,才可以进行上部水稳基层的施工。
傅苦土建2 标工程起止桩号为K61+000~K74+375,主线长13.1 km。 全线设忠和服务区1 处、隧道1 座、中通道互通枢纽1 处、大桥11 座、涵洞43 道。
路基工程:挖土790.83 万m3;挖石263.68 万m3;利用土381.28 万m3;结构物台背回填3%水泥土21.57 万m3;特殊路基处理5%灰土垫层13.24 万m3, 灰土挤密桩24.78 万m;空心六棱块预制16 280.6 m3;拱形骨架预制9 187.95 m3,C20 片石混凝土挡土墙2.83 万m3。
桥梁工程:桥梁桩基443 根,承台41 个,墩柱295 根,空心薄壁墩14 个,盖梁175 个,预制箱梁580 片,钢-混组合梁1 929.7 t。 涵洞工程:钢波纹管涵17 道,混凝土盖板涵11 道,混凝土通道涵14 道。 隧道工程:左洞长304 m,右洞长272 m,隧道挖方10.8 万m3,旋喷桩6 687 m,C25 喷射混凝土4 516 m3,中心排水沟576 m。
在该工程合同段水稳基层的施工过程中, 需要使用搅拌机、压路机和摊铺机等机械设备。 在施工之前,需要对设备进行选择,设备进场后,安排技术人员对每个设备的性能进行测试,以保证这些设备的各项性能与设计的需求相一致。
水稳基层下承层表面要平整、坚实,其压实度和平整度要符合标准,因此,在水稳基层施工之前,要对下承层的高程、横纵坡度、强度、平整度等性能指标进行全面的检测[2]。在水稳基层铺筑之前,按照质量验收标准对其进行全面的检测,确保地基的各项指标均符合水稳基层的建设标准。 然后进行路基中线的测量放线、摊铺、压实施工,以施工桩的高度作为定位基准,将道路上的垃圾、杂物等进行全面的清扫,确保道路干净、平坦。
对道路水稳基层使用的物料进行各项试验, 并按照规定进行贮存。 水稳基层所用的砂砾、碎石等原材料的性质品质对基层的建设有很大的影响,因此,在原材料的选取中,要避免砂岩的含泥量高、碎石风化料超标、砂砾碎石级配不良、超粒径材料所占比例过大等问题。 该项目根据JTJ 034—2000《公路路面基层施工技术规范》对水稳基层的砂砾、碎石等物料级配进行了严格的要求,要求其粒度不超过37.5 mm,同时对骨料中的塑性土和碎石的碾压强度进行了严格的控制[3]。
对试验段进行压实度分析,并对其进行了一次摊铺。 在路堤两边设置了钢索控制支撑, 并对钢索控制支撑的高程进行了计算,以确保路堤的高程。 在路基上层铺筑过程中,如果发现有质量问题,应马上停下来,将其挖掘出来,并在上面加满沥青。 混合料的碾压成型,应按照规范的要求,采取分段碾压的方式展开工作,并使用科学的碾压成型方法。 碾压成型规则为“先轻压、后重压,先慢压、后快压,先压两边、后压中间”[4]。碾压时,要确保混合料在最佳的含水量范围内,可以适量对其进行喷洒和湿润,避免碾压时混合料的水分蒸发,对碾压施工质量造成不利影响。
在道路建设中,路面的养护是非常重要的一环,采用适当的养护方式可以让混凝土的硬化程度得到大幅提高,因此,在该项目中,选择了养护布湿润的方式,对混凝土面层进行了全面覆盖,并对其进行了浇水降温。 需要特别指出的是,在养护阶段,养护布对水泥混凝土面层全面积的覆盖时间应超过7 d,在养护期间,禁止车辆在路面上行驶。
水稳基层是公路路面工程中的重要组成部分,也是保证公路路面工程质量的重要基础,因此,在公路路面工程建设过程中,必须高度重视水稳基层施工质量,加强对水稳基层施工技术的研究力度,积极采取有效措施解决水稳基层施工中存在的问题,提高水稳基层的施工质量,只有这样才能最大限度地提高公路路面工程的整体质量,为我国现代化城市建设奠定坚实的基础,从而推动我国现代化城市建设不断向前发展。