公路工程水穩碎石施工質量控制要點

時間:2022-02-10 09:38:13

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公路工程水穩碎石施工質量控制要點

摘要:水穩碎石是公路工程中路面施工主要采用的一種基層材料,其直接關系到公路工程路面的施工質量。本文主要從水穩碎石級配、原材料控制、水穩碎石攤鋪、水穩碎石碾壓等維度重點研究了抗裂型水穩碎石施工質量控制要點,以進一步增強面層結構穩定性與承載力。

關鍵詞:公路工程;抗裂型;水穩碎石;質量控制

1原材料控制

1.1水穩碎石級配

根據《公路瀝青路面設計規范》(JTGD50—2017)相關規定要求[1],公路設計級別≥一級公路的路面基層應選擇骨架密實型混合料,其中建議的級配范圍詳見表1。然而通過大量實踐發現,水穩碎石采用的原材料,尤其是粉塵的含量,無法將混合料級配0.075mm的篩孔通過質量百分比控制為3%之內,采取一系列措施后可以控制在5%之內,同時結合工程項目實際施工情況效果較為理想。由此,以強度符合要求、盡可能減小干縮與溫縮作為級配設計基本原則,合理優化了抗裂型水穩碎石骨架密實結構級配范圍,詳見表2所示。

1.2水穩碎石水泥劑量

按照《公路瀝青路面設計規范》(JTGD30—2017)有關規定要求,在水泥穩定集料中摻入的水泥劑量需要控制在3%~5.5%,若是不能滿足強度級別要求則必須合理地優化級配,但是水泥摻入量必須≤6%。此外,若是水泥穩定中粒土與粗粒土是路面基層,就要確保水泥摻入量≤6%[2]。根據《公路瀝青路面設計規范》(JTGD30—2017)具體規定,其中水穩碎石選用的基本是振動成型法,基于“強度符合要求與收縮最小”的基本原則下,水泥劑量需要控制在3.5%~4.0。相較于靜壓成型法而言,振動成型法的7d抗壓強度與劈裂強度提升2倍多,同時模量提升大約10%,而收縮系數減小50%,抗疲勞強度顯著增強。

1.3水穩碎石原材料控制

為了能夠增強水穩碎石的穩定性,應對原材料的性能及質量進行嚴格控制,水穩碎石選用的原材料主要分為集料與水泥。其中水泥采用的是緩凝型水泥(即普通硅酸鹽水泥),集料采用的是礦渣(粒徑=42.5mm)。每一批水泥進入施工現場之前,需要提供生產商資質材料、水泥質保單,然后按照規定要求對水泥的終凝時間與強度等相關參數進行檢測,具體檢測頻率控制為200t/組[3]。此外,需要安排專業人員負責集料供應工作,在源頭控制上集料性能與質量,各批集料在進入施工現場前必須實施檢測,確保符合規范要求后才可以正式使用。

2施工控制

2.1水穩碎石拌和

1)綜合考慮交通運輸條件與施工要求,然后確定水穩碎石拌合站的最佳位置。而在拌合站進場之前,應采取有效措施對場地實施硬化處理,同時進行合理化布局。2)選用的水穩碎石拌合站必須具備良好的性能。拌和階段使用的集料、水泥以及水需要通過電子計量,并實施嚴格、有效的檢測,確保合格后才能夠投入使用。3)按照配合比要求與材料檢測實際含水量確定拌合水的具體用量,同時需要結合水穩碎石混合料攤鋪實際效果實施合理調整。此外,晴天與陰天、中午與早晚必須區別用水量,高溫季節也要及時地進行調整。4)水穩拌和階段禁止裝載機由底部進行鏟料,以防止混入含水量相對偏高的集料,從而影響水穩碎石混合料的性能與質量。5)在確保強度級別符合設計規定基本要求的基礎上,結合施工實際狀況合理地調整水泥劑量。一般需要提高拌和均勻性,嚴格控制水泥劑量。6)為了能夠提升水穩級配精準度,應從料斗上進行鋼板焊接,以分隔不同級別的集料,以免碎石集料出現串倉現象。同時需要從進料口位置建立一層方格網(具體規格是3cm×3cm),避免粒徑>3cm的碎石進入到拌合站中,從而影響拌和效果[4]。7)出料應配置具有活門漏斗料倉,通過漏斗出料然后直接裝車運輸,其中料倉容量和拌合站生產制作能力必須協調,同時通過裝載機實現裝料運輸。

2.2水穩碎石運輸

1)配置數量充足的運料車,以防止發生等料問題。2)運料車必須按照規定要求實施日檢與定期保養,以保證運料車處于最佳狀態。而水穩碎石混合料運輸階段需要在其表面覆蓋一層油布,以免水分過度散失,從而影響混合料的性能與質量。3)裝料過程中車輛需要前后反復的移動,裝料主要劃分成3次,以防止水穩碎石混合料發生離析現象。

2.3水穩碎石攤鋪

1)水穩碎石混合料攤鋪施工主要選擇2臺攤鋪機,必須保證2臺攤鋪機類型、品牌以及參數等保持一致,攤鋪厚度也要保證相同,從而提高水穩碎石混合料攤鋪的平整度。2)攤鋪施工之前,需要將施工表面清理干凈,并實施灑水處理,同時橫向接縫需要進行整齊切割,然后噴灑適量的水泥漿。3)2臺攤鋪機之間的攤鋪施工拼接寬度控制為20~30cm,采用前后梯隊式施工方法,前后距離應在5m以上[5]。4)攤鋪施工階段禁止掀開水穩碎石表面覆蓋料,一直到攤鋪施工完成之后才可掀開,以最大程度上控制水分流失,從而保證混合料性能符合規范要求。5)攤鋪機施工需要勻速、慢速、連續行駛,禁止隨意停車、掉頭以及急轉彎,將攤鋪機的行駛速度控制為1.0~3.0m/min。6)綜合分析攤鋪施工寬度、厚度等影響要素合理地控制攤鋪機夯錘頻度,以保證水穩碎石混合料攤鋪施工壓實度≥最大密度85%。7)水穩碎石混合料攤鋪施工階段,需要安排專業技術人員負責檢測是否發生了離析問題,若是局部出現了離析,則必須及時地鏟除,然后填補一層新料。2.4水穩碎石碾壓1)水穩碎石正式施工之前,必須選取具有代表性的路段進行試鋪,從而確定最佳松鋪系數、碾壓遍數以及機械組合方式等。2)首先選擇振動壓路機進行1遍碾壓,然后采用振動壓路機進行3遍碾壓,同時采用膠輪壓路機進行2遍碾壓,最后選擇雙鋼輪壓路機進行收光處理。在碾壓施工結束之后,應按照規定要求對水穩碎石壓實度進行嚴格檢測,以確保符合規范基本要求。3)碾壓施工階段需要保證壓路機重疊寬度>1/2輪寬。4)應按照要求嚴格控制壓路機的行駛速度,確保其處于1.5~2.5km/h。5)壓路機必須停在已經完成碾壓施工作業的路段上,禁止隨意停車與并排停車,間隔距離在3m以上。6)在水泥初凝之前需要完成水穩碎石混合料拌和、運輸、攤鋪以及碾壓。

3養護及交通管制

1)水穩碎石碾壓成型且檢測達標之后,需要及時地實施覆蓋養生處理,一般選擇麻袋或是無紡土工布進行覆蓋與灑水養生。2)在灑水車養生過程中選擇噴霧式噴頭,結合天氣情況確定日灑水次數,7d內水穩碎石表面應處在濕潤狀態,而養生7d后需要掀開覆蓋物,然后清理干凈。水穩碎石全過程養護時間≥28d,此階段必須確保水穩碎石的表面濕潤。3)施工與養生需要對路段實施封閉處理,禁止車輛、行人通行。

4結語

水穩碎石具有良好的強度、剛度以及穩定性等,但是容易出現溫縮與干縮裂縫,一旦出現了裂縫就難以自愈,從而就會對面層穩定性造成不利影響,尤其是在車輛荷載、雨水等的作用下形成病害。通過本文的分析研究證明,嚴格控制原材料選用與施工質量能夠有效增強水穩碎石基層的穩定性與承載力,從而實現公路安全行車。[ID:012571]

參考文獻:

[1]蘭合.公路瀝青路面水穩碎石基層就地再生技術及其應用[J].西部交通科技,2019,14(5):29-30,67.

[2]李陸野.水穩碎石基層施工技術在高速公路工程中的應用[J].建筑技術開發,2020,47(7):121-122.

[3]樸龍燮.大厚度水穩碎石基層施工質量技術控制措施研究[J].工程建設與設計,2020,68(11):300-302.

[4]楊樹人.半干、寒冷地區水穩碎石底基層配合比設計及試驗段鋪筑[J].施工技術,2018,48(S1):86-89.

[5]孫超.抗裂型水穩碎石基層配合比設計及應用研究[J].內蒙古公路與運輸,2020,45(4):47-49,62.

作者:劉建利 單位:山西路橋第六工程有限公司