摻聚丙烯纖維的水泥穩(wěn)定碎石在市政道路中的應(yīng)用研究

馬存芳

摘要：結(jié)合某市政道路工程，分析水泥穩(wěn)定碎石中摻加聚丙烯纖維的作用，并對摻聚丙烯纖的水泥穩(wěn)定碎石施工、道路性能進(jìn)行分析。結(jié)果顯示摻聚丙烯纖維的水泥穩(wěn)定碎石可提升市政道路基層的抗裂性能。

關(guān)鍵詞：聚丙烯纖維；水泥穩(wěn)定碎石；市政道路

中圖分類號：U414 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）06-174-01

前言

市政道路施工具有的工程施工周期及養(yǎng)護(hù)時間短、路面結(jié)構(gòu)層厚度薄、道路使用環(huán)境復(fù)雜，道路周邊管線設(shè)置密集等特點(diǎn)，市政道路以上特點(diǎn)對道路基層提出了極高的要求。根據(jù)市政道路的特點(diǎn)及瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層的缺點(diǎn)，本文對結(jié)合某市政道路工程，對水泥穩(wěn)定碎石中摻加聚丙烯纖維改善道路裂縫問題進(jìn)行分析，以提高水泥穩(wěn)定碎石基層的性能，延長道路使用壽命，降低市政道路施工及維護(hù)成本。

1.工程概況

道路等級為城市I級主干道，工程全長6km，設(shè)計(jì)車60km/h。道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)為人行道+非機(jī)動車道+側(cè)分帶+機(jī)動車道+中分帶+機(jī)動車道+側(cè)分帶+非機(jī)動車道+人行道。市政道路路附近存在各類地下管線，因而道路路面的設(shè)計(jì)厚度較小。道路路面調(diào)查結(jié)果顯示，該路段路面已出現(xiàn)大量裂縫，道路舒適度顯著下降。擬在水泥穩(wěn)定碎石中加入聚丙烯纖維，改善水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能，提高道路的使用壽命和路面舒適度。

2.工程施工及其施工工藝分析

2.1合理添加聚丙烯纖維

使用短纖維噴灑機(jī)輔助添加聚丙烯纖維材料。市政道路開始施工前，將短纖維噴灑機(jī)安裝在拌合倉附近，在拌和機(jī)拌合混合料過程中，人工將聚丙烯纖維倒入噴灑機(jī)指定位置，通過噴灑機(jī)風(fēng)筒將聚丙烯纖維吹入混合料內(nèi)，噴灑機(jī)添加聚丙烯纖維的優(yōu)點(diǎn)在于為添加速度和添加量均勻。拌合混合料前，需要根據(jù)拌合速度調(diào)節(jié)噴灑速度，從而有效、精確地控制添加速度和添加量。

2.2拌合工藝

采用廠拌設(shè)備集中廠拌生產(chǎn)混合料，為保證材料劑量的精準(zhǔn)度，拌合前標(biāo)記進(jìn)料速度，并根據(jù)情況隨時調(diào)整配合比。開啟拌和機(jī)進(jìn)行攪拌前，檢查集料的含水量，并根據(jù)集料含水量調(diào)整配合比，保證施工含水量適當(dāng)超過最佳含水量。拌合過程中，做好實(shí)時監(jiān)督和控制工作，保證拌合質(zhì)量。

2.3拌合物裝車運(yùn)輸

完成拌合操作并裝入運(yùn)輸車前，將車前移動三次后再裝車，以免混合料出現(xiàn)離析。裝車前，徹底清洗車廂：運(yùn)輸過程中還需要使用土工布覆蓋拌合物，以免遠(yuǎn)距離勻速導(dǎo)致水分蒸發(fā)，影響配合比。當(dāng)運(yùn)輸車無法在初凝前到達(dá)施工現(xiàn)場，應(yīng)拒絕使用，以免影響道路質(zhì)量。

2.4攤鋪

進(jìn)行攤鋪施工前，首先對施工現(xiàn)場進(jìn)行測量放樣，確定攤鋪機(jī)寬度及傳感器的距離，并做好相關(guān)標(biāo)記：設(shè)置厚度控制線支架，計(jì)算松鋪系數(shù)和松鋪厚度；最后，計(jì)算控制線高度及設(shè)置控制線。使用攤鋪機(jī)攤鋪混合料，利用自動找平設(shè)備控制攤鋪機(jī)工作，保證攤鋪厚度符合設(shè)計(jì)要求。完成攤鋪工作后，由專人對局部粗集料發(fā)生離析位置進(jìn)行處理。鏟除離析集料，使用新集料填補(bǔ)。完成后再使用水準(zhǔn)儀測量攤鋪厚度，及時調(diào)整不符合厚度要求的路面。

3.道路工程路面性能分析

3.1壓實(shí)度分析

壓實(shí)度可用于衡量施工治療水平和施工材料性能，以50m為周期，對本工程路段的壓實(shí)度進(jìn)行檢測，K2+420～K2+720段7個測點(diǎn)樁號的壓實(shí)度分別為98.6%、99.2%、97.4%、98.5%、97.2%、98.1%、99.0%。根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，水泥穩(wěn)定碎石的壓實(shí)度應(yīng)≥97%。各個檢測點(diǎn)壓實(shí)度均高于97%，符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

3.2強(qiáng)度分析

市政道路鋪筑施工完成后，分別與施工結(jié)束第7d和第28d進(jìn)行取芯，檢測道路的強(qiáng)度。從外觀上看，道路芯樣的完整性好，芯樣表面平滑度高，未出現(xiàn)裂縫和孔壁坍塌問題，符合預(yù)期效果，對芯樣進(jìn)行打磨處理和抗壓強(qiáng)度測試，測試結(jié)果顯示7d和28d的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度均符合國家的“3MPa”標(biāo)準(zhǔn)，表明聚丙烯纖維可有效提高水泥穩(wěn)定碎石材料的強(qiáng)度，檢測結(jié)果見表1。

3.3裂縫觀察結(jié)果

本文主要對早期溫縮和干縮裂縫進(jìn)行觀察，并以28d齡期基層裂縫進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果見表2，

從表2結(jié)果可以看出，摻聚丙烯纖維的水泥穩(wěn)定碎石市政道路共2條裂縫，裂縫間隔為109m，而對比路段共15條裂縫，裂縫平均間距為19m。表明摻加聚丙烯纖維材料后，道路早期抗干縮和溫縮裂縫的性能更高，可有效延長道路使用壽命。