高速公路路面基層原材料和施工質(zhì)量控制

崔 建 永

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

高速公路是我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的強(qiáng)力支撐，確保其施工質(zhì)量是高速公路建設(shè)的核心。路面是高速公路應(yīng)用最為直接的部分，路面基層作為其主要承重層，是確保公路正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此，重視施工中路面基層的質(zhì)量控制，采取有效措施確保原材料質(zhì)量，是保證高速公路通暢的基礎(chǔ)。

隨著我省(山西)近年來高等級公路的建設(shè)和發(fā)展，對路面基層質(zhì)量要求也日益嚴(yán)格。我國的高速公路大多以水泥作為輔助材料，當(dāng)重載車輛碾壓后，容易導(dǎo)致路面基層受到損壞。這就要求施工單位熟練掌握施工工藝，重視路面基層施工控制，確保施工質(zhì)量。本文筆者結(jié)合自身參加高等級公路修建積累的經(jīng)驗(yàn)，以我省某高速公路施工為例，介紹路面基層施工的工藝要求和影響質(zhì)量的因素，以期借鑒。

1 概述

某高速公路在山西公路網(wǎng)中具有重要地位，是山西南部的主要通道之一，對于確保周邊縣市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。

在該高速公路路面基層設(shè)計(jì)中，基層總厚度為52 cm。結(jié)構(gòu)形式為底基層+基層=20 cm+32 cm，設(shè)計(jì)強(qiáng)度分別為0.8 MPa和4 MPa。底基層采用綜合穩(wěn)定土類結(jié)構(gòu)、基層采用水泥穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)。

綜合穩(wěn)定土，是將適量水泥和石灰添加入土中后進(jìn)行拌和，將拌和均勻的混合料鋪攤壓實(shí)后作為底基層使用，經(jīng)過養(yǎng)生期達(dá)到設(shè)計(jì)的抗壓要求。

水泥穩(wěn)定級配碎石基層，是將適量水泥摻入到級配碎石中，和適量的水進(jìn)行均勻拌和形成混合料，將其進(jìn)行鋪攤壓實(shí)后作為路面基層使用，經(jīng)過養(yǎng)生期達(dá)到設(shè)計(jì)的抗壓要求。

2 原材料

在路面基層施工中，應(yīng)按照就近原則選取原材料。凡進(jìn)入施工現(xiàn)場材料，均應(yīng)分期分批按規(guī)定頻率取樣檢測。

在堆放場，底基層與基層材料應(yīng)分類堆放，間隔清楚，禁止混雜亂堆。細(xì)集料須采取防雨措施。

2.1 底基層材料

在底基層材料的顆粒組成中，要求具有5%的大于15 mm的顆粒含量。采用的石灰須達(dá)到鈣質(zhì)三級灰以上。

2.2 基層材料

1)碎石。在施工中，級配碎石按以下四種類型進(jìn)行備料，分別是：4.75 mm以下，4.75 mm～9.5 mm，9.5 mm～19 mm，19 mm～31.5 mm。要求最大粒徑不超過31.5 mm，其級配應(yīng)滿足表1要求。

表1 碎石級配表

碎石須采用二次破碎的軋石機(jī)加工，套篩應(yīng)與規(guī)范要求一致。針片狀含量應(yīng)控制在20%以內(nèi)，壓碎值不大于30%，塑性指數(shù)不超過9。

2)水泥。使用緩凝微膨脹32.5級水泥，以有效確保混合料質(zhì)量。對采用的水泥進(jìn)行凝結(jié)時(shí)間測定，要求初凝時(shí)間應(yīng)達(dá)到3 h以上，終凝時(shí)間應(yīng)達(dá)到6 h以上。

3)水。一般使用普通自來水即可，應(yīng)嚴(yán)格禁止使用未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、污水、沼澤水、酸性水等。

3 施工控制

在路面基層施工中，可分為底基層和基層兩部分。在本文中所述路段，施工中混合料采用集中廠拌法進(jìn)行拌和，攤鋪碾壓分層進(jìn)行，要求各工序須銜接緊密。按施工設(shè)計(jì)要求，從混合料拌和到碾壓結(jié)束要控制在2 h以內(nèi)，須將延遲時(shí)間盡量縮短，以有效確保路面基層壓實(shí)度?；鶎邮┕?，日最低溫度在5 ℃以上，雨天施工應(yīng)予以禁止。

3.1 基層驗(yàn)收

路面基層須在路基、橋涵等前期工程全部竣工并驗(yàn)收合格的路段上進(jìn)行施工，各項(xiàng)技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范要求。壓實(shí)度不小于96%，高程允許偏差控制在+10 mm～15 mm以內(nèi)，橫坡度允許偏差控制在±0.5%以內(nèi)。

基層頂面應(yīng)碾壓成堅(jiān)實(shí)平整的表面，表面無軟土、浮土等，無明顯透水、積水現(xiàn)象(見圖1)，及時(shí)進(jìn)行處治軟彈或松散部位。

3.2 拌和

進(jìn)行拌和前，應(yīng)準(zhǔn)備滿足7 d的攤鋪用料，對各集料含水量進(jìn)行測量算出當(dāng)天施工配合比。在高溫天氣時(shí)，應(yīng)早中晚分別進(jìn)行集料含水量測定，根據(jù)含水量變化及時(shí)進(jìn)行配合比微調(diào)。

在混合料生產(chǎn)過程中，每間隔一定時(shí)間進(jìn)行一次拌和質(zhì)量檢測，主要是進(jìn)行查驗(yàn)配合比、含水量是否符合設(shè)計(jì)要求。一般每1 h隨機(jī)取樣檢測一次。

出料時(shí)，須檢驗(yàn)是否符合給定的配比。對“料頭”“料尾”及質(zhì)量不良的混合料，應(yīng)該改做他用或廢棄。應(yīng)廢棄發(fā)現(xiàn)的干濕不均，有離析現(xiàn)象的混合料。

在雨季施工時(shí)，應(yīng)對施工現(xiàn)場天氣變化情況予以關(guān)注，以盡量避免出現(xiàn)混合料鋪攤后遭受雨淋現(xiàn)象，影響鋪攤質(zhì)量。

3.3 運(yùn)輸

在考慮運(yùn)輸車配備數(shù)量時(shí)，應(yīng)綜合考慮與混合料拌和、鋪攤及碾壓能力相適應(yīng)并略有富裕，以便在混合料出料后盡快送至施工現(xiàn)場鋪攤。

對不能在初凝時(shí)間內(nèi)運(yùn)到工地的混合料，須予以轉(zhuǎn)車或廢棄。

裝料前，車廂內(nèi)應(yīng)清洗干凈。在運(yùn)輸途中，混合料應(yīng)覆蓋，以減少水分損失。

運(yùn)料車應(yīng)按要求裝卸料，不得在已攤好且處于養(yǎng)護(hù)期內(nèi)的基層上面行車。

3.4 鋪攤

正式攤鋪前，應(yīng)使用噴霧式灑水車將基層適當(dāng)灑水潤濕。查驗(yàn)各部機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)整鋪攤機(jī)的傳感器臂與導(dǎo)向控制線系統(tǒng)，嚴(yán)控基層厚度和高程。

攤鋪能力應(yīng)與拌和及運(yùn)輸能力相匹配。在基層混合料攤鋪時(shí)，采用一前一后兩臺攤鋪機(jī)組成梯隊(duì)進(jìn)行作業(yè)。混合料鋪攤作業(yè)也可采用全斷面攤鋪機(jī)進(jìn)行，要求攤鋪厚度、路拱坡度、振動頻率、攤鋪平整度及松鋪系數(shù)相同。

在攤鋪機(jī)前進(jìn)過程中，為避免混合料離析，應(yīng)將螺旋布料器的2/3埋入混合料中。混合料攤鋪宜連續(xù)進(jìn)行(見圖2)，通過施工組織將停機(jī)待料次數(shù)降至最低。

設(shè)置專人緊隨鋪攤機(jī)，對發(fā)現(xiàn)的粗細(xì)集料離析及時(shí)進(jìn)行處治。對發(fā)現(xiàn)的局部粗集料“窩”予以鏟除后，人工采用新料填補(bǔ)，對用薄層貼補(bǔ)的須予以嚴(yán)格禁止。

3.5 碾壓

碾壓(如圖3所示)是確保實(shí)現(xiàn)路面基層強(qiáng)度的關(guān)鍵。為確保碾壓效果，應(yīng)嚴(yán)格按確定的碾壓方案進(jìn)行作業(yè)。

壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)。由不同類型的壓路機(jī)組成碾壓梯隊(duì)進(jìn)行作業(yè)，碾壓梯隊(duì)由一定噸位的振動壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)組成，一次碾壓長度控制按不超過80 m進(jìn)行。

碾壓工序?yàn)椋合蠕撦喎€(wěn)壓數(shù)遍，要充分進(jìn)行穩(wěn)壓；再振動碾壓

數(shù)遍，要求振壓不起浪，不得出現(xiàn)推移；使用輪胎壓路機(jī)穩(wěn)壓后，最后使用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓收光，碾壓結(jié)束的基層表面應(yīng)無明顯輪跡印。要避免出現(xiàn)過振。

進(jìn)行壓路機(jī)前進(jìn)速度控制。在開始各遍碾壓時(shí)的壓路機(jī)前進(jìn)速度，按1.5 km/h～1.7 km/h進(jìn)行控制，以后各遍按2 km/h～2.5 km/h進(jìn)行壓路機(jī)前進(jìn)速度控制。

在壓路機(jī)前進(jìn)時(shí)，相鄰壓路機(jī)應(yīng)重疊1/2輪寬。為避免壓路機(jī)前進(jìn)破壞土層表面，嚴(yán)禁進(jìn)行調(diào)頭或急剎車，要求輕柔進(jìn)行倒車或換擋。

基層碾壓須在水泥終凝前結(jié)束，且壓實(shí)度須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

在碾壓過程中，為確保壓實(shí)效果，基層表面應(yīng)保持濕潤。對于噴灑過多水分進(jìn)行碾壓應(yīng)予以禁止。對發(fā)現(xiàn)的個(gè)別壅包，由專人進(jìn)行鏟平處治。

3.6 橫縫處理

路面基層攤鋪須連續(xù)作業(yè)不中斷，對超過2 h的中斷應(yīng)設(shè)橫縫，對于第2天開工的接頭部位同樣進(jìn)行橫縫設(shè)置。對于橋涵的明涵、明通部位，須在其兩邊進(jìn)行橫縫設(shè)置。設(shè)置的橫縫應(yīng)與路面車道中心線垂直。

3.7 養(yǎng)生

當(dāng)每一碾壓段碾壓作業(yè)結(jié)束后，須及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度檢測。基層壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)入覆蓋封閉養(yǎng)生期(見圖4)，養(yǎng)生期不少于7 d。

在基層養(yǎng)生時(shí)，在基層表面覆蓋薄膜或土工布，不得有任何空隙。每日定時(shí)用灑水車進(jìn)行噴霧灑水養(yǎng)護(hù)作業(yè)，應(yīng)保證養(yǎng)生期間基層表面一直處于濕潤狀態(tài)。

養(yǎng)生完畢后，進(jìn)行基層鉆孔取芯檢測，主要是進(jìn)行基層強(qiáng)度和芯樣完整性的檢測，一般取樣頻率按每200 m每車道一個(gè)進(jìn)行。在養(yǎng)生期結(jié)束后，合格的水穩(wěn)基層能完整取出芯樣。否則，應(yīng)對不合格基層進(jìn)行返工處理。

4 結(jié)語

高速公路路基工程的施工質(zhì)量直接影響公路工程的整體質(zhì)量，路面基層施工是公路建設(shè)的重點(diǎn)。在路面基層施工過程中，施工質(zhì)量不合格會破壞路面的整體質(zhì)量，對工程效益產(chǎn)生不利影響。

路面基層分為底基層和基層，其功能在于承受來自面層的不均勻荷載，其施工質(zhì)量的好壞直接影響著路面各結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性。各施工單位應(yīng)熟練掌握施工工藝，嚴(yán)格原材料質(zhì)量，重視路面基層施工控制，確保路面基層的施工質(zhì)量，可有效確保工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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