水泥穩(wěn)定碎石土基層再生技術(shù)在防汛道路施工中的應(yīng)用研究

摘 要 本文結(jié)合蒙城縣渦河堤頂防汛道路改造工程實(shí)例，介紹了水泥穩(wěn)定碎石土基層就地冷再生技術(shù)施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)，并對應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 水泥穩(wěn)定碎石土;道路基層;施工工藝

1蒙城縣渦河堤頂防汛道路現(xiàn)狀

渦河左右堤是淮北大堤堤圈的一部分，蒙城縣境內(nèi)長113.87km。渦河堤頂防汛道路建成于2008年10月，路面結(jié)構(gòu)除城區(qū)9.785km為混凝土路面外，其余104.085km為泥結(jié)碎石路面。堤頂?shù)缆穮⒄?級公路實(shí)施，泥結(jié)碎石路面總厚度為30cm，結(jié)構(gòu)形式為：粗砂磨耗層3cm，泥結(jié)碎石面層12cm，二灰級配碎石基層15cm。經(jīng)過十多年運(yùn)行，泥結(jié)碎石路面毀壞嚴(yán)重，面層坑洼不平，局部基層裸露，影響防汛車輛正常通行，與周邊路網(wǎng)不協(xié)調(diào)，沿堤群眾反應(yīng)強(qiáng)烈[1]。

2堤頂防汛道路改造工程設(shè)計(jì)

蒙城縣渦河堤頂防汛道路現(xiàn)狀引起了上級主管部門的高度重視，從2016年開始，每年安排專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)對泥結(jié)碎石路面段防汛道路進(jìn)行改造。2016年5月至2019年6月累計(jì)完成新建混凝土路面48.65km。

2.1 路基及底基層

根據(jù)現(xiàn)場查勘，堤頂?shù)缆仿反簿鶠榇蟮痰躺恚軡M足路基上承層設(shè)計(jì)要求;二灰級配碎石基層基本完好，直接利用二灰級配碎石基層作為混凝土路面的底基層。

2.2 基層

為有效利用現(xiàn)有泥結(jié)碎石路面材料，利用現(xiàn)有泥結(jié)碎石面層作為新建混凝土路面基層。在現(xiàn)有泥結(jié)碎石路面兩側(cè)及損毀部分添加級配碎石和5%水泥后統(tǒng)一銑刨拌和、碾壓，形成水泥穩(wěn)定碎石土基層，路基寬5m。

2.3 面層

面層設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆C25水泥混凝土，厚20cm，面層寬度4.5m。本文重點(diǎn)論述水泥穩(wěn)定碎石土基層就地冷再生施工工藝及質(zhì)量控制。

3水泥穩(wěn)定碎石土基層就地冷再生施工

3.1 試驗(yàn)段選擇

根據(jù)泥結(jié)碎石路面現(xiàn)狀，選擇具有代表性的200m路段作為試驗(yàn)段。通過試驗(yàn)確定冷再生機(jī)參數(shù)設(shè)置、銑刨拌和深度、再生速度、整平及壓實(shí)工藝、合理施工作業(yè)段長度、養(yǎng)護(hù)時間等施工工藝和參數(shù)。試驗(yàn)段檢測指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求后，方可組織施工。

3.2 施工工藝

施工工藝為：探坑開挖→路面清理→碎石及混合料鋪筑→水泥布料→冷再生機(jī)銑刨拌和→預(yù)壓及整形→碾壓→壓實(shí)度檢測→養(yǎng)生→第三方檢測→驗(yàn)收。

（1）探坑開挖。因泥結(jié)碎石路面經(jīng)過多年運(yùn)行及維修加固，導(dǎo)致路面寬度不一，現(xiàn)有泥結(jié)碎石路面寬度3.8m～4.5m，為合理確定路面中心線及兩側(cè)碎石填筑范圍，沿堤線每100米人工開挖一處探坑，探坑寬10cm，開挖至原二灰級配碎石層。由于原泥結(jié)碎石面層起拱較大，探坑檢測結(jié)果顯示路中心附近面層平均厚度15cm、兩側(cè)平均厚度11cm。根據(jù)探坑開挖斷面情況、堤線走勢等因素確定路面中心線。

（2）路面清理。根據(jù)路面中心線、路基設(shè)計(jì)寬度放清基邊線，路基清理邊線超設(shè)計(jì)寬度0.20m～0.25m，將基面雜物、草皮和作物根莖等清除干凈，清基土堆放兩側(cè)并堆成土埂，以控制銑刨拌合施工時碎石“外飛”。

（3）碎石及混合料鋪筑。碎石主要鋪筑在路基兩側(cè)，鋪筑寬度根據(jù)路面現(xiàn)有寬度確定，如路面寬度為3.8m，按設(shè)計(jì)路基寬度5m計(jì)算，兩側(cè)各鋪筑碎石寬度0.6m?？紤]路基的均勻性，碎石含量控制在60%，從而計(jì)算出碎石鋪料厚度。面層損毀處，按照“見坑填料”原則將路面坑槽處用碎石、黏土混合料填平，考慮路基的均勻性，含土量控制在35%。碎石及混合料的鋪筑采用人工攤料、機(jī)械運(yùn)料的方式進(jìn)行施工。

（4）水泥布料。水泥布料前5小時用灑水車將路面噴濕，噴水用量以不形成明水為宜。根據(jù)設(shè)計(jì)水泥用量5%、再生平均厚度、路基寬度、干密度等計(jì)算出單位面積水泥用量。水泥布料采用水泥撒布車進(jìn)行，做到布料均勻，水泥布料作業(yè)長度200米。

（5）冷再生機(jī)銑刨拌和。綜合分析基層設(shè)計(jì)寬度5m、冷再生機(jī)有效工作寬度2.3m及縱向接縫寬度不小于0.25m等數(shù)據(jù)指標(biāo)，按先中心、后兩側(cè)分三幅進(jìn)行就地冷再生施工。根據(jù)探坑檢測結(jié)果并綜合考慮不破壞二灰級配碎石層，確定第一幅路中心再生深度14cm、兩側(cè)再生深度11cm。

冷再生機(jī)與水車提前連接就位，做到水泥布料完成，冷再生機(jī)隨即進(jìn)行銑刨拌和施工。每段再生施工作業(yè)長度為200m，再生機(jī)應(yīng)勻速、連續(xù)進(jìn)行再生作業(yè)，再生速度以6～8m/min為宜。再生機(jī)后面要有專人跟隨，隨時檢查再生深度和含水量。

（6）預(yù)壓及整形。采用一臺振動壓路機(jī)緊跟在冷再生機(jī)后面靜壓1遍，三幅預(yù)壓完成后用平地機(jī)進(jìn)行路面整形，路面橫斷面坡度達(dá)到設(shè)計(jì)值2%。

（7）碾壓。及時將待碾壓路段兩端封堵，進(jìn)行封閉施工。采用壓路機(jī)掛振碾壓，碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗(yàn)為3～5遍，終壓采用靜壓。碾壓由邊至中、先輕后重，做到振壓不起浪、不推移，穩(wěn)壓要充分，壓至無輪跡為止。局部未碾壓到位的采用平板振動器壓實(shí)，保證表面平整密實(shí)。

（8）壓實(shí)度檢測。用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢測，要求單點(diǎn)壓實(shí)度必須合格，每200m檢查點(diǎn)不少于6點(diǎn)。

（9）養(yǎng)護(hù)。路基檢測合格后及時用濕潤土工布人工覆蓋，2小時后用灑水車噴霧灑水，養(yǎng)護(hù)時間不小于14天。

（10）第三方檢測。養(yǎng)護(hù)14天后，委托檢測部門對路基進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果顯示檢測代表值均大于設(shè)計(jì)壓實(shí)度0.93，且單點(diǎn)壓實(shí)度最小值滿足規(guī)范要求。

（11）驗(yàn)收。第三方檢測合格后，監(jiān)理單位及時組織參建單位對路基進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，每3km組織一次驗(yàn)收，驗(yàn)收工作組重點(diǎn)查看保證資料、檢測資料，現(xiàn)場查看路基外觀等，驗(yàn)收合格后，進(jìn)行水泥混凝土面層施工。

3.3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）探坑開挖控制。設(shè)計(jì)利用現(xiàn)有泥結(jié)碎石面層作為混凝土路面基層，由于路面寬度不一，要求探坑開挖工序技術(shù)人員要全程參與，嚴(yán)格控制開挖深度、寬度。通過探坑開挖確定現(xiàn)有路面寬度，從而確定碎石鋪料寬度、用量及路面中心線位置。

（2）原材料控制。嚴(yán)把水泥、碎石、黏土原材料進(jìn)場關(guān)，采用32.5級粉煤灰硅酸鹽水泥，水泥初凝時間3小時、終凝時間6小時;級配碎石盡量選用表面粗糙、有棱角，長條、扁平狀顆粒不宜超過20%，粒徑介于10～30mm之間。不合格材料不準(zhǔn)進(jìn)入料場。嚴(yán)把碎石、水泥數(shù)量關(guān)，合格材料采取三方聯(lián)合計(jì)量確認(rèn)后方可卸料，施工期間料場安排人員24小時值班，確保材料用于路基施工。根據(jù)路面現(xiàn)有寬度、路基長度核算材料用量，做到鋪料、布料均勻。

（3）銑拌工序控制。冷再生機(jī)操作人員要能熟練駕駛機(jī)械，合理控制行走速度，再生過程中避免出現(xiàn)碎石、土分離，新、老混合料要攪拌均勻，混合料內(nèi)如出現(xiàn)雜物要及時清除。機(jī)械兩側(cè)、后面要有專人負(fù)責(zé)檢查觀測冷再生機(jī)行走路線、再生深度、含水率，一旦超過偏差值要及時停機(jī)調(diào)整。

（4）時間控制。根據(jù)水泥初凝時間并結(jié)合試驗(yàn)階段確定的混合料容許延遲時間，確定從水泥灑布到碾壓終了每200m作業(yè)時間控制在3個小時內(nèi)，各工序間要做到緊密銜接，每個班組要預(yù)留1臺備用壓路機(jī)。一旦超過規(guī)定時間要重新灑布水泥，進(jìn)行返工處理。

（5）停機(jī)和掉頭處理。冷再生機(jī)停機(jī)時間短于2小時，將冷再生機(jī)退至轉(zhuǎn)子之后至少1.5m的位置，重新開始再生作業(yè);停機(jī)超過2小時，應(yīng)在搭接處重新撒布水泥后，重新開始再生作業(yè)。

如機(jī)械必須在已完成碾壓的路段掉頭，必須采取保護(hù)措施，可在需要掉頭的路段覆蓋土工膜，再鋪設(shè)15cm厚的土，掉頭作業(yè)完成后及時清理。

4水泥穩(wěn)定碎石土基層就地冷再生技術(shù)應(yīng)用效果分析

（1）能充分利用路面原有材料，施工成本較低，路基綜合單價(jià)為16.8元/m2。

（2）適合機(jī)械化作業(yè)，一次成型，施工工藝簡單，施工效率高。

（3）可節(jié)約自然資源，減少環(huán)境污染，對周邊環(huán)境影響較小，有利于環(huán)保。

（4）便于施工質(zhì)量控制，從外觀看路基平整，施工期未發(fā)現(xiàn)裂縫，路基具有一定的耐沖性、抗裂性;從壓實(shí)度檢測數(shù)據(jù)看，數(shù)值變化幅度較小，路基整體性好。

5結(jié)束語

水泥穩(wěn)定碎石土基層就地冷再生技術(shù)應(yīng)用于防汛道路改造工程施工，減少了資源的浪費(fèi)，降低了對周邊環(huán)境的影響，取得了很好的效果。道路基層就地冷再生施工技術(shù)還需要進(jìn)一步研究、總結(jié)，以便更廣泛地應(yīng)用于堤頂防汛道路改造工程中。

參考文獻(xiàn)

[1] JTG/TF20-2015.公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

作者簡介

楚殿輝（1970-），男，安徽蒙城人;現(xiàn)就職單位：蒙城淮河河道管理局，研究方向：從事水利工程建設(shè)管理。