靖偉
摘 要:抗裂水穩(wěn)基層作為一種半剛性路面結(jié)構,具有承載能力強、水穩(wěn)性好、收縮裂縫少以及整體性強和力學性能好等方面特點,越來越多的被應用于各種等級公路基層。本文通過對抗裂水穩(wěn)基層質(zhì)量影響因素以及施工質(zhì)量控制等進行總結(jié),從而有效的提高抗裂水穩(wěn)基層施工質(zhì)量。
關鍵詞:公路工程;抗裂水穩(wěn)基層;施工質(zhì)量
中圖分類號:U416.2 文獻標識碼:A
0 引言
隨著我國國民經(jīng)濟以及社會和交通建設的飛速發(fā)展,人們對道路舒適性的要求越來越高,對公路工程施工質(zhì)量的要求也越來越高。因抗裂水穩(wěn)基層具有良好的承載能力和力學性能,越來越廣泛的被應用到各等級公路建設過程中。
本文在結(jié)合抗裂水穩(wěn)基層在徐州地區(qū)應用情況的基礎上,總結(jié)相關施工技術要點。從原材料控制、配合比設計、施工工藝控制等方面提出質(zhì)量控制措施和改進建議。
1 原材料控制
抗裂水穩(wěn)基層通過增加粗集料用量,減少細集料用量的措施,從而有效的增強了路面基層的穩(wěn)定性、防水性和抗裂性。根據(jù)工程項目建設要求,結(jié)合水穩(wěn)基層在水穩(wěn)定性和抗裂性的特性,通過選擇合適的施工材料,保障道路基層強度,從而增加道路基層使用時間。
1.1 水泥
水泥是水泥穩(wěn)定碎石唯一的膠凝原料,其質(zhì)量極其重要。抗裂水穩(wěn)的原材料一般采用普通硅酸鹽緩凝水泥,可有效降低水泥水化過程中產(chǎn)生的水化熱,從而避免水穩(wěn)基層收縮變形引起裂縫,增強水穩(wěn)整體的抗裂性。較低的水泥標號對降低水化熱有很好的作用,平時尤以緩凝PO42.5水泥效果最佳。水泥劑量的多少對抗裂水穩(wěn)的強度有較大的影響,劑量過高,強度增加較快,工程成本增加,在后期,因水穩(wěn)強度過高容易產(chǎn)生裂縫,用量過低的話則不能保證水穩(wěn)基層的強度。為此,在施工過程中要通過室內(nèi)滴定試驗以及總量校核的方式來控制水泥用量,杜絕水泥用量出現(xiàn)過多或過少的現(xiàn)象。為切實提高抗裂水穩(wěn)質(zhì)量,抗裂水穩(wěn)水泥用量一般設計為4%,實際施工過程中水泥用量比設計用量高0.5%,水泥總用量控制在4.5%以內(nèi)。散裝水泥應該先儲存7天,經(jīng)穩(wěn)定性試驗檢測合格后方可允許使用;在夏季水泥溫度高于50℃的情況下,應當采取適當?shù)慕禍卮胧?/p>
1.2 碎石
碎石是水泥穩(wěn)定碎石的重要組成材料,是確保工程施工質(zhì)量和效果的重要保證,是提升抗裂水穩(wěn)基層施工質(zhì)量的重要前提。嚴格控制碎石最大粒徑和規(guī)格,碎石宜采用反擊破生產(chǎn)出的相應規(guī)格碎石,因此,碎石的形狀、壓碎值、針片狀含量等均應符合規(guī)范和設計要求。石屑中0.075 mm的通過率應小于15%,砂當量應大于等于60,對于小于0.6 mm的顆粒應進行液限和塑性指數(shù)試驗,以確保符合規(guī)范要求,方可使用。
在施工過程中要及時對進場材料進行檢驗,嚴格控制進場碎石級配及質(zhì)量,從而保證進場材料能夠滿足要求。如發(fā)現(xiàn)碎石規(guī)格出現(xiàn)較大波動時,要及時進行檢測,對級配進行調(diào)整,確保級配滿足要求。
1.3 水
水穩(wěn)施工用水應選用潔凈、雜質(zhì)較少的清潔水,對于雜質(zhì)較多的水嚴禁使用。如遇可疑水源,應及時委托有關部門進行水質(zhì)檢測鑒定,以更好地保證水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量。
2 配合比設計和優(yōu)化
根據(jù)顆粒組成計算,確定各粒徑碎石的配合比,關鍵篩孔碎石的合格率應接近級配范圍的中值。通過重型擊實試驗和振動成型試驗確定水泥穩(wěn)定碎石混合料的最大干密度和最佳含水率。
抗裂水泥穩(wěn)定碎石混合料在配合比設計過程中,應滿足三個限制條件,以減少基層裂縫:①在滿足水穩(wěn)基層設計強度的基礎上,應限制水泥用量。通過限制水泥用量,可有效降低水泥水化反應過程中產(chǎn)生的水化熱,避免水泥用量過多引起基層體積膨脹產(chǎn)生裂縫,早期強度高會產(chǎn)生收縮裂縫;②在減少材料含泥量的同時,限制細集料、粉料用量。抗裂水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設計過程中細集料用量一般控制在25%以下,0.075 mm篩孔通過率控制在5%以下且越少越好;③混合料的含水量應根據(jù)天氣條件加以限制,不得超過最佳含水量的2%?;旌狭系暮勘葘嶋H施工過程中的最佳含水量高1%~2%,以防止水分在高溫下快速蒸發(fā)導致干縮開裂。
在每天生產(chǎn)前要取拌和機上的混合料進行篩分檢測,確保其級配滿足要求后,方可進行批量生產(chǎn)。如果級配產(chǎn)生偏差較大,要及時進行配合比調(diào)整,以便保證混合料級配滿足要求。
3 施工工藝控制
3.1 合理的選擇施工機具
為了保證抗裂水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量,需要選擇合適的機械設備,使水穩(wěn)拌和設備的生產(chǎn)能力與現(xiàn)場攤鋪設備的攤鋪速度相匹配。水穩(wěn)拌和機宜選用產(chǎn)量大于500 t/h的雙拌缸拌和機,該型拌和機能夠增加混合料拌和時間,保證水穩(wěn)混合料拌和更加均勻。在拌和機料倉上安裝鋼筋網(wǎng)罩以減少超規(guī)格物料和其他雜質(zhì)進入料斗,同時要加高拌和機料斗避免出現(xiàn)竄料情況發(fā)生?,F(xiàn)在的拌和機都安裝有精確的電子計量裝置,在生產(chǎn)前要對拌和機計量裝置進行精確的校核,以便更加精確的控制各規(guī)格材料用量符合配合比設計要求。
攤鋪設備和碾壓設備選擇使用工況情況較好的設備且滿足環(huán)保排放要求。攤鋪設備螺旋布料器要能夠與現(xiàn)場攤鋪寬度相匹配并安裝有反向撥片,螺旋擋板下要安裝有硬質(zhì)橡膠塊,以便能夠阻擋住混合料向前滾動,減少離析現(xiàn)場的產(chǎn)生。碾壓設備(膠輪壓路機)上安裝有自動噴水裝置,當混合料碾壓過程中表面出現(xiàn)花白時情況時采用膠輪壓路機噴水碾壓,從而保證碾壓質(zhì)量。
3.2 基層混合料拌和
水穩(wěn)性混合料采用廠拌法拌和,攪拌機設有雙攪拌罐,可增加攪拌時間,使攪拌更加均勻,不產(chǎn)生混合料生產(chǎn)離析花白料現(xiàn)象。攪拌機在生產(chǎn)過程中嚴格按照試驗室提供的生產(chǎn)配比進行生產(chǎn),嚴禁隨意改變配比生產(chǎn)。由于施工季節(jié)氣溫變化,水穩(wěn)混合料在生產(chǎn)過程中含水量需提高1%左右,以保證水穩(wěn)混合料在運輸至工地后含水量能夠滿足現(xiàn)場施工需要。
試驗室要及時進行混合料灰劑量、含水量、級配檢測,以保證混合料質(zhì)量滿足設計要求,出場合格。
3.3 基層混合料運輸
水穩(wěn)混合料運輸要配備足夠數(shù)量的運輸車輛,在裝車過程中要分前后中三次進行裝車,以防止裝料過程中混合料離析。為避免水穩(wěn)運輸過程中含水量損耗,車輛必須采用雨布進行全覆蓋,防止水分損失過度,影響混合料的含水量。同時由于顛簸容易導致混合料粗集料集中,從而出現(xiàn)離析現(xiàn)象,因此在水穩(wěn)運輸過程中,應盡可能避免車輛顛簸,減少離析現(xiàn)象產(chǎn)生。
3.4 基層混合料攤鋪
在抗裂水穩(wěn)基層混合料的攤鋪過程中,要嚴格控制攤鋪機的各項參數(shù),攤鋪寬度和厚度要符合設計要求。為保證工作的連續(xù)性,攤鋪機攤鋪速度應與拌和機的生產(chǎn)能力、運輸車輛的運輸能力相適應。攤鋪機振搗頻率和攤鋪速度應相互匹配,以確保攤鋪機攤鋪后具有足夠的初始壓實度和良好的平整度。若采用兩臺攤鋪機同時使用,前后兩臺攤鋪機之間的距離應控制在10 m左右成梯隊排列前進,兩臺攤鋪機的攤鋪速度、振動頻率、松鋪系數(shù)、攤鋪厚度、橫坡度、平整度應保持一致。在攤鋪過程中,應將2/3螺旋布料器埋入混合物中,以避免離析和粗骨料集中沉底現(xiàn)象。
在攤鋪過程中,應人工挖除粗集料或細集料集中、離析現(xiàn)象,并及時補充均勻的混合料,嚴禁補薄層。攤鋪過程中,運輸車輛應慢速倒退至攤鋪機前,嚴禁車輛倒退撞擊攤鋪機,以免影響攤鋪基層的平整度。
水穩(wěn)分層攤鋪時要在下承層上均勻灑布水泥漿,水泥漿用量不少于1.5 kg/m2。
3.5 基層碾壓
抗裂水穩(wěn)基層碾壓應配備足夠數(shù)量的壓路機,為保證初始碾壓的平整度可以采用雙鋼輪振動壓路機進行碾壓;復壓采用重型振動壓路機進行振動碾壓,直至壓實度滿足要求,對于道路邊部碾壓應適當增加碾壓遍數(shù),以保證完全壓實;終壓采用膠輪壓路機碾壓2~4遍,以保證表面密實平整。
施工現(xiàn)場的碾壓長度應根據(jù)混合物的含水量和天氣情況及時進行調(diào)整。若混合料含水量大于最佳含水量時應適當增加碾壓長度;若混合料含水量與最佳含水量相差較小時應適當縮短碾壓,以便及時碾壓;若終壓過程中表面出現(xiàn)花白現(xiàn)象時采用膠輪壓路機間歇性噴水碾壓。
3.6 接縫處理
在水穩(wěn)施工過程中,縱橫向接縫不可避免,也是較為常見的兩種接縫形式。在施工過程中,縱向接縫通常采用多臺攤鋪機梯隊作業(yè)形式及時避免。橫向接縫主要由于施工中斷產(chǎn)生,為此要及時做好橫向接縫設置。橫向接縫應保持直線設置,要將表層浮灰和松動碎石清理干凈,灑水濕潤并噴吐水泥漿后,方可允許開始新的攤鋪。碾壓過程中要對接縫位置重點進行碾壓,在保證碾壓質(zhì)量的同時也要保證橫向接縫的平整度。
3.7 養(yǎng)生
在抗裂水穩(wěn)基層施工完成后,為保持表面足夠的濕潤,應及時使用土工布進行覆蓋和灑水養(yǎng)生。根據(jù)施工季節(jié)和溫度的不同,灑水頻率和灑水量應及時增減,保濕養(yǎng)生時間一般不少于1周。水穩(wěn)養(yǎng)生期間禁止任何車輛通行(灑水車除外)。如果在路口位置必須通行,可以采用覆蓋石屑保濕的情況下通行,石屑厚度不少于30 cm。
4 結(jié)語
在進行抗裂水穩(wěn)基層施工的過程中一定加強對各個施工環(huán)節(jié)的有效管理及控制,保證工程施工質(zhì)量,減少基層收縮裂縫的產(chǎn)生,延長道路使用時間,從而滿足人們?nèi)粘3鲂行枰?/p>
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