公路路面工程水穩(wěn)基層施工技術(shù)

文/徐杰、徐慧

1 前言

隨著當(dāng)下公路工程的不斷施工，更多先進(jìn)的技術(shù)被應(yīng)用其中，例如近些年獲得廣泛應(yīng)用的水穩(wěn)基層施工技術(shù)，因其在剛度以及穩(wěn)定性方面表現(xiàn)突出，與當(dāng)下的施工環(huán)保性相適應(yīng)，因此在現(xiàn)代公路工程的施工中得到了重點(diǎn)關(guān)注[1]。然而要想使其達(dá)到最佳的施工效果，就應(yīng)嚴(yán)格精細(xì)地控制各個(gè)施工要點(diǎn)，特別是材料的級(jí)配以及養(yǎng)生等務(wù)必要確?？茖W(xué)，只有這樣才能切實(shí)地防范干縮裂縫等不良的施工問題，從而為施工的穩(wěn)步推進(jìn)提供切實(shí)的保障。

2 水穩(wěn)基層的概況

所謂水穩(wěn)基層施工，也可稱為水泥碎石穩(wěn)定層技術(shù)，由于其在路基建設(shè)中有著突出的作用，因此其往往在該環(huán)節(jié)獲得了普遍的推廣。要想使其達(dá)到最佳水平，其中的骨料以及水泥等的攪拌等，務(wù)必要達(dá)到既定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，攤鋪和碾壓等也應(yīng)達(dá)到預(yù)期的效果[2]。此類技術(shù)是在嵌擠原理的基礎(chǔ)上實(shí)施，對(duì)其強(qiáng)度的判定則是借助于級(jí)配碎石間的嵌擠鎖結(jié)構(gòu)。一般來看，經(jīng)由壓實(shí)以后達(dá)到初期的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，不斷的強(qiáng)度提升下形成板結(jié)體。較之其他施工技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)，就在于其達(dá)到的強(qiáng)度更高且抗?jié)B性等方面有著突出的表現(xiàn)。通過將此類施工技術(shù)應(yīng)用于公路路面的工程施工中，不僅能夠極大地提升公路的路面質(zhì)量，而且還能切實(shí)地保障整個(gè)工程推進(jìn)的穩(wěn)定順利。對(duì)于公路工程的建設(shè)來說，路面的施工對(duì)其有著極為重要的作用，因此應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)對(duì)其的質(zhì)量控制，以免出現(xiàn)質(zhì)量問題和安全隱患。應(yīng)用水穩(wěn)施工技術(shù)后，以上防范的問題切實(shí)都能得到有效的處理，較為全面科學(xué)地滿足工程建設(shè)的具體需求。

3 公路工程路面水穩(wěn)基層施工工藝

3.1 配合比設(shè)計(jì)

3.1.1 原材料準(zhǔn)備。要想使此類技術(shù)發(fā)揮出最大功效，就應(yīng)切實(shí)注意其中涉及的原料，同時(shí)還應(yīng)注重級(jí)配碎石以及水泥的技術(shù)指標(biāo)，確保其與國(guó)家有關(guān)規(guī)范以及施工標(biāo)準(zhǔn)的一致。就本文引述的工程案例來看，所用的是硅酸鹽緩凝水泥，相應(yīng)的試驗(yàn)參數(shù)如下：標(biāo)稠的用水量控制在30%，初凝和終凝等重點(diǎn)關(guān)注時(shí)間的控制。一般來看，前者以超過230min 為準(zhǔn)，后者超過370min 比較適宜。另外碎石的規(guī)格也應(yīng)符合既定的標(biāo)準(zhǔn)，以免對(duì)最終的混合效果造成不良影響。

3.1.2 配合比設(shè)計(jì)。材料進(jìn)場(chǎng)以后對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)其配合比進(jìn)行科學(xué)的確定，同時(shí)還應(yīng)關(guān)注最大干密度以及含水量等的控制，切實(shí)保障施工原料質(zhì)量的達(dá)標(biāo)。

3.2 混合料拌和與運(yùn)輸

一般情況下，水穩(wěn)基層混合料的拌和都是由專門的廠家進(jìn)行。所用的材料應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格精細(xì)的檢查，如有不達(dá)標(biāo)的材料應(yīng)堅(jiān)決杜絕使用。混合料的拌和也按照既定的配合比進(jìn)行，各個(gè)配料以及所有程序都應(yīng)符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，最終得到的混合料符合具體施工所需。為避免自卸汽車上的混合料在運(yùn)輸過程中離析，應(yīng)對(duì)裝料等做出嚴(yán)格控制，遵照先前后再中間的裝料順序[3]。與此同時(shí)，運(yùn)輸過程中還應(yīng)在其上覆蓋篷布，以免出現(xiàn)氣溫過高等不利于混合料質(zhì)量等的不良情況，從而為整個(gè)施工的穩(wěn)步推進(jìn)提供保障。

3.3 攤鋪前準(zhǔn)備工作

對(duì)于水泥攤鋪施工來說，正式進(jìn)行之前務(wù)必要落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)和測(cè)量等方面的準(zhǔn)備工作。就前者來看，主要是對(duì)下層的浮土和雜物進(jìn)行清除，并對(duì)其灑水濕潤(rùn)。如發(fā)現(xiàn)有較為松軟的部位，及時(shí)做出處理。對(duì)于下層為底基層的情況，確保其穩(wěn)固和密實(shí)，以免對(duì)路面的質(zhì)量以及整個(gè)的工程運(yùn)行造成不良影響。另外的測(cè)量準(zhǔn)備主要是對(duì)路面中樁以及原地面進(jìn)行測(cè)量，寬度等也應(yīng)做出詳細(xì)的放樣，確保符合既定的設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，在測(cè)量的關(guān)鍵點(diǎn)位和部位做好標(biāo)記，為后續(xù)的攤鋪以及各項(xiàng)部署提供基礎(chǔ)保障。

3.4 混合料攤鋪

攤鋪所用的設(shè)備務(wù)必要確保專業(yè)且達(dá)到既定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)注意選擇適宜的施工溫度以及施工天氣，一般氣溫低于5℃以及雨天不適宜進(jìn)行這方面的施工。攤鋪之前保證全部運(yùn)料設(shè)備處于就位狀態(tài)，通常需要有5 輛以上運(yùn)料車，保證具體攤鋪時(shí)各個(gè)細(xì)節(jié)的嚴(yán)格控制。速度也應(yīng)保持穩(wěn)定，不可突然加速或中止，否則必將會(huì)對(duì)攤鋪的效果造成不良影響。攤鋪施工進(jìn)行時(shí)，前后都應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查，如發(fā)現(xiàn)有集料窩和集料帶等的不良情況，及時(shí)將其挖出換填以適宜的混合料。攤鋪機(jī)等設(shè)備運(yùn)行時(shí)應(yīng)確保穩(wěn)定勻速，如無特殊情況應(yīng)保持持續(xù)推進(jìn)，含水量等應(yīng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，得到的結(jié)果反饋給拌和站，隨時(shí)調(diào)整。拌和站具體操作過程中對(duì)于各類材料也應(yīng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，尤其是涉及的水泥劑量和配合比等，如發(fā)現(xiàn)有不適宜的地方應(yīng)及時(shí)做出調(diào)整，切實(shí)保障該階段施工過程的穩(wěn)定和高效。

3.5 碾壓

混合料拌和到碾壓結(jié)束的時(shí)間一般小于水泥的初凝時(shí)間，與此同時(shí)還應(yīng)充分參照試驗(yàn)段的有關(guān)數(shù)據(jù)，切實(shí)保障正式施工過程的穩(wěn)定高效。混合料的碾壓應(yīng)采用12～15t 規(guī)格的壓路機(jī)實(shí)施，每層的壓實(shí)厚度控制在不超過150mm 比較適宜。如果使用的是18～20t 規(guī)格的壓路機(jī)，相應(yīng)的壓實(shí)厚度可做一定的提升，但不得超過200mm。需要注意的是，攤鋪完成的表層經(jīng)過平整操作后才可進(jìn)行碾壓。具體實(shí)施時(shí)務(wù)必要確保基層的達(dá)到較為適宜的濕潤(rùn)程度，如有表面干燥等不良的情況，及時(shí)進(jìn)行灑水濕潤(rùn)。碾壓施工應(yīng)按照從兩邊向中間的順序有序?qū)嵤呗范巫裾沼蓛?nèi)向外的順次進(jìn)行，邊緣部位適當(dāng)增加碾壓遍數(shù)，確保該部位壓實(shí)的穩(wěn)定和高效。整個(gè)操作的過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)掉頭以及緊急制動(dòng)等，以免對(duì)水穩(wěn)基層造成不良影響。

3.6 處理橫縫

一般情況下，水穩(wěn)基層的攤鋪應(yīng)確保穩(wěn)定持續(xù)，如有中斷時(shí)間不可超過2h，否則就應(yīng)設(shè)置橫向接縫以對(duì)其做出特定的處理。與此同時(shí)，攤鋪機(jī)應(yīng)駛離混合料末端，采用人工方式對(duì)其攤鋪，確保該部位的平整。緊靠混合料的部位應(yīng)放置兩根方木，其高度應(yīng)與壓實(shí)厚度保持一致。方木的另一側(cè)采用砂礫對(duì)其回填，長(zhǎng)度控制在3m 長(zhǎng)，高度一般應(yīng)略高于方木，以免具體施工過程中出現(xiàn)不良情況[4]。在完成碾壓施工進(jìn)行重新攤鋪時(shí)，將砂礫和方木等清除，同時(shí)還應(yīng)將下層表面清掃干凈。對(duì)于攤鋪中斷超過兩小時(shí)且未設(shè)置接縫的情況，進(jìn)行再次攤鋪時(shí)務(wù)必要對(duì)其平整度進(jìn)行檢測(cè)，如有不適宜的部位及時(shí)做出調(diào)整。接縫部位出現(xiàn)病害的可能性較大，因此在具體施工過程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。具體操作中用到的方木和混合料等都應(yīng)達(dá)到既定的施工標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置到設(shè)計(jì)的部位，為整個(gè)攤鋪和壓實(shí)施工的穩(wěn)步推進(jìn)提供切實(shí)保障。

3.7 養(yǎng)生

理論層面上來看，水穩(wěn)基層的強(qiáng)度主要是通過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，整個(gè)過程中的溫度和濕度等都要確保適宜。后續(xù)的養(yǎng)護(hù)和維護(hù)應(yīng)切實(shí)注意，一般將其養(yǎng)生期控制在不少于7℃比較適宜?？刹捎脼⑺透采w砂等材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)路段的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)嚴(yán)禁區(qū)域內(nèi)通行，不能封閉的路段通行速度不得超過30km/h。

4 公路施工中水穩(wěn)基層裂縫的類型及成因

4.1 干縮裂縫

和其他建筑工程結(jié)構(gòu)形式有著一定的相似之處，公路施工階段也需要使用比較多的水，特別是水穩(wěn)定基層施工方面，水是更為關(guān)鍵的部分。隨著施工時(shí)間的增長(zhǎng)，水分會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)量過大的情況，從而導(dǎo)致干縮裂縫的問題存在。

4.2 溫度裂縫

水穩(wěn)基層是一種溫度影響比較大的施工材料，如果施工環(huán)境中早晚溫差比較大，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫問題的發(fā)生。同時(shí)，在夏季高溫條件下施工，水穩(wěn)定基層的水分蒸發(fā)速度比較快，也會(huì)導(dǎo)致裂縫病害的發(fā)生。除了環(huán)境溫度高的影響，如果溫度較低也會(huì)出現(xiàn)裂縫的問題，比如施工階段環(huán)境溫度快速下降，就會(huì)導(dǎo)致水穩(wěn)定基層內(nèi)外結(jié)構(gòu)的溫差比較差，進(jìn)而存在外縮內(nèi)漲的情況，形成內(nèi)外應(yīng)力而損壞結(jié)構(gòu)的完整性。

4.3 網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)狀裂縫的形成主要是因?yàn)樗€(wěn)基層外力的影響下所產(chǎn)生的裂縫。從大量的經(jīng)驗(yàn)分析，很多都是以網(wǎng)狀或者龜裂的形式所存在。網(wǎng)狀裂縫在發(fā)現(xiàn)的初期階段是比較細(xì)小的，但是經(jīng)過長(zhǎng)期的作用而出現(xiàn)擴(kuò)大的情況，后果非常的嚴(yán)重。

4.4 沉降裂縫

沉降裂縫主要指的是在路面施工作業(yè)階段，局部范圍內(nèi)出現(xiàn)不均勻沉降裂縫的病害問題，很多都是因?yàn)槭┕挝豢刂撇粐?yán)格所導(dǎo)致的，壓路機(jī)在運(yùn)行中操作不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)。

5 公路施工中水穩(wěn)基層裂縫的防治措施

5.1 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量

首先，加強(qiáng)水泥質(zhì)量的控制，做好水泥凝固時(shí)間的綜合分析，一般需要將其控制在6～10h之間。如果環(huán)境溫度相對(duì)較低，則水泥終凝時(shí)間一般為10h，而環(huán)境溫度較高的情況下，終凝時(shí)間就會(huì)縮短到6h 左右。只有嚴(yán)格控制時(shí)間，才能更好地為碎石運(yùn)輸、攤鋪等工作的進(jìn)行提供基礎(chǔ)條件。石料的管控是從等級(jí)、強(qiáng)度等方面出發(fā)來進(jìn)行的，應(yīng)該選擇使用泥沙量、雜質(zhì)等含量較少的骨料，潔凈度達(dá)到要求。

5.2 加強(qiáng)施工控制力度

首先，綜合分析施工路段的特點(diǎn)，選擇合適的水泥級(jí)配參數(shù)，一般來說會(huì)使用32.5 級(jí)或者42.5 級(jí)的硅酸鹽水泥材料進(jìn)行水穩(wěn)基層的施工，同時(shí)保證混合料的初凝時(shí)間在3h 以上，終凝時(shí)間保持在6～10h。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)需要嚴(yán)格控制。在進(jìn)行作業(yè)施工前，做好基層部分的清掃處理，檢測(cè)基地部分的密度參數(shù)，給今后的壓路機(jī)等設(shè)備的施工提供良好基礎(chǔ)。

5.3 有效開展養(yǎng)護(hù)工作

一般來說，如果環(huán)境溫度在10℃～20℃之間，那么公路養(yǎng)護(hù)的施工效果最好，保溫、保濕的性能都比較好，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)和位置的施工，采取合適的養(yǎng)護(hù)施工方式。比如，夏季環(huán)境溫度相對(duì)較高，基層水分流失比較嚴(yán)重，就會(huì)導(dǎo)致水穩(wěn)基層出現(xiàn)裂縫的問題，此時(shí)應(yīng)該做好重型水穩(wěn)基層的養(yǎng)護(hù)管理，定期進(jìn)行灑水保濕作業(yè)，使水分充足，不會(huì)出現(xiàn)缺水而出現(xiàn)的裂縫缺陷。

5.4 水穩(wěn)基層裂縫處理方法

為了保證裂縫處理質(zhì)量合格，水穩(wěn)基層在施工作業(yè)環(huán)節(jié)，每隔10～20m 設(shè)置一道預(yù)留縫，同時(shí)應(yīng)該在表層鋪設(shè)土工布進(jìn)行封層養(yǎng)護(hù)。如果工程中存在雙向施工縫的形式，需要切除兩側(cè)深5cm、寬20cm 的基層，然后進(jìn)行瀝青材料的填補(bǔ)壓實(shí)作業(yè)。此時(shí)應(yīng)該注意，在鋪筑施工開始前，將公路表面雜物全面清理干凈。鋪筑施工階段應(yīng)該加強(qiáng)瀝青材料的溫度控制，防止溫度過高或者過低的情況而導(dǎo)致成型質(zhì)量無法控制。此外，瀝青材料的施工要求比較高，在應(yīng)用前要加強(qiáng)配比試驗(yàn)管控，在確定質(zhì)量合格后才能投入到工程中使用，這是非常重要的一個(gè)步驟。

6 結(jié)語

由以上論述可以看出，基層施工在公路工程的施工過程中確實(shí)有著極為重要的作用。作為道路結(jié)構(gòu)的重要承重部分，基層的施工務(wù)必要達(dá)到最佳的效果，進(jìn)而為整個(gè)公路工程施工質(zhì)量的保障提供基礎(chǔ)條件。針對(duì)其的施工過程務(wù)必要極為精細(xì)嚴(yán)格地予以落實(shí)，特別是涉及技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容，務(wù)必要達(dá)到最佳的狀態(tài)以及最適宜的效果，切實(shí)保障整個(gè)公路工程的施工質(zhì)量。