公路路面水穩(wěn)層技術(shù)解析

文 / 江西省交通工程集團(tuán)建設(shè)有限公司 陳海榮

在公路工程項(xiàng)目開展階段，路面水穩(wěn)層作為路面工程非常重要的一項(xiàng)結(jié)構(gòu)，水穩(wěn)層施工質(zhì)量的好壞與工程項(xiàng)目的整體建設(shè)效果有著一定的聯(lián)系.因此在路面水穩(wěn)層施工階段必須要掌握水穩(wěn)層技術(shù)要點(diǎn)，做好技術(shù)的控制，確保水穩(wěn)層整體工程的質(zhì)量達(dá)到項(xiàng)目的建設(shè)需要。

工程概況

某高速公路的其中一個(gè)標(biāo)段長(zhǎng)度為20km。該工程結(jié)構(gòu)分為面層、基層、底基層的三個(gè)部分，基層主要是水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)，分為兩層結(jié)構(gòu)施工，厚度為36cm，根據(jù)重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)開始碾壓施工，質(zhì)量要求為壓實(shí)度≥98%，7d抗壓強(qiáng)度≥3.5MPa。

原料質(zhì)量控制要求

水泥

混凝土材料內(nèi)水泥是重要的組成部分，根據(jù)水穩(wěn)層結(jié)構(gòu)的說過那個(gè)要求，保證混合料的質(zhì)量合格，且初凝時(shí)間超過3h，終凝時(shí)間超過6h，可以選擇應(yīng)用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥材料。強(qiáng)度性能是衡量水泥材料的重要指標(biāo)，所以材料選擇環(huán)節(jié)必須分析水泥材料的強(qiáng)度，以保證水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量合格，不會(huì)影響高速公路的運(yùn)行。

集料

混凝土材料內(nèi)集料的占比是比較高的，所以在選擇該材料時(shí)應(yīng)該綜合分析顆粒直徑、壓碎值、有機(jī)質(zhì)含量等要素，保證混凝土的性能不會(huì)受到任何的影響。在條件允許的情況下，需要選擇性能最高的砂石料材料，其優(yōu)勢(shì)就是能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)的承載性能合格。路面水穩(wěn)層結(jié)構(gòu)施工中，必須合理的計(jì)算路面結(jié)構(gòu)的總承載能力，保證粒徑、含泥量處于全面的控制之下，避免存在負(fù)面影響因素，保證路面結(jié)構(gòu)的總體性能合格，給水穩(wěn)層提供合格的施工材料。集料選擇環(huán)節(jié)，必須做好級(jí)配參數(shù)控制，以達(dá)到性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。

水

混凝土材料的水也非常重要，應(yīng)做好如下控制：1.混凝土含水量必須處于合理的范圍內(nèi)，如果含水量超出標(biāo)準(zhǔn)，必然會(huì)影響混凝土的性能，主要是固結(jié)強(qiáng)度方面，要結(jié)合水穩(wěn)層的受力條件特性確定含水量參數(shù)。2.水的物質(zhì)含量符合要求，目的就是硫酸根、有機(jī)質(zhì)的控制，如果這類物質(zhì)的含量超出規(guī)定的要求，容易影響工程的質(zhì)量。因此，應(yīng)該加強(qiáng)水的質(zhì)量控制，選擇純凈水，且含量符合要求，以保證混凝土質(zhì)量合格，成本得以降低。

配合比與質(zhì)量控制

1.嚴(yán)格落實(shí)水泥材料加入比例的控制，主要的作用就是保證水泥質(zhì)量在混凝土總質(zhì)量比例符合要求。2.在拌制工作開始前，應(yīng)該做好試驗(yàn)檢測(cè)工作，保證配合比滿足要求，比如含水量、各種物料的使用量等，應(yīng)該保證拌合物的用料符合要求。3.在拌制工作全部完成后，做好混合料的性能檢測(cè)。利用灌砂法開始?jí)簩?shí)度的檢查，本工程要求壓實(shí)度在98%以上，且浸水7d抗壓強(qiáng)度需≥3.5MPa。4.基層結(jié)構(gòu)會(huì)給性能產(chǎn)生很大影響，要想提高工程質(zhì)量水平，要做好水泥、集料、水等材料的全面控制，切要分析現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件，一旦溫度出現(xiàn)變化，就要對(duì)配比參數(shù)做出合理的調(diào)整。一般來說，水泥材料加入比例為4%-5.0%為最佳，集料的粒徑＜0.075mm比例控制在3.5%以內(nèi)；因?yàn)榄h(huán)境溫度的干擾，在混合料拌制時(shí)需要綜合分析水分蒸發(fā)的問題，容易出現(xiàn)含水量降低的情況，所以必須做好含水量的控制，但是與最佳含水量的偏差必須控制在±1.5%以內(nèi)。5.試驗(yàn)環(huán)節(jié)要做好混凝土材料質(zhì)量的檢測(cè)，保證材料的配比參數(shù)滿足要求，最大干密度、最佳含水量都必須有效的控制，保證材料的性能符合要求，不會(huì)給材料的性能產(chǎn)生任何的負(fù)面影響。

公路路面水穩(wěn)層施工工藝的應(yīng)用方法

混凝土材料容易發(fā)生離析的問題，出現(xiàn)離析的情況會(huì)給水穩(wěn)層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量造成影響，選擇科學(xué)合理的方式控制離析問題，是保證混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵性措施。

拌和時(shí)間控制

嚴(yán)格落實(shí)原材料的控制，攪拌達(dá)到均勻性的要求后，能夠減小離析的發(fā)生概率，所以要做好拌和時(shí)間的控制。分析工程實(shí)際案例，除了拌和時(shí)間較短的情況下，裝載時(shí)的高度落差如果比較大，也會(huì)導(dǎo)致離析問題的發(fā)生，所以還要選擇這種控制措施。當(dāng)前有資料顯示，如果拌和時(shí)間為40s，運(yùn)輸車的料斗高度不能超過2m，通過使用三次裝車的方式，按照前、后、中的順序進(jìn)行車輛裝載。拌和站的作用就是混凝土材料的生產(chǎn)制造，讓工程有足夠的施工材料可以使用，拌和必須滿足連續(xù)、均勻的要求。物料的選擇必須達(dá)到質(zhì)量管控的效果，分為4檔加入到機(jī)械設(shè)備倉內(nèi)，逐步按照順序進(jìn)行材料的加入，并且自動(dòng)化拌和處理?，F(xiàn)場(chǎng)確定1名監(jiān)控人員，保證監(jiān)控室內(nèi)各項(xiàng)儀器設(shè)備都能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，隨時(shí)了解拌和的具體情況，并且根據(jù)需要做出參數(shù)的調(diào)節(jié)?，F(xiàn)場(chǎng)需要設(shè)置多臺(tái)裝載機(jī)，讓拌合樓提供充足的物料支持，根據(jù)拌和需要投入材料。當(dāng)班作業(yè)結(jié)束后，將拌和樓清理處理，防止下部發(fā)生堵塞的問題。

施工工藝

第一，表面處理底基層鋪設(shè)材料為水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的結(jié)構(gòu)，在施工前要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理處理，防止表面有任何雜物，并及時(shí)地進(jìn)行整平、壓實(shí)處理。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)存在的車轍問題，要及時(shí)通過翻松、挖除、回彈等方法進(jìn)行處理，保證路床平整度合格，滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。

第二，下承層土路床處理。對(duì)于土路床進(jìn)行全面檢查，保證各項(xiàng)指標(biāo)都符合要求。在鋪設(shè)前應(yīng)該做好路床的整理，保證平整、干凈為基本條件，通過噴灑適當(dāng)?shù)乃?，確保達(dá)到濕潤(rùn)度狀態(tài)，還不會(huì)有積水存在。灑水可以消除干燥，保證混合料的含水量處于合理的范圍。對(duì)于成型時(shí)間較長(zhǎng)的路床，應(yīng)該及時(shí)復(fù)壓作業(yè)，清理浮土等雜質(zhì)，保證水穩(wěn)層合格。

第三，測(cè)量放樣。按照現(xiàn)場(chǎng)施工的要求，進(jìn)行路床測(cè)量放樣處理，保證中線、邊線達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，根據(jù)10m為間距逐一進(jìn)行控制樁的設(shè)置，選擇有代表性的路段開展試驗(yàn)檢測(cè)，明確松鋪系數(shù)，做好松浦厚度的檢測(cè)確定，確定鋼絲繩的標(biāo)高參數(shù)，但是要選擇合適的鋼絲繩材料，保證其壓力至少應(yīng)該達(dá)到800N，否則容易給攤鋪厚度和平整度造成影響。

第四，混合料攤鋪。攤鋪施工作業(yè)量比較大，攤鋪機(jī)是施工設(shè)備，應(yīng)用鋼絲繩進(jìn)行厚度的全面控制。按照攤鋪情況進(jìn)行拌合料的控制，攤鋪時(shí)要達(dá)到連續(xù)性的要求，并且準(zhǔn)確檢測(cè)攤鋪厚度參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)厚度不均勻，應(yīng)該及時(shí)做出改進(jìn)和調(diào)整。布料器是關(guān)鍵性的設(shè)備，保證兩側(cè)的供料量達(dá)到均勻性要求，做好混合料使用量的控制，堆積高度一般會(huì)超出布料器高度的2/3，混合料寬度鋪設(shè)范圍內(nèi)要達(dá)到均勻分布的標(biāo)準(zhǔn)，否則容易出現(xiàn)離析的情況。攤鋪機(jī)行駛環(huán)節(jié)是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵，容易出現(xiàn)停車或者速度調(diào)整，容易造成質(zhì)量問題，所以行駛速度要控制在1.0～1.5m/min之間。

第五，混合料碾壓。碾壓是重要的施工工序，對(duì)基層結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響較大，其施工質(zhì)量會(huì)受到機(jī)械性能、混合料含水量的影響?，F(xiàn)場(chǎng)組織專人進(jìn)行管理，駕駛員要合理使用壓路機(jī)，不會(huì)有過振、漏振的問題。相鄰部位的碾壓輪重疊寬度為1/2輪寬，分為多個(gè)節(jié)段，每一段的長(zhǎng)度為50m。如果碾壓時(shí)有質(zhì)量問題，應(yīng)該立即分析原因，并且采取措施處理。含水量容易無法滿足要求，需要及時(shí)做好含水量的控制，超出標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)該立即做出調(diào)整。壓路機(jī)之間保持3m以上的距離，車輛停止在碾壓完畢的路面上，如果沒有碾壓結(jié)束，會(huì)造成結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞的問題，還要避免出現(xiàn)急剎車、掉頭等問題。結(jié)束碾壓后，立即檢測(cè)壓實(shí)度參數(shù)，沒有符合標(biāo)準(zhǔn)要做好補(bǔ)壓處理。在碾壓完成且質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，表面需要鋪設(shè)一層土工布，然后以灑水的方法保持濕潤(rùn)度合格，完成養(yǎng)護(hù)的效果。碾壓施工工序比較多，主要是如下幾個(gè)：振動(dòng)壓實(shí)2遍，使用振動(dòng)壓路機(jī)，行駛速度1.8～2.2km/h；靜壓2遍，使用三輪壓路機(jī)，行駛速度為1.5～1.7km/h；最后再應(yīng)用輪胎壓路機(jī)碾壓，為1-2遍，與靜壓施工的速度保持一致，確保路面沒有任何輪跡為合格標(biāo)準(zhǔn)。

接縫處理

混合料攤鋪環(huán)節(jié)要加強(qiáng)控制，保證接縫不會(huì)受到任何外部因素的干擾和影響，且達(dá)到連續(xù)性的要求。如果因?yàn)槟承┮馔獾囊蛩囟l(fā)生中斷，而又要確保不能超過2h，使得道路達(dá)到連續(xù)性的要求，要布置橫縫的結(jié)構(gòu)；如果需要穿越橋涵，主要的方式就是在兩側(cè)設(shè)置橫縫的結(jié)構(gòu)，把握住和搭板的尾部進(jìn)行穩(wěn)定的連接。碾壓設(shè)備不能接觸的邊角位置，要通過人工夯實(shí)的方式處理，以保證密實(shí)度達(dá)標(biāo)。

自檢與抽檢

碾壓施工全部完成后，要立即開展質(zhì)量檢測(cè)，如含水量、壓實(shí)度等，如果發(fā)現(xiàn)不能符合要求應(yīng)立即做出調(diào)整，以消除質(zhì)量缺陷。施工單位組織人員自檢，合格后交付給監(jiān)理工程師檢查，全部達(dá)到質(zhì)量要求才能開始養(yǎng)生施工。

養(yǎng)生

養(yǎng)生環(huán)節(jié)主要使用灑水車進(jìn)行，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)自然環(huán)境做出合理的調(diào)整，保證水量和次數(shù)符合要求，確?；鶎咏Y(jié)構(gòu)完全達(dá)到濕潤(rùn)度的標(biāo)準(zhǔn)，一般養(yǎng)生時(shí)間為28d，在該環(huán)節(jié)做好現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。養(yǎng)護(hù)后使用鉆芯方式檢驗(yàn)，確保密實(shí)度達(dá)標(biāo)。

結(jié)語

綜合以上敘述，在公路路面工程施工階段水穩(wěn)層技術(shù)的應(yīng)用，直接影響到整體工程項(xiàng)目的質(zhì)量。因此在技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)必須要規(guī)范技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，做好施工過程的質(zhì)量控制，通過各方面的質(zhì)量管理將技術(shù)的價(jià)值發(fā)揮出來，滿足公路路面工程的建設(shè)需求。