鄒旭君
(甘肅圓隴路橋機械化公路工程有限責任公司,蘭州 730000)
水泥穩(wěn)定層(水穩(wěn)基層)法是一種新型的水泥混凝土結(jié)構(gòu), 將其應用于水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)中具有十分重要的現(xiàn)實意義。 然而, 當前在水泥混凝土路面的建設(shè)中仍存在許多問題, 這些問題會導致水泥混凝土路面的強度與穩(wěn)定性有所下降。 鑒于此,本文以傅苦土建2 標工程項目為研究對象,從施工前期準備、混合料拌和與運輸、攤鋪和碾壓、接縫處理和養(yǎng)護等內(nèi)容為切入點, 對公路路面水穩(wěn)基層施工技術(shù)進行了詳盡的闡述,并對水穩(wěn)基層施工水泥劑量、混合料含水量、碾壓施工方案等因素對施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響進行詳細探討, 從而達到提升公路路面水穩(wěn)基層施工質(zhì)量的目的。
隨著我國現(xiàn)代化城市建設(shè)進程的不斷加快, 公路路面工程建設(shè)已經(jīng)成為現(xiàn)代化城市建設(shè)過程中的重要組成部分。 而公路路面工程的質(zhì)量不僅會對人們的出行帶來較大的影響,還會對城市道路交通安全產(chǎn)生直接影響,因此,必須重視公路路面工程水穩(wěn)基層施工技術(shù)的應用[1]。水穩(wěn)基層作為公路路面工程施工中最常見的一種技術(shù)類型,具有非常重要的優(yōu)勢,不僅可以提高公路路面工程的穩(wěn)定性, 還可以延長公路路面工程的使用壽命,而且可以減少維修費用、降低施工成本等。
水穩(wěn)基層作為公路路面工程建設(shè)過程中常見的一種技術(shù)類型,具有較高的強度與剛度,這是由于水穩(wěn)基層具有較強的抗沖刷能力和抗剪能力, 從而可以承受較大的交通荷載與溫度應力。 此外,在公路路面工程建設(shè)過程中,采用水穩(wěn)基層可以提高路基的穩(wěn)定性,從而避免路基發(fā)生變形。 另外,由于水穩(wěn)基層具有較高的強度與剛度, 可以使公路路面工程在行車荷載作用下,保證結(jié)構(gòu)具有較強的穩(wěn)定性。
水穩(wěn)基層是一種非常重要的公路路面結(jié)構(gòu), 其施工過程中使用的主要材料為水泥, 具有較強的抗?jié)B性與抗腐蝕性,在公路路面工程建設(shè)過程中還可以延長公路路面工程使用壽命。
在公路路面工程施工過程中,通常會采用水泥穩(wěn)定碎石作為主要施工材料,這是因為水泥穩(wěn)定碎石具有較高的強度和較好的穩(wěn)定性,而且水泥穩(wěn)定碎石基層可以與瀝青路面之間進行良好的結(jié)合, 在很大程度上提高了公路路面的整體質(zhì)量。
在實際公路路面工程施工過程中,受到多種因素影響,水穩(wěn)基層施工質(zhì)量還存在一些問題。 比如,在進行水穩(wěn)基層施工過程中受到壓實度、含水量以及級配不合理等因素的影響,施工質(zhì)量很難保證,因此,在實際公路路面工程施工過程中,必須提高對水穩(wěn)基層施工質(zhì)量的重視程度。
3.3.1 水泥用量控制
在公路路面上, 水泥用量與水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量有很大的關(guān)聯(lián),如果水泥用量太小,會造成水穩(wěn)基層在碾壓后很難成型,因此,在強度方面存在著缺陷。 如果水泥用量太大,那么水穩(wěn)基層的強度性能指標會快速達到設(shè)計要求, 但是會出現(xiàn)水穩(wěn)基層施工后的裂紋,從而引起面層反射裂縫。 通常情況下,水泥的含量應控制在3.5%~4.5%, 并且要在一定的條件下對其進行適當?shù)恼{(diào)節(jié),但是不能超出其含量的最高值,不然會造成材料的強度過高,從而引起面層的反射裂縫。 攪拌時,要對水穩(wěn)碎石混合料進行采樣, 并采用EDTA 滴定法對其進行測定,在其運送到工地時,也要進行EDTA 滴定法進行檢測,以確保其所需的水穩(wěn)性。
3.3.2 碾壓施工質(zhì)量控制
為了確保碾壓施工質(zhì)量,應加強對原材料組成、混合料含水量、碾壓厚度及碾壓方式的控制,并對其進行質(zhì)量檢驗。 原料的成分與配比對碾壓施工的品質(zhì)有很大的影響, 碎石中含有的扁平顆粒和針片狀顆粒在碾壓時極易被粉碎, 從而影響壓實度。 摻入的瀝青混合料配比偏大或偏小,均會對路面的成層效果及壓實效果產(chǎn)生較大的影響。 除此之外,混合料的含水率也是對壓實度產(chǎn)生影響的一個原因,如果含水率太高,會造成路面出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象,如果含水率太低,會對混合料的密實度產(chǎn)生影響,從而造成路面松散現(xiàn)象。 如果碾壓層太厚,荷載不能有效地傳導到下一層路面結(jié)構(gòu),會產(chǎn)生路面裂縫;如果碾壓厚度太小, 那么在振壓過程中所形成的較大的振動力會對壓實層造成損傷,也會對壓實質(zhì)量造成一定的影響。 在水穩(wěn)基層的攤鋪和碾壓施工過程中, 還應該對由于時間延遲而可能產(chǎn)生的影響進行充分的考量。 如果因為碾壓不及時而導致延遲時間太久,會導致水泥材料從無水(低含水)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛兴ǜ吆顟B(tài),從而產(chǎn)生水化結(jié)晶反應,從而加大了混合料壓實施工和質(zhì)量控制的難度[5]。
3.3.3 層間水泥漿灑布質(zhì)量控制
為了確保上下兩個水穩(wěn)層之間有較好的黏結(jié)作用, 在分層澆筑時,必須使用42.5 級的普通水泥。在基礎(chǔ)養(yǎng)護完成前進行分層澆筑,澆注時要盡量均勻,等大部分泥漿滲透到基礎(chǔ)基層后,才可以進行上部水穩(wěn)基層的施工。
傅苦土建2 標工程起止樁號為K61+000~K74+375,主線長13.1 km。 全線設(shè)忠和服務(wù)區(qū)1 處、隧道1 座、中通道互通樞紐1 處、大橋11 座、涵洞43 道。
路基工程:挖土790.83 萬m3;挖石263.68 萬m3;利用土381.28 萬m3;結(jié)構(gòu)物臺背回填3%水泥土21.57 萬m3;特殊路基處理5%灰土墊層13.24 萬m3, 灰土擠密樁24.78 萬m;空心六棱塊預制16 280.6 m3;拱形骨架預制9 187.95 m3,C20 片石混凝土擋土墻2.83 萬m3。
橋梁工程:橋梁樁基443 根,承臺41 個,墩柱295 根,空心薄壁墩14 個,蓋梁175 個,預制箱梁580 片,鋼-混組合梁1 929.7 t。 涵洞工程:鋼波紋管涵17 道,混凝土蓋板涵11 道,混凝土通道涵14 道。 隧道工程:左洞長304 m,右洞長272 m,隧道挖方10.8 萬m3,旋噴樁6 687 m,C25 噴射混凝土4 516 m3,中心排水溝576 m。
在該工程合同段水穩(wěn)基層的施工過程中, 需要使用攪拌機、壓路機和攤鋪機等機械設(shè)備。 在施工之前,需要對設(shè)備進行選擇,設(shè)備進場后,安排技術(shù)人員對每個設(shè)備的性能進行測試,以保證這些設(shè)備的各項性能與設(shè)計的需求相一致。
水穩(wěn)基層下承層表面要平整、堅實,其壓實度和平整度要符合標準,因此,在水穩(wěn)基層施工之前,要對下承層的高程、橫縱坡度、強度、平整度等性能指標進行全面的檢測[2]。在水穩(wěn)基層鋪筑之前,按照質(zhì)量驗收標準對其進行全面的檢測,確保地基的各項指標均符合水穩(wěn)基層的建設(shè)標準。 然后進行路基中線的測量放線、攤鋪、壓實施工,以施工樁的高度作為定位基準,將道路上的垃圾、雜物等進行全面的清掃,確保道路干凈、平坦。
對道路水穩(wěn)基層使用的物料進行各項試驗, 并按照規(guī)定進行貯存。 水穩(wěn)基層所用的砂礫、碎石等原材料的性質(zhì)品質(zhì)對基層的建設(shè)有很大的影響,因此,在原材料的選取中,要避免砂巖的含泥量高、碎石風化料超標、砂礫碎石級配不良、超粒徑材料所占比例過大等問題。 該項目根據(jù)JTJ 034—2000《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》對水穩(wěn)基層的砂礫、碎石等物料級配進行了嚴格的要求,要求其粒度不超過37.5 mm,同時對骨料中的塑性土和碎石的碾壓強度進行了嚴格的控制[3]。
對試驗段進行壓實度分析,并對其進行了一次攤鋪。 在路堤兩邊設(shè)置了鋼索控制支撐, 并對鋼索控制支撐的高程進行了計算,以確保路堤的高程。 在路基上層鋪筑過程中,如果發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題,應馬上停下來,將其挖掘出來,并在上面加滿瀝青。 混合料的碾壓成型,應按照規(guī)范的要求,采取分段碾壓的方式展開工作,并使用科學的碾壓成型方法。 碾壓成型規(guī)則為“先輕壓、后重壓,先慢壓、后快壓,先壓兩邊、后壓中間”[4]。碾壓時,要確保混合料在最佳的含水量范圍內(nèi),可以適量對其進行噴灑和濕潤,避免碾壓時混合料的水分蒸發(fā),對碾壓施工質(zhì)量造成不利影響。
在道路建設(shè)中,路面的養(yǎng)護是非常重要的一環(huán),采用適當?shù)酿B(yǎng)護方式可以讓混凝土的硬化程度得到大幅提高,因此,在該項目中,選擇了養(yǎng)護布濕潤的方式,對混凝土面層進行了全面覆蓋,并對其進行了澆水降溫。 需要特別指出的是,在養(yǎng)護階段,養(yǎng)護布對水泥混凝土面層全面積的覆蓋時間應超過7 d,在養(yǎng)護期間,禁止車輛在路面上行駛。
水穩(wěn)基層是公路路面工程中的重要組成部分,也是保證公路路面工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ),因此,在公路路面工程建設(shè)過程中,必須高度重視水穩(wěn)基層施工質(zhì)量,加強對水穩(wěn)基層施工技術(shù)的研究力度,積極采取有效措施解決水穩(wěn)基層施工中存在的問題,提高水穩(wěn)基層的施工質(zhì)量,只有這樣才能最大限度地提高公路路面工程的整體質(zhì)量,為我國現(xiàn)代化城市建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ),從而推動我國現(xiàn)代化城市建設(shè)不斷向前發(fā)展。