阿曼卓力·沙山别克
富蕴天山水泥有限责任公司,新疆 836100
摘要:水泥稳定碎石基层具有施工简便、板体性好、强度高和抗渗性良好等优点,广泛应用于道路建设项目。结合互通工程实例,从原材料质量控制、配合比设计、试验段施工和施工工艺等方面对水泥稳定碎石基层施工质量控制进行了详细分析,针对性地总结了水泥稳定碎石基层施工质量控制要点,确保水泥稳定碎石基层施工质量。
关键词:水泥稳定碎石;基层;混合料;含水量;碾压
1工程概况
某项目全长约1775m。其中沿江路道路红线宽度为30~45.5m,改造长度为820m;署前路道路红线宽度为13.6~21m,改造长度为207.64m;书街路道路红线宽度为15m,改造长度为141.271m;北匝道道路红线宽度为18m,新建长度为120.039m;南引桥宽度为9m,桥长约为221m;南引桥宽度为9m,桥长为265m。北匝道道路的底基层采用5%水泥稳定碎石,厚度为30cm,面层采用AC-13沥青混凝土,水泥稳定碎石基层施工时为夏季,天气炎热。
2水泥稳定碎石基层施工质量控制
2.1加强基层原材料质量控制
(1)水泥。水泥稳定碎石基层的水泥充当稳定剂的角色,其质量控制显得十分重要。本工程选用“海螺”牌复合硅酸盐水泥,强度等级为32.5,出厂时间≤3个月,初凝时间为178min,终凝时间253min,水泥其他性能指标均满足设计要求。水泥稳定碎石基层的施工时间受水泥的初终凝时间的影响较大,本工程施工时间要求≤2h。
(2)集料。集料在水泥稳定碎石基层主要起填充和骨架作用,主要对集料的级配和压碎值等指标进行控制。本工程集料采用当地石料场生产的花岗岩碎石和石屑,要求质检员根据相关规定抽样检测集料,加强集料质量把控,严禁不合格的材料投入使用。
2.2配合比设计
根据类似项目配合比设计经验、设计图纸要求以及材料性质等因素,对集料的级配进行试验,经过多次试验确定集料的掺配比例为1#料占比25%、2#料占比35%、3#料占比40%,集料的筛分均满足级配的设计要求。底基层采用5%水泥稳定碎石,设计要求7d无侧限抗压强度Rd为4.0MPa,按照水泥掺量增减1%做试验对比,即按4%、5%和6%的水泥掺量分别制作混合料试件,将三种水泥掺量的试件做标准击实试验和7d无侧限抗压强度试验。4%掺量的试件强度较低,安全系数较小,不满足设计要求;5%水泥掺量的试件强度满足设计要求;6%水泥掺量的试件强度过高,经济性不好;因此水泥掺量选择5%为准。本工程水泥稳定碎石基层配合比为水泥∶集料∶拌合水=0.05∶1∶0.054。
2.3试验段施工
基层施工前应检查路基的平整度、高程、宽度及压实度等情况,相关指标应满足设计要求;采用全站仪测放道路中线,根据基层的宽度测放出边线,将高程控制点引测到支杆上,每20m设置1个支杆,以此来控制摊铺机的高程及行走方向;严格按照施工方案组织施工,及时地观测与记录摊铺厚度、碾压遍数和碾压速度等。试验段施工完成后,技术人员应检测基层的厚度、高程、平整度压实度和横坡等指标,根据检测结果总结与分析施工工艺、施工机械和相关施工参数,从而确定本工程水泥稳定碎石基层的各项施工参数。本工程水泥稳定碎石基层最佳含水量为5.4%,松铺系数为1.29~1.34,碾压设备采用20t的钢轮压路机,按照初压、复压和终压步骤碾压工艺组织施工,压实度≥98%。
2.4混合料拌和
本工程水泥稳定碎石拌和采用厂拌法,拌和机械采用WCB-500强制式拌和机,水泥和集料的下料采用自动配料称量系统实现统一配置。严格按照配合比设计下料水泥、集料和拌合水,根据气候情况和运距等因素合理地调整混合料的含水量,通常情况下混合料的含水量比最佳含水量高出0.5%~1%,混合料应搅拌均匀,搅拌时间应满足规范JTGE40—2007规定[2]。
2.5混合料运输
本工程水泥稳定碎石混合料采用自卸汽车进行运输,为了防止水分的流失,自卸汽车应加设帆布遮盖,根据运距和摊铺的数量安排4辆自卸汽车来运输,避免因车辆太少导致等料时间过长,影响工程进度。
2.6混合料摊铺
基层摊铺前应检查路基的平整度、高程、宽度及压实度等指标,将路基上杂物清理干净。在路基上将中线和边线测放出来,每隔20m(直线段)或者每隔10m(曲线段)设置1个控制桩[3],在道路两侧边线外0.3~0.5m位置设置控制桩,根据设计高程在控制桩上设置摊铺机控制导线,控制桩之间架设不锈钢丝,直径为2~3mm,在控制桩上刻出3mm槽,将钢丝卡在槽内并采用扎丝绑扎固定牢固,钢丝采用张紧力≥800N的张紧器实现张紧与固定;混合料摊铺过程中经常复核钢丝绳的高程,确保摊铺厚度满足设计要求。试验段施工获得混合料的松铺系数为1.29~1.34,大面积摊铺时选用松铺系数为1.30,从而指导全线施工。本工程摊铺机的型号为RP953E型,在边线上洒上白灰,以此来指导摊铺机的行走方向;摊铺应均匀和连续,松铺厚度应均匀,在摊铺过程中如果发现混合料出现离析现象,应将其铲除再采用新料进行填补,摊铺过程中应严格控制平整度和纵横坡。
2.7碾压施工
当基层混合料摊铺50m时即可组织碾压施工,本工程碾压设备采用20t的钢轮压路机,碾压施工顺序由路肩往道路中线,碾压时应检测混合料的含水量,要求达到5.4%的最佳含水量,必要时采用简易喷雾器辅助人工补水。初压时采用静压方式,碾压2遍,碾压速度为1.5~1.7km/h;复压时采用振动碾压方式,先采用低频高振碾压施工2遍,再采用高频低振碾压施工,碾压遍数为2遍,碾压速度为2.0~2.5km/h;终压时采用静压方式,静压2遍,碾压速度为1.5~1.7km/h。混合料碾压时应匀速进行,碾压轮迹搭接重叠的宽度为1/2的轮宽;对于分段施工的接头位置,应采取阶梯状碾压方法,横向错开的角度为45°,确保接头处的碾压密实。基层碾压过程中严禁钢轮压路机在路段上急刹车和调头等行为;为了避免混合料的失水导致提前凝固现象发生,混合料从拌和至路段碾压完成的总时间应控制在2h之内。基层碾压后应表面平面,无隆起和轮迹等现象,压实度≥98%。
3施工质量控制要点
(1)混合料的含水量应尽量接近最佳含水量,含水量过低,混合料容易出现松散现象,碾压的密实度无法达到设计要求;含水量过高则容易出现波浪和弹软等现象,碾压后基层的强度和密实度无法满足设计要求,基层容易出现干缩裂缝。在混合料拌和之前安排技术人员检测集料的含水量,根据实际情况合理地调整施工配合比,使得混合料的含水量满足施工要求。
(2)由于天气炎热,混合料中水分容易挥发,因此水泥稳定碎石基层从拌和开始到碾压结束整个过程的施工时间应严格控制,要求总时间≤2h。
(3)在混合料拌合厂安排专职试验工程师,随时抽查混合料的水泥掺量和级配情况,要求拌合厂严格按照配合比设计下料与拌和,严格把控混合料的含水量。
(4)混合料摊铺后,质检员应采用铝合金尺检查路段基层的平整度,对于个别不符合平整度要求的应及时人工整平,确保平整度满足设计要求。严格按照施工方案碾压工艺组织施工,要求碾压压实度≥98%。混合料碾压完成后,及时采用麻袋覆盖浇水养护,基层表面应保持湿润状态,养护时间≥7d。
4结束语
本工程水泥稳定碎石基层严格按照经审批的施工方案组织施工,采取全面全过程的质量管理方法,严把原材料质量关,论证与分析集料的级配和水泥掺量,确定混合料的配合比设计,混合料拌和采用厂拌法,加强混合料摊铺和碾压的施工质量控制,采用麻袋覆盖浇水养生,加强施工过程中质量的检测与验收。水泥稳定碎石基层施工完成后,表面平整,压实度为99%~100%,满足≥98%的设计要求;7d无侧限抗压强度为4.41~4.58MPa,满足≥4.0MPa的设计要求;表面无干缩裂缝,施工效果良好。
参考文献
[1]公路路面基层施工技术细则:JTG/TF20—2015[S].北京:人民交通出版社,2015.
[2]公路土工试验规程:JTGE40—2007[S].北京:人民交通出版社,2007.
[3]王焕丽,王卫彪.水泥稳定碎石施工质量控制[J].黑龙江交通科技,2011(07):7-9.
[4]李立书.水泥稳定碎石基层施工技术及质量控制[J].交通世界,2019(35):59-60.