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贫水泥混凝土路面基层施工探讨

2013-04-16

交通运输研究 2013年20期
关键词:基准线滑模摊铺

孙 娜

(衡水公路工程总公司,河北 衡水 053000)

1 贫水泥混凝土简介

贫水泥混凝土,是由粗、细集料与一定的水泥和水配制而成的一种材料,其强度大大高于二灰稳定粒料、水泥稳定碎石等半刚性基层材料。贫水泥混凝土具有较高的强度和刚度,水稳性好,抗冲刷能力强。贫水泥混凝土由于胶结料含量少,空隙率一般较大,有利于界面水的排放。贫水泥混凝土能缓和土基的不均匀变形,可消除对路面的不利影响。另外,贫水泥混凝土还可以利用地方小泥窑生产的水泥,也可使用低标准的当地集料。贫水泥混凝土基层便于就地取材,造价经济、合理,施工工艺不复杂,易于推广应用。

2 贫水泥混凝土的施工

贫水泥混凝土是一种新型的路面基层材料,它具有强度高、收缩小、耐冲刷性好、使用寿命长的优点。贫水泥混凝土宜在拌和场按照试验中心配比设计进行混合料拌制,现场采用滑模摊铺法施工。

2.1 贫水泥混凝土拌和料要求

贫水泥混凝土拌和料要求主要包括以下内容:

a)贫水泥混凝土拌和料到现场后由试验室人员做坍落度测试;

b)贫水泥混凝土原材料必须提供原材料合格证明;

c)贫水泥混凝土拌和料必须做不小于200m的路段验证,满足试拌试铺的工作性28d(至少7d)配制弯拉强度、抗压强度和耐久性等要求的配合比,经监理或业主批准后方可确定为施工配合比;

d)在施工期间根据施工季节、气温等的变化,要对减水剂、引气剂等外加剂适当微调和控制,保持摊铺现场的坍落度始终适宜于铺筑,且波动最小。

2.2 施工准备

2.2.1 施工机械选择

施工机械选用双车道滑模摊铺机,配备挖掘机辅助布料、拉毛养生机。

2.2.2 施工组织

施工组织主要包括以下内容:

a)根据摊铺方式、机械设备、施工条件等确定贫水泥混凝土路面基层的施工工艺流程,进行详细的施工组织设计;

b)开工前,对施工、试验、机械、管理岗位的技术人员和各工种技术工人进行技术交底;

c)技术人员根据设计施工图,测量地平面和高程控制桩,复测和恢复路基中心、边缘全部基本标桩,测量精确度满足相应规范的规定;

d)施工时确保运送贫水泥混凝土的路面基本平整、畅通,不得延误运输时间或碾坏基层,施工中的交通运输配备专人进行管制,保证施工有序、安全进行;

e)摊铺前进行材料与设备检查;

f)施工前,宜储备正常施工10~15d的砂石料;

g)施工前对机械设备、测量仪器、基准线或模板、机具工具及各种试验等进行全面地检查、调试、校核、标定、维修和保养,主要施工机械的易损零部件有适量的储备。

2.2.3 基层的检测与修整

2.2.3.1 基层纵、横坡一般可与面层一致,但横坡可略大0.15%~0.20%,并应不小于路面横坡。这样就是允许将面板做成边缘行车道位置为加厚形式,面板设计厚度为内侧最薄部位的厚度。这实质上是要求将上基层顶面做成加大横坡形式。这是针对面板疲劳破坏最先从行车道低侧边缘开始提出的。

2.2.3.2 挤碎、隆起、空鼓的基层应清除,并使用相同的基层料重铺,同时设胀缝板横向隔开,胀缝板应与路面胀缝或缩缝上下对齐,以防止面层对应部位的断板。

基层拱胀的主要原因有两个:一是基层施工期气温相对低,到高温时,才摊铺面板,由于温度应力造成基层膨胀;二是因基层水泥用量或胶材总量过大,基层强度过高,达到或接近贫混凝土基层强度及温度变形量,但未设接缝引起的。

2.2.3.3 当基层产生非扩展性温缩、干缩裂缝时,要灌沥青进行密封防水,还应在裂缝上粘贴油毡、土工布,其覆盖宽度不小于1 000mm;距裂缝最窄处不得小于300mm。

2.2.3.4 当基层产生纵向扩展裂缝时,应分析原因,采取有效的路基稳固措施根治裂缝,且在纵向裂缝所在的整个面板内,距板底1/3高度增设补强钢筋网,补强钢筋网到裂缝端部不宜短于5m。

处理基层纵向裂缝的原则是:首先要判断裂缝是扩展裂缝还是非扩展型裂缝,是单纯基层开裂还是路基引发的开裂。若仅基层开裂,可粘覆防裂层或设置防裂钢筋网。若判断为路基持续扩展开裂,则情况较复杂,原则上必须先处理并稳固路基。

对于高填方湿软路基不均匀沉降引起的拉开型正在扩展的纵向裂缝,首先,采用与基层等厚的(贫)混凝土横梁截断裂缝前端,阻止裂缝继续延伸;然后,采用旋孔灌注桩、碎石桩、砂桩、反压护坦等措施使路基稳定。

对于过湿土高填方路堤,纵向裂缝两端向外弯曲的,可判断为已经形成了滑移面,应采用打桩、铆栓或高压灌浆等方式进行锚固。

2.2.3.5 基层被碾坏成坑或破损面积较小的部位,要挖除并采用贫混凝土局部修复。对表面严重磨损裸露粗集料的部位,采用沥青封层处理。

2.3 贫水泥混凝土基层铺筑

2.3.1 机械配备

施工机械选用三车道滑模摊铺机,摊铺宽度为12.5~16.0m,摊铺厚度为0~500mm,摊铺速度为0~3m/min,并配备1台挖掘机辅助布料和1台拉毛养生机。

2.3.2 基准线设置

滑模摊铺按设计要求坡度设置基准线,基准线宽度除应保证摊铺宽度外,尚应满足两侧650~1000mm横向支距的要求。基准线桩间距不大于10m。线桩固定时,基层顶面到夹线臂的高度宜为450~750mm。基准线桩夹线臂夹口到桩的水平距离宜为300mm。基准线桩钉牢固。单根基准线最大长度不大于450m,拉力不小于1 000N。基准线设置后,严禁扰动、碰撞和振动,一旦碰撞变位,要立即重新测量纠正。多风天气,应适当缩小基准线桩间距。

2.3.3 摊铺准备

摊铺前应确保所有施工设备和机具均处于良好状态,并全部就位。基层、封层表面及履带行走部位清扫干净。铺筑面板位置洒水湿润,但不得积水。

2.3.4 布料

滑模摊铺机前的正常料位高度在螺旋布料器叶片最高点以下,亦不得缺料。卸料、布料与摊铺速度相协调。布料松铺系数按试验段经验系数控制(一般在1.08~1.15之间)。

2.3.5 滑模摊铺机的施工参数设定及校准

振捣棒下缘位置在挤压板最低点以上,振捣棒的横向间距不宜大于450mm,均匀排列;两侧边缘振捣棒与摊铺边沿距离不宜大于250mm。挤压底板前倾角设置为3°左右。提浆夯板位置在挤压底板前缘以下5~10mm之间。两边缘超铺高程根据拌和物稠度在3~8mm间调整。搓平前沿调整到与挤压板后沿高程相同,搓平梁的后沿比挤压底板后沿低1~2mm,并与路面高程相同。滑模摊铺机首次摊铺路面,要挂线对其铺筑位置、几何参数和机架水平进行调整和校准,正确无误后,方可开始摊铺。在开始摊铺的5m内,在铺筑行进中对摊铺出的场地标高、边缘厚度、中线、横坡度等参数进行复核测量。所摊铺的场地标高满足设计要求。

2.4 铺筑作业技术要点

2.4.1 操作滑模摊铺机要缓慢、匀速、连续不断地作业。严禁料多追赶,然后随意停机等待,间歇摊铺。摊铺速度控制在0.5~3.0m/min,一般控制在1m/min左右。拌和物稠度发生变化时,应先调振频率,后改变摊铺速度。

2.4.2 要随时调整松方高度板控制进料位置,开始时宜略设高些,以保证进料。正常摊铺时应保持振捣仓内料位高于振捣棒100mm左右,料位高低上下波动控制在±30mm之内。

2.4.3 贫混凝土表面砂浆层厚度控制在4mm左右。滑模摊铺过程中采用自动抹平板装置进行抹面。对少量局部麻面和明显缺料部位,在挤压板后或搓平梁前补充适量拌和物,由搓平梁或抹平板机构修整。养护5~7d后,方可摊铺相邻场地。

2.4.4 贫混凝土基层按《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30—2003)的要求,锯切与面板间位置和尺寸相对的纵、横向接缝,切缝厚度不小于1/4板厚,最浅不小于50mm,并使用沥青灌缝。基层设封层时,混凝土面板的横向缩缝在行车前进方向可前错300~500mm。

2.4.5 贫混凝土基层纵、横向缩缝中可不设拉杆和传力杆,胀缝中设传力杆和胀缝板,胀缝位置与面层胀缝对齐,板顶与贫混凝土基层表面齐平。

3 贫水泥混凝土层的养护

贫混凝土层在混凝土表面初凝后立即开始养护,先在表面均匀洒布一层养生剂,再用塑料薄膜覆盖,进行双重养护,以保持表面潮湿,切缝失水后再洒水覆盖。养护期一般为7d,在养护期间,封闭交通。

4 结语

贫水泥混凝土与水泥稳定碎石、二灰碎石等常用半刚性材料相比,具有较高的强度、刚度和整体性,抗冲刷和抗冻性能良好,是特重交通和高等级公路的最佳基层类。

[1]JTG F30—2002,公路水泥混凝土路面施工设计规范[S].

[2]姚佳良.基层碾压贫混凝土配合比设计及施工质量控制研究[J].公路,2008,(7):41.

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