高速公路抗裂性水稳碎石基层施工工艺节能改进对策分析
2014-02-01李井增
李井增
(江苏东南交通工程咨询监理有限公司 江苏南京 210018)
最近几年,在我国的新建高速公路路面基层施工过程中,将抗裂性水稳碎石作为基层主要材料的方法已经被普遍采纳,水稳碎石成为了非常常见的高速公路路面材料。对于水稳碎石来说,由于种种因素的存在,经常会在表面产生或大或小的裂隙。怎样处理水稳碎石表面的裂隙,降低其对于工程的危害,是迫切需要工程技术人员进行解决的一个问题。
1 对原材料的控制
1.1 水泥
作为水稳碎石里仅有的胶凝性材料,水泥的质量关系重大。一般而言,用于高速公路水稳碎石的水泥应当是初凝时间不低于3h,终凝时间不低于6h的缓凝水泥,这样可以保障有充裕的实践进行混合料的拌和、摊铺和碾压工作。注意严禁使用快硬水泥、早强水泥或者已经变质的水泥。
1.2 碎石
用于高速公路基层施工的碎石要求比较严格,要求其最大粒径不得超过31.5mm,压碎值不得大于28%,而且粗集料针片状的含量应小于l8%。对于粒径不超过0.6mm的细小颗粒,其液限不得超过25%,塑性指数不得超过9。如果在集料中粒径在0.5mm以下的细粒土有塑性指数,小于0.075mm的颗粒含量不应超过5%;如果在集料中粒径在0.5mm以下的细粒土没有塑性指数,小于0.075mm的颗粒含量可以放宽到7%。在碎石中要避免有土块等杂质。此外,要按照粒径的级别不同对集料实行分堆堆放,不能将不同粒径的集料混合在一起堆放。
1.3 确定混合料配合比
确保了水泥和碎石的质量以后,还需要确定一个合理的配合比,明确集料的级配、最优含水量以及集料中水泥的用量等。在确定混合料的级配时,需要适当选取在施工现场使用的碎石,利用筛分工具按照粒径的不同进行筛分,对各个级配的碎石质量进行称重计量,从而得出能够与实际情况相匹配的级配比。为了明确最优含水量,需要分别以三种不同的水泥剂量进行统一级配的混合料的配置,对于每一组混合料,采取重型击实法来掌握其最优含水量。在最优含水量的前提下,根据规定的压实度制备混合料试件。在室温下养护6d以后在浸水1d,然后实施无侧限抗压试验,每一组取10个试验样品,试验结果的偏差系数不超过15%,其抗压强度应该在3.0Mpa以上。在确定用于高速公路基层施工的水稳碎石的生产配合比时,需要选取能够使混合料达到强度指标的最佳配合比。通过选择恰当的配合比,可以有效地保障混合料能够满足预期的强度要求,限制其温缩和干缩的能力,并且保障其和易性。
2 水稳碎石基层施工的质量控制方法和改进措施
2.1 施工准备阶段
在施工准备阶段,需要对拌合设备进行调试,确保其处于最佳的运行状态,没有故障。保证实验室计量数据准确无误,以确定混合料的最佳配合比。同时,再一次检查施工图纸,确认施工图没有疏漏或者失误。检测并敷设施工现场的导线和水准系统。对下承层的标高、宽度、压实度以及横坡度等数据进行检查。为了确保下承层表面的清洁、无杂质,需要将其清扫干净。最后,为了维护下承层的含水量,还应当用洒水车进行及时、适量的洒水。
使用全站仪和水准仪进行测量放样工作。在路线前进方向,用全站仪放出半幅路宽范围两侧外40cm处的位置点,然后在两侧的边桩位置处设置基准钢钎。在钢钎上,还要装置能够自由上下移动的横杆,在横杆上架设基准钢丝,钢丝的直径应为3mm,将钢丝用钳子张紧,使其拉力保持在800N以上,之后为了避免钢丝滑落,需要用扎丝捆扎。同时,通过水准仪测量各钢钎的顶部标高,计算虚铺系数,然后把所测量的钢钎顶部标高推移到横杆缺口处、基准钢丝顶面,并对横杆的位置进行正确的调整。
在立模时,将放出的内外侧边线作为基准线,将其向内平移40cm,以之作为立模的边线。使用18cm槽钢进行立模,为了确保槽钢的稳固度,注意在外侧做一个三角支撑,其规格大概在35cm左右。在进行纵坡、标高、横坡度以及平整度的调节时,灵活运用基准钢丝法。
2.2 拌和
在进行搅拌时,每天都要对混合料进行抽样调查,确定其是否与配比相一致。在混合料的拌合阶段,每隔一两个小时对拌和情况进行检查,重点注意其级配、灰剂量、含水量等项数据的变化情况。在高温环境下拌合时,要注意区别对待每天不同时段的含水量,中午与晚间的含水量肯定会有所不同,要结合气温的变化进行灵活地调整。拌合完成后以后,抽取试样浸水7d,然后进行无侧限抗压试验。此外,在拌合过程中,对混合料含水量的控制好要考虑到混合量的运输距离因素。尽管在一定范围内增加含水量对提高水稳基层的强度有一定的作用,但是为了控制基层表面的裂隙,不能将混合料的含水量控制的太高,还是以之前确定出的最佳含水量为宜。
2.3 摊铺
使用两台摊铺机进行水泥稳定碎石基层混合料的摊铺工作。前一台摊铺机前进方向靠左侧走外侧钢丝,另一侧走导梁。后一台摊铺机左侧在已摊铺好的基层顶面滑靴,另一侧走中分带钢丝。前后两台摊铺机应始终维持一定的距离,以10cm左右为宜。为了避免已摊铺和后摊铺的混合料之间的密实度差异,两台摊铺机的搭接宽度不应小于20cm。
2.4 碾压
在确定摊铺面的碾压段落长度时,需要充分考虑当时的天气情况以及混合料的含水量情况。一般来说,碾压段落长度不能超过60m。如果温度比较高,碾压段落长度需要控制在30m~40m范围内。碾压段落应当有层次感,并应当有明显的初压、复压、终压分界标志。
2.5 横缝的设置
水泥稳定碎石混合料摊铺时,应连续作业不中断,如因故中断时间超过2h的,第二天开工的接头要设置横缝,并注意桥头搭板前水泥稳定碎石的碾压质量。横缝应与路面中心线垂直设置,接缝断面应是竖向平面,不应斜接。其设置方法是:在摊铺结束后,摊铺机移开摊铺位置,将混合料摊铺末端处理为与路线中心线垂直的横向断面,16×20cm的方木与路线垂直方向“一”字摆成,用钢钎固定,并将方木以内50cm范围内的混合料整平到与摊铺面略高1~3cm,呈内低外高过渡。随后利用混合料将方木以外处理成三角斜坡,斜坡长度大于40cm,方便压路机碾压和加固方木。在端部处理结束后,压路机开始碾压。
2.6 成品的养护
当一个施工段碾压完成,并经压实度检测合格后,应立即进行养生。养生采用土工布覆盖,洒水湿润。具体方法是人工将土工布覆盖在碾压完成的基层顶面。覆盖2h后,再用洒水车洒水。在7d内应保持基层始终处于湿润状态,28d内正常养护。养生时,洒水车的喷头要用喷雾式,不得用高压式喷管,以免破坏基层结构,每天的洒水次数应视当天天气情况而定,以保证整个养生期内水泥稳定碎石基层表面始终湿润为度。养生期不应少于7d,养生期内除洒水车外其余车辆必须在另外一侧车道上行使,避免造成表面松散。
3 结语
综上所述,在高速公路基层施工中运用抗裂性水稳碎石作为基层建筑材料是最新兴起的一项新技术。需要从原材料的质量控制以及施工过程中的质量控制两方面入手,保证水稳碎石基层施工的质量,在拌合过程中控制含水量,基层养生完成后,要尽早进行下封层的施工等等。只有注意了这些细节,才能切实保障高速公路抗裂性水稳碎石基层施工的质量。
[1]陈鹏.浅谈高速公路抗裂性水稳碎石基层施工技术[J].公路桥梁,2013,12(23):56-57.
[2]王梅香.高速公路抗裂性水稳碎石基层施工工艺[J].漯河职业技术学院学报,2011,02(05):11-12.
[3]孙晓琪.高速公路抗裂性水稳碎石基层施工工艺探析[J].道路桥梁施工,2010,03(12):126-127.